来源：中国数字科技馆（2022年7月25日）
撰文：TimNewbold，伦敦大学学院生物多样性与环境中心高级研究员；CharlieOuthwaite，伦敦大学学院生物多样性变化博士后研究员。
翻译：魏书豪
审校：郭晓
引进来源：Theconversation
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昆虫,气候变化,栖息地丧失
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昆虫对我们星球的未来至关重要。它们有助于控制害虫种类，分解死亡物质，将养分释放到土壤中。飞虫也是许多主要粮食作物（包括水果、香料和对巧克力爱好者来说很重要的可可）的主要传粉者。
因此，当越来越多的报告表明昆虫数量的急剧下降时，这是一个紧迫的问题。昆虫生物多样性的丧失可能使这些重要的生态功能面临风险，在此过程中威胁到人类的生计和粮食安全。然而，在世界的大部分地区，我们对昆虫数目衰退的真实规模和性质还缺乏认识。
我们所知道的大部分信息都来自于在地球温带地区收集的数据，尤其是欧洲和北美。例如，在英国已经发现传粉媒介的大规模流失；整个欧洲的蝴蝶数量下降了30%到50%；据报道，德国飞虫的生物量减少了76%。
我们对热带地区（包括亚马逊热带雨林、巴西全境、非洲大部分地区、印度和东南亚在内的赤道两侧地区）昆虫物种数量及其丰度的信息掌握要少得多。然而，世界上约550万种昆虫中的大多数都生活在这些热带地区——这意味着地球上最丰富的昆虫生命可能正在遭受灾难性的崩溃，而我们甚至都没有意识到。
29个主要昆虫种群中，最大的种群是蝴蝶/飞蛾、甲虫、蜜蜂/黄蜂/蚂蚁和苍蝇。科学家认为这其中的每一个种群都包含超过一百万个物种。我们不仅几乎不可能监测如此庞大的物种数量，而且多达80%的昆虫可能尚未被发现，其中许多是热带物种。
为了弥补这些知识空白，伦敦大学学院生物多样性和环境研究中心的研究人员进行了有史以来最大规模的昆虫生物多样性变化评估。我们的研究分析了来自全球约6000个地点的约75万个样本，总计近2万个不同物种。
由于气候变化和栖息地丧失这对“孪生骑士”，昆虫面临着前所未有的威胁。我们试图了解，在经历这两个挑战最严重的地区，昆虫生物多样性会如何受到影响。我们知道它们不会孤立地发挥作用：栖息地的丧失会通过削弱可用的遮荫来增加气候变化的影响，例如，会导致这些脆弱地区的温度更高。
这是第一次，我们能够将这些重要的相互作用机制纳入我们的全球生物多样性模型。我们发表在《自然》杂志上的研究结果表明，热带国家的农田地区昆虫减少的幅度最大，而这些地区气候变化和栖息地丧失的综合影响最为深刻。
我们将发生高强度变暖的农田与受气候变化影响很小的（相关）自然栖息地进行了比较。平均而言，农田的昆虫数量只有一半，昆虫种类减少了25%以上。
在全球范围内，我们的分析还表明，在气候紧张地区，对于附近大部分自然栖息地已被移除的农田，昆虫损失了平均63%；而在附近自然栖息地大部分被保留下来的农田中，这一损失比例仅为7%。
我们的研究所强调的特别危险地区包括印度尼西亚和巴西，那里的许多作物依赖昆虫授粉和其他重要生态系统的服务。这对当地农民和这些气候和经济脆弱地区的大规模食物链产生了严重影响。
可可、蠓和森林砍伐
世界上87种主要作物完全或部分依赖昆虫传粉媒介，其中大多数生长在热带地区。例如，可可主要由蠓授粉，这是一群因在苏格兰和北半球其他地区扰乱露营旅行而臭名昭著的苍蝇。事实上，蠓在为制作巧克力所需的可可授粉方面发挥着至关重要且被低估的作用。
大部分可可的产地在印度尼西亚、科特迪瓦和加纳。仅在印度尼西亚，每年可可豆的出口价值就约为7500万美元。大多数可可是由小农而非大种植园主进行种植的，许多农民的生计依赖于此。
