中国地貌区划系统——以自然保护区体系建设为目标

地貌类型是重要的自然地理特征,是影响区域生物多样性空间格局变化的重要因子。地貌研究能使人们深入认识地理环境特点,有利于完善对区域自然环境和地域分异规律的认识,同时对生物地理区划和区域自然保护研究也具有很好的参考价值。采用"自上而下"的区域分割和"自下而上"的区域合并的区划方式,以中国地形DEM作为基础,使用GIS10.0对其进行高程重分类、坡度分析等量化分析,并结合现有气候区划、自然地理区划和地貌类型等资料,对中国地貌格局进行了分析。在考虑生物多样性保护过程中以地貌为主体的地理单元差异性基础上,根据分析结果,提出了以区域自然保护区体系构建为目标的中国地貌区划系统,该地貌区划系统包括了东部季风淋蚀地貌大区、西北干燥风蚀地貌大区、青藏高原高寒冻蚀地貌大区、南海诸岛地貌大区等4个地貌大区,大兴安岭、小兴安岭和内蒙古高原等40个地貌地区,完达山、老爷岭和张广才岭等127个地貌亚地区,以及473个地貌区。其地貌区划方案科学构建了区划等级系统,体现了中国地貌类型的基本特征和分布格局,其中地貌大区基本反映了中国大的地貌格局,地貌地区基本反映了高原、山地、平原等地貌特征的水平分异,地貌亚地区和地貌区基本反映了区域地貌特征。中国地貌区划系统为自然保护区体系构建提供了参考和依据,而且区划界线准确,便于使用。     

黄河流域濒危物种保护热点区与保护空缺识别

黄河流域具有重要的生物多样性保护意义,通过研究珍稀濒危物种分布热点区可为生物多样性保护提供依据。选取70种濒危维管植物和陆生脊椎动物,综合多来源的分布数据,运用物种分布模型Maxent模拟物种分布区,结合自然地理区划,计算保护价值,进行热点区分析,并结合国家级自然保护区和国家公园体制试点区的分布情况进行空缺分析。研究结果显示,黄河流域濒危物种分布主要呈现出南高北低、集中于山地的特征,热点区包括秦岭区域、太行山区域、子午岭-六盘山区域、陇中高原至松潘高原、祁连山、贺兰山和沿黄湿地等。在区分自然地理区后,现有的国家级自然保护区和国家公园体制试点区覆盖了热点区面积的13.89%,保护空缺主要出现于子午岭南部、六盘山南部、松潘高原南部和拉脊山等。建议在推进黄河流域生态保护和高质量发展中将濒危物种热点区考虑在内,对黄河流域自然保护地体系进行优化,并针对黄河流域的三个自然地理分区提出了相应的保护建议。此外,研究发现,在进行热点区分析时,考虑自然地理区域划分,并综合多类群叠加和单一生物类群的分析结果进行统筹考虑,可能会更好满足生物多样性就地保护需求。     

辽宁省生物多样性保护优先区识别

生物多样性保护优先区是我国为加强生物多样性保护划定的重要区域,辽宁省境内目前并无此类优先区,弥补相关缺失具有重要意义。本研究通过对生态系统保护、人类影响和生物多样性保护区划3个准则层7个指标进行计算,依次获得辽宁省生物多样性保护优先区指标值、准则层值和优先区识别综合值,结合辽宁省县(市)行政边界和自然保护区边界数据,确定了辽宁西部和东部生物多样性保护优先区的建议地域范围。其中,辽宁西部生物多样性保护优先区面积为12951 km²,森林覆盖率为53.6%,包括9个省级以上自然保护区,以水土保持作为区域重要生态功能;辽宁东部生物多样性保护优先区面积为20057 km²,森林覆盖率为78.9%,包括8个省级以上自然保护区,以水源涵养作为区域重要生态功能。上述优先区是国家和省级保护物种的集中分布区,也是辽宁省重要生态系统的分布区,亟待开展生物多样性保护工作。     

