世界大河流域自然保护优先度对比分析及长江特点认识

 

2.1基于“保护价值-人为干扰”的大河流域自然保护优先度分析框架

 

为建立对长江在世界大河流域中保护地位的科学认识，研究考虑保护价值和成本两方面的因素，建立了基于“保护价值-人为干扰”的大河流域自然保护优先度分析框架。

 

保护价值评价借鉴已有研究[12]，运用空间荟萃分析法，采用全球生物多样性热点地区、关键生物多样性区域、完好森林景观[13]、植物多样性中心、特有鸟类区、200个全球生态区域和濒危生态区[14]7项保护因子④，计算大河流域内保护因子的总覆盖面积占比系数(V1)、类型完备度系数(V2)、保护集中度系数(V3)得到流域整体的保护价值(V)⑤。公式如下

 

人为干扰度为流域内人类足迹指数等级的平均值。人类足迹指数等级来自国际野生生物保护学会2009年发布的全球人类足迹指数数据⑥[15]。KJ为第J个流域的人为干扰度；KJi为其中第i个单元格的人类足迹指数等级；SJi为单元格面积值(取值为1km2)，计算公式如下：

 

2.2全球大河流域保护价值对比分析

 

世界大河流域保护计算结果如图2所示，从种类完备度来看，全球大河流域平均拥有5.74种保护因子，意味着大河流域普遍具有多元复合的自然保护价值。其中，亚马逊、刚果河、尼罗河、湄公河、长江等14个流域拥有全部7个类型的保护因子。从覆盖面积占比来看，各类保护因子总覆盖面积占流域总面积比的平均值高达83.9%。湄公河、珠江、伊洛瓦底江、圣弗朗西斯科河、长江均达到了100%。在保护集中度方面，不同流域内各保护因子的集中程度差异较大。其中，玛格达莱纳河各类保护因子重叠程度最高，重叠面积达到整体流域的2.59倍。长江各类保护因子重叠面积占整体流域比为1.01。

 

总体而言，玛格达莱纳河、伊洛瓦底江、圣弗朗西斯科河、湄公河、巴拉那河、珠江、亚马逊、长江等保护价值相对较高，莱茵河、圣劳伦斯河等相对较低。

 

2.3全球大河流域人为干扰度对比分析

 

全球大河流域干扰程度总体偏高(图3)，人类足迹指数等级平均值为3.20(属于中高程度干扰)。其中，莱茵河、多瑙河、珠江、恒河-雅鲁藏布江、黄河、玛格达莱纳河、长江7处流域平均人类足迹指数等级均大于4。

 

2.4全球大河流域自然保护优先度、自然保护地建设水平及长江特点分析

 

对图3中的数值进行归一化处理，并将保护价值、人为干扰度进行象限分析(图4)，全球大河流域可初步划分为I类区(流域整体保护价值高、干扰低，共4处)、II类区(流域整体保护价值高、干扰高，共19处)、III类区(流域局部保护价值高、干扰低，共3处)和IV类区(流域局部保护价值高、干扰高，共5处)(图5)。



对于自然保护地体系建设而言，相较于III、IV类区，I、II类区更有必要在全流域尺度开展，其中II类区实施难度和成本更高，I类区更容易实现自然保护地规模提升。

 

在自然保护地现状规模方面⑦，I类区自然保护地规模普遍更高，其中最高为亚马逊河流域(48.75%)。III类区仅次于I类区，其中最高为育空河流域(29.89%)。II、IV类区中，自然保护地规模占比差异较大，反映出在面临人为干扰度增强的挑战下，流域自然保护地建设水平参差。尽管面临更大难度，II类区中的6处流域、IV区中的2处流域自然保护地规模占比超过了17%。

 

研究发现，长江流域属于典型的高价值、高干扰II类区，具有全流域尺度开展自然保护地体系建设的重要性和紧迫性。保护价值方面，长江流域位列世界大河流域第10位，拥有全部的7类保护因子，且各类保护因子叠加覆盖了长江流域全域，仅保护集中度相对偏低。人为干扰度方面，长江流域整体属于高至极高强度(位列世界大河流域第7位)。考虑到长江流域内部的空间分异特征，除同为II类区的大河流域典型案例外，I、III、IV类区的典型案例也对长江流域具有借鉴价值。