基于GIS的哥斯达黎加蒂拉兰山脉生物多样性保护优先区划定与生态系统服务优化研究

本研究针对哥斯达黎加蒙特韦德-阿雷纳尔生物区（MAB）保护地孤岛化问题，通过GIS空间分析技术量化6类生态系统服务（ES），首次系统识别出太平洋坡中海拔森林与阿雷纳尔湖周边区域为最高保护优先级，提出通过建立生物亚廊道连接现有保护地的策略，为平衡生态保护与经济发展提供科学依据。

　　

哥斯达黎加蒂拉兰山脉的蒙特韦德-阿雷纳尔生物区（MAB）被誉为中美洲生物多样性热点，拥有450多种兰花和众多濒危物种如裸颈伞鸟（Cephalopterus glabricollis）。然而，这片生态瑰宝正面临严峻挑战——现有5万公顷保护地多集中于高海拔陡坡区域，形成"生态孤岛"，而低地生命带因农业开发几乎完全丧失保护。更令人担忧的是，作为中美洲生物走廊（Mesoamerican Biological Corridor）关键节点，MAB与周边保护地的连通性被农田割裂，直接威胁美洲豹（Panthera onca）等广域物种的生存。

为破解这一困局，研究者们开展了一项开创性工作。他们运用地理信息系统（GIS）技术，首次对MAB周边17.4万公顷区域进行多维度生态价值评估。研究团队选取6大关键指标：生物廊道价值、坡度（土壤侵蚀风险）、土地利用类型、Holdridge生命带稀有度、生物多样性（基于甲虫/植物类群）及水电贡献量，构建了0-12分的综合评分体系。通过这种创新性的空间叠加分析，科学家们成功绘制出首张MAB区域保护优先级"热力图"。

关键技术方法包括：1）基于SNIT国家地理数据库的坡度与土地利用分析；2）采用Moran等提出的生物亚廊道模型；3）Holdridge生命带保护缺口量化评估；4）流域尺度水电产能计算；5）多源生物多样性数据空间整合。所有分析均限定在现有保护地边界外5公里范围内，确保研究聚焦于待保护区域。

研究结果揭示三大关键发现：

1. 太平洋坡中海拔森林：位于现有保护地西南方向的这片区域拥有5个紧密相邻的Holdridge生命带，其中3个在研究中完全未受保护。该区域同时具备高陡坡度（>35%）、现存次生林及特有物种集中分布特征，综合评分达9-12分。

2. 阿雷纳尔-特诺里奥廊道：连接MAB与特诺里奥火山国家公园的西北向走廊，其森林覆盖率达2/3，且位于阿雷纳尔水电站（占全国30%水电产能）集水区。尽管目前存在牧场景观，但低人口密度使其成为可行性较高的廊道建设区。

3. 加勒比坡低地：与预期相反，该区域因大规模农业开发导致原生植被丧失，生态系统服务综合评分仅3-5分。这提示传统保护模式在此类经济活跃区需转向其他策略。

讨论部分尖锐指出，当前保护空白正使MAB成为"气候变化的生态陷阱"——物种无法通过廊道进行适应性迁移。研究特别强调两个旗舰物种：美洲豹和贝氏貘（Tapirus bairdii），它们在特诺里奥保护区的健康种群可通过新建廊道补充MAB的孤立小种群。值得注意的是，研究者提出"选择性保护"理念，建议优先收购贝尔鸟生物廊道（Bellbird Biological Corridor）关键节点地块，而非全面铺开。

这项发表在《Nature Conservation》的研究，其核心价值在于将抽象的生态价值转化为可操作的空间规划方案。通过精确识别"高生态-低经济"价值土地，为资源有限的哥斯达黎加提供了保护杠杆率最大化的科学路径。正如作者Matthew D. Moran团队强调的，该成果不仅关乎区域保护，更是对全球生物走廊建设范式的创新探索——在气候变化加剧的21世纪，这种基于多维度生态系统服务的精准保护策略，或将成为热带地区平衡发展与保护的黄金标准。