Table of Contents

Регионы сохранения представляют собой один из самых мощных инструментов, доступных для защиты биоразнообразия Земли и поддержания экологических процессов, которые поддерживают жизнь на нашей планете. Эти тщательно отобранные районы сосредоточены на защите критически важных физических особенностей, которые служат основой для здоровых экосистем, от возвышающихся горных хребтов и протекающих рек до уникальных составов почвы и отдельных климатических зон. Выявляя и защищая эти важные элементы ландшафта, регионы сохранения помогают обеспечить, чтобы сложная сеть жизни, которую они поддерживают, могла продолжать процветать для будущих поколений.

Знание того, где встречаются виды и экосистемы, имеет основополагающее значение для эффективных природоохранных действий. Процесс картирования и определения природоохранных регионов включает в себя сложный анализ физических особенностей, экологических данных и моделей биоразнообразия для выявления районов, требующих особой защиты. Этот стратегический подход позволяет специалистам по сохранению, землеустроителям и директивным органам принимать обоснованные решения о том, где сосредоточить ограниченные ресурсы для максимальной экологической выгоды.

Понимание регионов сохранения и их значения

Регионы сохранения — это определённые географические области, определённые на основе их критических физических и биологических характеристик.В отличие от произвольных административных границ, эти регионы очерчены с помощью научных критериев, отражающих естественное распределение экосистем, видов и поддерживающих их физических особенностей.Экорегион, характеризующийся сочетанием климата, геологии, топографии и экосистем, воплощает уникальные природные ландшафты и оценивается на основе критериев утраты среды обитания, фрагментации и защиты.

Концепция регионов сохранения значительно эволюционировала за последние десятилетия, поскольку наше понимание динамики экосистем и моделей биоразнообразия углубилось. Современная наука о сохранении признает, что защита изолированных участков среды обитания часто недостаточна для поддержания жизнеспособных популяций видов или сохранения экологических процессов. Вместо этого необходим более комплексный подход, который рассматривает физический шаблон, на котором развиваются экосистемы и связи между различными элементами ландшафта.

Цель сохранения экорегиона заключается в признании всех частных и государственных природоохранных зон, которые обеспечивают полное биологическое разнообразие экорегиона. Эта целостная перспектива признает, что сохранение биоразнообразия требует защиты не только отдельных видов или небольших участков среды обитания, но и целых экологических систем и физических особенностей, которые их поддерживают.

Наука картирования физических особенностей для сохранения

Картирование биоразнообразия объединяет экологические данные с пространственным анализом для визуализации и анализа распределения различных видов и экосистем по географическим районам. Этот сложный процесс объединяет несколько источников данных и аналитические методы для создания всеобъемлющих карт, которые определяют принятие решений по сохранению.

Источники данных и технологии

Современное картирование сохранения опирается на впечатляющий массив источников данных и технологий. Источники данных, обычно используемые, включают записи о встречаемости и распределении видов, классификации местообитаний, спутниковые снимки и переменные окружающей среды, такие как температура и осадки. Эти разнообразные потоки данных интегрированы с использованием передовых аналитических инструментов для создания подробных изображений того, где существуют критические физические особенности и как они связаны с моделями биоразнообразия.

Технологии включают программное обеспечение ГИС, дистанционное зондирование, спутниковые снимки, моделирование окружающей среды и инструменты сбора данных на местах, которые в совокупности помогают анализировать и визуализировать модели биоразнообразия. Географические информационные системы (ГИС) произвели революцию в планировании сохранения, позволив ученым накладывать несколько типов пространственных данных, анализировать отношения между различными переменными и определять приоритетные области с беспрецедентной точностью.

Технология дистанционного зондирования, включая спутниковые снимки и аэрофотосъемку, предоставляет важную информацию о наземном покрове, типах растительности, топографии и изменениях ландшафтных условий с течением времени.Этот вид ландшафта с высоты птичьего полета позволяет защитникам природы эффективно оценивать большие площади и отслеживать изменения, которые могут указывать на угрозы критически важным физическим особенностям или экосистемам, которые они поддерживают.

Передовые подходы к моделированию

NatureServe использует передовые методы экологического моделирования для разработки прогнозов того, где наиболее вероятно произойдут находящиеся под угрозой исчезновения виды. Эти подходы к моделированию объединяют информацию о требованиях к среде обитания видов с подробными картами физических особенностей для прогнозирования того, где существуют подходящие условия по всему ландшафту.

