武建勇，薛達(dá)元，王愛(ài)華，趙富偉

1 環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所，南京　210042 2 中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京　100081 3 環(huán)境保護(hù)部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心，北京　100035

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生物多樣性重要區(qū)域識(shí)別
——國(guó)外案例、國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

武建勇1，薛達(dá)元2,*，王愛(ài)華3，趙富偉1

1 環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所，南京210042 2 中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京100081 3 環(huán)境保護(hù)部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心，北京100035

摘要:生物多樣性喪失已經(jīng)成為全球重大環(huán)境問(wèn)題之一，重要區(qū)域或重要物種的識(shí)別是制定和實(shí)施保護(hù)計(jì)劃的首要步驟，生物多樣性保護(hù)的優(yōu)先性研究成為保護(hù)生物學(xué)研究的焦點(diǎn)之一。優(yōu)先保護(hù)的概念很早就被提出，保護(hù)國(guó)際(Conservation International, CI)一直倡導(dǎo)的熱點(diǎn)地區(qū)途徑受到國(guó)際社會(huì)的重視，生物多樣性重要區(qū)域(KBAs)可以是綜合的，也可以是單一類群的重要區(qū)域，如不同的國(guó)家已經(jīng)開(kāi)展了鳥(niǎo)類重要區(qū)域(important bird areas, IBAs)、植物重要區(qū)域(important plants areas, IPAs)、蝴蝶重要區(qū)域(prime butterfly areas, PBAs)和兩棲爬行動(dòng)物重要區(qū)域(important amphibians and reptiles areas, IARAs)等的識(shí)別研究工作。集中力量?jī)?yōu)先保護(hù)一些重要的地區(qū)是目前生物多樣性保護(hù)較為現(xiàn)實(shí)和高效的途徑。以佛得角群島(the Cape Verde Islands)、意大利(Italy)、荷蘭(the Netherlands)分別依據(jù)動(dòng)物、植物單一類群或多個(gè)類群組合進(jìn)行生物多樣性重要區(qū)域識(shí)別為例，介紹了幾個(gè)國(guó)家的生物多樣性重要區(qū)域識(shí)別經(jīng)驗(yàn)，概述國(guó)內(nèi)在生物多樣性重要區(qū)域識(shí)別領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了海南島生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)識(shí)別案例，同時(shí)以國(guó)務(wù)院2010年批準(zhǔn)實(shí)施的《中國(guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃(2011—2030年)》劃定的32個(gè)陸地生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)為例，提出中國(guó)未來(lái)應(yīng)全面開(kāi)展生物多樣性本底調(diào)查，在充分獲取生物多樣性分布數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，依據(jù)植被類型和物種多樣性以及受威脅因素等，在32個(gè)陸地生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)內(nèi)進(jìn)一步客觀準(zhǔn)確地識(shí)別生物多樣性重要區(qū)域(熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)或重要區(qū)域中的重要區(qū)域)，為中國(guó)未來(lái)的保護(hù)地規(guī)劃、生物多樣性監(jiān)測(cè)、政策制定等提供科學(xué)支撐。

關(guān)鍵詞：生物多樣性；重要區(qū)域；識(shí)別；案例；進(jìn)展與展望

生物多樣性是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，為人類的衣、食、住、行提供了必要的物質(zhì)保障。但是，由于資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)、氣候變化、外來(lái)物種入侵、生境喪失等因素的影響，生物多樣性受到嚴(yán)重威脅，生物多樣性喪失已經(jīng)成為全球重大環(huán)境問(wèn)題之一。生物多樣性保護(hù)，不僅關(guān)系到地球上諸多物種的存在和延續(xù)，也關(guān)系到人類自身的生死存亡[1]。隨著全社會(huì)對(duì)生物多樣性喪失問(wèn)題的日趨重視，生物多樣性保護(hù)也已成為當(dāng)前國(guó)際上最為關(guān)注的熱點(diǎn)。生物多樣性面臨的威脅要求有效的保護(hù)措施[2]。但由于時(shí)間、資金、人力等投入的有限性，加上生物多樣性分布的不均勻性和受威脅程度的差異性等因素的影響，保護(hù)工作有輕重緩急之分。保護(hù)行動(dòng)應(yīng)有明確的目標(biāo)或重點(diǎn)對(duì)象(地區(qū)或類群等)，重要區(qū)域或重要物種的識(shí)別是制定和實(shí)施保護(hù)計(jì)劃的首要步驟[3- 4]。保護(hù)國(guó)際(Conservation International, CI)一直倡導(dǎo)的熱點(diǎn)地區(qū)途徑受到國(guó)際社會(huì)的重視[5]。識(shí)別生物多樣性優(yōu)先區(qū)是當(dāng)今生物多樣性保護(hù)的主要爭(zhēng)論點(diǎn)之一[6]。如何使有限的投入達(dá)到最佳的保護(hù)效果，成為人們關(guān)心的議題，為了確定重點(diǎn)保護(hù)地區(qū)，從物種多樣性的角度先后提出了許多概念用于描述需要特別重視的生物多樣性極其豐富的地區(qū)。Myers首先定義了生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域的概念[7]。同時(shí)，Myers 等在全球范圍內(nèi)劃定了25個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域，1.4%的陸地面積包含了44%的維管植物和35%的脊椎動(dòng)物[8]；后來(lái)，Mittermeier等又將生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域增加到了35個(gè)[9]。1986年Ryder提出用進(jìn)化顯著單元來(lái)確定優(yōu)先保護(hù)的分類群(其中也包括種群)的概念得到了很大的發(fā)展[10]。生物多樣性重要區(qū)域就是根據(jù)物種的豐富度、保護(hù)價(jià)值等提出具有重要保護(hù)價(jià)值的區(qū)域，為優(yōu)先保護(hù)區(qū)的確定提供科學(xué)依據(jù)。優(yōu)先區(qū)的劃定可以依據(jù)生物多樣性綜合的數(shù)據(jù)，也可以依據(jù)幾個(gè)類群的數(shù)據(jù)，重要區(qū)域的識(shí)別沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)?，有限的資源不可能對(duì)所有的熱點(diǎn)地區(qū)都進(jìn)行保護(hù)，因此，保護(hù)戰(zhàn)略必需聚焦在能代表更大的生物多樣性或特有性的較小區(qū)域[11]。因此，在適合的范圍內(nèi)識(shí)別優(yōu)先區(qū)是保護(hù)投資效益最大化的必要手段。

