李想 趙金成 陳雅如 李冰

近日，由英國(guó)自然環(huán)境研究理事會(huì)（NERC）資助、英美中等國(guó)的近30名學(xué)者共同完成的《2019年全球生態(tài)保護(hù)新興問(wèn)題預(yù)測(cè)報(bào)告》在學(xué)術(shù)期刊《生態(tài)與進(jìn)化趨勢(shì)》上發(fā)布。《報(bào)告》聚焦2019年全球生物多樣性和生態(tài)保護(hù)可能面臨的威脅和挑戰(zhàn)，從91個(gè)候選問(wèn)題中挑選了可能產(chǎn)生最大影響但卻最不為人知的15個(gè)問(wèn)題，其中8個(gè)問(wèn)題與人們印象中的生態(tài)保護(hù)關(guān)系更密切。

1.氣候變化導(dǎo)致南極底棲生物儲(chǔ)碳能力發(fā)生變化

南極冰層正在以高于預(yù)計(jì)的速度融化，導(dǎo)致大量的淡水流出和消失，近岸區(qū)鹽度急劇變化。這種融化還導(dǎo)致沉積物增加，造成陸地周圍海灣和峽灣中的底棲生物群落窒息。此外，海冰的快速消失會(huì)減緩浮游植物的繁殖，增加冰山海底碰撞（或冰沖刷）的可能性，導(dǎo)致底棲動(dòng)物大量死亡。極地大陸礁層上的海床是地球上最大的海洋碳庫(kù)（藍(lán)碳），其生態(tài)系統(tǒng)功能對(duì)全球碳循環(huán)和氣候變化有巨大影響。

2.永久凍土解凍導(dǎo)致大量汞釋放危害動(dòng)植物

汞的毒性很強(qiáng)，并可在水生和陸地食物鏈中積累。最近的兩項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，解凍永久凍土釋放汞的規(guī)模，可能比以前認(rèn)為的要大得多。鑒于氣候變化可能導(dǎo)致大部分永久凍土在下個(gè)世紀(jì)解凍，大部分汞將經(jīng)土壤、溪流和河流輸入海洋。經(jīng)長(zhǎng)期生物積累或微生物轉(zhuǎn)化，可形成劇毒的甲基汞，對(duì)陸地和水生生物產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

3.美國(guó)政府決定不再監(jiān)管經(jīng)過(guò)基因編輯的植物

使用新技術(shù)進(jìn)行基因編輯，可以比傳統(tǒng)方法更快速更精確地引入植物性狀，提高作物生產(chǎn)力。2018年3月，美國(guó)農(nóng)業(yè)部宣布，不再對(duì)本可通過(guò)傳統(tǒng)育種技術(shù)生長(zhǎng)的基因編輯植物進(jìn)行調(diào)控。與之相反，2018年7月，歐洲法院宣布，基因編輯的作物應(yīng)遵守適用于基因改良生物的同樣嚴(yán)格的法規(guī)。

美國(guó)取消監(jiān)管可能會(huì)促進(jìn)基因編輯的創(chuàng)新。目前，旨在提高效率而不引起其他具有意想不到和不良后果的基因組變化的研究正在進(jìn)行。這些技術(shù)可能會(huì)對(duì)對(duì)生物多樣性可能產(chǎn)生不同的影響。例如，可能會(huì)減少農(nóng)業(yè)化學(xué)品的使用和生產(chǎn)作物所需的土地，進(jìn)一步加強(qiáng)種植業(yè)和林業(yè)，也可能對(duì)本地物種產(chǎn)生難以預(yù)見(jiàn)的影響。

