全球鸟类多样性保护:威胁消减与定向恢复计划的协同效应研究

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Nature Ecology & Evolution 14.1

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  本研究针对全球鸟类多样性保护的紧迫需求,通过性状分析方法评估了不同保护策略对10,000种鸟类物种灭绝风险及功能多样性损失的缓解效果。研究发现,仅靠大规模威胁消减(如消除半数物种分布区内的所有威胁)仅能避免50%的物种灭绝和功能多样性损失,而针对100种最具功能独特性(functional uniqueness)的濒危物种实施定向恢复计划,可避免68%的功能多样性损失。该研究为《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》的实施提供了关键数据支持,强调需结合威胁消减与物种特异性保护措施。

  

全球鸟类正面临前所未有的灭绝危机。自1500年以来,已有超过150种鸟类消失,而当前预测显示,未来100年可能发生517±19种鸟类灭绝——这一数字是历史记录的三倍。这种大规模灭绝不仅意味着物种数量的减少,更可能导致生态功能(ecosystem functioning)的不可逆损伤。功能多样性(functional diversity)作为衡量生物群落生态策略多样性的关键指标,其丧失将直接影响生态系统服务供给和系统韧性(resilience)。尽管国际社会通过《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》等承诺加强保护,但大规模保护措施对短期灭绝风险的缓解效果仍不明确。

英国雷丁大学领衔的国际研究团队在《Nature Ecology & Evolution》发表重要研究,首次系统评估了不同保护策略对全球鸟类多样性的保护效能。研究团队整合了IUCN红色名录的威胁数据、AVONET数据库的形态性状(morphological traits)以及系统发育树(phylogenetic tree),构建了包含9,873种鸟类的多维分析框架。通过系统发育广义线性混合模型(PGLMM)量化威胁对灭绝风险的贡献,并结合性状概率密度(TPD)方法评估功能多样性损失。

关键技术包括:1)基于IUCN威胁范围(scope)和严重程度(severity)构建贝叶斯马尔可夫链蒙特卡洛模型(MCMCglmm);2)使用11个连续形态性状(如体质量、喙长等)通过系统发育主成分分析(pPCA)降维;3)采用超体积(hypervolume)算法计算三维功能空间占有率;4)设计完整消减(complete abatement)、部分消减(partial abatement)和最小消减(minimal abatement)三种保护情景进行模拟。

Projected species extinctions and functional diversity loss
基线情景预测:当前威胁持续作用下,未来100年将损失5.2%的鸟类物种(517±19种)和3.2%的功能多样性。功能空间分析显示,体型较大(高pPC1值)的水生捕食者形态区域损失最显著。

Large-scale protection from the drivers of extinction
完全消减所有威胁仅能避免50%的预期损失,仍有254±19种鸟类面临灭绝。空间和系统发育随机效应揭示,岛屿特有种(如菲律宾的Cebu flowerpecker)即使无当前威胁仍具高灭绝风险,凸显小种群脆弱性。

Impact of six major drivers of extinction
栖息地丧失消减贡献最大(避免141±24种灭绝),但狩猎控制(hunting and collection)和人为干扰消减对功能多样性保护效率最高——每避免1种灭绝可多保留0.9%功能丰富度(functional richness)。多响应模型显示:狩猎威胁主要影响大型鸟类(pPC1>0);气候威胁则选择性地作用于长喙物种(pPC3>0)。

The potential of targeted species recovery programmes
保护功能独特性最高的100种濒危物种(如苏禄犀鸟Sulu hornbill),仅需避免37±25次灭绝即可挽回68%的功能多样性损失。这些"生态奇点"物种涵盖食腐动物(如安第斯神鹫Andean condor)和特殊传粉者(黄腹太阳鸟-阿西蒂鸟yellow-bellied sunbird-asity)。

该研究颠覆了传统保护评估的三大认知:首先,STAR(Species Threat Abatement and Restoration)指标假设的"完全威胁消减可使多数物种降为无危(Least Concern)"与实证数据不符;其次,功能多样性损失与物种灭绝非简单线性相关,需针对性保护策略;最后,气候变化虽影响物种数量较少,但对特定形态(适应低温的长喙鸟类)造成不可替代的功能损失。研究团队强调,将功能多样性指标纳入保护成效评估体系,并建立"威胁消减-物种恢复"的协同保护框架,是达成2030年全球生物多样性目标的关键突破点。正如作者Kerry Stewart指出:"我们亟需明确保护生物多样性的哪些维度,并将其测量纳入保护规划的全流程"。

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