摘要
建立自然保护区是就地保护的重要措施，随着气候变化加剧，全球自然保护区承受着不同程度的功能损失。识别物种保护优先区和气候避难所，是提高保护区应对气候变化能力的常用措施。青藏高原作为全球气候变化的敏感区，当地自然保护区在保护重要物种和生物多样性、提供生态系统服务功能等方面发挥着重要作用。在气候快速变化的背景下，将气候变化的影响纳入自然保护区规划的考虑范畴，对于增强青藏高原自然保护区适应气候变化的能力，提高保护效率具有重要意义，同时能够为其它地区的气候适应性规划提供参考。 本研究基于青藏高原边界划分得到的25,131个规划单元作为研究区，选取了当前(1981~2010年)和未来(2081~2100年)气候条件下的9种气候因子，其中未来数据分为共享社会经济路径SSP126和SSP585两种情景模式，将最大熵模型MaxEnt得到的不同气候情景下43种珍稀植物和7种保护动物的适宜分布区，生态系统服务评估与权衡模型InVEST得到的青藏高原碳储量，以及青藏高原47种主要地形—土壤组合作为保护对象，利用Marxan模型耦合多模型结果。通过设置不同的模拟方案，识别未来气候条件下的物种优先保护区和气候避难所进行分级规划，并结合现有自然保护区提出可行的优化方案。主要结果如下： (1)现有自然保护区总体气候特征与青藏高原相似，呈现低温少雨的特点，保护了青藏高原74.84%的气温—降水空间类型。但是在未来气候条件下，近10%的自然保护区面积将面临快速气候变化的影响，导致SSP126和SSP585情景下均有20%以上的自然保护区气候空间损失率过半。 (2)现有自然保护区对气候空间类型、植被类型和大型哺乳动物的保护表现较好，但仍存在较多保护空缺。首先是物种保护，特别是珍稀植物，仅14种植物的保护比例超过17%；其次是碳储量，自然保护区单位面积碳储量低于青藏高原平均水平，这与自然保护区的空间分布情况有关。此外，47种高原地形—土壤组合中仅20种满足基本保护目标。 (3)使用Marxan模型对现有自然保护区进行系统保护规划，发现在保护对象中加入地形—土壤组合可以显著提高规划方案对不同植被型的保护能力，从而保护青藏高原更多的生态系统类型。规划方案总面积482,000km2，高原西部札达县和南部的察隅、墨脱地区是不可替代性较高的主要空缺区。规划结果表明，将国家公园纳入保护体系中会增加方案的总成本和边界长度，但不可替代性分析结果更加稳健。 (4)未来气候情景下，16.28%的珍稀植物将丧失适宜分布区，使得仅通过未来物种分布区识别优先保护区的方法无法完整地保护所有重要物种。将气候变化速度作为规划单元的成本可以大幅降低方案的气候成本，从而有效识别气候相对稳定的区域作为气候避难所，但该方法会导致方案忽视经济成本的影响。根据两种方法中各规划单元的选择频数筛选出既可作为物种优先保护区亦可作为气候避难所的一级优先区4,300km2，仅承担气候变化缓冲作用的二级优先区81,600km2以及仅提供物种保护功能的三级优先区24,600km2。在此基础上进行分级规划，得到方案总面积479,200km2，较好地平衡了经济与气候成本要求，结合现有自然保护区提出了7个可供调整或新建的区域，包括：新疆塔什库尔干野生动物自然保护区北侧空缺区、珠穆朗玛峰和雅鲁藏布江中游河谷黑颈鹤自然保护区的连接区、澜沧江源园区东南侧空缺区、黄河源园区东南侧空缺区、祁连山脉西南侧空缺区、札达县西北部空缺区、察隅和墨脱地区。 综上所述，本研究提出的当前和未来气候条件下自然保护区的规划方案，均能够达到各保护对象的保护目标，有效识别出现有自然保护区的空缺区和适应气候变化的重要区域，在其它地区进行保护区规划时同样可以采用分级规划的方法，将气候变化的直接与间接影响纳入考虑范畴，同时通过耦合多模型结果从生态系统角度进行自然保护区规划。未来需要提高数据精度，减少模型耦合间的误差，从更小的尺度进行保护区规划，与大尺度规划方案互为验证，为保护青藏高原生态安全屏障，以及我国开展气候适应性保护区规划提供参考依据。
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