生物多样性适应气候变化在中国的实践——记中国TNC气候变化项目

◎张瑶瑶 单良 靳彤 张小全

生物多样性适应气候变化在中国的实践
——记中国TNC气候变化项目

◎张瑶瑶 单良 靳彤 张小全

气候变化是地球“成长”不可分割的一部分。近几十年来，尤其是以变暖为主要特征的气候变化正在加速对地球生物多样性的破坏。保持生物多样性对自然生态系统至关重要，而要实现保持生物多样性的目标，适应气候变化是一切保护行动必须考虑的重要因素之一。大自然保护协会（TNC）始终致力于为气候变化背景下的生物多样性保护策略提供理论基础与实践依据，并基于此建立了一个强大的气候数据库和分析平台, 帮助气候变化相关领域的科学家、工作人员、决策者分析和研究气候变化的影响，为政府制定气候适应策略和行动提供信息支持。

一、前言

在地球漫长的历史中，气候变化不仅使一些物种灭绝、部分有害生物危害强度和频率增加，而且让一些生物入侵范围扩大、生态系统结构与功能都发生了改变。

人类已经认识到，适应气候变化对保持生物多样性的重要性，尤其是由人类引起的以变暖为主要特征的显著气候变化，对全球自然生态系统产生了显著影响，成为公认的生物多样性的重要威胁因子。

大自然保护协会（TNC）始终关注气候变化对生物多样性带来的影响，并致力于为气候变化背景下生物多样性保护策略提供理论基础与实践依据。中国TNC以气候变化为切入点，发布了《气候变化对中国生物多样性优先保护区的影响与适应研究报告》。同时，在每一个保护项目落地的过程中，不断去探索如何增强生物多样性对气候变化的适应能力，加强保护区域间的连通性，并加大对受气候变化影响避难所区域和迁徙廊道的保护力度，打破城市与自然的界限, 降低人为造成的物种和生态系统的压力（如外来入侵物种、污染、导致栖息地破碎的人类行为等），改善和恢复生态系统及其服务功能。

二、气候变化对生物多样性影响

过去50多年来，气候变化对自然生态系统产生了明显的影响，随之而来的是人类社会也受到了深刻的影响，病虫害加剧、农业减产、成千上万的人成为“气候难民”。

气候作为影响生物生长发育及分布的重要因素，对生物多样性起着关键性作用。科学家已观测到气候变化在遗传、物种、生态系统三个水平上对生物多样性产生了不同程度的影响，包括物种的丰富度、多度格局、物种灭绝以及生态系统结构功能等方面，未来随着气候变化的加剧，这些影响会逐步增强。

TNC在对32个陆地生物多样性优先区进行的气候变化影响评估中发现，未来100年，气候变化的幅度将非常大。其中，主要生境类型的年均温将在未来50年平均上升3摄氏度，在未来100年平均上升5摄氏度；绝大多数生境类型的年降水将在未来50年平均增加37毫米，所有主要生境类型的年降水未来100年平均增加60毫米。评估发现，我国横断山南段区、岷山—横断山北段区这两个生物多样性保护优先区对气候变化极其敏感，在未来50年和100年是气候变化最剧烈、受气候变化影响最大，也最为脆弱的区域。同时这两个区域因分布着丰富的濒危珍稀特有物种，地形复杂，生态系统相对脆弱，是需要优先进行气候变化适应保护的区域。

气候变化对生物多样性带来的影响，主要表现在以下几个方面：一是因为全球变暖，物种正在向“温凉”地方迁移，甚至由于一些脆弱的生态系统的逐步退化和消失，部分物种受到生存威胁。二是物候期改变，生物节律被打乱。三是除了对降水、温度、植被等因素敏感外，部分物种因易受感染性，对病虫害也非常敏感，而气温升高将提升病原体的生长率和存活率、有害病菌发生的强度和范围增加，从而对生物多样性产生影响。

一个区域内的生态系统类型是与当地气候条件相适应的结果，适应气候变化的物种会通过增加数量扩大分布区，而适应性差的物种生长范围缩小，个体数量也会减少；气候变化会引起生态系统的组成、结构和功能的变化，导致一些地区生物多样性水平的降低。但是在一些群落交错区，由于环境异质性增强，也有可能使得交错区内物种丰富度增加，这取决于气候变化的强度以及交错区内物种的适应性。