對(duì)生物多樣性的保護(hù)應(yīng)在調(diào)查的基礎(chǔ)上，合理區(qū)劃、采取分類實(shí)策、依法保護(hù)等措施，以達(dá)到有效地保護(hù)生物多樣性的目的。確立生物多樣性保護(hù)行動(dòng)的優(yōu)先序列一直受到人們的關(guān)注，對(duì)于有效使用和節(jié)省人力、物種、何時(shí)間具有重要意義[12]。集中力量?jī)?yōu)先保護(hù)一些重要的地區(qū)，是目前較為現(xiàn)實(shí)和高效的途徑[13]。生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)的確定，有助于明確最急需保護(hù)的區(qū)域，為政府部門更有效地利用有限的保護(hù)資源提供科學(xué)依據(jù)[14]。但是，準(zhǔn)確可靠地掌握生物多樣性信息是生物多樣性重要區(qū)域確立的前提基礎(chǔ)，確立優(yōu)先保護(hù)區(qū)域?yàn)橹贫ūＷo(hù)法規(guī)、保護(hù)規(guī)劃、保護(hù)區(qū)的建立等保護(hù)手段的實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)。保護(hù)優(yōu)先區(qū)、關(guān)鍵地區(qū)或熱點(diǎn)地區(qū)作為保護(hù)效益最大化的一種途徑，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者從全球、區(qū)域及地區(qū)等不同尺度，以物種的豐富度和受威脅程度、特有種數(shù)量以及生態(tài)系統(tǒng)受威脅狀態(tài)等為評(píng)價(jià)指標(biāo)開(kāi)展了相關(guān)研究[15]。本文主要以佛得角群島(the Cape Verde Islands)、意大利(Italy)和荷蘭(the Netherlands)為例，介紹了幾個(gè)國(guó)家以不同類群為指示物種進(jìn)行的物種重要區(qū)域識(shí)別經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)在生物多樣性重要區(qū)域劃定的工作進(jìn)展和典型案例分析，提出了未來(lái)在此方面的工作思路和建議。

1國(guó)外案例

確定優(yōu)先保護(hù)區(qū)并探討保護(hù)的效益最大化，成為了生物多樣性保護(hù)研究的熱點(diǎn)。20世紀(jì)末，一些國(guó)際組織開(kāi)展了生物多樣性優(yōu)先保護(hù)相關(guān)的項(xiàng)目。如1997年世界自然基金會(huì)(World Wide Fund for Nature, WWF)發(fā)起的“全球200”項(xiàng)目；1999年，保護(hù)國(guó)際(CI)在全球范圍內(nèi)進(jìn)行了生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)評(píng)估[13]。

