《Journal of Marine Science and Engineering》:A New Methodological Model for Designating Transboundary Marine Protected Areas
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跨界海洋保护区(Transboundary Marine Protected Areas, TMPAs)旨在保护跨越海洋管辖边界的生态特征与生态过程,但其有效划设需将生态证据与多元法律、空间规划、制度及管理体系相整合。本研究开发了一套可操作的方法论,用于识别、
跨界海洋保护区(Transboundary Marine Protected Areas, TMPAs)旨在保护跨越海洋管辖边界的生态特征与生态过程,但其有效划设需将生态证据与多元法律、空间规划、制度及管理体系相整合。本研究开发了一套可操作的方法论,用于识别、划定、划设及管理离岸TMPAs,其基础是对六种语言共288份科学、法律、政策、技术与制度文献的结构化分析。所构建的框架将既有概念改编为一项包含20个组成部分的分步程序,该程序将生态连通性、空间划定、累积压力评估、监管等效性、治理、监测及适应性管理相衔接。研究人员采用基于来源类型的分级体系,对来源的权威性、质量、相关性与证据强度进行评估,并在各阶段对不确定性进行定性处理。该方法论在波罗的海南部区域进行了测试,聚焦于极度濒危的波罗的海 Proper 港湾鼠海豚(Phocoena phocoena),其种群估计为400–500头,且呈现显著的季节性聚集。六项分析步骤将该框架付诸实施,最终形成一项初步空间结构,涵盖分布于立陶宛、波兰与瑞典的3个核心区、4条生态廊道及3个支撑区。法律与制度比较揭示了通过欧盟(European Union, EU)与赫尔辛基委员会(Helsinki Commission, HELCOM)共享框架所实现的实质性兼容性,同时也识别出在监测、许可、渔业管理、执法及管理安排方面的差异。案例研究证明了该方法论的内部一致性与操作适用性,但并未提供生态有效性的证据,因为拟议的TMPA尚未正式划设或开展前瞻性监测。关于物种分布、累积影响、最终边界及跨辖区等效措施的实施仍存在不确定性。因此,该模型具有可复现性,并能切实支持TMPA规划的结构化决策,以及识别关键的生态、法律与治理需求。该模型的未来发展应聚焦于在非欧盟情境及国家管辖范围以外区域(Areas Beyond National Jurisdiction, ABNJ)开展测试。
一、研究背景与问题
海洋环境是众多濒危物种尤其是迁徙物种的重要栖息地,提供觅食场、栖息地与迁徙廊道。海洋保护区(Marine Protected Areas, MPAs)作为生物多样性保护的关键工具,其数量自21世纪以来持续增长。然而,单一国家管辖范围内的保护区难以有效保护跨越政治边界的生态过程与迁徙物种,因此跨界海洋保护区(Transboundary Marine Protected Areas, TMPAs)的建立成为海洋生态网络建设的必要环节。国际层面,《生物多样性公约》(Convention on Biological Diversity, CBD)下的爱知生物多样性目标及后续的昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架确立了“30×30”目标,即到2030年有效保护全球至少30%的陆地和海洋区域。欧盟层面,《栖息地指令》《鸟类指令》《海洋战略框架指令》(Marine Strategy Framework Directive, MSFD)及《海洋空间规划指令》(Maritime Spatial Planning Directive, MSPD)共同构成了离岸TMPA发展的制度框架。然而,TMPA的划设面临多重挑战:生态连通性与政治管辖边界之间的张力、各国法律与制度体系的差异、累积性人为压力的评估困难、以及跨辖区监管等效性的实现等问题均缺乏系统性的方法论指导。现有研究多聚焦于单一国家或单一维度的保护区规划,缺乏将生态、法律、制度与管理要素整合为可操作流程的综合框架。