基于生物多样性与生态系统服务功能的秦岭山系自然保护体系规划

生物多样性与生态系统服务是目前生态保护的两大主要目标,在保护区体系规划设计中兼顾两个保护目标有助于发挥自然保护区的综合效益。以生物多样性与生态系统服务功能都重要的秦岭山系为研究区域,在生物多样性、水源涵养和土壤保持重要性评估的基础上,通过空缺分析,提出了秦岭山系的保护区体系优化方案。研究结果表明,现有的自然保护区保护了33.5%的生物多样性极重要区,22.9%的水源涵养极重要区,但是只保护了7.4%的土壤保持极重要区;建议在秦岭主峰、秦岭西部和东南部分别建立自然保护区群和生态功能保护区,保护区面积占秦岭山系总面积的31.4%,使生物多样性、水源涵养、土壤保持的极重要区的保护比例达76.2%、70.5%和41.5%,生态保护效益得到提升。研究结果可以为秦岭山系生态保护政策的制定提供参考,同时对于其他地区自然保护体系规划、以及国家公园构建也具有重要的借鉴意义。     

自然保护区物种多样性保护价值评价方法

如何客观地确定自然保护区的保护优先性,为自然保护区的晋级和确定管理类型提供科学依据,已成为当前亟待解决的问题。本研究通过对已有评价指标和方法的对比、专家咨询、评价指标量化处理,提出了量化评价自然保护区物种多样性保护价值的方法。此评价方法包括了自然保护区野生植物、野生动物、珍稀濒危野生植物和珍稀濒危野生动物多样性保护价值指数等量化模型。同时我们应用此方法对华北暖温带区域的39个自然保护区和东北温带区域的67个自然保护区的物种多样性保护价值进行了评价。结果表明,位于华北暖温带区域的河北南大港湿地和辽河源及北京雾灵山,以及位于东北温带区域的黑龙江镜泊湖、大佳河和翠北湿地等省级自然保护区的物种多样性保护价值较高,可推荐优先晋级国家级自然保护区。该物种多样性保护价值评价方法能够较好地反映自然保护区之间物种及各类群多样性保护价值的差异,确定自然保护区保护优先序列。此外自然保护区物种多样性保护价值在不同自然保护地理区和不同类型自然保护区之间存在显著差别。     

中国生物地理区划研究

首先将中版图根据综合自然（包括海拔、地形、气候、植被、水系、农业区等）因素,利用GIS技术手段,划分出124个基本单元。同时,根据一定的原则选择了171种哺乳类和509种植物物种,利用中国物种信息系统收集这些物种的分布信息,并运用GIS技术将这些信息转换为各个基本单元内这些物种存在与否的信息,再用数学量化分析方法,即Sφrensen相似性指数公式计算相关矩阵,以及Ward方法进行聚类分析,得到上述124个基本单元的哺乳类和植物分布相似性聚类图,从而最终得到一个新的定量化的、更具客观性和实用意义的中国生物地理区划系统,以及关于中国生物地理区划的许多重要结论。该区划包括4个区域（8个亚区域）、27个生物地理区和124个生物地理单元。采用从基本单元到高级区划的研究方法,在生物地理区划研究领域,这是一种方法学上的尝试,利用物种的分布相似性聚类结果来帮助确定区划界线,减少了对研究者自身所拥有的物种及生态学知识及经验的依赖,因而更具有客观性,较少掺杂研究者的主观臆断。这种方法也同样适用于其他生物门类区划的研究。     

中国生物多样性就地保护成效与展望

生物多样性就地保护是指通过开展自然保护地体系的建立与管理, 结合自然保护地以外其他有效的基于区域的保护措施(other effective area-based conservation measures, OECMs), 从而实现物种种群及其栖息地的保护与恢复以及保障和提升生态系统服务的目标。就地保护是实现2020年全球生物多样性保护目标最为重要的措施之一。本文从自然保护地数量与面积、代表性、有效性, 以及其他生物多样性就地保护措施等方面, 整理和综述了国内外近年来的相关报道。总体来看, 我国基本建立了具有中国特色的生物多样性就地保护与管理体系, 实施了各项生物多样性保护恢复措施, 取得了一系列重大进展。自然保护地的面积和数量均呈现上升趋势, 已覆盖陆域国土面积的18%, 对一些重要生态系统及重点保护物种的保护取得了一定成效。正在建设的10处国家公园体制试点提升了部分重点物种的保护连通性。自然保护区总体管理状况相对较好, 保护了90%以上的哺乳动物和97%的兰科植物。此外, 其他有效的基于区域的保护措施亦为生物多样性就地保护贡献了民间力量。在此基础上, 本文对照《中国生物多样性保护战略与行动计划(2011-2030年)》中对“加强生物多样性就地保护”的各项要求, 分析总结了当前我国生物多样性就地保护仍然存在的问题与不足, 具体表现在以下几个方面: 自然保护地整体保护能力仍有待提升; 生物多样性保护优先区域仍然存在保护空缺; 自然保护区管理质量有待提升; 缺乏公共协商机制; 自然保护地以外的其他就地保护工作仍在探索阶段等。在此基础上, 对将来我国生物多样性就地保护提出了进一步建议与展望: (1)制定更为具体和量化的生物多样性就地保护目标; (2)加大力度减少物种受威胁程度, 特别是受关注较少的物种; (3)以保障和提升生态系统服务为目标, 提升生态系统保护修复的系统性与整体性; (4)加强自然保护地以外的生物多样性就地保护; (5)完善长期监测体系, 为生物多样性就地保护成效评估提供数据支撑。本文可为“2020年后全球生物多样性框架”特别是就地保护目标的制定与实施提供参考。     