В исследовании, опубликованном в журнале Ecological Applications, были разработаны карты распределения с высоким разрешением для более чем 2200 видов, уязвимых к вымиранию, включая впервые разнообразный набор растений, пресноводных животных и опылителей в дополнение к более хорошо изученным группам позвоночных, таким как птицы, млекопитающие и амфибии. Этот комплексный подход демонстрирует, как современное картирование сохранения вышло за рамки традиционных фокус-групп, чтобы охватить весь спектр биоразнообразия.

Критические физические особенности в планировании сохранения

Физические особенности ландшафтов составляют основу, на которой развиваются и сохраняются экосистемы. Понимание и защита этих особенностей имеет важное значение для поддержания биоразнообразия и экологической функции. Различные типы физических особенностей играют различные, но взаимосвязанные роли в поддержании жизни.

Водные ресурсы и водные системы

Водные ресурсы представляют собой некоторые из наиболее важных физических особенностей в любом природоохранном регионе. Реки, ручьи, озера, водно-болотные угодья и системы подземных вод поддерживают чрезвычайное биоразнообразие, обеспечивая при этом необходимые экосистемные услуги. Эти водные системы служат коридорами для перемещения видов, регулируют местный и региональный климат, фильтруют загрязнители и обеспечивают водой как человеческие сообщества, так и природные экосистемы.

Водно-болотные угодья заслуживают особого внимания в природоохранных регионах из-за их исключительной продуктивности и биоразнообразия. Эти переходные зоны между наземной и водной средой поддерживают уникальные сообщества растений и животных, адаптированные к колебаниям уровня воды и насыщенных почв. Водно-болотные угодья также предоставляют критически важные экосистемные услуги, включая контроль за наводнениями, очистку воды и хранение углерода.

Приоритетные участки занимают относительно высокую долю лесов, при этом земельный покров имеет особое значение для качества воды (76% и 44% выше для сравнения по странам и экорегионам соответственно). Этот вывод подчеркивает взаимосвязь между различными физическими особенностями - в данном случае лесным покровом и качеством воды - и подчеркивает, почему планирование сохранения должно учитывать несколько особенностей одновременно.

Прибрежные зоны, растительность вдоль рек и ручьев, представляют собой особенно важные физические особенности в пределах природоохранных регионов.Эти узкие, но экологически богатые коридоры обеспечивают среду обитания для многочисленных видов, стабилизируют берега ручья, фильтруют стоки перед входом в водные пути и создают связи между различными частями ландшафта.Защита прибрежных зон помогает поддерживать качество воды, поддерживает водное биоразнообразие и сохраняет естественные режимы потока, от которых зависят многие виды.

Топографические вариации и формы рельефа

Топография — трехмерная форма поверхности земли — оказывает глубокое влияние на климат, гидрологию, развитие почвы и распределение видов. Горные хребты, долины, линии хребта, склоны и другие формы суши создают физический шаблон, который определяет, где могут развиваться и сохраняться различные экосистемы.

Горы и высокогорные районы особенно важны в планировании сохранения. Эти возвышенные районы часто содержат высокие уровни биоразнообразия и эндемизма, с видами, адаптированными к конкретным полосам возвышения и микроклиматам. Горные системы также служат водонапорными башнями, захватывая осадки и питая реки, которые поддерживают низменные экосистемы и человеческие сообщества. Приоритетные участки в целом были расположены в районах с большим количеством людей (средний 134 человека / км2 в пределах 50 км от приоритетных участков против 52/71 человека / км2), с более высокими высотами [61] (средний подъем 1050 м для приоритетных участков против 648 / 760 м) и, следовательно, более нисходящим районом и с более высокими осадками [62] (средний уровень осадков на приоритетных участках 1461 мм / год против 726 / 958 мм / год).

Градиенты повышения создают возможности для видов смещать свои ареалы в ответ на изменение климата, что делает топографически разнообразные районы особенно ценными для долгосрочного сохранения. Районы с разнообразной топографией могут обеспечить климатическую рефугию - места, где виды могут сохраняться даже при изменении условий в окружающих районах. Защита градиентов высоты позволяет видам перемещаться вверх или вниз по склону для отслеживания подходящих климатических условий по мере изменения температуры.

Долины и низменности также играют решающую роль в природоохранных регионах. Эти районы часто содержат плодородные почвы, обильные воды и умеренный климат, которые поддерживают высокую производительность и биоразнообразие. Однако эти же характеристики делают низменности привлекательными для развития человека и сельского хозяйства, создавая проблемы сохранения, которые требуют тщательного планирования и управления.

