利用气候变化指标来指导对加拿大濒危物种重点保护区域的保护工作

《FACETS》：Using climate change metrics to inform conservation of Canada's Priority Places for Species at Risk

加拿大11个物种保护优先地区面临气候变化的多样化影响，包括温度升高、降水季节性变化和海平面上升。研究使用多指标（气候异常、速度、极端事件）分析显示，不同区域变化特征显著：西部和东部年降水增加，草原地区变热干旱，沿海地区海平面上升较快。需结合多尺度指标制定差异化气候适应策略。

　　### 气候变化对加拿大重点保护区的影响

气候变化正以一种前所未有的速度影响全球生态系统，尤其是在加拿大这样一个高纬度国家。由于其广阔的地理范围和多样的生态系统，加拿大在应对气候变化对生物多样性的影响方面面临独特的挑战。为了更好地理解和应对这些挑战，加拿大政府与各省和地区的合作下，于2018年启动了“加拿大跨区域物种保护转型计划”，并选择了11个具有高生物多样性和重要保护价值的区域作为优先保护区（Priority Places for Species at Risk）。这些优先保护区不仅包含了濒危物种的栖息地，还涉及多种生态系统，如北方的苔原和针叶林、西部的干内陆森林、中部草原以及东部的阔叶林和混合林。

研究团队利用一系列气候指标，对这些优先保护区的潜在气候变化暴露进行了量化分析。这些指标涵盖了多个维度的气候变化影响，包括年平均温度、年平均降水量、极端天气事件以及气候变量的空间和时间变化。研究结果表明，所有优先保护区都预计会经历显著的气候变化，但不同地区的气候变化模式存在差异。例如，西部和东部的优先保护区可能经历更多的降水，而中部草原地区的优先保护区则可能变得更加炎热和干燥。季节性变化也表现出显著的地域差异，如西部优先保护区夏季可能变得更加炎热和干燥，而东部地区冬季温度上升可能更为明显。

### 研究方法与数据来源

研究团队采用了多种气候指标，包括局部和区域尺度的指标。局部指标用于评估特定地点的气候变化，而区域指标则用于分析整个优先保护区的变化趋势。数据来源于两个开放数据库：一个用于北美（AdaptWest），另一个用于加拿大（Climate Data Canada）。这些数据库提供了基于Coupled Model Intercomparison Project phase 6（CMIP6）模型和共享社会经济路径（SSPs）情景的气候预测数据。此外，研究还考虑了不同的气候情景，包括中等（SSP 2-4.5 或 RCP 4.5）和严重（SSP 3-7.0 或 RCP 8.5）的气候变化情景。

研究选取了21个生物气候变量，包括年平均温度、年平均降水量、极端温度和降水事件等。这些变量被用来计算气候变化的绝对变化、百分比变化以及相对变化。为了评估极端气候事件的影响，研究还分析了极端降水频率和强度，以及极端温度的出现天数。此外，研究还考虑了海平面变化，特别是对沿海优先保护区的影响。

### 研究结果

研究结果显示，所有优先保护区预计都会经历显著的气候变化，但不同地区的具体变化有所不同。例如，年平均降水量在大多数优先保护区增加，但西部的两个草原保护区（South of the Divide 和 Mixed Grass Prairie）预计会减少。年平均温度预计在所有优先保护区增加，其中北部的Yukon South Beringia地区的升温幅度可能更大。季节性变化方面，西部优先保护区夏季可能变得更加炎热和干燥，而东部地区冬季温度上升更为显著。

研究还发现，某些优先保护区可能成为气候变化的避难所（refugia）。例如，具有复杂地形的优先保护区可能具备更强的适应能力，从而为物种提供稳定的气候条件。然而，对于某些地区，如Kespukwitk/Southwest Nova Scotia，由于地形较为平坦，气候多样性较低，未来气候变化可能对生态系统产生更大的影响。

### 管理启示与应用

研究结果对优先保护区的管理和保护策略具有重要意义。首先，气候变化指标可以帮助识别那些可能受到较大影响的地区，从而制定更有针对性的保护措施。例如，对于气候变化暴露较高的地区，可能需要加强生态走廊的建设，以促进物种迁移。其次，研究结果可以用于评估不同保护措施的有效性，如新公园的建立、原住民保护和保留区的设立，以及气候适应性的保护协议。

此外，研究还指出，优先保护区中许多土地是私人所有，这为通过气候适应性管理措施改善栖息地质量提供了机会。例如，土地所有者可能愿意继续实施现有的有益管理实践，或采用新的方法来应对气候变化带来的挑战。在某些情况下，可能需要采取更积极的管理措施，如协助迁移（assisted migration）或促进自然生态系统的更新。

### 限制与未来研究方向

尽管本研究提供了有价值的见解，但也存在一些限制。首先，不同气候指标可能来源于不同的全球气候模型（GCMs）和气候情景，这可能导致结果之间的不一致性。因此，未来的研究可能需要进一步整合数据，以提高结果的可靠性和一致性。其次，当前的气候模型可能无法完全捕捉到所有影响生物多样性的因素，例如微气候的变化或特定物种的适应能力。因此，未来的研究可以结合更精细的气候数据和物种特定的模型，以识别更具体的避难所（如微避难所）。

最后，研究强调了与原住民社区合作的重要性。原住民知识对于理解和应对气候变化的影响至关重要，尤其是在加拿大这样的高纬度国家。通过与原住民社区的合作，可以更好地了解生态系统的动态变化，并制定更加有效的保护策略。这种合作不仅有助于保护生物多样性，还能促进更包容和可持续的气候变化适应措施。

### 结论

本研究通过应用多种气候指标，揭示了加拿大11个优先保护区在气候变化下的潜在影响。这种多维度的分析方法为制定更全面和细致的保护策略提供了科学依据。在气候变化日益加剧的背景下，这些研究结果有助于推动气候适应性的保护行动，支持更有效的生物多样性保护。未来的研究应进一步探索如何根据具体地区和优先保护区的特点，选择和应用最合适的气候指标，以识别区域特定的脆弱性和适应策略。通过这些努力，加拿大可以在全球气候变化的挑战中，更好地保护其独特的生态系统和濒危物种。