研究人員首次對地球上的所有生態系統進行分類
一個由新南威爾士大學研究人員領導的國際多學科科學家團隊創建了世界上第一個完整的陸地、河流和濕地以及海洋的生態系統分類。該生態類型學將允許更好地協調和有效地保護生物多樣性,這對人類的福祉至關重要。
國際自然保護聯盟(IUCN)有1400多個成員組織,包括國家、IUCN生態系統管理委員會、由亞利桑那州立大學、倫敦國王學院和新南威爾士大學悉尼分校組成的PLuS聯盟,以及來自世界各地的100多名專家生態系統科學家,都參與了這項廣泛的合作。
這項研究最近發表在《自然》雜誌上,探討了類型學背後的科學,以及它如何幫助各個國家實現全球政策的目標。在新南威爾士大學的協助下,IUCN於2020年發布了該類型學的第一個公開版本,此後,研究人員對其進行了更新和改進。
該研究團隊由大衛-基思教授領導,新南威爾士大學生態系統科學中心的理查德-金斯福德教授和迪肯大學的艾米莉-尼科爾森教授參加。
基思教授說:”我們第一次有了一個共同的平台,可以識別、定義和描述整個地球的全套生態系統。我們以前沒有這樣的東西可能看起來很奇怪,但是歷史上科學家們通過在海洋、淡水和陸地生態系統中進行某種程度的單獨工作而取得了進步。這是第一次將所有這些詳細的知識匯集到一個單一的框架中,利用各學科的共同理論。”
該類型學使我們能夠理解廣泛的全球趨勢,例如人類是如何改變生態系統的。10%的生態系統是由人類人工創造和維護的,但卻佔據了地球陸地表面的30%以上–剩下的部分是IUCN紅色名錄上94%的受威脅物種的家園。
金斯福德教授說,在政策層面上,這是我們第一次有這樣的概述:”在你擁有所有的碎片之前,你很難看到拼圖的全貌–而這正是我們現在所擁有的。我們有了一個更堅實的基礎來推進新時代的生態系統保護和管理政策。”
在更廣泛的層面上,該概述使政策制定者和行業能夠在充分的背景下規劃他們的舉措。對於在一系列國家工作的政府和非政府組織(NGO)來說,該概述可以為有關生態系統保護和恢復工作如何實現最大的保護效益,以及發展基礎設施的最佳位置以減少影響的決策提供信息。
基思教授說:”保護生物多樣性的努力在很大程度上集中在物種層面,因為它被認為是更具體的,但是,更廣泛地關註生態系統和物種,更有可能成功地保護所有的植物和動物,以及大自然為人們提供的基本服務。
在全球範圍內,各國在《聯合國生物多樣性公約》(CBD)的保護傘下協調他們的努力,該公約將於2022年底更新。來自193個國家的代表將於12月在加拿大蒙特利爾召開第15屆締約方大會,就《生物多樣性公約》的2020年後議程達成一致。該會議的準備工作表明,在未來幾十年裡,將更加強調生態系統的保護和管理。
尼科爾森教授說:”全球生態系統類型學將使我們有可能說明正在發生的生態系統變化,確定受威脅的生態系統類型,並根據《生物多樣性公約》的新議程規劃更好的預防行動和恢復。”
世界自然保護聯盟(IUCN)生態系統管理委員會主席、作者之一Angela Andrade博士說,這一類型學標誌著世界生態系統可持續管理的突破。
“它將使聯合國可持續發展目標和環境核算取得真正的進展,並應有助於將生態系統置於聯合國2020年後保護生物多樣性議程的前列。為了使之成為現實,我們需要一套完整的所有主要生態系統類型的高質量地圖,”基思教授說。”我們已經在這條道路上走得很遠了,但是我們需要幫助,通過利用計算機和衛星技術的最新進展以及公民科學家的全球網絡,來克服相當大的挑戰。”
生態系統類型學
生態系統為所有植物和動物提供家園和重要的生命支持,並提供維持商業、文化和人類福祉的基本生態系統服務。這些服務–如提供清潔的空氣和水、碳封存、減少災害風險和維持心理健康的戶外娛樂機會–這種人們與生俱來的所得時常被認為是免費的,但生態系統的退化會產生開採替代資源、救災、重建和健康預算的成本。
世界上所有的生態系統都顯示出人類影響的特徵,許多生態系統面臨著嚴重的崩潰風險,對物種的棲息地、遺傳多樣性、生態系統服務、可持續發展和人類福祉產生影響。
全球生態系統類型學描述了熱帶森林、大河、珊瑚礁和其他生態系統的多樣性,這些系統通常是公眾關注的焦點。但它也包括鮮為人知的深海海溝、海山、冰原下的湖泊以及岩石內的微觀生態系統。
基思教授說:”例如,我們並不經常考慮深海中的東西,那裡有種類繁多的生命,它們被組織成許多不同的生態系統。而這些生態系統正開始感受到人類擴張的影響。海洋中的深海海溝正被微塑料填滿,我們開始考慮開採火山口的礦物。我們需要對這些類型的環境做出決定,就像我們對珊瑚礁和雨林做出決定一樣。”
分層結構
新的類型學有一個分層結構,有六個層次。頂層將地球划分為主要領域,包括陸地、淡水、海洋和地下生態系統。第二層和第三層包括25個生物群落和110個生態系統功能組,基於塑造不同生態系統的生態過程和其關鍵組成部分所執行的功能。這些功能組將為可持續的生態系統管理繪製藍圖。
層次結構的較低層次是基於更精細的生態系統特徵,並能夠整合現有的國家分類。這些國家生態系統分類和地圖得益於詳細的科學觀察和多年來的大量投資。它們對保護至關重要,因為許多國家已經圍繞它們建立了環境治理和法規,以及它們的保護區網絡。第一次,一個全球認可的類型學使這些許多不同的系統能夠跨越國界進行協調,同時支持它們在每個國家的持續使用。
接下來的步驟是什麼?
基思教授說,改善生態系統管理的下一個主要前沿是建立全球地圖和監測。”儘管世界上110個生態系統類型中的許多已經有了可通過衛星技術更新的高質量地圖,但其他一些類型的數據仍然很不完善。除非我們擁有所有生態系統類型的可靠地圖,並將其納入決策和監測系統,否則我們無法有效地計劃在何處保護生態系統或如何可持續地管理它們。”