生物多樣性保護(hù)重要區(qū)域可以是不同類群的重要區(qū)域，如不同的項(xiàng)目已經(jīng)支持開(kāi)展了鳥(niǎo)類重要區(qū)域(Important Bird Areas, IBAs)、植物重要區(qū)域(Important Plant Areas, IPAs)、蝴蝶重要區(qū)域(Prime Butterfly Areas, PBAs)、兩棲爬行動(dòng)物重要區(qū)域(Important Amphibians and reptiles Areas, IARAs)等的識(shí)別研究工作。2002年《生物多樣性公約》(the Convention on Biological Diversity, CBD)發(fā)起的識(shí)別歐洲植物保護(hù)的最佳區(qū)域網(wǎng)絡(luò)特殊項(xiàng)目也是一個(gè)典型案例。2002—2004年，愛(ài)沙尼亞在執(zhí)行歐洲發(fā)起的識(shí)別植物保護(hù)最佳區(qū)域的項(xiàng)目中，依據(jù)歐盟棲息地指令(EU Habitat Directive)附錄物種和愛(ài)沙尼亞保護(hù)物種劃定了108個(gè)植物重要區(qū)[16]。生物多樣性重要區(qū)域就是根據(jù)物種的豐富度、保護(hù)價(jià)值等提出具有重要保護(hù)價(jià)值的區(qū)域，能夠使生物多樣性得到保護(hù)和管理的一個(gè)具體代表區(qū)域，為優(yōu)先保護(hù)區(qū)的確定提供科學(xué)依據(jù)。通常基于存在的瀕危物種、物種豐富度和存在的受威脅生境等普通標(biāo)準(zhǔn)來(lái)識(shí)別[17]。例如一個(gè)植物重要區(qū)域(Important Plant Area, IPA)可能是在植物多樣性、瀕危物種、棲息地都很重要的地區(qū)，3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以用來(lái)識(shí)別植物重要區(qū)域[18]。物種分布等相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)于重要區(qū)域的劃定至關(guān)重要，不完整或不客觀的數(shù)據(jù)可能會(huì)對(duì)未來(lái)的保護(hù)計(jì)劃產(chǎn)生消極影響?！度蛑参锉Ｗo(hù)戰(zhàn)略》強(qiáng)調(diào)了記載植物多樣性和物種分布對(duì)于未來(lái)生物多樣性保護(hù)的重要性[17,19-20]。Gauthier 等對(duì)評(píng)估優(yōu)先保護(hù)管理中的生境脆弱性進(jìn)行了量化研究[21]。Villalobos等以墨西哥鳥(niǎo)類為例，研究了在優(yōu)先保護(hù)區(qū)域劃定中的物種分布范圍確定方法[22]。

1.1佛得角群島陸棲爬行動(dòng)物重要區(qū)域識(shí)別

遺傳多樣性是特有類群保護(hù)的關(guān)鍵，它為物種的保存提供了原材料，同時(shí)，它也與環(huán)境的適應(yīng)進(jìn)化提供了重要的基礎(chǔ)。佛得角群島(the Cape Verde Islands)位于非洲西海岸大約500km的大西洋中，生物多樣性豐富，是地中海生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)的重要組成部分。島上有很多特有物種，同時(shí)，遺傳變異獨(dú)特性高。因此，基于進(jìn)化顯著單元(Evolutionarily Significant Units, ESUs)的物種和遺傳多樣性保護(hù)具有重要意義。Vasconcelos等[23]以佛得角群島的陸棲爬行動(dòng)物為例，將面積為4067 km2的研究區(qū)域分為了225 m×225 m的76414個(gè)格子，收集了30個(gè)物種的953個(gè)觀察的分布數(shù)據(jù)(其中752個(gè)觀察數(shù)據(jù)的地理位置是基于WGS- 84坐標(biāo)系利用全球定位系統(tǒng)(GPS)記錄，其余201個(gè)觀察數(shù)據(jù)通過(guò)225米的地形圖獲得)和14個(gè)生態(tài)地理變量，包括海拔、坡度、歸一化差值植被指數(shù)(NDVI)和11種生境類型。根據(jù)Fraser和Bernatchez(2001)對(duì)ESUs的定義，根據(jù)最新資料記載的分子標(biāo)記、種群、形態(tài)數(shù)據(jù)，分析了每個(gè)物種的遺傳多樣性，利用交互線粒體DNA網(wǎng)絡(luò)圖和哈德森Snn重要值(Significant Hudson′s Snn values)計(jì)算了每個(gè)物種的單倍型豐富程度，據(jù)此識(shí)別了三類爬行動(dòng)物每個(gè)特有物種的進(jìn)化顯著單元(ESUs)，確定了31個(gè)進(jìn)化顯著單元疊加，結(jié)合運(yùn)用最大熵模型預(yù)測(cè)的滿足分析條件的23個(gè)物種的潛在分布區(qū)最后確定了爬行動(dòng)物優(yōu)先保護(hù)的38個(gè)ESUs。在此基礎(chǔ)上討論了進(jìn)化顯著單元被保護(hù)的現(xiàn)狀等，分析了保護(hù)空缺，優(yōu)化了優(yōu)先保護(hù)單元。Vasconcelos等人以爬行動(dòng)物為研究對(duì)象，重點(diǎn)從系統(tǒng)進(jìn)化的角度來(lái)考慮優(yōu)先保護(hù)的區(qū)域，更適合于某一類群的分布區(qū)域的優(yōu)先保護(hù)。 根據(jù)ESUs確定優(yōu)先保護(hù)種群也存在一些不足之處，對(duì)于一些遷移能力較低的動(dòng)物來(lái)說(shuō)比較敏感，而且ESUs的確定容易受誤差的影響，這些誤差一方面因?yàn)檫x取的種群數(shù)和個(gè)體數(shù)太少而不能識(shí)別ESUs，另外一方面由于用于鑒別的遺傳標(biāo)記太少而不能反映種群遺傳格局。