事实上，不仅气候变化会对生物多样性产生影响，生物多样性对适应气候变化也具有重要的作用，生物多样性越丰富的生态系统在面对气候变化时的自我恢复能力（气候弹性）更高。

三、适应气候变化对保持生物多样性的重要性

气候变化是地球“成长”不可分割的一部分。要保持生物多样性，适应气候变化是每一个物种都需要面临的问题。但由于人类对自然不合理的开发和应用，使得地球正在经历历史上最剧烈的气候变化，生物多样性遭到严重破坏。

早在1990年，政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）就将减缓与适应并列为应对气候变化的两项基本策略。减缓是指二氧化碳等温室气体的减排与增汇，是解决气候变化问题的根本出路，包括节约能源、提高能源利用效率、优化能源结构及植树造林等方面；应对气候变化，仅在减缓方面做努力是不够的，还要学会适应它，适应是“通过调整自然和人类系统以应对实际发生或预估的气候变化或影响”，是针对气候变化影响趋利避害的基本对策。

减缓与适应二者相辅相成，缺一不可。但适应更为现实和紧迫，在面对全球变暖、极端天气频繁发生的情况下，需要采取一些措施保护现有的自然生态系统，提高自然本身的防御能力。目前，适应和减缓气候变化的威胁是我国应对气候变化的当务之急。然而，气候变化在科学上仍有很大的不确定性，这为我们制定有效的气候变化适应政策带来很大难度。

从气候适应的角度而言，基于生态系统的气候适应是一个非常有效（cost-effective）的方法，目前已经为《联合国气候框架公约》的许多缔约方接受，也被《联合国生物多样性公约》和众多的政府和非政府保护组织推荐为气候适应的首选方案。

为了示范和推广基于生态系统的气候适应策略，中国TNC展开了相应的工作，首先对32个陆地生物多样性保护优先区进行气候变化影响的宏观评估，分析气候变化对32个优先区中大的植被/生物群区的影响以及对32个优先区产生影响的严重性排序，并针对这些影响，制定相应的措施。然后，选择具有代表意义的优先区进行深入研究，进一步分析气候变化对优先区中保护对象（生态系统层面和物种层面）的影响，评估生态系统自身的气候弹性（地形丰富、连通性高的地区气候弹性高），考虑气候变化带来的风险和代价，并识别出物种为适应气候变化所需的迁移廊道，在充分考虑气候变化影响之下建立有效的生物多样性保护网络（Conservation Portfolio）。

四、生物多样性保护适应气候变化的对策以及中国TNC实践案例

气候变化到底会对优先区产生什么影响，哪些优先区受气候变化影响最大？气候变化下，我们保护网络的设置和划定是否合理，保护优先区应采取什么策略适应气候变化，都成为非常关键的问题。鉴于适应气候变化对保持生物多样性的重要性，在以往的项目中，中国TNC将适应气候变化作为保护生物多样性的一个重要因素，进行了多方面的探索，并取得了显著成果。

（一）保护地

建立保护地的传统自然保护方法，可以回答两个问题：保护什么和在哪里进行保护？通常的选择是，将代表当前生物多样性格局的物种和生态系统作为保护对象，将生物多样性丰富、生境比较适宜的地方作为保护地，但却忽略了未来气候变化带来的影响，在未来的气候条件下，通过传统方法建立起来的保护地并不一定会长期有效。

因此，TNC在保护地项目中加入了气候变化的因素，所以，一个适应气候变化的生物多样性保护网络应该包括三个部分：一是代表当前生物多样性格局以及未来生物多样性格局的区域；二是气候弹性较大，受气候变化影响较小，可以成为生物多样性庇护所的区域；三是在气候变化条件下，区域的通达有助于物种的迁移和群落大规模重组。连通区域的廊道作为一个重要的生态过程，对于保护地网络起到非常重要的作用。这样构建起来的生物多样性保护网络才是真正意义上有弹性的保护网络。

2013年，TNC开发出一套适应气候变化的生物多样性保护网络规划方法，并以四川省为试点，从多个角度考虑了气候变化带来的影响和不确定性，识别出适应气候变化的生物多样性保护优先区域，为《四川省生物多样性应对气候变化战略与行动计划》提供了关键的技术支持。

（二）气候智慧型农业

农业是对气候变化最为敏感和相对脆弱的产业，同时，由于农业是主要的碳排放行业，农业发展对气候变化具有举足轻重的影响。

发展气候智慧型农业（Climate Smart Agriculture，CSA）成为一个较好的选择。对CSA最为广泛应用的定义来自联合国粮农组织，即能够持续提高生产力，增强抵抗力或适应性，减缓温室气体排放，同时能够增强粮食安全和国家发展的农业生产方式。

