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1、保 護 與 氣 候 變 化conservationand climate changein China在中國氣候變化對中國32個陸地生物多樣性保護優先區的影響與適應全球氣候變化及其不利影響是人類共同關心的問題。近50年來以變暖為主要特征的顯著氣候變化，對全球自然生態系統產生了明顯影響，是全球公認對生物多樣性的重要威脅因子。在氣候變化影響下，未來50年到100年，中國最需要優先保護的區域會受到怎樣的影響？采取怎樣的措施才能使那里寶貴的生物多樣性得到有效保護？2006年以來，大自然保護協會（TNC）參與的中國生物多樣性保護戰略與行動計劃的工作，利用TNC的“系統保護工程”（Conservation

2、 by Design）的方法體系，確定了中國陸地生態系統32個陸地生物多樣性保護優先區（下文簡稱優先區），這些區域都具有生物多樣性富集和保護代價相對較低的特點，對優先區的有效保護是中國實現可持續發展的重要保障。但是隨著氣候變化的發生，這些優先區或多或少都將受到影響，所以制定適應氣候變化的優先區保護行動尤其重要。各國政府和國際研究機構為此做了大量氣候變化應對策略和減緩影響的研究。然而以生態系統為基礎的氣候適應研究卻很少。從氣候適應的角度而言，以生態系統為基礎的氣候適應是一個非常有效（cost-effective）的方法，目前已經為聯合國氣候框架公約的許多締約方接受，也被聯合國生物多樣性公約和眾多

3、的政府和非政府保護組織推薦為氣候適應的首選方案。項目背景項目目標通過對32個優先區進行全面的氣候變化數據分析、影響評估和策略研究，示范和推廣以生態系統為基礎的氣候適應方法，有效應對氣候變化帶來的不利影響?！?2個優先區位置示意簡圖】第一階段（2009-2010年）：在全國層面對32個優先區進行氣候變化影響的宏觀評估，分析氣候變化對32個優先區生物多樣性的影響，及對32個優先區氣候變化脆弱性進行排序；并針對這些影響，提出相應的適應策略，為氣候適應政策制定提供科學參考。第二階段（2010-2012年）：選擇了三個具有代表意義的優先區進行深入研究，通過分析氣候變化對保護對象（生態系統層面和物種層面）

4、的影響，以及物種和生態系統對氣候變化的響應，識別出物種為適應氣候變化所需的遷移廊道，建立氣候變化下有效的生物多樣性保護網絡（Conser-vation Portfolio）。并在此基礎上總結出一套能夠在全國推廣的系統方法。第三階段（2013年）：總結第一、二階段的主要研究方法和成果，并在全國進行推廣。項目活動2009201020112012岷山-橫斷山北段區西鄂爾多斯-賀蘭山-陰山區橫斷山南段區32PCA氣候變化適應策略與政策建議社區/少數民族地區氣候 變化影響和適應報告高山生態系統氣候變化 影響和適應報告沿海紅樹林地區氣候變化 影響和適應會議論文集32PCA氣候變化影響評估報告/脆弱性排序山

5、地森林生態系統優化保護網絡及空缺分析典型性草原生態系統優化保護網絡及空缺分析高山生態系統優化保護網絡及空缺分析四川省氣候變化與生物多樣性保護行動規劃多種生態系統類型氣候變化彈性保護網絡多種生態系統及社區氣候變化影響和適應策略氣候變化影響及脆弱性評估1.氣候變化下生物多樣性評估2.氣候彈性評估3.適應氣候變化的生物多樣性保護網絡識別32個PCA中國32個陸地生物多樣性優先保護區( 以下簡稱PCA )建立了歷史和未來氣候數據集。歷史氣候基于753個中國地區觀測站資料，制作了一套19612008年0.5o0.5o分辨率的日氣候數據集，并進一步插值至11 km網格距上，得到多要素的逐年逐月數據。未來氣

6、候數據由兩個模式模擬獲得。一套采用RegCM3模式，進行19482100年連續積分，水平分辨率為25km，并進一步經統計降尺度得到11km分辨率的全國未來氣候數據；另一套數據采用PRECIS模式，分辨率為50km，降尺度到11km分辨率。2. ClimateWizard氣候向導公眾網站基于歷史和未來氣候數據集，建立了一個基于強大氣候數據庫和分析平臺的網站。該網站能夠以交互地圖和圖表的形式進行動態查詢，可以直觀展示中國任意區域過去50年的氣候變化、和未來100年可能發生的氣候變化，從而幫助氣候變化相關各領域的科學家、工作人員、決策者分析和研究氣候變化的影響，為政府制定氣候適應策略和行動提供信息支