1.2意大利植物重要區(qū)域識(shí)別

保護(hù)50%對(duì)植物多樣性有價(jià)值的區(qū)域是《全球植物保護(hù)戰(zhàn)略》提出2010年目標(biāo)之一。Marignani和Blasi[24]以意大利(Italy)為例，對(duì)生物多樣性重要區(qū)域的識(shí)別方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究與探討。為有效落實(shí)全球植物保護(hù)戰(zhàn)略的目標(biāo)，評(píng)估意大利落實(shí)全球植物保護(hù)戰(zhàn)略目標(biāo)的程度，意大利以每100 km2一個(gè)網(wǎng)格完成了全國(guó)的植物重要區(qū)域(Important Plant Area, IPA)的識(shí)別與劃分[17]。研究利用的維管植物、苔蘚植物、淡水藻類、地衣、真菌物種分布數(shù)據(jù)主要包括來(lái)源于文獻(xiàn)、標(biāo)本和地區(qū)專家收集的原始記錄等1950年后的1394種維管植物13948條分布數(shù)據(jù)和182個(gè)其它類群的物種的1087條分布數(shù)據(jù)；生境類型數(shù)據(jù)主要是歐盟棲息地指令中的陸地生境類型以及專家提供的國(guó)家級(jí)的生境類型，共收集了主要來(lái)源于自然2000(Nature 2000)數(shù)據(jù)庫(kù)的122種生境類型的13979條數(shù)據(jù)記錄。將全國(guó)共劃分了3504個(gè)方格，再將每個(gè)方格依據(jù)物種與生境的豐富度和保護(hù)價(jià)值劃分等級(jí)，，即依據(jù)每個(gè)方格內(nèi)的維管植物的種類和生境類型總數(shù)，將豐富度高、中、低三個(gè)層次；依據(jù)專家排序的有較高保護(hù)價(jià)值的維管植物種類和生境類型，將保護(hù)價(jià)值也分為高、中、低三個(gè)層次。最后，把兩個(gè)指標(biāo)中任意一個(gè)指標(biāo)或兩個(gè)指標(biāo)都為“高”的方格定義為頂級(jí)單元(top ranking cell)， 任意一個(gè)指標(biāo)或兩個(gè)指標(biāo)都為“中”的方格定義為中級(jí)單元(medium ranking cell)，兩個(gè)指標(biāo)都為“低”的方格定義為低級(jí)單元(low ranking cell)。因有1046個(gè)方格缺乏數(shù)據(jù)，最終共劃分了351個(gè)頂級(jí)單元(top ranking cell)，798個(gè)中級(jí)單元(medium ranking cell)和1309個(gè)低級(jí)單元(low ranking cell)。植物重要區(qū)域就被定義為具有頂級(jí)單元級(jí)別的方格區(qū)域，然后，根據(jù)各類植物的生境類型匹配程度，結(jié)合格子內(nèi)物種與生境類型以及適宜土地覆蓋類型，確定了植物重要區(qū)域邊界。最后，劃定了312個(gè)植物重要區(qū)域和8個(gè)淡水藻類重要區(qū)域，共450萬(wàn)hm2，占國(guó)土面積15%。意大利以植物為研究對(duì)象在全國(guó)范圍內(nèi)來(lái)劃分植物重要區(qū)域具有普遍意義，研究工作比較系統(tǒng)，對(duì)于全國(guó)性的生物多樣性保護(hù)具有重要的指導(dǎo)價(jià)值，研究方法和思路有普遍適用性。

