如何优化全球自然保护区网络？新研究揭示生物多样性保护的新视角
本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：
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译者： 王芊佳
海湿·引言
随着城市化、工业化和农业扩张，全球生物多样性正以惊人的速度下降。生态系统的破坏导致了许多物种的灭绝，生物多样性的减少直接影响到生态服务和人类福祉。“自然保护地”（protected areas，也被译为“保护区”）是指为保护特定的自然资源、生态系统及其生物多样性而设立的区域。这些区域通常通过法律或政策的形式进行保护，目的是防止人类活动对环境的破坏，维护生态平衡。那么，随着《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》（GBF）通过已经2年之际，自然保护地真的能拯救地球吗？
“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，在联合国《生物多样性公约》缔约方大会第十六次会议（CBD-COP16）即将开幕之前，2024年10月18日，《自然通讯》发表了一篇文章，探讨了全球保护区的分布及其影响因素。该研究团队由法国蒙彼利埃大学的研究人员领导，他们对保护区的社会经济与环境特征进行了全面分析，以识别全球范围内的保护差距与机会。为助力全球环境治理、为我国学者提供信息供决策参考，编译分享信息如下，供感兴趣的读者们参阅。
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过去十年，全球保护区网络迅速扩大，预计到2030年，保护区将覆盖至少30%的陆地和海洋，以遏制生物多样性的下降。然而，目前自然保护区的分布极为不均，且支持或阻碍保护区建立的社会环境前提尚未得到充分理解。该研究小组使用14个社会经济和环境因素，全面描述了陆地和海洋保护区的多维特征，并据此评估某一特定地区建立保护区的有利条件。
研究结果表明，自然保护区，尤其是那些限制性较强的自然保护区，往往集中在经济发展水平较高、和非政府组织数量较多的地区。通过分析脊椎动物的空间分布情况，研究小组区分出“潜在”的与“不切实际”的保护收益区域。前者是指脊椎动物多样性高且适合建立自然保护区的地方，而后者则是指在现有条件下不利于保护区设立的地区。针对这些不切实际的保护区，研究者建议采用其他有效的基于区域的保护措施或私有保护区，以实现保护效果。
自然保护区是应对全球变化对物种和人类福祉影响的核心管理措施。但是，法规不完善、财政限制、利益冲突等问题，可能会削弱保护区的效果。面对人类活动的快速扩张及生物多样性损失的加剧，过去几十年中，全球保护区的覆盖范围明显增加，目前已正式划定超过17%的陆地和8%的海洋为保护区。第十五届联合国生物多样性大会（COP 15）上通过了《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》，承诺在2030年前保护至少30%的陆地和海洋。然而目前自然保护区的覆盖状况在全球范围内，还存在较大的差异，有人呼吁需要更为雄心勃勃、且切实可行的目标，以保护生物多样性及自然对人类的贡献。
该研究强调，全球保护区的评估往往忽视了社会经济、栖息地和环境方面的差距，这可能对贫困缓解、气候减缓和物种保护产生不利影响。事实上，自然保护区的划定往往偏向于高收入国家、以及偏远或农业价值较低的地区。尽管大多数研究集中在评估现有和未来保护区网络对自然和人类的潜在益处上，但对于保护区设立所需的社会经济和环境条件的深入理解仍显不足。通过识别全球保护区建立的主要社会经济和环境前提，这个研究为未来新的保护区的设立提供了重要的见解。
研究结论：揭示
保护地覆盖的空白与机遇
自然保护地（Protected Areas, PAs）是全球生物多样性保护的重要手段，但这些区域的分布存在显著的不均衡。为了深入了解这种现象，于是科学家们进行了这项系统的研究，旨在识别全球范围内自然保护地的社会经济和环境条件，以评估保护区的覆盖情况和潜在的保护机会。
该研究团队首先在陆地和海洋上定义了一个全球性的10×10公里网格。通过选择与世界自然保护联盟（IUCN）认可的自然保护地类别（I~VI）重叠的网格单元，团队获得了517,450个陆地网格和421,746个海洋网格。这些网格能够代表地球上的所有生物群落。在此基础上，研究人员提取了14个相关因素，这些因素分为社会经济条件和环境条件，旨在分析其与保护区存在的潜在关系。
在社会经济条件方面，研究考虑了当地和国家层面的因素，包括国内生产总值（GDP）、人类发展指数（HDI）、冲突数量、非政府组织（NGOs）数量等。而在环境条件方面，则包括岛屿、气温、初级生产力、海拔或深度等因素。这些因素的综合分析，为识别自然保护地的设立条件提供了一个清晰的框架。