7、持。網址：3. 保護優先區氣候變化影響和脆弱性評估 建立氣候變化暴露度-敏感度-影響評價框架，設計暴露度指數、敏感度指數和植被變化指數系統評價指標體系全面評價了我國32個陸地生物多樣性保護優先區域的氣候變化脆弱性，并進行了排序，識別出受氣候變化影響最劇烈的保護優先區。項目主要成就完成兩個技術報告中國32個陸地生物多樣性優先保護區氣候變化影響評估報告識別適應氣候變化的生物多樣性保護網絡方法與案例完成中國32個陸地生物多樣性優先保護區氣候適應策略政策建議建立氣候變化數據集和ClimateWizard氣候向導公眾網站完成氣候變化評估和適應氣候變化的生物多樣性保護網絡識別工具集參與四川省氣候變化與生物

8、多樣性戰略和行動計劃的編撰，提供核心技術支持通過合作伙伴完成氣候變化脆弱生態系統的適應策略研究報告高山生態系統氣候變化影響及適應策略少數民族地區氣候變化對傳統知識的影響及適應組織多次國際和國內氣候變化適應相關主題研討組織7次氣候變化影響評估和氣候彈性保護網絡識別的技術培訓，培訓涉及10單位100人次項目技術成果1. 氣候數據集4. 未來植被和物種分布模擬采用BIOME4植被模型，以氣候數據集作為輸入，模擬全國當前和未來50年、100年的植被分布狀況，得到27種我國主要植被類型的分布及其變化。以氣候數據驅動MaxENT模型，模擬出270個指示物種當前和未來50年、100年的分布范圍，模擬出重要保

9、護物種的棲息地隨氣候變化的潛在變化。5. 氣候彈性評估特定景觀物理特征能夠形成高度連通的、豐富的微氣候環境，以緩解氣候變化的不利影響, 從而利于物種的持續生存，稱為生態彈性。通過定量的評估地形多樣性、海拔梯度和濕度梯度等因素識別出微氣候環境豐富的地點，并結合景觀滲透性和連通性評估，最終識別出氣候彈性高適應能力強的地理區域。6. 廊道識別廊道是物種應對極端事件和擴散基因流的關鍵通道，如何識別廊道一直是保護生物學領域的熱點和難點。我們采用基于電路理論和圖論設計的CircuitScape工具（McRae, Shah, 2009）根據景觀結構對區域流通格局進行評估，在區域尺度上識別物種大規模流動的遷移

10、廊道。7. 有彈性的保護網絡識別在系統的保護規劃基礎之上，將保護對象在氣候變化下未來的潛在分布區、潛在遷移廊道和高氣候彈性區作為擴展的保護目標；并在考慮保護代價時，將氣候變化帶來的壓力和風險和人類干擾整合起來，通過Marxan空間優化模型最終識別出有彈性的保護網絡。這個網絡不僅能夠覆蓋當前的生物多樣性重要區域，實現設定的保護目標，同時也能前瞻性的覆蓋氣候變化下的未來生物多樣性分布格局，降低氣候變化帶來的風險，在氣候變化背景下仍然保證保護目標實現。本項目在執行過程中得到了很多機構和科學家提供的幫助，是一個多方合作的共同結果。感謝由UPS，Mac Aurther Foundation提供項目資金。

11、在第一階段的工作中，感謝國家氣象局氣候中心高學杰博士，徐影博士團隊提供分析所需要的歷史氣候數據，未來氣候模擬數據；感謝中科院地理所徐明教授團隊完成植被模型分析；也向TNC猶他州項目Barry Baker博士，中國林科院李迪強博士，中科院地理研究所吳紹洪博士，中國農科院許吟隆博士在分析方法上的無私指導表示感謝！在第二階段工作中，感謝TNC阿巴拉契亞項目Thomas Minney博士，TNC科學部Mark Anderson博士及其團隊提供的技術支持和幫助！感謝中國民族大學薛達元教授團隊和香格里拉高山植物園方震東老師的辛勤工作！感謝四川省環境保護廳對外合作中心李林主任，感謝中國科學院成都山地所王玉寬

12、教授的支持和合作！致謝：聯系我們可發郵件至：csitnc.org或致電：+86 010 85319586TNC 的網站地址英文網站http:/www.nature.org/中文網站http:/ 和合作伙伴完成的1000 多個保護項目http:/conpro.tnc.org/此網站面向保護工作者、科學家和決策者，分享保護工作中最新最好的相關信息http:/www.conservationgateway.org/中國32個陸地生物多樣性優先區氣候變化影響評估20052008年，大自然保護協會參與了由環境保護部（當時的國家環境保護總局）主持的中國生物多樣性保護戰略與行動計劃，利用多年來在全球廣泛使用

13、的“系統保護規劃”方法體系，確定了32個中國陸地生物多樣性優先保護區，并結合威脅和保護空缺分析，提出關鍵的保護策略與行動計劃，為未來中國生物多樣性的保護和自然資源的管理提供了科學依據，奠定了中國生物多樣性保護藍圖的基礎。遺憾的是，傳統的系統保護規劃中沒有考慮氣候變化影響。在氣候變化背景下，32個優先區的保護面臨著新的挑戰。由于本研究數據和方法有限，我們主要分析了氣候變化暴露度、敏感性以及氣候變化對保護優先區的影響（圖2-1）。1/ 背景介紹2/ 方法框架為了示范和推廣生態系統為基礎的氣候適應，TNC中國項目開展了相應的研究活動。在研究的第一階段對32個優先區進行氣候變化影響的宏觀評估，分析氣候