1.3荷蘭多類群物種熱點(diǎn)地區(qū)識(shí)別

荷蘭(the Netherlands)是歐洲西北部的一個(gè)小國(guó)家，國(guó)土面積大約為41500 km2。Schouten等[25]按照5 km×5 km的網(wǎng)格，研究了無(wú)脊椎動(dòng)物、爬行動(dòng)物和苔蘚植物等不同類群的生物地理分布格局，分析判別了荷蘭特征物種的熱點(diǎn)區(qū)域(hotspots)。研究人員首先依據(jù)幾個(gè)全國(guó)性的數(shù)據(jù)庫(kù)建立了物種名錄，再通過(guò)歐盟無(wú)脊椎動(dòng)物調(diào)查、RAVON基金會(huì)、荷蘭苔蘚植物和地衣學(xué)會(huì)收集了不同類群的分布數(shù)據(jù)，包括大量的博物館記錄、監(jiān)測(cè)和文獻(xiàn)記錄數(shù)據(jù)以及物種編目和自愿者、專家長(zhǎng)期收集的分布數(shù)據(jù)。研究所收集數(shù)據(jù)大部分是1950年以后特別是近年的數(shù)據(jù)，共收集到食蚜蠅327種372118條記錄、爬行動(dòng)物24種233206條記錄、蝗蟲(chóng)和蟋蟀45種7000條記錄、蜻蜓71種220000條記錄、苔蘚507種875000條記錄。為了揭示跨區(qū)域環(huán)境變化，研究共設(shè)置了33個(gè)環(huán)境變量，包括相對(duì)濕度、日照、輻射、溫度和降水年度平均值，海拔、土壤類型、氮沉降、等等；劃分了13種棲息地類型，根據(jù)航空衛(wèi)星圖提取了棲息地類型的分布數(shù)據(jù)，計(jì)算了每個(gè)網(wǎng)格的棲息地類型所占面積，利用shannon指數(shù)計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)土地覆蓋的異質(zhì)性。首先，根據(jù)每一個(gè)類群物種的相似性，利用雙向指示物種分析(TWINSPAN)聚類劃定的方格，識(shí)別每一個(gè)方格聚類的特征物種，再確定不同類群方格聚類。最后選擇至少包含兩個(gè)類群的特征物種的區(qū)域作為特征物種的熱點(diǎn)區(qū)域，評(píng)估不同區(qū)域之間的環(huán)境差異性。研究分析表明，有5個(gè)區(qū)域在單個(gè)類群的物種組成上明顯不同，每個(gè)區(qū)域具有至少有兩個(gè)特征類群的分布區(qū)的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分析，認(rèn)為這些區(qū)域的環(huán)境特征也有明顯區(qū)別，最后劃定了5個(gè)特征物種熱點(diǎn)區(qū)域，并對(duì)5個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)的分析與比較。Schouten等人以多個(gè)類群為研究對(duì)象，在全國(guó)范圍內(nèi)劃定了物種熱點(diǎn)區(qū)域，比以單一類群為研究對(duì)象更具有綜合性。

2國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

2.1研究進(jìn)展

中國(guó)是世界上生物多樣性最豐富的國(guó)家之一，同時(shí)也是生物多樣性受威脅最嚴(yán)重的國(guó)家之一，而且也是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，生物多樣性保護(hù)工作起步較晚，為了有效保護(hù)中國(guó)的生物多樣性，優(yōu)先保護(hù)的思想也在被嘗試。國(guó)內(nèi)學(xué)者[1, 26]較早地提出了分區(qū)、分類保護(hù)的想法，不同的生物多樣地區(qū)，采取不同的保護(hù)方式，進(jìn)一步發(fā)展生物多樣性保護(hù)。特別在近幾年也有了較多的實(shí)踐工作，如劉廣超和陳建偉[27]對(duì)我國(guó)西部地區(qū)的生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行了評(píng)定和劃分；吳波等[14]對(duì)長(zhǎng)江上游生態(tài)區(qū)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)進(jìn)行了研究確定；劉超敏等[28]選擇了9種鳥(niǎo)類、15種哺乳動(dòng)物、20種植物作為指示物種，選擇放牧、人口、居民點(diǎn)、公路等因素作為主要干擾因素，根據(jù)物種的豐富度和特有性、脆弱性和干擾程度等指標(biāo)分析了三江源地區(qū)物種多樣性保護(hù)優(yōu)先地區(qū)，做了物種多樣性保護(hù)優(yōu)先地區(qū)空間分布圖；欒曉峰等[29]選擇了64種瀕危和特有動(dòng)植物，人口密度和道路作為主要環(huán)境因子，利用C-plan軟件計(jì)算了規(guī)劃單元的不可替代性值，確定了東北地區(qū)生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)，劃定了不同等級(jí)的優(yōu)先保護(hù)區(qū)域，并根據(jù)保護(hù)區(qū)現(xiàn)狀進(jìn)行了生物多樣性保護(hù)空缺分析。張路等[30]對(duì)長(zhǎng)江流域兩棲爬行動(dòng)物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)進(jìn)行了研究評(píng)價(jià)；徐衛(wèi)華等[15]依據(jù)長(zhǎng)江流域重要物種分布格局進(jìn)行了保護(hù)優(yōu)先區(qū)研究；張路等[31]選擇了海南島140個(gè)瀕危物種為指示物種，在物種棲息地評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，研究提出了海南島生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域，并對(duì)其進(jìn)行了評(píng)價(jià)；孫工棋等[32]以我國(guó)陸生瀕危哺乳動(dòng)物為主要研究對(duì)象，以1434個(gè)生態(tài)功能小區(qū)為規(guī)劃單元，根據(jù)物種分布數(shù)據(jù)，結(jié)合規(guī)劃單位內(nèi)生態(tài)敏感性和保護(hù)優(yōu)先性，研究提出了89個(gè)生態(tài)功能小區(qū)的優(yōu)先保護(hù)規(guī)劃建議。