虽然，了解昆虫损失是否会使可可及农民的情况恶化是至关重要的，但我们对印度尼西亚等热带国家的昆虫生物多样性状况所知甚少。
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该地区的可可生产可能已经受到与气候变化有关的不利天气事件的影响。气温升高和降雨模式的变化与可可植物的生长、授粉和豆类生产的变化有关。
农业是印度尼西亚人民的主要产业之一，特别是在农村地区，大片土地被清理用于种植主要作物，包括棕榈油。这导致大面积雨林被砍伐，对许多稀有和濒危物种（如红毛猩猩）以及包括许多昆虫在内的鲜为人知的物种来说，这增加了风险。
热带地区受到相当大的威胁，主要是由于农业扩张——通常是为了满足热带以外国家日益增长的需求。国际贸易已被证明是这些地区森林砍伐的主要驱动力，东南亚、东非和西非以及亚马逊地区的森林尤其脆弱。巴西和印度尼西亚的大量森林砍伐归因于生产出口商品，包括大豆、咖啡、棕榈油和可可。
气候变化带来的威胁
栖息地丧失是已知对生物多样性的主要威胁，然而其对昆虫的影响仍未得到充分研究，对热带物种的评估也严重不足。一项研究发现，巴西森林依赖的兰花蜜蜂数量下降了约50%（尽管研究人员只在两个时间点对它们的数量进行了采样）。仅在美洲分布的兰花蜜蜂是兰花的重要传粉者，有些植物完全依赖这种昆虫进行授粉。
气候变化使森林砍伐和其他更长期的栖息地变化雪上加霜。这种迅速出现的对昆虫生物多样性的威胁已经影响到哥斯达黎加飞蛾和欧洲北美洲大黄蜂的数量。气温上升和干旱等极端天气事件的频率增加只是已知对许多昆虫物种产生有害影响的两种表现。
据预测，气候变化将对地球的热带地区产生特别大的影响。热带地区的气温天然非常稳定，因此物种不习惯应对气候变化带来的快速温度变化。然而，由于缺乏这些地区的数据，我们了解气候变化影响热带昆虫的能力再次受到阻碍。
几乎所有可用数据都来自少数经过充分研究的昆虫群体（特别是蝴蝶、飞蛾和蜜蜂），而许多其他群体却很少受到关注。尽管我们对昆虫生物多样性变化的研究大幅增加，但仍有很多空白区域。
我们“错过”的昆虫
为了填补这一知识空白，我们的研究评估了来自世界各地的75万份昆虫样本。在包含的6000个地点中，近三分之一来自热带地区。近两万种不同昆虫物种的样本包括甲虫、蜜蜂、黄蜂、蚂蚁、蝴蝶、蛾子、苍蝇、臭虫、蜻蜓和其他不太为人熟悉的种类。
这是通过使用生物多样性数据库PREDICTS实现的，该数据库汇集了全世界研究人员收集的数百万个样本。PREDICTS记录了自然栖息地的生物多样性，以及人类种植作物等区域的生物多样性。这是为数不多的让我们能够研究全球生物多样性变化的全球数据库之一。
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虽然我们的20,000份强大的样本仅代表昆虫繁多种类的一小部分，但这仍然比以往任何时候研究过的地点样本都多。通过该研究来了解栖息地丧失和气候变化对昆虫生物多样性的相互影响，对此我们特别感兴趣，并且首次将这些相互作用纳入我们的模型中。
这两种情况在热带国家的农田中最为常见。我们的研究结果表明，相对于原始植被区域，这些地区的农田通常已经丧失了许多昆虫生物多样性。这凸显了气候变化可能对粮食安全构成重大威胁，不仅会直接影响作物，还会导致传粉媒介和其他重要昆虫的损失。
随着气候变化加速，在当前地理范围内种植可可和其他作物的能力已经变得更加不确定，威胁着当地民众的生计，并降低了全世界消费者对这些作物的获取。我们的研究所重视的昆虫损失只会增加这种风险。
事实上，温带和热带地区已经看到由于昆虫生物多样性丧失而对粮食安全造成的威胁：例如，据报道，美国樱桃、苹果和蓝莓因缺乏传粉媒介而减产。