Характеристики почв и геология

Почва представляет собой живую кожу Земли, сложную смесь минеральных частиц, органического вещества, воды, воздуха и бесчисленных организмов. Различные типы почвы поддерживают различные растительные сообщества, которые, в свою очередь, поддерживают различные сборки животных. Физические и химические свойства почв, включая текстуру, глубину, содержание питательных веществ, рН и характеристики дренажа, определяют, какие виды могут процветать в данном месте.

Уникальные типы почв часто содержат специализированные растительные сообщества, которые не встречаются больше нигде. Змеиные почвы, например, полученные из ультрамафичных пород, содержат высокие уровни тяжелых металлов и низкие уровни необходимых питательных веществ. Эти сложные условия поддерживают отличительные растительные сообщества с высоким уровнем эндемизма. Аналогичным образом, известняковые почвы создают щелочные условия, которые благоприятствуют определенным видам растений, в то время как песчаные почвы поддерживают различные сообщества, чем богатые глиной почвы.

Основополагающая геология местности влияет не только на развитие почвы, но и на топографию, гидрологию, наличие минералов и питательных веществ. Разные типы горных пород выпадают в разное время и производят почвы с различными характеристиками. Геологические особенности, такие как пещеры, скалы и обнажения горных пород, обеспечивают специализированные места обитания для видов, адаптированных к этим уникальным условиям.

Защита всего спектра типов почв и геологических субстратов в пределах охраняемой территории помогает обеспечить сохранение всего спектра биоразнообразия, связанного с этими физическими особенностями.Это разнообразие абиотических условий создает основу для разнообразия экосистем и устойчивости.

Климатические зоны и микроклиматы

Климат представляет собой одну из самых фундаментальных физических особенностей, определяющих распределение видов и экосистем. Температура, осадки, сезонность, влажность и другие климатические переменные взаимодействуют для создания условий, при которых могут существовать различные формы жизни. Регионы сохранения должны учитывать климатические закономерности в нескольких масштабах, от широких климатических зон до локальных микроклиматов.

Широкие климатические зоны, такие как тропические, умеренные и бореальные регионы, поддерживают принципиально разные типы экосистем. Темно-синий и зеленый цвет вокруг Экватора и других умеренных районов предполагают, что виды там имеют условия для процветания. В этих широких зонах региональные изменения климата создают дополнительное разнообразие в типах экосистем и видах.

Микроклиматы — локальные климатические условия, которые отличаются от окружающей области — добавляют еще один слой сложности и возможности для сохранения. Топографические особенности, такие как склоны, обращенные на север, долинные низы и вершины хребтов, могут создавать микроклиматы, которые поддерживают виды или сообщества, не встречающиеся в общей области. Эти микроклиматические рефугии могут становиться все более важными по мере изменения климата, обеспечивая карманы подходящих условий даже при изменении регионального климата.

Изменение климата представляет собой как вызовы, так и императивы для регионов сохранения. Мы обнаружили, что примерно половина площади суши будет испытывать климатические условия, которые соответствуют различным экорегионам, и почти четверть будет испытывать климат из другого биома. Это драматическое открытие подчеркивает необходимость планирования сохранения, которое предвидит будущие климатические условия и защищает районы, которые останутся климатически стабильными или будут служить коридорами для перемещения видов.

Ландшафтная связь и экологические коридоры

Коридоры являются важными географическими особенностями для биологической сохранности и оценки биоразнообразия. Хотя отдельные охраняемые районы имеют важное значение, их эффективность значительно повышается, когда они связаны коридорами, которые позволяют видам перемещаться между участками обитания, поддерживать генетическое разнообразие и реагировать на изменения окружающей среды.

Экологические коридоры могут принимать различные формы, от узких прибрежных полос, соединяющих более крупные блоки среды обитания, до широких ландшафтных связей, охватывающих сотни километров. Идентификация и картирование коридоров обычно основаны на визуальных интерпретациях моделей движения (функциональных коридоров) или карт среды обитания (структурных коридоров). Оба типа коридоров играют важную роль в регионах сохранения.

Структурные коридоры являются физическими связями подходящей среды обитания между более крупными участками. Они могут включать лесистые полосы вдоль рек, цепи водно-болотных угодий или непрерывные полосы естественной растительности по всему ландшафту. Структурные коридоры обеспечивают физическую инфраструктуру для перемещения видов, даже если у нас нет прямых доказательств использования животных.