14、變化對32個優先區中大的植被/生物群區的影響以及對32個優先區進行影響的嚴重性排序，并針對這些影響，分析相應的應對措施?！緢D 2-1 氣候變化影響及脆弱性評估框架】暴露度：IPCC定義為系統暴露于顯著的氣候變異下的特征及程度，根據定義，優先區的氣候變化暴露度就是氣候變化在優先區中發生的幅度、速率、變異和頻率。(Adger 2006, Gallopin 2006). 敏感度：根據IPCC定義，敏感度指系統被影響和干擾的程度。在本分析中，敏感度用優先區壓力/受威脅的狀況、優先區中目標物種對干旱等氣候事件是否敏感，物種的瀕危狀況，重點保護生態系統和對氣候變化敏感的生態系統來衡量。|meanA|max

15、meanAmeanPSDmaxmeanPSD|meanP|maxmeanPmeanTSDmaxmeanTSD|meanT|maxmeanT+暴露度 = 其中：Tmean ，Pmean 、A mean 分別代表優先區的年均溫度、年均降水和年干燥度。SI|maxSISSI|maxSSI+ESI|maxESI+敏感度 = 其中，SI 、SSI 、ESI 分別代表優先區的人為干擾、物種敏感度、生態系統敏感度。植被變化指數：綜合考慮每個優先區內的植被功能型在出現消失、面積比例、位移、斑塊上的變化，我們將每個優先區在每個因素上的變化值按照如下公式計算得到優先區植被變化得分指數。影響：指氣候變化條件下引發的

16、各種環境條件的變化，從而對一個系統帶來的直接或間接的各種可能后果。在本分析中，結合暴露度、敏感度和通過biome模型模擬的生物群區的變化來進行衡量和描述。其中 max、max 、max 、 max分別代表優先區的生物群區數量變化、面積比例變化、平移距離和斑塊變化。 代表優先區i內生物群區的數量變化 : An 代表過去優先區i內生物群區的數量 ，Ad 代表當前優先區i內生物群區的數量； 代表優先區內生物群區的面積比例變化: Aj2000Aj2050分別代表生物群區j在優先區i內的面積, Ai 是優先區i的總面積； 代表優先區i內生物群區發生遷移的總和： xj、yj 是優先區內I內生物群區j平移的

17、距離； 綜合斑塊變化指數： = 斑塊密度 + 斑塊平均大小 + 景觀形狀指數+植被變化指數 =Ibiome=+maxmaxmax+max20502000%jjjiAAA=()()22200020502000jjjjxxyy=+dnAAa - =Impact Matrix = 氣候變化暴露度 + 氣候變化敏感度 + 植被變化 暴露度影響植被變化指數敏感度【圖3-1】 BIOME4 模型主要工作流程歷史氣候數據：1961 - 2008 1km 全國753個站點逐月氣候數據未來氣候數據：1951 - 2100 1km RegCM3模型模擬 A1B情景下的逐月氣候數據植被變化數據：2000, 2050

18、, 2100 1km 生物群區數據 (BIOME4 模型)敏感性數據：物種數據：物種敏感度評估， 統計優先區內物種敏感性得分人類活動數據：居民點、道路、人口密度、土地利用、 人類足跡 未來氣候數據模擬與降尺度： 使用薄板樣條方法(ANUSPLIN)將分辨率為25km的RegCM3模式模擬結果降尺度為1km。植被和生物群區模擬:本次研究所采用的BIOME模型是一個比較成熟的靜態植被模型，目前已經發展到第四代（BIOME4）。BIOME系列模型定義了一系列的植物功能型，并由此定義了相應的植被群區。BIOME4 對當前、未來50 年和100 年的植被模擬結果請參見圖 3-2、圖 3-3、圖 3-4。

19、3/ 數據準備與處理生物地理學生物化學自然干擾【圖3-2】 當前(2000年)中國植被分布【圖3-3】 未來50年(2050年)中國植被分布【圖 3-4】 未來100年(2100年)中國植被分布在全球環境變暖背景下，中國地區近幾十年經歷了一個以氣候變暖為主要特點的氣候變化(Zhai et al.，2003)，同時降水型也出現了以“南澇北旱”(即華北等地降水減少，長江中下游地區降水增加)為代表的變化(Wang et al.，2001)?；谌珖?53個氣候站點地面資料,我們分析了1961年到2008年近地表氣候變化在主要生境類型 中的表現，全國范圍內，所有主要生境類型平均氣溫趨勢均有所上升（圖4

