近年来，人类活动显著加剧了生物多样性的丧失，甚至可能引发第六次生物大灭绝。栖息地的丧失、退化和支离破碎是主要原因。为应对这一问题，建立和扩大保护区（PAs）成为各国的重要策略，目前全球保护区覆盖了16.64%的陆地和7.74%的海洋面积。新通过的《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》进一步提出到2030年将全球30%的陆地和水域建成保护区的目标。然而，扩大保护区并不等同于生物多样性保护的成功。尽管许多研究表明，保护区能够减缓栖息地丧失并阻止土地开垦，但人类活动的压力仍在许多保护区内持续存在，特别是城市化、农业扩展和森林砍伐等问题。这些因素大大削弱了保护区的有效性，导致人们对其功能产生质疑。为了更好地评估保护区的有效性，利用最新数据和先进分析技术至关重要。遥感技术的进步为监测保护区内生境变化提供了有力支持，但现有研究多集中于单一类型的生境改变，缺乏全面、多维的系统评估。此外，许多评估依赖于粗分辨率数据，无法捕捉小规模保护区内的高分辨率动态变化。大多数成效评估还主要关注保护区的空间效应，而忽视其时间效应。为了更全面地反映保护区的实际效果，需要对其空间和时间效应进行综合评估。本研究利用高分辨率卫星数据，对全球超过16万个保护区的长期栖息地丧失情况进行了全面、多维和系统的评估。研究重点分析了四种主要的自然栖息地丧失类型：向建筑用地、耕地、牧场和森林砍伐的转化。通过因果效应模型和非实验匹配方法，研究评估了保护区在抵御栖息地丧失方面的时空有效性，并探讨了保护区内外的栖息地丧失动态和模式。研究还采用元耦合的综合框架，分析了影响保护区有效性的内部和外部因素，为制定更有效的保护区管理策略提供了理论基础和实证支持。
图1. 全球保护区的生境损失。a. 2003年至2019年期间，由于四种类型的栖息地丧失(建成区、农田、牧场和森林砍伐)，世界陆地保护区的综合栖息地丧失面积; b. 每个保护区内生境丧失的比例; c. 保护区生境丧失的种类数目; d. 保护区内生境损失比例的长期变化。
图2. 跨越保护区边界的生境损失。a. 总栖息地丧失的比例变化; b. 建设用地比例变化; c. 农田比例变化; d. 牧场比例变化; e. 森林损失的比例变化; f. 2019年保护区边界1 km缓冲带生境损失率的内外差异; g. 图示保护区的栖息地丧失程度低于其周围地区。
图3. 保护区与匹配后的无保护地生境损失率比较。a. 保护区和相应的未受保护地区的综合总生境损失率差异; b. 已建成土地损失率差异; c. 农田速率差异; d. 牧场损失率差异; e. 森林损失率差异; f. 世界自然保护联盟保护区管理类别的差异; g. 合计四种保护区的损失率差异。
图4. 保护区生境损失的主要威胁类型。a. 保护区中所占最大比例的生境丧失威胁类型; b. 六大洲不同主要威胁下保护区的比例; c. 生物群系之间的比例差异。
图5. 生态区域尺度和生物群系尺度下保护区与匹配保护地生境损失率比较。 a. 保护区和相应的未受保护地区的综合总生境损失率差异; b. 已建成土地损失率差异; c. 农田损失率差异; d. 牧场损失率差异; e. 森林损失率差异; f. 生物群系损失率差异。
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参考文献
Li, G., Fang, C., Watson, J.E.M. et al. Mixed effectiveness of global protected areas in resisting habitat loss. Nat Commun 15, 8389 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-52693-9
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