除了上述在一個(gè)局部區(qū)域開(kāi)展重要區(qū)域劃分工作外，在全國(guó)范圍內(nèi)也開(kāi)展了一些綜合性的重要區(qū)域劃分類似工作，如2010年9月國(guó)務(wù)院審議通過(guò)的《中國(guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃(2011—2030年)》綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)類型的代表性、特有程度、特殊生態(tài)功能，以及物種的豐富程度、珍稀瀕危程度、受威脅因素、地區(qū)代表性、經(jīng)濟(jì)用途、科學(xué)研究?jī)r(jià)值、分布數(shù)據(jù)的可獲得性等因素，劃定了35個(gè)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域(32個(gè)陸地生物多樣性保護(hù)區(qū)優(yōu)先區(qū)域和3個(gè)海洋生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū))。而《中國(guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃(2011—2030年)》劃定的32個(gè)陸地生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域是目前中國(guó)在生物多樣性保護(hù)領(lǐng)域最全面、系統(tǒng)的優(yōu)先區(qū)，對(duì)全國(guó)生物多樣性優(yōu)先保護(hù)具有一定的指導(dǎo)意義，但目前的優(yōu)先區(qū)面積還偏大，對(duì)于保護(hù)地網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化還缺乏很強(qiáng)的操作性。

2.2海南島生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)識(shí)別案例

張路等[31]參考《瀕危物種紅色名錄》、《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》、《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄(第一批)》、《中國(guó)物種紅色名錄》共選擇了208個(gè)物種，結(jié)合專家意見(jiàn)對(duì)物種的保護(hù)級(jí)別進(jìn)行了劃分：Ⅰ級(jí)為國(guó)家一級(jí)保護(hù)且瀕危、極危，Ⅱ級(jí)為國(guó)家二級(jí)保護(hù)且瀕危、極危，Ⅲ級(jí)為其他瀕危、極危物種和海南特有動(dòng)物物種。依據(jù)《海南省生物多樣行評(píng)價(jià)報(bào)告》中的調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合海南省環(huán)境研究院提供的海南省自然保護(hù)區(qū)內(nèi)部科考資料等，確定了物種分布數(shù)據(jù)和生境變量。利用物種生境機(jī)理模型識(shí)別該物種棲息地，查詢每一目標(biāo)物種分布的海拔、生態(tài)系統(tǒng)類型、距水源距離和土壤類型，疊加計(jì)算棲息地分布區(qū)。再利用ArcGIS 9.3軟件提取每一目標(biāo)物種的棲息地，使用Raster Calculator工具對(duì)上述4個(gè)棲息地要素分布圖進(jìn)行乘法運(yùn)算，取值為1的區(qū)域作為該物種棲息地分布區(qū)，0為非棲息地分布區(qū)，適當(dāng)修正，輸出棲息地分布數(shù)據(jù)。然后，使用MARXAN模型和ArcGIS計(jì)算了物種合理的保護(hù)優(yōu)先區(qū)空間分布模式。由于部分?jǐn)?shù)據(jù)空缺造成68個(gè)物種的棲息地?zé)o法識(shí)別，案例共識(shí)別了140種(包括27種動(dòng)物和113種植物)合理的保護(hù)優(yōu)先區(qū)空間分布模式。最后，以30m×30m的柵格為單元，利用MARXAN模型，通過(guò)不可替代性分析，對(duì)海南島主島約33934.2 km2(不包括周邊小島)區(qū)域進(jìn)行了保護(hù)優(yōu)先區(qū)等級(jí)劃分。研究案例共劃定了海南島保護(hù)優(yōu)先區(qū)共60個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、農(nóng)場(chǎng))，其中，一級(jí)保護(hù)優(yōu)先區(qū)涉及23個(gè)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、農(nóng)場(chǎng)(面積2078km2，占海南島陸地總面積的6.1%)，二級(jí)保護(hù)優(yōu)先區(qū)涉及23個(gè)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、農(nóng)場(chǎng)(面積1565.6km2，占海南島陸地總面積的4.6%)，三級(jí)保護(hù)優(yōu)先區(qū)涉及14個(gè)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、農(nóng)場(chǎng)(面積1640.1km2，占海南島陸地總面積的4.8%)。

