《Biological Conservation》：How conservation trade-offs translate into biased conservation outcomes: A case study from China
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摘要在保护规划中，不同保护特征之间的权衡往往导致某些物种或区域表征不足。以往研究已记录了此类权衡，但这些权衡如何转化为有偏见的保护结果仍不清楚。在此，我们汇编了中国2733种陆生脊椎动物物种和11类生态系统服务的数据集，并采用四种方法开展保护规划：(1)物种丰富度(SRic)
摘要
在保护规划中，不同保护特征之间的权衡往往导致某些物种或区域表征不足。以往研究已记录了此类权衡，但这些权衡如何转化为有偏见的保护结果仍不清楚。在此，我们汇编了中国2733种陆生脊椎动物物种和11类生态系统服务的数据集，并采用四种方法开展保护规划：(1)物种丰富度(SRic)、(2)生态系统服务(ES)、(3)校正加权特有性(CWE)以及(4)基于目标的互补性算法(TB)。我们基于其空间优先排序和特征覆盖情况进行比较，并分析了不同保护结果背后的原因。结果显示，SRic和ES方法偏好东部地区，而CWE和TB方法则更偏向西部。TB方法实现了最高的物种目标达成率，但其生态系统服务覆盖度显著低于ES方法。分布范围广、其分布区内物种丰富度高以及分布区中心偏东的物种通常得到更好的保护，而两栖动物则持续得到较无效的保护。SRic和ES值高的区域通常拥有充足的水资源和较高的初级生产力，而CWE和TB值高的区域则具有复杂的地形。充足的水资源、高生产力、复杂地形和稳定气候之间表现出强烈的协同效应。我们的结果证明，保护目标之间的权衡会在保护结果中产生系统性偏差，这些偏差与物种特征和环境条件相关。为实现《昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架》30%的目标，整合多种保护视角并将资源导向容易被忽视的特征和区域，对于构建稳健的保护网络至关重要。
引言
生物多样性是人类生存和发展的基础，正经历着前所未有的下降（Hooper等人，2005；IPBES，2019；Malanoski等人，2024；Urban，2024）。国际保护目标，包括《爱知生物多样性目标》下（CBD，2010）的17%目标、《昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架》（KMGBF）下（CBD，2022）的30%目标以及更为雄心勃勃的"半地球"倡议（Dinerstein等人，2017），反映了在需要采取保护行动方面日益增长的共识。然而，尽管保护区不断扩展，仅有17.6%的陆地面积和8.4%的海洋面积受到保护（UNEP-WCMC和IUCN，2024）。生物多样性的持续下降凸显了对更有效保护策略的需求（Maxwell等人，2016；Pressey等人，2021；Gohr等人，2025）。
各种保护方法已被开发出来以指导保护规划，包括生物多样性热点（Myers等人，2000）、特有性（Kier等人，2009）、生态系统服务（Goble，2007）以及基于目标的方法（Rodrigues等人，2004）。这些方法提供了有价值的见解，并因其高效、覆盖范围广、有利于人类福祉或维持物种存续等优势而被广泛采用（Costanza等人，2014；IPBES，2019；Peyre，2020；Allan等人，2022；Guo等人，2023；Baselga等人，2025）。最近，保护规划持续发展为整合多个生物多样性维度和目标的更综合的框架（Karimi等人，2023；Cui等人，2024；Neugarten等人，2024）。然而，生物多样性特征之间强大的空间不匹配可能导致不同的优先区域，从而可能引起某些物种或区域表征不足（Naidoo等人，2008；Gunton等人，2017；Xiong等人，2026）。因此，对某一特征进行优先排序可能导致其他特征表征不足，因为权衡在生物多样性特征中广泛存在（O Connor等人，2021；Li等人，2025）。
权衡描述了一种当一个特征上升而另一个特征下降的情形（Bennett等人，2009）。以往研究已记录了跨类群、区域和生物多样性水平的此类现象。广泛而言，物种丰富度和特有性表现出空间分离，导致其热点之间重叠极少（Orme等人，2005；Grenyer等人，2006）。类似地，物种和生态系统服务保护的优先区域通常表现出有限的空间重叠（Strassburg等人，2010；Jung等人，2021），且这种不匹配的强度随服务类别和空间尺度而变化（Cimon-Morin等人，2013；Watson等人，2020）。在方法学层面，比较研究显示，不同的保护规划算法，如基于丰富度、基于特有性和基于互补性等，可能产生显著不同的优先地图（Brooks等人，2006；Kukkala和Moilanen，2013）。然而，大多数现有研究专注于描述此类权衡存在于何处以及如何存在，通常使用诸如总面积重叠或总体特征覆盖等聚合指标。较少关注的是这些权衡如何转化为某些物种和区域持续表征不足的问题。理解这些有偏见的后果对于在有限资源下实现保护的全面性和充分性至关重要（Giakoumi等人，2025）。
在本研究中，采用覆盖中国2733种陆生脊椎动物物种和11类生态系统服务的综合数据集来解决这些问题。对物种丰富度、生态系统服务、校正加权特有性和基于目标互补性方法下的保护优先排序结果进行评估和比较。此外，使用广义线性模型确定在不同方法下与表征不足相关的物种特征，并使用空间统计学探讨保护协同和权衡的潜在驱动因素。本研究旨在：(1)揭示不同方法下优先排名的分布模式；(2)评估不同优先排序方法如何影响保护结果；(3)探讨哪些以及哪些物种和区域通常被优先或忽视；(4)为在更大范围内构建更科学和稳健的保护网络提供依据。
章节摘要
研究区域与生物多样性数据收集
本研究以中国大陆及其两个主要岛屿——海南岛和台湾岛作为研究区域（73°—135°E，18°—54°N）。中国位于东亚，跨越广阔的地理区域，气候复杂多样（Beck等人，2018）。中国占全球陆地面积约6%，却拥有近15%的世界陆生脊椎动物，并承载了四个生物多样性热点（Mittermeier等人，2004；Xu等人，2019）。这一广袤的
四种方法下的优先排名地图
对TB方法的敏感性分析表明，三个阈值之间的空间排名具有高度一致性。Spearman相关系数在0.71（30%和50%阈值之间）到0.90（17%和30%阈值之间）之间（附表S3）。鉴于这种相对稳定性，我们在后续分析中报告了基于30%阈值的TB方法结果。
SRic优先排名地图呈现出从东南向西北递减的梯度，具有
讨论
通过比较物种丰富度（SRic）、生态系统服务（ES）、校正加权特有性（CWE）和基于目标（TB）保护规划方法下的保护结果，本研究揭示保护目标之间的权衡可能导致系统性偏差。地理范围更大、其分布区内平均物种丰富度更高以及分布中心更偏东的物种更有可能实现其保护目标，而两栖动物则较少
CRediT作者贡献声明
熊能：撰写——初稿、可视化、方法学、形式分析、概念化、数据整理。彭亮飞：方法学、概念化。灵慧：方法学、获取资金。王天下：概念化。马雅文：方法学、概念化。严东：概念化。吴伟：概念化。王麓岐：概念化。包新康：撰写——审阅与编辑、监督、方法学、概念化、验证。赵伟：撰写——审阅与
在撰写过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本工作的过程中，作者使用了DeepSeek以润色句子。使用该工具后，作者根据需要审阅并编辑了内容，并对所发表文章的内容承担全部责任。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本工作由甘肃紫竹林生态系统观测研究站（编号20JR10RA658）和核工业高放废地质处置创新中心支持。
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