生物多样性保护是实现生态系统可持续发展的前提,生物多样性保护成效评估是生物多样性监管的基础,科学、有效的评估能够明显提升生物多样性保护与管理水平,并显著改善区域生态环境.总体来看,现有的保护成效评估主要围绕自然保护地、生态环境和生物多样性等研究对象的状态和变化两个层面开展,评估指标体系的侧重点逐渐由管理成效向保护成效转变,评估方法基本涵盖了全球、地区、国家和单个自然保护地等多种空间尺度.然而,由于缺乏统一的指标体系和评价方法,导致区域间的评估结果难以比较,因此多尺度集成评估也难以开展.近年来,全国生物多样性监测网络和数据库的建立,以及多种新技术(如遥感、环境基因组学等)在生物多样性监测中的应用,使得宏观生态系统和微观基因水平的多层次连续监测成为可能.基于此,建议未来我国生物多样性保护成效评估应在认真总结全球生物多样性保护成效评估理论和方法的基础上,加强全国生物多样性监测网络的建设,发展适合中国区域特点的跨学科的综合保护成效评估指标体系.定期的生物多样性保护成效评估,有助于全面了解我国生物多样性保护现状及发展趋势,进而为生物多样性保护和管理决策提供支持和服务,也为中国履行生物多样性公约、实现联合国可持续发展目标提供数据和技术支持.

基于自然的解决方案(NbS)作为应对全球生物多样性丧失和气候变化双重危机的重要手段,已成为生态与环境科学领域的研究前沿.自然保护地是保护生物多样性和应对气候变化的重要载体,充分借鉴NbS的标准与方法在自然保护地进行科学实施,可以在生物多样性保护、减缓和适应气候变化、推动实现可持续发展等方面实现协同增效.目前我国正处于以国家公园为主体的自然保护地体系建设的关键时期,国家公园建设与管理及相关研究已成为近年来我国生态文明和美丽中国建设进程中的热点领域.为此,基于世界自然保护联盟(IUCN)提出的NbS全球标准的八项准则,首先梳理了 NbS的各项准则对我国国家公园理论与实践的适用性,进而结合NbS的八项准则,以及我国国家公园建设与管理中的实际需求,将我国国家公园建设与管理的相关理论与实践进展围绕以下四个方面进行了梳理,即:(1)如何科学建设国家公园(准则1,应对社会挑战;准则2,根据不同尺度设计);(2)国家公园如何有效治理/管理(准则5,基于包容、透明和赋权的治理过程;准则7,基于证据进行适应性管理);(3)国家公园建设与管理成效如何(准则3,带来生物多样性净增长和生态系统完整性;准则6,在首要目标和其他多种效益间公正地权衡);(4)国家公园如何实现可持续性(准则4,具有经济可行性;准则8,具可持续性并在适当的辖区内主流化).最后,充分借鉴NbS的各项准则,研究就我国国家公园建设与管理及相关研究提出了启示与展望,以期为我国国家公园相关学科的发展提供参考,并为推动将NbS纳入我国国家公园建设与管理行动提供支撑.

物种多样性对海拔梯度的响应是全球气候变化背景下生态学研究的热点.为探究钱江源-百山祖国家公园百山祖园区(以下简称百山祖国家公园)内的植物群落物种多样性沿海拔梯度的变化规律,采用样带法在百山祖国家公园设置一组三条连续海拔梯度样带,连续海拔垂直样带相较非连续海拔分布的样地具有更多的优势,它具有更精确的检测能力和更灵敏的检测手段,能够更好的对任意海拔位置上物种、群落和生物多样性的变化及其机制进行研究.所建设样带宽30 m,总长3210 m,海拔范围为636.3-1928.04 m,总面积为9.63 hm2,在样带中进行植物群落每木调查.调查样带内所有胸径≥ 1 cm的木本植物个体,记录种名、胸径等,分析植物群落α和β多样性对海拔梯度的响应.结果表明:在三条样带上,共记录木本植物260种、69914个个体,隶属于55科109属.物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数与海拔梯度均呈显著负相关关系.地形因子中海拔对物种α多样性影响最大,坡度次之,坡向对α多样性影响较小.随着样地间海拔距离的增大,样地间β多样性指数(Jaccard相似性指数)都与样地间海拔距离呈显著的负相关关系,即群落的Jaccard相似性指数随着样地间海拔距离的增大而减小,植物群落β多样性与海拔、坡度、坡向均呈显著的相关关系,其中海拔的影响最大,坡度次之,坡向的影响较小.在海拔梯度上物种β多样性的周转组分占主导地位,各植物群落物种组成差异由物种更替控制.研究结果为今后百山祖国家公园及其他亚热带山地生物多样性保护、山地生态系统多样性和稳定性维持政策制定提供了科学依据.

