《Journal for Nature Conservation》：Land use and land cover changes compromise ecosystem services in protected areas of Brazil
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保护区在维持生态系统服务（Ecosystem Services, ESs）方面发挥着关键作用，但其有效性往往取决于治理质量与土地利用动态。本研究评估了位于巴西南部巴伊亚州大西洋森林中部走廊内的16个可持续利用保护区（Protected Areas, PAs），
保护区在维持生态系统服务（Ecosystem Services, ESs）方面发挥着关键作用，但其有效性往往取决于治理质量与土地利用动态。本研究评估了位于巴西南部巴伊亚州大西洋森林中部走廊内的16个可持续利用保护区（Protected Areas, PAs），采用地理空间数据建模并提出生态系统服务聚合指数（Ecosystem Services Aggregate Index, ESAI）作为诊断评估与管理优先级排序工具。基于1992至2022年土地利用与土地覆被（Land Use and Land Cover, LULC）转换的空间分析，依据国际通用生态系统服务分类（Common International Classification of Ecosystem Services, CICES）构建生态系统服务供给与需求矩阵，并聚合为适配所分析保护区类别的指数。结果表明，30年间原生植被向农业与城市用地转化，导致海岸灌丛植被损失406 ha、森林群落减少75,459 ha。森林群落被识别为生态系统服务主要供给者，其次为红树林与海岸灌丛生态系统，而城市区域与牧场表现出高需求与低供给能力。ESAI显示16个保护区中10个处于严重警戒（ESAI ≤ 0.10），6个处于高压状态（0.11 ≤ ESAI ≤ 0.30）。管理工具的缺失或失效与较低ESAI得分相关，强调有效治理对维持生态系统功能的必要性。仅法律指定保护地位并不能保障生态保护或生态系统服务可持续性。这些发现凸显了ESAI作为指导适应性管理与保护规划诊断工具的潜力。
研究背景与问题提出
土地利用与土地覆被（LULC）变化引发的退化是21世纪最紧迫的环境与挑战之一。人为活动已改变地球约75%的陆地表面，预计2050年将达90%，导致土壤退化、栖息地丧失及生态系统服务（ESs）供给下降。保护区（PAs）被广泛视为生物多样性保护与ESs维持的核心策略，但国际证据表明仅设立保护区并不确保生态有效性，许多区域在保护生物多样性与ESs方面仅获中等或有限成功。巴西大西洋森林横跨17州、覆盖国土约15%，承载近72%人口与约80% GDP，却仅存24%原始森林，其中12.4%为原生优质林，是受人为LULC影响最严重的生物群系之一。在该区域，可持续利用保护区（包括环境保护区EPA、采掘保留区ER、相关生态利益区REIA）面临人类生计与生物多样性交织的压力，但针对此类区域ESs供需平衡与治理质量的情境化评估仍稀缺。因此，研究人员开展此项研究，旨在量化1992—2022年LULC动态对巴伊亚南部大西洋森林中部走廊16个可持续利用PAs内ESs供需的影响，并提出ESAI作为诊断与管理工具。
主要技术方法概括
研究人员以巴伊亚南部大西洋森林中部走廊16个公有可持续利用PAs为样本队列，空间数据重投影至UTM/SIRGAS 2000 24S；LULC动态基于MapBiomas第7、8版1992与2022年30 m分辨率年度序列，用交叉表矩阵与TerrSet软件做时空转换建模；ESs评估依CICES分供给/调节维护/文化三类，按LULC类×ESs类建0—5分供需矩阵（文献均值+野外校验），得?5至+5权衡矩阵；在此基础上提出ESAI，集成供给均值Sc与需求均值Dc、供给量级指数SMIc、需求量级指数DMIc及保护区影响指数（PAII，按SNUC与联邦法令6848/2009取0.05%—0.15%），经自然断点法（Jenks 1967）分阈验证，实现供需—制度背景一体化聚合。
研究结果
- 3.
结果
LULC动态（1992—2022）：原生向人工用地转化显著。红树林在ER持久率>90%、部分EPA>85%；森林群落在EPA持久79%、ER 82%、REIA 89%；海岸灌丛（restinga）乔木型损148 ha、草本型损258 ha；城市用地在部分EPA持久率达100%；牧场周转高（如Itacaré EPA仅27%持久、2783 ha转出）；30年间农林牧转化超33,000 ha、牧场超17,000 ha。森林净损失：增益41,357 ha、损失75,459 ha，净平衡为负，森林转农牧达72,612 ha，反向44,627 ha。
ESs矩阵与权衡：森林群落在EPA供给（x? 4.8）与文化（x? 3.75）最高；ER中森林文化值达5.0，水体文化x? 4.75；REIA森林调节x? 4.06、文化5.0。城市、养殖、林业、采矿在多数ESs呈供需赤字；红树林、海岸灌丛在调节与部分文化服务有正平衡。ER中红树林供需逆转（需求>供给），野生动植物营养服务赤字明显。REIA中非集约自然生态系统对分解、种子传播、水化学调节正平衡，但集约用地文化服务受限。
ESAI空间诊断：16个PAs中10个ESAI ≤ 0.10（严重警戒）、6个0.11—0.30（高压）。北部成片严重警戒，中部零星高压。管理计划实施率仅50%（7/16有，7/16无），管理委员会运作不全；无计划/无委员会单元ESAI普遍更低，证明法律指定不足以维持功能，治理工具缺失直接拖累ESs供给能力。
讨论与结论翻译
讨论指出，静态保护模型已不适用，需将LULC动态、治理质量与ESs供需平衡纳入综合框架。ESAI通过耦合生态容量（Sc·SMIc）与人文压力（Dc·DMIc）并乘PAII调节制度权重，能在0—1连续梯度上反映“临界—高压—稳定—高承载—可持续”的功能状态，其阈值经自然断点法与MEA/TEEB/CICES概念校验，可支撑管理计划、分区与参与式治理排序。研究人员强调，巴西亚热带大西洋森林可持续利用PAs的失效主因并非缺法律身份，而是缺管理计划、缺委员会、缺补偿机制落地。结论部分明确：过去30年LULC转换使森林与海岸灌丛萎缩，ESs供给主依赖森林—红树林—restinga序列，城市与牧场为净需求方；10/16 PAs处ESAI≤0.10证明生态功能已受损；仅设保护区不保ESs，有效治理+ESAI诊断+适应性管理才是维持保护区生态系统服务的关键路径。该研究发表于《Journal for Nature Conservation》。
