出品：科普中国
制作：赵序茅（兰州大学青年研究员）
监制：中国科学院计算机网络信息中心
随着全球气候变化的加剧和人类活动的扩张，物种多样性丧失的速率不断加快，自然保护地成为了保护物种多样性最后的防线。
中国用占世界陆地6.44%的面积为全球18%的鱼类、14%的鸟类和13%的哺乳动物提供了宝贵的栖息地。这些珍贵的物种多数分布在中国的各种保护区内。
大家是否想过，这些保护区是如何选择地址，如何建设，又是否有效保护了物种多样性呢？以及，如何衡量自然保护区对物种的保护效果呢？
近日（2021年3月12日晚），Nature Communications在线发表了研究论文《面对气候变化和人类活动中国自然保护地的脆弱性评估》回答了这一问题。
兰州大学生态学创新研究院/草地农业生态系统国家重点实验室青年研究员Nawal Shrestha为第一作者兼第一通讯联系人，北京大学王志恒教授为最后通讯联系人。
从无到有：自然保护区是保护物种多样的“万里长城”
当前，全球物种灭绝速度不断加快，生物多样性丧失和生态系统退化对人类生存和发展构成重大风险。
2021年，5月17日至30日《生物多样性公约》第十五次缔约方大会（COP15）将在云南昆明举办，中国将于世界一道共商全球物种保护计划。
自然保护地（包括各种形式的保护区以及国家公园）在维持现存物种的种群并减少其栖息地丧失方面发挥着不可替代的作用，堪称“守护物种多样的长城”。
自1992年联合国地球问题首脑会议在巴西召开以来，全球保护区的范围几乎增加了一倍，目前全球有超过20万个保护区，约占了全球陆地面积的15％。全球生物多样性框架的目标是到2030年将这一覆盖率扩大到30％。
中国从1956年建立第一个自然保护区发展到2017年的2750个。中国保护区的面积已经占到陆地国土面积的17%。这已经完成了联合国的爱知目标11（联合国生物多样性2020目标，因在日本爱知县举行通过故称为“爱知目标”），即到2020年至少17%的陆地与内陆水域以及10%的海岸与海洋得到保护。
仅从数据上看，生物多样性保护形势十分乐观。但如果只注重保护区的覆盖率而不评估其保护效果，对实现可靠的生物多样性保护意义不大。因此，各国不仅应着眼于实现定量覆盖的目标，还应优先评估保护区的保护效果，以了解受保护的地区是否需要更高等级的保护。
保护区的脆弱程度由这三个指标决定
群鸟飞舞（图片来源：Veer图库）
可能在很多人的印象中，自然保护区都是生机盎然，是动物们自由生活的天堂。
然而，实际情况没有这么乐观。自然保护区的保护效果不尽相同。
那么，如何评价保护区的保护效果呢？
兰州大学的研究团队开发了一个包含物种脆弱性（species vulnerability）、气候脆弱性（climate vulnerability）和人类活动脆弱性（anthropogenic vulnerability）三个维度的框架，用于量化中国2500多个保护区的受威胁水平。这三个指标用来衡量指物种受到外界影响、气候变化和人类活动的适应能力。
这时候肯定有人会问，为什么是三个指标，又为什么是这三个呢？
这是因为保护区内物种、气候变化、人类活动之间相互关联，相辅相成，三者缺一不可。
如果只考虑物种保护，那么所创建的保护区可能位于气候脆弱地区，受到气候变化影响大。
我们知道，气候变化是影响生物多样消失的重要动力。当前，气候变化正在成为威胁物种多样性的主要驱动力，其影响包括促使局部物种灭绝、改变物种的地理分布格局、改变物种群落结构、生态过程、导致生态系统转变、影响生态系统稳定性等。虽然气候变化对物种灭绝程度和速度的影响预测存在一定的争议，但气候变暖加速物种灭绝的现状和趋势已经被广泛证实。由于许多物种不足以应对气候变化的速度和规模，只有迁移到有利的栖息地才能避免灭绝。如果气候变暖的趋势得不到有效的遏制，温度升高2℃会造成全球将有15%─35%物种灭绝。
如果只考虑物种或者只考虑气候脆弱地区，那么所创建的保护区可能面临人类活动的严重干扰，依旧不利于物种的保护。
在旱季“非法闯入”姆维巴野生动物保护区的牧民以及他的奶牛们（图片来源：B站《水塘故事》）
当前人类活动干扰成为威胁物种多样性的重要因素。人类活动改变了多达50%的土地覆盖，改变了土地使用模式，如：扩大了耕地面积和牧场面积，导致全球物种数量减少。此外，人类活动造成栖息地破碎化，限制了物种通过迁徙来适应气候变化的能力。人类活动使土地、淡水和海洋退化，已经造成了多样性的飞速下降。如果人类继续当前对自然资源不可持续的使用模式，情况将更趋恶化。人类活动在各个层面上影响物种多样性，诸如城市化发展、农业发展、资源开采等直接减少物种数量，破坏物种生存的栖息地。
