基于“自然未来框架”的中国生物多样性保护目标情景研究初探

于丹丹，童文君，刘 威，伊剑锋，陈萌萌，曹铭昌，徐海根

(生态环境部南京环境科学研究所，江苏 南京 210042)

遏制生物多样性丧失、确保基于科学证据的生物多样性保护目标得到充分确立和有效实施，评估和检验未来人类发展和政策选择的不同途径对自然和自然对人类贡献的影响，情景(scenarios)是不可或缺的重要工具[1-4]。然而，传统情景通常局限于评估不同驱动因素对自然的影响，主要侧重于预测诸如气候变化、土地利用、氮沉降、资源过度利用、外来物种入侵等驱动因素的未来变化趋势及其对自然产生的不利影响，而较少探讨自然和相关政策在推动社会经济发展中的重要作用[5-7]。到目前为止，尽管大多数全球评估情景已在全球尺度上有所应用[8-12]，但其在不同区域或地区的差异和动态、远程联系、跨尺度变化、自然与自然对人类贡献之间的联系、人与自然的多种联系及其区域差异等方面，仍缺乏深入的系统化研究[1-2,13-15]，导致现有情景较少纳入与自然保护和提高生活质量有关的政策目标，指导决策制定的能力也十分有限[16]。因此，有必要系统地整合自然与自然对人类贡献之间、社会系统与生态系统之间的动态反馈，综合考虑生物多样性保护目标之间、生物多样性保护目标与可持续发展目标之间的协同与权衡作用，通过不同利益相关方的共同参与，系统识别自然与人类之间的多元价值，促进发展和构建理想未来愿景的多种有效途径[1-2,17]。

联合国生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台(Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services,IPBES)情景和模型工作组的专家们通过开展与土著居民和地方社区、私营部门、民间社会组织、政府部门、科学群体等不同利益相关方的未来愿景规划活动，采用迭代、参与式的设计方法开发了“自然未来框架”(Nature Futures Framework,简称“NFF框架”)，以期通过一种简单且有效的方法来审视自然提供的复杂、多重的价值及价值组合[17-18]。“NFF框架”强调由于社会文化背景、治理制度体系、土著和地方的知识与价值观念、资源利用和生物多样性状况，导致人与自然之间存在多元而非单一的联系。通过识别和确定人与自然之间的多样化联系，发展各种可能的自然未来情景[19]。“NFF框架”与传统情景方法间的差别在于：传统情景侧重于预测社会对自然的影响，强调驱动因素的未来变化趋势及其对自然产生的不利影响；而“NFF框架”下的情景突出人与自然之间的关系，强调扭转生物多样性下降和自然对人类贡献的有效途径。

为促使各利益相关者能够参与到未来情景构建这项具有建设性的研讨中，发展并制定良好且引人注目的情景叙述(narratives)显得十分必要。为此，在全球层面，IPBES情景和模型工作组持续开发和完善基于“NFF框架”的自然未来的情景叙述，组织召开多利益相关方参与的情景建模研讨会，动员科学界应用“NFF框架”开展多层次(如区域、国家、地方、生物群系或生态系统)的案例研究，通过结合自下而上参与全球叙事的迭代过程，进一步完善情景叙述的“参与式”方法，识别情景建模的知识缺口，以确保未来全球情景叙述的多样性和包容性[20]。目前，IPBES情景和模型工作组已经编制了基于“NFF框架”发展未来情景叙述的方法指南(草案)，且保持动态更新；另一方面，通过与建模群体及不同利益相关方的情景研讨会，收集和吸纳关于“NFF框架”及其方法指南(草案)的反馈意见，以催化开发新的生物多样性和生态系统服务情景[21]。IPBES情景和模型工作组正在组织相关专家撰写关于自然未来建模和应用的专题文章，以加强对“NFF框架”理论和方法的解释与澄清，为广泛的科学群体运用“NFF框架”设计自然未来情景提供更多的实用案例[21]。上述研究工作将会有效促进“NFF框架”及其方法指南的进一步完善，完善后的“NFF框架”将提交IPBES第九届全会进行审议，框架的方法指南将提交IPBES第十届全会进行审议[21]。在国家层面，如IPBES情景和模型工作组与来自日本“自然资本和生态系统服务预测和评估项目(Predicting and Assessing Natural Capital and Ecosystem Services,PANCES)”(该项目详细信息见http:∥pances.net/eng/project.html)的研究人员，在2020年2月共同组织召开了主题为“连接不同尺度：关联 IPBES‘NFF框架’与 PANCES 项目情景”的研讨会，旨在促进利用“NFF框架”开展国家、地方等多尺度上的情景叙述和案例研究[22]。然而，对于 “NFF框架”在中国不同尺度的应用和案例研究鲜见报道。为此，该研究系统综述了基于“NFF框架”发展情景叙述的方法流程，并通过多轮专家参与的迭代方法，开展了中国生物多样性保护目标的情景练习，构建了基于自然未来框架的中国生物多样性保护目标的情景方案。

