王舒鴻 邢 璐 陳穗穗
生物多樣性是指生物及其所在生態(tài)復合體的種類豐富度和相互間的差異性(Wilson,1988)[1],包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個主要層次,物種多樣性是生物多樣性的核心(魏輔文等,2014)[2]。生物多樣性安全是指一個國家賴以生存和發(fā)展的生物多樣性環(huán)境處于不受或少受破壞和威脅的狀態(tài),以及維持這一狀態(tài)的能力。主要包括兩方面內容:一是生物多樣性系統(tǒng)自身的安全狀況,即系統(tǒng)結構是否失衡、功能是否健全、是否能夠實現(xiàn)自我調控以維持穩(wěn)定的狀態(tài);二是生物多樣性對經(jīng)濟社會的價值,即能否滿足人類生存發(fā)展的需要。生物多樣性安全的監(jiān)測預警,是對生物多樣性安全的提前預判和險情預報。
生物多樣性關系人類福祉,是人類賴以生存和發(fā)展的重要基礎,生物多樣性損失會對糧食、水、能源安全以及生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞。2021年世界自然保護聯(lián)盟公布的《瀕危物種紅色名錄》指出,人類以0.01%的生物量占據(jù)了全球90%的生物活動面積,毀滅了83%的野生動物和50%的植物(Bar-On等,2018)[3]。在評估物種中,瀕危物種占比高達28%,如果不采取相應措施防范治理,物種滅絕風險還將進一步提高,甚至可能引發(fā)第六次物種大滅絕的提前到來(Geballos等,2020)[4]。在此背景下,生物多樣性保護工作顯得尤為迫切,直接關系到生態(tài)及社會系統(tǒng)的穩(wěn)定與可持續(xù)(Blicharska等,2019)[5],其本身所具備的自我調節(jié)能力(Rahman等,2018)[6]和生態(tài)服務功能以及由此衍生的各種物質資源(Girardello等,2019)[7],對人類社會的可持續(xù)發(fā)展至關重要,受到了國際社會的高度重視。
國際貿易作為影響生物多樣性安全最主要的因素之一,1980—2014年間造成了30%的生物多樣性損失、25%的鳥類物種損失(Ortiz等,2020)[8]。截至2021年3月,全球受貿易影響的瀕危物種共有35 063種,占全部瀕危物種的96.57%。發(fā)達國家傾向于將本土的生物多樣性損失轉嫁國外,驅動了中南美洲33%和非洲26%的生物多樣性損失(Marque等,2019)[9],瑞士食品進口給國外造成的生物多樣性損失是國內損失的19倍(Chaudhary和Kastner,2016)[10],這些做法對發(fā)展中國家的生物多樣性安全進一步造成威脅。1992年,聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上簽署的《生物多樣性公約》,為世界各國共同應對日益嚴重的全球性生物多樣性危機提供了法律約束。2009年歐盟發(fā)布的《適應氣候變化:邁向歐洲行動框架》白皮書提及了綠色貿易的概念,2010年聯(lián)合國也制定了20項“愛知生物多樣性目標”。但是從目前來看,西方發(fā)達國家的行動目標無一實現(xiàn)。
中國既是生物多樣性特別豐富的國家之一,又是生物多樣性受到嚴重破壞的發(fā)展中國家之一。黨和國家領導人高度重視生態(tài)環(huán)境與生物多樣性保護等國家戰(zhàn)略規(guī)劃部署。《中國生物多樣性保護戰(zhàn)略與行動計劃》(2011—2030年)指出,要建立我國生物多樣性監(jiān)測和預警體系;2017年黨的十九大報告明確提出“構建生態(tài)廊道和生物多樣性保護網(wǎng)絡,提升生態(tài)系統(tǒng)質量和穩(wěn)定性”的國家戰(zhàn)略部署,確保生態(tài)系統(tǒng)安全,減少生物多樣性損失。國家“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要明確將實施生物多樣性保護重大工程、構筑生物多樣性保護網(wǎng)絡作為提升生態(tài)系統(tǒng)質量穩(wěn)定性的重要內容。2021年10月,習近平在《生物多樣性公約》領導人峰會上也進一步表示,為未來全球生物多樣性保護設定目標、明確路徑,具有重要意義。2022年李克強在“全國兩會”政府工作報告中強調,“要擴大高水平對外開放,推動高質量發(fā)展”,“保護生物多樣性”;“加強生態(tài)環(huán)境保護,促進可持續(xù)發(fā)展”。黨的二十大報告也提出,要“實施生物多樣性保護重大工程”。
生物多樣性資源是農、林、牧、副、漁業(yè)經(jīng)營利用的直接對象。世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)歸納的與國際貿易相關的威脅生物多樣性的原因,主要包括:住宅與商業(yè)開發(fā)、農業(yè)和水產養(yǎng)殖、能源生產和采礦、交通和服務設施、生物資源利用、人類入侵和干擾、污染、氣候變化與惡劣天氣等,這些與國際貿易相關的原因所引起的生物多樣性損失在增加的受威脅物種數(shù)量中的占比高達81%,且有不斷加劇的趨勢(Reyers等,2020)[11]。以瀕危物種為例,2012—2021年,中國的瀕危物種數(shù)量增加了77%。隨著中國對外開放水平不斷提高,尤其是在建筑業(yè)、農業(yè)及金融業(yè)等與生物多樣性密切相關的部門出口貿易額占總貿易額的比重更是高達84.55%,影響了1131種瀕危物種。這也是中國在解決高水平對外開放和生物多樣性安全保護方面所面臨的雙重困境。
在國際大趨勢下,生物多樣性安全問題成為21世紀迫切需要解決的課題,是地理學、生態(tài)學、環(huán)境科學等學科研究的前沿領域。本文將以生物多樣性安全保護為出發(fā)點,對生物多樣性的影響因素與保護、生物多樣性的貿易轉移、生物多樣性評價指標體系和生態(tài)安全的監(jiān)測預警等方面的研究成果進行總結,分析其不足并提出研究展望。
長期以來,盡管國際貿易為參與國帶來了技術溢出、經(jīng)濟增長等諸多好處,但也不可避免地對貿易國特別是主要出口國的生態(tài)環(huán)境造成污染與破壞,使其付出巨大的生物多樣性代價(Kok等,2020)[12]。全球近30%的物種威脅是由國際貿易造成的(Lenzen等,2012)[13],且這一比例還在不斷攀升,國際貿易已成為當前威脅各國生物多樣性的主要原因(Wiedmann和Lenzen,2018)[14]。
國家間貿易與分工的復雜性和交叉性不僅為厘清世界各國生物多樣性保護責任增加了難度,也對世界范圍內生物多樣性保護的跨區(qū)域合作帶來挑戰(zhàn)(Chang等,2016)[15]。特別是全球價值鏈分工的不斷深化和各國貿易聯(lián)系的日趨密切(Acquaye等,2017)[16],進一步加深和放大了全球生物多樣性的轉移和損失(Kok等,2020)[12]。生物多樣性損失轉移的方向總是從發(fā)達國家流向發(fā)展中國家(Lenzen等,2012)[13],而且以中美洲、南美洲、非洲和亞洲等地區(qū)為主要流失地(Meijaard等,2021)[17],這些地區(qū)的國家多為發(fā)展中國家,處于經(jīng)濟發(fā)展初期,會優(yōu)先生產和出口農林和采礦業(yè)等與生物多樣性密切相關的初級產品(Moran等,2016)[18],如肯尼亞(Carsan等,2013)[19]和墨西哥(Saldana-Vazquez等,2010)[20]的咖啡種植,馬來西亞的油棕種植(Bruhl和Eltz,2010)[21]以及亞馬遜流域的石油開采(Azevedo-Santos等,2016)[22]等,此類產業(yè)對當?shù)刈匀画h(huán)境的負面影響較大,容易破壞生物棲息地,導致瀕危物種增多,生物多樣性受損嚴重(Philpott等,2008;de Baan等,2015)[23-24]。發(fā)達國家則憑借發(fā)達的經(jīng)濟、先進的技術和產業(yè)轉移契機成為了生物多樣性進口國(Chaudhary和Kastner,2016)[10]。
