2017年12月27日

認識受脅物種紅皮書名錄

楊正雄/參與臺灣櫻花鉤吻鮭研究超過10年,關心淡水生態環境。目前在特有生物中心工作。

曾子榮/臺灣大學生態學與演化生物學研究所畢業,但對資料處理與程式編碼更有興趣。


紅皮書緣起
你是否經常在生態保育相關的報章、雜誌或新聞影片中,看到地球上某生物被「紅皮書」列為瀕危生物,或提及物種正面臨著滅絕的風險。但你是否曾想過,裡面提及列在紅皮書中、瀕危的物種,是怎麼一回事嗎?此文字描述是否有科學性理論的論證和資料的支持?以下,我們將透過簡單的介紹說明將某生物列入紅皮書的過程,或許你會發現在科學上,想要將「滅絕風險」以量化的方式呈現,比想像中還要更困難。

紅皮書最早是由史卡特爵士(Sir Peter Scott)在1963年所提出,一份包含威脅程度定義的受威脅野生物清單(a register of threatened wildlife that includes de nitions of degrees of threat),此定義完整闡述紅皮書評估系統的精神與價值。根據此定義,不少國家都有發展出各自的物種威脅程度評估方式或系統,例如:美國、澳洲、紐西蘭或日本等,不過這其中最知名,也最廣泛為人使用的就是國際自然保育聯盟(International Union for Conservation of Nature, IUCN)的紅皮書系統。

國際自然保育聯盟,在1964 年完成世界最早的第一份《紅皮書名錄》(Red List of reatened Plants)後,不遺餘力地在全世界推廣紅皮書評估與協助出版工作,迄今已經發展超過50 年。2012 年,已有超過113 個國家及45 個地區完成以此系統的評估工作與出版,成果斐然,包括我們這次的評估也使用此套方法。此評估系統之所以被廣為接受,是因為其科學性且一致性的評估標準。

科學性與一致性的評估
所謂科學性,是指評估本身是基於量化的科學結果呈現,依照個別物種所對應數量級的不同而歸類;一致性則是指無論哪個類群,都是用同一套基準來做評估和歸類。為此,IUCN 的評估系統使用5 個主要標準(criteria)及個別的次標準(sub-criteria),作為物種是否被列入紅皮書類別中受脅類別(threatened category)的判斷依據(圖一),包含極危(Critically Endangered, CR)、瀕危(Endangered, EN)、易危(Vulnerable, VU)三項類別。由於受脅類別具有滅絕的風險,是一般大眾或科學家比較關切的類別。從字義上很容易可以判斷出極危最危急,而瀕危較易危危急,受脅類別越高的生物可以被視為更容易滅絕的意思,但有多危急呢?乍看以為是描述性的文字其實是可以實際推估出來背後的滅絕率。IUCN 評估標準中,即有一個是滅絕機率的估計。也有論文透過計算且平均各指標後認為極危相對於瀕危的滅絕機率高出10倍,瀕危相對於易危也高出10 倍,所以,極危相較於易危的滅絕風險則高出100 倍。
圖一:IUCN評估流程簡易示意圖。(依據「IUCN紅皮書名錄類別與
標準:3.1 版(IUCN Red List Categories and Criteria: Version 3.1)」中
說明繪製)

其次是一致性,IUCN 所發展的這5 個標準是可以適用於所有物種,包含快速族群下降(rapid population reduction);分布侷限、碎裂化,同時存在族群下降或嚴重波動(small range and fragmented, declining, or extreme uctuations);小族群且持續下降(small population and declining);非常小的族群(very small population)以及量化分析(quantitative analysis)。評斷標準所需的資料包含物種的分布、生活史、數量及其變動狀況,涵蓋十分全面,幾乎將一個物種研究的所有資料都納入使用。所以,在IUCN 的資料庫裡無論是體型大如鯨魚、小如螞蟻,或壽命長達百年的象龜、短則幾天的蜉蝣,這些看似天差地遠的類群與種類,都有被用這樣的系統來評估過。

