首页 > 分享 > 《昆明蒙特利尔全球生物多样性框架》下的生物多样性监测.pdf

《昆明蒙特利尔全球生物多样性框架》下的生物多样性监测.pdf

花匠小妙招
2024-11-09 13:16

《《昆明蒙特利尔全球生物多样性框架》下的生物多样性监测.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《昆明蒙特利尔全球生物多样性框架》下的生物多样性监测.pdf（5页珍藏版）》请在咨信网上搜索。

1、第15 卷第4期2023年7 月生物多样性保护昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架下的生物多样性监测环境监控与预警Environmental Monitoring and ForewarningVol.15,No.4July 2023D0I:10.3969/j.issn.1674-6732.2023.04.001王备新，王萌，彭智奇，吴淑鸿（南京农业大学植物保护学院，江苏南京2 10 0 9 5）摘要：生物多样性监测是执行和评估昆明-蒙特利尔全球生物多样性保护框架（简称昆-蒙框架）长期目标和行动指标所需要的关键数据的主要来源。简要介绍了昆-蒙框架下的全球生物多样性观测网络（Theglobal bi

2、odiversityobservationnetwork，G EO BO N）概况、中国已有的生物多样性监测/观测网络，构建全球生物多样性观测系统（Aglobalbiodiversityobservation system,GBiOS)的目的和核心监测指标，分析了生物多样性监测网络建设的一般步骤和GEOBON建议的4种生物多样性监测新方法。提出，地理空间单元与生物类群的全覆盖监测是建设生物多样性监测网络的主要目标，传统监测方法和新监测技术的互补是当前生物多样性监测的重点工作内容。关键词：生物多样性；监测网络；环境DNA；生态声学；相机陷阱；高光谱成像仪中图分类号：X835Biodiversit

3、y Monitoring Under the Kunming-Montreal Global Biodiversity FrameworkWANG Beixin,WANG Meng,PENG Zhiqi,WU Shuhong(College of Plant Protection,Nanjing Agricultural University,Nanjing,Jiangsu 210095,China)Abstract:Biodiversity monitoring supports the implementation and assessment of the Kunming-Montrea

4、l global biodiversityframework by providing essential data.This paper described the structure of the global biodiversity observation network(GEOBON)under the Kunming-Montreal framework,the existed Chinas biodiversity monitoring and observation networks,andthe goals and core monitoring indicators of

5、a global biodiversity observation system,GBios),and then reviewed how to build aregional biodiversity monitoring network and the four new methods for future biodiversity monitoring suggested by GEO BON.We highly recommended the major aim of building a regional biodiversity network should cover geogr

6、aphical and biologicalgroups,and complementarily apply traditional and new methods in current program of biodiversity monitoring.Key words:Biodiversity;Monitoring network;Environmental DNA;Ecological acoustics;Camera-trap;Hyperspectral camera生物多样性是人类生存和社会可持续发展的物质基础，保护生物多样性是共建“地球生命共同体”和阐释人与自然和谐共生的重要内

7、容。自从进人人类世以来，人类活动引起的物种丧失速率显著高于物种自然灭绝速率，减缓生物多样性的丧失是全球生物多样性保护的核心目标。2 0 2 1年10月，联合国生物多样性公约缔约方大会第十五次会议第一阶段会议在中国的云南昆明顺利召开，第二阶段会议于2 0 2 2 年12 月在加拿大的蒙特利尔召开,并通过了昆明-蒙特利尔全球生物多收稿日期：2 0 2 3-0 6-16 修订日期：2 0 2 3-0 6-2 1基金项目：国家自然科学基金资助项目（417 7 10 5 2）作者简介：王备新（19 7 0 一），男，教授，博士，主要从事水生生物多样性、水生态健康评价和底栖动物生态学等相关研究。文献标志码

8、：C文章编号：16 7 4-6 7 32(2 0 2 3)0 4-0 0 0 1-0 5样性框架，简称昆-蒙框架昆-蒙框架提出了4项长期目标（A,B,C和D）和2 3个行动目标。4项长期目标分别是：受威胁物种灭绝得到制止和物种灭绝速率下降10 倍；实现生物多样性的可持续利用和管理，突出自然对人类的贡献；公平公正分享利用遗传资源及其数字序列信息的惠益；所有缔约方，特别是最不发达国家和小岛屿发展中国家都可以获得实施框架的充分手段 2-3。4项长期目标的达成年份是2 0 5 0 年，23个行动目标的达成年份是2 0 30 年。2 3个行动1一第15 卷第4期目标按照爱知生物多样性目标的内容，可分为3

