国家尺度自然保护地生态系统联网监测指标体系构建与应用研究

自然保护地是维护国家生态安全, 提升生物多样性保护成效的重要载体, 对保护地生态系统进行实时、高频、多尺度的监测是认知其动态变化的有效手段, 也是实现自然保护地生态系统健康管理的基石。由于目前我国没有形成自然保护地生态系统监测网络, 缺少统一的联网监测指标体系, 导致多数自然保护地生态系统组成家底不清、动态不明, 应对生物多样性保护新问题的能力不足, 并且在国家尺度上的自然保护地生态系统健康状况及保护成效评估缺乏联网监测数据支撑。因此, 亟需构建国家尺度的自然保护地生态系统组成和动态监测网络, 以及一套科学、系统、规范的自然保护地生态系统联网监测指标体系。该文针对自然保护地生物多样性和生态系统监测的目标和内容, 参考国内外现有的生态系统监测网络的指标体系, 确定了自然保护地生态系统联网监测指标体系建立和选取的基本原则, 建立了一套适用于国家尺度的自然保护地生态系统联网监测指标体系, 并在6个国家级自然保护区进行示范。构建的指标体系针对构成生态系统的6类关键要素(生境要素、生物要素、气象要素、土壤要素、大气和水环境要素、景观要素)制定了30个监测指标, 有效应用于森林、草地、荒漠、湿地等生态系统类型的自然保护地, 能够实现对不同类型自然保护地生态系统组分和结构的现状和演变特征进行长期、动态化监测, 并可为自然保护地保护成效评估和健康管理提供规范化、标准化的基础数据。     

自然保护地生物多样性保护研究进展

建立自然保护地是保护生物多样性最为重要的措施之一。总体来看, 自然保护地生物多样性保护研究主要围绕关键生态系统以及珍稀濒危物种等保护对象的状态以及变化两个层面进行, 并重点关注自然保护地数量与面积、保护了多少重要生态系统和物种、能否有效保护生物多样性等一系列科学问题。然而, 在自然保护地生物多样性保护研究方面, 还缺少针对上述研究领域的系统性综述。为此, 本文系统梳理了自然保护地空间布局及其与生物多样性分布的关系、自然保护地生物多样性变化及其保护成效等近20年来相关领域的研究进展。自然保护地的空间布局以及与生物多样性分布的关系主要围绕自然保护地与生物多样性在某一阶段的状态开展研究, 致力于探究自然保护地“保护多少” “代表性如何” “在哪儿保护”等一系列关键科学问题。同时, 自然保护地内的生物多样性会随着气候变化、人类活动以及自身演替等发生时空动态变化, 基于自然保护地生物多样性变化分析, 各国学者在全球尺度、国家尺度和单个自然保护地进行了大量的保护成效评估研究, 并逐渐发展出了自然保护地内外配对分析方法以提升保护成效评估的精度, 进而识别出不同自然保护地的主要影响因素。在此基础上, 本文进一步对自然保护地生物多样性保护研究提出了展望, 主要包括: (1)综合考虑自然保护地生物多样性状态和变化; (2)开展多目标协同的自然保护地空间优化布局; (3)强化自然保护地主要保护对象的识别、调查与监测; (4)提升自然保护地的质量和连通性; (5)探究自然保护地管理措施与保护成效的关联机制。本文可为“2020年后全球生物多样性框架”的制定与实施特别是在自然保护地体系建设与优化方面提供参考与借鉴。     