20、-1），北方升溫趨勢大于南方。溫帶闊葉林和混交林，洪泛草原和洪泛稀樹草原，溫帶草原、稀樹草原和灌叢，北方針葉林/泰加林，熱帶亞熱帶濕潤闊葉林等主要生境類型中出現降水減少趨勢。溫帶針葉林，荒漠和干旱灌叢，高山草原和高山灌叢，年降水量呈增加的趨勢（圖4-2）。4/ 全國氣候變化概況【圖4-1】 19612008 年主要生境類型年均溫變化(單位: C) 【圖4-2】 19612008 年主要生境類型年降水變化(單位: mm)NOW 主要生境類型（Major Habitat Types， MHT）指優勢生態系統相同的生態區集合體（聚群），它由氣候、景觀和生態系統格局相似的生態區組合而成，它主要反映全球

21、尺度的生物多樣性分布格局。11【圖4-3】 未來50年主要生境類型年平均溫度(單位: C)變化 【圖4-4】 未來50年主要生境類型年降水(單位: mm)變化未來50年，所有主要生境類型的年平均氣溫均有所上升（圖4-3）且升溫幅度都在3C左右，增幅在2.42C到3.52C之間。洪泛草原和稀樹草原、北方針葉林泰加林生境類型的年降水出現了小幅減少，其它類型的年降水均出現了不同程度的增加（圖4-4），增加約37mm，增幅在19.56mm到55.54mm之間。3 C37mmThe next 50 years未來100年，各類型氣溫持續上升（圖4-5），上升幅度都在5 C左右，增幅在4.31 C到5.8

22、4 C之間。所有生境類型的年平均氣溫都在2050年基礎上升高2 C左右。所有生境類型中的年降水呈不同程度的增長（圖4-6），平均增加60mm左右，增幅在31.68mm到104.63mm之間?！緢D4-5】 未來100年主要生境類型年平均溫度(單位: C)變化 【圖4-6】 未來100年主要生境類型年降水(單位: mm)變化60mm5 CThe next 100 years3 C37mm從目前的植被分布圖分析，我國目前一共分布有20種生物群區。根據模型模擬氣候變化下植被變化的結果，到2050年，生物群區將增加為21種，新增類型是熱帶半常綠林到2100年，生物群區增加至23種，新增類型有熱帶半常綠林

23、熱帶落葉林/林地、熱帶旱生灌叢。而不毛之地從2000年到2100年基本消失。從2000年到2050年，面積增加的生物群區有12個，面積增加最多的類型是亞熱帶混交林，而亞熱帶常綠林的面積增加比例最大，面積增加為原來的10倍。面積減少的生物群區有7個，其中面積減少最多的類型是溫帶落葉闊葉林，而減少比例最多的是不毛之地，墊狀非禾草-地衣蘚類凍原，分別減少為原來的17%，13%。未來50年內，隨著區域氣候的變化，所有的20個生物群區均發生不同程度水平方向的遷移（表5-1）；來100年內，生物群區遷移距離較前一個時相有所增加，生物群區發生了更大的變化。未來50年內，隨著區域氣候的變化，18個（90%）生

24、物群區向高海拔遷移，只有落葉泰加林/山地林和溫帶闊葉稀樹草原的平均分布海拔有所下降。落葉泰加林/山地林在水平方向的遷移距離也很大，是變化較大值得關注的類型。未來100年內，仍然有18個生物群區繼續向高海拔遷移，并且遷移的幅度增加。而溫帶硬葉林地和沙漠兩個類型的平均海拔有所下降（表5-2）。5/ 氣候變化下的植被變化【表5-1】 生物群區在水平方向的遷移狀況東 13 3.47或285 冷溫帶針葉林西 7 2.25或198 落葉泰加林/山地林南 8 2.39或280 開闊針葉林地北 12 1.77或249 落葉泰加林/山地林東 13 8.29或692 溫帶針葉林西 7 3.75或529 溫帶硬葉林

25、地南 7 3.96或478 開闊針葉林地北 13 2.21或287 溫帶硬葉林地2000205020002100變化時段遷移方向發生遷移的生物群區數量平均遷移距離（或km）遷移距離最大的生物群區上 18 452 開闊針葉林地下 2 70 落葉泰加林/山地林上 18 922 開闊針葉林地下 2 324 溫帶硬葉林地2000205020002100變化時段遷移方向發生遷移的生物群區數量平均遷移距離（或km）遷移距離最大的生物群區【表5-2】 生物群區在垂直方向遷移狀況6/ 氣候變化對優先區的影響分析1 大興安嶺區 1.65 1.56 1.41 1.50 222 小興安嶺區 1.97 1.50 1.

