生物多样性的丧失可以与气候变化、污染的影响相媲美
根据包括弗吉尼亚海洋科学研究所J. Emmett Duffy教授在内的一个国际研究小组的一项新研究,生物多样性的丧失对生态系统的影响似乎与气候变化、污染和其他主要形式的环境压力一样大。这项研究发表在今天的《自然》(Nature)杂志网络版上,是第一次全面地将野生物种丧失的影响与许多其他人为造成的环境变化的预期影响进行直接比较。来自美国、加拿大和瑞典9个机构的研究人员说,研究结果强调了加强地方、国家和国际努力保护生物多样性及其带来的好处的必要性。海洋生态学家达菲花了十多年的时间研究河口和沿海海域生物多样性丧失的影响,他说:“我们的世界不仅变得越来越热,污染越来越严重,随着野生物种的消失,它的生物多样性也越来越差。我们的新研究表明,这些灭绝损害了健康的生态系统,以及它们为我们提供的能力,就像全球变暖和污染一样。达菲说:“我们知道,海草、饲料鱼和其他物种的减少会破坏为切萨皮克湾社区提供食物和就业机会的生态系统。”“我们的新结果表明,野生物种的减少和生产力的丧失之间的联系既强烈又普遍。”最近的一项全球研究表明,在已知的72种海草中,有14%濒临灭绝,有3种属于濒危物种。离我们更近的地方,美国鱼类和野生动物管理局目前将弗吉尼亚州的75种物种列为濒危或受威胁物种。切萨皮克湾濒临灭绝或受威胁的物种包括短鼻鲟、大西洋鲟和所有五种经常出现在海湾水域的海龟。美国鳗鲡正在考虑列入濒危物种名单。
生物多样性、生产力和灭绝
过去二十年的研究表明,生物多样性越丰富的生态系统的生产力越高。因此,人们越来越担心,由于栖息地丧失、过度捕捞和其他人为造成的环境变化,现代物种灭绝率极高,可能会降低大自然提供食物、清洁水和稳定气候等商品和服务的能力。但到目前为止,人们还不清楚生物多样性的丧失如何与其他影响生态系统健康和生产力的人为环境变化相比较。“有些人认为,与其他环境压力因素相比,生物多样性的影响相对较小,”西华盛顿大学的生物学家大卫·胡珀(David Hooper)说,他是《自然》杂志论文的主要作者。“我们的新结果表明,未来物种的丧失有可能减少植物产量,就像全球变暖和污染一样。”在他们的研究中,国际团队结合了来自大量已发表研究的数据,以比较各种全球环境压力因素如何影响所有生态系统中重要的两个过程:植物生长和细菌和真菌对死亡植物的分解。这项新研究涉及建立一个数据库,该数据库来自192份同行评议的出版物,这些出版物涉及操纵物种数量并检查对生态系统过程的影响的实验。全球综合发现,在本世纪当地物种损失处于预测较低范围(植物物种损失1%至20%)的地区,对生态系统植物生产的影响可能可以忽略不计,相对于对其他环境变化的预测影响,物种损失的影响将排名较低。然而,在物种灭绝处于中间预测范围(21%至40%的物种)的生态系统中,物种损失预计将使植物产量减少5%至10%,其影响程度与气候变暖和大气中臭氧损失导致的紫外线辐射增加的预期影响相当。在灭绝程度较高的情况下(物种的41%至60%),物种损失的影响与许多其他主要的环境变化驱动因素(如臭氧污染、对森林的酸性沉积和营养物质污染)的影响并列。达菲说:“一个地区失去一半的植物物种就像把它浸在酸雨中一样。”胡珀说:“在预计的物种损失范围内,我们看到植物生长的平均下降幅度与模拟人类造成的其他几种主要环境变化的实验中看到的变化一样大。”“我认为,参与这项研究的一些人对这些影响的强度感到惊讶。”
政策影响
这组科学家说,观察到的生物多样性效应的强度表明,寻求解决其他紧迫环境问题的政策制定者也应该意识到对生物多样性的潜在不利影响。“由于物种灭绝导致的生物多样性丧失将对我们的星球产生重大影响,我们更好地准备好应对它们,”密歇根大学生态学家布拉德利·卡迪纳尔说,他是另一位合著者。“这些灭绝很可能是全球变化的五大驱动因素之一。”还有待确定的是,生物多样性的丧失和其他大规模的环境变化将如何相互作用,从而改变生态系统。“虽然我们正在从经济衰退中复苏,但我们正在陷入长期的生理萧条。展望未来的一个主要挑战是预测这种生物贫乏如何与其他环境挑战结合起来影响自然生态系统和社会,”Duffy说。《自然》论文的作者,除了Hooper, Cardinale和Duffy之外,还有佛蒙特大学和国家生态分析与综合中心的E. Carol Adair,国家生态分析与综合中心的Jarrett E.K. Byrnes,北亚利桑那大学的Bruce A. Hungate,加州大学欧文分校的Kristen L. Matulich,麦吉尔大学的Andrew Gonzalez,哥德堡大学的Lars Gamfeldt,以及英属哥伦比亚大学和国家生态分析与综合中心的玛丽·i·奥康纳。这项研究的资金来自美国国家科学基金会和美国国家生态分析与综合中心。“这项分析表明,生物多样性减少对生态系统的影响程度与全球变暖或空气污染相当,”资助这项研究的美国国家科学基金会环境生物学部的项目主任亨利·戈尔兹说。