Функциональные коридоры, напротив, являются маршрутами, которые виды фактически используют для перемещения между участками среды обитания. Они могут соответствовать или не соответствовать очевидным структурным особенностям. Понимание функциональной связи требует знания поведения видов, предпочтений среды обитания и барьеров, с которыми они сталкиваются в ландшафте.

Результаты показывают, что эта стратегия объединяет 57% существующих охраняемых территорий, защищает 74% приоритетных зон и достигает 89% целевых показателей представления среды обитания. Этот вывод из исследований по сетям сохранения в Китае демонстрирует силу включения планирования коридоров в более широкие стратегии сохранения.

По мере изменения климата важность взаимосвязанности, вероятно, будет возрастать. Для защиты популяций диких животных необходимо облегчить распространение видов по коридорам и миграцию в ответ на изменение климата. Видам необходимо будет изменить свои ареалы для отслеживания подходящих климатических условий, а коридоры, охватывающие экологические градиенты, будут иметь решающее значение для обеспечения этих перемещений.

Определение приоритетных областей охраны

Картирование биоразнообразия помогает определить критические области для сохранения, расставить приоритеты мест обитания для защиты и планировать экологические коридоры, служа инструментом принятия решений для эффективного управления биоразнообразием. Процесс определения того, какие районы должны получить приоритет сохранения, включает анализ нескольких факторов и балансирование конкурирующих целей.

Горячие точки биоразнообразия и ключевые области биоразнообразия

Когда в определенной области высокий уровень биоразнообразия, которому угрожает деятельность человека, она определяется как точка доступа к биоразнообразию. Эти точки доступа представляют собой области, где природоохранные мероприятия могут иметь огромные преимущества для защиты видового разнообразия. С 2016 года было 36 точек доступа и бесчисленные инициативы, направленные на защиту видов, которые их населяют.

Карта важности биоразнообразия представляет собой портфель карт, которые определяют области, имеющие решающее значение для поддержания богатого биоразнообразия нашей страны. Такие усилия по картированию помогают сосредоточить ресурсы сохранения на местах, где они будут оказывать наибольшее влияние на предотвращение вымирания и поддержание экосистемных функций.

Они направляют усилия по сохранению, предпринимаемые правительствами, НПО и местными сообществами, привлекают поддержку доноров и помогают предприятиям уменьшить их воздействие на биоразнообразие. Ключевые области биоразнообразия служат координационными центрами для природоохранных действий, объединяя различные заинтересованные стороны вокруг общих целей защиты глобально значимых объектов.

Представительство и комплементарность

Эффективное планирование охраны природы направлено на защиту репрезентативных примеров всех типов экосистем и физических особенностей, которые их поддерживают. Этот принцип представительства обеспечивает включение всего спектра биоразнообразия в природоохранные регионы, а не только в наиболее харизматические или легко охраняемые районы.

Вместо того, чтобы защищать многочисленные примеры одного и того же типа экосистем, подход комплементарности отдает приоритет областям, которые представляют экосистемы или физические особенности, еще недостаточно представленные в сети сохранения.

Таким образом, результаты показывают, что отбор на основе экорегионов может способствовать более широкому представлению экосистемного разнообразия и связанных с ним видовых сборок (см. также Dinerstein et al., 2017, Smith et al., 2018). Использование экорегионов в качестве единиц планирования помогает обеспечить, чтобы усилия по сохранению охватывали весь спектр условий окружающей среды и биоразнообразия, которое они поддерживают.

Незаменимость и уязвимость

Некоторые районы незаменимы с точки зрения сохранения, поскольку они содержат уникальные физические признаки или виды, не встречающиеся больше нигде. Эти районы должны получить высокий приоритет для защиты, поскольку их потеря приведет к постоянному вымиранию видов или типов экосистем.

Уязвимость относится к степени угрозы, с которой сталкивается район. Для предотвращения неминуемых потерь особо уязвимые районы могут потребовать принятия срочных мер по сохранению. Сочетание оценок незаменимости и уязвимости помогает выявить районы, где природоохранные меры являются наиболее необходимыми и наиболее вероятными для того, чтобы изменить ситуацию.

Когда географическое распределение этих видов, находящихся в группе риска, сравнивается с районами, которые уже отведены для сохранения в 48 штатах США, авторы обнаружили, что почти 300 видов, находящихся под угрозой исчезновения, полагаются на среду обитания, которая полностью выходит за пределы охраняемых районов. Это открытие подчеркивает важность расширения регионов сохранения, чтобы включить районы, которые в настоящее время не защищены, но имеют незаменимое биоразнообразие.

