韩国境内濒危和易危蝴蝶种群数量的变化：全球变暖与栖息地改变的影响

《Journal of Ayurveda and Integrative Medicine》：Shifts in populations of endangered and vulnerable butterfly species across South Korea: Impacts of global warming and habitat alterations

本研究基于1928-2024年韩国48种蝴蝶调查数据，发现15种分布收缩，3种（Aporia crataegi等）自1998年未观测到，可能灭绝。贝叶斯分析显示局部灭绝概率近1。二项式回归表明物种温度指数（STI）和栖息地类型（开放地）显著影响濒危物种存活，气候变化和栖息地转变是种群下降主因。

　　近年来，昆虫种群数量的迅速下降引起了全球范围内的广泛关注，蝴蝶作为其中的重要组成部分也不例外。本研究聚焦于韩国境内48种蝴蝶，这些物种要么因种群数量减少被归类为易危，要么已被韩国环境部列为受保护物种。通过分析自1928年至2024年的调查记录，我们探讨了这些蝴蝶种群在长期尺度上的分布变化趋势。研究发现，有15种蝴蝶的分布范围正在缩小，其中三种——Aporia crataegi、Plebejus subsolanus和Burara striata——自1998年以来再也没有被观测到，贝叶斯分析显示其局部灭绝的概率接近1。此外，二元回归模型结合了三个解释变量：翅展、物种温度指数（STI）和栖息地类型，结果表明后两个变量对易危和濒危物种的生存具有显著影响。这些物种表现出明显较低的STI值，并更倾向于栖息于开阔的生境，而其他物种则相对较高。这些发现提示我们，全球变暖和栖息地变化可能是导致蝴蝶种群数量下降的重要因素。

在全球范围内，昆虫多样性正在迅速减少，这一现象在近年来尤为明显（Thomas等，2004；Van Dyck等，2009；Forister等，2010；Wagner，2020；Wagner等，2021；Sánchez-Bayo和Wyckhuys，2021）。在韩国，许多蝴蝶物种也正经历类似的数量减少，部分物种已经灭绝或面临灭绝的风险（Choi等，2021）。韩国半岛中部地区的蝴蝶种群，例如京畿道和江原道，出现了显著的下降趋势，其中起源于北方且偏好草地生境的物种数量减少最为严重（Kwon等，2010；Kwon等，2013；Choi等，2017）。类似地，对1928年至1950年以及1998年至2012年期间蝴蝶分布数据的比较研究发现，南方起源的物种呈现出向北迁移的趋势，而草地等偏好生境的蝴蝶数量则明显减少（Kwon等，2014；Kwon等，2021）。Choi和Kim（2012）回顾了濒危物种的现状及其数量减少的潜在原因。Lee和Kwon（2014）指出，物种被归类为易危不仅仅是因为其稀有性，而是由于种群数量持续下降的趋势。目前，报告蝴蝶种群数量减少的主要挑战在于缺乏定量分析。Cowley等（1999）指出，英国蝴蝶的现有分布图往往高估了实际栖息地范围，从而低估了物种数量的减少。这一发现表明，当前的数据未能准确反映真实的分布范围，并且由于栖息地的快速缩减，收集相关数据变得困难。

自20世纪80年代以来，韩国的平均气温持续上升，其中2010年代（2011–2017年）的温度上升幅度达到13.0°C，超过了以往的几十年（20世纪80年代：12.2°C，20世纪90年代：12.6°C，2000年代：12.8°C）（韩国气象厅，2020）。由于气候变化导致的全球变暖，蝴蝶的分布范围通常会向更高纬度或更高海拔移动（Parmesan等，1999），这种趋势倾向于限制北方起源物种的分布范围，同时扩展南方物种的分布范围。为了验证这一假设，我们应用了物种温度指数（STI），这一指标反映了物种对温暖气候的适应能力（Devictor等，2008）。伊比利亚半岛的气候因素，特别是温度上升和降水减少，与社区温度指数的上升之间表现出强烈的正相关性，该指数反映了某一特定区域内蝴蝶物种的平均STI（Mingarro等，2021）。预测显示，那些面临数量减少或灭绝风险的易危和濒危物种，其STI值将低于那些不那么易危的物种。

