森林若只剩一種樹，樹也不想長了！你猜人類會損失多少？

太長不看

科學家們收集了44個國家77萬塊樣地的數據後得出結論：若森林裡樹木總數不變，但全換成同一種，森林的生產力就會下降26％～66%。僅在森林生產力上，生物多樣性就為人類帶來每年高達4900億美元的經濟價值，這遠遠超出我們維持多樣性所花費的數額。

森林。圖片來源：Radmir Balazy

在這顆星球的陸地之上，有接近30%的面積屬於森林。森林的綠色與海洋的藍色交相輝映，宣示著無比旺盛而多彩的生命力——它可能是陸地生物多樣性最複雜的地區，生態價值無需贅述。

然而，在人類採伐和氣候變化等因素的夾擊之下，全球約一半的樹木種類正在遭受威脅。如何儘可能地保護森林資源，已成為亟待解決的關鍵問題。

近日，來自美國西弗吉尼亞大學（West Virginia University）的梁晶晶教授等83位來自不同國家和地區的研究者，共同評估了全球性的森林生產力與物種多樣性之間的關係，他們指出：物種多樣性的持續缺失會加劇森林的生產力（即生物量的產生速率）衰退。因此，保護物種多樣性作為一種防微杜漸的預防手段，是具備極高的經濟價值的。相關的論文[1]發表在最新一期的《科學》（Science）雜誌上。

與樹種單一的林場相比，樹木在物種多樣性更豐富的森林長得更快更大。全球採伐森林所得的木材至少比那些森林只有一種樹時的木材產出高出35%。圖片來源：MinuteEarth/youtube.com

「我們早在三年前就開始搜集全球的林業數據，但直到去年秋季，我們的數據覆蓋才得到突破性的進展。」 梁晶晶對果殼網科學人說，「執著和研究夥伴是我們取得進展的關鍵。」

這項浩大的工程主要通過一個十來人的核心委員會來協調。梁晶晶介紹：「主要問題首先與他們協商，然後通過他們與所有人溝通；委員會裡個人都有不同的專業方向，比如周沫教授（註：西弗吉尼亞大學森林經濟學家，論文的共同作者）就是主要負責有關經濟方面的研究， 雷相東教授（註：中國林業科學研究院資源信息研究所教授，論文的共同作者）則主要負責有關林業管理方面的討論。」

最終，梁晶晶等人收集了來自44個國家及地區、橫跨13個不同生態區域的777126個全球森林多樣性樣地（global forest biodiversity plots）的數據來進行統計分析。這些樣地主要集中在歐美髮達國家，因為「發達國家有著開放、完整、覆蓋全國的林業樣地，而發展中國家由於資金或政治方面的原因大都沒有這樣的樣地數據。」梁晶晶解釋說，「儘管我們通過聯合國以及個人的關係盡量採集到一些數據，但與實際需要的相比還有差距。」有鑒於此，他強調，發展中國家採集和共享林業數據對於全球的生態和經濟有著非常重大的意義。

森林位點統計圖。上圖中，白色區域代表全球範圍的森林，而藍色代表其中作為統計範圍的位點。其中，a點代表取樣的最北端（俄羅斯，西伯利亞中部，73°N），b點代表取樣的最南端（阿根廷，巴塔哥尼亞，52°S），c點代表取樣的最冷位置（俄羅斯，奧伊米亞康，年平均溫度－17℃），d點代表取樣的最溫暖位置（美國，帛琉群島，年平均溫度28°C），e點代表物種多樣性最豐富的位置（巴西，巴伊亞，一公頃內有405個不同物種的樹木）。圖片來源：參考文獻[1]

這77萬多個樣地數據涵蓋了231個科、1862個屬中的8737個樹種。對於每一份樣地數據，研究者都從中提取出三項關鍵特徵：樹的種類豐富度（S）林分斷面積（G）和初級生產力（P）。在此基礎上，他們引進氣候、土壤狀態、降水等一系列其他變數，建立了一個冪函數模型來反映生物多樣性與生態系統生產力之間的關係。他們用「替代彈性」θ來衡量物種豐富度損失對生產力造成的影響，這項參數值越大，就代表一單位的生物多樣性損失對於整個森林生產力的損害程度越大。

在對77萬多個森林位點進行隨機抽樣（10000組，每組500個樣本）分析後，研究者發現其中多達99.87%的抽樣點，其θ值都在0～1這個範圍內——這提示森林的生產力隨樹種多樣性的增多呈一個切線斜率為正的凹函數：

全球森林的樹木物種多樣性（橫軸，百分比）與其生態環境生產力（縱軸）之間的關係。圖片來源：參考文獻[1]

這意味著，如果一片森林的樹木物種多樣性非常豐富，那麼這時缺失一個物種對於整個森林的生產力來講，影響還並不是太大；但在物種多樣性越稀缺的時，樹的種類繼續變少，對整個森林生產力產生的打擊就會越來越大。用數據來講，如果全球性的樹木物種減少10%，那麼森林的生產力會下降2-3%；而如果在比較極端的情況下，樹木只剩下一種了，那麼哪怕全球的樹木總數維持不變，森林的生產力也還是會下降26％～66%。

最初10%以及99%的樹木物種多樣性損失後，全球各地森林生產力的絕對衰退情況（括弧中的數據代表對應著99%樹種多樣性損失下的森林生產力的衰減值）。圖片來源：參考文獻[1]

光看這些數據也許不足以讓人對樹種多樣性的價值形成概念。研究者特地估算了生物多樣性在維持森林生產力方面的經濟價值——相當於每年1660億到4900億美元！「以往人們對物種多樣性方面價值的認識上忽視了物種多樣性在維持生態系統生產力方面的價值。我們這個研究發現，光是這一點價值就已經超過全球在保護物種多樣性方面的實際支出（約75億美元）二十餘倍！」周沫說，「我們希望各國政府了解保護物種多樣性的收益大大多於全部支出，希望全球能夠投入更多的資金用於保護物種多樣性上。」

在先秦經典《鶡冠子》中，扁鵲三兄弟的故事尤為著名。在三兄弟中，大兄能對病情「未有形而除之」，因此反而籍籍無名；扁鵲能在病情危急時力挽狂瀾，但他自認為在醫術上「長兄最善」。在維持森林生產力這件事上，保護生物多樣性的作用亦猶如扁鵲的長兄。希望在越來越多研究者的努力之下，生物多樣性那可觀卻容易被忽略的價值能得到政策制定者的確切關注——在一切還不太晚之前。

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