当前的气候和土地覆盖变化正在显著加快全球生物多样性丧失的速率。为有效阻止生物多样性丧失,全球已建立了约200,000块保护地,覆盖全球土地里面积的约17%。然而,这些保护地建立时,多未考虑未来气候和土地覆盖变化对物种分布和生物多样性的潜在影响。此外,目前大部分研究忽略了另一生物多样性的关键维度,即物种间的进化历史(生命之树)。因此,在未来气候和土地覆盖变化情境下,现有保护地对生物多样性的保护成效仍存在较大不确定性。
中国是全球“极大生物多样性国家”之一。然而,中国在过去几十年经历了快速的气候和土地覆盖变化,这种变化趋势在未来将会持续。因此,中国对实现全球生物多样性保护目标极为重要。Proceedings B的最新研究聚焦中国木本植物这一重要类群的保护。木本植物是森林生态系统的建群类群,不仅为其他营养级提供生境,也为人类福祉提供气候调节、木材生产等重要生态系统功能。
* 未来气候和土地覆盖变化情境下保护优先区的空间分布。左右分别为实现“30 × 30保护目标”和实现“半个地球保护目标”的情景。
* 木本植物生命之树所有分支被现有保护区及未来保护优先区的覆盖比例变化。左右分别为实现“30 × 30保护目标”和实现“半个地球保护目标”的情景。
该研究评估了中国现有自然保护区对中国木本植物生命之树的保护成效,确定了未来不同气候和土地覆盖情境下可有效保护木本植物生命之树的保护优先区。研究基于8732种木本植物高分辨率的分布数据,利用系统保护规划工具Zonation进行最大化生命之树保护的空间优化分析,发现无论在当前还是未来气候与土地覆盖情境下,中国现有自然保护区对中国木本植物生命之树的保护成效都极差。让人担忧的是,在该研究确定的生命之树保护优先区内,人类活动非常强烈,这将增加在这些保护优先区内新增自然保护区的成本。
综上,这项研究显示,在当前及未来条件下,中国现有的自然保护区对中国木本植物生命之树的保护效率均较低。该研究提出,除了自然保护区、国家公园等传统保护地形式,未来保护地规划应该充分考虑其他有效区域保护措施(Other Effective area-based Conservation Measures,简称OECMs)。同时,该研究也建议,2020后全球生物多样性保护框架应增加保护生命之树的内容,为政策制定者制定有效保护生命之树的政策提供参考。
* 在现有保护区基础上确定的木本植物生命之树的保护优先区。在上图中,紫色和绿色分别表示实现“30 × 30保护目标”和实现“半个地球保护目标”的情景。柱状图反映了不同情境下,木本植物生命之树所有分支保护比例的频度分布。
* 未来气候和土地覆盖变化情境下木本植物生命之树保护优先区内的人类改造指数。
* 基于物种和和谱系多样性确定的未来气候和土地覆盖变化情境下的保护优先区。
作者简介
王志恒,本文通讯作者,北京大学城市与环境学院生态研究中心博雅特聘教授。国家杰出青年基金获得者,主要从事生物多样性与保护生态学研究,特别聚焦“植物多样性的格局、功能与保护”,已出版专著两部,发表期刊论文120余篇。现任北京大学城市与环境学院副院长、生态研究中心副主任。
彭莳嘉,本文第一作者,现为哈佛大学有机与进化生物学系博士后。2018于中山大学获得生态学博士学位。2019-2022在北京大学生态研究中心从事博士后研究。以第一作者在Ecology, Global Ecology and Biogeography, Proceedings B 等国际学术刊物发表多篇论文。