資料足夠做評估嗎?
看到這樣的資料需求,即使是專家也會嚇一跳,要這樣廣泛和深入的資料才能作紅皮書評估,那恐怕所有種類都要被歸類在「資料缺乏(Data De cient, DD)」了。事實上,因為各種類群與生物所能獲得的資料可能差異很大,例如分布範圍橫亙大洋的鯨魚,如果單純只看分布範圍的時候,可能會被認為是沒有受到威脅的,但如果透過檢視歷年實際捕獲的漁獲資料,可能會發現族群數量其實已經下降超過90%;或是以為數量很多的螞蟻,透過博物館有系統採集的資料,可能發現其分布範圍其實已經大幅縮減。因此,個別物種可能會因為其生物特性或是資料取得是否容易,而必須有不同的討論。IUCN 評估系統使用所謂複合式標準(multiple criteria)的評估方式,亦即前述5 個標準是分別獨立評估的,個別評估完畢後選擇最嚴重威脅類別,並列出評估標準與次標準,以作為該種生物的最後評估結果。

通常物種的資料狀況可能都無法足以進行5 種標準評估,但只要有資料可滿足至少1 項指標的要求,就可以進行評估。而這些資料評估之後只要到達1 種受威脅標準的程度,就會被列入受脅類別。而評估物種的受脅程度時,也會納入時間尺度的考量,有些評估標準的資料必須符合3代或10 年的要求,是因為考量到評估物種的族群可能會十分頻繁地隨外在環境或資源而變動,且族群通常也有自我恢復的能力,因此,必須界定所謂持續下降與劇烈變動的程度與時間尺度。若能有足夠長期的觀察資料佐證,可以顯示物種真正的變化趨勢,也避免放大單一事件造成變化。所以,像前述長壽如象龜與短命如蜉蝣,在資料所可涵蓋的時間尺度上會有10~100 年之間的不同要求。

資料蒐集的品質也是紅皮書系統十分重視的部分,IUCN將資料分成觀察(observed)、估計(estimated)、預測(projected)、推測(inferred)和猜測(suspected)等5種不同程度,讓評估時得以在專家意見的推測與準確的長期監測這些天差地別的資料之下,都能獲得最佳的詮釋。

準備好充足的資料要開始進行評估時,IUCN 建議將資料提供者(data supplier)、評估者(assessor)與審閱複評者(reviewer)三項工作分開。由資料提供者(通常為該物種專家)將資料完善的彙整好後,經由評估者(非此物種專家)進行評估,使評估者能以中立客觀的角度對該物種評估,最後再由審閱複評者再次檢視評估結果與過程,確保得到最客觀正確的評估結果。

紅皮書系統本身的變與不變
話說如此,紅皮書評估系統是一開始使用就是這樣系統與科學性嗎?其實不是,最早紅皮書系統剛發展出來的時候,也是以非量化的標準來建構名錄,1994 年才開始嘗試以數量化的標準建構類別上的差異,而且公布之後歷經多次的改版與修正,直到2001 年的3.1 版,其量化的標準才沒有再做過調整。也因為這樣的科學性且公開討論,評估系統才開始獲得更多的認同與使用。不過,並不是說此系統已不再使用新的方法或技術,雖然其評估量化的標準沒有調整,但對於推陳出新的分析方法或討論,則會納入不斷改版的指南(guideline)中,讓使用者參考或選擇。

另外,一個重大改進是地區性尺度的納入考量,紅皮書系統一開始發展只是站在全球性的尺度,但在2003 年也發展出地區性評估的評估建議,讓物種在各國家(或地區)可能因數量與分布的不同能真實呈現,也方便各單位依照個別生物狀況擬定更為妥善的保育工作。例如,鯉魚在臺灣淡水魚類紅皮書的評估中並非受脅生物,僅被評定為無危(Least Concern, LC)類別,但在IUCN 資料庫的全球評估中,卻被評估為易危。

其實,不論紅皮書系統如何改變,它就是一項物種受脅程度的指標。從一開始只關注受脅類別,到後來逐漸增加類別,目前則連同地區性評估的類別一起納入,共可分成11 個類別(圖二)。透過檢視,紅皮書名錄其實就是一份生物清查名錄,亦即透過紅皮書評估系統,不只可獲得哪些物種受脅及個別的受威脅狀況,也可以知道個別生物資料是否還有缺漏。例如:如果某個類群被歸類在資料缺乏的種類太多,表示該類群可能是長期受到忽視的。......【更多內容請閱讀科學月刊第577期】
圖二:IUCN 紅皮書系統中的11 種類別。(修改自
「IUCN 紅皮書名錄地區及國家級評估標準應用指南:
 4.0 版(Guidelines for Application of IUCN Red List 
Criteria at Regional and National Levels: Version 4.0)」)

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