在參與國際貿易的過程中,發(fā)展中國家作為弱勢方承擔了大量的資源環(huán)境成本,發(fā)達國家則憑借其先進的經(jīng)濟技術優(yōu)勢和適時的產業(yè)轉移實現(xiàn)了資源環(huán)境成本的轉嫁。生物物種作為環(huán)境資源的重要組成部分,不可避免地受到了顯著影響。部分學者對全球國家進行區(qū)域或經(jīng)濟程度劃分,通過對比分析,探討國際貿易驅動下的生物多樣性損失分布與轉移路徑,明確發(fā)展中國家與發(fā)達國家的生物多樣性在貿易過程中的真實損益。Lenzen等(2012)[13]利用CPC通用產品分類和國際自然保護聯(lián)盟(IUCN)紅色名錄中關于威脅原因的信息,將受威脅物種與貿易商品聯(lián)系起來,借助高分辨率的全球貿易投入產出表,追蹤受影響商品從生產國到最終消費國的中間貿易流轉路徑,這是學術界第一次將國際貿易和外國消費作為物種威脅的重要驅動力納入生物多樣性的考察范圍。研究表明,美國、日本、德國等發(fā)達國家是明顯的生物多樣性進口國,印度尼西亞、馬達加斯加、巴布亞新幾內亞等發(fā)展中國家是明顯的生物多樣性出口國,國際貿易實現(xiàn)了生物多樣性的成本轉嫁。
Moran和Kanemoto(2017)[25]通過將生物多樣性足跡賬戶與IUCN瀕危物種紅色名錄上受威脅物種的熱點相匹配,以地圖形式呈現(xiàn)了消費與全球范圍內由生產驅動的空間熱點聯(lián)系,明確定位由商品和服務消費驅動的生物多樣性威脅熱點,有助于將自然資源保護主義者、消費者、公司和政府聯(lián)系起來,以便更好地開展生物多樣性保護行動。Marques等(2019)[9]運用多區(qū)域投入產出分析法,結合生物物理和經(jīng)濟模型,證實了2000—2011年整體人口和經(jīng)濟增長對鳥類多樣性和碳封存的總影響顯著增加,北美和西歐除外。生物多樣性的損失主要發(fā)生在中美洲和南美洲、非洲和亞洲,國際貿易是重要的驅動因素,2011年,33%的中南美洲和26%的非洲的生物多樣性影響是由其他地區(qū)的消費需求驅動的。為解決生物多樣性危機,各國政府應明確本國的遠洋消費責任,促進經(jīng)濟和產業(yè)發(fā)展向生物多樣性影響較小的活動轉移。Chaudhary和Brooks(2019)[26]利用IUCN棲息地分類數(shù)據(jù)庫對鄉(xiāng)村SAR模型進行參數(shù)化,確定了將遭受大范圍物種滅絕的國家及每個國家的主要土地利用方式,該方法在預測全球物種滅絕方面的表現(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)SAR模型,在此基礎上將SAR預測與全球貿易數(shù)據(jù)庫聯(lián)系起來,估計各國的消費、生產和貿易對生物多樣性的影響,為設計生物多樣性保護戰(zhàn)略和貿易需求方干預政策提供參考。
對于發(fā)達國家,學者主要分析環(huán)境壓力對生物多樣性損失的貢獻。如Wilting和van Oorschot(2017)[27]測算了荷蘭47個部門的生物多樣性足跡,系統(tǒng)地量化了供應鏈相關的環(huán)境壓力和與部門生產有關的陸地生物多樣性損失,以平均物種豐度(MSA)為生物多樣性指標來表征生態(tài)系統(tǒng)的自然程度,通過應用結構路徑分析,發(fā)現(xiàn)最大的供應鏈相關生物多樣性損失發(fā)生在土地密集型和能源密集型部門;生產初級資源的部門單位產出的生物多樣性足跡最大;超過50%的生物多樣性損失是由國外造成的;食品和化工部門造成的供應鏈相關損失中,超過45%是在直接供應商的上游。研究結果為提高部門生產效率、承擔供應鏈責任提供了參考依據(jù),在保護全球生物多樣性的部門戰(zhàn)略中,應優(yōu)先考慮緩解溫室氣體排放以及與土地使用相關的戰(zhàn)略選擇。
對于發(fā)展中國家,學者則主要為經(jīng)濟初期的發(fā)展中國家更好地參與全球貿易與價值鏈提供合理化建議。Moran等(2016)[18]研究了多地區(qū)投入產出分析法是否適合追蹤特定物種威脅、直接關聯(lián)的產業(yè)以及最終推動這些產業(yè)的國家和消費品部門之間的聯(lián)系。環(huán)境擴展的MRIO模型在宏觀經(jīng)濟層面的運用較為成熟,但被用于調查個別部門、公司和產品時,不確定性會增加。Green等(2019)[28]對巴西塞拉多地區(qū)的大豆生產進行了研究,將物質流、經(jīng)濟貿易和生物多樣性影響模型結合起來,理解貿易對生物多樣性損失的影響以及遠程市場和消費者的作用。消費國和貿易公司的不同采購模式對地方性物種的影響大不相同,個別買家和特定熱點之間的聯(lián)系也解釋了一些消費者對地方性物種和個別受威脅物種的不成比例的影響,通過明確這些聯(lián)系,使商品購買者和投資者能夠更有針對性地努力改善其采購地區(qū)的供應鏈的可持續(xù)性。
耕地擴張和集約化是提高農業(yè)生產的主要戰(zhàn)略,同時也是生物多樣性下降的主要原因(Sala等,2000;Foley等,2005;Pereira等,2012;Chaplin-Kramer等,2015)[29-32]。Zabel等(2019)[33]研究了通過耕地擴張或集約化實現(xiàn)全球產量平等增長對農業(yè)市場和生物多樣性的影響。耕地擴張主要影響中美洲和南美洲的生物多樣性,耕地集約化則重點威脅到撒哈拉以南非洲、印度和中國的生物多樣性。研究結果表明,農業(yè)生產的提高以生物多樣性減損為代價,主要集中在發(fā)展中的熱帶地區(qū)。歐洲和北美則在保證本國生物多樣性不受威脅的同時,從較低的世界市場價格中獲益,通過確定未來潛在沖突的熱點,展示了需要保護優(yōu)先權的地區(qū),以平衡農業(yè)生產和保護目標。Macchi等(2020)[34]創(chuàng)造性地將農業(yè)生產強度與景觀結合考察,以全球毀林熱點地區(qū)阿根廷查科為對象,探討景觀如何塑造農業(yè)強度和鳥類生物多樣性之間的權衡曲線,采用空間換時間的方法,在分級貝葉斯占用框架中整合了大型鳥類群落實地數(shù)據(jù)集、三個農業(yè)強度指標(肉類產量、能源產量和利潤)和一系列環(huán)境協(xié)變量。結果表明,占用率與農業(yè)生產強度之間的關系與景觀中的林地范圍密切相關,當林地范圍較低時,占用率隨著農業(yè)強度的增加而降低,反之占用率則隨著農業(yè)強度的增加而增加。在動態(tài)景觀中,特別是在農業(yè)擴張持續(xù)減少自然生境的情況下,基于數(shù)據(jù)快照確定的戰(zhàn)略有可能失敗,對農業(yè)—生物多樣性權衡進行適應性管理是必須的。
