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为解决生物多样性指标选择难题，研究人员开展巴西塞拉多地区农业对生物多样性影响的研究。结果表明不同指标各有优劣，适用场景不同。这为合理选指标提供依据，对生物多样性保护意义重大，值得科研读者一读。
在地球的生态舞台上，生物多样性（地球上各种生物及其所构成的生态综合体）正面临着严峻的挑战。人类对地球系统的改造，尤其是土地利用（LU）变化，让自然栖息地不断丧失或恶化，生物多样性急剧下降。而在众多导致生物多样性减少的因素中，农业堪称 “头号杀手”。这一现状不仅威胁着生态平衡，还对人类的可持续发展构成了严重挑战。
为了更好地应对生物多样性丧失的问题，我们迫切需要强大的工具来评估土地利用变化对生物多样性的影响，为保护生物多样性提供决策支持。生物多样性指标便是这样的工具，它能在从地方到全球的各个尺度上，监测生态系统的当前状况，帮助人们评估生物多样性下降的历史原因、现状以及未来趋势。然而，现实却很 “骨感”。生物多样性具有多维度的特性，单一的 “顶级” 指标根本无法全面反映它的真实情况。而且，不同的指标侧重点不同，可能会给出相互矛盾的证据。再加上数据的可用性和处理的限制，如何选择合适的生物多样性指标，成了摆在人们面前的一道难题。之前的研究在比较不同指标时，没有使用相同的输入数据，这使得用户很难搞清楚结果差异的原因，也增加了得出错误结论或使用错误指标的风险。
在这样的背景下，为了深入探究如何选择合适的生物多样性指标来评估农业对生物多样性的影响，来自相关研究机构的科研人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在了《Nature Communications》期刊上，论文题目是 “Choosing fit-for-purpose biodiversity impact indicators for agriculture in the Brazilian Cerrado ecoregion” 。通过一系列研究，他们发现不同的生物多样性指标虽然都表明农业土地利用是巴西塞拉多（Cerrado）地区陆地生物多样性压力增加的主要原因，但它们在反映生物多样性变化驱动因素和影响方面却各有千秋。同时，他们还明确了不同指标在不同类型分析中的适用性，为相关决策提供了重要参考。这一研究成果意义非凡，它就像一把精准的 “导航仪”，为合理选择生物多样性指标提供了科学依据，有助于推动生物多样性保护工作的有效开展。
科研人员在研究过程中，用到了几个关键的技术方法。首先，他们从 IUCN 红色名录获取了塞拉多地区两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物的物种信息，包括物种范围地图、灭绝风险类别等。同时，利用 Mapbiomas 平台的土地利用和土地覆盖（LULC）地图以及数字高程模型，制作了不同年份和不同土地利用情景下物种栖息地面积（AOH）的栅格数据。然后，运用了三种重要的方法：乡村物种 - 面积关系（cSAR）模型，通过计算不同土地利用类型的面积、物种对不同土地利用类型的亲和力等因素，来估计潜在的物种损失；物种威胁缓解和恢复（STAR）指标，依据物种的灭绝风险和威胁因素来评估减轻威胁对物种全球灭绝风险的影响；物种栖息地指数（SHI），通过计算物种栖息地的面积大小和连通性得分，进而得出物种栖息地指数，以此来衡量物种栖息地生态完整性的变化 。
下面我们来看看具体的研究结果。
总生物多样性影响和特定分类群的生物多样性影响
