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SDG15 陆地生物

中国植物多样性致危因素与保护对策(2020)

对应目标:15.5 采取紧急和重大行动,减少自然栖息地退化,遏制生物多样性丧失,保护和预防濒危物种灭绝。

 成果要点

      采用物种风险指数表征灭绝风险,与基于多次评估动态数据的红色名录指数相比,具有更加广泛的适用性。

  物种风险与人类压力交互作用高风险高压力区,保护区覆盖率仅有4%,因地制宜针对保护空缺制定保护和恢复行动策略,有助于提高保护效率、遏制物种丧失。


1. 案例背景      

      人类活动和土地利用给自然环境带来了前所未有的压力,导致数以万计的物种灭绝。为实现联合国SDG 15.5采取紧急和重大行动,减少自然栖息地退化,遏制生物多样性丧失,保护和预防濒危物种灭绝的宏伟目标,各国和国际社会首先要明确如何在空间上实现这些目标,确定应该优先管理和保护哪些区域,以便在生物多样性保护与利用之间获得最大的协同。

  以往基于最小面积保护更多物种为核心确定优先保护区时,只关注物种分布热点区域,而非物种灭绝风险,忽视了物种遭受人类活动威胁的强度,极大限制了缓解物种丧失的有效性。基于此,本研究以中国保护植物为例,利用地球大数据的优势集成物种分布、生境、海拔、人类活动等多个要素,分析保护植物受威胁关键区域及生存避难所,这些地区对于许多受威胁物种的生存至关重要,而大多数这种高价值的栖息地仍未受到保护,应采取保护或恢复行动以阻止物种灭绝。

2. 所用大数据

① 保护植物分布数据:全球生物多样性信息网络、国家标本资源共享平台、自然标本馆、文献、志书等

② 海拔数据:地球大数据共享服务平台

③ 生境数据:欧洲航天局2018300 m土地覆盖数据

④ 保护地矢量数据:地球大数据共享服务平台、资源环境数据云平台、世界保护区数据库数据融合

⑤ 人类足迹科学数据McGowan, 2016

3. 方法介绍       

       整合多源分布数据并结合物种生境偏好和海拔极限,使用土地覆盖图和高程图过滤不适宜物种分布区域,使分布范围更加接近真实分布(Brooks et al., 2019)。基于物种分布和2016年生态环境部发布的《中国物种红色名录》3万余种植物评估等级,优化了物种风险指数(Biodiversity Risk Index, BRI):
  

 公式中,为评估物种的数量;WS 为物种红色名录世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature, IUCN)等级的线性权重值,即无危=0,近危=0.2,易危=0.4,濒危= 0.6,极危=0.8,灭绝=1.0Area为物种分布面积(km2)。基于BRI与人类足迹指数(Human Footprint , HFP)双变量分布图(分辨率3 km),确定物种遭受威胁关键区以及未受威胁的避难所,为有效减缓和扭转物种丧失提供重要信息。

4. 结果与分析   

       物种灭绝高风险且人类活动低威胁区域集中于云南北部高海拔特有种分布较多的山区(图1a),物种灭绝高风险且遭受人类活动高威胁的区域(TOP 25%优先区)集中在中国人类活动聚集、经济发达的南方地区(图1b),中国西部具有大面积保存相对完整的荒野地,物种受人类活动威胁强度较低、生存状态与生境也相对较好(图1c),内蒙古及新疆北部虽然面临高强度的放牧、生境破碎化等人类威胁,但北方广布物种分布较多,物种面临灭绝的风险较低(图1d)。
  

    1. 植物风险指数与人类足迹指数双变量分布

  值得关注的是,高风险高威胁区保护区覆盖率只有4%(图2),高风险低威胁区保护区占比31%,这些地区分布着受威胁等级高、生境破碎化严重的物种,物种丧失风险和保护价值较高。前者应该采取措施恢复破碎化生境;后者应该采取保护策略,优先扩大该地区保护面积,保护好物种赖以生存的避难所。低风险低威胁区保护区占比27%,多为景观完整、干扰较少的荒野地,拥有中国最大保护地面积,物种风险指数较低。总体而言,受人类活动压力较大的区域,保护区覆盖率低,是以往保护工作忽视的地区,特别是拥有高风险指数的地区生境退化、破碎化严重,设置保护区难度大,应采取恢复生境为主的行动策略,制定强有力的法规限制对栖息地的威胁,减缓生物多样性的丧失。鉴于物种灭绝的不可逆转性,我们更应该对保护空缺地区采取积极行动,保护好独特生物多样性栖息地,改善人类福祉,鼓励高风险以外的区域发展经济。

 

  

  2. 中国植物多样性保护空缺

5. 讨论与展望  

       人类足迹指数综合衡量人类活动压力,已成为预测物种灭绝风险的有力指标(Allan et al., 2019; Mokany et al., 2020)。本研究集成人类足迹指数确定了中国植物多样性受威胁的热点区及避难所,并结合现有保护区分布,明晰中国植物多样性的保护空缺,建议因地制宜地实施分区保护管理措施。通过增设保护区主动保护策略与管理和减缓威胁因素为主的恢复管理策略相结合的方式,保护物种赖以生存的栖息地,为实现2030年可持续发展目标明确中国未来保护地扩展区域和加强生境恢复管理的重要区域,为遏制生物多样性丧失的国家保护行动计划实施提供保护空缺信息与有益的方法,完善保护区规划和行动方案的制定。

  

  

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