导语
在对全球769个山脉进行分析后，研究发现超过65%的山脉其森林缺失更倾向于分布在低海拔地区。针对这一现象带来的系列负面生态后果，研究明确提出应将全球山地低海拔森林的保护和恢复作为新的保护议题，纳入到生物多样性保护议程之内。
打开手机地图，常常发现山区边缘连绵的只有农田和城市，少有森林覆盖。当身处山区内部，肉眼看到森林也只分布在高处和偏僻的地区。山地低海拔缺少森林覆盖非常常见，那么这个现象在全球有多普遍呢？
回答这一个问题为什么重要？因为低海拔森林缺失对山地生物和生态系统会产生很严重的影响。在一个山地内，每个海拔段都具有独一无二的环境条件，筛选着能够适应其环境的特定物种集合，并孕育有独特的生态系统。以气候条件为例，低海拔气候比高海拔更温暖，通常降水量更少，发育有更加适应温暖和干燥条件的森林生态系统。低海拔森林的严重缺失会对已经适应这些特定环境条件物种的生存产生巨大影响，而这些物种是维持低海拔段生态系统“繁茂”的基石。
另外，山地本身就是保护的重点。山地的地形起伏产生了多样的生境和丰富的物种，其崎岖的地形往往导致交通不便或难以耕作，这使得它们远离或有着较低程度的人为干扰。在很多地区，山地成为了本土物种、濒危物种和重要生态系统最后的庇护所。我国就是这种情况的典型。更多的平原地区只剩下适应了人类活动干扰的物种和相对简单的群落结构。
考虑到全球山地低海拔森林缺失带来的负面生态影响，我们担忧这些依赖于山地的重要生物和生态系统。尤其是全球气候变暖，伴随着越来越多的极端天气，会使已适应过去环境的物种进行着更多扩散和迁移活动，以寻找更为合适的生境，躲避高温、低温、旱涝等不利条件。低海拔森林的缺失，一方面意味着它们无法选择具有低海拔特定天气或气候条件的栖息地，另一方面会造成整个山区森林景观的分割，降低森林斑块之间的连通性，阻碍生物的迁徙和扩散。这些影响会降低山地森林物种对气候变化的适应性，增加其灭绝风险。
基于以上负面生态影响，我们迫切地需要了解山地低海拔森林缺失在全球是否普遍，而这到目前为止还没有一个明确的答案。面对着大片的城市、农田、灌木或草地，我们该如何判断哪些地块本应有着森林覆盖？以往的研究多基于遥感影像来判别森林变化，或直接统计现有森林覆盖沿山地海拔梯度的分布。但鉴于前者受到遥感影像时间跨度的限制，后者将因自然条件限制森林无法生长的情况和森林缺失相混淆，研究最终采用了潜在森林分布的数据集（该数据集是利用气候、土壤和地形数据来预测森林的分布），将其和现有森林覆盖作对比，来推测森林缺失的区域。
我们衡量了全球769个山脉森林缺失的海拔分布，最终证实了全球超过65%的山脉其森林缺失倾向于分布在低海拔，低海拔仅存少量森林覆盖；对每个山脉做统计，低海拔在保护区内的现存森林覆盖极少，其面积占潜在森林覆盖的比例的中位数不到5%，有21.6%的山脉其低海拔没有任何分布在保护区内的现存森林，远低于爱知公约设定的17%的保护目标和昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架设定的30%的保护目标；此外，与原生森林相比，人工种植的森林对山地生物来说通常是较差的栖息地。在刨除掉人工种植的森林后，低海拔现存森林及其被保护的面积进一步缩减。
图二 全球各山脉低海拔现存森林覆盖（左图）
及其在保护区内覆盖（右图）分别占潜在森林覆盖的比例
注：图中山脉被分为5类进行统计：所有山脉、以FLEC指标识别出的森林缺失倾向/显著倾向于低海拔分布的山脉、以FLER指标识别出的森林缺失倾向/显著倾向于低海拔分布的山脉
为进一步量化低海拔森林缺失带来的生态影响，我们统计了森林缺失后山地生物可用栖息地气候条件的变化。结果显示，某个山脉低海拔森林缺失，通常意味着在该山脉内缺少气候更温暖干燥的森林生态系统。
最后，我们分析了导致全球山脉森林缺失低海拔倾向性的原因，发现低海拔更高的人类活动强度和更少的降水是解释这一现象的主要原因，且当全山平均的人类活动强度更高和降水更少时，这种解释作用更强烈。
我们的研究提供了对这一现象的重要科学认知，包括其在全球的分布范围、生态影响及致因，同时这也是制定保护和恢复计划的第一步。设立自然保护地和 OECM 来保护现存有限的低海拔森林，并对低海拔开展有针对性的森林恢复，尤其是恢复更多的原生森林而非人工种植的森林，将可以逆转当前森林缺失海拔分布带来的系列负面影响，恢复低海拔原生的森林生物和生态系统，增加现有森林的连通性以及气候条件的异质性，提升山地森林生物对气候变化的适应性。当前世界各国正在着手进行大规模森林恢复，也逐步扩大保护面积，来实现昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架设定的保护目标。在这一关键点上，我们的研究及时提出了全球山地低海拔森林保护和恢复的保护议题，呼吁纳入到以上行动的议程之内。
本研究成果以“Disproportionate low-elevation forest loss in over 65% of the world's mountains calls for targeted conservation”为题于2024年9月4日发表在One Earth上，本组2020级博士生陈雨昂为第一作者，华方圆研究员为通讯作者，澳大利亚昆士兰大学的 Richard Fuller教授和中山大学的李添明教授为共同作者。本研究得到了北京大学研究生奖学金、国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划、粮食和土地利用联盟、中科院“西部之光”跨学科创新团队项目等经费的资助。更多具体内容可点击下方“阅读原文”查看。
文章来源：ConservationEE（公众号号）
论文链接：https://www.cell.com/one-earth/fulltext/S2590-3322(24)00416-0
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