3結(jié)語(yǔ)與建議

在更適合的范圍內(nèi)識(shí)別優(yōu)先區(qū)是保護(hù)投資效益最大化的必要手段，通常這種熱點(diǎn)區(qū)域中的熱點(diǎn)區(qū)域稱之為微熱點(diǎn)區(qū)域或極小熱點(diǎn)區(qū)域(micro-hotspots 或nano-hotspots)[33]。微熱點(diǎn)區(qū)域的識(shí)別有助于發(fā)現(xiàn)保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)空缺，可為保護(hù)點(diǎn)的代表性評(píng)估提供依據(jù)，為優(yōu)先保護(hù)提供依據(jù)[34]。面對(duì)生物多樣性日趨威脅的局面，財(cái)力、人力等資源的限制，優(yōu)先保護(hù)能產(chǎn)生極大價(jià)值的物種和區(qū)域是很重要。生物多樣性重要區(qū)域的識(shí)別可以有效促進(jìn)生物多樣性總體保護(hù)。然而，優(yōu)先區(qū)的識(shí)別也不是很容易，特別是界定標(biāo)準(zhǔn)的建立。優(yōu)先保護(hù)有很多標(biāo)準(zhǔn)，從生態(tài)完整性到物種代表性。僅物種代表性而言，也有進(jìn)化、生態(tài)相關(guān)性以及保護(hù)價(jià)值與保護(hù)成效等。一般標(biāo)準(zhǔn)是指物種豐富、受威脅物種、特有和狹域物種分布的熱點(diǎn)地區(qū)或關(guān)鍵生態(tài)區(qū)。盡管標(biāo)準(zhǔn)和方法很多，怎么能將這些標(biāo)準(zhǔn)很好地結(jié)合是一個(gè)需要思考的問(wèn)題。同時(shí)，詳細(xì)的生物多樣性分布數(shù)據(jù)對(duì)生物多樣性性重要區(qū)域的客觀識(shí)別也至關(guān)重要，現(xiàn)有物種數(shù)據(jù)的質(zhì)量(分布、保護(hù)價(jià)值和意義)也影響了物種的優(yōu)先保護(hù)。

中國(guó)是全球少數(shù)幾個(gè)生物多樣性大國(guó)之一，在過(guò)去幾十年，中國(guó)在生物多樣性調(diào)查方面也取得了極大的成就，完成了《中國(guó)植物志》、《中國(guó)動(dòng)物志》以及地方各類志書(shū)的編寫，基本掌握了中國(guó)的生物多樣性組成情況，但仍面臨本底數(shù)據(jù)缺失等諸多問(wèn)題。中國(guó)生物多樣性本底不清的問(wèn)題還沒(méi)有得到根本解決，未來(lái)優(yōu)先保護(hù)的挑戰(zhàn)之一就是補(bǔ)充缺失的生物多樣性分布等數(shù)據(jù)信息。針對(duì)中國(guó)的實(shí)際情況和目前生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)的工作進(jìn)展，建議中國(guó)未來(lái)在通過(guò)本底調(diào)查獲取詳細(xì)分布數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上開(kāi)展優(yōu)先區(qū)內(nèi)重要區(qū)域的識(shí)別等工作。

(1)開(kāi)展生物多樣性本底調(diào)查，獲取分布數(shù)據(jù)。地理分布數(shù)據(jù)的完整性、精確性和可靠性是生物多樣性重要區(qū)域劃分的重點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。盡管中國(guó)在過(guò)去幾十年開(kāi)展了大量的生物多樣本底調(diào)查工作，相繼出版了近400卷冊(cè)的物種編目志書(shū)，在一定時(shí)期內(nèi)，為中國(guó)的生物多樣性保護(hù)奠定了基礎(chǔ)，成為了生物多樣性保護(hù)工作開(kāi)展的重要依據(jù)。但過(guò)去的調(diào)查與編目工作主要集中在生物多樣性的組成，由于調(diào)查區(qū)域的局限性，對(duì)于分布數(shù)據(jù)的調(diào)查與記錄不是很詳盡。大部分物種缺乏詳盡而全面的分布數(shù)據(jù)，且由于各類志書(shū)的出版跨越時(shí)間范圍較大，現(xiàn)有數(shù)據(jù)不能客觀反映物種的分布現(xiàn)狀。許多物種的原有分布區(qū)已經(jīng)發(fā)生了變化，現(xiàn)有數(shù)據(jù)和真實(shí)情況有一定的偏差，中國(guó)應(yīng)進(jìn)一步開(kāi)展生物多樣性本底調(diào)查，豐富生物多樣性的分布數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步開(kāi)展優(yōu)先區(qū)內(nèi)重要區(qū)域識(shí)別奠定基礎(chǔ)。

(2)研究生物多樣性重要區(qū)域識(shí)別指標(biāo)體系，在優(yōu)先區(qū)內(nèi)開(kāi)展重要區(qū)域識(shí)別工作?！吨袊?guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃(2011—2030年)》劃定的生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域，是國(guó)家未來(lái)開(kāi)展生物多樣性保護(hù)工作的重點(diǎn)區(qū)域，約占國(guó)土面積的24%。但是，在優(yōu)先區(qū)里存在大量的開(kāi)發(fā)土地，顯然，對(duì)所有的優(yōu)先區(qū)進(jìn)行保護(hù)是不切合實(shí)際的。在這一意義上，基于生物多樣性豐富度和經(jīng)濟(jì)價(jià)值等因素，在大的優(yōu)先區(qū)內(nèi)劃定更小的重要區(qū)域?yàn)楸Ｗo(hù)提供參考是很有必要的。比如Eva M. Caňadas依據(jù)特有維管植物的豐富度對(duì)地中海盆地?zé)狳c(diǎn)地區(qū)進(jìn)行了微熱點(diǎn)地區(qū)的劃分研究[5]。優(yōu)先區(qū)內(nèi)生物多樣性重要區(qū)域的識(shí)別可以為優(yōu)先區(qū)的進(jìn)一步劃分和建立提供支撐，從而提高生物多樣性保護(hù)成效。充分利用通過(guò)本底調(diào)查獲得的各類數(shù)據(jù)，建立生物多樣性信息數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用建立指標(biāo)體系，對(duì)現(xiàn)有生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步分級(jí)、分類，篩選代表性較高、保護(hù)價(jià)值較大的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，逐步建立分級(jí)、分類示范保護(hù)地，從而提高中國(guó)生物多樣性保護(hù)和管理水平，也為國(guó)家和地方劃分限制開(kāi)發(fā)區(qū)和生態(tài)安全紅線提供重要依據(jù)。