1 “NFF框架”及基于NFF框架的情景叙述流程

1.1 “NFF框架”简述

1.1.1框架的提出

2016年，IPBES情景和模型工作组启动了新情景框架的开发工作。2017年，在新西兰奥克兰举办的“21世纪的自然愿景和自然对人类贡献”研讨会，提出了7个理想的自然未来愿景，主要涉及海洋、食物生产、水、城乡流、繁荣、自然动态和文化等多个方面 ，这些愿景为“NFF框架”的构建提供了重要的基础信息[18](图1)。2018年以来，在IPBES情景和模型工作组的持续努力下，在IPBES全体会议、《生物多样性公约》(CBD)下的科咨附属机构会议和缔约方大会等相关会议期间，组织利益相关者共同参与研讨和磋商，并举办了相关的学术研讨会，使这些自然未来愿景得到进一步发展[17]。通过对这些共同创造的愿景进行深入分析，2018年“NFF框架”被首次提出[19]。

1.1.2框架组成与内涵

在“NFF框架”中，人与自然之间的关系在一个三角形空间中表示[17,20]。三角形的3个角分别代表人与自然关系的3种价值视角(即内在价值、工具价值和关系价值)，其余空间代表了3种价值视角之间的连续或梯度(图1)。在三角形空间中，关于3种价值视角的解释如下：(1)内在价值，表述为“自然对自然”(图1中橙色圆圈)，该价值视角突出了自然在构成物种、生境和生态系统的多样性以及自然自主运作能力方面发挥的重要作用，这一观点反映在“灭绝危机”“荒野保护”“一半地球”和“再野生化”等保护理念/概念中；(2)工具价值，表述为“自然为社会”(绿色圆圈)，该价值视角突出了自然为人类社会提供的功利性好处和工具价值，这种观点反映在诸如生态系统服务、自然资本、绿色基础设施以及基于自然的解决方案等概念中，体现了自然向社会提供服务的方式，这些价值理念在可持续发展目标、“爱知目标”和《生物多样性公约》2020年后框架中均有体现；(3)关系价值，表述为“自然为文化”(蓝色部分)，该价值视角突出了社会、文化、传统和信仰在塑造文化景观时与自然交织在一起，强调人与自然和谐相处，主要体现在精神和其他非物质的人与自然关系上，如文化认同和归属感，这一观点反映在土著和地方知识体系、城市和农村景观、传统生活方式和自然对心理健康的贡献、促进人类与自然重新联系的倡议等[17,20]。

1.2 基于“NFF框架”的情景开发流程

如上所述，“NFF框架”包含了自然和自然对人类贡献之间关系的3种价值视角，即“自然对自然”“自然为社会”“自然为文化”。通过该框架可以打开人与自然之间关系多重、积极的价值视角，创建更多的自然未来情景，同时也可以作为跨尺度和层级开发具有一致性的未来情景的导航工具[17]。

利用“NFF框架”开发自然未来情景，首先是开发一系列概括性的描述，主要对理想未来进行定性描述，称为叙述。然后，对从现在到未来的变化轨迹的路径(pathways)进行描述，描述的内容包括关键情景要素的变化、主要障碍或驱动因子(即潜在的冲突)、可能的解决措施等。最后，通过与建模群体的合作来量化这些叙述和路径(pathways)，并对自然和自然对人类贡献的未来状态进行预测[17,20]。其中，叙述的发展是构建未来情景的关键环节，包括明晰“NFF框架”下的不同价值视角，研讨和确定叙述的关键特征要素，发展初始叙述，采用递归和迭代方法进行叙述的交叉比较和内部一致性检查，识别和确定叙述的关键特征要素之间的差异性和相似性。在此基础上，通过召集更多的专家进行叙述之间的交叉检查，使用“NFF框架”进一步评估各个叙述的关键特征要素变化，结合文献分析和相关政策目标确定这些关键特征要素的定量表征方法，通过多种方法的交叉比较进一步确保各个情景叙述之间的一致性和完整性[20,23]。基于“NFF框架”发展自然未来情景叙述的具体工作流程见图2。

