保护地策略的保护成效：来自巴西国家保护单位系统纵向分析的见解

《Land Use Policy》：Conservation outcomes across protected area strategies: Insights from a longitudinal analysis of the Brazilian National System of Conservation Units

　　

评估保护地（Protected Area, PA）中的土地利用和土地覆盖动态对于理解不同保护策略如何影响不同领土背景下的成效至关重要。本研究通过地理空间统计分析1985年至2022年间的土地利用和覆盖变化，并利用特别构建的自然覆盖动态指数（Natural Cover Dynamics Index, NCDI），对巴西国家保护单位系统下的保护地（PA）进行了最全面的纵向评估之一。结果显示，巴西保护地（包括严格保护类别）内自然区域的持续转换，其中农业扩张是自然覆盖丧失的主要驱动因素。研究结果还表明不同保护地类别之间的保护成效存在差异，强化了关于森林转型理论（Forest Transition Theory）和土地节约（Land Sparing）与土地共享（Land Sharing）策略的广泛理论和政治辩论。除了提供巴西保护成效的大规模实证证据外，本研究开发的分析框架有助于以政策为导向的评估，旨在改进战略保护规划和保护地系统（Protected Area System）的有效性。

**论文解读：保护地策略的保护成效——基于巴西国家保护单位系统的纵向分析**

**研究背景与问题**

全球生物多样性因人类活动显著下降，气候变化和生态系统退化加剧了保护需求。联合国2030年议程中的可持续发展目标15（SDG 15）要求立即遏制生物多样性丧失并逆转土地退化，但巴西在第一个十年内未能实现实质性转变，凸显国家保护策略的不足。保护地（Protected Area, PA）是巴西主要的生物多样性保护策略，其国家保护单位系统（SNUC）提供了标准化的机构数据库，适合进行长期空间分析。然而，现有研究多局限于特定区域或案例，缺乏全国尺度的综合性纵向评估。巴西保护地面积约164万平方公里，分布在全国各地，领土特征高度异质，亟需更全面的分析以理解不同保护策略和领土背景如何影响自然覆盖的长期变化，并探讨这些动态与土地节约、土地共享及森林转型理论等理论辩论的关联。

**研究内容与结论**

研究人员对巴西约130万平方公里的保护地（占大陆保护面积的80%）进行了纵向分析，基于1985年至2022年的土地利用和土地覆盖数据，开发了自然覆盖动态指数（Natural Cover Dynamics Index, NCDI）作为保护成效的代理指标。通过回归树模型分析行政和生物物理变量对NCDI₂₀₂₂的影响，发现：保护地内自然覆盖持续损失，农业扩张是主要驱动因素；严格保护类别也出现损失；低初始自然覆盖比例（Initial Natural Cover Proportion, NCPi）的保护地倾向于再生，而高NCPi的保护地（尤其是可持续利用类别）倾向于损失；保护地建立后存在时间滞后效应，即政策效果需一定时间才能显现。研究结果揭示了保护地策略的异质性成效，为巴西保护地系统的战略规划提供了实证依据，并丰富了土地节约/共享与森林转型理论的理论讨论。论文发表在《Land Use Policy》。

**主要关键技术方法**

本研究采用基于Land卫星影像（30米分辨率）的MapBiomas项目（第8版，1985-2022年）土地利用和土地覆盖数据，通过Google Earth Engine平台获取。研究人员计算了每个保护地的自然覆盖动态指数（NCDI），即评估时间点（t）与初始时间点（t₀，为保护地建立年或1985年）自然覆盖面积之比。采用条件推断回归树（conditional inference tree）分析行政变量（保护组别、管理类别、管辖控制、建立年份）和生物物理变量（生物群落、保护地面积、初始自然覆盖比例NCPi）对NCDI₂₀₂₂的影响。样本队列来源于巴西环境与气候变化部官方数据，共筛选出938个保护地（面积>1 km2，数据覆盖>95%，建立于2010年前），覆盖大陆保护面积的约80%。

**研究结果**

**4.1 保护地建立与其领土效应之间的时间滞后**

通过NCDI在2000年、2010年和2022年的纵向分析，发现中位数维持为1（指示自然覆盖保持），但数据离散度逐渐增加（四分位距从0.02增至0.05，幅度从1.85增至2.64）。这表明保护地建立后的领土效应存在时间滞后，且效应不均。2000年和2010年，经历自然覆盖再生的保护地数量多于损失的数量，但到2022年，损失的保护地数量增加。平均NCDI在2010年最高（1.003），表明保护地政策效果随时间趋于复杂。

**4.2 行政和生物物理变量解释自然覆盖动态的重要性分析**

回归树模型（R2=0.208）表明，初始自然覆盖比例（NCPi）是最重要的分割变量（贡献44%），其次是保护组别（27%）和生物群落（15%），管理类别（8%）和建立年份（6%）贡献较小，管辖控制和面积未被选中。首次分割以NCPi=36.67%为阈值：低NCPi保护地倾向再生，其中管理类别为生态站、森林和可持续发展保护区的保护地平均NCDI最高（1.426）；高NCPi保护地进一步按保护组别分割。严格保护组中，NCPi>80.79%的单元平均NCDI为0.995（倾向损失），而NCPi<80.79%的单元倾向再生，且建立于1998年前的单元再生效果更优。可持续利用组中，亚马逊、卡廷加、塞拉多和潘帕生物群落倾向损失，而大西洋森林和潘塔纳尔生物群落表现异质。农业扩张是自然覆盖损失的主要人为压力，即使在严格保护地中也呈上升趋势，表明土地节约功能受限；而再生趋势的保护地中农业活动下降。

**讨论与结论**

讨论部分指出，时间滞后可能源于生态响应时间、管理实施薄弱、土地权属冲突、人为用地重叠及选址不当等问题。不一致的评估可能误导资源分配，尤其在当前巴西面临保护地退化（PADDD事件）和政策削弱的背景下。农业扩张是主要驱动力，甚至在严格保护地中违法发生，造成经济和声誉风险。模型解释力有限（R2低），表明需纳入社会经济和政治变量。研究结果与土地节约/共享理论及森林转型理论对话：低初始覆盖保护地倾向再生，高初始覆盖保护地（包括严格保护）倾向损失，表明保护地政策在恢复退化区域比维持原始区域更有效。结论部分翻译如下：本研究对巴西130万平方公里保护地在维持自然覆盖方面的表现进行了基于综合方法的纵向分析。尽管未能完全识别出行政和生物物理变量以解释所有观测到的土地利用和土地覆盖动态变化，但本研究提供了基于NCDI的可复制分析框架。结果表明，一些严格保护地组别应优先通过强化与土地节约原则相一致的行动来加强，这在巴西森林转型过程仍不完整且不均的背景下尤为重要。可持续利用保护地需要更深入分析其具体目标，以评估土地共享策略能否确保与有效保护兼容的土地利用。通过扩展分析范围，本研究验证了现有文献发现，并基于理论和政策辩论，增进了对不同保护策略潜力和局限的理解。