基于熵权TOPSIS法的西南自然保护区景观保护成效评价

定期开展保护成效评估,是制定保护决策与提升保护地管理效果的重要基础。景观动态能够直观地指示保护地成效,但针对区域尺度保护地网络,采用多指标评价体系的景观保护成效研究还相对缺乏。以我国西南地区102个国家级和省级自然保护区为研究对象,从景观生态状况、自然生境格局与连通性以及人类干扰4个方面构建评价指标体系,应用熵权TOPSIS模型的综合分析方法,评估自然保护区在1990—2015年间的景观保护成效,并探讨自然保护区属性与保护成效间的关系。研究发现：(1)从1990—2000年至2010—2015年评估时段,保护成效上升的自然保护区数量约占77.5%,但低于保护成效综合评价指数平均值的自然保护区数量持续增加,表明自然保护区的整体景观成效趋于两极化发展。(2)自然保护区景观保护成效表现出明显的空间差异性,保护成效明显提升的自然保护区主要分布在川藏滇桂四省区,成效下降的自然保护区主要分布在黔、桂及两者交界区域。(3)不同类型与等级的自然保护区之间保护成效存在差异。类型上,整体成效表现为森林生态类较好、内陆湿地类次之、野生动植物类较差,而保护成效改善程度为野生动物类>内陆湿地类>森林...     

基于爱知生物多样性目标11的我国自然保护地管理有效性评估进展与分析

本文基于我国相关政府部门、国际机构、科研机构和文献关于我国自然保护地管理有效性评估数据, 梳理和分析了我国针对爱知生物多样性目标11的自然保护地管理有效性评估的进展情况。结果显示, 我国已按时完成了爱知生物多样性目标11中2015年之前对60%以上自然保护地管理有效性评估的指标; 目前已开展管理有效性评估的自然保护地面积达136.19万km², 占我国自然保护地面积(186.60万km²)的72.99%; 我国自然保护地管理有效性受多方关注。本研究调查数据与世界自然保护地数据库、自然保护地管理有效性全球数据库的数据差异较大; 我国自然保护地管理有效性评估工具多样, 各类型自然保护地管理有效性评估工作进展差异显著, 管理有效性评估标准化和连续性有待提高。最后, 提出了如下建议: 加强自然保护地整体性和连通性; 参考世界自然保护区委员会的评估框架和世界自然保护联盟自然保护地绿色名录标准, 按照国家公园、自然保护区和自然公园分类制定管理有效性评估规范并将评估制度化; 有效利用评估结果促进我国自然保护地建设的标准化、科学化并建立激励机制等。     

基于多种类型保护地的红松林生态系统综合保护空缺分析

我国自然保护地管理体制面临重大变革,正逐步建立以国家公园为主体的自然保护地体系,并着重解决保护地空间布局方面存在的问题。以往的保护空缺研究主要与自然保护区分布相叠加,本研究基于多种自然保护地形式对红松林生态系统的保护情况进行综合保护空缺分析,将有助于自然保护地的统一规划和管理,提高保护效力。结果显示:有红松分布的县级行政区域内,自然保护区、森林公园、湿地公园、地质公园、风景名胜区都呈集中分布,其他类型保护地对自然保护区起到平衡和补充的作用;所有类型保护地的综合空缺分析表明,仍然有52.83%的红松林生态系统存在保护空缺,未来需要在现有保护地基础上增加适宜类型的保护形式。本文针对红松林生态系统综合保护空缺问题,在自然保护地体制改革和统筹规划建设等方面提出了具体的参考建议。     

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。     

基于动物适宜栖息地的北京市自然保护地保护成效评估

栖息地是野生动物赖以生存的基础,明晰物种的适宜栖息地分布是切实加强野生动物保护、提高生物多样性保护成效的重要基础。北京市野生动植物资源丰富,也建立了一系列自然保护地以加强对野生动物的保护。当前亟需系统评估北京市现有自然保护地体系对野生动物适宜栖息地的保护成效,为未来北京市野生动物保护管理和自然保护地体系整合工作优化提供科学指导。研究选取了北京地区6个较为典型的野生动物为主要研究对象,包括黑鹳(Ciconia nigra)、褐马鸡(Crossoption mantchuricum)、大鸨(Otis tarda)、鸳鸯(Aix galericulata)、金雕(Aquila chrysaetos)和斑羚(Naemorhedus griseus),利用MaxEnt模型和ArcGIS的空间分析功能分析其适宜栖息地的分布;将自然保护地与适宜栖息地相叠加,识别其适宜栖息地的分布热点和保护空缺,进而评估了北京市现有自然保护地体系的保护成效。研究结果表明,6个研究物种在现有的自然保护地体系中均得到了不同程度的保护,其中褐马鸡的受保护率最高(92.82%),鸳鸯的受保护率最低(13.66%)。各类自然保...     