Регионы охраны и экосистемные услуги

Хотя защита биоразнообразия часто является основной целью природоохранных регионов, эти районы также обеспечивают важнейшие выгоды для человеческих сообществ посредством экосистемных услуг. Понимание и картирование этих услуг помогает создать поддержку для сохранения и обеспечивает, чтобы охраняемые районы приносили многочисленные выгоды.

Мы также включаем девять НКП с местными или региональными преимуществами10: снижение риска на побережье, регулирование наводнений, удержание осадков (важно для снижения эрозии и улучшения качества воды), удержание азота для регулирования качества воды, опыление сельскохозяйственных культур, производство кормов для скота (включая выпас скота), производство топливной древесины, производство древесины и доступ к природе (важный для отдыха, а также физического и психического благополучия). Вклад этой природы в людей демонстрирует различные способы, которыми природоохранные регионы поддерживают благосостояние человека.

Водоснабжение и качество

Регионы охраны, которые защищают водосборные бассейны, водно-болотные угодья и прибрежные районы, обеспечивают необходимые услуги, связанные с водой. Природная растительность фильтрует загрязняющие вещества, уменьшает эрозию, регулирует поток воды и поддерживает качество воды. Эти услуги особенно ценны в районах, где население зависит от поверхностных вод для питья, орошения или промышленного использования.

Сохранение этих участков принесет выгоды - а) смягчение последствий изменения климата путем предотвращения выбросов CO2 в результате обезлесения; b) предоставление пресноводных услуг населению, проживающему ниже по течению; с) сохранение ценности опционов; и d) выгоды для поддержания культурного разнообразия человека - значительно превышающие ожидаемые выгоды от случайно выбранных участков в пределах одних и тех же стран и экорегионов. Это исследование показывает, что районы, определенные для сохранения биоразнообразия, часто обеспечивают непропорционально большие выгоды для экосистемных услуг.

Климатическое регулирование и хранение углерода

Природные экосистемы играют решающую роль в регулировании климата в местном, региональном и глобальном масштабах. Леса, водно-болотные угодья и пастбища хранят огромное количество углерода, который в противном случае способствовал бы концентрации парниковых газов в атмосфере. Мы включаем в себя одну НКП с глобальными преимуществами, в связи с ее важностью для смягчения последствий изменения климата: уязвимое хранение углерода в наземной экосистеме, определяемое как доля общего углерода в экосистеме, который может быть потерян в типичном случае возмущения11.

Регионы сохранения, которые защищают богатые углеродом экосистемы, обеспечивают выгоды для смягчения последствий изменения климата, а также сохранение биоразнообразия и других экосистемных услуг. Такое согласование целей в области сохранения и климата создает возможности для создания инновационных механизмов финансирования и партнерских отношений между природоохранными организациями и инициативами, ориентированными на климат.

Опыление и продовольственная безопасность

Многие сельскохозяйственные культуры зависят от опыления дикими насекомыми и другими животными. Регионы сохранения, которые защищают среду обитания опылителей и физические особенности, которые поддерживают различные сообщества опылителей, предоставляют основные услуги сельскому хозяйству. Коренная растительность в сельскохозяйственных районах и вокруг них поддерживает популяции опылителей, а также обеспечивает другие преимущества, такие как борьба с вредителями и сохранение почвы.

Результаты проливают свет на глобально значимое помеху биоразнообразию, которое традиционно упускается из виду, включая растения плато Колорадо и опылителей на юго-западе. Защита этих часто забытых видов и физических особенностей, от которых они зависят, помогает обеспечить продолжение опыления, которое поддерживает как сообщества диких растений, так и сельскохозяйственное производство.

Изменение климата в планировании сохранения

Изменение климата представляет собой одну из наиболее значительных проблем для природоохранных регионов в ближайшие десятилетия. Все больше доказательств того, что многие наземные экосистемы Земли уже находятся на траектории обширных композиционных и структурных изменений из-за изменения климата. Планирование охраны должно учитывать эти изменения, чтобы гарантировать, что охраняемые районы остаются эффективными в будущем.

Климатическая Рефузия

Такие подходы включают защиту будущих местообитаний видов, защиту климатической рефугии, защиту районов, которые способствуют климатической связи и защите районов, которые способствуют адаптационному потенциалу. Климатическая рефугия - это районы, где виды могут сохраняться даже при изменении условий в окружающих регионах. Эти рефугии могут включать районы со стабильным микроклиматом, топографическое разнообразие, которое обеспечивает несколько климатических ниш, или места, где местные условия буферизируют региональные климатические тенденции.