9、类 1,即生物多样性威胁减少（目标1一8）、自然对人类的贡献即生物多样性的可持续利用与惠益共享（目标9 一13）、执行工具与解决方案（目标14一2 3）。无论是长期目标还是行动目标，都需要来自不同生物类群和生态系统类型的连续、长期的监测数据,构建生物多样性监测网络是执行昆-蒙框架和其监测框架的重要内容 2-3现围绕昆-蒙框架的长期目标和行动目标，介绍国际和国内已有的生物多样性监测/观测网络,区域性生物多样性监测网络构建和生物多样性监测新技术及应用前景等,以期为省级层面的生物多样性监测网络建设提供参考。1生物多样性的层次与维度生物多样性是指生物（动物、植物和微生物)与环境形成的生态复合体的多样性

10、和变异性，包括种内、种间和生态系统多样性。遗传多样性是种内多样性的主要表现，物种多样性则是种间多样性的主要表现 4。遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性又称为生物多样性的3个组织层次，即个体、群落和生态系统，是表征生物多样性丰富程度的重要指标 5 在群落组织层次，不同群落间的生物多样性水平的差异,除物种组成（物种多样性）差异外，还存在着物种间系统发育关系的变异即系统发育多样性和物种生态功能（物种性状）的差异即功能多样性。物种多样性、系统发育多样性和功能多样性被称为生物多样性的3个维度，它们之间的相互关系与生态系统的稳定性和可持续性密切相关6 。生物多样性的3个层次和3个维度是认识生物多样性本

11、质和功能的重要途径。3个层次是决定生物多样性丰富程度的生物学基础，是生物多样性的直观体现；而3个维度则反映了群落间物种组成差异产生的群落生态功能的变化及机制，旨在解决物种减少与生态系统功能降低之间的内在关系 4-6 2生物多样性本底调查与监测生物多样性本底调查和生物多样性监测均是支撑生物多样性保护的基础性工作，两者相互补充且又存在一定的区别。从工作性质看,生物多样性本底调查是周期性的工作，一般5 年左右1次。生一2 一王备新等.昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架下的生物多样性监测3.1全球生物多样性观察网络全球生物多样性观察网络（Theglobalbiodiversity observation

12、 network,GEOBON）属于地球观测组（The group on earth observations，G EO）的一部分，是联合国生物多样性公约（Convention onbiological diversity，CBD）组织的合作单位，为CBD提供重要的生物多样性观测数据。GEOBON已经成立15 年，共有来自135 个国家和地区超过2000个成员应用GEOBON的及时有效的数据来支持全球生物多样性的保护、管理和可持续利用 7 。CEOBON的工作内容包括4个相互补充的部分，即研究、数据和观测（监测）、评价、政策。当前GEOBON正在迈向一个新的行动阶段，即聚焦于构建全球生物多样性

13、观测系统（Aglobalbiodiversity observation system，G Bi O S）。设计GBiOS是为了填补现有生物多样性监测内容在生物类群、地区和时间覆盖度方面的空缺，从而实现GBiOS为昆-蒙框架的长期目标和行动目标的评估提供重要观测与监测数据，并通过观测和监测及时掌握全球水生（淡水和海洋）和陆地生态系统中的生物多样性现状和变化趋势 7 。目前的 GBiOS系统仍然存在地区性和生物类群的偏向性。如全球生物多样性信息设施（Globalbiodiversity informationfacility，G BI F）和海洋生物多样性信息系统（Oceanbiodiversi

14、ty information system，O BIS）中记录到的物种不及全球地表面积（5 km分辨率下）的7%和更高分辨率尺度下的1%【。对海洋生物而言，海岸带在0 BIS数据记录中占30%5 0%，而最繁忙的船运航线，虽然只占海洋面积的2%，但其在OBIS数据记录中占18%并占物种数的41%8 。在过去的2 0 年间,GBIF记录有关生物物种现状和变化趋势的能力一直没有提升，甚至在一些国家出现了下降 9 ,因此,现有的GBiOS无法实现所有国家都有监测数据。2023年7 月物多样性本底调查是生物多样性编目工作的最主要的信息来源；生物多样性监测则是长期连续的工作，按月、季节或年度开展；从调查