基于生态监管的生态保护修复工程实施成效评估指标体系

生态监管是保障生态保护修复工程有效实施的重要途径，生态保护修复监督评估是我国当前维护生态环境安全的迫切需求和生态监管开展的有力抓手。在对国内外已有生态保护修复成效评估相关理论方法进行分析的基础上，围绕生态保护修复工程实施目标，结合生态监管要求，统筹考虑“山水林田湖草生命共同体”理念、生态保护修复工程类型、指标可操作性和兼容性等因素，综合运用频度分析法、专家咨询法和层次分析法等方法，提出了生态保护修复工程实施成效评估指标体系，构建了包括生态环境成效和工程管理成效的指标体系。其中，生态环境成效指标由共性指标和个性指标组成，共性指标包括生态系统格局、生态系统功能、生态干扰等方面的具体指标，个性指标包括森林保护修复工程、草原保护修复工程、湿地保护修复工程、矿山修复工程、防沙治沙工程、石漠化治理工程、水土流失治理工程、地质灾害治理工程、流域综合治理工程等不同工程类型的具体指标。工程管理成效指标主要包括工程绩效、工程实施及公众满意等方面的具体指标。在对各项指标评估的基础上，通过综合评估计算对生态保护修复工程实施成效进行评估。基于生态系统格局指数、生态系统功能指数、生态干扰指数、工程管理成效指数及不...     

野生动物类型自然保护区保护成效评估研究进展

野生动物类型自然保护区是以野生动物种群及其生境为主要保护目标的自然保护区,开展野生动物类型自然保护区保护成效评估,对促进野生动物资源的科学保护、自然保护区的有效管理和宏观规划具有重要的指导意义。本文对自然保护区评估(包括保护价值、管理有效性、人为影响等评估)和野生动物保护成效评估等方面进行了系统的论述,明确了野生动物类型自然保护区保护成效评估的概念和内容,强调了保护成效评估中时空动态变化的重要性,指出了现有研究中存在的问题,建议在未来的保护成效评估研究中,应注重自然保护区内目标物种种群和生境动态、巡护与监测有效性的评估。     

泰山保护地生态资产价值评估

为进一步加强自然保护地生态资源的保护,促进区域更好地发挥其生态系统服务功能,进行生态资产价值衡量具有重要意义。实现对保护地生态资产及价值的评估,明确自然保护地的生态保护价值,可以为保护地生态功能定位以及生态环境的建设和保护提供重要的科学依据。泰山因其独特的地理位置和生态条件,有着丰富的自然生物资源,构成了独特的自然生态系统,具有重要的生态学研究价值。研究选取泰山保护地内的生态资产为研究对象,基于文献调研、观测与统计资料等相关数据,从物质量与价值量的角度进行模型运算,得到2017年泰山保护地生态资产价值为133908万元。研究结果表明泰山生态资产价值对维持当地可持续发展具有举足轻重的作用。本文构建的评估体系为我国生态资产价值的评估提供了一个相对全面的综合评估方案,为我国生态资产评估提供更为全面的科学依据与决策支持,也为环境产权、生态补偿等政策制定提供定量分析基础。     

