全球生物多样性正因土地利用变化和生境破坏而加速下降，而云南省作为中国生物多样性最丰富的地区之一，同时也是全球重要的烟草种植区，面临着经济发展与生态保护的双重挑战。尽管已有研究表明烟草种植可能导致土壤退化、水污染和森林损失，但对高等植物多样性的具体影响尚未得到系统量化，尤其在县级尺度上缺乏精细化分析。“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到一篇来自中国科研人员的最新研究，该研究综合运用了物种分布模型、GIS叠加分析和空间计量方法，量化了烟草种植扩张对云南省高等植物多样性的影响，识别出了受影响最严重的区域，并为生态保护与可持续农业政策提供科学依据。

这项由浙江大学环境与资源学院的Jiacheng Shao、Qingyu Zhang和Jinnan Wang开展的研究，发表在2025年2月的《地理与可持续性》（Geography and Sustainability）期刊上。该研究探讨了云南省烟草种植扩张对当地高等植物物种多样性的影响。研究采用物种分布建模（Species Distribution Modeling, SDM）、地理信息系统（Geographic Information System, GIS）叠加分析及经验空间回归分析，以量化烟草种植强度对生物多样性的影响，并识别优先保护区域。

（图文无关）云南省地处中国西南，拥有复杂多样的地形地貌和气候类型，孕育了极其丰富的生物多样性，素有“动植物王国”和“物种基因库”的美誉。这里不仅有热带雨林、亚热带常绿阔叶林等多种森林生态系统，还有高山草甸、湿地等多种生态类型，为各类动植物提供了多样化的栖息地。云南拥有全国超过一半的植物种类和三分之二的动物种类，是全球生物多样性最丰富的地区之一，在全球生物多样性保护中占有重要地位。上图为COP15时的种质资源展示墙。摄影：绿会COP15代表团 ©绿会融媒·“海洋与湿地”
具体来说，“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，这项研究采用了多种空间分析和生态建模方法，来量化云南省烟草种植对高等植物多样性的影响。研究人员首先用最大熵模型**（MaxEnt），预测了受威胁高等植物物种的分布，并在不同气候变化情景（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0）下模拟其未来变化趋势。为此，该研究整合了全球生物多样性信息平台**（GBIF）、IUCN濒危物种红色名录、以及**《云南植物志》提供的物种数据**，并结合WorldClim的生物气候变量。同时，全球森林观察（Global Forest Watch）的树冠损失数据也被用于评估森林退化对生物多样性的影响。此外，烟草种植数据来源于省级和县级统计年鉴，并通过比例缩放方法弥补县级数据缺失，以提高数据完整性和精度。

图片来源：Shao, J., Zhang, Q., & Wang, J. (2025).

在数据分析方面，研究团队采用了GIS叠加分析，来构建县级生物多样性风险指数，并利用Moran’s I来检验空间相关性，以识别优先保护区域（海湿小编注：Moran’s I是一种衡量空间自相关性的统计指标，用于检测某一变量在空间上的分布模式，即某一区域的值是否与其相邻区域的值存在相似性）。同时，为了进一步探讨烟草种植与高等植物多样性之间的因果关系，这项研究应用了空间自回归模型（Spatial Autoregressive Model，SAR），控制县域社会经济特征，评估烟草种植强度对物种丰富度的影响（海湿小编注：SAR是一种用于分析具有空间相关性的数据的统计模型，它假设观测值之间的相关性不仅取决于传统的时间或其他因素，还受到空间位置的影响）。通过这种多层次的方法，这项研究比较全面地揭示了烟草种植扩张对云南省生物多样性的潜在威胁，并为制定可持续的土地利用政策提供科学依据。

研究结果表明，烟草种植的扩张跟高等植物物种丰富度之间**，呈显著负相关的关系。特别是在云南省南部的文山州、和红河州，生物多样性风险与高烟草种植强度之间的空间相关性尤为明显**。分析显示，在县级尺度上，**烟草种植面积每增加1%，当地特有高等植物物种丰富度便减少0.094%。**这一数据表明，烟草种植的持续扩张可能对云南省的生态系统构成长期性威胁。

为应对烟草种植对生物多样性的冲击，研究人员提出了若干政策建议。一是应在生物多样性高风险区域，如文山州和红河州，实施更加严格的土地利用管控，以遏制烟草种植的无序扩张。二是建议推广生态友好型农业实践，包括轮作、减少化学投入等，以降低农业活动对生态系统的破坏。此外，建议政府应建立生态补偿机制，为减少烟草种植、转向可持续农业的农民提供经济激励，以在经济发展与环境保护之间取得平衡。同时，应加强长期监测与科研投入，通过数据支持优化土地利用政策。

思考题

Q1: 在烟草种植对生物多样性的影响中，是否存在一个生态阈值，即当烟草种植面积超过某一比例后，对高等植物多样性的负面影响将急剧增加？如果存在，该阈值如何确定，并如何在政策制定中加以应用？
Q2：本研究采用县级尺度进行分析，但生物多样性受影响的机制可能在更精细或更大尺度上有所不同。在未来的研究中，是否可以结合更高分辨率的遥感数据、或更为长期生态监测，来揭示烟草种植对植物群落结构和物种互作的微观机制呢？

另外，考虑到生物多样性对土地利用变化的响应可能具有时间滞后性，甚至在政策干预后仍可能出现一定的“遗留效应”（extinction debt）。在未来研究中，如何结合长期生态监测数据、遥感反演及生态位模型，量化烟草种植对高等植物多样性的“生态时滞”效应？如果存在显著的时间滞后，那么，这对云南省乃至其他生态敏感地区的生物多样性管理可能意味着什么？
Q3：面对烟草种植对生态系统的冲击，是否有可能在现有产业模式下，发展更具生态友好的烟草种植方式，例如借鉴遮阴种植等方法？如果改变种植模式对经济收益和生物多样性均有益，为什么这些方法尚未得到广泛推广？
Q4：在生物多样性研究中，烟草种植对高等植物多样性的影响，可能还不仅限于直接的土地利用变化，是否还可能通过土壤养分流失、化学污染（比如说，农药和重金属积累）及微生境变化等隐性路径，来发挥作用？当前研究主要基于物种丰富度的空间统计分析，那么，在未来研究中，是否可以结合生物地球化学循环分析、功能性状生态学及分子生态学方法，深入解析烟草种植对植物群落构建机制的多层次影响？

上图：全球烟草种植分布图（2008）。图源：该地图由明尼苏达大学环境研究所编制，数据来源于：Monfreda, C., N. Ramankutty, and J.A. Foley. 2008. Farming the planet: 2. Geographic distribution of crop areas, yields, physiological types, and net primary production in the year 2000. Global Biogeochemical Cycles 22: GB1022. （注：请注意，这可能是一张过时的图片，仅供参考）

（注：本文仅代表资讯，不代表平台观点。详细信息请参看英文原文。欢迎留言、讨论。）
资讯源 | Geography and Sustainability
文 | 王芊佳
编辑 | Linda
排版 | 绿叶

参考资料略

来源: 海洋与湿地