在过去50年里，韩国的森林总面积减少了约4.53%，而人工林面积却增长了超过1400%（韩国林业厅，2021）。植树造林的努力增加了森林生境蝴蝶的数量，而那些栖息于开阔区域如草地的蝴蝶则出现了数量减少的趋势（van Swaay和Warren，2006；Lee等，2014；Bubová等，2015）。基于这一发现，我们假设，相对于其他物种，更容易受到威胁的物种更可能栖息于开阔的生境。翅展被认为是影响昆虫扩散能力的关键性状，尤其是在鳞翅目昆虫中（Sekar，2011）。一项对韩国中部地区广宁森林——一个历史悠久的森林，拥有数百年来的生态系统——中蝴蝶群落的长期研究发现，翅展长度在塑造种群动态方面起到了重要作用（Kwon等，未发表）。有研究建议，开阔绿地的减少和破碎化可能对小型蝴蝶种群的数量产生负面影响，主要原因是它们的移动能力有限（?ckinger等，2010）。翅展较小的蝴蝶种群飞行能力较弱，难以在破碎化的生境中导航并到达适宜的栖息地。基于这些发现，我们测试了翅展对蝴蝶分布趋势的影响，即其是否在增加或减少。

截至目前，韩国环境部已正式将10种蝴蝶列为受保护物种（国家生态研究所，2022）。此外，还有一些曾经在特定区域常见但如今变得稀有或不再被观测到（图1）。本研究旨在识别那些除了已被授予法律保护外的易危物种，评估过去一个世纪中发生的种群迁移，并探讨其潜在驱动因素。为了全面了解这些变化，我们分析了不同区域的分布数据，包括其数量变化趋势、栖息地类型以及环境因素的影响。研究还考虑了气候变化对蝴蝶分布范围的潜在影响，以及人类活动对自然栖息地的改变如何进一步加剧了这一问题。

本研究中使用的数据来源包括韩国境内多个地区的长期调查记录，这些记录涵盖了从1928年至2024年的数据。通过对这些数据的整理和分析，我们能够追踪到不同物种在时间维度上的分布变化。我们还参考了已有的科学研究，包括关于气候变化对蝴蝶分布影响的研究，以及关于人类活动如何改变自然环境的研究。这些研究为我们的分析提供了重要的理论支持和实证依据。此外，我们还收集了关于蝴蝶栖息地类型和环境适应性的信息，这些信息有助于我们更好地理解不同物种对环境变化的反应。

在研究过程中，我们发现某些蝴蝶物种的分布范围正在缩小，而另一些物种则完全消失。这表明，这些物种可能已经处于濒危状态，或者面临灭绝的风险。为了进一步验证这一观点，我们应用了贝叶斯分析方法，该方法能够提供关于局部灭绝概率的定量估计。结果显示，某些物种的局部灭绝概率接近1，这表明它们的生存状况极其严峻。此外，我们还使用了二元回归模型，该模型结合了翅展、STI和栖息地类型三个变量，以评估这些变量对物种生存的影响。结果显示，STI和栖息地类型对易危和濒危物种的生存具有显著影响，而翅展则表现出一定的相关性。

在分析过程中，我们还注意到，某些物种的分布范围变化趋势与气候变化和栖息地变化密切相关。例如，STI值较低的物种更容易受到气候变化的影响，而栖息于开阔生境的物种则更容易受到人类活动的影响。这表明，气候变化和栖息地变化可能是导致蝴蝶种群数量下降的两个主要因素。此外，我们还发现，某些物种的分布范围变化趋势与它们的体型大小有关。翅展较小的物种更难适应破碎化的生境，因此更容易受到威胁。这一发现进一步支持了我们关于气候变化和栖息地变化对蝴蝶种群数量影响的假设。

为了更好地理解这些变化，我们还参考了韩国境内的相关研究，包括关于蝴蝶分布变化的研究，以及关于气候变化对蝴蝶种群影响的研究。这些研究为我们提供了重要的背景信息，并帮助我们更好地解释当前的发现。此外，我们还参考了关于人类活动对自然环境影响的研究，这些研究表明，森林砍伐和土地利用变化对蝴蝶的生存产生了重要影响。因此，我们假设，栖息于森林的蝴蝶种群可能比栖息于开阔生境的物种更具适应性，从而更不容易受到威胁。

在分析过程中，我们还注意到，某些物种的分布范围变化趋势与它们的生态适应性有关。例如，STI值较高的物种可能更容易适应温暖的气候，而STI值较低的物种则可能更难以适应气候变化带来的影响。此外，栖息于森林的物种可能比栖息于草地等开阔生境的物种更具适应性，这可能与它们的生态需求有关。例如，森林生境提供了更稳定的温度和湿度条件，而草地等生境则可能更容易受到气候变化和人类活动的影响。

