“三江并流”区生物多样性与生态系统服务保护系统规划研究

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生物多样性是指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化,是自然生态系统的核心要素。生态系统服务是指生态系统所形成的自然环境条件与各种惠益。生态系统维持着全部的生态系统服务以保障人类福祉。随着人口快速增长和城市化进程加快对其造成了日益增长的压力,导致生物多样性急剧丧失,从而引起生态系统服务功能退化。为应对生物多样性减少和生态系统服务低下的恶性循环,全球各界都在积极寻找解决办法。现有保护区大多是基于减缓生物多样性损失的理念而建立的,对生物多样性保护效率低且无法满足生态系统服务保护需求。因此,应该用更加全面的方法将生物多样性和生态系统服务整合到同一个保护规划中,将有限的资源投入到亟需保护的区域,提高保护效率。本文以“三江并流”区为例,选取珍稀濒危与特有动植物物种和植被亚型作为生物多样性保护对象,以3类共5种对当地十分重要的生态系统服务作为生态系统服务保护对象,包括调节服务(固碳服务、碳存储服务和土壤保持服务)、文化服务(自然游憩服务)和供给服务(水源供给服务)。根据文献资料、国际自然保护联盟物种濒危等级、物种分布面积、物种特有性设置保护目标。以人类干扰指数代替经济成本,利用系统保护规划软件Marxan判识分别以生物多样性和生态系统服务作为保护对象的单一优先保护区网络。通过斯皮尔曼相关系数探究生物多样性与生态系统服务优先保护区网络之间的相关关系,以此选择兼容生态系统服务,将其与传统的生物多样性系统保护规划综合考虑。得到生物多样性优保护区、集成生物多样性与生态系统服务优先保护区和仅包括所有生态系统服务的优先保护区,对比三者的面积和成本大小、保护效率、在不同土地利用类型和海拔带上的分布以及与现有保护区的重叠程度,分析生态系统服务对生物多样性优先保护区网络的驱动作用。主要结果与结论如下:(1)基于生物多样性与5种生态系统服务分别判识的优先保护区都在香格里拉市分布最广,并且都在怒江两侧分布较为集中。生物多样性优先保护区(Biodiversity only)在研究区中部分布较少,在西部分布较多。固碳服务优先保护区在研究区分布比较平均,除该优先区外,其余4个生态系统服务优先保护区在研究区东南部分布明显偏少。(2)基于单一保护对象识别的共6个优先保护区,两两之间相关性分析的结果显示,生物多样性与5种生态系统服务相互之间存在极显著的正相关关系。其中自然游憩服务与碳存储服务的相关性最高,同水源供给服务相关性次之。生物多样性与自然游憩服务、水源供给服务、调节服务中的固碳服务和土壤保持服务相关性属于中等以上相关,其余成对关系的相关性较弱。(3)将生态系统服务整合到生物多样性系统保护规划中,得到包含不同服务种数(1至5种)集成情景对应的优先保护区:C1、C6、C18、C28、C31,它们的面积和成本逐渐增大。与保护对象不含生物多样性但包括全部5种生态系统服务的ES only分布情况相似,都在高黎贡山、独龙江、怒江两侧分布集中。(4)Biodiversity only、ES only和5个集成情景优先保护区对珍稀濒危与特有物种的保护效率较现有保护区(PAs)高;优先保护区和PAs对三个等级的保护植被亚型覆盖率基本满足预设保护目标;优先保护区对不在本情景保护对象之列的生态系统服务保护都不达标,PAs对每种服务的保护都不达标。总体来看,各类优先保护区的保护效率高于PAs。(5)在各情境中加入的生态系统服务逐渐增多,得到Biodiversity only、5个集成情景优先保护区和ES only,在不同的土地利用类型区域内的面积占比具有一定的变化规律,这些变化规律存在一定的相似性和差异性;优先保护区在较低海拔带的面积占比大体上呈逐渐降低的趋势,在高海拔带,呈相反趋势;优先保护区与Biodiversity only的重叠在保护对象中首次加入生态系统服务时陡然减少,然后略有增加又开始缓慢减少。优先保护区与ES only的重叠则是逐渐增加至保护对象中不包含的生物多样性时大幅增加。优先保护区与PAs的重叠是缓慢增加再逐渐减少,没有大幅度的增减。
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