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蝙蝠在农业经济中的重要性(Science 2011)

发布时间:2020-01-06    阅读次数:

蝙蝠在农业经济中的重要性


    食虫蝙蝠群体正在受到白鼻综合征和风力涡轮机的不利影响,对北美农业价值的影响可能达数十亿美元。

    白鼻综合征(WNS)和风力发电设施日益发展,正在使北美食虫蝙蝠的数量锐减。蝙蝠大量捕食包括许多农作物和森林害虫在内的夜行性昆虫。我们在这里提出的分析表明,北美蝙蝠的数量下降可能导致超过约37亿美元/年的农业损失。公众和政府都需要认识到食虫蝙蝠的生态和经济重要性,并提出切实可行的保护方案。


传染病和风力涡轮机

        食虫蝙蝠会抑制夜间活动的昆虫的数量,但是北美的蝙蝠正面临着两种新的主要威胁。WNS是影响北美东部冬眠穴居蝙蝠数量的一种新兴传染病。WNS可能是由一种新发现的真菌(Geomyces destructans)引起的。这种真菌会在蝙蝠冬眠时感染它们的皮肤,并被认为会引发生理和行为上的致命变化(例如过早地消耗蝙蝠的过冬能量储备)。自2006年2月在纽约北部首次观察到蝙蝠WNS以来,G. destructans已蔓延至阿巴拉契亚山脉以西并进入加拿大。到目前为止,超过100万只蝙蝠可能已经死亡,而冬季受影响最严重地区的蝙蝠种群数量下降了超过70%。至少有一种蝙蝠(小棕蝠,Myotis lucifugus)的死亡率急剧下降,预计将出现区域性的灭绝。

        与此同时,在欧洲大陆,几种迁徙的树栖蝙蝠被风力涡轮机杀死的数量达到了前所未有的水平。为什么这些物种特别容易受到风力涡轮机的影响仍然是谜,人们已经假设了几种类型的吸引力。目前还没有一个洲际规模的监测项目来评估风力涡轮机造成的野生动物死亡,因此整个美国被杀死的蝙蝠数量很难评估。然而,预计到2020年,仅在大西洋中部高地,每年就有3.3万到11.1万只蝙蝠被风力涡轮机杀死。显然,这两个因素造成的死亡率巨大,并且还可能对水生态系统和陆地生态系统产生长期和累积的影响。这些共同的威胁,造成了温带食虫蝙蝠群落中个体数量的突然同时下降,其规模之大,几乎没有其他记录在案的影响哺乳动物的事件可以与之相比。


经济影响

        尽管许多公众和一些政策制定者可能认为北美蝙蝠数量的急剧下降只是学术兴趣的问题,但从经济方面而言,失去这么多蝙蝠的后果可能是非常严重的。例如,据估计,在印第安纳州一个由150只大棕蝠组成的群体每年吃掉近130万只害虫,这可能会破坏农业害虫的种群循环。其他的估计表明,在蝙蝠活跃的季节,一只小棕蝠每晚可以消耗4到8克昆虫,如果外推到估计100万只的蝙蝠死于WNS,那么每年WNS疫区将无法消耗660到1320吨昆虫。

要了解蝙蝠在农业系统中的经济重要性是一项挑战,但在德克萨斯州中南部以棉花为主的农业景观中,蝙蝠所提供的灭虫价值已经公布,估计在12至173美元/英亩(最有可能达到74美元/英亩)之间。在这里,我们将这些估计外推到整个美国,作为对蝙蝠消失会给农业产业造成多大损失的首个真实评估。

        以德克萨斯州以棉花为主导的农业生态系统获得的价值,和2007年美国大陆收获的农田面积计,我们估计蝙蝠每年对农业产业的价值贡献约为225亿美元。如果我们将假设放在可能的范围的极端值,蝙蝠的价值可能低至37亿美元/年,高至530亿美元/年。这些估计包括了蝙蝠降低杀虫剂的使用成本,杀虫剂不需要应对蝙蝠吃掉的昆虫。但是,它们不包括农药对生态系统的“下游”的影响,这种影响可能是巨大的,或者是捕食的其他次要影响,例如减少昆虫对农药和转基因作物进化出的抗性的潜力。此外,蝙蝠可以自上游抑制森林昆虫,但我们的估计值不包括蝙蝠在森林生态系统中抑制昆虫的收益,因为缺乏关于森林中蝙蝠所提供的虫害控制的经济数据。即使将我们的估计数值减少一半或四分之一,这些数据也可以清楚地表明,蝙蝠在影响农业和林业经济方面具有巨大的潜力。