遵循上述情景开发流程，该研究在2019—2020年展开了基于“NFF框架”的中国生物多样性保护目标情景的开发。通过与“NFF框架”研发专家组成员及多学科专家、多利益相关方(包括科研人员、相关行业部门的政策制定者、地方环保部门的专家代表等)的多轮反复研讨后，确立了基于“NFF框架”的中国生物多样性保护目标情景开发的基本要点，并探索构建了积极的未来情景。

2 中国生物多样性保护目标情景

2.1 中国情景框架设计的基本要点

中国生物多样性保护目标情景框架设计的基本要点包括：(1)情景确定，基于“NFF框架”的中国生物多样性保护目标的积极情景，在国家层面至少应包括“美丽中国”“和谐中国”“智慧中国”3套情景方案。其中，“美丽中国”主要诠释自然的内在价值，强调通过保护自然生态系统的原真性和完整性，保护生物多样性；“和谐中国”主要诠释人与自然的关系价值，体现在非物质和精神层面，强调通过地方文化和生物多样性相关传统知识来强化或重建人与自然的联系，促进人与自然之间和谐相处；“智慧中国”主要诠释自然为人类和社会提供的功利性好处和工具价值，强调利用高科技提升大自然对人类良好生活质量的有益贡献。上述这3套情景方案分别对应“NFF框架”人与自然关系的3种价值视角中的“自然对自然”“自然为文化”“自然为社会”。此外，还需设置情景基线以作参比，以阐述实施当前生物多样性保护的所有计划下生物多样性状况和未来变化趋势。(2)情景叙述，需要围绕情景目标、愿景、主要障碍/驱动因子以及可能的解决措施，综合考虑自然保护、农业、水资源、渔业等部门管理与保护规划对土地的需求和不同区域土地的适宜性特点，以及中国人口、经济、气候等关键驱动要素的未来趋势，并就国民经济各部门如何进行土地资源的优化配置和集约高效利用、提高土地利用效率和效益、促进对生物多样性和生态系统服务的正向效应，对3套情景方案进行全面、多角度的叙述。(3)情景期限，结合国家中长期发展规划目标期限(中期2035年，远期2050年)，中国生物多样性保护目标的情景期限应设置为2035和2050年。

在此基础上通过进一步研讨，该研究总结提出了“美丽中国”“和谐中国”“智慧中国”3种情景的目标、愿景、主要障碍/驱动因子以及可能的解决措施(表1)。

表1 “美丽中国”“和谐中国”“智慧中国”3种情景的比较Table 1 Comparison of three scenarios of "Beautiful China" "Harmonious China" and "Smart China"

2.2 “美丽中国”“和谐中国”“智慧中国”3种情景叙述的发展

“美丽中国”的愿景是“丰富多彩、愉悦”。愿景描述为有效地管理保护区、野生动物保护良好、景观重建、清洁空气和水、农业景观和森林管理良好。该情景叙述的关键词为“保护区、荒野、有机、生态、知识经济、法律制度、规范”。“美丽中国”情景叙述发展如下：旨在通过严格的保护区，实现生态系统零损失、物种零灭绝、遗传资源零丧失，绘成“空气清新、水体洁净、土壤安全、生态良好、人居整洁”的美丽中国画卷。2035年，发展绿色低碳循环经济体系，逐渐增大绿色GDP比重；人口低速增长，城市化水平适度提高，人居环境得到改善；增加绿色可再生能源使用比例，空气质量和水体质量得到提高；基于自然生态的农林牧副渔业的可持续利用管理水平得到提高；土地管理强调生态优先，不断提高生态用地的比例；建立以国家公园为主体的自然保护地体系，自然生态系统得到良好保护，退化生态系统得到修复和重建，野生动植物物种及其栖息地得到良好保护；森林覆盖率、湿地覆盖率和水土保持率得到提升，自然保护地面积占国土面积比例和重点生物物种保护率提高；自然环境教育普及率增加，公众参与自然保护的意识得到提升。2050年，建成绿色低碳循环经济体系，绿色GDP主流化；人口保持低速增长，城市化水平显著提高，人居环境进一步改善；能源利用以绿色可再生能源为主，空气质量和水体质量得到明显提高；基于自然生态的农林牧副渔业的可持续利用管理水平极大提高；建立生态优先、保护优先的土地管理制度体系，生态用地比例持续增加；形成结构完整和管理完善的自然保护地体系，自然生态系统得到全面保护，野生动植物物种及其栖息地得到全面保护；森林覆盖率、湿地覆盖率和水土保持率得到大幅提升，自然保护地面积占国土面积比例和重点生物物种保护率大幅提高；自然环境教育普及率显著增加，公众参与自然保护的意识得到大幅提升。

