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2022-11-21 18:58

研究人员首次对地球上所有的生态系统进行了分类

Global Technology Network Earth

科学家们首次创建了一个平台,可以识别、定义和描述整个地球生态系统的整体。

这项研究将有助于改善生物多样性保护。

由新南威尔士大学研究人员领导的一个国际多学科科学家团队创建了世界上第一个完整的陆地、河流、湿地和海洋生态系统分类。生态类型学将有助于更好地协调和有效地保护对人类福祉至关重要的生物多样性。

国际自然保护联盟(IUCN)拥有包括各国在内的1400多个成员组织,IUCN生态系统管理委员会,由亚利桑那州立大学、伦敦国王学院和新南威尔士大学悉尼分校组成的PLuS联盟,以及来自世界各地的100多名生态系统专家科学家,都参与了广泛的合作。

这项研究最近发表在《自然》杂志上,探索了类型学背后的科学,以及它如何帮助单个国家实现全球政策的目标。2020年,在新南威尔士大学的协助下,世界自然保护联盟发布了该类型学的第一个公开版本,研究人员此后对其进行了更新和改进。

该研究小组由新南威尔士大学生态系统科学中心的大卫·基思教授、理查德·金斯福德教授和迪肯大学的艾米丽·尼克尔森教授领导。

基思教授说:“我们第一次有了一个共同的平台,可以识别、定义和描述整个地球生态系统的全部套件。”

“这似乎很奇怪,我们以前没有遇到过这种情况,但历史上,科学家们通过在海洋、淡水和陆地生态系统中不同程度地工作取得了进展。这是第一次将所有这些详细的知识整合到一个单一的框架中,利用跨学科的共同理论。”

这种类型学使我们能够理解广泛的全球趋势,比如人类如何改变生态系统。10%的生态系统是由人类人工创造和维护的,但却占据了超过30%的地球陆地表面——剩下的是世界自然保护联盟红色名录上94%受威胁物种的家园。

在政策层面,这是我们第一次有这样的概述,金斯福德教授说。

“在你把所有的碎片都放在合适的位置之前,很难看到拼图的整体图景,而这正是我们现在所拥有的。我们有更坚实的基础来推进生态系统保护和管理政策的新时代。”

在更一般的层面上,概述允许政策制定者和行业在完整的背景下规划他们的计划。对于在一系列国家开展工作的政府和非政府组织(ngo)来说,概览可以为决定生态系统保护和恢复工作如何才能获得最大的保护效益,以及在哪里发展基础设施最能减少影响提供信息。

基思教授说:“生物多样性保护的努力主要集中在物种层面,因为这被视为更切实可行。”“但更广泛地关注生态系统和物种,更有可能成功保护所有动植物,以及自然为人类提供的基本服务。”

在全球范围内,各国在《联合国生物多样性公约》(CBD)的框架下协调各自的努力,该公约将于2022年底续订。来自193个国家的代表将于12月在加拿大蒙特利尔举行的第15届缔约方大会上就2020年后的《生物多样性公约》议程达成一致。这次会议的筹备工作表明,今后几十年将更加强调生态系统的养护和管理。

尼克尔森教授说:“全球生态系统类型将使我们有可能考虑到正在发生的生态系统变化,确定受到威胁的生态系统类型,并在《生物多样性公约》的新议程下制定更好的预防行动和恢复计划。”

IUCN生态系统管理委员会主席、论文作者之一的Angela Andrade博士说,这种类型学标志着世界生态系统可持续管理的一个突破。

“它将使联合国可持续发展目标和环境会计取得真正进展,并应有助于将生态系统置于联合国2020年后保护生物多样性议程的前列。”

凯斯教授说,为了实现这一目标,我们需要一套针对所有主要生态系统类型的高质量地图。

“我们已经在这条路上走得很好,但我们需要帮助,通过利用计算机和卫星技术的最新进展,以及公民科学家的全球网络,来克服巨大的挑战。”

生态系统类型学

生态系统为所有植物和动物提供家园和重要的生命支持,并提供维持商业、文化和人类福祉的基本生态系统服务。这些服务——如提供清洁空气和水、碳吸收、减少灾害风险以及维持心理健康的户外娱乐机会——有时被认为是免费的,但生态系统退化带来了开发替代资源、救灾、重建和卫生预算的成本。

世界上所有的生态系统都显示出受人类影响的特征,其中许多生态系统面临严重崩溃的风险,对物种栖息地、遗传多样性、生态系统服务、可持续发展和人类福祉造成影响。

全球生态系统类型学描述了热带森林、大河、珊瑚礁和其他通常是公众关注焦点的生态系统的多样性。但它也包括鲜为人知的深海海沟、海底山、冰原下的湖泊和岩石中的微观生态系统。

基思教授说:“例如,我们不经常考虑深海中有什么。“那里有各种各样的生命,它们被组织成许多不同的生态系统。这些生态系统开始感受到人类扩张的影响。

“海洋深处的海沟被微塑料填满,我们开始考虑从火山喷口开采矿物质。我们需要对这些环境做出决定,就像我们对珊瑚礁和热带雨林做的那样。”

等级结构

新的类型学具有六层的层次结构。顶层将地球划分为主要领域,包括陆地、淡水、海洋和地下生态系统。基于形成不同生态系统的生态过程及其关键组成部分的功能,第二和第三层次包括25个生物群落和110个生态系统功能群。这些职能小组将制定可持续生态系统管理的蓝图。

层次的较低级别是基于更精细的生态系统特征,并能够整合现有的国家分类。这些国家生态系统分类和地图得益于详细的科学观察和多年来的大量投资。它们对环境保护至关重要,因为许多国家已经围绕它们建立了环境治理和法规,以及它们的保护区网络。全球一致同意的类型第一次使这些不同的系统能够跨越国界进行协调,同时支持它们在每个国家的持续使用。

下一步是什么?

Keith教授说,改善生态系统管理的下一个主要前沿是建立全球地图和监测。

“尽管世界上110个生态系统类型中的许多已经有了可通过卫星技术更新的高质量地图,但其他一些类型的数据仍然很初级。

他说:“我们无法有效地规划在哪里保护生态系统,或如何可持续地管理它们,除非我们有全面的生态系统类型的可靠地图,并将其纳入决策和监测系统。”