二、研究内容与结论
针对上述问题,本研究旨在提出一套新的方法论模型,用于建立可行的离岸TMPAs,以助力欧洲海域“30×30”目标的实现。研究人员通过对六种语言共288份科学、法律、政策、技术与制度文献的系统性内容分析,构建了一个包含20个信息组件的框架,并将其转化为涵盖生态连通性、空间划定、累积压力评估、监管等效性、治理、监测与适应性管理的分步程序。该方法论在波罗的海南部区域进行了案例验证,以极度濒危的波罗的海Proper港湾鼠海豚(Phocoena phocoena)为主要保护对象。研究得出以下结论:第一,该框架能够将生态证据与法律制度分析整合为可执行的工作流程,在案例区域产生了包含3个核心区、4条生态廊道和3个支撑区的初步空间结构;第二,立陶宛、波兰和瑞典三国通过欧盟与赫尔辛基委员会(Helsinki Commission, HELCOM)共享框架实现了实质性法律兼容,但在监测、许可、渔业管理、执法等方面存在差异;第三,该方法论具有内部一致性和操作适用性,但尚不能证明生态有效性,因为拟议TMPA尚未正式划设或开展前瞻性监测。研究的重要意义在于提供了一个可复现、可审计的TMPA规划决策支持工具,能够系统识别关键的生态、法律与治理需求。
三、关键技术方法
研究人员采用了以下主要技术方法:其一,系统化文献内容分析法,遵循Bowen的文档分析方法,对288份多语言文献进行识别、筛选、分类、编码与综合;其二,证据分级与不确定性处理框架,从权威性、质量、相关性和证据强度四个维度评估来源,并采用功能证据层级(Functional Evidence Levels)作为主张构建规则;其三,地理信息系统(Geographic Information System, GIS)叠加制图与空间综合方法,用于整合生态数据与人类活动数据;其四,法律与制度比较分析法,对三国管辖体系进行系统对比;其五,案例研究验证法,在波罗的海南部区域开展六阶段分析程序。样本来源包括Google Scholar检索的文献数据库,以及Scopus和Web of Science Core Collection的快速控制检索。
四、研究结果
4.1 TMPA的划定
4.1.1 TMPA划设的生态标准
研究人员将HELCOM指南、CBD生态或生物重要海洋区域(Ecologically or Biologically Significant Marine Areas, EBSAs)、国际自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature, IUCN)重要海洋哺乳动物区域(Important Marine Mammal Areas, IMMAs)、关键生物多样性区域(Key Biodiversity Areas, KBAs)标准及海洋世界遗产标准等既有框架改编为七项适用于跨界情境的生态标准:独特性或稀有性、物种生活史阶段重要性、受威胁或濒危物种与栖息地重要性、脆弱性与敏感性、生物多样性、自然性以及MPA网络层面的连贯性(包括代表性、连通性、复制性和充分性四个子标准)。每项标准均被赋予明确的跨界视角,例如独特性应在海洋生态区尺度而非政治边界尺度上评估,连通性应遵循“连通性-管理”原则等。
4.1.2 关键跨界海洋栖息地的划定
研究人员提出了一套多步骤的栖息地划定流程:首先编制国际公约、区域公约及欧盟指令下的优先保护栖息地与物种目录;其次系统绘制海洋巨型动物及其他关键迁徙物种的觅食、繁殖、育幼、社交与迁徙区域;再次利用GIS和决策支持工具评估生态价值、连通性、脆弱性与代表性,并与现有MPAs和KBAs网络叠加分析识别保护空缺;最后基于生物地理边界而非政治边界进行TMPA空间范围的谈判与共识构建。
4.2 建立TMPA的方法路径