跨界自然保护区——实现生物多样性保护的新手段

随着区域合作和大尺度景观保护的需求不断增加,跨界资源管理越来越受到人们的关注,作为跨界资源管理的一种典型方式,跨界自然保护区正成为保护区研究中的热点问题。在对跨界自然保护区概念、类型及历史发展进行阐述的基础上,分析了建立跨界自然保护区的效益和代价及影响跨界自然保护区成败的因素,指出建立跨界自然保护区可能是在更大尺度上实现生态系统管理和生物多样性保护的有效途径。同时,分析了我国保护区的跨界现状和存在的问题,并对我国不同行政区间展开跨界合作的必要性进行了探讨。最后对跨界保护的未来研究提出展望。     

我国东北三省自然保护区物种保护价值评估

自然保护区作为保护生物多样性最主要的手段之一,得到了世界各国的重视。如何科学客观地评价自然保护区的保护价值,并依据保护价值对其进行分类管理是当前我国自然保护区建设与管理的重要课题之一。以我国东北地区40个国家级自然保护区为研究对象,分别对其物种多样性保护价值和遗传种质资源保护价值进行了评估。通过选取物种的濒危性、特有性和保护等级等指标来计算野生动植物的多样性保护价值;选取分类独特性、近缘程度和濒危性等指标来计算遗传种质资源保护价值,进而计算出各自然保护区的综合物种保护价值。研究结果显示:该评价方法能够很好的反映自然保护区生物多样性及其各个层次和类群的保护价值,能够较准确地识别其物种保护优先性。不同自然保护区其保护价值存在一定差异;同一自然保护区中野生动物与植物之间的物种多样性保护价值没有显著差异,但其野生动物与植物之间的遗传种质资源保护价值存在一定差异性;绝大多数自然保护区其植物遗传种质资源保护价值大于动物遗传种质资源保护价值;虽同为国家级自然保护区,其综合物种多样性保护价值差异很大。吉林长白山国家级自然保护区、吉林珲春东北虎国家级自然保护区、吉林松花江三湖国家级自然保护区的综合保护价值显著高于同类型的其他自然保护区,而辽宁章古台国家级自然保护区、黑龙江双河国家级自然保护区和黑龙江三环泡国家级自然保护区的综合物种保护价值较低,不同类型自然保护区之间其综合保护价值则没有明显差异。该评价方法能较好地进行自然保护区物种保护价值评价,并用于进行自然保护区之间的比较,并不会因自然保护区所处生境、所分布物种不同而产生评价结果上的偏差;该方法在对自然保护区遗传种质资源部分的计算方面需要进一步完善;总体上来说该评价方法不会因自然保护区类型的不同产生差异;今后在对东北地区自然保护区管理分类研究中可将此评价结果作为参考,并作为评价该地区自然保护区能否晋升为国家级自然保护区的辅助工具。这在一定程度上减少了人为主观性,具有较大可行性。     

Are protected areas maintaining bird diversity?

Evaluating the effectiveness of protected areas for sustaining biodiversity is crucial to achieving conservation outcomes. While studies of effectiveness have improved our understanding of protected‐area design and management, few investigations (< 5%) have quantified the ecological performance of reserves for conserving species. Here, we present an empirical evaluation of protected‐area effectiveness using long‐term measures of a vulnerable assemblage of species. We compare forest and woodland bird diversity in the Australian Capital Territory over 11 yr on protected and unprotected areas located in temperate eucalypt woodland and matched by key habitat attributes. We examine separately the response of birds to protected areas established prior to 1995 and after 1995 when fundamental changes were made to regional conservation policy. Bird diversity was measured in richness, occurrence of vulnerable species, individual species trajectories and functional trait groups. We found that protected areas were effective in maintaining woody vegetation cover in the study region, but were less effective in the protection of the target bird species assemblage. Protected areas were less species rich than unprotected areas, with significant declines in richness across sites protected prior to 1995. Small, specialised and vulnerable species showed stronger associations with unprotected areas than protected areas. Our findings indicate that recently established reserves (post‐1995) are performing similarly to unprotected woodland areas in terms of maintaining woodland bird diversity, and that both of these areas are more effective in the conservation of woodland bird populations than reserves established prior to 1995. We demonstrate that the conservation value of protected areas is strongly influenced by the physical characteristics, as well as the landscape context, of a given reserve and can diminish with changes in surrounding land use over time. Both protected areas and off‐reserve conservation schemes have important roles to play in securing species populations.     

