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生物多樣性喪失的長(zhǎng)期影響
這是近期發(fā)表在Science的一項(xiàng)研究。主題是常見的，生物多樣性喪失對(duì)人類及其福祉的影響。結(jié)果卻是有些意外和震驚。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)白鼻綜合癥導(dǎo)致蝙蝠數(shù)量大幅下降后（平均減少70%），蝙蝠提供的“生物防控”的服務(wù)隨之大幅減少；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的病蟲害變得嚴(yán)重，為此，農(nóng)民改用殺蟲劑替代蝙蝠以實(shí)施控制；然而，僅僅是增加了平均2.7 kg/km2的使用量，卻導(dǎo)致受影響區(qū)域的嬰兒死亡率平均增加了7.9%！
圖1. 研究框架總結(jié)圖（Frank 2024）
文章簡(jiǎn)介
科學(xué)家們?cè)缫烟岢黾僭O(shè)，認(rèn)為生物多樣性的下降和生態(tài)系統(tǒng)功能的持續(xù)退化會(huì)對(duì)人類福祉產(chǎn)生顯著的負(fù)面影響。然而，如何量化這些影響一直面臨挑戰(zhàn)。原因在于，目前對(duì)野生動(dòng)植物種群的度量有限；此外，在隨機(jī)操縱生態(tài)系統(tǒng)以測(cè)試關(guān)鍵理論預(yù)測(cè)方面也存在倫理和可行性的限制。本研究通過利用一個(gè)自然實(shí)驗(yàn)來探討對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能與人類福祉關(guān)系的理解——這是由于環(huán)境條件的意外變化而出現(xiàn)的事件，類似于隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)。具體而言，本研究利用一種致命的野生動(dòng)物疾病——白鼻綜合癥，來量化蝙蝠提供的生物害蟲控制的益處。本研究驗(yàn)證了此前的理論預(yù)測(cè)，即農(nóng)民會(huì)用殺蟲劑來替代蝙蝠；然而，由于這些殺蟲劑本質(zhì)上是有毒化合物，這種替代導(dǎo)致受影響地區(qū)的嬰兒死亡率上升。
通過實(shí)驗(yàn)和觀察研究已經(jīng)可以確認(rèn)，食蟲蝙蝠能夠限制農(nóng)作物害蟲種群的數(shù)量。長(zhǎng)期以來的預(yù)測(cè)是，如果蝙蝠種群數(shù)量下降，它們提供的生物控制服務(wù)也會(huì)隨之減少，農(nóng)民將不得不使用殺蟲劑來補(bǔ)償。早在雷切爾·卡森的經(jīng)典著作《寂靜的春天》面世之前，流行病學(xué)家和公共衛(wèi)生專家就對(duì)農(nóng)藥的健康影響表示擔(dān)憂。從2006年開始，一種入侵性真菌導(dǎo)致的野生動(dòng)物疾病——白鼻綜合癥，在美國(guó)傳播，導(dǎo)致蝙蝠死亡率平均超過70%。
本研究使用了縣級(jí)年度殺蟲劑使用數(shù)據(jù)，估算出，在蝙蝠大規(guī)模死亡發(fā)生后，縣內(nèi)農(nóng)民的殺蟲劑使用量平均增加了31.1%。這表明了自然輸入減少與人造輸入之間的替代關(guān)系，并首次提供了環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)中基本理論預(yù)測(cè)的實(shí)證驗(yàn)證。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，受影響縣的嬰兒內(nèi)因死亡率（即非事故或他殺原因的死亡），平均上升了7.9%。該結(jié)果表明，即使在法規(guī)限定的使用范圍內(nèi)，實(shí)際的殺蟲劑使用水平仍然對(duì)健康有害，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了在逐一監(jiān)管農(nóng)藥時(shí)，評(píng)估其對(duì)公共健康影響的復(fù)雜性。
野生動(dòng)物疾病的逐步擴(kuò)散支持了結(jié)果的因果解釋。任何其他替代性解釋都需要沿著野生動(dòng)物疾病擴(kuò)散的路徑，并在相同的時(shí)間發(fā)生變化。通過進(jìn)一步分析，本文證明了農(nóng)作物構(gòu)成的變化、其他類型的死亡率或經(jīng)濟(jì)狀況的變化，無法解釋觀察到的結(jié)果，即使在控制了細(xì)致且靈活的時(shí)間趨勢(shì)后也是如此。
綜上，本文的研究結(jié)果驗(yàn)證了之前關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)良好運(yùn)作的理論預(yù)測(cè)，即天敵——食蟲蝙蝠與農(nóng)作物害蟲之間的相互作用，使得農(nóng)民可以使用較少的有毒替代物。本研究突顯了蝙蝠在農(nóng)業(yè)和健康方面的直接益處。白鼻綜合癥只是蝙蝠面臨的眾多威脅之一，其他威脅包括棲息地喪失和氣候變化等。深入理解生物多樣性變化如何影響人類福祉，對(duì)于設(shè)計(jì)和實(shí)施保護(hù)政策至關(guān)重要。本研究的發(fā)現(xiàn)為當(dāng)前的努力提供了信息支持，例如到2030年將30%的陸地和海洋區(qū)域置于保護(hù)之下的雄心目標(biāo)，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了繼續(xù)監(jiān)測(cè)生物多樣性水平的重要性。
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