雷达数据发现昆虫数量并未减少？但有个关键问题

多年来，科学家一直警告，由于森林砍伐、杀虫剂使用及其他人类活动，全球昆虫数量正急剧下降。但首项基于大陆尺度昆虫种群调查的研究——利用美国大陆的雷达数据（通常用于研究天气模式）——发现，至少在最近10年里，没有证据表明昆虫数量存在广泛下降。相反，本周发表在《全球变化生物学》上的这项研究表明，昆虫数量往往对冬季天气的严重程度很敏感，暖冬会带来问题。

德国综合生物多样性研究中心的生态昆虫学家罗埃尔·范·克林克未参与这项新研究，他表示：“我真的很喜欢这篇论文。”他说，研究人员利用整个大陆的气象数据来更好地了解昆虫，这“从根本上是全新的”，“我们不需要任何新的基础设施，只需借力气象学家一直在做的工作。”

但其他专家提醒，这项调查可能遗漏了研究期之前发生的大规模昆虫减少，且未统计大量昆虫类别。

昆虫在生态系统中扮演着多种角色，从传粉者到分解者。特拉华大学的农业昆虫学家迈克·克罗斯利未参与这项新研究，他说：“没有昆虫，就不会有我们所知道的生命。”

以往对昆虫数量的调查主要集中在特定物种，如在有限地理区域记录的帝王蝶。这类数据通常是人工辛苦收集的——人们真的要分散在不同区域去数昆虫。范·克林克说：“你需要一支志愿者大军。”

为了更好地了解昆虫数量，瑞士联邦森林、雪和景观研究所（WSL）的昆虫生态学家埃尔克·蒂伦斯领导的研究人员采用了一种相对较新的技术：重新利用原本用于研究天气的雷达数据。该团队挖掘了分布在美国各地的135多个雷达站收集的档案测量数据。蒂伦斯说，这是一个信息宝库，“我们拥有整个大陆的数据，且都是以相同方式收集的。”研究人员在过去十年才开始使用天气雷达数据来了解昆虫种群，而这项新研究的研究区域是迄今为止最大的——美国本土。

由于鸟类等其他物种在夜间数量较多，研究人员选择关注白天飞行的昆虫。利用2012年至2021年的数据，该团队提取了每天中午左右的雷达测量数据，并聚焦于可能来自苍蝇、甲虫、黄蜂和蓟马等小型昆虫的信号。麻省理工学院林肯实验室的气象学家菲尔·斯捷潘尼亚是团队成员，他表示，多亏雷达站能够区分不同形状的物体，他们才得以做到这一点。“与空中所有天气物质相比，昆虫的形状非常独特。”

蒂伦斯及其同事估计，美国夏季任何一天都约有100万亿只昆虫在空中飞行。这一数字在10年期间相当稳定。但在更局部的区域，数量随时间呈现出趋势：52%的雷达站点记录到昆虫密度增加，48%记录到减少。昆虫密度增幅最大的——32%——发生在蒙大拿州比灵斯附近；降幅最大的——约20%——在新墨西哥州阿尔伯克基周围。

最显著的趋势与冬季气温相关：冬季随时间趋于变暖的地区更有可能出现昆虫减少。研究小组发现，气温每上升1°C，昆虫数量就会减少约35%。蒂伦斯说，这一趋势是合理的，因为暖冬可能会使昆虫过早地从类似冬眠的状态中苏醒。她说，如果之后出现寒潮，这些昆虫就会特别脆弱，“（越冬）是一个非常敏感的生命阶段。”

克罗斯利说，这是一个令人印象深刻的数据集，但它只捕捉到了昆虫生命的“一小部分”，“想想所有夜间活动的昆虫。”

俄勒冈州林业部的生态学家泰森·韦普里希未参与这项研究，他补充说，10年时间可能太短，无法看出昆虫数量的趋势。他说，尤其是因为导致昆虫减少的两个最大元凶——森林砍伐和农业杀虫剂使用——在2012年之前就已呈上升趋势。韦普里希说，进一步追溯历史，可能通过重新利用更早期的天气雷达数据，对于研究长期、大规模趋势至关重要，“那样你才能开始研究那些问题。”

克罗斯利补充说，除了昆虫数量，还有很多值得研究的东西。例如，气象数据可以追踪昆虫活动的时间和地点，“我们不仅要看总数量。”