        虽然WNS对蝙蝠种群的不利影响发生得相对迅速,但风能的发展似乎是一个更长期的问题。WNS已导致美国东北部冬眠蝙蝠的数量急剧下降,这种疾病已经持续了至少4年。因此,即将到来的作物生长季节可能是这种疾病的不良影响开始显现的第一个季节。由于作物生产的地区差异,美国东北部蝙蝠的农业价值相对于美国大部分地区可能较小。然而,最近在中西部和大平原发现了与WNS相关的真菌的证据,在这些地方,蝙蝠对农业的价值估计巨大。此外,由于该地区拥有北美最高的陆上风力发电的能力,该地区风力发电设施的发展和蝙蝠死亡事故的发生是可以预见的。因此,如果与WNS和风力涡轮机相关的蝙蝠死亡率持续不减,我们可以预计,在未来4到5年,北美农业将遭受显著的经济损失。



食虫蝙蝠的价值。估计每年食虫蝙蝠在县级农业产业中的价值。假设蝙蝠的避免成本价值(×1000美元/县)为每英亩耕地74美元


政策

        联合国环境规划署最近声明的目标是向政策决策者和公众展示生物多样性的价值。按照这一目标,我们希望我们估计的规模和解决这一问题的重要性将引起一般公众和决策者的共鸣。蝙蝠在全球范围内提供了大量的生态系统服务,它们对人类经济的好处体现并不仅限于在北美。例如,在热带生态系统的先驱研究表明了拜访植物的蝙蝠对水果作物授粉的重要性。虽然与WNS相关的蝙蝠大规模死亡的经济影响似乎已被确认,但目前,风力涡轮机也在欧洲造成蝙蝠死亡,而且WNS向世界其他地区传播的潜力还不清楚。

        我们认为,对蝙蝠数量普遍减少的问题采取观望的态度是不可取的,因为这些飞行的、夜间活动的哺乳动物的生活史——以长传代时间和低繁殖率为特征——意味着在几十年甚至几百年内,蝙蝠群体的数量不太可能恢复。目前,还没有充分验证或普遍适用的方法来大幅减少WNS或风力涡轮机对蝙蝠种群的影响。迄今为止,限制WNS传播的管理措施主要针对的是限制人为传播(例如,封闭洞穴和矿井,以及真菌净化)。为理解和控制WNS带来的影响,其他的积极解决方案包括开发改进诊断方法来检测早期感染和环境中的真菌分布;查明疾病机制;研发真菌的生物或化学控制方法;并通过改变生境来提高抗病性,如创造人工或改良的越冬植物,减少疾病的发生和传播。其他方法,如扑杀已经受感染的蝙蝠,已被广泛讨论,并被认为是可行的控制方法。新的研究还表明,在蝙蝠的高风险期改变风力涡轮机的操作可以显著降低死亡率。针对这些问题采取的具体行动将受益于科学研究,这些研究的目的是为面临新威胁的蝙蝠提供切实可行的保护解决方案,并评估它们的经济和生态重要性。作为科学家,我们还应该共同努力,开发和使用更有效的方法,向公众和决策者宣传蝙蝠提供的生态系统服务。

        蝙蝠是北美最被忽视的、但在经济上很重要的非驯养动物之一,保护它们对生态系统的完整以及国家和国际经济的最佳利益都很重要。我们认为,在未来几年内,减少WNS对种群的影响和减少风能设施造成的死亡率的解决方案是可能的,但是,只有在公众、决策者和科学家对食虫蝙蝠的好处有更多和更广泛的认识之后,才能确定、证实和应用这些解决方案。


文献来源(张语之翻译)

Boyles JG, Cryan PM, McCracken GF, and Kunz TH (2011). Economic importance of bats in agriculture. Science. 332(6025):41-42. [PDF]