(3)開(kāi)展優(yōu)先保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與規(guī)劃。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也開(kāi)始引進(jìn)了系統(tǒng)保護(hù)規(guī)劃的思想，并在一些地方做出了嘗試。利用系統(tǒng)保護(hù)規(guī)劃的方法和國(guó)際上常用的保護(hù)規(guī)劃軟件(C-PLAN和MARXAN等)將保護(hù)規(guī)劃進(jìn)一步運(yùn)用到生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)的研究，有助于優(yōu)先區(qū)的生物多樣性的保護(hù)和保護(hù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。此外，在過(guò)去20多年間，中國(guó)有關(guān)生物多樣性保護(hù)的立法取得了較快進(jìn)展，但與生物多樣性管理的實(shí)際需求還相距較遠(yuǎn)。在優(yōu)先區(qū)內(nèi)重要區(qū)域劃定的基礎(chǔ)上，制定統(tǒng)一的生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)管理體系，建立統(tǒng)一的管理機(jī)制，制定優(yōu)先區(qū)的綜合性管理辦法。同時(shí)，按類別分別建立示范保護(hù)區(qū)域，探索多種資金渠道及合作形式的優(yōu)先區(qū)管理模式，實(shí)現(xiàn)保護(hù)優(yōu)先區(qū)域內(nèi)既能保護(hù)好又能適度開(kāi)發(fā)的可持續(xù)模式；構(gòu)建優(yōu)先區(qū)評(píng)估指標(biāo)體系，評(píng)估優(yōu)先區(qū)代表性和管理有效性等。

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Case studies on the identification of key biodiversity areas (KBAs) in foreign countries and progress and prospects in China

WU Jianyong1, XUE Dayuan2,*, WANG Aihua3, ZHAO Fuwei1

1NanjingInstituteofEnvironmentalSciences,MinistryofEnvironmentalProtection,Nanjing210042,China2CollegeofLifeandEnvironmentalScience,MinzuUniversityofChina,Beijing100081,China3ForeignEconomicCorporationCentre,MinistryofEnvironmentalProtection,Beijing100035,China

Abstract：The loss of biodiversity has become one of major global environmental problems. The efforts to protect the biodiversity must be prioritized because the resources for nature conservation are limited. The identification of significant or important species or areas is the first step in the formulation and implementation of the protection scheme. Priority conservation for biodiversity has become the focus of conservation biology. Priority protection in some important areas is a practical and efficient practice. The concept of priority conservation was proposed a long time ago, and increasing attention has been focused on the hot areas advocated by the Conservation International. The important biodiversity areas (KBAs) can be categorized based on numerous criteria, including single and several causes, from ecological integrity to species representation, such as important bird areas (IBAs), important plants areas (IPAs), prime butterfly areas (PBAs), and important amphibians and reptiles areas (IARAs) supported by different protection projects. This paper presents some case studies on the identification of KBAs in the Cape Verde Islands, Italy, the Netherlands, summarizes the progress and the case of Hainan Province in China, and suggests that a further identification of important biodiversity areas (important areas within important areas or hotspots with hotspots) should be carried out based on a detailed biodiversity survey and full access to the distribution data on biodiversity within 32 priority areas for conservation of terrestrial biodiversity, which proposed in the “China Biodiversity Conservation Strategy and Action Plan (2011—2030)”(NBSAP) approved by the State Council in 2010, Conservation planning decisions are typically made on the basis of species distribution or occurrence data. The main methodological challenges are the lack of recent easily accessible data for species and habitats and the definition of practical boundaries. We believe that this study will provide scientific support for future biodiversity monitoring, protection planning, policy making in the region.

Key Words:biodiversity; important areas; identify; case study; progress and prospect

基金項(xiàng)目:環(huán)境保護(hù)部生物多樣性保護(hù)專項(xiàng)

收稿日期:2014- 08- 26; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2015- 09- 28

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: xuedayuan@hotmail.com

DOI:10.5846/stxb201408261695

武建勇，薛達(dá)元，王愛(ài)華，趙富偉.生物多樣性重要區(qū)域識(shí)別——國(guó)外案例、國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(10):3108- 3114.

Wu J Y, Xue D Y, Wang A H, Zhao F W.Case studies on the identification of key biodiversity areas (KBAs) in foreign countries and progress and prospects in China.Acta Ecologica Sinica,2016,36(10):3108- 3114.