農業(yè)生產也導致了生物棲息地的轉換、退化和碎片化(Tittensor等,2014)[35],這些變化也使生物多樣性受到損失。Newbold等(2015)[36]通過分析涵蓋地理和分類覆蓋范圍的陸地組合數(shù)據(jù)庫,量化了當?shù)厣锒鄻有詫ν恋乩米兓捻憫?。結果表明,在受影響最嚴重的棲息地,樣品物種豐富度平均減少76.5%,總豐富度減少39.5%,基于稀缺度的豐富度降低40.3%;在全球范圍內,豐富度平均降低13.6%、10.7%和8.1%;依照目前的土地利用現(xiàn)狀,生物多樣性損失會進一步加快,損失集中在生物多樣性豐富但經(jīng)濟貧困的國家。雖然證實了土地利用和相關壓力會降低當?shù)氐纳锒鄻有?,但目前尚不清楚變化幅度與安全界限的關系,Newbold等(2016)[37]給出了實證檢驗,推斷目前大多數(shù)生物群落(特別是草原生物群落)和大多數(shù)生物多樣性熱點地區(qū),甚至一些荒野地區(qū)的生物多樣性的完整性超出了安全邊界,若不加以控制,生物多樣性的損失將破壞長期可持續(xù)發(fā)展的努力。Chaudhary和Kastner(2016)[10]使用農村物種—面積關系(SAR)模型估算了804個陸地生態(tài)區(qū)的農業(yè)用地導致的哺乳動物、鳥類、兩棲動物和爬行動物等瀕危滅絕物種的損失,并將物種損失估算與全球作物產量圖相結合,計算184個國家170種作物的每噸物種損失,最后將每噸影響與糧農組織生產國和消費國之間的作物產品雙邊貿易數(shù)據(jù)聯(lián)系起來,創(chuàng)新性地衡量了國際作物貿易和消費中體現(xiàn)的土地利用對生物多樣性的影響。Millard等(2021)[38]將研究目標聚焦授粉物種,利用涵蓋303項研究、12170個地點和4502個授粉物種的地方尺度數(shù)據(jù)庫,模擬了土地利用類型和強度對全授粉者生物多樣性的影響。事實證明,低水平的土地利用強度對授粉者的生物多樣性會產生有利影響,但在大多數(shù)人為的土地使用類型中,利用強度的增加通常伴隨著物種多樣性和豐度的顯著減少,特別是在城市和牧場地區(qū);物種對土地利用強度的負面反應僅限于熱帶地區(qū),反應的方向和幅度在不同的分類群中也有所不同。
隨著氣候變化的全球性影響日益明顯,氣候變化造成的生物多樣性損失成為了全球性現(xiàn)象,得到了學者們的高度關注。Thomas等(2004)[39]指出,用于模擬當前和未來物種分布的方法不同,物種滅絕的預測也有所區(qū)別,但比由于不同擴散假設和不同氣候變化情景導致的兩倍差異要??;物種平均分布范圍的變化至關重要,相比基于棲息地的SAR滅絕風險估計,本文認為基于物種平均的估計方法更為合理;物種通常是通過變化分布范圍對過去的氣候變化作出反應,而不是通過原地進化,如果對生態(tài)型變異的限制是正確的,那么對滅絕風險的估計將是保守的,人為的氣候變化會產生更多的物種滅絕,是對陸地物種的主要威脅。Mori等(2021)[40]則以碳匯為切入點,量化了樹木和灌木物種的豐富程度如何影響生物群落、國家和區(qū)域范圍內的生物量生產,發(fā)現(xiàn)溫室氣體減排可以幫助維持樹木的多樣性,避免不同生物群落陸地初級生產力9%~39%的減少,其中,因氣候變化而遭受最大經(jīng)濟損失的國家獲益最多,對氣候、生物多樣性和社會來說是一個潛在的三贏。Scheffers和Pecl(2019)[41]脫離物種滅絕,從物種分布視角入手,探討氣候變化對生物多樣性的影響。氣候變化帶來的物種的遷移會使其進入新的棲息地范圍和地緣政治區(qū)域。一方面,新物種的到來表明物種生存范圍的成功擴展;另一方面,這些物種也可能代表入侵者與歷史上現(xiàn)存的物種競爭或捕食,引起額外的社會成本,如農業(yè)害蟲的遷移或可能破壞重要的漁業(yè)生產物種。文章指出,在氣候變化下管理和保護重新分布的物種,可以從生態(tài)/社會沖突與再分配、氣候變化下的生物多樣性保護和全球再分配的共同治理等層面著力進行。Arneth等(2020)[42]在充分認識到氣候變化與生物多樣性的相互作用后,認為到目前為止,大多數(shù)現(xiàn)有的國際生物多樣性目標都忽略了氣候變化的影響,且緩解氣候變化的措施本身也可能直接損害生物多樣性。通過確定現(xiàn)有和擬議的2020年后的生物多樣性目標,發(fā)現(xiàn)即使消除了實現(xiàn)目標的其他障礙,也有可能因氣候變化而受到嚴重影響,因此下一套生物多樣性目標應明確處理與氣候變化有關的風險,采用靈活動態(tài)的保護方法而不是靜態(tài)的目標,將使各國能有效地應對生境、遺傳資源、物種組成和生態(tài)系統(tǒng)功能的變化,并利用生物多樣性的能力來緩解和適應氣候變化。
氣候變化和土地利用變化經(jīng)常相互作用,共同影響生物多樣性(Driscoll等,2012;Echeverria-Londono等,2016;Visconti等,2016)[43-45]。迄今為止,氣候變化與土地利用變化(CC-LUC)相互作用的研究側重于量化生物多樣性結果,而不是確定潛在的生態(tài)機制,這使預測相互作用并設計適當?shù)谋Wo對策變得十分困難。Buhne等(2021)[46]提出了一個基于風險的框架,通過識別使生物多樣性受土地利用變化影響并導致脆弱性的因素凸顯,研究這些因素是如何被氣候變化改變的(反之亦然)。該框架允許不同相互作用機制的影響在不同的地理和生態(tài)環(huán)境中進行比較,有利于加深對CC-LUC相互作用的理解,支持減少相互作用壓力源造成的生物多樣性損失的努力。Dai等(2021)[47]將氣候變化與土地利用納入并行分析框架,應用MaxEnt模型、三個一般環(huán)流模型和三種變化情景,預測了未來氣候和土地利用變化對西藏和喜馬拉雅棕熊在香港地區(qū)分布的共同影響,并利用電路理論確定了潛在的擴散路徑。結果顯示,物種將受到預期氣候和土地利用變化的負面影響,分布區(qū)會大幅縮小,并向高海拔地區(qū)轉移;預計西藏棕熊的擴散路徑密度減少,擴散阻力增加,喜馬拉雅棕熊的擴散路徑將轉向高緯度地區(qū)。為此,合適的分布區(qū)和擴散路徑應被視為優(yōu)先保護區(qū)。
生物多樣性日益受到森林砍伐和火災的威脅(Barlow等,2019;Brando等,2020)[48-49]。為深入分析火災及森林砍伐對生物多樣性的影響,F(xiàn)eng等(2021)[50]利用遙感及其對亞馬遜地區(qū)動植物的綜合范圍估計,對過去20年對火災和森林砍伐的影響進行量化。研究結果表明,森林砍伐導致大量的生境損失,火災則進一步加劇了其對亞馬遜生物多樣性的巨大影響。自2001年以來,火災影響了亞馬遜雨林77.3%~85.2%的受威脅物種的分布,對物種范圍的影響可能高達64%。森林政策、受火災影響的森林面積和它們對生物多樣性的潛在影響之間存在密切聯(lián)系,為此要充分發(fā)揮政策執(zhí)行在保護亞馬遜生物多樣性方面的關鍵作用。