CSA 是一种综合地管理生态系统和自然资源的方式，包括土壤管理、农作物生产力、水资源管理、牲畜管理及林业融入等。

目前，TNC在内蒙古的项目就为发展气候智慧型农业进行了探索，比如，开发生态旱作农业，结合当地的气候条件，在发展农业时最大限度地减少投入额外的水，同时，还采用了包括深耕、全部施用农家肥、全程无农药化肥、病虫害生物防治等在内的一系列保护性耕作手段。通过这个项目的良好示范作用，中国TNC与赤峰市巴林左旗政府也达成了气候智慧型农业项目合作意向。

除了发展生态旱作农业，中国TNC在内蒙古还进行了可持续放牧管理的示范。不合理放牧是草地退化的主要原因，特别是对已完成恢复目标的草地构成新的威胁。但不能靠简单的禁牧解决生态系统的退化问题，生态得到恢复的草地也需要适当的放牧活动，以此来促进草地的繁茂。2016年年初，中国TNC在内蒙古启动了为期3年的可持续放牧管理项目，调查表明，内蒙古项目地的可持续放牧管理已经取得了预期的效果，草的高度、盖度、产草量均有明显提高。

因倡导和实施气候智慧型农业，内蒙古项目修复地重新建立起来了良好的生态环境，这对修复地的生物多样性带来了非常大的改善。生态监测显示，修复地的植物物种已达70多种，而修复前不足30种。在内蒙古这个干旱半干旱的气候脆弱区，逐步恢复的生态系统完整性，为周边的农牧用地营造了良好的小气候环境，并提供了防风固沙、水源涵养等服务功能，有效地抵御了气候变化带来的潜在风险。

（三）水安全

气候变化对全球范围内的降水都会产生深远影响，导致不同区域和季节的降水分布更加不均，最终引起水循环的变化。生物多样性与水安全之间是相辅相成的，生物多样性及其所提供的多重生态服务对于实现水安全起着至关重要的作用。

比如，TNC在云南建立森林保护区，大旱期间，保护区周边区域幸免于难，就是因为森林像一个“蓄水池”，不仅可以吸水还可以供水，在干旱时提供源源不断的水。另外，TNC开展了很多湿地保护项目，包括上海市崇明东滩的湿地恢复和保护、云南滇西北的高原湿地保护。湿地是地球生物多样性的摇篮，是非常多产的自然环境之一，生物种类丰富，同时，湿地还具有储水和净化的作用，可以吸收过量的水以及在干旱时缓慢释放出水，并通过吸收和阻隔作用，在水进入江河湖海前，对其进行净化，促进整个水循环的健康。

（四）海绵城市

城市内涝是极端天气出现而产生的一种结果，海绵城市是应对气候变化最直观的案例。TNC全球城市项目启动于2014年，主要是针对全球城市发展对自然生态系统和生物多样性带来的负面影响，以及城市发展中所面临的人口增长、无序扩张和环境危机、气候变化等问题。目前在中国，TNC已经启动了上海和深圳两个城市项目。

其中深圳海绵城市项目通过分享倡导自然的保护解决方案，建设雨水花园、透水路面等替代工程型的措施，增加城市抵抗雨洪的能力，从而更好的发挥生态系统的服务功能。城市中也是有自然景观的，而通过城市项目能够改善城市生态环境问题，为城市居民提供更加美丽和宜居的环境，为生物在城市中提供更多的栖息地、保护生物多样性，重建人与自然之间的联系。

五、结语

因气候变化而导致的生物多样性丧失已成为全球最严重的环境问题。TNC希望能够有更多的环境保护工作可以将气候变化因素纳入考量范畴，通过分析气候变化，评估气候变化带来的风险和威胁，更多采用自然的方式，提升自然生态系统的防御能力，使得生物多样性得以延续。

为此，TNC进行了历史和未来气候数据的收集，并基于此建立了一个强大的气候数据库和分析平台。这个网站可以以交互地图和图表的形式进行动态查询，直观地展示中国任意区域过去50年的气候变化和未来100年可能发生的气候变化，从而帮助气候变化相关领域的科学家、工作人员、决策者分析和研究气候变化的影响，为政府制定气候适应策略和行动提供信息支持。

● 张瑶瑶，单良，靳彤，张小全，中国TNC市场部。

（责任编辑 陈莹）