目前，全球2\3的野生动物栖息地遭到人类的干扰和破坏。中国脊椎动物红色名录中932种受到威胁。一些生物学家断定我们已进入了所谓的“第六次大灭绝事件”。
只有同时兼顾这三大指标，把中国保护区的脆弱性得分将其划分为不同的等级，才能明确需要最高等级保护的保护区。
现在中国的自然保护区情况如何？
大家肯定非常关心目前中国的保护区的情况。
经过研究发现，中国约7%的保护区（1级和2级）是高度脆弱的，主要位于西南（云南、重庆）、中部（湖南）和华南（广西）地区。由于气候变化和栖息地损失严重，这些保护区内的物种可能处于高的灭绝风险中，迫切需要采取严格的措施以维持其保护的有效性。
而由气候和人为因素导致的脆弱性热点地区出现在了华东和华北地区。
更值得关注的是过去60年中，物种脆弱性热点地区的气候仍然不稳定，从物种保护的角度来看，这更令人担忧，因为物种脆弱热点地区目前分布着较多的受威胁物种。气候变暖使得脆弱地区的濒危物种雪上加霜，即便是地球保持目前的增温速度，导致物种的分布区范围会进一步压缩，从而使处于物种脆弱性热点地区的物种受到更大的威胁。
物种、气候、人类活动三者的关系并不协调，几乎很少有一个地方可以同时满足三者，这对于物种保护来说不是一个好消息。
研究表明，物种脆弱的地区和气候脆弱的地区、人类活动脆弱地区重合度很小，这就意味着过去的保护思维会造成顾此失彼。只关注物种脆弱性的热点地区，那么处于气候脆弱性地区的物种就可能面临灭绝的风险。反过来也是如此。
比如，位于滇西北的白马雪山国家级自然保护区、云岭省级自然保护区、云龙天池国家级保护区、西藏的红拉雪山国家级自然保护区，这些保护区主要是为了保护滇金丝猴以及其他珍稀濒危动物而设立。保护区成立以来，滇金丝猴种群得到很好的恢复，经过近30年的时间使得滇金丝猴的种群从不足2000恢复到3000余只。
滇金丝猴母子（赵序茅 拍摄）
总体上，保护区在保护金丝猴以及其他濒危动物是起到积极作用的，但是依旧面临人类活动的干扰，尤其是采集、放牧活动，压缩了原本属于滇金丝猴的栖息地。此外，在未来（2050年），这些保护区内相当一部分栖息地将因受到气候变化的负面影响而丧失。
写在最后
动物保护区应该如何择址，如何建设？笔者相信，这项研究已经提供了一个新的思路。
未来，在保护区的建设和评估方面，应全面考虑气候变化、人为威胁以及物种脆弱性，以最大限度地提高保护区的保护效率。
而且，研究结果也有助于确定全球范围内的脆弱保护区，以便及时采取积极措施，维持保护区的生物多样性与生态系统的完整性。同时，还将有助于评估全球保护地的弹性、确定系统扩张区域的优先顺序。让我们一起，为实现2020年后的全球生物多样性目标而努力！
参考文献：
Shrestha N, Xu X, Meng J, Wang Z. 2021. Vulnerabilities of protected lands in the face of climate and human footprint changes. Nature Communication, https://doi.org/10.1038/s41467-021-21914-w
Zhao XM, Ren BP, Garber PA et al. 2019. Climate change, grazing, and collecting accelerate habitat contraction in an endangered primate. Biological Conservation. 231: 88-97.
Zhao XM, Ren BP, Li D et al. 2019. Effects of habitat fragmentation and human disturbance on the population dynamics of the Yunnan snub-nosed monkey from 1994 to 2016. PeerJ, 7: e6633
注：
研究工作得到了国家重点研究发展计划（#2017YFA0605101）、中央高校基本科研业务费专项资金资助（#LZUJBKY202035）和国家自然科学基金（#31988102、#31911530102）的支持。
Link: https://doi.org/10.1038/s41467-021-21914-w
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