部分學者聚焦森林砍伐的生物多樣性的單獨影響(Brodie等,2015;Van der Hoek,2017;Giam,2017)[51-53]。馬達加斯加因森林砍伐率高成為全球保護的優(yōu)先國家,但森林損失對生物多樣性的影響尚未得到全面的量化。Allnutt等(2008)[54]使用廣義相異性模型(GDM)估算不同時間點的剩余森林生物多樣性。與傳統(tǒng)的基于區(qū)域的方法不同,該模型可根據(jù)毀林位置估計生物多樣性損失,從而為旨在減少毀林對生物多樣性影響的土地使用政策提供信息。盡管大量文獻將森林砍伐與全球供應鏈聯(lián)系起來(Pendrill等,2019a;Pendrill等,2019b;Zhang等,2020)[55-57],但Hoang和Kanemoto(2021)[58]創(chuàng)新性地將多地區(qū)投入產出模型與遙感數(shù)據(jù)結合,對2001—2015年全球森林砍伐足跡的時空變化進行了量化繪圖,發(fā)現(xiàn)雖然許多發(fā)達國家、中國和印度在國內獲得了森林凈收益,但也增加了進口中體現(xiàn)的森林砍伐,其中熱帶森林是受威脅最大的生物群落,國際貿易中體現(xiàn)的森林砍伐熱點也是生物多樣性熱點,如東南亞、馬達加斯加、利比里亞、中美洲和亞馬遜雨林,必須通過跨國合作,提高供應鏈的透明度、公共和私人參與度,加大對熱帶地區(qū)的財政支持來改革零毀林政策。
針對火災對生物多樣性的負面影響,也有學者提出不同觀點。Tingley等(2016)[59]著重分析了火災歷史的變化如何影響加州針葉林中的鳥類多樣性,通過收集超過38000次鳥類觀察的數(shù)據(jù)集,對美國97起火災進行了抽樣,發(fā)現(xiàn)鳥類多樣性隨著火災的增加而增加,燃燒嚴重程度變化較大的火災地會有更多的物種,這種影響在火災后的十年尤為明顯,火災創(chuàng)造了獨特的棲息地,對針葉林地區(qū)維持生物多樣性至關重要。確定適合不同生態(tài)系統(tǒng)的火災數(shù)量和類型也至關重要,因為還有部分研究表明,增加火災狀況的變化并不一定會增加生物多樣性。例如,在澳大利亞的半干旱桉樹林中,鳥類的多樣性與火災增加的空間變化不相關(Kelly等,2015)[60]。Berry等(2015)[61]發(fā)現(xiàn),在桉樹林地,大面積長久不燃燒的植被具有較高的鳥類多樣性,因為豐富的食物和住所資源支持許多物種生存。因此,Kelly和Brotons(2017)[62]認為火災對動植物生存的影響是復雜的,一方面,許多動植物需要火才能生存;另一方面,在易發(fā)生火災的生態(tài)系統(tǒng)中,某些物種和群落對火災高度敏感,極易被火災威脅。考慮火災如何影響物種(Ponisio等,2016)[63]適宜生境的多樣性和面積是很重要的,生物多樣性可以從適合特定生態(tài)系統(tǒng)和物種需要的火災中受益。
野生動植物貿易是國際貿易的一種,作為價值數(shù)十億美元的產業(yè)(Nijman,2010)[64],正推動大量物種走向滅絕(Bennett,2011)[65]。Scheffers等(2019)[66]指出,野生動植物貿易的熱點集中在生物多樣性豐富的熱帶地區(qū),通過使用不同的評估方法,預測未來的相關貿易將影響多達3196種額外物種、總共8775種瀕臨滅絕的物種,為此有必要制定專項戰(zhàn)略計劃,以積極而非被動的政策打擊野生動植物貿易,防止物種迅速從安全過渡到瀕危。Morton等(2021)[67]對野生動物貿易進行了定量薈萃分析,從31項中綜合了506種物種水平的影響大小,估計了哺乳動物(452種)、鳥類(36種)和爬行動物(18種)在貿易驅動的數(shù)量下降。目前的物種保護措施是失效的,即使在保護區(qū)內為貿易進行采伐,物種數(shù)量也會大幅下降,這表明交易物種的滅絕風險正持續(xù)增加,提高管理水平、解決不可持續(xù)的需求和貿易問題,必須成為保護的優(yōu)先事項,以防止野生動植物貿易引發(fā)的生物多樣性急劇下降。
與其他威脅生物多樣性的因素相比,非法狩獵的影響更為直接(Ripple等,2014;Ripple等,2015;Benitez-Lopez等,2017)[68-70]。東南亞是受威脅物種數(shù)量最多的地區(qū)之一,狩獵是目前對該地區(qū)脊椎動物的最大威脅(Corlett,2016;Harrison等,2016;Ripple等,2016)[71-73],導致在許多完整的森林地區(qū)脊椎動物的多樣性和豐度大幅減少。Gray等(2018)[74]認為自制的非法陷阱捕獵是主要原因。為解決非法捕獵對生物多樣性威脅的隱患,巡邏隊應定期清除陷阱,做好主動搜查、逮捕和依法起訴網(wǎng)兜設置者等工作,并進行立法改革,將在保護區(qū)和緊鄰保護區(qū)的地方擁有網(wǎng)兜和用于建造網(wǎng)兜的材料定為犯罪并長期堅決執(zhí)行,同時與減少生物需求的活動相結合,以改變東南亞地區(qū)與野生動植物產品消費有關的文化態(tài)度和行為,以減緩物種危機。Chang等(2019)[75]則是深入分析了非法狩獵的動機,使用隨機響應技術(RRT)評估針對四個重點鳥類類群的非法狩獵的流行率和驅動因素,并對RRT數(shù)據(jù)進行多元分析,測量了與狩獵相關的經(jīng)濟、人口和態(tài)度協(xié)變量,發(fā)現(xiàn)中國西南地區(qū)狩獵活動的最重要驅動因素與人們對狩獵的樂趣與態(tài)度有關,經(jīng)濟動機如狩獵的娛樂價值可能是狩獵行為較不明顯的驅動因素。Rija等(2020)[76]回顧了1980—2020年的全球研究,發(fā)現(xiàn)在81篇報告988個物種/地點組合的論文中,有294個哺乳動物物種在48個國家的155個保護區(qū)被非法捕殺。在報告所述期間,對非法狩獵的研究大幅增加,結果表明,物種數(shù)量的下降在人類發(fā)展指數(shù)低的國家最為頻繁,特別是在嚴格保護區(qū)且體重超過100公斤的物種。也就是說,無論保護區(qū)狀況如何,非法狩獵最有可能導致資源貧乏國家保護區(qū)內大型物種的減少。這需要增加對人類發(fā)展的投資、開展額外的生物多樣性保護努力,例如完善反偷獵戰(zhàn)略和保護資源,以改善針對物種保護的資金和人員問題,其應成為各國政府的優(yōu)先事項。
除此之外,生物入侵、COVID-19等因素也加劇了生物多樣性損失的速度(Wauchope等,2019)[77]。新冠肺炎病毒對生物多樣性的影響主要通過經(jīng)濟途徑傳播,甚至病毒對類人猿和其他物種的健康構成的直接威脅也是人類處理活動物以及傳播疾病的結果(Chandrashekar等,2020;Gibbons,2020)[78-79]。盡管對生物多樣性的短期影響已得到廣泛討論,但人們對危機可能的政治和經(jīng)濟反應及其對生物多樣性保護的影響關注較少(Rondeau等,2020)[80]。Sandbrook等(2022)[81]描述了四種可能的未來政策,分別為恢復從前的經(jīng)濟、消除經(jīng)濟增長的障礙、綠色復蘇和轉型性經(jīng)濟重建,每一種選擇都為生物多樣性保護帶來了機會和風險,它們在強調調動變革的因素以及在優(yōu)先或輕視自然保護的程度上有所不同。從保護的角度分析四種選擇的優(yōu)缺點,研究認為,選擇后新冠肺炎疫情恢復策略對生物多樣性的未來具有重大意義。除了影響人類健康和農業(yè)生產,生物入侵還會產生疾病傳播、森林損失、水流減少、棲息地轉變等后果,進而導致物種滅絕和嚴重的種群耗竭(Doherty等,2016)[82]。為有效緩解生物入侵的不利影響,學者們紛紛展開了相應研究。McGeoch和Jetz(2019)[83]指出,2020年后對《生物多樣性公約》的討論必須將目標與生物入侵監(jiān)測創(chuàng)新和決策支持聯(lián)系起來,以便作出最有效的全球反應。
