《Current Forestry Reports》:National Monitoring of Mangroves has Outpaced their Integration into Climate Policy
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近年来,雄心勃勃的全球红树林保护目标快速推进,然而关于是否有相应体系有效追踪这些目标的进展,人们知之甚少。特别是,研究人员缺乏对各国监测红树林面积和状况变化的国家能力及其与国家气候政策互动关系的理解。本综述通过刻画全球前35大红树林分布国(按红树林面积排序,约
近年来,雄心勃勃的全球红树林保护目标快速推进,然而关于是否有相应体系有效追踪这些目标的进展,人们知之甚少。特别是,研究人员缺乏对各国监测红树林面积和状况变化的国家能力及其与国家气候政策互动关系的理解。本综述通过刻画全球前35大红树林分布国(按红树林面积排序,约占全球红树林覆盖面积的~95%)的红树林监测国家能力,并将其置于《巴黎协定》(Paris Agreement)框架下的关键气候减缓政策与机制中进行定位,从而填补了这一空白。综述显示,过去二十年间,红树林监测能力既有进步也存在缺口。尤其值得注意的是,许多国家现已具备较强能力,能够自主运用遥感(remote sensing)方法追踪红树林面积的变化;然而,将红树林纳入基于野外的系统性森林清查(如国家森林清查,NFIs)的情况则较为少见。研究人员并未发现那些将红树林更深入纳入气候政策的国家拥有更强的监测能力。相反,研究人员观察到,许多监测能力强的国家缺乏相应的政策雄心,这为扩大红树林保护承诺提供了机遇。有效的监测是追踪红树林保护承诺进展的基础。研究结果表明,尽管近几十年来许多国家提高了监测能力,但在某些区域和方法(如野外清查)方面仍有大量工作要做。研究结果指出了定向投资、更好的数据标准以及加强监测与政策之间的联系,可助力实现保护这些至关重要生态系统的承诺。
引言
红树林是位于热带、亚热带和暖温带海岸线的植被湿地,是对气候变化减缓和适应均至关重要的生态系统。随着国际社会努力应对气候变化和遏制生物多样性丧失的全球目标,对自然气候解决方案(即保护、恢复和改善管理)的呼声日益高涨,推动了红树林保护和恢复目标被纳入国家层面的政策和承诺。例如,保护和恢复沿海生态系统的目标越来越多地出现在2015年《巴黎协定》的国家自主贡献(NDCs)中,但其范围和雄心差异很大。截至2025年,全球至少45个国家在其新的或更新的NDCs中将蓝碳生态系统(红树林、盐沼和海草)列为减缓目标,或以更广泛的术语提及蓝碳。建立基于证据的政策目标固然重要,但成功实现和报告这些目标将在很大程度上依赖于实际的实地实施和监测过程——包括通过天基地球观测和空间规划等工具。
土地覆被变化的监测通常通过两种途径进行:(i)遥感影像分析和(ii)野外清查。前者可提供面积和植被结构的全覆盖数据,后者则提供更广泛变量的补充数据,如生物多样性、幼苗幼树更新、树木死亡/退化或土壤碳。红树林在遥感和野外清查两方面都面临众所周知的挑战,这促使了全球建模方法来帮助填补关键数据空白。这些进展可直接支持红树林保护和恢复的承诺,但研究人员缺乏对各国政府目前使用这些技术程度的了解。政策目标(如NDCs中设定的目标)理想情况下应基于当前的红树林面积和状况,因此准确的监测数据对于设定SMART(具体的、可衡量的、可操作的、现实的和有时间限制的)目标至关重要。