Выявление и защита климатической рефугии требует понимания того, как физические особенности взаимодействуют с климатом для создания стабильных условий. Склоны, выходящие на север, долинные дно, районы вблизи крупных водоемов и топографически сложный рельеф могут обеспечить рефугию для разных видов. Регионы сохранения, которые включают эти особенности, будут более устойчивыми к изменению климата.

Климатическая связь

Пространственная приоритизация — процесс определения приоритетных районов — все чаще признает, что изменение климата повлияет на эффективность охраняемых районов, поскольку виды перемещаются в направлении отслеживания смещающихся климатических ниш. Защита коридоров, которые позволяют видам изменять свои ареалы в ответ на изменение климата, имеет важное значение для долгосрочного успеха в области сохранения.

Коридоры климатической связи часто следуют за экологическими градиентами, такими как градиенты возвышения в горах или широтные градиенты по ландшафтам. Эти коридоры позволяют видам перемещаться в районы с подходящими климатическими условиями по мере изменения температуры и характера осадков. Физические особенности, такие как непрерывный лесной покров, прибрежные коридоры и цепи водно-болотных угодий, могут способствовать сдвигам диапазона, обусловленным климатом.

Адаптивное планирование сохранения

Важным первым шагом для стратегического расширения сети ПА является выявление тех участков наземных экорегионов и ПА планеты, которые останутся композиционно стабильными и готовыми к изменениям. Такой перспективный подход к планированию сохранения признает, что статических охраняемых районов может оказаться недостаточно в быстро меняющемся мире.

Адаптивное планирование охраны включает в себя регулярную переоценку приоритетов сохранения в свете новой информации о воздействии изменения климата, реакциях видов и изменениях экосистем. Этот подход требует гибкости в стратегиях управления и готовности корректировать действия по сохранению по мере изменения условий.

Область, необходимая для достижения целей по защите в 87% экорегионов, превышает площадь, которая является нетронутой, не защищенной и, по прогнозам, останется климатически стабильной в этих экорегионах. Этот отрезвляющий вывод подчеркивает предстоящие проблемы и необходимость амбициозных целей по сохранению, которые учитывают последствия изменения климата.

Реализация и управление регионами сохранения

Выявление приоритетных областей сохранения является лишь первым шагом. Эффективное осуществление требует перевода карт и планов в действия по охране и управлению на местах. Этот процесс включает в себя множество заинтересованных сторон, различные подходы к управлению и устойчивую приверженность ресурсов.

Обозначение охраняемой территории

Формальное обозначение охраняемой территории обеспечивает правовую защиту критически важных физических особенностей и экосистем, которые они поддерживают. При определении критических мест обитания мы сначала оцениваем районы, в настоящее время занимаемые видом, и рассматриваем, какие физические и биологические особенности необходимы виду для жизненных процессов и успешного размножения. Этот процесс гарантирует, что охраняемые районы включают основные физические особенности, от которых зависят виды.

Критическая среда обитания обеспечивает ключевые защитные меры для перечисленных видов, запрещая федеральным агентствам разрешать, финансировать или осуществлять действия, которые «неблагоприятно изменяют» обозначенные районы.Эти правовые меры защиты помогают обеспечить сохранение критических физических особенностей и то, что деятельность по развитию не ухудшает экологические ценности, которые должны защищать природоохранные регионы.

Мы обнаружили, что сохранение примерно половины площади суши в мире посредством защиты или устойчивого управления может обеспечить 90% от нынешнего уровня десяти вкладов природы в людей и достичь минимальных целевых показателей представительства для 26 709 видов наземных позвоночных. Этот вывод поддерживает амбициозные цели по сохранению и демонстрирует, что крупномасштабное сохранение является необходимым и достижимым.

Устойчивое управление за пределами охраняемых территорий

Не все природоохранные регионы требуют строгой защиты. Во многих случаях устойчивые методы управления могут поддерживать критически важные физические особенности и функции экосистем, обеспечивая при этом совместимое использование человеком. Рабочие ландшафты, которые интегрируют сохранение и производство, могут в значительной степени способствовать достижению целей сохранения, особенно в регионах, где формальные охраняемые районы ограничены.