評估生物多樣性現(xiàn)狀和變化趨勢,是制定生物多樣性保護政策與措施的前提和必要條件。Reid(1993)[84]基于PSIR模型提出了由21個指標組成的指標體系,為生物多樣性狀況和趨勢的評價提供了框架。2004年,生物多樣性公約第七次締約國大會初步確定了由7個方面18個指標組成的生物多樣性指標體系,用來評價全球生物多樣性保護目標的實施進展。Butchart等(2010)[85]編制了31個指標報告《生物多樣性公約》目標的實現(xiàn)進展,大多數(shù)生物多樣性狀況指標(包括物種數(shù)量趨勢、滅絕風險、棲息地范圍和條件以及群落組成)呈下降狀態(tài),但下降率并不明顯,而生物多樣性壓力指標(包括資源消耗、外來物種入侵、氮污染、過度開發(fā)和氣候變化影響)呈上升狀態(tài)。盡管當?shù)卦黾恿藨獙Υ胧?包括保護區(qū)的范圍和生物多樣性覆蓋率、可持續(xù)森林管理、對外來入侵物種的政策反應以及與生物多樣性相關的援助),但生物多樣性損失的速度并沒有減緩。隨后,許多國家、組織和學者基于CBD確定的指標體系,也先后提出了生物多樣性評價指標體系,并開展了全球、地區(qū)和國家層面的生物多樣性評價(Walpole等,2009;Xu等,2009;徐海根等,2010)[86-88]。
生物多樣性指數(shù)是學者們評價生物多樣性常用的量化指標。Uchiyama和Kohsaka(2019)[89]以城市為切入視角,利用新加坡提出的“城市生物多樣性指數(shù)”分析了日本20個人口密集城市的地方生物多樣性管理與其社會和生態(tài)特征之間的關系,以確定基于指標的管理實踐順利完成的必要特征。結果表明,建筑區(qū)比例高的城市(自然資源有限)傾向于實施生物多樣性的定量評估;不同政府部門之間的合作可能與某些特定的生態(tài)條件有關;人均林地數(shù)量相對較多的城市(自然資源豐富)傾向于實施協(xié)作;使用生物多樣性指數(shù)等指標可有效處理在不同部門合作下進行的基于指標的城市生物多樣性監(jiān)測和管理實踐,有利于在更廣泛的區(qū)域內維護生物多樣性。目前利用遙感技術進行生物多樣性評估的研究大多停留在基于遙感影像得到的物種分類圖上,僅獲得物種數(shù)及物種分布信息,缺乏對生物多樣性指數(shù)(如Shannon指數(shù)等)的遙感制圖,而指數(shù)通常包含了更多關于生物多樣性的信息,在生物多樣性評估方面可發(fā)揮更重要的作用。楊星晨等(2022)[90]基于航空高光譜遙感影像及野外實測的植物波譜庫得到物種分類圖,提出了生物多樣性指數(shù)的遙感制圖方法,并利用地面實測值驗證且與光譜異質性假說對比。該方法具有較高的可靠性,具有在多種生態(tài)類型推廣使用的潛力,可為生物多樣性評估提供一定的技術支持。Zeller等(2022)[91]則重點關注森林生物多樣性,記錄了德國三個地區(qū)的147塊土地上的生物多樣性潛力指數(shù)(IBP),并運用計數(shù)回歸模型量化地區(qū)IBP分數(shù)的變化與13個分類群的物種豐富度變化之間的關系。事實證明,盡管IBP通常不足以預測物種的實際或精確數(shù)量,但它可以用來描述一個森林在物種豐富度方面的潛力,可與基于物種的監(jiān)測方法結合使用,以估計地方層面的生物多樣性。
隨著海洋經(jīng)濟戰(zhàn)略地位的不斷提升,部分學者聚焦海洋生物多樣性的評估。朱京海等(2008)[92]根據(jù)科學性、代表性和實用性的原則提出了生物多樣性評價的4個指標,即物種豐富度、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性、物種特有性和外來物種入侵度,建立了沿海濕地生物多樣性評價指標體系,并對遼寧沿海濕地生物多樣性進行了評價,為遼寧沿海經(jīng)濟帶的戰(zhàn)略開發(fā)決策提供了科學的生物多樣性保護措施和建議,但分指標之間還存在交叉現(xiàn)象和信息冗余問題,需要在工作實踐中進一步簡化和調整。俞煒煒等(2011)[93]系統(tǒng)地探討了海洋生物多樣性評價指標的選取原則與思路,基于壓力—狀態(tài)—響應(PSR)的評價框架,分別從生境物理破壞、海洋污染、外來物種入侵和過度捕撈4個方面選取壓力指標,從生態(tài)系統(tǒng)完整性、生境多樣性、物種多樣性和珍稀瀕危物種4個方面選取狀態(tài)指標,從環(huán)境響應、社會響應和經(jīng)濟響應3個方面選取響應指標,構建了適合海洋生物多樣性評價的指標體系,對泉州灣海洋生物多樣性進行了評價。研究表明,多數(shù)壓力指標呈退化趨勢,生物多樣性的壓力持續(xù)增加;多數(shù)狀態(tài)指標呈退化趨勢,生物多樣性不斷下降;多數(shù)響應指標呈改善趨勢,保護和提高生物多樣性的行動力度不斷增加。于謹凱(2013)[94]則以驅動力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(DPSIR)模型為評價框架,構建了適合海洋生物多樣性安全評價的指標體系,并對黃海近海海域生物多樣性進行了評價。研究認為,雖然2008年后綜合評價指數(shù)保持在基本安全或臨界安全水平,但海洋生物多樣性總體安全水平不高,因此,根據(jù)目前中國海洋生物多樣性面臨的威脅及狀態(tài)建立生物多樣性安全評估的預瞀機制是十分必要的。
還有部分學者致力于陸域生物多樣性的評估。Colwell等(1994)[95]很早就估計了當?shù)氐年懙匚锓N豐富度以及物種組合的獨特性或互補性,認為局部豐富性可以通過推斷物種積累曲線、擬合相對豐度的參數(shù)分布,或使用基于物種間個體分布或物種在樣本間分布的非參數(shù)技術來估計;概述了從樣本中估計互補性的難度;討論了使用“參考”地點(或子地點)的重要性,評估物種組合的真正豐富度和結構組成,測量不相關的分類群之間的生態(tài)學意義上的比率、分類群/子分類群(層次)的比率,校準標準化的采樣方法。近年來,基于情景的生物多樣性建模評估未來可能的社會經(jīng)濟發(fā)展如何影響生物多樣性成為國外學術界的主流。Schipper等(2020)[96]將其運用到陸域生物多樣性的相關研究中,以平均物種豐度(MSA)指標表示:面向可持續(xù)性的未來、由政治分裂的世界決定的未來和全球繼續(xù)依賴化石燃料的未來三種情景,通過更新的GLOBIO模型評估由三種共享的社會經(jīng)濟路徑與不同程度的氣候變化相結合所產生的陸地生物多樣性完好性的變化,發(fā)現(xiàn)在三種情景下,生物多樣性完好性都有所下降,但可持續(xù)性情景下的下降幅度最??;撒哈拉以南的非洲地區(qū),未來生物多樣性損失會很大;在一些情景—區(qū)域組合中,由于對農業(yè)用地的需求減少,未來的生物多樣性會有所恢復,但這種恢復被其他壓力(特別是氣候變化和道路干擾)的增加影響所抵消。阻止或扭轉陸地生物多樣性下降的有效措施不僅應減少土地需求(如通過提高農業(yè)生產力和改變飲食習慣),還應注重減少或緩解其他壓力的影響。國內學者的研究則主要依賴PSR模型及其方法延伸。王琦等(2021)[97]圍繞《生物多樣性公約》愛知生物多樣性目標、聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標,借鑒國際上生物多樣性評估新趨勢,基于PSR概念框架,構建了中國陸域生物多樣性綜合評估體系,確定了22項評估指標,其中狀態(tài)指標8項,壓力指標7項,響應指標7項,并對指標相關性和可獲得性進行分析。該指標體系不僅可以對陸域生物多樣性基本狀況、受威脅程度、保護成效進行單獨定量評價,還可以用于陸域生物多樣性綜合定量評估,以優(yōu)化調整生物多樣性優(yōu)先保護區(qū)和保護措施,為管理部門核算綠色國內生產總值(GDP)、制定區(qū)域生態(tài)補償政策等提供技術支撐。