西南喀斯特地区生物文化多样性的演化与耦合: 以贵州兴义坡岗自然保护区为例

本文以具有典型喀斯特环境特点的贵州兴义坡岗自然保护区为例开展实地调查和文献研究。通过层次分析法和人与自然耦合系统模型构建, 从文化景观视角探讨了喀斯特地区自然与文化系统的历史演化过程中, 国家生态政策制度与乡规民约等乡土保护体系对生物文化多样性的驱动作用。研究结果表明: 坡岗保护区经历了管护主体和保护利用态度的转变, 保存了典型的喀斯特自然生态系统, 当地世居的少数民族群体在长期生存与适应过程中创造了极具特色的传统民族文化。坡岗自然保护区丰富的生物多样性与文化多样性形成一个地理重合、协同进化且相互作用的维持系统。生物文化多样性耦合体系主要存在国家政策制度类与乡规民约等乡土文化类两种驱动因素。应加强西南喀斯特地区的生物文化多样性的保护, 推动该地区生物多样性与文化多样性的协同发展; 除了政策与制度类驱动因子的直接作用, 还需要注重村规民约以及生态传统知识等乡土文化的驱动作用, 以避免保护区自然与文化保护体系的割离。     

中国自然保护地体系分类研究

建设自然保护地体系是为子孙后代保留生物多样性资源与自然遗产最有效的途径。自1956年我国建立第一个自然保护区以来，已建设形成覆盖森林、草地、湿地、海洋、荒漠各类生态系统，珍稀濒危动植物物种和种质资源，自然遗迹和自然景观，以及水源保护等各类自然保护地。但由于缺乏自然保护地体系的顶层设计，各类保护地面临功能区分不清晰、空间重叠、管理成效不高等问题。建设以国家公园为主体的自然保护地体系的部署，为理顺我国保护地体系，明确各类保护地的功能定位提供了难得的机会。在分析我国现有自然保护地类型，并参考国际自然保护地体系分类经验的基础上，探讨了我国保护地体系分类，建议将我国自然保护地分为5大类，第I类为自然保护区，第Ⅱ类为国家公园，第Ⅲ类为自然公园，第Ⅳ类为物种与种质资源保护区，第Ⅴ类为生态功能保护区，并分析了各类自然保护地的功能定位和管理目标，以期为自然保护地体系规划建设提供参考。完善我国自然保护地体系分类，根据各类保护地的特点，创新保护地建设政策与机制，加大政府对自然保护地建设力度的同时，发挥全社会力量建设自然保护地，我国自然保护地建设将大有可为。     

基于生态系统服务的海南岛自然保护区体系规划

随着我国生物多样性保护与生态建设的发展,区域尺度自然保护区体系规划得到广泛的关注.以海南岛为例,探索了利用生态系统服务空间格局进行区域自然保护区规划的方法.研究中,首先从生物多样性分布、水源涵养、水资源保护、土壤保持和海岸带防护等5个方面分析了海南岛生态系统服务的空间格局,综合评价单元生态系统重要性;然后基于生态系统服务综合评价结果,并根据海南省保护自然过程与生物多样性并重的要求,识别出生态重要性高但无保护区或保护面积不足的空间单元,提出海南岛自然保护区体系规划.根据本规划,海南岛将共建成规范完善的自然保护区42个,总面积290.14万hm2.其中,陆地自然保护区面积41.26万hm2,占海南岛陆地总面积的11.79％.新建保护区4个(面积8.80万hm2),调整保护区4个(扩大面积8.01万公顷),优化整合原有保护区中的17个为6个,升级保护区4个.结果表明,基于生态系统服务的自然保护区体系规划有助于发挥自然保护区的综合效益,并具有更强的可操作性.将生态系统服务纳入自然保护区体系规划应是今后的发展方向.     

