中国干旱区生物多样性和碳协同保护优先区识别OACHSSCD

干旱生态系统在维持全球生物多样性和碳循环中扮演着至关重要的角色,提供了多种关键的生态系统服务。受气候变化与人类活动的双重影响,干旱区的土地退化与荒漠化风险增强。然而,目前干旱区保护措施往往仅关注生物多样性或生态系统服务的单一维度,多目标协同保护在研究和实践方面仍存在明显的不足。研究以中国干旱区为研究对象,通过整合世界自然保护联盟(IUCN)的陆生脊椎动物物种分布数据和多源碳储量数据,基于《生物多样性保护公约》“30×30”目标以及“Half-Earth”保护愿景,分别设置了生物多样性保护和碳保护单一目标下30%和50%面积阈值,利用空间保护优先排序模型(Zonation)识别了单一目标与双目标协同保护优先区。基于此,进一步评估协同保护优先区与现有自然保护区的保护效率差异,识别保护空缺。主要研究结果:(1)中国干旱区现有138个国家级自然保护区(占干旱区总面积的14.84%),覆盖干旱区四类动物物种栖息地的平均面积比例仅为8.95%,其中鸟类(10.39%)>哺乳类(9.17%)>两栖类(9.07%)>爬行类(7.15%),出现物种数共计688种,其中达到有效保护标准的物种为123种;现有自然保护区范围内的总碳储量为区域总量(包括地上地下生物量碳、1 m土层内的土壤有机碳和无机碳)的15.78%,对地上生物量碳较高的区域覆盖不足。(2)干旱区生物多样性-碳协同保护优先区主要分布在大兴安岭-太行山林区、青藏高原东南缘高寒草甸以及西北山地-绿洲区。在30%和50%保护阈值情景下,双目标协同保护区分别占干旱区总面积的10.70%和26.34%。相较于现有自然保护区,这两个阈值下的协同优先区可将物种平均栖息地覆盖面积比例分别提升23.17%和44.36%,出现物种数分别增加74种和111种,达到有效保护标准的物种数增加346种和461种,单位面积碳储量保护效率分别提升53.48%和25.41%;(3)现有自然保护区与两个阈值情景下双目标协同保护优先区之间的重叠比例分别仅占研究区总面积的0.73%和1.81%,尤其在青藏高原东南部和西北部绿洲带等生态关键区域存在较大的保护空缺。研究表明中国干旱区保护地体系在双目标情景下还有较大优化潜力。