自然保护地保护成效是生物多样性保护领域的研究热点之一,长期以来,国内外围绕自然保护地保护成效研究取得了许多成果,为更好地了解国内外自然保护地保护成效研究现状,利用可视化工具Vosviewer和Citespace对检索的中英文文献发文数量、发文趋势和热点进行分析,结果如下:1)中英文文献关于自然保护地保护成效的研究总体均呈现上升趋势,都经历了2005年之前为起步阶段,2005-2010年为探索阶段,2010年至今是快速发展阶段;2)英文文献针对自然保护地保护成效研究热点可分为管理有效性、生物多样性、生态系统服务、影响因素(土地利用、气候变化、人类干扰等)以及可持续性;中文文献针对自然保护地保护成效热点可分为生态系统与生物多样性、管理有效性、可持续发展以及影响因素;3)对比发现国内外文献在自然保护地保护成效研究的时间尺度与关注热点方面均存在一定差异,主要表现在国外主要集中于国家公园以及森林生态系统保护成效研究,国内以自然保护区以及湿地生态系统保护成效为主,此外,国内文献围绕自然保护地生态系统服务保护成效以及气候变化的影响等方面的研究不足.研究可为推动我国自然保护地保护成效研究领域的发展,进而为提升我国自然保护地管理质量提供科学依据.

森林-草原生态系统交错带是森林和草原两种地带性植物群落之间的交接地带,景观类型多样,环境异质性强,边缘效应明显,对全球气候变化敏感,是生物多样性保护的重要地带.林草交错带特殊的生境导致地上与地下生物多样性及其生态关联比森林、草原、农田等生态系统复杂.本文综合评述了地形、生态系统养分内循环、全球变化以及人类活动干扰等因素对林草交错带植物多样性的影响,分析了土地利用类型、氮沉降和大气CO2浓度升高、植物凋落物、土壤有机质及土层深度等对土壤微生物多样性的影响.今后,应当加强局域尺度控制实验与跨环境梯度调查相结合的研究手段,以揭示林草交错带生物多样性形成的地理格局与生态学机制.具体包括林草交错带复合系统物种多样性对土壤酸化、火灾、凋落物组成、围封和放牧及多因子交互作用的响应规律,以及地上-地下生物多样性的生态关联、退化生境修复与植被恢复等方面的研究,为林草交错带土地利用和生物多样性保护提供科学依据和数据参考.

城市生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,城市是地理学、生态学及风景园林学等学科领域关注的核心地域.城市生态系统退化直接或间接地干扰了城市生境并造成了区域生物多样性丧失.为实现可持续城市和社区(SDG11)和陆地生物(SDG15)两项可持续发展目标,提升城市生物多样性的途径是当前城市生物多样性研究热点.可持续景观格局调控与构建是提升生物多样性的可能途径,城市生境与生物多样性的关系是可持续景观格局构建的重要内涵,科学地认知两者的相互作用关系是景观格局调控的根本.研究通过梳理生物多样性与景观生态学的交叉研究,提出了可持续城市景观格局研究的转变趋向:从生物多样性保护的被动适应式的生态安全格局构建转向主动调控提升生物多样性的可持续城市景观格局构建.加强多尺度的级联,在斑块尺度上的城市生境恢复和营建,景观尺度上构建面向城市生物多样性提升的可持续景观格局识别与连通优化,区域尺度上开展生物多样性保护规划.研究为城市生物多样性的保护与提升提供科学途径,进而促进城市景观生态学的理论与实践发展.

羊草(Leymuschinensis)草原是中国草地资源中珍贵的自然财富,其生产力受到多种全球变化因素的制约.其中,少花蒺藜草(Cenchrus spinifex)入侵(以下简称为"入侵")与干旱对东北松嫩草原区羊草群落影响尤为显著,但相关机制仍较少被关注.该研究通过微宇宙控制实验,采用两因素完全交互设计,探究入侵与干旱对羊草群落生产力影响的作用机制.因素一是入侵处理(入侵vs对照),因素二为水分处理(干旱vs正常水分),每个处理设置10次重复,实验共计40盆.结果表明:入侵与干旱会显著降低羊草群落与优势物种羊草的地上生物量.干旱处理下土壤有效氮含量与土壤节肢动物的丰富度显著下降,而土壤细菌与球囊霉科(Glomeraceae)丛枝菌根真菌(AMF)丰度显著增加.入侵对土壤真菌有效物种数的影响受到干旱的调节,表现为在正常水分条件下入侵不影响土壤真菌的有效物种数,但在干旱条件下入侵显著增加土壤真菌的有效物种数.结构方程模型结果表明,入侵与干旱均直接抑制羊草群落生产力.干旱通过增加土壤真菌优势菌群的丰度进而间接缓解对本地群落生产力的负面影响.此外,两者协同作用通过增加土壤真菌群落多样性抑制群落生产力.该研究为将来更好地维护草地生产力,保护优质牧草提供理论依据.