26、69 1.61 193 三江平原區 1.41 1.29 1.56 1.42 314 長白山區 1.56 1.60 1.78 1.73 155 松嫩平原區 1.73 1.77 1.40 1.50 216 呼倫貝爾區 1.74 1.58 1.50 1.45 267 錫林郭勒草原區 1.31 1.52 1.37 1.49 248 阿爾泰山區 1.87 2.45 2.16 2.32 89 天山-準噶爾盆地西南緣區 1.92 2.00 2.66 2.26 910 塔里木河流域區 1.53 1.20 1.20 1.24 3211 祁連山區 1.54 2.80 2.60 2.89 412 西鄂爾多斯-賀蘭山

27、-陰山區 1.84 1.74 1.48 1.67 1613 羌塘-三江源區 2.25 2.80 2.76 2.94 314 庫姆塔格區 1.66 1.76 1.60 1.80 1415 太行山地區 3.88 2.13 2.33 2.04 1016 六盤山-子午嶺地區 2.64 1.41 2.04 1.63 1717 喜馬拉雅東南區 2.60 3.93 3.56 3.65 118 橫斷山南段區 2.00 2.68 2.16 2.65 519 岷山-橫斷山北段區 3.37 2.98 2.54 3.13 220 秦嶺區 2.83 1.87 1.87 1.94 1221 桂西黔南石灰巖地區 1.81

28、1.40 1.43 1.50 2022 武陵山區 2.35 1.64 2.08 1.42 3023 大巴山區 1.81 1.74 1.81 1.61 1824 大別山區 1.86 1.18 1.71 1.44 2725 黃山-懷玉山區 2.03 1.11 2.01 1.47 2526 武夷山地區 1.83 1.58 1.38 1.43 2927 南嶺地區 1.15 1.94 1.86 2.01 1128 洞庭湖區 1.66 1.25 1.94 1.49 2329 鄱陽湖區 2.85 1.78 2.10 1.85 1330 海南島中南部區 1.80 2.61 2.68 2.49 631 西雙版納

29、區 1.86 1.33 1.40 1.44 2832 桂西南山地區 1.36 2.30 2.03 2.42 7China 中國 2.75 2.56 2.58 2.60 6ID優先區名稱1961-2008氣候變化暴露度2000-2050氣候變化暴露度2050-2100氣候變化暴露度2000-2100氣候變化暴露度排序【表6-1】優先區氣候變化暴露度6.1優先區的氣候變化暴露度分析在氣候變化暴露程度上來看，整體上本世紀后50年比前50年變化不大，從暴露度排名上看（表6-1），2000-2050年位于前十位的橫斷山南段區、阿爾泰山區、祁連山區、橫斷山南段區、岷山-橫斷山北段區、南嶺地區、桂西南山地區

30、的氣候變化暴露度在50年后排名都有所降低，特別是南嶺地區和桂西南山地區兩個優先區的氣候變化暴露度沒有落在前十位。而羌塘-三江源區、太行山地區、海南島中南部區、天山-準噶爾盆地西南緣區、鄱陽湖區氣候變化暴露度在50年后排名都有所升高，特別是天山-準噶爾盆地西南緣區、鄱陽湖區兩個優先區的氣候變化暴露度排名進入前十位?！緢D6-1】 優先區氣候變化的敏感度6.2 優先區對氣候變化敏感度分析 在本分析中，敏感度用優先區壓力/受威脅的狀況、優先區中目標物種對干旱等氣候事件是否敏感，物種的瀕危狀況，重點保護生態系統和對氣候變化敏感的生態系統來衡量。圖61 給出了優先區氣候變化敏感度分布圖. 南嶺地區、武夷山

31、地區、橫斷山南段區、岷山-橫斷山北段區、桂西南山地區、西雙版納區、錫林郭勒草原區、黃山-懷玉山區、武陵山區、大別山區的綜合敏感程度最高。其中，橫斷山南段區、岷山-橫斷山北段區、西雙版納區的物種重要性程度很高; 南嶺地區、桂西南山地區、武陵山區的人為干擾較大，同時物種重要性程度很高; 武夷山地區、大別山區的重要生態系統覆蓋范圍比較大，同時人為干擾較大; 錫林郭勒草原區的重要生態系統覆蓋范圍比較大; 黃山-懷玉山區的人為干擾比較劇烈。阿爾泰山區、庫姆塔格區、小興安嶺區的氣候變化敏感性較低?！緢D6-2】 2000-2050 優先區植被變化指數 【圖6-3】 2000-2100 優先區植被變化指數6.

