综述：生物多样性保护如何适应气候变化：基于跨空间尺度框架的探讨

《Frontiers in Climate》：How biodiversity conservation adapts to climate change: from a cross-spatial scale framework

本文构建了区域-景观-现场多尺度协同适应框架，提出气候适应性管理策略在区域规划中侧重动态监测与风险评估，景观尺度强调保护区网络优化与生态廊道建设，现场尺度聚焦关键物种保护与入侵物种监测。研究发现跨尺度协同可显著提升生物多样性气候韧性，但存在政策协同滞后、数据整合不足及社会经济公平性挑战，需加强多学科协作与长期动态监测。

　　气候变化已成为全球生物多样性面临的最严峻威胁之一，而气候适应则成为生物多样性保护的关键组成部分。本文通过构建跨尺度框架，系统地回顾了增强生物多样性适应力的管理策略，旨在揭示适应性管理在不同空间尺度上的应用差异，并强调跨尺度协作的重要性。研究结果表明，生物多样性对气候变化的适应需要跨空间尺度的综合框架，该框架突出了区域、景观和站点层面策略之间的垂直互动与相互依赖关系。此外，适应性管理策略在不同空间尺度上存在显著差异。在区域尺度上，动态规划基于评估和监测，优先考虑气候变化对生态系统和物种的适应性影响；在景观尺度上，保护区域作为核心，通过扩展其范围并重构网络，利用廊道、生态阶梯、栖息地矩阵渗透性和气候避难所来提升适应能力；而在站点尺度上，重点则放在关键物种的就地和异地保护，以及对入侵物种的实时监测。这些策略的跨尺度协同作用，有助于提升生物多样性的适应能力，同时促进生态系统的稳定性与韧性。

随着全球气候变化的加速，生物多样性面临前所未有的挑战。自1950年以来，全球气候的变化速度超过了过去一百万年中任何可比时期，而人为引起的气候变化已成为生物多样性面临的最大威胁之一。这种变化对物种的物候、分布和丰度产生深远影响，并进一步影响生态系统的结构、功能和稳定性，以及其对气候变化的反馈调节能力。例如，气温升高促使大量物种向极地和高海拔地区迁移，导致生态系统的复杂变化。与此同时，气候变化引发的生态系统退化通过连锁效应显现，如在1°C升温时，大规模珊瑚白化现象已广泛出现；在2°C升温时，大多数欧洲生态系统受到严重破坏，地中海地区的植物多样性显著下降；而在超过3°C的升温背景下，欧亚大陆、东亚、加拿大和美国中部地区的森林将面临大规模损失。极端气候事件如飓风Idai也对生态系统造成了深远影响，导致莫桑比克小型食草动物种群减少28%。这些现象凸显了气候适应在生物多样性保护中的重要性，使其成为全球性议题。2024年《生物多样性公约》第十六次缔约方会议（COP16）将“气候变化”和“生物多样性治理”列为关键议题，表明国际社会对这一问题的高度重视。

当前关于生物多样性适应气候变化的研究和实践已取得一定进展，但仍然存在诸多不足。过去二十年中，科学家们对适应性策略进行了系统性回顾。例如，Heller和Zavaleta（2009）在1975年至2007年的研究基础上，对适应性策略进行了分类，而McLaughlin等（2022）则进一步追踪了2007年至2017年间的相关研究，发现气候避难所、气候适应性辅助迁移和气候适应性遗传是应对气候变化的最新且有效的策略。此外，还有专门针对某一适应性策略的综述，如生物多样性适应性规划（Watson等，2012）、基于土地利用的适应性规划（Schmitz等，2015）、适应性空间规划（Reside等，2018）以及栖息地连通性（Keeley等，2018）。然而，这些研究多集中于单一尺度，未能充分揭示生物多样性适应性策略在不同空间尺度上的协同作用。因此，有必要构建一个整合框架，系统地回顾不同空间尺度的适应性管理策略，并识别关键的未来研究挑战。

本文基于景观生态学理论，构建了一个跨尺度的生物多样性适应性分析框架，系统地回顾了区域、景观和站点三个尺度上的适应性管理策略，并重点探讨了这三个尺度之间的协同作用。研究采用德尔菲法对框架进行了初步验证，并通过典型案例分析其解释力和适用性。该框架不仅考虑了气候变化的生态影响，还关注了政策实施的协同机制，从而为生物多样性适应性管理提供了理论支持和实践指导。研究指出，生物多样性适应性管理需要在不同尺度之间建立有效的反馈机制，以增强生态系统的韧性，并应对气候变化带来的不确定性。

在区域尺度上，适应性规划强调动态的策略制定，通过评估和监测来识别气候变化带来的脆弱性，并制定相应的保护目标和空间项目。区域尺度的适应性规划涉及广泛的地理区域，其核心在于确保生态系统的完整性和适应性。例如，中国在《国家气候变化适应战略》（2035）和《国家气候变化行动计划》（2014-2020）中，将生态系统作为适应性规划的关键领域。这种规划不仅考虑了气候变化对生物多样性的影响，还结合了可持续发展框架，将适应性策略融入到农业、水资源、公共卫生、能源和国家安全等各个领域。同时，适应性规划强调政策的灵活性和可操作性，确保其能够根据实际需求进行调整和优化。

在景观尺度上，适应性策略的核心在于扩展保护区域网络，提升栖息地连通性。景观尺度的适应性规划强调通过廊道、生态阶梯和景观矩阵来增强物种的迁移能力和栖息地的连续性。例如，美国的“切萨皮克湾计划”通过区域合作，指导对北美最大河口的恢复和保护；而欧洲的“Natura 2000”网络则通过标准化的监测和管理框架，整合了27,000多个保护区域，提升了景观尺度上的生态连通性。此外，景观尺度的适应性策略还包括对气候避难所的识别，以确保在气候变化背景下，物种能够找到适宜的生存环境。然而，景观尺度的适应性策略仍面临诸多挑战，如生态系统复杂性、社会经济冲突和物种响应的多样性。

在站点尺度上，适应性策略则聚焦于关键物种的保护和入侵物种的监测。站点尺度的适应性管理强调就地保护和异地保护相结合，以增强物种的生存能力和生态系统的稳定性。例如，通过保护关键物种的栖息地，提升其适应能力；同时，对入侵物种进行持续监测，以评估其对遗传多样性和生态系统完整性的影响。然而，站点尺度的适应性策略也面临一定的局限性，如缺乏跨尺度的协同机制，以及适应性管理反馈的延迟问题。

总体而言，生物多样性对气候变化的适应需要跨尺度的综合策略，以确保不同尺度上的管理措施能够有效协同。区域尺度的适应性规划为景观和站点尺度提供了战略指导，而景观尺度的策略则为站点尺度的适应性管理提供了空间支持。站点尺度的适应性措施则是最直接的保护行动，如关键物种的保护和入侵物种的控制。这些策略的整合不仅有助于提升生物多样性的适应能力，还能增强生态系统的稳定性，减少气候变化带来的风险。然而，跨尺度的适应性管理仍面临诸多挑战，如不同尺度间的协调不足、生态连锁反应的识别困难、政策实施的滞后性以及跨学科合作的障碍。因此，未来的研究和实践应更加注重跨尺度的协同机制，以实现生物多样性保护与气候变化适应的有机结合。