全球关键栖息地筛选层的更新：基于国际金融公司2019年标准的数据集与生物多样性保护应用

《Scientific Data》：An update to the global Critical Habitat screening layer

本刊推荐：为应对基础设施扩张对生物多样性的威胁，研究人员开发了与国际金融公司(IFC)绩效标准6(PS6)2019年指南对齐的全球关键栖息地筛选层。该研究整合54个生物多样性特征数据集，结果显示全球10.58%(5395万km2)为"可能关键栖息地"，2.69%(1371万km2)为"潜在关键栖息地"，较此前版本显著提升覆盖率，为可持续投资与保护决策提供关键工具。

　　

随着全球基础设施建设的迅猛发展，人类活动正以前所未有的速度改变着地球生态系统。到2040年，预计需要超过60万亿美元的基础设施投资以满足社会发展需求，同时到2030年将新增120万平方公里的城市化土地，到2050年新增300-470万公里道路。然而，即使是相对温和的基础设施扩张，也已经导致生物多样性急剧下降，各国均未能实现2011年联合国《生物多样性公约》下设定的爱知生物多样性目标。更令人担忧的是，大量新基础设施预计将建在全球生态系统完整性最高的区域，可能导致全球生物多样性进一步衰退。

在这一背景下，国际金融公司(IFC)作为世界银行集团的成员，于2012年修订了《绩效标准6：生物多样性保护与活体自然资源的可持续管理》(PS6)，成为该组织所有客户在投资周期内必须满足的八项绩效标准之一。PS6基于保护区、受威胁物种等基本保护原则，被130家金融机构作为可持续投资的基准，这些机构作为赤道原则的签署方遵循其社会和环境分类流程。

关键栖息地是PS6中的核心概念，IFC将其定义为需要实现生物多样性净增益的高生物多样性价值区域。2015年和2018年，Martin等人和Brauneder等人分别制作了海洋和陆地领域的全球关键栖息地筛选图层，但这些图层基于2012年的指南，且许多底层数据集已经更新。2019年6月，IFC更新了PS6的指导说明，对关键栖息地标准进行了重大修改，以更好地与当时新制定的《关键生物多样性区域(KBAs)识别全球标准》保持一致。

为此，研究人员开展了全球关键栖息地筛选层的更新工作，旨在为企业管理高生物多样性价值区域的影响提供与PS6 2019年更新完全对齐的最新工具。该研究发表在《Scientific Data》期刊上，提出了一个结合更新数据集以及通过全面搜索确定的新数据源的层级，并提供了可随新数据发现或更新而更新的方法。

研究方法主要包括数据筛选与分类、空间数据处理分析。研究人员根据与PS6标准的相关性、全球范围、标准化协议等准则，识别了22个生物多样性特征数据集，分为54个独立触发因素。数据通过专家判断分为"可能"、"潜在"和"未分类"三类，基于与PS6标准的一致性程度和可能的地面存在情况。空间数据分析主要在R语言中使用terra和sf包进行，矢量数据处理采用sf包和S2库，使用大圆距离进行空间处理。数据转换为存在/缺失的二进制地图，矢量数据通过栅格化处理，任何与矢量数据接触的网格单元都假定具有该矢量数据的值。

数据记录

数据集通过联合国环境规划署世界保护监测中心的数据门户提供，包含两种格式：基本关键栖息地层和详细关键栖息地层。基本层以30弧秒分辨率提供，包含三个值：0(未分类)、1(潜在关键栖息地)和10(可能关键栖息地)。详细层则通过空间网格与栅格属性表配合，详细说明触发任何单元关键栖息地分类的生物多样性特征。

数据概览

研究发现地球表面有6766万平方公里被分类为可能或潜在关键栖息地，其中可能关键栖息地5395万平方公里(10.58%)，潜在关键栖息地1371万平方公里(2.69%)。这与之前识别的2578万平方公里(5.05%)和1010万平方公里(1.98%)相比显著增加。其余86.73%的区域被归类为"未分类"，这可能是因为已知生物多样性特征与IFC定义不符，或者缺乏可用于分类的适当数据。

技术验证

覆盖范围分析显示，与首个全球筛选层相比，两类关键栖息地的绝对面积均有所增加。可能关键栖息地在各领域的比例分布基本相似，但潜在关键栖息地在国家管辖范围以外区域(ABNJ)的覆盖范围相对于陆地和专属经济区(EEZ)有所增加。

大型物种范围处理方面，研究人员对大于平均值3、10、20和50个标准差的物种范围进行了敏感性分析。将物种范围修剪至高于平均值3个标准差时，仅移除3953个物种范围中的31个，就使覆盖范围减少61.2%。

存在阈值方面，遵循先前研究的方法，对物种分布模型使用高阈值(>90%)。对于热带湿润森林和红树林两个数据集，采用了替代方法，选择≥0.5作为阈值。

特征覆盖范围与先前筛选层的比较显示，更新后的关键栖息地筛选层增加了3803万平方公里，升级了455.8万平方公里，降级了25.85万平方公里，移除了624.6万平方公里。这表示相对先前工作的面积显著扩大，但可能仍低估了全球实际的关键栖息地。

使用说明

全球关键栖息地筛选层不能替代详细的地面关键栖息地评估。此处提到的关键栖息地特指筛选层中识别为"可能"或"潜在"关键栖息地的区域，并不表示经过确认的地面关键栖息地。这些数据使用户能够识别需要进一步调查的区域，包括完整的关键栖息地评估，并有助于指导影响缓解工作和保护行动。

研究人员建议主要使用栅格数据工作。虽然多边形层允许存储有关相关生物多样性触发因素的更多信息，但如果用户误将其视为实际矢量数据并开始对该层执行高级空间操作，则容易误用。

研究结论强调，更新后的关键栖息地筛选层代表了生物多样性保护工具的重要进展。通过整合54个生物多样性特征数据集，并与IFC PS6 2019年标准完全对齐，该层为识别高保护价值区域提供了更全面、最新的工具。分析表明，全球10.58%的区域被归类为可能关键栖息地，2.69%为潜在关键栖息地，较之前版本有显著增加。可能关键栖息地主要由重要鸟类和生物多样性区域(IBAs)、完整森林景观和保护区主导；潜在关键栖息地则由重要海洋哺乳动物区域(IMMAs)和世界自然保护联盟(IUCN)易危物种范围主导。

该研究的实际意义在于为企业、金融机构和保护实践者提供了关键工具，帮助他们在项目规划和实施早期识别潜在敏感区域，引导更有效的保护投资和影响缓解策略。特别是在"一带一路"倡议等大型基础设施项目的背景下，该筛选层能够帮助评估项目可能对生物多样性造成的风险，促进更可持续的发展路径。

然而，研究人员也指出，这仍可能低估了实际的关键栖息地，部分原因是严格的数据筛选标准，但也确实缺乏许多生物多样性特征的数据。随着新技术和数据集的不断发展，未来版本有望提供更全面的覆盖，为全球生物多样性保护工作提供更强有力的支持。