32、3 優先區內的植被變化我們從數量變化、面積變化、平移距離和斑塊變化四個方面的指數來反映優先區內的植被變化的劇烈程度。四個方面的指數結合得到植被變化指數Ibiome，指數值越大越則說明該優先區的植被變化幅度越大，優先區內的保護對象發生的變化也越大，相應的需要更多針對氣候變化影響的保護策略。數量變化平移距離面積變化斑塊變化植被變化指數6.4. 氣候變化對優先區的影響分析根據排序結果將敏感度、暴露度和植被變化都分成從高到低I、II、III和IV四個級別。在表6-2中，我們可以清楚的看到氣候變化對每個優先區的影響程度。根據排序結果將敏感度、暴露度和植被變化都分成從高到低I、II、III和IV四個級別。

33、首先，最值得關注的優先區是橫斷山南段區、岷山-橫斷山北段區。這兩個區域不僅對氣候變化極其敏感而且在未來50年和100年中的暴露度和植被變化都是最劇烈的，是受氣候變化影響最大也最為脆弱的區域。同時這兩個區域因為分布著豐富的瀕危珍稀特有物種，地形復雜，生態系統相對脆弱，對氣候變化又非常敏感，是最脆弱、需要優先進行氣候變化適應保護的區域。與此同時，三江平原區、塔里木河流域區、桂西黔南石灰巖地區、大別山區、洞庭湖區和鄱陽湖區是在優先區中暴露度較低而且植被變化不明顯的區域，因而是在氣候變化下受影響最小、最為穩定的區域。 【表62】 優先區氣候變化的影響分級1 大興安嶺區 II III I III II2

34、 小興安嶺區 IV III II III II3 三江平原區 II IV IV IV IV4 長白山區 IV III III II I5 松嫩平原區 II II IV III III6 呼倫貝爾區 III III IV IV IV7 錫林郭勒草原區 I III IV III II8 阿爾泰山區 IV I I I I9 天山-準噶爾盆地西南緣區 IV II II II II10 塔里木河流域區 IV IV IV IV IV11 祁連山區 IV I I I III12 西鄂爾多斯-賀蘭山-陰山區 IV III III II III13 羌塘-三江源區 III I I I II14 庫姆塔格區 IV

35、 II III II III15 太行山地區 III II I II IV16 六盤山-子午嶺地區 III IV III III III17 喜馬拉雅東南區 III I I I I18 橫斷山南段區 I I I I I19 岷山-橫斷山北段區 I I I I I20 秦嶺區 II II II II I21 桂西黔南石灰巖地區 III IV III III IV22 武陵山區 II III II IV I23 大巴山區 II III III III I24 大別山區 II IV IV IV III25 黃山-懷玉山區 I IV II IV III26 武夷山地區 I III II IV II27

36、 南嶺地區 I II II II III28 洞庭湖區 III IV IV III IV29 鄱陽湖區 III II IV II IV30 海南島中南部區 II I II I II31 西雙版納區 I IV III IV IV32 桂西南山地區 I I III I IIID優先區名稱敏感度分級2050分級2100分級暴露度植被變化暴露度植被變化識別適應氣候變化的生物多樣性保護網絡 -以四川省為例保護地作為最有效的生物多樣性保護手段，需要通過宏觀設計、在聯合作用下發揮最大保護作用，這就必須借助并基于生態信息來優化設計。在60年的發展歷史中，大自然保護協會（TNC）在遵循生態系統的方法與適應性管理

37、原則的同時，開發了一種系統的保護規劃方法-生態區評估，以其系統的保護地識別能力在全球的生物多樣性保護中發揮了巨大的作用。近30年來，氣候變化的發生極大程度的影響了物種分布范圍和豐度變化，甚至導致了物種絕滅。根據預測，未來氣候變化將進一步改變物種的分布范圍，提高絕滅風險。然而目前的系統保護規劃方法主要是靜態的，在設計時并沒有考慮未來氣候變化的影響，隨著氣候變化的事實、預估及其潛在影響的科學研究不斷深入，如何保證保護地這一最有效的保護手段，在氣候變化背景下能夠長期有效的發揮作用，成為系統保護規劃領域的關鍵問題。本此研究的總體目標是將氣候變化的影響整合到系統保護規劃方法中，通過分析氣候變化對保護對象

38、（生態系統層面和物種層面）的影響，評估氣候變化帶來的風險和威脅，識別出具有氣候彈性的保護網絡，確保重要的生物多樣性能夠在氣候變化的背景下得到長期有效的保護。該研究以四川省為示范，識別出適應氣候變化的生物多樣性保護網絡，并在此基礎上總結出一套能夠在全國推廣的系統方法。1/ 背景2/ 方法專家知識各地氣候彈性的不同連通廊道的重要作用氣候變化的影響空間優化選擇當前物種分布當前生態系統分布未來物種分布未來生態系統分布庇護所人為干擾指數氣候暴露度指數氣候彈性指數連通廊道選擇保護對象設定保護目標保護地網絡生境適宜性【圖1】 適應氣候變化的生物多樣性保護網絡方法框架我們還是沿用了生態區評估系統的設計思路，并

