综述:揭示热带稀树草原脊椎动物生物多样性科学研究的新兴趋势与空白

《Ecology and Evolution》:Unveiling Emerging Trends and Gaps in Scientific Research on Vertebrate Biodiversity in Tropical Savannahs

【字体: 时间:2026年02月17日 来源:Ecology and Evolution 2.3

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  本文系统性地梳理了全球热带稀树草原(Savannahs)脊椎动物生物多样性的研究现状,揭示了该领域存在的显著地理与认知偏差。文章指出,研究高度集中于鸟类和哺乳动物,而对两栖类、爬行类以及生物多样性的功能(Functional Diversity)与系统发育(Phylogenetic Diversity)维度关注不足。同时,研究密度与各国的人类发展指数(Human Development Index, HDI)正相关,非洲、特别是中非地区存在巨大研究空白。此外,土地利用变化和火灾动态(Fire Dynamics)是最受关注的生物多样性丧失驱动因素,而入侵物种(Invasive Species)和气候变化(Climate Change)的研究则严重不足。这些偏差对有效制定稀树草原保护政策构成了严峻挑战。

  

热带稀树草原——被忽视的生物多样性宝库与保护挑战

稀树草原是全球最受威胁的生态系统之一,其面积约占地球陆地生态系统的20%,与热带森林面积接近(稀树草原:19,575,000 km2;热带森林:24,348,000 km2)。这片由草本植物、灌木和稀疏乔木组成的开阔地,因其复杂的降水、火灾与土壤相互作用而得以维持,拥有极高的物种丰富度和特有性。然而,过去几十年间,为满足林业、大豆种植和畜牧业的需求,其土地利用方式发生了剧烈改变,导致了严重的栖息地丧失。
生物多样性研究的“偏见”与空白
一项基于Web of Science平台(1945年至2025年9月)的全面系统综述,揭示了我们对这片重要生态系统认知上的多重“偏见”。研究共筛选出1270篇符合要求的科学文献。
分类学偏见:鸟类和哺乳动物唱主角
分析显示,约80%的研究聚焦于哺乳动物(48%)和鸟类(36%),而两栖类和爬行类仅各占8%。
这种偏差令人担忧,因为全球范围内,41%的两栖类和21%的爬行类正面临灭绝风险,且许多物种因数据不足(Data Deficient)而无法评估其生存状况。对“明星”类群的过度关注,可能导致保护资源分配不均,使更为脆弱的类群得不到足够支持。
地理偏见:与人类发展指数密切挂钩
从研究数量上看,非洲(55%)、南美洲(29%)和大洋洲(13%)是主要研究区域。然而,当考虑单位面积稀树草原的研究密度时,非洲却远低于大洋洲和南美洲。进一步分析发现,研究密度与各国的人类发展指数(HDI)呈显著正相关(R2= 0.20, p = 0.0001)。
这意味着,经济更发达、教育水平更高的国家,在稀树草原研究上投入了更多。具体而言,中非(如乍得、中非共和国)、西非(如马里、尼日尔)和东非(如苏丹、南苏丹)国家的研究产出极低。而南非、坦桑尼亚、肯尼亚等国的研究密度则与南美、大洋洲相当。这种差异与经济实力、内部冲突以及由此导致的科研基础设施薄弱、人才流失(“brain drain”)密切相关。
认知维度偏见:我们只看到了生物多样性的一角
在涉及生物多样性度量的567篇文章中,高达93%仅使用了传统的物种分类多样性(Taxonomic Diversity)指标,如物种丰富度。而关注物种功能特征差异的功能多样性(Functional Diversity, 4%)和反映物种进化历史的系统发育多样性(Phylogenetic Diversity, 3%)研究则凤毛麟角。仅有5%的研究同时使用了超过一种多样性维度。
这种单一维度的评估可能带来误判。例如,栖息地退化可能导致适应力强的广布种增加,从而在短期内推高物种数量(分类多样性),但同时却可能导致具有独特功能角色的物种丧失(功能同质化),或使生态系统丧失来自不同进化支系的物种(系统发育同质化),从而降低生态系统应对环境变化的恢复力。
威胁研究偏见:对某些“杀手”关注不足
在分析生物多样性丧失主要驱动因素的380项研究中,火灾动态(47%)和土地利用变化(42%)是绝对的研究焦点。相比之下,对入侵物种(6%)和气候变化(5%)影响的研究严重不足。
入侵物种通过捕食、竞争和传播疾病,已成为全球生物多样性的主要威胁之一,并且常与农业扩张协同作用。然而,在热带稀树草原生态系统中,相关研究却寥寥无几。同样,尽管气候变化正加剧火灾频率和强度,并直接威胁物种生存,但针对其影响的研究也才刚刚起步。值得注意的是,关于火灾的研究高度集中于大洋洲(特别是澳大利亚),这与其长期的火历史、发达的科研体系以及近年频发的特大火灾有关,而同样火灾肆虐的南美洲(如巴西塞拉多和潘塔纳尔)相关研究则少得多。
填补空白,指向未来
综述结论指出,当前热带稀树草原脊椎动物研究存在四大偏差:分类学偏差、地理偏差、生物多样性认知维度偏差以及对主要威胁因素的研究偏差。这些偏差共同导致我们对这一关键生态系统的生物多样性现状、威胁及保护需求的理解存在严重局限和不均衡。
为应对这些挑战,文章呼吁:
  1. 1.
    增加科研资金投入:尤其需要支持在非洲等研究薄弱地区开展长期、系统的生物多样性监测与研究,并加强当地科研能力建设,避免“直升机科学”(helicopter science)等新殖民主义科研模式。
  2. 2.
    拓展研究视角:鼓励更多针对两栖类、爬行类的研究,并推广功能多样性和系统发育多样性等多维度的生物多样性评估方法,以更全面地理解生态系统的结构与恢复力。
  3. 3.
    聚焦关键威胁:迫切需要加强对入侵物种和气候变化影响的研究,特别是在农业扩张迅速的南美洲和非洲地区。
  4. 4.
    强化保护政策与实践:将科学研究成果转化为有效的保护行动,例如考虑将已在亚马逊雨林显示出效果的“大豆禁种令”(Soy Moratorium)扩展到塞拉多等稀树草原区域,并推动各国履行承诺,将更多资金导向自然保护和生态恢复。
只有通过全球协作,填补这些关键的知识与地理空白,我们才能为热带稀树草原这一独特而濒危的生态系统,制定出基于证据、公平有效的保护蓝图,守护这颗星球上不可或缺的生物多样性宝库。
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