15、方法看，本底调查是抽样式调查，而生物多样性监测则是定点、定对象的观测活动；从工作目的看，本底调查重在摸清基数，而监测重在开展生物多样性现状评估和预测未来变化趋势。3昆-蒙框架与生物多样性监测网络第15 卷第4期为实现昆一蒙框架的长期目标和行动目标 7 ,针对现有全球生物多样性监测网络存在的不足，GBiOS建议重点开展以下4个方面的工作：（1系统化的生物多样性监测。即生物类群、地理区和时间尺度的全覆盖监测，尤其是长时间序列的生物多样性监测数据，它是评价生物多样性变化趋势的关键。(2)生物多样性丧失的驱动因子监测。达成昆-蒙框架目标的生物多样性行动需要定期监测生物多样性变化相关的驱动因子（直接和潜

16、在的原因）。有些驱动因子如外来人侵物种的数量和影响是可直接监测得到的，但其他的许多与人类相关的驱动因子，如土地利用变化、污染等则需要通过其他的监测体系来获得，如系统化全球观测系统（https:/www.earthobservations.org/geoss.php)。(3)能力和技术建设。CBiOS致力于不同空间尺度（样点尺度和全球尺度）的生物多样性监测方法的推广和监测数据的标准化，监测方法的规范化和数据的标准化可以快速地开展不同层次（遗传、物种和生态系统）和不同维度（物种、系统发育和功能）的生物多样性评估。（4）建立昆-蒙框架评估指标需要的生物多样性核心变量（Essential biodiv

17、ersityvariables，EBVs）。G Bi O S已建立的EBVs变量是评估昆-蒙框架长期目标A和B,行动指标2,3,4,6,11，12,19.2和2 0 的重要数据来源 7 。3.2生物多样性核心变量EBVs的引入是为更好地推进生物多样性信息的采集与共享【10 ，便于原位监测、遥感监测等不同方法得到的生物多样性信息的汇总。EBVs包括6个类别2 1个参数（表1）。3.3中国生物多样性监测网络中国生物多样性监测网络主要包括中国科学院于2 0 13年启动建设的中国生物多样性监测网络（Si n o BO N）【和生态环境部（原环境保护部）于2011年开始建设的中国生物多样性观测网络（Ch

18、 i n a BO N)12)。Si n o BO N由全国30 个主点和60个辅点构成，监测对象包括兽类、两栖爬行类、鸟类、昆虫（蝴蝶、地表甲虫、传粉昆虫等）、植物和微生物等。ChinaBON则由全国31个省（自治区、直辖市）7 49 个观测样区构成，监测对象包括鸟类、两栖动物、哺乳动物和蝴蝶 12 王备新等.昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架下的生物多样性监测有效群体规模同系交配物种种群种群分布种群数量物种性状形态学性状生理学性状物候学性状运动性状繁殖性状群落组成物种丰富度分类/遗传多样性性状多样性物种间互作多样性生态系统功能初级生产者生态系统物候生态系统的干扰生态系统结构生命水平覆盖率生

19、态系统水平格局生态系统垂直格局根据联合国生物多样性公约第六条的要求,每一个缔约国尽可能制定适合本国国情的生物多样性保护战略与行动计划，也是更好地履行昆一蒙框架的纲领性和指导性文件。构建完备的生物多样性保护监测体系是中国生态环境部正在牵头编制的中国生物多样性保护战略与行动计划中的一项重点工作任务。4生物多样性监测网络构建与监测新方法4.1生物多样性监测网络构建理想的生物多样性监测工作要能满足CBD、国家、省级等管理部门关于生物多样性的管理需求，是为决策者和公众提供生物多样性信息的重要来源。生物多样性监测网络是生物多样性信息的重要来源之一,其构建的主要目标之一是要涵盖物种多样性分布的空间异质性。

20、生物多样性监测网络的建设（图1），包括约定、评价、设计和执行4个基本步骤，可由观测站、观测样地、固定的样线、观测点等组成，按照相应的技术规范开展定期的连续监测。地区性（如省级)生物多样性监测网络与国家、全球的监测网络之间要有交流。在具体监测技术与方法上，为实现覆盖的调查范围更广和调查类群更多,以及实时和更高效等要求，GEOBON强烈推荐采用传统方法和新的生物多样性监测技术相一3 一2023年7 月表1生物多样性监测的核心变量的类别和名称EBVs类别遗传组成EBVs名称遗传多样性（丰富度和差异性）遗传差异（遗传单位数量和遗传距离）第15 卷第4期结合的工作方法，如环境DNA（e D NA），生态