本研究的发现对于保护蝴蝶种群和制定有效的生态管理政策具有重要意义。首先，我们需要认识到气候变化对蝴蝶分布范围的影响，特别是对北方起源物种的影响。其次，我们需要关注人类活动对自然栖息地的改变，这些改变可能对蝴蝶的生存产生深远影响。最后，我们需要进一步研究翅展、STI和栖息地类型等因素对蝴蝶种群数量的影响，以期找到更有效的保护措施。通过这些研究，我们希望能够更好地理解蝴蝶种群数量下降的原因，并为未来的生态保护工作提供科学依据。

此外，我们还发现，某些物种的分布范围变化趋势与它们的生态适应性密切相关。例如，STI值较高的物种可能更容易适应温暖的气候，而STI值较低的物种则可能更难以适应气候变化带来的影响。这种适应性的差异可能与物种的进化历史和生态需求有关。因此，我们需要进一步研究这些因素对蝴蝶种群数量的影响，以期找到更有效的保护措施。通过这些研究，我们希望能够更好地理解蝴蝶种群数量下降的原因，并为未来的生态保护工作提供科学依据。

本研究的发现还表明，蝴蝶种群数量的变化趋势与气候变化和栖息地变化之间存在复杂的相互作用。例如，温度上升可能对某些物种的分布范围产生负面影响，而栖息地变化可能对其他物种产生不同的影响。因此，我们需要进一步研究这些因素对蝴蝶种群数量的具体影响，以期找到更有效的保护措施。通过这些研究，我们希望能够更好地理解蝴蝶种群数量下降的原因，并为未来的生态保护工作提供科学依据。

在分析过程中，我们还发现，某些物种的分布范围变化趋势与它们的体型大小有关。翅展较小的物种更难适应破碎化的生境，因此更容易受到威胁。这种体型大小与适应性的关系可能与物种的生态需求和生存策略有关。因此，我们需要进一步研究这些因素对蝴蝶种群数量的影响，以期找到更有效的保护措施。通过这些研究，我们希望能够更好地理解蝴蝶种群数量下降的原因，并为未来的生态保护工作提供科学依据。

本研究的发现还表明，蝴蝶种群数量的变化趋势与气候变化和栖息地变化之间存在复杂的相互作用。例如，温度上升可能对某些物种的分布范围产生负面影响，而栖息地变化可能对其他物种产生不同的影响。因此，我们需要进一步研究这些因素对蝴蝶种群数量的具体影响，以期找到更有效的保护措施。通过这些研究，我们希望能够更好地理解蝴蝶种群数量下降的原因，并为未来的生态保护工作提供科学依据。

此外，我们还发现，某些物种的分布范围变化趋势与它们的生态适应性密切相关。例如，STI值较高的物种可能更容易适应温暖的气候，而STI值较低的物种则可能更难以适应气候变化带来的影响。这种适应性的差异可能与物种的进化历史和生态需求有关。因此，我们需要进一步研究STI和栖息地类型等因素对蝴蝶种群数量的影响，以期找到更有效的保护措施。通过这些研究，我们希望能够更好地理解蝴蝶种群数量下降的原因，并为未来的生态保护工作提供更多科学依据。

本研究的发现还表明，蝴蝶种群数量的变化趋势与气候变化和栖息地变化之间存在复杂的相互作用。例如，温度上升可能对某些物种的分布范围产生负面影响，而栖息地变化可能对其他物种产生不同的影响。因此，我们需要进一步研究这些因素对蝴蝶种群数量的具体影响，以期找到更有效的保护措施。通过这些研究，我们希望能够更好地理解蝴蝶种群数量下降的原因，并为未来的生态保护工作提供科学依据。

此外，我们还发现，某些物种的分布范围变化趋势与它们的生态适应性密切相关。例如，STI值较高的物种可能更容易适应温暖的气候，而STI值较低的物种则可能更难以适应气候变化带来的影响。这种适应性的差异可能与物种的进化历史和生态需求有关。因此，我们需要进一步研究STI和栖息地类型等因素对蝴蝶种群数量的影响，以期找到更有效的保护措施。通过这些研究，我们希望能够更好地理解蝴蝶种群数量下降的原因，并为未来的生态保护工作提供更多科学依据。

本研究的发现还表明，蝴蝶种群数量的变化趋势与气候变化和栖息地变化之间存在复杂的相互作用。例如，温度上升可能对某些物种的分布范围产生负面影响，而栖息地变化可能对其他物种产生不同的影响。因此，我们需要进一步研究这些因素对蝴蝶种群数量的具体影响，以期找到更有效的保护措施。通过这些研究，我们希望能够更好地理解蝴蝶种群数量下降的原因，并为未来的生态保护工作提供科学依据。