◆土地利用變化對生物多樣性的影響主要集中在農業用地或城市用地擴張以及不同土地利用強度在不同方面產生的影響
◆作為自然主導的生物多樣性變化的重要驅動因素,氣候變化在未來可能產生比局地影響環境壓力更嚴重的生物多樣性喪失
◆統籌考量氣候變化和土地利用變化協同作用對生物多樣性變化的影響,在部門和制度層面進行適應性調整和
政策創新
聯合國《千年生態系統評估綜合報告》指出,生物多樣性主要受棲息地變化、氣候變化、生物入侵、污染、資源過度開發利用等5個驅動因素的影響。2019年,生物多樣性和生態系統服務政府間科學政策平臺進一步指出,土地利用變化和氣候變化是驅動生物多樣性變化最主要的兩個因素,且存在明顯的局地影響和全球影響特征。近十年來,國際上對生物多樣性管理的理解已經從具有機構、技術、基礎設施和組織的簡單補救措施,轉變為針對當地情況開展更復雜的具有生態敏感性的系統性設計,譬如我國提出的山水林田湖草沙一體化保護修復思路。但具體落實到生物多樣性治理時,尚需厘清土地利用、氣候變化和生物多樣性三者之間的耦合關系。
——土地利用變化常被認為是人為主導的生物多樣性變化的重要驅動因素。大量研究指出,土地利用及其相關壓力是生物多樣性喪失的主要驅動力,發表于《科學》的多篇研究表明這一壓力正在增加。土地利用變化對生物多樣性的影響研究,主要集中在農業用地或城市用地擴張等導致生物多樣性喪失、不同土地利用強度對生物多樣性的影響等。農業面積擴大會直接導致棲息地喪失,同時伴隨著棲息地破碎化等。隨著全球人口到2050年朝著90億~100億的目標邁進,人類對農產品需求的增加而產生的土地競爭會給生物多樣性帶來巨大壓力,這種影響也會通過全球貿易鏈進行傳導。
——氣候變化被認為是自然主導的生物多樣性變化的重要驅動因素,其影響生物多樣性的機理更加復雜。氣候變化對生物多樣性的影響主要表現為增加生物多樣性喪失的風險。在對植物的影響方面,荒漠植被的地理分布會因溫度升高而發生改變,長期干旱也會導致荒漠植物的大面積死亡。氣溫升高會導致適應于寒冷氣候的森林類型向更寒冷的北方遷移,凍原中草本和地衣植物豐富度也會發生改變等。在對動物的影響方面,溫度與降水等外在生長環境的改變會對動物的棲息活動范圍、繁殖過程、代謝速度、存活率、豐富度等造成不利影響。此外,氣候變化在未來可能產生比局地影響環境壓力更嚴重的生物多樣性喪失。生物多樣性和生態系統服務政府間科學政策平臺發布的全球評估報告顯示,全球變暖的形勢如果得不到根本緩解,在21世紀內氣候變化將超越其他影響因子而成為導致生物多樣性喪失的最大驅動因素,特別是全球升溫幅度達到2℃導致的全球生物多樣性銳減數量將會是升溫1.5℃時的兩倍。基于氣候變化的嚴峻形勢,有必要深入研究各類溫室氣體如何造成生物多樣性喪失。然而,當前用于將溫室氣體排放轉換為生物多樣性喪失量的特征因子依賴于使用全球平均溫度升高估計的溫度變化量,這忽略了氣候系統對不同溫室氣體反應的具體時間和空間差異。陸地生物多樣性對溫度變化的響應也被簡化,因當前特征因子利用全球平均損害因子進行估計,其代表單位溫度上升量對應的物種潛在滅絕比例,未考慮物種和地區的脆弱性梯度差異,無法準確量化各類溫室氣體排放造成的生物多樣性喪失量。
——氣候變化和土地利用變化耦合作用加劇了對生物多樣性的影響。盡管人們已經認識到氣候變化和土地利用變化是生物多樣性變化的主要驅動因素,定量評估氣候變化和土地利用變化相互作用(如對抗性或協同)對生物多樣性變化影響的研究仍相對缺乏。原因之一是人們對驅動因素的相互作用機制知之甚少。然而,這種相互作用可能會對生物多樣性產生巨大影響,并對棲息地和景觀管理產生重要影響。有證據表明,這些驅動因素可能會產生協同作用,從而產生比它們獨立作用時更大的反應。如2019年發表于《自然》的研究評估了氣候變化和土地利用變化相互作用對熱帶山區生物多樣性和生態系統功能的影響。結果表明,氣候變化與土地利用變化相互作用解釋了物種豐度、物種組成及生態系統功能變化的54%,而單一氣候或土地利用變化僅能解釋30%。土地利用變化改變當地的氣候條件,改變小氣候的異質性和緩沖能力,并改變景觀對物種追蹤氣候變化的滲透性。
——部門聯動建立考慮土地利用和氣候變化的生物多樣性耦合管理機制。單驅動因素的生物多樣性管理會存在特征因子的區域分辨率不佳和對區域物種考慮不全面的缺陷,未將土地、氣候等各類驅動因素造成的生物多樣性喪失進行綜合分析,也阻礙了對環境壓力和生物多樣性進行協同治理的進程,無法定位對多個環境壓力均有重要影響的關鍵部門生產消費活動和產品供應鏈,難以探索減緩環境壓力、提升生物多樣性的高效方案。
生物多樣性耦合管理需要識別生物多樣性變化的驅動因素,動態模擬與預測多重驅動因素相互作用對生物多樣性變化的影響,以及基于生物多樣性動態預測開展工程效果仿真。在協調和監管層面,需要進一步推動部門合作開展政策創新,強化各機構之間的溝通協調,建立科學的決策機制,進行耦合管理的適應性調整。
(《中國自然資源報》2024年5月23日第3版 作者:劉耕源 徐多 楊青,第一、第二作者單位:
北京師范大學環境學院;第三作者單位:北京師范大學環境與生態前沿交叉研究院)