推文人 | 王双石 

 

文章信息：Liang, Y. and I. Rudik, et al. (2020)."Conservation cobenefits from air pollution regulation: Evidence frombirds." Proceedings of the National Academy of Sciences: 202013568.

 

01 引言

 

空气污染对人类身体健康有巨大伤害，医学等领域在这方面的研究已较为深入。为控制空气污染物排放以提高人类健康水平，各国实施了不同类型的环境规制，例如美国的《清洁空气法》就取得了一定成效。但是目前，有关污染暴露和环境规制影响的研究大多停留在人类自身，鲜有研究关注污染及环境规制对于其他生物的影响。本文作者将目光聚焦于对空气污染物较为敏感的鸟类，研究空气污染及环境规制对于鸟类数量（bird abundance）的影响。

 

02 数据

 

鸟类数据：本文鸟类数据来源于美国康奈尔大学鸟类实验室的鸟类目击记录数据库——eBird Reference Dataset（ERD）。ERD是由每个eBird注册用户，根据自身观察提交的观鸟记录构成。记录包含观鸟全过程的详细信息，其中包括观察到鸟的时间、方式、地点，鸟的种类、数量和个体（群体）特征，以及观测者在一次观测中所花费的时间、观测者人数等信息。本文使用了2002年至2016年观测地点位于美国的一千一百万份记录信息，通过统计模型进行处理得到鸟类相对数量变化数据，具体计算方法如下：

 

 

污染数据：空气污染数据来自于美国环境署的空气质量数据库（EPA’s Air Quality System database），通过计算得到每个郡的空气污染水平。

 

03 实证分析

 

（1）鸟类数量与空气污染的关系

 

（2）政策效应分析

 

作者分析了针对臭氧污染的氮氧化物配额交易项目（NBP, NOx Budget Trading Program）的实施对鸟类数量的影响。NBP是美国自2003年开始实施的一项计划，实施期为每年五月一日至九月三十日，范围包含了美国东部及中西部地区，其旨在控制臭氧前体物（ozone precursors）即氮氧化物、一氧化碳和挥发性有机物的排放。作者通过三重差分的方法，分析了该政策的收益。实证结果如下：

 

NBP项目的实施使每个郡臭氧浓度平均降低0.496个标准差，鸟类数量增加0.235个标准差。异质性分析中，项目实施对land bird有较强正向作用（0.270个标准差），但是对于waterfowl、shorebirds、waterbirds的作用较小且不显著。同时NBP对于体重小于142克的鸟类有显著正向作用，这与上述结果有一致性，因为85.6%的land bird体重小于142克。一个可能的解释是：已有研究表明臭氧浓度升高会减少昆虫的数量，而大多以昆虫为食的land bird由于食物匮乏，种群数量因此下降。

（3）反事实分析

 

1980年至2018年臭氧以每年平均0.13个单位的速度下降，特别是在NBP项目实施的地区，下降幅度更大。若没有对于臭氧污染的控制，鸟类的数量还会多减少约15亿只，即在目前大约70亿只鸟类中，有五分之一鸟类的的存活得益于四十年间臭氧污染的改善。

04 结论及展望

 

本文研究发现，臭氧污染与鸟类数量变化有较强的负向关系，旨在控制臭氧前体物排放的环境规制给鸟类保护工作带来巨大的收益。本文的实证结果表明，过去四十年间空气质量的改善一定程度上放缓了鸟类数量的减少，避免了约15亿只鸟类的损失。空气污染环境规制不仅保护了人类的身体健康，而且对于其他生物也有较强的协同效益，但是其中的机制仍需要进一步研究。同时，目前对于环境规制的生态收益研究较为匮乏，环境规制的成本——收益分析中未把生态收益计算在内，物种保护的经济价值亟待深入研究。

 

Abstract

 

Massive wildlife losses over the past 50 years have brought newurgency to identifying both the drivers of population decline and potentialsolutions. We provide the first large-scale evidence that air pollution,specifically ozone, is associated with declines in bird abundance in the UnitedStates. We show that an air pollution regulation limiting ozone precursors emissions has deliveredsubstantial benefits to bird conservation. Our estimates imply that air quality improvements over thepast four decades have stemmed the decline in bird populations, averting theloss of 1.5 billion birds, approximately 20 percent of current totals. Ourresults highlight that in addition to protecting human health, air pollutionregulations have previously unrecognized and unquantified conservationco-benefits.