Устойчивое лесное хозяйство, управление пастбищами, сельскохозяйственная практика, которая поддерживает связь с средой обитания, и программы защиты водосборных бассейнов - все это представляет собой подходы к сохранению за пределами строго охраняемых районов. Эти стратегии признают, что сохранение и средства к существованию человека могут быть совместимы, когда методы управления предназначены для поддержания критических физических особенностей и экологических процессов.

Мониторинг и адаптивное управление

Да, картирование биоразнообразия может отслеживать временные изменения в распределении видов и здоровье экосистем, помогая оценивать воздействие экологических изменений, включая изменение климата и разрушение среды обитания. Регулярный мониторинг природоохранных регионов позволяет руководителям оценивать, достигают ли стратегии защиты и управления своими целями и корректировать подходы по мере необходимости.

Программы мониторинга должны отслеживать как состояние критических физических особенностей, так и состояние биоразнообразия, которое они поддерживают. Изменения в качестве воды, здоровье почвы, растительном покрове и популяциях видов могут предоставить важную информацию об эффективности усилий по сохранению и возникающих угрозах, которые требуют ответных мер управления.

Проблемы и возможности

Регионы охраны природы сталкиваются с многочисленными проблемами, начиная от конкурирующих видов землепользования и ограниченных ресурсов и заканчивая изменением климата и политическими препятствиями, однако эти проблемы сопровождаются значительными возможностями для инноваций и сотрудничества.

Баланс между сохранением и развитием

Более трети районов, необходимых для сохранения вклада природы в развитие человека и вида, также весьма пригодны для сельского хозяйства, возобновляемых источников энергии, добычи нефти и газа или других видов деятельности в области развития. Такое совпадение приоритетов сохранения и потенциала развития создает конфликты, которые требуют тщательного планирования и переговоров для решения.

Для урегулирования этих конфликтов необходимы подходы, которые, по возможности, будут искать взаимовыгодные решения, такие, как создание мест для развития в районах с более низкой природоохранной ценностью, проектирование инфраструктуры для поддержания связи и осуществление мер по смягчению последствий, которые компенсируют неизбежные последствия. В некоторых случаях сервитуты для сохранения или платежи за экосистемные услуги могут обеспечить экономические стимулы для землевладельцев для поддержания критически важных физических характеристик при одновременном отказе от возможностей развития.

Вовлечение местных сообществ

Регионы охраны наиболее успешны, когда они пользуются поддержкой местных общин, которые живут в охраняемых районах и вокруг них. Вовлечение общин в планирование охраны, обеспечение того, чтобы местные жители извлекали выгоду из сохранения, и уважение традиционного землепользования и культурных ценностей имеют важное значение для долгосрочного успеха.

Подходы к сохранению на уровне общин признают, что местные жители часто обладают глубокими знаниями о ландшафте и его физических особенностях и что их участие имеет важное значение для эффективного управления. Программы, обеспечивающие занятость, поддержку устойчивых источников средств к существованию и совместное использование выгод от сохранения, могут создавать местную поддержку и создавать стимулы для защиты важнейших физических особенностей.

Финансирование и ресурсы

Адекватное финансирование остается постоянной проблемой для природоохранных регионов во всем мире. Охрана и управление природоохранными зонами требует постоянных инвестиций в приобретение земель, деятельность по управлению, мониторинг, обеспечение соблюдения и участие общин. Инновационные механизмы финансирования, включая платежи за экосистемные услуги, целевые фонды сохранения и государственно-частное партнерство, открывают возможности для диверсификации и увеличения финансирования природоохранных мероприятий.

Растущее признание экономической ценности экосистемных услуг дает новые аргументы в пользу инвестиций в сохранение.Когда преимущества чистой воды, регулирования климата, опыления и других услуг количественно оцениваются, экономический аргумент в пользу защиты критически важных физических характеристик становится более убедительным для политиков и инвесторов.

Глобальные цели и рамки сохранения

Цель Глобальной рамочной программы по биоразнообразию, заключающаяся в защите 30% земель, вод и морей к 2030 году, требует критического обсуждения вопроса о том, где создавать новые охраняемые районы. Эта амбициозная цель, часто называемая 30х30, представляет собой значительное расширение глобальной сети охраняемых районов и требует стратегического планирования для обеспечения того, чтобы новые природоохранные регионы защищали наиболее важные физические особенности и биоразнообразие.

Это открытие подтверждает недавние обязательства национальных правительств в рамках Глобальной рамочной программы по биоразнообразию по сохранению не менее 30% мировых земель и вод и предложения по сохранению половины Земли. Эти международные обязательства обеспечивают основу для скоординированных действий по сохранению и помогают сосредоточить внимание на необходимости расширенной защиты критически важных физических особенностей.

