傅伯杰院士团队在Science Bulletin发文评估全球自然对人类贡献的时空变化

联合国2019年发布的《生物多样性和生态系统服务全球评估报告》指出，当前全球正面临“史无前例”的自然衰退。如何协同保持或加强自然对人类生活质量的众多有益贡献，成为实现可持续发展的一项重要、迫切而具有挑战性的问题。

自然对人类的贡献（nature’s contributions to people, NCP）是指自然对人类生活质量的一切积极贡献和消极影响，分为10个调节型NCP、4个物质型NCP和4个非物质型NCP。但目前这些NCP的全球时空分布及其相互作用规律尚不清楚，制约了加强自然界多种有益贡献的生态系统可持续管理实践。

本研究构建基于指标体系的评价方法，结合生态系统演变、气候变化与人类活动在全球尺度的多源空间数据集，首次在全球范围内对1992-2018年所有18个NCPs进行空间制图，在15,204个流域单元上识别主导的NCP组合，并基于NCPs时空特征识别了全球景观变化的功能权衡关系和景观多功能性。

图1 2018年自然对人类贡献的空间分布

NCP1生境维持；NCP2授粉；NCP3空气质量调节；NCP4气候调节；NCP5海洋酸化调节；NCP6淡水调节；NCP7水质调节；NCP8土壤保持；NCP9灾害调节；NCP10生物调节；NCP11生物质能源；NCP12食物；NCP13材料；NCP14医药；NCP15学习和灵感；NCP16身心体验；NCP17身份支持；NCP18维持选择能力

结果表明，全球大部分NCPs的高值仅在局地出现。1992年至2018年，6个调节型NCP、3个物质型NCP和2个非物质型NCP下降。这些NCP的减少基本可归因于自然生态系统的丧失。相比之下，其他NCP的增加可能并不是由于生态系统的恢复，而是气候变暖和人类利用资源的能力提升所致。

图2  1992-2018年自然对人类贡献的时空变化

在NCP变化的关系显示，29种调节型和物质型NCP组合（总共有54种组合）的主导流域占全球76%的陆地面积，而无NCP主导的流域占全球陆地面积的22%。NCPs变化的协同关系比权衡关系更为常见，但调节型和物质型NCP之间的关系普遍处于权衡状态。过渡气候地区的NCP相对少，并具有强烈的权衡关系；而低纬度地区NCPs之间的高度协同关系可能受到未来气候变化的影响。研究结果提供了对全球NCP空间变化规律的总体认知，可用于科学支撑区域景观功能的关系调控和景观多功能性提升，以增强全球人类福祉，促进人与自然和谐共生。

图3  基于自然对人类贡献变化的相关性和多功能性进行流域分类

作者对选题的介绍：

联合国2019年发布的《生物多样性和生态系统服务全球评估》报告采用了自然对人类的贡献(nature’s contributions to people, NCP)概念，成为2005年《千年生态系统评估》报告中生态系统服务概念体系的拓展。正如生态系统服务全球制图仅限于少数几个服务类型，在2019年的报告和近今国际研究多数也缺乏NCP的空间信息，针对全部18个NCP的全球时空分布格局及其权衡协同规律未能得到表征。缺乏时空格局信息导致的问题在于，无法对比不同地理空间的生态、社会功能强弱关系，也难以对某一个地理空间整体管理多种生态、社会功能（例如，如果要优先治理全球30%的土地，以维持或增加自然对人类的贡献，这些土地应该位于哪里？）。

我们探索了所有18个NCP的时空评估指标体系，虽然指标法在计算层面的不确定性无法避免，但指标法的优势在于可以用简化的形式，把18个NCP在一致的空间单元上表达出来，从而可以找到不同地理空间的主导功能，并整体理解功能之间的权衡协同关系，这是非空间化的评估或限于个别指标的评估无法实现的。我们评估的指标也随文章一起共享，可以用于相关的生态系统服务与人类福祉研究中。

本文由公众号地学新文献整理。

转自：“生态遥感前沿”微信公众号

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