生物多樣性的監(jiān)測預警對區(qū)域內經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境協(xié)調發(fā)展的研究具有重要意義。與生物多樣性安全評價不同之處在于,監(jiān)測預警研究更加強調人的積極主導作用。從分析區(qū)域的生物多樣性安全現(xiàn)狀出發(fā),探求維護生物多樣性安全的關鍵因素和實施過程,構建生物多樣性安全評價指標體系,借助數(shù)理模型劃定生物多樣性安全等級,制定不同的安全等級預警標準以構成完備的監(jiān)測預警研究體系。當前,學術界對生物多樣性安全研究尚未深入,對于生物多樣性安全監(jiān)測預警模型更是甚少涉及,但生態(tài)安全研究領域的方法及模型為生物多樣性安全監(jiān)測預警提供了良好的思路與模型啟示。
生態(tài)安全一詞起源于環(huán)境安全,最早由Lester R Brown提出[98]。1987年,世界環(huán)境與發(fā)展委員會在《我們共同的未來》報告中提出了環(huán)境安全的概念(WCED,1997)[99]。1989年,國際應用系統(tǒng)分析研究所(IIASA)從人類社會的角度闡明了在全球生態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)中生態(tài)安全的含義(Ezeonu和Ezeonu,2000;Feng等,2017;Ju等,2020;Wen和Hou,2021)[100-103]。什么是生態(tài)安全,組織和學者們有不同的理解,這些理解可以分為狹義或廣義的(Yu等,2014;Zhao等,2006;Li等,2019)[104-106]。在狹義上,生態(tài)安全指的是自然和半自然生態(tài)系統(tǒng)的安全,反映了生態(tài)系統(tǒng)的完整性和健康性(Lu等,2018;Wu等,2019)[107-108]。在廣義上,生態(tài)安全被定義為人類的生產、生活、健康、社會秩序和基本權利不受威脅,包括自然生態(tài)安全、經(jīng)濟生態(tài)安全和社會生態(tài)安全(Li等,2019)[106]。狹義的概念是基于生態(tài)系統(tǒng)本身的特點,廣義的概念則是從人類生存和發(fā)展的角度出發(fā)(Lu等,2019)[109]。最廣泛使用的生態(tài)安全定義是指特定的時空尺度、結構、功能和生態(tài)系不受現(xiàn)有自然環(huán)境狀態(tài)和社會經(jīng)濟壓力的威脅(Fan和Fang,2020;Hu等,2019;Huang等,2020)[110-112]。
生態(tài)安全監(jiān)測預警,是對區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護的失調程度、資源開發(fā)強度超過生態(tài)承載力的程度、生態(tài)環(huán)境的惡化趨勢等進行預測和警告(徐衛(wèi)華等,2017)[113]。國內外學者對生態(tài)安全監(jiān)測預警的作用認知充分,在理論探索的同時,也在多個領域開展了生態(tài)安全監(jiān)測預警實踐。部分學者將研究重點集中于生態(tài)安全監(jiān)測預警的專題研究。張智光(2014)[114]提出林業(yè)生態(tài)安全的監(jiān)測預警方法,采用包含林業(yè)生態(tài)安全的壓力—狀態(tài)—影響—響應結構模型(FES-PSIR模型)和結構方程模型(SEM)的結構化和定量化方法,建立林業(yè)生態(tài)安全測度指標體系;并根據(jù)SEM方法得出各指標權重系數(shù),克服傳統(tǒng)權重確定方法的主觀性;然后根據(jù)權重系數(shù)和林業(yè)L-V共生模型,將指標體系進行逐層耦合,構造出綜合特征指數(shù):森林生態(tài)與林業(yè)產業(yè)的共生度指數(shù);最后構建包含共生度和生態(tài)受力系數(shù)兩個維度的林業(yè)生態(tài)安全級別動態(tài)判斷矩陣,既實現(xiàn)了對林業(yè)生態(tài)安全的“前因性預警”,又通過動態(tài)判斷矩陣預測了林業(yè)生態(tài)安全的未來走勢,在“前因性預警”的基礎上進一步實現(xiàn)了“后果性預測”。
Lu等(2019)[115]使用系統(tǒng)動力學(SD)模型分析2009—2015年北京森林生態(tài)安全預警指數(shù)值的時空差異和動態(tài)演變,對2015—2030年的森林生態(tài)安全演變趨勢進行了預測。結果表明,到2030年整個林業(yè)生態(tài)安全將繼續(xù)保持改善狀態(tài),預警指數(shù)將有所上升;從空間上看,預警指數(shù)呈現(xiàn)出從功能拓展區(qū)到新城市發(fā)展區(qū)再到生態(tài)保護區(qū)的上升趨勢,低指數(shù)范圍隨著城市化進程日益擴大。受林業(yè)資源、社會經(jīng)濟活動、自然環(huán)境和林業(yè)政策等諸多因素的顯著影響,森林生態(tài)安全演變表現(xiàn)出明顯的周期性和區(qū)域性差異。Wang等(2021)[116]基于PSR框架,以經(jīng)濟和社會子系統(tǒng)為基礎,以海洋生態(tài)安全子系統(tǒng)為核心,構建了海洋生態(tài)安全的綜合性多功能復合系統(tǒng)動力學模型,在此基礎上進行數(shù)據(jù)模擬和預測,并將這些數(shù)據(jù)應用于海洋Lotka-Volterra模型,實現(xiàn)了對中國海洋生態(tài)安全的系統(tǒng)預警。結果表明,中國的海洋生態(tài)環(huán)境在2018年出現(xiàn)了惡化拐點,雖在2022年后會有所恢復,但仍表現(xiàn)出高度的脆弱性和敏感性,中國政府迫切需要采取相應措施,確保海洋資源環(huán)境的健康和穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn)了中國海洋生態(tài)安全的關鍵制約因素,在一定程度上填補了中國海洋生態(tài)安全預警領域的文獻空白。