39、通過三種途徑來考慮氣候變化適應的需求，并將其整合到現有的生態區評估方法中，識別出有彈性的氣候變化網絡。在保護對象上：除了物種、生態系統的當前分布外，增加了未來物種、生態系統的分布，以應對氣候變化對物種生態系統分布的影響；此外我們還選擇了氣候庇護所作為保護對象，在一定程度上還能彌補數據的不足，并保留潛在的生物多樣性豐富場所；在生境適宜性因子選擇上：除了當前的人為活動干擾外，還增加了未來氣候的變化強度和各地的氣候彈性，以減少氣候變化的壓力；最后我們還增加了連通廊道，以應對氣候變化下物種的遷移需求，提高保護網絡之間的連通性。2.1方法框架在保護生物多樣性要素的基礎上保護生態過程庇護所,連通廊道數據驅

40、動客觀，定量模型分析可重復，透明專家知識在信息有限的條件下充分結合專家知識3/ 分析過程適應氣候的系統保護規劃的最終目標是識別氣候變化下生物多樣性優先重點保護區域，使其包含有足夠大的物種種群和生態系統當前分布范圍、和氣候變化下未來的潛在分布區域，還要包含氣候變化下物種種群的關鍵遷移廊道和生態彈性最高的區域，且分布于人為干擾小、氣候變化不太強烈、氣候彈性高的區域，以保證生物多樣性長期生存尤其是氣候變化下所需要的基本生態和進化過程。具體分析步驟如下：生態系統對象和目標選擇當前所有自然植被作為保護對象，并以同時根據其當前和未來的分布設定保護目標，以保證最后的保護優先區能夠代表當前和未來的生物多樣性分

41、布格局。按照專家建議保護30%的生態系統設置。物種對象和目標根據專家知識，選定四川的珍稀、瀕危、特有、國家重點物種，并識別氣候敏感物種作為保護對象，并并根據IUCN紅色名錄、特有種等依據進行分類設定目標，同時考慮當前和未來的分布。庇護所對象和目標高生態彈性的區域，是潛在能孕育出生物多樣性的場所，在氣候變化發生后，因其能夠為物種重組提供最大的可能性，從而是未來氣候變化發生時生物多樣性的孕育場所，可以作為生物多樣性的庇護所，因此，我們把高生態彈性作為保護對象并設定保護目標。氣候變化下，保護對象是多個時間尺度，空間維度和生物系統層次上的保護體系。因而重點關注的能夠從各個層次上代表當地生物多樣性的要素

42、（物種，生態系統）作為保護對象，不僅考慮其當前的分布也考慮氣候變化下的未來分布，和氣候庇護所。并根據保護對象的特點確定相應的保護目標，滿足長期維持保護對象生態過程和進化過程的數量和分布范圍。保護優先區域的識別，不僅要滿足各個保護對象的保護目標，同時也要考慮生境的適宜性， 即考慮人類活動干擾的強度，因為人類活動與保護往往會有沖突，人類活動大的地方往往保護代價相對就高，其生物多樣性適宜性程度也就相對較低；此外，考慮到氣候變化，在未來氣候變化程度如何，這些區域是否具備適應能力。我們將人類干擾，生物氣候區變化情況，生態彈性疊加分析，得到氣候和生態適宜性圖層，作為保護的干擾圖層，以保證我們的保護優先區網

43、絡盡量選擇那些人類活動干擾小、氣候變化程度低、生態適宜性高的區域。 2.2方法特點3.1確定保護對象及設定保護目標3.2生境適宜性評價在上述步驟的基礎之上進行保護優先區的識別，如果這些區域得到有效保護，就能夠維持生態區內的生物多樣性在氣候變化下長期穩定存在。保護優先區域的設計需要在最佳的空間效率和氣候/生態條件下，滿足所有的保護目標，因此由生態完整性最高、最能夠適應氣候變化、最小面積、邊緣效應最低并滿足設定的生物多樣性保護目標的區域組成。保護優先區的設定為保護行動的實施提供指導，最大化保護投資的效率。保護優先區域通過整合自動篩選的模型（計算機優化模型MARXAN）運算和專家意見得到。首先將一些

44、已知的保護完整的自然保護區作為生物多樣性重要區域選擇的基礎。在此基礎上綜合考慮下列原則進行篩選：代表性、效率性、氣候適宜性/完整性、連通性。區域的通達是氣候變化變化下群落大規模重組和大部分物種遷移的保障，是生物多樣性適應變化的關鍵生態過程，而連通廊道是確保遷移發生的通道。最后我們將潛在的關鍵生態流動聚集區域通道和重要掐點識別出來，作為重要的生態功能區域廊道，在生物多樣性的保護中應作為重要的生態流動通道進行保護。我們將廊道與保護優先區疊加整合起來，形成最終的能夠適應氣候變化的生物多樣性保護網絡。氣候彈性和庇護所的識別：理論研究證明：一個景觀復雜的地區，因為能夠提供足夠豐富的微氣候環境，從而為氣候