4.可產(chǎn)生脂肪酸的轉(zhuǎn)基因油料作物對(duì)昆蟲(chóng)的影響

油料作物的基因改造工程旨在生產(chǎn)omega-3脂肪酸二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳五烯酸（DHA），這兩種物質(zhì)在陸生植物中較為少見(jiàn)。該技術(shù)提高了油籽的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還可以大大減少為獲取脂肪酸而捕撈野生魚(yú)類的活動(dòng)。然而，油籽脂肪含量中EPA和DHA的增加，會(huì)對(duì)于陸地昆蟲(chóng)的健康、生長(zhǎng)、認(rèn)知和存活產(chǎn)生重要影響。例如，蝴蝶幼蟲(chóng)發(fā)育過(guò)程中若以這些作物為食，會(huì)導(dǎo)致成蟲(chóng)翅膀較小，容易變形。目前，尚不清楚世界各地的監(jiān)管機(jī)構(gòu)是否已開(kāi)始研究這些新作物對(duì)農(nóng)區(qū)動(dòng)物（特別是昆蟲(chóng)）造成影響的可能性。

5.利用植物微生物群落進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)

寄生在植物上的微生物群落，有助于增強(qiáng)植物對(duì)干旱等的耐受性，促進(jìn)植物生長(zhǎng)并提高抗病性。通過(guò)調(diào)控植物微生物群落提高生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的成功率，對(duì)提高農(nóng)林業(yè)產(chǎn)量和抗病能力具有巨大潛力。調(diào)控復(fù)雜的微生物群落還很難實(shí)現(xiàn)。但技術(shù)進(jìn)步使這一領(lǐng)域煥發(fā)活力。功能性編程的植物微生物群落對(duì)生物多樣性具有雙重影響，在減少農(nóng)藥和化肥使用的同時(shí)，也可能導(dǎo)致農(nóng)業(yè)活動(dòng)擴(kuò)展到野生動(dòng)植物豐富的農(nóng)業(yè)邊緣領(lǐng)域。

6.印尼-馬來(lái)群島擴(kuò)建種植園和基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的影響

許多印尼-馬來(lái)島嶼上擁有豐富的物種和極高的物種特有性。但該地區(qū)只有2%的土地受到保護(hù)，森林采伐不斷增加。除了棕櫚種植園外，該地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施也在擴(kuò)建。1980-2014年，全球棕櫚油年產(chǎn)量從450萬(wàn)噸增加到7000萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2050年前，其需求量將以每年1.7%的速度增長(zhǎng)。棕櫚油種植園擴(kuò)建未充分考慮對(duì)生物多樣性脆弱小島生態(tài)系統(tǒng)造成的影響。棕櫚油種植園的進(jìn)一步擴(kuò)建可能導(dǎo)致該地區(qū)大量物種滅絕。

7.工業(yè)化生產(chǎn)微生物飼料

人口增長(zhǎng)和飲食變化導(dǎo)致對(duì)來(lái)自牲畜的高質(zhì)量蛋白質(zhì)的需求日益增加，并影響到生態(tài)環(huán)境，包括土地利用變化、生物多樣性喪失、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)富集和溫室氣體排放等。新型牲畜飼料原料可以減輕上述影響。一種方法是用工業(yè)化生產(chǎn)的微生物蛋白喂養(yǎng)動(dòng)物。用微生物蛋白取代2%的牲畜飼料，可以減少超過(guò)5%的耕地面積、氮損失和農(nóng)業(yè)溫室氣體排放。由天然氣或氫氣產(chǎn)生的微生物蛋白質(zhì)，可以減少用于生產(chǎn)的農(nóng)田和耕種產(chǎn)生的負(fù)面影響，但需要大量能量。轉(zhuǎn)換生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)人類生計(jì)的全球性影響尚不清楚。

8.使用創(chuàng)新型保險(xiǎn)產(chǎn)品保護(hù)自然資產(chǎn)

可持續(xù)管理可以使生態(tài)系統(tǒng)為人們提供多種服務(wù)。人類正努力開(kāi)發(fā)自然資產(chǎn)的保險(xiǎn)產(chǎn)品，保護(hù)自然資產(chǎn)，并提供修復(fù)或恢復(fù)的資金。對(duì)自然資產(chǎn)投保以免受損失或損害，是新的發(fā)展趨勢(shì)。創(chuàng)新保險(xiǎn)產(chǎn)品有助于保護(hù)并改善自然系統(tǒng)的健康水平。

（摘譯自AHorizonScanofEmergingIssueGlobalConservationin2019）