汇编森林面积和状况统计数据的国际进程可为国家级森林监测状况提供宝贵见解。这些定期报告框架促使各国提交其森林资源的官方统计数据,通常区分不同的森林类型或生态系统。由此产生的定期报告提供了森林面积和状况的见解,同时也揭示了国家监测能力的强度和演变。对这些提交材料的分析表明,近几十年来各国的森林清查和监测能力有了很大提高。然而,尚不清楚这些增强的能力是否同样适用于红树林的独特条件,尽管它们越来越多地被纳入NDCs。为了加强红树林的国家治理,本研究评估了红树林保护与气候减缓目标背景下的红树林监测能力。具体而言,研究人员评估了监测面积(例如,通过使用遥感技术)和状况(例如,野外清查样地的存在)的国家级能力。研究目标有三:(i)增进对支撑国家红树林监测的数据来源和方法的理解,(ii)评估各国监测红树林变化的能力如何随时间发展,以及(iii)将这些能力与红树林特定的政策目标和机制联系起来,以NDCs和国家温室气体清单报告(NIRs)作为代理指标。
方法
本研究聚焦于全球前35大红树林分布国(按红树林面积排序),这些国家共同占全球红树林森林覆盖面积的95%。研究人员通过分析(i)联合国粮农组织(FAO)2005年至2025年全球森林资源评估(FRA)的国家提交材料,以及(ii)红树林被纳入NDCs和NIRs的程度,评估了这35个国家的国家红树林监测能力与气候报告之间的关系。研究人员采用从Nesha等人改编的框架来评估FRA国家报告中体现的红树林监测能力及其随时间的变化,然后将此框架扩展到评估各国随时间将红树林纳入其NDCs和NIRs的程度。研究人员使用NDCs和NIRs作为政策整合的指标,因为这些文件在不同国家间具有可比性,并且在过去15年中定期更新,反映了国家气候行动雄心的转变。
首先,研究人员收集了35个重点红树林分布国2005、2010、2015、2020和2025年的FRA国家报告,审查了各国如何追踪红树林面积和生物量/碳储量的定量和定性数据。接着,研究人员使用联合国气候变化框架公约(UNFCCC)报告门户网站审查了所有35个重点国家在2015年至2025年6月期间提交的所有NDCs。每个NDC中红树林作为减缓、适应或生物多样性战略的独立组成部分出现一次,该国得一分,最高分上限设为4分。对于NIRs,每个报告中红树林被列为单独的土地类别(而非归入“森林”或“湿地”)得一分。
研究人员采用从Nesha等人改编的指标,对红树林面积估算中遥感的使用情况以及红树林纳入国家森林清查(NFIs)的情况进行了评分(0-4分)。分数主要反映:(i)报告中是否使用了原始数据,(ii)这些数据是由内部生产还是依赖外部援助,(iii)存在多少原始估算值以及它们是否随时间一致产生,以及(iv)数据的时效性。研究人员将自主实施的测绘和清查过程评分高于依赖外国援助的重复努力,因为未来可能无法获得支持重复监测过程的外国援助。对于政策雄心和机制,研究人员建立了红树林纳入NDCs和NIRs的指标,主要关注那些持续将红树林纳入其气候变化减缓政策目标和承诺的国家。
随后,研究人员试图了解国家生产的红树林面积估算值与全球地图之间的比较。研究人员使用了三个红树林时间序列数据集:全球红树林观察(GMW)、21世纪全球红树林覆盖(GMC-21)和连续全球红树林动态(CGMD),将它们与国家报告的估算值进行比较。每个时间序列以大约30米的空间分辨率提供红树林的二元存在/不存在,但在底层卫星图像和方法上有所不同。研究人员计算了绝对相对差和有符号相对差,以检验国家报告估算值与独立估算值之间的差异是否随时间减小,这可能表明最佳科学实践与国家监测方法的一致性。
最后,研究人员交叉参照了红树林监测指标得分与红树林纳入NDCs和NIRs的指标得分,以了解那些持续将红树林纳入其NDCs和NIRs的国家是否也是监测能力最强的国家,反之亦然。
结果
国家报告的红树林面积在五个报告年份中高度可变。未观察到一致的过高或过低估算模式。例如,印度尼西亚、缅甸和澳大利亚等国在最近报告年份中的数据与独立估算值紧密吻合,而巴西和尼日利亚报告的值明显更高,马来西亚和巴布亚新几内亚报告的值则明显更低。研究人员也没有看到强有力的证据表明国家报告估算值与独立估算值正在随时间收敛。对于某些国家,后期报告的估算值相对于2005年的估算值趋于收敛,但这并不普遍。
