基于中国陆生脊椎动物谱系和功能多样性保护热点的保护区布局分析与规划

A sound planning for conservation networks is key to maintain biodiversity. Taxonomic diversity had been found weak as proxies for other diversity dimensions although the indices of it are widely used for assessing the effectiveness of conservation networks. Phylogenetic diversity could indicate the total genetic diversity and variations of evolutionary trends while functional diversity could indicate ecosystem resilience and the health of ecosystem services. To figure out whether the evolutionary potential and ecosystem functioning would be maintained in China, we will introduce phylogenetic and functional diversities to conservation networks. We would generate the taxonomic, phylogenetic and functional diversity patterns for terrestrial vertebrates in China and conservation priorities would be extracted from those patterns. The changes of priorities would also be simulated through species distribution models under different carbon emission scenarios. Finally, the priorities would entry the conservation gap analysis for Chinese conservation networks and a re-planning of networks for taxonomic, phylogenetic and functional diversities. The study would improve the evaluation system for conservation planning, enhance understanding of regional multi-dimensional conservation priorities and their relationships and contribute to a better design of Chinese conservation networks.

科学合理的规划是确保保护区体系能够维持生物多样性的前提。仅靠物种多样性无法有效反应生物多样性的其他层面，而谱系多样性和功能多样性能够提供有效的补充，分别从遗传和进化的趋势、生态服务价值及其生态稳定性上更合理地反映群落的生物多样性。因此，本项目将结合物种、谱系和功能多样性评价我国的保护区体系能否有效保护未来动物群落的进化潜力及其生态服务价值。研究以中国陆生脊椎动物为主要对象，结合其物种、谱系和功能多样性的格局和保护优先区，推测未来不同碳排放情景下多样性格局和保护优先区的时空变化；在此基础上，综合各优先区判断当前保护体系的保护空缺，进而设计兼顾各层面多样性的保护区网络。研究结果可进一步完善当前保护区有效性评价的体系，推进对区域尺度下的多样性格局及保护研究，为国家层面的保护区设计和布局提供科学指引。

本项目结合物种、谱系和功能多样性评价我国动物群落的物种、进化潜力、生态服务功能是否得到了有效保护。研究主要分为三个部分。第一部分以中国陆生脊椎动物为主要对象，将动物面分布数据转化为全国尺度的物种多样性格局，并结合系统发育关系和生态功能特征，获得谱系多样性和功能多样性格局；研究还利用动物分布点数据和未来气候图层，推测未来不同碳排放情景下多样性格局的变化。研究发现，中国陆生脊椎动物的物种、谱系和功能多样性都呈现西南和南方高、北方低的格局，多样性在前20%的地区约35%的面积已被保护区覆盖；西藏中部、青海中部、内蒙古南部以及东北地区动物群落的生态功能脆弱性较高，在2050和2070两个时间节点上，上述区域动物群落的生态功能也会发生明显的改变。第二部分研究了国家重点保护野生名录更新后对陆生脊椎动物的保护空缺，研究梳理了新版名录对IUCN红色名录以及中国脊椎动物红色名录易危级以上物种的收录情况，分析了目前仍存在的保护物种利用漏洞，以及名录更新前后受我国保护的野生动物在“一带一路”国家分布的情况。约65%陆生濒危脊椎动物被更新后的国家重点保护名录覆盖，受保护物种增长近100%，其中濒危爬行类和鸟类受保护率达90%以上，两栖类和哺乳类只有约70%和80%；东南亚国家与我国重合的保护动物增长明显，是未来开展跨境野生动物保护合作示范的重要区域。第三部分研究了近十年实际观察到的濒危鸟类在全国407个鸟类观测样区的分布，以及高濒危鸟类丰富度样区被国家级、省级保护区和生态保护优先区覆盖的情况。约30个样区有高丰富度的濒危鸟类，这些样区主要分布在东北、黄渤海沿岸、长江沿线、云南和新疆北部，其中黄渤海沿岸样区与生态保护优先区的距离至少在50千米以上。研究揭示，中国陆生脊椎动物高多样性区域位于西南部和南部，并且受到了相对较好的保护。脆弱、易受气候变化影响、远离保护区的区域位于西部高原、东北和东部沿海地区，全国未来的保护规划和政策应该向上述区域倾斜。