還有部分學者則重點關注區(qū)域生態(tài)安全綜合監(jiān)測預警體系的構建,并展開相關研究。孫凡等(2012)[117]通過對生態(tài)安全內涵以及重慶市生態(tài)環(huán)境安全問題的分析,論述了重慶市加強生態(tài)環(huán)境信息處理能力、建立生態(tài)環(huán)境質量動態(tài)監(jiān)控信息系統(tǒng)、以數(shù)字化帶動生態(tài)安全科學化和現(xiàn)代化的必要性、可行性,在此基礎上構建了重慶市生態(tài)環(huán)境質量動態(tài)監(jiān)控信息網(wǎng)絡、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)指標體系及結構體系、生態(tài)環(huán)境地理信息(GIS、GPS、RS)應用支撐平臺、生態(tài)質量預警系統(tǒng)以及生態(tài)事件應急指揮系統(tǒng),為提高重慶市生態(tài)環(huán)境管理、生態(tài)質量監(jiān)測評價及生態(tài)安全的預警水平和效能提供了理論支撐。Chen等(2020)[118]基于驅動力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(DPSIR)框架構建了滇中城市群生態(tài)安全評價指標體系,并在1公里×1公里像素點和縣域層面上應用灰色預警模型,實現(xiàn)了對2020年、2025年、2030年和2035年滇中城市群生態(tài)安全的預警。預警結果表明,青海省的生態(tài)安全形勢將逐步改善,但未來生態(tài)安全形勢依然嚴峻,生態(tài)安全預警指數(shù)最低值呈下降趨勢,部分地區(qū)的生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化,未來應繼續(xù)加強生態(tài)安全管理和調控。該研究結果可以為滇中的生態(tài)保護和經(jīng)濟發(fā)展決策提供參考。梁林等(2020)[119]基于韌性視角提出創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)演化的韌性化理念,通過對比生態(tài)學和韌性雙重理論視角下的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)演化過程,識別出包括多樣性、流動性、緩沖性、進化性在內的四維韌性特征,構建了新區(qū)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的韌性監(jiān)測體系和預警模型,有助于從內外部協(xié)調發(fā)展的角度把握新區(qū)未來發(fā)展的關鍵點,精準地測度發(fā)展水平。結果表明,各新區(qū)韌性值整體上呈“V型”上升態(tài)勢,韌性警情大體處于安全狀態(tài),中國新區(qū)具有一定抵御外部沖擊的能力,內外協(xié)調程度較好;各新區(qū)韌性值呈現(xiàn)“一高兩低”態(tài)勢,中國新區(qū)發(fā)展仍具有明顯的地域分化現(xiàn)象。
生物多樣性保護是《生物多樣性公約》和聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展的目標之一。世界各國都在積極探索生物多樣性保護的有效途徑,嘗試擺脫生物多樣性銳減的困境(Driscoll等,2018)[120]。Waldron等(2017)[121]設定模型并根據(jù)經(jīng)驗量化了保護投資是如何減少《生物多樣性公約》和可持續(xù)發(fā)展目標的簽署國的生物多樣性損失的。研究表明,使用平衡保護投資與經(jīng)濟、農業(yè)和人口增長(人類發(fā)展壓力)影響的雙重模型,可以預測人類發(fā)展所需保護資金的動態(tài)變化,以及簽署國的生物多樣性變化和擬議的生物多樣性預算在人類發(fā)展壓力下將實現(xiàn)的改善,將預測結果與選定的政策目標進行比較,可為平衡可持續(xù)發(fā)展目標和維護生物多樣性提供靈活的工具。事實上,為解決生物多樣性損失的危機,早在2010年各國領導人就通過了20項“愛知目標”,但從目前來看,西方發(fā)達國家的行動目標無一實現(xiàn)。Xu等(2021)[122]對失敗原因進行了全面分析,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)締約方?jīng)]有根據(jù)愛知目標制定有效的國家目標,對生物多樣性保護的投資、知識和問責制也不足以使其有效實施,建議締約方將2020年后全球生物多樣性框架下的新全球目標作為實現(xiàn)2050年愿景的最低國家目標,通過各種渠道增加用于生物多樣性保護的財政資源,包括采取新的經(jīng)濟手段,如為生態(tài)系統(tǒng)服務付費等;加強各個層面的科學—政策接口,以整合科學和地方知識,為政府決策提供智力支持;建立以監(jiān)測系統(tǒng)為基礎的合規(guī)問責機制,對締約方執(zhí)行新的全球目標進行透明可信的審查。Reyers和Selig(2020)[123]則采用社會生態(tài)系統(tǒng)框架,為實現(xiàn)生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務和可持續(xù)發(fā)展的相互依存關系的全球目標提出建議,主張考慮生物多樣性的系統(tǒng)支持作用和生態(tài)系統(tǒng)服務在可持續(xù)發(fā)展中的作用,捕捉社會—生態(tài)反饋,揭示目標系統(tǒng)隱藏的間接反饋,為《生物多樣性公約》2020年后的進程和聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標的未來提供參考。但受監(jiān)管不力、政策沖突、利益集團博弈等多種因素的共同作用,多數(shù)政策在國家范圍內并未得到廣泛的采納(Ulloa等,2018)[124],全球范圍內生物多樣性喪失仍在繼續(xù)(Nicol等,2019)[125]。
中國作為負責任的大國,一直在積極踐行生物多樣性公約內容?!渡锒鄻有怨s》締約方大會第十五次會議在中國昆明成功召開,強調生物多樣性保護工作的重要性;不僅如此,中國還將生物多樣性保護上升為國家戰(zhàn)略,把生物多樣性保護納入各地區(qū)、各領域中長期規(guī)劃,提升生物多樣性治理能力。
第一,制定針對性保護策略,推動生物多樣性保護項目的建設與開發(fā)。中國積極加強區(qū)域生物多樣性保護項目的建設工作,2015年中緬雙方以緬甸為基地成立“東南亞生物多樣性研究中心”。該中心已成為中國與東南亞區(qū)域科技合作的典范,取得一定成效,為區(qū)域生物多樣性協(xié)同保護機制提供示例。中國各地區(qū)也開展了生物多樣性保護政策的系統(tǒng)合作,爭取在生態(tài)系統(tǒng)跨境與物種遺傳資源保護等相關生物多樣性保護政策上形成區(qū)域間的有效對接。
第二,鼓勵以消費行為倒逼生物多樣性保護。作為發(fā)展中國家,中國GDP的穩(wěn)定增長是長期事實。在不考慮其他情況的條件下,更多的消費意味著更多的生物多樣性產品消耗和更多的生物多樣性損失,解決這一矛盾需要鼓勵綠色及可持續(xù)消費模式。生物多樣性產品消費行為主導著市場供需,消費者不積極轉向綠色及可持續(xù)消費,部門、企業(yè)及國家很難真正實現(xiàn)生物多樣性保護目標。生物多樣性保護需要消費者的積極參與,需要通過培育消費者的生物多樣性保護認知能力來增強生物多樣性保護理念,同時借助其他政策工具,促使消費者轉變消費方式。中國積極倡導綠色消費,國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部、商務部等部門共同發(fā)布《促進綠色消費實施方案》,促進消費各領域全周期全鏈條全體系深度融入綠色理念,推進中國綠色消費。這種消費方式能夠深度提升消費者的生物多樣性保護認知能力,增強對低生物多樣性損失產品的間接支付意愿,有利于形成“多消費低損失”的可持續(xù)增長模式。