“智慧中国”的愿景是“生态系统服务功能改善”。愿景描述为通过自然保护改善地方生计，通过自然恢复和人工措施增强生态系统服务，开发环境友好的产品和技术。情景叙述的关键词为“智慧高效、可持续利用、智能化建设、精细化管理、气候变化的减缓与适应、粮食安全和营养、水安全”。“智慧中国”情景叙述发展如下：最大限度地捕捉及储存二氧化碳，大幅提高水资源利用效率和效益，高科技农林牧副渔等产业获得最大面积的推广，具有高度联通性，知识和技术充分共享，提倡“智慧高效与可持续地利用自然对人类的贡献(包括气候变化的减缓与适应、粮食安全和营养、水安全)”。在该情景中，“智慧”体现在3个方面：管理和利用自然的方式更加智慧，强调知识创新和高科技技术的应用；重视向自然学习和模仿，运用基于自然的知识来管理和利用自然，确保维持构成其基础的关键生态系统功能；公众对于自然的认识和理解更加深入，使对于自然的保护和可持续利用成为自主行为。到2035年，最大程度地实现区域产业链的供需平衡，提倡基于不同领域或行业部门的科学化、智慧化的管理决策与监管体系；城市建设与管理以最大限度地提高资源利用效率为目标，更加重视跨城乡景观和局部生态系统服务流的创新型管理和利用自然模式；利用创新型用水举措和高科技技术手段提高水资源的有效管理和用水效率；土地共享程度增加，农业景观多样，可以提供多种生态系统服务，并保持生物多样性和生态系统的复原力；对于生物多样性的利用效率、科技含量得到提高。到 2050年，以自然为基础的可持续利用成为公众的自主行为，实现本地材料的可持续利用，能源安全性提高，土地共享程度进一步增加，农业景观更加多样，生态系统具有高度的生态适应性、复原力及可持续利用功能性物种的多样性，侧重智慧高效与可持续利用自然对人类的贡献。

“和谐中国”的愿景是“可持续生产生活方式”。愿景描述为农民有自己的替代生计和对濒危动物有充分了解，并采取自愿行动，通过改变耕作方式来保护濒危动物；渔民有足够的知识和生计，遵循可持续的渔业实践，保证鱼类种群的充分恢复；在城市化的同时，保留更多的自然空间，使城市中人与自然有更多联系，使城市中的野生生物有更多的自然空间。该情景叙述的关键词为“绿色循环、环境友好、低碳、共享、部门共管、生物文化系统/景观、人与自然和谐共生”。“和谐中国”情景叙述发展如下：旨在实现人与自然和谐共生、各类资源的环境友好型优化利用，通过自然保护改善地方生计，通过自然恢复和人工措施增强生态系统服务，开发环境友好的产品和技术。2035年，形成共享、循环的绿色经济，社会治理水平进一步提升，城镇社区高度连通，基础设施完善，资源结构配比合理，可持续利用水平提高；人口均衡发展、有序流动；交通运输工具/模式多样，向绿色低碳/共享出行发展；尊重传统的生产生活方式，发展生态复合农业，促进食物种类多元化；采用适度的土地管理共享策略，提高与自然的对接能力；保护地以保护为主，提高缓冲能力，加强保护与发展部门共管水平；物种多样性水平提高，灭绝率下降，生物多样性得到可持续利用；经济贸易、法律和教育水平不断提高，普及可持续发展理念，加强对违法行为的管控力度。2050年，在2035年的基础上进一步提高发展目标，形成高度共享、可持续的绿色发展目标。但“和谐中国”建设，仍面临人口老龄化、区域及城乡发展不平衡、技术工艺有待提高、基础设施不完善、环境污染、管理和执法有效性较低、资源循环利用率低、生物多样性粗放利用等问题，讨论提出加强顶层设计，提高可持续发展能力，鼓励技术创新，形成产学研一体化发展模式，制定生态补偿措施，增强宣传教育能力，提高保护意识，加大立法和执法力度。

