《Global Ecology and Conservation》：Identifying priority conservation areas based on biodiversity and ecosystem services for the proposed Songnen Plain Crane Homeland National Park, China
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本研究针对松嫩平原鹤乡国家公园边界划定需求，整合生物多样性与生态系统服务(ESs)，利用物种分布模型(MaxEnt)和Zonation空间保护规划工具，识别了保护优先区。结果显示，生物多样性与ESs优先区空间错位明显(重叠率仅49.1%)，现有保护地仅覆盖22.9%的综合优先区，存在显著保护空缺。研究为优化国家公园边界、构建生态廊道提供了科学依据，对实现“昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架”30×30目标具有重要意义。
在全球生物多样性丧失加剧的背景下，建立保护地已成为各国减缓人类活动负面影响的关键策略。截至2025年8月，全球保护地面积已占陆地面积的16.43%，但超过一半的受威胁物种仍未能得到有效保护。2022年，《生物多样性公约》缔约方大会通过了“昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架”，明确提出到2030年至少保护全球30%具有高生物多样性和生态系统服务价值的区域。作为保护地体系中的重要类别，国家公园在全球范围内广泛建立。中国于2021年正式设立了第一批国家公园，但部分拟建国家公园的边界尚不明确。因此，采用科学方法识别高保护价值的优先区域，对于划定拟建国家公园边界、完善保护地体系、实现全球生物多样性保护目标至关重要。
松嫩平原鹤乡国家公园是中国当前规划的拟建国家公园之一。该区域拥有相对完整的湿地生态系统，是众多迁徙鸟类的重要栖息地。然而，作为中国重要的粮食产区，松嫩平原的生态环境正面临全球气候变化和人类干扰的双重挑战，亟需通过建立国家公园加强保护与管理。早期关于保护优先区的研究主要聚焦于生物多样性保护，但随着认知深入，仅关注生物多样性已显不足。生态系统服务在支撑生物多样性、维持生态系统功能以及最终保障人类福祉方面发挥着关键作用。将生态系统服务纳入保护规划，有助于实现生态效益与社会效益的整合。然而，生物多样性与生态系统服务之间的空间关系尚不明确，既有研究结论存在不一致之处，有的显示显著的空间重叠和正相关，有的则表明关联较弱且空间一致性有限。这种不确定性凸显了分析基于生物多样性和生态系统服务的保护优先区空间差异，并进行保护空缺分析的重要性。
在此背景下，发表在《Global Ecology and Conservation》上的研究《Identifying priority conservation areas based on biodiversity and ecosystem services for the proposed Songnen Plain Crane Homeland National Park, China》应运而生。该研究旨在为松嫩平原鹤乡国家公园的建立提供科学参考。研究团队设定了几项具体目标：模拟生物多样性并量化其保护价值，分析2010年至2020年生态系统服务的时空分布；分别基于生物多样性、生态系统服务及其整合来识别保护优先区，并比较单一要素与综合优先区之间的差异；通过计算物种和生态系统服务覆盖率，并结合已识别的优先区进行空缺分析，评估现有保护地的保护有效性。
为达成研究目标，作者团队综合运用了多种关键技术方法。研究区域为松嫩平原（面积约18.2 × 104km2）。首先，基于全球生物多样性信息设施(GBIF)、中国鸟类报告等数据库，获取了126种关键物种的分布点数据。利用最大熵模型(MaxEnt)模拟这些物种的空间分布，并采用十分位训练存在阈值将连续预测结果转化为二值化的物种分布图。通过空间叠加物种分布，计算了物种保护多样性（即关键物种丰富度）和物种保护价值（根据物种受威胁 status、特有性和保护级别评分加权）。其次，利用InVEST模型评估了2010-2020年四种关键生态系统服务：水源涵养(WR)、土壤保持(SR)、生境质量(HQ)和碳储存(CS)的时空动态。然后，运用Zonation v5.2.3空间保护规划软件，分别识别基于生物多样性、生态系统服务以及两者整合的保护优先区（以保护价值最高的30%区域为准）。最后，将现有保护地空间数据与识别出的优先区进行叠加，计算覆盖率，从而评估保护有效性和识别保护空缺。