45、變化下的物種提供更多的重組機會而保留其多樣性。因此景觀復雜度是衡量氣候彈性的重要指標。此外，氣候變化下，物種要利用給定區域的豐富的微氣候環境，它必須能夠自由擴散到該區域，因而本地擴散能力是衡量氣候彈性的又一指標。然后針對每種地理背景，選擇相對氣候彈性最高的區域，這些區域因為能夠為氣候變化下的物種提供最好的重組機會，是未來氣候變化下的生物多樣性的孕育場所，我們把它作為庇護所。3.3有氣候彈性的生物多樣性關鍵區域識別3.4保護網絡優化3.5關鍵步驟景觀復雜性本地連通性氣候彈性地形豐富度海拔梯度濕度梯度【圖2】 氣候彈性方法框架景觀復雜度指數氣候彈性指數庇護所本地擴散能力指數灰綠 = 高 淺藍 =

46、低【圖3】 氣候彈性識別過程生境適宜性評估保護優先區域的識別，不僅要滿足各個保護對象的保護目標，同時也要考慮生境的適宜性， 即考慮人類活動干擾的強度，因為人類活動與保護往往會有沖突，人類活動大的地方往往保護代價相對就高，其生物多樣性適宜性程度也就相對較低；此外，考慮到氣候變化，在未來氣候變化程度如何，這些區域是否具備適應能力。因此這里我們將人類干擾指數，氣候區變化指數，氣候彈性三個圖層綜合得到生境適宜性指數?！緢D4】 保護代價圖層 1 人類干擾指數 2 氣候壓力指數 3 脆弱性指數（氣候彈性指數的倒數） 4 綜合了以上三個指數的生境適宜性指數1234深色=高 淺色=低與傳統方法結果的比較連通廊

47、道的識別我們將潛在的關鍵生態流動聚集區域通道和重要掐點識別出來，作為重要的生態功能區域廊道，在生物多樣性的保護中應作為重要的生態流動通道進行保護?！緢D5】 區域連通格局 淺藍色是擴散區域 深藍色是連通廊道 黃色是低流通或阻隔區域【圖6】 關鍵連通廊道【圖7】 適應氣候變化的生物多樣性保護網絡最后的保護網絡包括3個部分，不僅包括能代表當前和未來生物多樣性格局-即物種和生態系統豐富的區域;還包括未來不會受到氣候變化影響的庇護所;以及氣候變化下物種遷移種群流通的關鍵廊道,以提高保護網絡之間的連通性，真正形成了有氣候彈性的完整保護網絡。其中，各保護類別的分布面積分別約為：物種和生態系統8.92萬平方公

48、里，氣候庇護所3.98萬平方公里，關鍵廊道4.28萬平方公里，分別占四川省面積的18.35%、8.19%、8.80%。其中物種和生態系統，以及氣候庇護所共同構成了保護地區域，關鍵廊道作為氣候變化下重要的生態功能區域輔助形成網絡。從分布格局上來看，保護地區域主要分布于岷山、邛崍山、大雪山一線，以及橫斷山區和四川盆地西南緣的山地，和雅礱江上游的草原區域，關鍵廊道區域主要分布于大巴山、涼山以及岷山。傳統方法識別的保護網絡占四川省國土面積的27.3%，該方法識別的保護網絡占四川省總面積的35.34%，比傳統的方法僅多3.9萬平方公里，卻能滿足未來氣候變化下四川省生物多樣性的保護目標。兩種方法確定絕大部

49、分的保護地分布位置相同，氣候適應方法確定的保護地網絡更為集中。具體每個生態區的保護地分布比較見下表。從表中可以看出，由于西藏高原高山灌叢和草甸生態區在四川省的分布面積特別小，因而只有傳統方法確定的保護地在此生態區有零星分布，此外，除貴州高原闊葉和混交林生態區外，其余生態區兩種方法確定的共同保護地的面積基本上都占到了保護地的一半以上。說明整體上每個生態區的兩種方法共同確定的保護地面積比例較高。在藏東南灌木林和草甸、大巴山常綠林、橫斷山脈亞高山針葉林、怒江瀾滄江峽谷高山針葉和混交林、秦嶺落葉林這五個生態區傳統方法確定的保護地面積比例較大，而貴州高原闊葉和混交林、邛崍-岷山針葉林、四川盆地常綠闊葉林

50、、云南高原亞熱帶常綠林這四個生態區使用氣候適應的方法確定的保護地面積比例較大，說明考慮了未來氣候變化之后，這些生態區的適應能力更強，而除邛崍-岷山針葉林生態區之外，其余的三個生態區在用傳統方法確定的保護地比例都比較小，說明使用氣候使用方法之后，保護地分布空間上更為均勻?？傊?，使用氣候適應方法之后，除大巴山常綠林生態區之外（由于西藏高原高山灌叢和草甸生態區在四川省的分布面積特別小，不需要考慮），其余生態區的保護地面積都在15%之上。邛崍-岷山針葉林、藏東南灌木林和草甸兩個生態區在氣候變化之后尤為重要。4/ 結果56【圖8】 與傳統方法結果的比較藏東南灌木林和草甸 157212.73 僅氣候適應方