科研人员通过 cSAR、STAR 和 SHI 这三种指标进行研究。结果发现，这三种指标都指向了同一个 “罪魁祸首”—— 农业土地利用，它是塞拉多地区生物多样性下降的主要原因，不过不同指标中农业的相对重要性有所不同。在 cSAR 指标下，到 2021 年，大约 98% 的潜在物种损失都和农业土地利用有关，在生态区域层面，潜在区域物种损失达到 287 种，占该生态区域物种总数的 13% 左右，全球加权影响估计有 14 种潜在全球物种损失。在 STAR 指标中，农业威胁预计会导致 470 种物种数量下降，占塞拉多地区受威胁物种的四分之三，平均而言，农业威胁在物种总 STAR<sub>T</sub>得分中占比 62%。而在 SHI 指标里，到 2021 年，1478 种无法在农业土地利用中生存的物种，其栖息地生态完整性（包括栖息地面积大小和连通性）有 99% 出现了下降，在生态区域层面，这些物种的栖息地生态完整性平均损失了 35%。通过 cSAR 和 SHI 指标还能发现，从时间趋势来看，相比 1985 年，2021 年塞拉多地区的生物多样性损失明显增加，不过 STAR 指标由于计算方式的原因，无法进行这样的时间比较。
生物多样性影响的地理分布
在地理分布方面，不同指标的评估结果差异明显。在全球层面，STAR 指标评估的影响地理分布与 cSAR 和 SHI 差异很大。在区域层面，cSAR 和 SHI 的结果比较一致，但在塞拉多东北部的一些地区也存在差异。具体来说，在全球影响评估中，cSAR 和 SHI 都显示南戈亚斯（South Goiás）的潜在全球物种损失最多，而 STAR 指标下，中央塞拉多地区从西到东的一些地区 STAR<sub>T</sub>得分最高。在区域影响评估中，cSAR 显示塞拉多南部的一些地区潜在区域物种损失最多，SHI 则表明塞拉多西南部的物种栖息地生态完整性下降幅度最大。在局部尺度上，cSAR 发现塞拉多南部潜在局部物种损失较高，而且还能指出一些在区域或全球尺度上可能被忽视的高影响特定地点，这些地方的高影响在全球 STAR<sub>T</sub>得分中却表现不明显。
生物多样性影响归因于土地利用类型
在将生物多样性影响归因于土地利用类型时，不同指标也呈现出不同的结果。在 cSAR 的全球加权影响评估中，牧场是导致潜在全球物种损失最多的土地利用类型，其次是大豆种植等。而在 STAR 指标中，根据 IUCN 的威胁分类方案，一年生和多年生非木材作物对物种威胁的 STAR<sub>T</sub>得分最高。cSAR 指标在归因时，更多考虑土地利用类型的面积份额和物种对其的亲和力；STAR 指标则是依据物种当前受到的威胁分类来分配。此外，cSAR 还发现，从时间变化来看，牧场和大豆种植对生物多样性的影响总体上都在增加，而且在部分地区存在牧场被大豆取代，从而导致两者影响此消彼长的情况。SHI 标准应用通常不进行这样的归因，但研究人员通过额外的探索，发现其归因结果与 cSAR 类似。
综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。不同的生物多样性指标各有特点，它们在反映生物多样性变化方面是互补的。STAR<sub>T</sub>指标是一种前瞻性的方法，能够帮助人们识别未来生物多样性损失的缓解措施，比如确定哪些区域对保护生物多样性至关重要，哪些农业扩张行为对全球生物多样性灭绝影响最大，这对于实现《生物多样性公约》（CBD）保护 30% 陆地生态系统的目标具有重要指导意义。而 SHI 和 cSAR 则属于回顾性方法，更侧重于衡量土地利用变化对生物多样性造成的历史影响，在企业社会责任报告或环境、社会和治理报告中，它们能为生物多样性核算和披露提供有力支持。在像塞拉多这样生态复杂的地区，将多种方法结合起来，可以更全面地了解生物多样性的变化情况，为制定针对性的保护措施提供科学依据。此外，研究还发现，在农业前沿地区，局部和区域影响评估比全球评估更能敏感地检测到生物多样性的变化。这一成果为生物多样性保护的空间规划提供了重要参考，有助于避免生态条件的进一步恶化。
不过，研究也存在一定的局限性，比如数据可用性问题在其他地区可能会影响生物多样性指标评估的准确性。但总体而言，这项研究为合理选择生物多样性指标提供了宝贵的见解，让人们在保护生物多样性的道路上迈出了坚实的一步，为未来的生态保护工作点亮了一盏明灯，指引着人们更好地平衡农业发展和生物多样性保护之间的关系，守护地球的生态家园。