3 存在问题与研究展望

3.1 情景设计本身是一个迭代的过程

该研究构建的中国生物多样性保护目标情景，是基于IPBES情景和模型工作组关于“NFF框架”研究的最新成果。当前，IPBES情景和模型工作组正在利用“NFF框架”持续开发一系列理想未来情景，探索基于这些理想未来情景的建模工具和方法，识别描述和衡量“NFF框架”的不同价值视角下的量化指标，并构建“NFF框架”与IPBES评估框架、全球生物多样性目标和可持续发展目标等之间的联系。随着2020年后全球生物多样性目标的制定和实施，“NFF框架”有望作为开发多样化和理想未来生物多样性保护目标情景的“导航工具”。然而，情景设计本身是一个迭代的过程，未来几年，IPBES情景和模型工作组将会结合全球不同尺度、区域或生态系统研究的典型案例，继续丰富和完善“NFF框架”下的情景叙述、量化指标和情景建模方法。所以，该研究构建的中国生物多样性保护目标情景是在“NFF框架”下情景叙述发展的前期阶段，结合我国生物多样性保护目标研究的初步探索。下一步仍然需要融合更广泛的专家知识(如政策、治理、人口、模型等)以及多尺度、不同区域、多层级的政策目标和管理需求，进一步检验情景叙述的完整性和合理性。当前，日本学者结合“NFF框架”已有一些先行研究和探索，他们基于PANCES项目在国家和地方尺度上开展的情景建模和案例研究[22,24]，可以为我国开展多尺度的生物多样性保护目标情景设计以及进一步的检验与完善提供借鉴。

3.2 定性的情景设计需要与定量的情景建模结合

遏制生物多样性下降和实现可持续发展目标需要变革性的、多尺度的全球情景作为工具。定性情景设计是开发情景的第1步，需要不同学科领域专家、决策制定者及相关利益方在情景开发早期，加入参与式的风暴讨论和人类未来愿景状态的共同描述。但要真正实现情景工具的决策支持功能，仍需将定性的情景叙述与定量的情景建模结合起来，以实现对未来情景发展路径的量化表征。然而，由于人与自然之间关系研究的复杂性(跨学科、多要素、多尺度、多层级)，定量的情景建模工具和方法仍在开发中[1,16]。IPBES情景和模型工作组也在呼吁全球建模群体共同参与到这项工作之中，通过全球科学共同体及不同利益相关方的共同努力，实现定性的情景叙述到定量的情景建模的转化。在这个过程中，多学科专家需要结合“NFF框架”和全球生物多样性保护相关的专题评估(如IPBES “转型性变革评估”以及“生物多样性、水、粮食和健康之间相互联系评估”等)开发新的情景；而建模群体可以基于生物多样性相关平台构建的概念框架(如IPBES的生物多样性、生态系统服务功能及其与人类福祉的相互关系的概念框架、2020年后全球生物多样性保护目标框架等)开发相关模型，以量化不同框架体系下的情景对生物多样性和自然对人类贡献的影响[25]。此外，学者还可结合“NFF框架”，以定性方式或通过结合定性和定量方法，在不同尺度上开展新的、理想的自然未来情景的案例研究。

3.3 缺乏系统化、规范化的情景开发指南

尽管，当前IPBES情景模型工作组正在整合地球观测组织生物多样性观测网络(GEOBON)和CBD全球生物多样性保护目标监测指标、IPBES全球和专题评估指标及与可持续发展目标相关的指标等，来开发自然和自然对人类贡献情景分析的指标体系。与此同时，关联2020年后全球生物多样性保护和可持续发展目标等相关政策的情景建模工具包也在正在开发之中。但是，全球仍未形成一套正式、系统化和规范化的情景开发指南，导致情景建模研究在科学层面“热”而政策目标制定或管理决策支撑层面“冷”，国际层面“热”而国家及以下层面“冷”，全球尺度上的情景框架设计与局地尺度上的情景模拟“热”而中尺度(区域、国家)上的情景开发和示范“冷”。目前，对于生物多样性保护目标情景建模，迫切需要构建既能反映情景叙述的关键特征，又兼具系统性、实用性和可操作性的评估指标体系，以及能够对关联多个保护目标的复杂情景进行建模的综合模型。而这需要在综合考虑2020年后全球生物多样性框架、保护目标及目标监测指标体系的基础上，系统全面地检验、评估和整合当前可用的情景和模型工具，如政府间气候变化专门委员会(IPCC)于2010年推出的描述全球社会经济发展的情景工具——共享社会经济路径(SSPs)等的方法和技术手段。未来几年，在IPBES及其他生物多样性相关平台的影响下，情景开发指南将会得到不断完善和广泛应用，将会促进多尺度、系统化和规范化的情景开发，增加未来情景的可比性，为2020年后全球生物多样性保护和可持续发展等目标的实施提供协调一致的信息，促进情景和模型工具更好地服务全球可持续发展相关的保护方案设计与决策制定。