研究结果显示，尽管自然保护区的设置在一定程度上与社会经济和环境条件相重叠，但全球的自然保护地仍然无法覆盖所有这些条件。通过生态位因子分析（ENFA），研究揭示了自然保护区的分布存在明显的差距，尤其是在社会经济维度上。例如，自然保护区往往集中在高人类发展指数和低自然资源依赖的地区，而在许多经济发展水平较低、或自然资源依赖度高的地区，则缺乏有效的保护区。
更为重要的是，最严格的保护区（IUCN类别I）仅覆盖全球社会经济条件的一小部分，这使得许多重要的生物多样性热点未能得到有效保护。这种不均衡的保护覆盖，不仅对生态环境造成影响，也对人类的福祉产生负面影响，尤其是在一些非洲国家，这些地区更需要有效的保护措施。
为了解决这些问题，科学家们采用了机器学习算法（随机森林模型），根据提取的14个社会经济和环境因素，预测各网格单元的相对保护区发生可能性。研究结果表明，社会经济因素在陆地和海洋保护区的预测中起到了重要作用，特别是人类发展指数、可达性、NGO数量和自然资源依赖等因素。
这项研究不仅为了解全球保护区的分布现状提供了数据支持，也为制定更有效的保护政策提供了参考。通过识别保护区设置的社会经济和环境条件，未来的保护工作能够更有针对性，从而实现生物多样性和生态系统的可持续保护。
该研究通过循环直方图展示了每个因素在解释保护区出现可能性方面的相对重要性。结果表明，在陆地和海洋的保护区中，发展水平指数（HDI）和气温是主要的决定因素。在陆地上，HDI和气温的影响显著；而在海洋环境中，出行时间和气温则显得更为重要。此外，模型的敏感性分析表明，删除最大的保护区以及不同HDI国家中的保护区并未显著影响研究结论，这表明在IUCN报告的列表中省略的保护区、以及较大保护区的过度代表并不会对结果产生重要影响。
从社会经济背景的重要性来看，该研究进一步分析发现，社会经济背景是保护区设立的重要前提。冲突的存在和人类足迹的高密度都可能成为实现保护目标的障碍。研究发现，在陆地和海洋环境中，非政府组织（NGO）的数量与保护区的建立呈正相关，说明NGO在提高资金和管理能力方面发挥着积极作用。在海洋保护区设立中，当一个国家的NGO数量超过50时，保护区的设立可能会显著增加。
同时，研究还发现，地势和水深等环境因素在陆地和海洋保护区的出现中扮演着不同的角色。例如，地势的高低与陆地保护区的出现相关，而水深则与海洋保护区的出现呈负相关，这反映出保护覆盖在海岸线上的偏向。
借助准确的预测模型，研究者评估了全球未保护地区成为自然保护区的可能性。结果显示，只有少数欧洲国家和新西兰在保护当前未受保护的陆地区域方面的概率超过50%。而在大多数国家，尤其是在北美和部分国家如澳大利亚、博茨瓦纳和蒙古，概率也仅为10%左右。对于未受保护的海洋区域，除智利和墨西哥外，大多数国家的设立IUCN I保护区的平均概率均低于10%。这表明在现有努力之外，想要在海洋中实现“超过10%的最严格保护区覆盖率”是相当不现实的。
从理想与现实的落差来看，在对未保护区域的保护潜力进行分析时，该研究显示，存在明显的区域差异。陆地上，潜在的高保护收益区域主要集中在北太平洋沿岸、亚马逊地区、南澳大利亚和北亚，因其相对较少的社会环境约束与重要的保护收益。相反，在欧洲，虽然社会经济条件有利于保护区的建立，但大多数未保护区域并不在鸟类和哺乳动物保护的优先范围内，因此这些地区的保护收益潜力较低。与此同时，在南亚和非洲，尽管拥有丰富的脊椎动物种类，社会经济背景却常常限制新保护区的建立，导致这些地区的保护潜力被视为不切实际的高保护收益。
总体来看，要在2030年前实现全球30%的保护区覆盖目标，包括10%的完全保护区，仅靠当前的保护措施和社会经济背景的改善是不够的。我们需要更具包容性的解决方案，比如其他有效的区域保护措施（OECMs）和私有保护地（PPAs），以弥补目前面临的经济和社会障碍。尤其是在海洋区域，建立严格的保护区的难度更大，因此急需探索其他有效的保护工具和可持续的海洋资源管理策略，以应对生物多样性下降的挑战。
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资讯源 | Nature Communication
编译 | 王芊佳编辑 | 绿茵
排版 | 绿叶
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【参考资料】
感兴趣的“海洋与湿地”（OceanWetlands）读者可以参看全文：
Mouillot, D., Velez, L., Albouy, C. et al. The socioeconomic and environmental niche of protected areas reveals global conservation gaps and opportunities. Nat Commun 15, 9007 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-53241-1
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53241-1
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