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。     

基于ZONATION的岷山山系多物种保护规划

空间布局不尽合理是我国的自然保护区发展面临的问题之一,优化现有的自然保护区体系是在资源有限的情况下实现自然保护区的保护效益最大化的最佳途径。以岷山地区为主要研究区域,以25种珍稀濒危物种为主要研究对象,通过MAXENT与ZONATION模型模拟,鉴别出岷山地区珍稀濒危物种保护优先区,并提出了自然保护区空间选址的优化方案。研究结果表明,(1)在物种出现点记录较少的情况下,MAXENT模型依然能够比较准确地预测出物种的分布状况;(2)目前建立的保护区对25个物种的平均保护比例为51.8%;(3)通过ZONATION鉴定的优先区总面积为19958.7 km~2,岷山地区现有的29个自然保护区只保护了目标优先区的47.1%,九寨沟中部与南部,平武北部,平武与北川的交界处,北川西北部等地都存在保护空缺。建议在保护空缺的6个地方新建或扩建自然保护区,并在规划时考虑这些区域内部的优先次序。新提出的保护体系能将物种栖息地的保护比例提高至77.9%。研究结果对于岷山及全国其他生物多样性保护关键地区保护体系的规划都具有重要的借鉴意义。     

Effects of marine reserve characteristics on the protection of fish populations: a meta-analysis

Meta-analyses of published data for 19 marine reserves reveal that marine protected areas enhance species richness consistently, but their effect on fish abundance is more variable. Overall, there was a slight (11%) but significant increase in fish species number inside marine reserves, with all reserves sharing a common effect. There was a substantial but non-significant increase in overall fish abundance inside marine reserves compared to adjacent, non-reserve areas. When only species that are the target of fisheries were considered, fish abundance was significantly higher (by 28%) within reserve boundaries. Marine reserves vary significantly in the extent and direction of their response. This variability in relative abundance was not attributable to differences in survey methodology among studies, nor correlated with reserve characteristics such as reserve area, years since protection, latitude nor species diversity. The effectiveness of marine reserves in enhancing fish abundance may be largely related to the intensity of exploitation outside reserve boundaries and to the composition of the fish community within boundaries. It is recommended that studies of marine reserve effectiveness should routinely report fishing intensity, effectiveness of enforcement and habitat characteristics.     

自然保护区的缓冲区:模式、功能及规划原则

自然保护区是就地保护生物多样性的途径,然而在实践中逐渐暴露出了一些保护区设计方面的问题,其中最严重的是自然保护区与非自然保护区之间的过渡问题。为了解决这个问题,人们提出了在自然保护区内设立缓冲区的想法。现在缓冲区已经成为自然保护区的有机组成部分,具有生态缓冲和社会缓冲两大主要功能。本文归纳了自然保护区缓冲区的定义、模式和类型,回顾了缓冲区的发展,总结了缓冲区的规划原则。最后,我们还对国内保护区缓冲区的现状进行了讨论。     

Present patterns and future prospects for biodiversity in the Western Hemisphere

Creating networks of nature reserves to protect areas rich in biodiversity from the adverse impacts of anthropogenic change is a critical and urgent task. We illustrate the skewed geographical and size distributions of protected areas in the Western Hemisphere. For instance, 811 of 1413 reserves in the Western Hemisphere are smaller than 10 km², and 35% of the total area of these reserves is in Alaska. We compile ranges for all bats in the continental Western Hemisphere and find that 82% of threatened and small‐range species are not protected adequately. Many of the most vulnerable species occur in the areas of highest human density. We provide maps delineating areas where conservation investments may have the greatest impact in preventing biodiversity losses.