4.2.1 保护问题与目标的界定与框架构建
研究强调第一步是明确保护问题,确定主要目标是生物多样性保护、栖息地恢复、迁徙物种保护、鱼类种群恢复、气候适应还是多用途生态系统管理。所有参与国应协作制定并正式通过管理计划,同时编制法律与制度基线,建立法律矩阵以识别管辖权限、管理授权、执法权力和争议解决机制。
4.2.2 信息的全面收集
研究强调由联合中央机构协调信息收集,整合历史与近期数据,采用经验或动态建模方法。研究人员列出了建立TMPA所需的20个关键信息组件及其标准化收集方法,强调跨辖区信息的可比性与互操作性比信息数量更为重要。同时建议开展协调的实地调查以确定物种丰度、分布模式、行为特征及关键栖息地。
4.2.3 高级信息综合
研究指出GIS叠加制图是综合多源空间数据的关键工具,可分析海底地形、海洋学条件、生物因素、人类活动与管辖边界之间的空间关系。模拟建模技术可用于预测物种分布和评估气候变化影响。研究还探讨了人工智能(Artificial Intelligence, AI)在物种保护、监测、预测及非法资源利用检测方面的应用前景,以及可解释人工智能(Explainable Artificial Intelligence, XAI)在高风险决策中的重要性。
4.3 TMPA管理计划的最终确定
4.3.1 保护类别的选择
研究指出,对于多用途的大型TMPAs,单一IUCN类别可能不适用,宜采用分区模型,将高度保护的核心区与周边缓冲区及可持续利用区相结合。TMPAs的IUCN类别应在所有参与国保持一致,以确保跨界保护制度的一致性。研究讨论了保护性海景(IUCN类别V)和海洋和平公园作为跨界保护制度的潜在优势。
4.3.2 管理分区
分区是将保护目标转化为可操作、地理明确的管理措施的主要工具。研究强调分区应基于生态系统方法,考虑栖息地完整性、连通性、人类活动替代可能性及可执行性。功能区边界应优先考虑生态阈值而非政治或经济便利,各国之间需实现监管等效性以确保保护水平相当。
4.3.3 TMPA联合管理计划的交付
联合管理计划是保护目标转化为协调行动的主要机制,应明确保护目标、管理措施、监测指标、执法责任、融资安排、适应性管理程序和审查机制。研究提出建立联合监测方案,使用与保护目标关联的指标,包括生态系统状态、人类压力和管理响应。适应性管理通过执行-监测-评估-学习-修订的正式循环实施。
4.4 参与式规划与治理
4.4.1 风险与威胁管理及TMPA治理
研究强调建立全面的风险登记册,涵盖环境风险(气候变化、入侵物种、污染)、治理风险(管辖冲突、执法缺口)、社会经济风险(生计影响、公平性)和运营风险(资金、协调)。每项风险需通过风险矩阵、情景分析和空间分析评估可能性和影响。有效的TMPA治理依赖于各国的准备程度及其制度与法律框架的充分性。
五、讨论与结论
讨论部分指出,该方法论的核心创新在于将既有且往往以国家为中心的标准和流程转化为明确的跨界决策规则,将政治边界视为治理变量与生态连通性原则并置考量。研究的第二项关键贡献是通过监管等效性测试将生态证据与法律和制度可行性相整合。第三,该方法论将完整的TMPA划设序列组织为单一可执行工作流程。第四,部署了系统化的信息架构,将跨辖区数据可比性作为明确的分析要求。第五,区分核心区、廊道和支撑区,并将其与迁徙物种保护需求相关联。最后,该方法论将不确定性和信息缺口作为划设过程的输出进行处理,在证据不足时应用预防原则。
研究结论指出,本研究开发的方法论模型在波罗的海南部案例中展示了内部一致性和操作适用性,能够系统性地整合生态、法律、制度和管理证据,为TMPA规划提供可复现的决策支持。然而,该案例未提供生态有效性的证据,因为拟议TMPA尚未正式划设或开展前瞻性监测。不确定性仍存在于物种分布、累积影响、最终边界及跨辖区等效措施的实施等方面。该模型可复现并切实支持TMPA规划的结构化决策,其未来发展应聚焦于在非欧盟情境及国家管辖范围以外区域(Areas Beyond National Jurisdiction, ABNJ)开展测试。