草原的生物多样性具有多种生态功能,而草原生物多样性的保护与管理工作需要收集草原的植物多样性信息.高光谱遥感以其独特的大范围覆盖和高光谱分辨率优势,为草原植物多样性的长期监测提供了新的解决方案.本文首先回顾了高光谱遥感技术的发展历程,强调了高光谱数据在草原植物多样性监测中的独特优势,并进一步分析了其在草原植物多样性监测中的具体应用.最后,讨论了高光谱遥感技术在当前应用中面临的挑战,如数据处理复杂性、算法精度,以及与地面遥感数据的整合问题,并对未来研究方向提出展望.随着遥感技术的不断进步和多源数据的综合应用,高光谱遥感将在草原生态监测与生物多样性保护方面发挥更加重要的作用,为全球生态保护和可持续发展提供科学依据和技术支持.

生物多样性持续丧失已成为全球最严重的环境挑战之一,未来7年对遏制和扭转生物多样性丧失至关重要.《生物多样性公约》机制下《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(简称《昆蒙框架》)的达成为全球生物多样性治理带来了新的希望,为遏制和扭转生物多样性丧失提供了解决途径.作为《昆蒙框架》的核心目标,"3030"目标在国际社会广泛行动和大量科学成果的支持下应运而生.本文从全球发展趋势和国际政策推动两个层面梳理了"3030"目标的由来和发展进程,分析了其数字目标、空间范围、有效性和包容性管理等关键要素,保护地的全球目标从10％逐渐增加到30％,尽管仍未满足科学界的期望,但促进了全球保护地网络的发展.其他有效的区域保护措施(other effective area-based conservation measures,OECM)、提高保护地质量、利益攸关方参与等,均可大幅增加对陆地和海洋的保护.结合已有国际进程和科研成果,探索分析了"3030"目标的实现路径,包括强有力的国际政策引导、坚定有效的资金保障、深入严谨的科学研究基础、负责任的国家行动以及广泛包容的参与和协作.距离目标完成时限已不足7年,我们识别了实现目标尚存的诸多问题和阻碍,并提出建议,包括更加注重提升保护地质量;克服保护地调查数据的空缺和有限的监测手段;提高对海洋保护地的认识,突破局限;探索包容性管理模式,以及全球目标在国家尺度的规划和统筹等."3030"目标不仅是一项政治驱动的目标,其研究、磋商和实现过程,体现了科学、传统知识与国际政策体系相结合的新视角,反映了不断推陈出新的科学见解、社会价值观和全球挑战,促使人与自然,人与人之间关系的阶段性变化,有助于对保护地网络和其他保护空间的重新认识.

全球气候变化和人类活动影响对沿海生态系统造成了巨大压力,而建立海洋保护区网络被认为是应对这双重压力的重要手段.为了保护东海丰富的生物资源,我国自20世纪末已建立了多个保护区,但目前生物多样性以及连通性的研究不足以有效支撑东海生物多样性保护与可持续发展.为此,本研究选取了东海城洲岛国家级海洋公园(城洲岛)、深沪湾海底古森林遗迹国家级自然保护区(深沪湾)、湄洲岛国家级海洋公园(湄洲岛)、平潭综合实验区海坛湾国家级海洋公园(平潭岛)、洞头国家级海洋公园(洞头岛)和玉环国家级海洋公园(玉环)6个国家级海洋保护区,在保护区内近岸海域采集不同季节的eDNA样品并测量水环境参数,通过对鱼类群落组成分析预测保护区间的生物多样性及其潜在连通性.在采集到的71个样品中,共获得了5,069,193条序列,包括46,309个分子操作分类单元(molecular operational taxonomic units,MOTUs),其中保护区内共享MOTUs的丰度占比基本都超过40％.虽然不同保护区间环境参数存在显著差异,但是生物多样性指数和群落组成差异性检验显示不同保护区间鱼类组成不存在显著差异(P＞0.05),仅存在季节差异.高占比的共享MOTUs以及无显著空间分化的群落组成可能意味着这些保护区间存在较强的连通性,具备建立海洋保护区网络的潜力.对保护区生态网络结构的进一步分析表明,不同保护区的生态网络存在差异,洞头岛、玉环、深沪湾保护区的网络结构较为稳健,而湄洲岛和平潭岛保护区则相反,这表明不同保护区的保护效果存在一定差异,这可能与保护区的面积和管理有关.本研究不仅为东海近岸群落连通性研究提供了参考,同时也为东海保护区的管理和建设提供直接支撑.