气候而非过度放牧主导蒙古草原初级生产力变化：基于准实验证据的长期因果分析

本研究针对全球草原退化归因争议，利用蒙古国1984-2024年全国尺度数据，通过准实验设计分离放牧与气候因子的因果效应。研究发现：虽然牲畜数量对初级生产力（NDVI）有轻微负效应，但气候变暖（GDD>20°C）的影响强度高出一个数量级；在十年尺度上放牧效应消失而温度效应持续主导。成果发表于《SCIENCE》，为草原管理政策提供关键科学依据，表明遏制气候变化比限制放牧更关乎生态保护与生计可持续。

　　

全球草原生态系统支撑着20亿人的生计，但近年来草原退化问题日益严重。传统观点常将退化归咎于过度放牧，然而气候变化与放牧活动的交互作用始终缺乏因果层面的实证证据。蒙古作为典型草原畜牧业国家，自1990年经济转型后牲畜数量激增，同时气温上升、降水减少等气候趋势显著，约57%的草原出现不同程度退化。这种双重压力下，政策制定面临艰难抉择：若过度放牧是主因，则实施牲畜税等管控措施合理；若气候驱动为主，则此类政策可能无效且损害牧民生计。

为解决这一争议，Purevjav等研究人员在《SCIENCE》发表最新研究，通过构建1984-2024年蒙古全国范围的空间 disaggregated（空间离散化）数据，结合准实验方法首次量化了放牧与气候对草原初级生产力的独立因果效应。研究创新性地利用牧民季节性转场规律（冬季春季放牧区WGR与夏季秋季放牧区SGR的空间分离特性），以冬季灾害（dzud）事件作为仪器变量，构建两阶段估计模型（IV-2SLS），有效克服了放牧规模的内生性问题。同时，通过10年尺度的长期差分分析区分短期天气波动与长期气候变化的差异影响。

关键技术方法包括：1）基于全国soum级（县级）牲畜普查与遥感NDVI数据；2）利用dzud事件作为仪器变量进行因果识别；3）采用小区域估计（small area estimation）拓展数据时空覆盖；4）通过多年度气候平均与长期差分分离气候效应；5）使用Shapley-Owen分解量化变量贡献度。

研究结果

——短期效应分析显示：牲畜数量倍增导致NDVI下降4%（P<0.01），但存在明显生态分区异质性。山地泰加林（-0.112）、森林草原（-0.106）和草原带（-0.049）影响显著，而荒漠与半荒漠区效应不显著。

——气候效应方面：每增加1个>20°C生长期度日数（GDD>20°C）导致NDVI下降0.012（P<0.01），3.5个GDD的负面影响即相当于牲畜倍增效应。

——长期（10年尺度）分析表明：放牧效应完全消失，而温度效应持续主导，尤其在荒漠、半荒漠和草原带。

——贡献度分解证实：天气变异解释38%的初级生产力变化，气候变化解释45%，而放牧规模仅解释<2%（短期）和<10%（长期）。

讨论与意义

本研究揭示气候变化是蒙古草原长期生产力变化的主控因子，颠覆了传统过度放牧主导的认知。结果表明：当前实施的牲畜税政策可能无法有效改善草原生态，反而影响牧民生计适应性。研究建议：政策应聚焦气候变化减缓（如全球温室气体减排）、差异化生态区管理（如重点保护高海拔敏感区）及国际气候补偿机制。方法论上，研究示范了如何融合遥感数据与准实验设计解决环境因果推断难题，为全球草原可持续管理提供新范式。

（注：全文依据原文数据与结论撰写，未添加非原文信息。专业术语如NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）、GDD（Growing Degree Days）、dzud（蒙古语指极端冬季灾害）、WGR/SGR（季节性放牧区）等均保留原文表述与科学语境。）