第三,調整進出口貿易結構,注重生態(tài)效益。隨著全球價值鏈分工的不斷深化和聯(lián)系的日趨密切,國家間的貿易往來逐年上升,生物多樣性喪失問題日漸加劇,因此中國正以生態(tài)效應和經(jīng)濟效應為共同前提調整生物多樣性進出口貿易發(fā)展趨勢和進出口結構。從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析來看,對中國生物多樣性造成威脅排在前幾位的部門分別是建筑、農業(yè)、金融中介和商業(yè)活動、教育、衛(wèi)生和其他服務,設定部門生物多樣性監(jiān)管與控制政策能夠最大程度地激發(fā)生物多樣性保護潛力。當前,中國政府積極加大綠色產品采購力度,全面推廣綠色建筑和綠色建材;2022年1月,《區(qū)域全面經(jīng)濟伙伴關系協(xié)定》(RCEP)正式生效,這將為“十四五”時期中國農產品貿易的高質量發(fā)展提供強助力;金融機構積極優(yōu)化資源配置,助力生物多樣性保護,主要通過銀行信貸模式、保險保障模式、債券支持模式以及“基金+”模式等多種方式加以支持;中國積極踐行生態(tài)文明理念,在習近平總書記引領下,生物多樣性治理格局基本形成,中國生物多樣性保護進入新的歷史時期。
由國際貿易引發(fā)的全球生物多樣性損失問題的相關研究迅猛發(fā)展,掀起一股生物多樣性研究熱潮。生物多樣性影響因素研究率先展開,為生物多樣性安全研究奠定了良好的理論基礎。未來,伴隨愛知目標與聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標的不斷落實,生物多樣性安全監(jiān)測預警與風險防控機制的建立必定會得到迅速提升。本文通過對當前生物多樣性安全與監(jiān)測預警問題的研究梳理,得出以下主要結論:
第一,有關生物多樣性安全的概念內涵有待豐富?,F(xiàn)有文獻缺乏關于生物多樣性安全的定義。生物多樣性安全的概念內涵是構建經(jīng)濟理論模型、設計評價指標和監(jiān)測預警體系、應對生物多樣性喪失危機、提升生物多樣性安全水平的前提。
第二,中國對于生物多樣性安全的研究較少,數(shù)據(jù)基礎薄弱,省級生物多樣性損失數(shù)據(jù)有待強化。貿易全球化背景下產生的物種多樣性損失問題,基礎數(shù)據(jù)不足是制約生物多樣性安全測度的關鍵。由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的缺失,當前的生物多樣性損失測算范圍主要是國家層面,對于省份、地市、區(qū)縣、村莊級別等更細化的生物多樣性損失考察較少,生物多樣性的家底摸排不清,現(xiàn)有的微觀普查或抽樣調查數(shù)據(jù)對生物多樣性損失現(xiàn)象關注不足,阻礙了生物多樣性安全研究的深層次推進。
第三,生物多樣性安全的影響因素指標數(shù)據(jù)缺乏。雖然近年來多區(qū)域投入產出表數(shù)據(jù)庫的建立和生物多樣性受損統(tǒng)計已經(jīng)取得了較大的研究進展,但是目前的數(shù)據(jù)庫仍然不能覆蓋世界大部分的國家和地區(qū),無法對很多國家或地區(qū)、尤其是低收入國家的生物多樣性受損狀況進行評估,對其損失影響因素的探討更是少之又少。因此,需要通過國際合作推進數(shù)據(jù)庫的建立與完善,確保生物多樣性保護工作的開展。
第四,現(xiàn)有文獻多從單一視角對生物多樣性損失的因素進行探討,比如土地利用、火災及森林砍伐、氣候變化、棲息地破碎化、野生動植物貿易等方面。然而,生物多樣性損失是多種因素共同作用的結果。未來仍需拓展生物多樣性損失因素綜合分析框架,從不同層面、不同視角、不同維度全面考察生物多樣性損失的影響機制及作用路徑,厘清生物多樣性損失的內涵演進情況。生物多樣性監(jiān)測預警的理論支撐較為薄弱,實證分析更是滯后,后續(xù)監(jiān)測預警理論及實證分析方面應當進一步強化。
生物多樣性安全評價指標體系的構建涉及多個學科,除傳統(tǒng)的環(huán)境、社會經(jīng)濟、生態(tài)指標之外,還引入了更多的氣候、地形等其他技術指標,但現(xiàn)有研究中土地利用和植被變化指標引入較少,由于數(shù)據(jù)缺失,對生物多樣性的評價也較少從物種多樣性、遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性等內容層面展開。利用不同學科所收集的數(shù)據(jù)精度、種類、時間節(jié)點也各不相同。如何將這些多源異構的數(shù)據(jù)整合到生物多樣性安全評價中,是提高研究水平的重點和難點。此外,不同年份統(tǒng)計口徑存在較大差異,影響可比性。鑒于研究中存在的上述不足,應加強大數(shù)據(jù)背景下生物多樣性安全的動態(tài)評價,即實現(xiàn)實時化、可跟蹤、可預見的生物多樣性安全預測、預警和預案制定,將生物多樣性安全的評價結果及時向社會和有關部門報送和公布。
隨著國際生產分工的不斷深化,貿易對生物多樣性的影響逐漸增強,成為生物多樣性損失的主要原因之一。且由于各國在全球貿易中的地位不同,生物多樣性威脅的主要分布行業(yè)及威脅作用機制也各不相同,根據(jù)國家的具體國情進行有側重的研究是十分必要的。然而據(jù)中國知網(wǎng)檢索,國內有關貿易引致的生物多樣性損失的文獻尚未查到。在Web of Science中以“生物多樣性+貿易”為主題的文獻也僅有137篇,且大多數(shù)文獻并沒有從區(qū)分供需雙方及中間產品/最終產品貿易的視角下分析貿易驅動下的生物多樣性損失,研究的對象也多以非洲或其他發(fā)展中國家為主,對中國的研究少之又少。建議通過供應鏈分解等多種形式,詳細刻畫各國生物多樣性損失的時空分布特征和貿易轉移路徑,準確把握各國在對外貿易中生物多樣性的真實損益程度,為生物多樣性保護提供應對策略。
目前生物多樣性安全監(jiān)測預警及閾值計算方面的研究還不夠豐富,模型和方法上還可以進一步改進。例如,通過SD方法建立的變量因果反饋圖及其參數(shù)設計主觀性較強,L-V模型中的共生關系在評價應用中缺乏必要的驗證,基于L-V模型的安全水平評價進行聚類后分配的閾值,由共生度和成熟度共同組成的特征指數(shù)其內在的因果關系缺少依據(jù)。在模型選擇和研究方法上,應結合大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集和處理方法,通過數(shù)據(jù)挖掘算法和工具以及大數(shù)據(jù)的可視化,實現(xiàn)生物多樣性安全動態(tài)實時的監(jiān)測預警。為了適用大數(shù)據(jù)的要求,可更多地采用大數(shù)據(jù)所特有的一系列機器學習算法并與傳統(tǒng)的時間序列分析模型相結合,研究并使用優(yōu)化后的生物多樣性安全預測預警模型;計算生態(tài)底線和閾值,同時模擬不同發(fā)展情景,提出防范、化解生物多樣性安全風險的預案。
國家生態(tài)文明建設目標為生物多樣性安全研究提供了重要的方向性指導。但現(xiàn)有生物多樣性安全的研究與最新的國家生態(tài)文明建設方向和相關生物多樣性安全政策聯(lián)系不夠緊密,未能針對政策制定提出前瞻性的指導意見,是目前研究存在的主要不足。生物多樣性保護政策主要涵蓋管理機制、法律法規(guī)、規(guī)劃制定、自然保護地建設管理、生態(tài)修復、國際合作等方面,對生物多樣性安全的作用各不相同。有必要開展對生物多樣性安全政策體系的梳理和研究,對各類政策的作用機制和效果進行前瞻性評價,通過閾值計算明確生物多樣性安全政策的目標,以生物多樣性的影響因素為依托點,多角度完善生物多樣性安全政策體系。