京津冀地区物种多样性保护优先区识别研究

着力扩大环境容量和生态空间，加强跨区环境保护合作，是落实京津冀一体化协同发展国家战略的重要内容。摸清京津冀地区的生物多样性分布格局，可为国家公园布局、生态环境保护工程的实施提供依据。根据"自然保护区生物多样性保护价值评估技术规程（LY/T 2649-2016）"，基于京津冀地区自然保护区的综合科学考察报告，评估了京津冀地区典型自然保护区的物种多样性保护价值，并以其为因变量，以自然保护区的综合地形地貌为自变量，构建多元回归模型，同时以自然保护区的平均面积为基准，利用ArcGIS的创建"渔网"功能，将京津冀地区划分为1638个网格单元，利用构建的多元回归模型评估了这些网格单元的保护价值。结果表明：京津冀地区国家级自然保护区的保护价值平均得分为204分，比参评的全部35个自然保护区的平均分高40分；在省级自然保护区中也存在一些得分较高的自然保护区，如，唐海湿地自然保护区和河北南大港自然保护区，且超过了参评国家级自然保护区保护价值得分的平均值。京津冀地区的物种多样性保护优先区总面积为36791.35 km²，占京津冀地区总面积的16.94%，其中一级保护优先区面积4611.57 km²，二级保护优先区面积16045.79 km²，三级保护优先区面积16133.98 km²。这些区域主要分布在河北省和北京市的北部地区，区域内绝大部分以森林植被和灌丛植被为主。建议在未来的国家公园布局、生态环境保护工程布局中重点考虑这些地区。     

The impact investigation and adaptation strategy analysis of climate change on nature reserve in China

Nature reserve has been served as the important pathway for biodiversity conservation and carbon storage. Global climate change is an indisputable fact and impacted the biodiversity and nature reserve. How nature reserves adapt to climate change has drawn more and more concerns. This research conducted questionnaires of 68 national nature reserves from 24 provincial regions, and the questionnaires showed that all surveyed nature reserves experienced climate change, and 68.57%, 61.43% and 68.57% of nature reserves, respectively, considered warming temperature, precipitation change, and occurrence of extreme climate events as new threats to them. These new factors directly threat the distribution range and survival of endangered species, change of ecosystem function, enhance of pest and disease damages, and directed damage the infrastructures. However, most of the surveyed nature reserves did not consider the systematic monitoring the facts of climate change, and lack actions and strategies of initiative adaptation to climate change. At last, we proposed the strategies for nature reserves to adapt to climate change, including enhancing the monitoring on the impact of climate change, making scientific planning and designing for development of nature reserves, decreasing the pressure through sustainable development, and enhancing the scientific research and the investment to improve the ability of nature reserves to adapt to climate change.     

气候变化对野生生物类自然保护区的影响及其风险

自然保护区是禁止开发区域、生态保护红线、自然保护地等生态功能重要地区的核心组成部分，在保护生物多样性、保障国家生态安全中居于重要地位。在生态文明体系加快构建、人类活动不利影响逐渐得到遏制的背景下，气候变化及其影响将成为自然保护区建设和管理面临的主要挑战。鉴于此，分析和总结了气候变化对野生生物的影响，剖析了气候变化对野生生物类自然保护区的风险，以期为协同推进自然保护区管理与应对气候变化工作、建立完善国土空间规划体系和自然保护地体系的自然保护区管理制度等提供科学依据。结果表明，气候变化对野生动植物物种分布、生物物候、种间关系的影响更加凸显，加剧了物种灭绝风险；气候变化影响特别是气候变化引起的物种适应性迁移，将对以相对固定的空间布局、保护边界、功能分区为主要特征的自然保护区建设和管理模式提出新的挑战，使得野生生物类自然保护区保护对象、保护功能等面临风险，形成自然保护区气候变化风险；而且当前自然保护区优化调整仍然滞后于气候变化影响，将进一步加剧自然保护区气候变化风险。     