在世界的一些地区，农民正在诉诸于人工授粉技术，用刷子为农作物的花朵授粉。包括加纳和印度尼西亚在内的许多国家将人工授粉用于可可的种植。这些技术可以帮助维持或提高产量，但需要付出高昂的劳动力成本。
减少损失
我们的研究还强调了有助于改善昆虫数量减少的变化。降低耕种密度——比如，通过使用更少的化学品并种植更多样化的作物，可以减少栖息地丧失和气候变化带来的负面影响。
特别是，我们证明了在人工耕种的环境中保护自然栖息地确实对昆虫有帮助。在有气候压力地区的农田中，自然栖息地大部分被移除，昆虫数量平均减少了63%，而在附近四分之三的自然栖息地得到保护的地方，这一数字下降到了7%。
对于生活在农田上的昆虫，自然栖息地会作为它们食物的替代来源、筑巢地和躲避高温的地方。这样的话，即使地球继续变暖，也有一些可以减少影响昆虫生物多样性的选择，为我们带来了希望。
事实上，自然栖息地已经在较小的范围内显示出其实用性，尤其对农业系统产生了积极影响。对于印度尼西亚可可，我们已发现，增加自然栖息地的数量可以增加包括传粉媒介在内的关键昆虫的数量。
然而，我们的新研究表明，这种干预的好处只存在于密集程度较低的农业系统中。这可能意味着减少化肥和杀虫剂的投入水平，或增加作物多样性以确保种植区可以获得附近自然栖息地所带来的好处。
我们注意到，同样重要的是，并不是所有的物种都因为最近的环境压力而经历了艰难时期。例如，最近对英国昆虫的研究表明，虽然一些种类减少了，但其他昆虫种类，包括淡水昆虫，近年来却增加了。另一项着眼于全球昆虫趋势的研究也发现了淡水昆虫数量的增加。
然而，许多这些积极的趋势都发生在英国和欧洲等非热带地区，这些地区做了大量改善工作，例如，在经历退化之后，近年来各国在改善河流水质方面做了很多工作。
有所作为
新冠疫情的封锁促使我们中的许多人重新与周围的动植物联系起来。在英国，2020年温暖的春季天气使英国乡村的昆虫数量明显增加。然而，这种飙升可能是暂时的，并且与全球更大的图景背道而驰。
为了支持我们当地环境中更多的昆虫生物多样性，我们可以种植多样化的花园来吸引昆虫，减少花园和种植地中杀虫剂的使用剂量，并减少我们修剪草坪的频率（在英国，您可以考虑加入NoMowMay挑战）。
考虑到我们作为消费者做出的选择可能有助于保护热带地区的昆虫和其他生物，我们不仅可以在当地有所作为。例如，购买遮荫种植的咖啡或可可，将比购买露天种植的作物对生物多样性的影响更小。
与此同时，政府和其他公共及私人组织应该更仔细地考虑他们的行动和政策对昆虫的影响。采取的措施可以从贸易政策和协议中适当考虑生物多样性，到确保产品不是来自与高森林砍伐率相关的地区。
然后是数据问题。我们越来越认识到昆虫对人类健康和福祉的重要性，以及它们在全球粮食生产系统中的关键作用。在未来，通过保护环境来保护昆虫将对全世界的人类社会产生巨大的好处。然而，如果没有完善的数据支持，这一切都是不可能的。
为了更好地了解昆虫生物多样性的变化，一个重要的步骤是收集和评估现有的数据。我们参与的一个新项目GLiTRS(全球昆虫威胁反应合成系统)正在通过结合来自一系列机构和生态学科的领先专家(包括数据分析师)的工作来实现这一目标。该项目将评估不同的昆虫群体如何应对威胁。
了解导致昆虫数量下降的原因是防止未来更大损失的关键，也是保护昆虫发挥重要功能的关键。气候变化和生物多样性丧失是主要的全球危机，是同一个硬币的两面。它们对粮食生产的综合影响，意味着热带及更远地区许多人的健康、福祉和生计岌岌可危。昆虫生物多样性的丧失是这个故事中至关重要的一部分，但至今仍未得到充分研究。
来源：中国数字科技馆（2022年7月25日）
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