清華大學楊銳團隊識別出全球陸域自然保護地優先擴展區域

2020-09-21 生物世界

生物多樣性下降會導致嚴重的社會與生態危機。2010年，第十次《生物多樣性公約》締約國大會通過了應對全球生物多樣性惡化的20項愛知目標，其中愛知目標11要求到2020年，至少17%的陸地和內陸水域以及10%的沿海和海洋區域得到保護。

截至2020年，雖然全球陸域保護地佔陸域面積的比例已從2010年的12.7%上升至15.2%，但仍遠不足以緩解生物多樣性和生態系統服務下降的趨勢。為此，許多科學家和保護實踐者呼籲在全球範圍內進一步增設自然保護地，以應對這一危機。

自然保護地是保護生物多樣性的基礎。為識別自然保護地擴展的優先區，部分研究基於保護效益，識別生物多樣性保護的重要空缺，但是這些區域往往包含許多高人類影響地區(如城市和農田)，導致這些區域難以真正建立自然保護地；部分研究通過識別人類影響較低的區域或荒野地區，進而識別建立自然保護地的可行區域，然而，並非所有荒野區域都具有重要的生物多樣性保護價值。因此，為了最大限度地提高生物多樣性保護的有效性和可行性，迫切需要對未來自然保護地擴展的最適宜區域進行識別。

2020年9月9日，清華大學國家公園研究院院長、建築學院景觀學系系主任楊銳教授團隊，聯合清華大學地學系宮鵬教授團隊、中科院植物所馬克平研究員團隊，開展跨學科合作研究，在 Science Advances 雜誌在線發表題為：Cost-effective priorities for the expansion of global terrestrial protected areas: Setting post-2020 global and national targets 的研究論文。

該論文基於空間薈萃分析，創新性地識別了全球尺度陸域自然保護地優先擴展的區域。為全球以及195個《生物多樣性公約》締約國制定2020年後自然保護地目標規模與保護地空間規劃奠定了重要基礎。

高效益低成本區域（Cost-Effective Zones，CEZs）是具有重要生物多樣性保護價值，且同時適宜建立保護地的區域。

為了識別具有明確空間邊界的「高效益低成本區域」，為制定《2020年後全球生物多樣性框架》提供了決策支持，研究團隊通過空間薈萃分析疊加了七個全球生物多樣性保護優先區方案，綜合識別出「保護優先區」（Conservation Priority Zones, CPZs)，進而與低人類影響區（Low Human Impact Areas, LIAs）疊加，識別出建立自然保護地的「高效益低成本區域」。

研究發現，「高效益低成本區域」約佔全球陸地面積的38%。全球有大面積的「高效益低成本區域」未受到保護——儘管全球已經有14.1%的陸地被劃定為自然保護地，但只有24%的「高效益低成本區域」得到保護，剩餘的76%仍然位於保護地之外。

為了填補這一空缺，各國不僅需要增加保護地的數量，更要在合適的地區增設自然保護地，提升保護的效益，從而整體提升保護地系統的質量。為了保護更多的 「高效益低成本區域」，研究提出三種保護情景——保守目標、中等目標和宏偉目標，分別需要保護全球陸地面積的19%，26%和43%。

三個等級的保護優先區(A)和高效益低成本區域(B)在全球的分布情況


全球高效益低成本區域和現有保護地疊加情況


四種情境下，按照各國保護地覆蓋率所在區間繪製的地圖：(A)現有保護地；(B)保守目標；(C)中等目標；(D)宏偉目標

2021年5月17日至30日將在中國昆明召開《生物多樣性公約》第15屆締約方大會（COP15）（原定於2020年10月15日至28日舉行，因新冠肺炎疫情被推遲）。此次大會以「生態文明：共建地球生命共同體」為主題，並將制定《2020年後全球生物多樣性框架》。

本文的研究結果，在國際層面為制定《2020年後全球生物多樣性框架》提供決策支持和科學依據，在國家層面為195個《生物多樣性公約》締約國開展自然保護地空間規劃和更新「國家生物多樣性保護戰略與行動計劃」提供支持。

據悉，清華大學建築學院楊銳教授和博士生曹越為論文共同第一作者，楊銳教授、宮鵬教授（清華大學理學院院長、地學系主任、國家公園研究院副院長）、馬克平研究員（中科院植物研究所研究員、中科院生物多樣性委員會秘書長、IUCN亞洲區會員委員會主席）為論文共同通訊作者。論文其他作者包括清華大學建築學院景觀學系侯姝彧、彭欽一、王小珊、王方邑、曾子軒、趙智聰；清華大學地學系俞樂、劉涵；英國利茲大學地理學院荒野研究中心Steve Carver；英國坎布裡亞大學國家公園和保護地研究中心Ian Convery；中科院植物所申小莉；北京大學生命科學學院李晟；中國科學院空天信息創新研究院遙感科學國家重點實驗室鄭姚閩。本研究獲得國家自然科學基金「國家公園背景下中國荒野地空間格局與保護機制優化研究」(No. 51978365)等多個研究項目的共同支持。

論文連結：

https://advances.sciencemag.org/content/6/37/eabc3436

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