【科研进展】npj:从远离海洋到全球海洋:将海洋连通性纳入全球保护目标

学术   2024-09-20 13:55   湖北  


npj Ocean Sustainability

从远离海洋到全球海洋:将海洋连通性纳入全球保护目标

 文章信息

标题:From oceans apart to the global ocean: Including marine connectivity in global conservation targets

作者:Anna Metaxas

期刊:npj Ocean Sustainability

发表日期:2024 年 9 月 4 日

https://doi.org/10.1038/s44183-024-00079-1


 摘要

昆明 - 蒙特利尔全球生物多样性框架(GBF)重视生态连通性对实现目标的作用,但其中的连通性指标源于陆地,未在海洋中测试。本文评估这些指标对海洋的适用性,呈现测量海洋和迁徙连通性的现有方法,倡导在全球框架中纳入海洋领域。

全球生物多样性面临危机,GBF 旨在保护生物多样性,其中生态连通性在多个目标中具有重要作用,但海洋连通性指标缺失。

连通性指不同种群、群落、生态系统或栖息地之间的联系,分为结构和功能连通性。海洋运动多为三维,进出口率大,阻力因素复杂,物种运动能力在生命史阶段不同,因此海洋更强调功能连通性指标。

GBF 中多数连通性指标为陆地开发,对海洋的适用性待评估。测量海洋连通性有多种方法,应将功能连通性指标纳入 GBF,以有效保护生物多样性。

为遏制生物多样性丧失,需在 GBF 中更好地整合连通性,解决海洋连通性指标缺失问题,测试指标对海洋的适用性并纳入功能连通性指标。


 研究背景

  • 全球生物多样性危机在陆地和海洋中都在发生,人类活动是生物多样性丧失的主要驱动因素。

  • 昆明 - 蒙特利尔全球生物多样性框架(GBF)设定了保护生物多样性的目标,其中明确认识到生态连通性的作用,但 GBF 中所有关于连通性的指标都源自陆地系统,尚未在海洋中进行测试。


 研究内容

连通性的定义和测量方式

连通性的定义:连通性是指空间上不同的种群、群落、生态系统或栖息地之间的联系,通过生物体的运动、繁殖体的扩散以及营养物质或能量的流动来实现。

连通性的类型:分为结构连通性和功能连通性,前者与栖息地的物理方面或网络的配置有关,后者关注运动及其结果。
连通性的测量:实施连通性决策受到复杂性的限制,需要将定量保护目标与高层保护目标相联系,但具有挑战性。
海洋与陆地连通性的比较
运动维度:陆地运动大多在二维空间发生(鸟类除外),而海洋运动主要在三维方向进行,包括深度。
系统开放性:海洋的进出口率比陆地更大,通常由洋流促进,但海洋中的阻力也与特定的海洋学或物理特征有关。
物种运动能力:海洋中许多物种在生命史阶段的运动能力和距离不同,无脊椎动物和鱼类的幼体通常被动扩散,潜在扩散距离更长,外部因素对种群补充的影响更大。
对空间管理和保护的影响
海洋物种的巨大扩散潜力要求在更大的空间尺度上考虑连通性,结构连通性在海洋中不能很好地代表功能连通性,因此更强调功能连通性的指标,如繁殖区和育肥区之间的连接以及自我补充所需的管理或保护区的大小。
海洋中连通性的测量
GBF 中提出的指标:GBF 中列出的7个指标用于直接估计连通性,其中 BERI、ConnIntact、Parc 和 ProNet 使用生物多样性或栖息地的环境地图评估栖息地或管理单位的配置是否允许可能的连接(结构连通性),DCI、PAI 和 ProtConn 结合这些地图和扩散或迁徙运动的估计来计算适宜栖息地或管理单位之间运动的概率(功能连通性),BHI 和 RMF 基于碎片化程度,不直接估计连通性。这些指标大多是为陆地系统开发的,其对海洋系统的适用性尚未在同行评审文献中得到评估。
其他测量方法:量化沿海和海洋生态系统以及迁徙动物的结构和功能连通性有多种方法,保护结构连通性的方法通常关注提供连通性的重要物理特征或区域,功能连通性的估计涉及种群、栖息地、生态系统或海洋保护区网络,通过计算连接的强度和大小等评估连通性对种群补充和生存能力的贡献以及网络中特定节点的重要性,网络相关的分析方法根据生物和环境数据的可用性而有所不同,功能连通性的指标需要纳入 GBF,以设计有效的保护区网络。


 建议

为了实现遏制或扭转生物多样性丧失的目标,必须在 GBF 的目标和指标中更有效地整合连通性。

迫切需要解决 GBF 中缺乏海洋和沿海连通性以及迁徙连通性指标的问题,通过测试拟议指标在海洋系统中的适用性,纳入功能连通性指标,以适应海洋环境的特点,并为保护区网络的设计提供依据。


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