3.1. 生物多样性保护优先区
研究结果显示，MaxEnt模型训练集和测试集的平均AUC值分别为0.897和0.801，表明模型预测性能良好。物种保护多样性和物种保护价值在空间分布上既有相似性也存在差异，高值区主要分布在松嫩平原西部的湿地、水体、草地以及东部的河流廊道和城市邻近区域。基于此识别出的生物多样性保护优先区主要集中分布在西部，包括扎龙、向海、莫莫格等主要湿地，以及查干湖和科尔沁草原等地，东部仅有零星分布。
3.2. 生态系统服务保护优先区
2010-2020年间，松嫩平原的水源涵养、土壤保持、生境质量和碳储存均呈现波动变化。水源涵养和土壤保持在时间上变化趋势相似，而生境质量和碳储存总体呈下降趋势。空间上，水源涵养的高值区随时间有所移动，而土壤保持、生境质量和碳储存的空间格局相对稳定，高值区分别主要集中在东北部和东南部、西部和东部零星分布、以及东北部和中部区域。生态系统服务保护优先区则主要分布在松嫩平原东北部的小兴安岭边缘山地，西部区域（包括扎龙、向海、莫莫格湿地和科尔沁草原）也有部分分布。
3.3. 生物多样性与生态系统服务保护优先区的差异分析
对比分析发现，生物多样性优先区与生态系统服务优先区的空间重叠面积仅占生物多样性优先区总面积的49.1%，显示出明显的空间错位。现有保护地对生物多样性优先区和生态系统服务优先区的覆盖率分别为22.3%和18.6%。生物多样性保护空缺区域主要位于西部（面积41,563 km2），而生态系统服务保护空缺区域主要位于东北部（面积43,535 km2）。
3.4. 综合保护优先区
将生物多样性和生态系统服务整合后识别出的综合保护优先区，主要集中分布在西部和东北部，具体包括扎龙、向海、莫莫格湿地、科尔沁草原、查干湖以及小兴安岭边缘山区。综合优先区对物种和生态系统服务的覆盖率分别达到43.88%和31.15%。现有保护地仅覆盖了22.9%的综合优先区，保护空缺面积约为41,255 km2，主要集中在东北部。若将综合保护优先区纳入以国家公园为主体的保护地体系，可使松嫩平原现有保护地体系的物种保护覆盖率提高20.51%，生态系统服务保护覆盖率提高22.95%。
研究结论与讨论部分强调了该研究的重要意义。首先，研究揭示了松嫩平原生物多样性与生态系统服务保护优先区存在显著的空间差异，这反映了二者在生态功能侧重点上的不同。生物多样性优先区更关注关键物种的丰富度和保护价值，而生态系统服务优先区则体现了多种生态功能的空间分布。因此，仅依赖单一类型指标识别保护优先区可能导致具有高综合生态价值区域的遗漏。整合生物多样性和生态系统服务进行优先区识别，能更全面地体现生态系统的多功能性和保护需求。
其次，研究通过保护空缺分析明确指出，松嫩平原现有保护地网络对综合优先区的覆盖严重不足，尤其是在东北部区域存在大范围保护空缺。这为松嫩平原鹤乡国家公园的边界划定提供了直接的科学依据。研究表明，未来保护地规划和国家公园建立应兼顾生物多样性和生态系统服务，将综合优先区，特别是东北部空缺区域纳入保护范围。
此外，研究建议应重点加强扎龙、莫莫格、向海等国家级湿地保护区之间的生态廊道连通性，建立跨区域的生态廊道网络，以促进物种迁徙、基因流动和生态过程的维持。考虑到松嫩平原既是丹顶鹤(Grus japonensis)、白鹤(Grus leucogeranus)等珍稀物种的关键栖息地，又是国家重要的粮食生产基地，土地用途冲突显著。因此，松嫩平原鹤乡国家公园的建立必须平衡保护与发展的关系。未来的保护策略需要深度整合经济可行性（如评估农业用地依赖社区的机会成本、补偿机制的长期财务可持续性）和多维管理约束（如建立国务院层面统筹监督、专门管理机构主导内部保护、地方政府协调辖区内社会经济事务、以及国家主导的省际协调机制），以确保保护策略不仅生态合理，而且财务可持续、操作可行。
该研究也存在一定局限性，例如物种分布点数据的有限性可能影响模型预测精度，未来需加强数据稀疏区域的专项调查。同时，研究未考虑气候变化对物种栖息地和生态系统服务的潜在影响，未来应纳入气候变化情景。此外，系统保护规划还需综合考虑与保护地相关的经济成本。
总之，这项研究通过整合生物多样性与生态系统服务，科学识别了松嫩平原鹤乡国家公园的综合保护优先区，揭示了显著的保护空缺，为优化国家公园边界、提升保护地体系效能、实现“30×30”全球保护目标提供了关键的科学证据和实践路径。研究成果对于推动中国以国家公园为主体的自然保护地体系建设具有重要的理论和实践意义。
