近日,深圳大學(xué)李清泉院士和楊超研究員聯(lián)合多家科研機(jī)構(gòu)發(fā)文,揭示人類(lèi)活動(dòng)與自然災(zāi)害造成的全球山地植被景觀(guān)喪失及其對(duì)生物多樣性保護(hù)的影響。相關(guān)研究成果以“Global loss of mountain vegetated landscapes and its impact on biodiversity conservation”(全球山地植被景觀(guān)喪失及其對(duì)生物多樣性保護(hù)的影響)為題在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》(Nature Communications,自然指數(shù)期刊)正式發(fā)表(https://doi.org/10.1038/s41467-025-64449-0)。

山地生態(tài)系統(tǒng)在全球生物多樣性、碳循環(huán)、水資源和氣候穩(wěn)定方面發(fā)揮著不成比例的作用。同時(shí),地理和生物多樣性豐富的山地生態(tài)系統(tǒng)往往生態(tài)脆弱。這些山脈內(nèi)的植被景觀(guān),包括森林、灌木叢和草地,通過(guò)防止土壤和水流失、為野生動(dòng)物提供庇護(hù)所和食物以及支持當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展(例如,為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┠静?、藥用植物和食物)?lái)影響整個(gè)山地生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。因此,可持續(xù)管理山地生態(tài)系統(tǒng)是聯(lián)合國(guó)2030年可持續(xù)發(fā)展議程(SDG 15.4)的目標(biāo)之一。然而,近年來(lái),急劇的人類(lèi)活動(dòng)擴(kuò)張與日益頻發(fā)的自然災(zāi)害,正導(dǎo)致山地植被景觀(guān)(Mountain Vegetated Landscapes, MVL)以前所未有的速度消失,威脅著生物多樣性保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。
李清泉院士和楊超研究院聚焦這一問(wèn)題展開(kāi)研究并發(fā)布最新成果。該研究綜合運(yùn)用全球山地邊界、土地利用、自然災(zāi)害、保護(hù)區(qū)及瀕危物種分布等多源數(shù)據(jù),結(jié)合大規(guī)模地球觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)(Landsat),精確量化了全球MVL的損失狀況及其對(duì)生物多樣性保護(hù)的影響。
該研究在30米分辨率尺度上系統(tǒng)揭示了2000–2020年人類(lèi)活動(dòng)和自然災(zāi)害造成的全球山地植被景觀(guān)的喪失態(tài)勢(shì),并評(píng)估了對(duì)生物多樣性保護(hù)的影響。研究估計(jì)了人為土地利用變化造成的MVL損失,包括(i)人類(lèi)住區(qū)增長(zhǎng)、(ii)農(nóng)業(yè)擴(kuò)張以及(iii)采礦;自然災(zāi)害造成的MVL損失(扣除恢復(fù)區(qū)域后的凈損失),包括(vi)野火、(v)洪水、(vi)山體滑坡和(xii)干旱。研究還使用16400多個(gè)高分辨率隨機(jī)樣本驗(yàn)證了結(jié)果,以確認(rèn)MVL損失的準(zhǔn)確性;最后,還考慮了MVL損失與當(dāng)前生物多樣性保護(hù)優(yōu)先事項(xiàng)的空間一致性,通過(guò)檢查保護(hù)區(qū)內(nèi)的損失和山地受威脅物種高豐度地區(qū)的損失,評(píng)估對(duì)生物多樣性保護(hù)的影響。
總體而言,該研究發(fā)現(xiàn),全球范圍內(nèi)廣泛但不均勻的山地植被景觀(guān)損失,其中89%可歸因于人類(lèi)擴(kuò)張,主要是農(nóng)業(yè);約11%的山地植被景觀(guān)損失可歸因于自然災(zāi)害。研究還觀(guān)察到,全球約56%的山地植被景觀(guān)損失發(fā)生在保護(hù)區(qū)和山地受威脅物種高豐度地區(qū),這表明這些損失地區(qū)迫切需要改善保護(hù)措施。該研究結(jié)果可以幫助人們制定保護(hù)戰(zhàn)略,為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
該研究成果為全球生物多樣性保護(hù),特別是落實(shí)“昆明—蒙特利爾全球生物多樣性框架”提供了關(guān)鍵的科學(xué)依據(jù)和精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。對(duì)此,研究團(tuán)隊(duì)呼吁:強(qiáng)化保護(hù)區(qū)管理,亟需加強(qiáng)現(xiàn)有保護(hù)區(qū)的執(zhí)法力度與有效管理,遏制保護(hù)區(qū)內(nèi)的人類(lèi)侵占活動(dòng);擴(kuò)展保護(hù)網(wǎng)絡(luò),應(yīng)優(yōu)先將保護(hù)區(qū)外、但瀕危物種高度富集且損失嚴(yán)重的區(qū)域(如東南亞、東亞南部、撒哈拉以南非洲東部)納入正式的保護(hù)地體系;推行生態(tài)友好發(fā)展模式,探索“土地集約利用”或“碎片化土地置換”等策略,在保障發(fā)展的同時(shí),最大限度減少對(duì)山地生態(tài)系統(tǒng)的破壞。
深圳大學(xué)研究員楊超為論文第一作者,李清泉院士為論文通訊作者,其它主要合作作者包括南京師范大學(xué)教授陳旻、昆明理工大學(xué)教授唐伯惠、深圳大學(xué)教授涂偉、德國(guó)綜合生物多樣性研究中心(iDiv)教授Jonathan Chase等。

圖1:2000-2020年全球山地植被景觀(guān)喪失的空間分布與驅(qū)動(dòng)因素。該地圖報(bào)告了導(dǎo)致 MVL 損失的七個(gè)驅(qū)動(dòng)因素,包括 (i)人類(lèi)居住區(qū)增長(zhǎng)、(ii)農(nóng)業(yè)擴(kuò)張、(iii)采礦、(iv)野火、(v)洪水、(vi)滑坡和(xii)干旱。b 森林、灌叢、草地三類(lèi)植被的損失比例;c 各類(lèi)驅(qū)動(dòng)因素對(duì)不同植被類(lèi)型損失。

圖2:2000-2020年全球十個(gè)區(qū)域MVL損失的驅(qū)動(dòng)因素。a總MVL 損失的驅(qū)動(dòng)因素;b山地森林損失的驅(qū)動(dòng)因素;c山地灌叢損失的驅(qū)動(dòng)因素;d山地草地?fù)p失的驅(qū)動(dòng)因素。

圖3:2000-2020年生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域(即 PA(保護(hù)區(qū))和 AHRTMS(山地受威脅物種高豐度地區(qū)))的全球 MVL 損失。aPAs 和 AHRTMS 中 MVL 損失的比例;bPAs和 AHRTMS 內(nèi) MVL 損失的驅(qū)動(dòng)因素。
論文地址:https://www.nature.com/articles/s41467-025-64449-0#citeas
(李清泉院士團(tuán)隊(duì) 供稿)