21、声学（Ec o l o g i c a l a c o u s t i c s），相机陷阱（Camera-traps），高光谱成像仪（Hyperspectralcameras）等方法开展王备新等.昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架下的生物多样性监测2023年7 月调查，并建立一系列的技术规范。随着全球生物多样性监测趋向于数据的自动获取和大数据分析，上述监测技术的应用越来越广泛 7 建立一个生物多样性观测网络创造授权环境约定2制定设计和实施KKKKK评价用户需求评估和区域评估单位的选择画数据、工具和平台名单KKKKKK设计重点生态系统、概念模型和初步观测数据采集方法和采样框架数据管理、分析和报道K

22、KKKKK设计和执行团队执行科学指导团队政策决策者KKKKKK图1生物多样性监测网络构建流程以江苏为例（仿GEOBON7)4.2生物多样性监测的新技术新方法eDNA法通过采集环境（水、空气、土壤、沉积物等)介质中的生物DNA信息来监测物种的有无乃至数量变化。相对于传统的监测方法，eDNA法具有非侵入性、省时省力、分析流程和数据标准化等特点，尤其适合大规模的生物多样性监测活动和边远地区的生物多样性监测等，从而提升GEOBON监测点位的地理覆盖度。另外，eDNA法监测到的结果可以为计算EBVs变量中的遗传组成、物种种群和群落物种组成提供数据支持。目前eDNA法已应用于水生生物、土壤生物、陆生动物的

23、监测,高质量参考数据库是影响eDNA法监测结果可靠性的主要技术瓶颈 13生态声学又称为被动声学监测（Passiveacousticmonitoring,PAM），主要通过监测动物的发声来识别动物的种类，以及有关动物的多度、位置、个体大小和发声动机等隐含信息 14。2 0 世纪90年代以来,PAM法广泛应用于海洋生物物种监测，估计种群变化，测量领地范围，以及决定活动类型和移动路线等。蝙蝠曾是PAM法监测最多的陆生动物类群，这跟已有研究主要集中在夜间活动的生物种类有关。近年来，随着数字语音记录仪设备性能的提升和便携化,PAM法在动物多样性监测方面的运用呈现指数式增长，逐渐成为生物多样性一4一生物多

24、样性观察网络数据采集关系网络交流沟通数据存储数据分析监测的重要手段之一，并为生态学、行为学和保护生物学研究和管理工作提供重要支撑。建立标准化的声音采集方法和自动分析方法是今后PAM法发展的重点 15 相机陷阱是指使用动作传感器、红外探测器或其他光束作为触发机关的遥控相机。相机陷阱在拍摄和监测野生动物的应用有10 0 多年的历史,近10年来,相机陷阱的应用越来越广泛,是计算野生动物照片指数（Wildlifepictureindex）的重要数据来源。相关研究表明,相机陷阱获得的物种丰富度、物种分布、相对多度和动物密度数据与其他调查方法有较高的可比性。相机陷阱法正在积极成为全球生物多样性监测网络的关

25、键方法，因为它具有数据标准化、对野生生物几乎没有干扰等优点 16 。高光谱成像仪具有的高光谱分辨率，允许对地表景观进行监测、鉴定和定量分析,并推断生物和化学过程。该方法可用于地理空间尺度的生物多样性格局分析，尤其适合直接监测干扰、栖境空间变化、时间变化如季节性变化产生的EBVs类别中生态系统结构和功能的变化。对于小尺度的EBVs变量如群落中物种性状等仍在探索研究中，目前还无法实现直接监测遗传组成变化等EBVs变量 17 第15 卷第4期5结语结合昆-蒙框架对生物多样性监测数据的数量和质量要求，以及生物多样性监测技术与方法的发展趋势，现阶段的生物多样性监测网络建设应以构建地理空间单元与生物类群全

26、覆盖的生物多样性监测网络为主要目标。在具体监测指标上，应以EBVs指标为重要参考指标，综合运用传统方法和新的监测技术,实现生物多样性监测数据在组织层次和时间尺度上的完整性。参考文献1徐靖，王金洲.昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架主要内容及其影响 J.生物多样性，2 0 2 3，31（4)：7-15.2CBD(Convention on Biological Diversity）（2 0 2 2 a）D r a f t El e-ments of a Possible Decision Operationalizing the Post-2020 Glob-al Biodiversity Fra

27、meworkEB/OL.2023-02-28.https:/www.cbd.int/doc/c/fb60/5b11/e9e962bbcela6c5342301986/wg2020-03-03-add3-en.pdf.3CBD(Convention on Biological Diversity)（2 0 2 2 b）D r a f t Re p o r tof Fourth Meeting of Open-Ended Working Group on the Post-2020 Global Biodiversity Framework EB/0L.2023-02-28.https:/www.