评分分析显示,各国红树林监测能力存在显著差异。在前十大红树林分布国中,除尼日利亚外,所有国家的遥感使用得分至少为3分。然而,只有六个国家明确拥有允许在红树林层估算生物量/碳储量的正式NFIs(NFI得分至少为3分),再次表明与地理空间技术的使用相比,将红树林纳入野外NFIs的速度较慢。平均而言,用于监测红树林的遥感得分从2005年的2.09增加到2025年的2.74(满分4分),20年内提高了31%。红树林纳入NFIs的平均得分始终较低,从2005年的0.80上升到2025年的1.91,但百分比增长(139%)是遥感得分增长的4.5倍,反映了许多国家近期倾向于为红树林建立国家森林层并通过永久样地和遥感相结合的方式进行监测。
在将监测能力与政策雄心进行比较时,研究人员获得了34个国家的完整得分集。在这组国家中,24个国家具有较高的国家红树林监测能力(2025年遥感得分≥3),但只有16个国家具有相当高的NFI能力(NFI得分≥3)。28个国家在其NDCs中包含了红树林,仅13个国家在其NIRs中包含了红树林。只有四个国家(澳大利亚、加蓬、美国和越南)不止一次在其NIRs中将红树林作为独立组成部分报告。双向比较表明,遥感能力得分往往高于NFI能力,红树林纳入NDCs的速度往往快于其纳入NIRs的速度。
讨论
分析确定了FRA报告中用于报告国家红树林状况的数据来源和方法的多样性。早期FRA国家报告中广泛使用合成案头综述,如FAO的《世界红树林:1980-2005》。近期,许多国家采用了内部测绘方法或与国际顾问合作来绘制土地覆被图,这改善了国家红树林面积估算。然而,这些顾问驱动的过程并非总能转化为一致和可重复的监测。在最近的报告中,研究人员观察到使用遥感监测红树林的能力得到广泛提高,这既反映了红树林作为保护目标生态系统的优先地位,也反映了卫星数据、空间处理和计算能力的日益普及。将红树林正式纳入NFIs似乎落后于遥感监测的使用,这与所有类型森林的监测趋势相似。红树林给NFIs带来了超出野外可达性考虑的挑战,例如沿海岸线小而线性的足迹需要加密样点以提高样本的统计代表性。
监测能力与政策雄心的比较表明了可以改进的关键领域。许多国家已经因强大的地理空间能力而处于追踪红树林面积变化的有利位置,但这些国家中的许多尚未将红树林正式纳入其NDCs或NIRs。这种整合的缺失导致了《巴黎协定》签署国目前未捕获的大量潜在气候减缓效益。相反,一些将红树林纳入其NDCs的国家明确提到了改进红树林监测和绘图过程的需求。红树林和其他沿海生态系统经常遇到与其分类相关的挑战,这对它们的报告有重大影响。红树林可能被归类为森林或湿地,而森林部门以外的多个机构可能参与红树林监测和政策。将红树林重新归类为湿地很有吸引力,因为根据IPCC指南,湿地有资格核算土壤有机碳,但这需要重新计算各国整个报告时间线上的NIRs,并在行政和财务上带来挑战。
结论
评估突出了国家红树林监测能力、气候变化减缓目标设定和报告机制方面的进展与差距。最终,这三个过程相互关联——在NDCs中强调红树林可能标志着其优先地位,从而导致监测加强并被纳入报告机制。相反,强大的监测过程和关于红树林面积与状况变化的准确数据将使各国能够设定可实现的目标,从而促进其参与国际气候减缓进程。分析指出了已经具备强大红树林监测能力的国家和地区,以及加强能力建设和资源投入可能推动更具雄心和更易实现的目标的领域。更多地采用遥感方法为直接与政策目标挂钩的监测机制提供了一个可及且有前景的基础。然而,将红树林纳入野外清查对于追踪这些生态系统状况的变化至关重要,这更直接地代表了各国政府寻求保护的生态系统服务。