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研究发现,濒危物种面临的威胁在过去40年里增加了一倍多

An endangered Columbia Basin Pygmy rabbit stands in the snow.
对生境的威胁: 哥伦比亚盆地侏儒兔(Brachylagus idahoensis)是北美最小的兔子,2001年被紧急列为濒危物种,至今仍在名单上。据美国鱼类和野生动物管理局称,大规模的栖息地丧失是导致该物种长期减少的主要原因。图片由美国鱼类和野生动物管理局提供
The research team of undergraduate students from William & 玛丽 and Millersville University poses for a group photo on a rooftop in Washington, D.C.
这是一个团队的努力: 在华盛顿特区拍摄的本科研究人员和合著者团队(从左到右):亚历山大·桑德科克,凯莉·托马斯,德莱尼·科斯坦特,伊莎贝尔·里特罗瓦托‘ 18,杰西卡·埃文斯’ 17,泰勒·Treakle ‘ 18,安·玛丽·里德伯格’ 18,Courtney Check ‘ 19和加勒特·斯图尔特’ 18。图片由Matthias Leu提供

那一年是1973年,圣诞节后三天。理查德·尼克松总统的支持率正在触底回升。水门事件丑闻愈演愈烈,尼克松刚刚向全国人民宣称他“不是骗子”。在政治动荡中,他做出了一个决定,影响了未来几十年数百万人的生活。他签署了《濒危物种法》。尼克松在一份声明中说:“这项立法为联邦政府提供了必要的权力,以保护我们国家遗产中不可替代的一部分——受威胁的野生动物。”“由于我今天荣幸地签署了这项法案,美国将在未来的岁月里变得更加美丽。”立法的主要目的是保护动植物免于灭绝。为此,政府责成美国鱼类及野生动物管理局和国家海洋渔业局列出濒危物种,并记录对其生存的威胁。“《濒危物种法案》是独一无二的,”威廉与玛丽大学(William & 玛丽)生物学副教授、数据科学主席马蒂亚斯·卢(Matthias Leu)说。“就这一法案而言,我们实际上处于保护的最前沿。人们忘记了尼克松的这一点。尽管他有政治问题,但他实际上是一名环保主义者。”在过去的六年里,Leu和一个由11名本科生组成的团队一直在对ESA的记录进行数据挖掘,以确定其有效性,并评估随着时间的推移对国内物种的威胁。他们的研究是与米勒斯维尔大学合作进行的,最近发表在保护生物学学会的期刊《保护科学与实践》上。该论文列举了1975年至2017年濒危物种名单上的1549种物种面临的威胁。研究小组由威廉玛丽学院和米勒斯维尔学院的本科生组成。事实上,Leu的《威廉与玛丽》的所有合著者在提交时都是本科生:Courtney Check ' 19, Jessica Evans ' 17, Margaret Hollingsworth ' 18, Isabel Ritrovato ' 18, Ann Marie Rydberg ' 18和Tyler Treakle ' 18。

埃文斯说:“这篇论文的发表提醒了我,我是多么感激威廉玛丽大学对本科生研究的重视。”“我没有意识到,在认识到知识差距、找出多种收集信息的方法来解决这一知识差距、提出可重复的、一致的数据收集方法以及理解如何传达分析结果方面,需要多大的创造力。”

研究小组发现,在这42年期间,欧空局每个上市决定的威胁数量增加了两倍多。他们还发现,受栖息地丧失影响的本土物种数量继续增加。在过去的30年里,由于入侵物种和环境变化造成的威胁也呈指数级增长。“据我们所知,这是联邦清单文件中概述的ESA列出的美国物种威胁发生时间变化的第一次评估,”论文指出。“随着时间的推移,这些威胁越来越频繁,这表明联邦政府保护稀有物种的重要性。”该论文指出,自欧空局及其随后的修正案通过以来,需要联邦保护的美国物种数量从1967年至1973年的137种激增至2019年的1663种,其中43种被认为在此期间已经恢复。美国秃鹰是第一批被列入濒危物种名单的物种之一。欧空局的规定被证明是非常成功的,到2007年,鹰的数量已经恢复到足以从名单上删除。其他成功的例子包括座头鲸、路易斯安那黑熊、弗吉尼亚北方鼯鼠和北极游隼。

为了分析仍在名单上的物种,研究人员开发了一个巨大的数据库,扫描了1732个国内物种的名单决定文件。他们决定根据学生的喜好来划分种类。例如,一些学生阅读了清单上所有52种鸟类的资料,另一些学生处理了所有139种鱼类,还有一些学生处理了所有40种爬行动物,等等。“脊椎动物走在最前面,然后走到最后,唯一留下的物种是那些没人想看的,比如昆虫,”Leu说。“但我们必须把它们都做了,所以有人会出错。”安·玛丽·里德伯格决定分析名单上开花植物的文件。有910种植物需要分析,所以需要所有的人来完成这项工作。

“我们阅读了所有的上市决定,并尽可能地对所有威胁进行了编码,”Leu说。

由于缺乏信息和/或在列入决定中的错误,该团队最终淘汰了183个物种。对于剩下的1549个物种,研究小组评估了过去40年来威胁数量和具体威胁事件的变化。Leu解释说,阅读数千页的文件是一个挑战,但真正的工作是破译文件的实际内容。“鱼类和野生动物管理局分为八个地区,每个地区都有自己的上市决定,”Leu说。“据我们所知,地区之间在术语上没有协调,所以他们使用的词汇类型到处都是。随着时间的推移,语言也在变化,因为我们回到了70年代,所以除了时间的变化,还有地理上的变化。那是一场噩梦。”最终,研究小组确定了六大威胁类别:栖息地改变、过度利用、污染、物种间相互作用(又名入侵物种)、人口统计学随机性(又名近亲繁殖)和环境随机性(又名环境变化,如侵蚀)。Leu说:“我们的主要发现是,物种现在被列为更多的威胁,实际上更多的威胁。”“这将使从名单上删除物种变得更加困难,因为威胁正在增加。”研究小组发现,随着时间的推移,栖息地的丧失一直是最大的威胁。因此,大多数濒危物种都是在私人土地上发现的,至少有一部分是这样。Leu断言,需要与私人土地所有者合作更多的努力来保护美国的物种。“真正可怕的是,我们已经投入了数百万美元来拯救栖息地,但这种威胁趋势并没有减少。事实上,这个数字还在小幅上升。”“拥有真正高产、生物多样性高的土地的是私人土地所有者。政府需要激励私人土地所有者参与保护战略,因为联邦政府根本没有足够的土地来保护所有物种。这就是令人沮丧的部分。复苏将不得不一个后院一个后院地进行。Leu说,他的研究小组现在正在与总部位于华盛顿特区的野生动物保护组织合作。该倡导组织正在利用该团队的数据起草保护濒危物种的立法。“他们有更好的条件,也受过更好的训练,可以把科学带到国会,”Leu说。“我不认为这是我们的职责,但我们很高兴他们在推广我们的论文。这是一个很好的从科学到潜在政策的转换,因为我们的数据显示我们需要维持现有的政府政策。我们有经验证据表明它是有效的。”