28、cbd.int/doc/c/3303/d892/4fd11c27963bd3f826a 961e1/wg2020-04-04-en.pdf.4李爽，朱彦鹏，曹萌，等.我国生物多样性保护标准体系现状、问题与建议 J.生物多样性，2 0 2 2，30（11）：19 2-2 0 0.5YANG Q,LIU G Y,CASAZZA M,et al.Three dimensions ofbiodiversity:New perspectives and methods J.Ecological Indi-cators,2021,130:108099.6PETCHEY O L,GASTONK J.Func

29、tional diversity:Back tobasics and looking forwardJ.Ecology Letters,2006,9(6):741758.王备新等.昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架下的生物多样性监测2023年7 月7GEO BON.A Clobal Biodiversity Observing System to meetthe monitoring needs of the Global Biodiversity Framework(EB/OL).2023-02-28.https:/geobon.org/science-briefs/.8 HUGHESA C,

30、ORRM C,MAKP,et al.Sampling bia-ses shape our view of the natural worldJ.Ecography,2021,44:1259-1269.9OLIVER R Y,MEYER C,RANIPETA A,et al.Global and na-tional trends in documenting and monitoring speciesdistributionsJ.PLoS Biology,2021,19:e3001336.10PEREIRA H M,FERRIER S,WALTERS M,et al.Essentialbiod

31、iversity variablesJ.Science,2021,339:277-278.11】冯晓娟，米湘成，肖治术，等中国生物多样性监测与研究网络建设及进展J中国科学院院刊，2 0 19，34（12）：1389-1398.【12 李佳琦，徐海根，伊剑锋，等全国生物多样性观测网络的建设与主要成效J生态与农村环境学报，2 0 2 0，36（5）：549-552.13 RODRIGUEZ-EZPELETA N,ZINCER L,KINZICER A,et al.Biodiversity monitoring using environmental DNAJ.MolecularEcology Re

32、source,2021,21(5):1405-1409.14 WIMMERJ,TOWSEY M,ROE P,et al.Sampling environmen-tal acoustic recordings to determine bird species richness J.Ecological Applications,2013,23:1419-1428.15 SAYURI L,SUGAI M,SANNA T,et al.Terrestrial passive a-coustic monitoring:Review and perspectives J.BioScience,2019,

33、69(1):15-25.16】W EA RNO L,G L O VER-K A PFERP.Sn a p h a p p y:Ca m e r atraps are an effective sampling tool when compared with alterna-tive methods J.The Royal Society Open Science,2019,6:181748.17 SKIDMORE A K,COOPS N C,NEINAVAZ E,et al.Prioritylist of biodiversity metrics to observe from space J.Nature E-cology and Evolution,2021,5:896-906.一5 一

咨信网温馨提示：
1、咨信平台为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接被用户下载，收益归上传人（含作者）所有；本站仅是提供信息存储空间和展示预览，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿，我们不确定上传用户享有完全著作权，根据《信息网络传播权保护条例》，如果侵犯了您的版权、权益或隐私，请联系我们，核实后会尽快下架及时删除，并可随时和客服了解处理情况，尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确)，网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据，个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决，平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺，下载前须认真查看，确认无误后再购买，务必慎重购买；若有违法违纪将进行移交司法处理，若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传，付费前请自行鉴别，如您付费，意味着您已接受本站规则且自行承担风险，本站不进行额外附加服务，虚拟产品一经售出概不退款（未进行购买下载可退充值款），文档一经付费（服务费）、不意味着购买了该文档的版权，仅供个人/单位学习、研究之用，不得用于商业用途，未经授权，严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等，侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印，是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已，我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改，文档下载后都不会有水印标识（原文档上传前个别存留的除外），下载后原文更清晰；试题试卷类文档，如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案，请知晓；PPT和DOC文档可被视为“模板”，允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容；PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得，本站不作要求视为允许，下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用；网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽－－等)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题，请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】，需本站解决可联系【微信客服】、【 QQ客服】，若有其他问题请点击或扫码反馈【服务填表】；文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等，请点击“【版权申诉】”（推荐），意见反馈和侵权处理邮箱：1219186828@qq.com；也可以拔打客服电话：4008-655-100；投诉/维权电话：4009-655-100。