自然保护区减缓和适应气候变化的管理有效性评估: 以广西12个典型自然保护区为例

建立自然保护区是生物多样性保护的根本措施, 而且自然保护区对减缓和适应气候变化具有重要的作用。生物多样性保护的压力在气候变化的胁迫下不断加剧, 因此, 有效的自然保护区管理必须考虑气候变化的影响。发展应对气候变化威胁的适应性管理技术以提高自然保护区管理有效性是自然保护区管理的迫切需求。但目前全球范围内还没有针对减缓和适应气候变化的自然保护区管理有效性评估工具。近半个世纪来广西气温持续升高且极端气候事件频次增加, 对广西各类生物生境产生了重要的影响。本文基于世界自然保护联盟(IUCN)的自然保护区减缓和适应气候变化管理框架和管理有效性评估框架, 在管理有效性跟踪工具(mangement effectiveness tracking tool, METT)基础上提出了自然保护区减缓和适应气候变化管理有效性评估工具(management effectiveness assessment tool of mitigation and adaptation on climate change, MEATMACC), 并使用该工具和METT对广西12个典型自然保护区进行了调查分析。结果表明: 国家级自然保护区的METT得分、MEATMACC得分分别比非国家级自然保护区高28.98%和43.91%; 国家级与非国家级自然保护区的METT得分无显著差异, 但MEATMACC得分差异极显著; 两个管理有效性评估工具得分率呈线性相关但差异不显著; 两个评估工具中背景、规划与影响3个要素得分率存在极显著差异。研究结果表明, 对于自然保护区减缓和适应气候变化的政策和技术支持仍需加强。     

A new system for understanding the biodiversity in different nature reserves:capacity,connectivity and quality of biodiversity

In this paper,we propose a new system for understanding the biodiversity in different conservation areas.It includes three aspects:the capacity,the connectivity and the quality.The capacity refers to the numbers of biodiversity,including absolute and relative richness of the vegetation types Nv and Dv = (Nv-1)/lnA,species numbers S and richness of species dGI = (S- 1)/lnA,and germ plasm resources within a nature reserve,and also the potential biological living space offered by the natural resource.It comprises the total biological resources in a nature reserve.The connectivity refers to the flux of biodiversity,including similarity and connected status of the vegetation types SILi = 2z/(x + y) and species numbers SIc = 2z/(x + y) among different nature reserves.The quality refers to the stability of biodiversity,including relative species richness index RSLi = d/dmax,relative vegetation richness index RVLi =Dv/Dmaxv,fastness to invasion species fLi = 1-Si/St,weighted values,representativeness and vulnerability of special vegetations,special species,CITES species and rare species as the protected targets.     

中国生态地域划分的若干问题

生态地域划分对于正确认识生态系统的地域组合特征及其分异规律，合理开发和保护区域资源，进行科学区域环境整治具有重要意义。在回顾区划工作历程，比较生态地域划分与其它区划差异的基础上，提出了生态地域划分的性质，原则和依据，并依此拟定了中国生态地域划分方案。     

Future battlegrounds for conservation under global change

Global biodiversity is under significant threat from the combined effects of human-induced climate and land-use change. Covering 12% of the Earth's terrestrial surface, protected areas are crucial for conserving biodiversity and supporting ecological processes beneficial to human well-being, but their selection and design are usually uninformed about future global change. Here, we quantify the exposure of the global reserve network to projected climate and land-use change according to the Millennium Ecosystem Assessment and set these threats in relation to the conservation value and capacity of biogeographic and geopolitical regions. We find that geographical patterns of past human impact on the land cover only poorly predict those of forecasted change, thus revealing the inadequacy of existing global conservation prioritization templates. Projected conservation risk, measured as regional levels of land-cover change in relation to area protected, is the greatest at high latitudes (due to climate change) and tropics/subtropics (due to land-use change). Only some high-latitude nations prone to high conservation risk are also of high conservation value, but their high relative wealth may facilitate additional conservation efforts. In contrast, most low-latitude nations tend to be of high conservation value, but they often have limited capacity for conservation which may exacerbate the global biodiversity extinction crisis. While our approach will clearly benefit from improved land-cover projections and a thorough understanding of how species range will shift under climate change, our results provide a first global quantitative demonstration of the urgent need to consider future environmental change in reserve-based conservation planning. They further highlight the pressing need for new reserves in target regions and support a much extended 'north-south' transfer of conservation resources that maximizes biodiversity conservation while mitigating global climate change.