Это также соответствует центральным целям Международного соглашения ООН по биоразнообразию (CBD/WG2020/2/4; https://www.cbd.int) и Стратегии ЕС по биоразнообразию до 2030 года (EC, 2022), а именно: комплексная защита и восстановление всего спектра экосистем и их видов для прекращения утраты биоразнообразия. Эти политические рамки подчеркивают важность защиты репрезентативных примеров всех типов экосистем и физических особенностей, которые их поддерживают.

Качество и эффективность

Важное значение имеет достижение количественных показателей охвата охраняемых районов, однако качество и эффективность природоохранных районов имеют такое же значение, как и их масштабы. Охраняемые районы, которые существуют только на бумаге, но не имеют эффективного управления, не приносят большой пользы для биоразнообразия. Регионы сохранения должны быть хорошо спроектированы, должным образом обеспечены ресурсами и активно управляться для достижения своих целей.

Для обеспечения эффективности необходимо обеспечить защиту правильных мест — районов, которые содержат критически важные физические особенности и поддерживают значительное биоразнообразие, — и управление ими таким образом, чтобы поддерживать экологическую целостность. Это включает в себя устранение таких угроз, как инвазивные виды, загрязнение, неустойчивая добыча ресурсов и воздействие изменения климата.

Будущее регионов сохранения

По мере того, как наше понимание экосистем, моделей биоразнообразия и изменений окружающей среды продолжает развиваться, подходы к определению и управлению природоохранными регионами будут продолжать развиваться.

Интеграция нескольких источников данных

Глобальные стандарты и рамки, такие, как Глобальный информационный фонд по биоразнообразию (ГБИФ), содержат руководящие принципы сбора и обмена данными, обеспечивающие согласованность и надежность усилий по картированию биоразнообразия. Улучшение обмена данными и интеграции позволит обеспечить более полное и точное картирование важнейших физических характеристик и биоразнообразия, которое они поддерживают.

Достижения в области дистанционного зондирования, отбора проб ДНК окружающей среды, акустического мониторинга и других технологий генерируют беспрецедентные объемы данных о распределении видов и условиях экосистем. Машинное обучение и искусственный интеллект помогают обрабатывать и анализировать эти массивные наборы данных, выявляя закономерности и взаимосвязи, которые невозможно было бы обнаружить с помощью традиционных методов.

Динамическое планирование сохранения

Традиционное планирование охраны природы часто трактует ландшафты как статические, но реальность изменения окружающей среды, особенно изменения климата, требует более динамичных подходов. Будущие природоохранные регионы должны быть спроектированы с учетом изменений, защищая не только текущие условия, но и способность экосистем адаптироваться и видов изменять свои ареалы.

Это может включать защиту больших площадей для охвата экологических градиентов, определение приоритетов областей с высоким топографическим разнообразием, которые могут обеспечить несколько климатических ниш, и обеспечение связи, которая позволяет перемещать виды. Это также требует мониторинга и адаптивного управления, которые могут реагировать на наблюдаемые изменения физических особенностей и экологических условий.

Интеграция консервации и реставрации

В то время как защита нетронутых экосистем и их физических особенностей остается наивысшим приоритетом, восстановление деградированных районов будет играть все более важную роль в стратегиях сохранения.Восстановление естественной гидрологии, удаление инвазивных видов, восстановление местной растительности и восстановление деградированных почв могут помочь восстановить критические физические особенности и функции экосистемы, которые они поддерживают.

Стратегическое восстановление может также улучшить связь между охраняемыми районами, расширить масштабы критически важных мест обитания и повысить устойчивость регионов сохранения к изменению климата и другим факторам стресса. Интеграция защиты и восстановления создает возможности для достижения целей сохранения даже в ландшафтах, которые были значительно изменены деятельностью человека.

Инструменты и ресурсы для планирования охраны природы

Для поддержки идентификации и управления природоохранными регионами имеются многочисленные инструменты и ресурсы, которые варьируются от глобальных баз данных и картографических платформ до инструментов поддержки принятия решений и рамок планирования.

База данных «Защищенная планета» (FLT:0) и «Защищенная планета» (FLT:1), поддерживаемая Программой ООН по окружающей среде, предоставляет исчерпывающую информацию об охраняемых районах по всему миру, включая их границы, категории управления и типы управления. Этот ресурс позволяет планировщикам сохранения оценивать существующую защиту и выявлять пробелы в сети сохранения.

Красный список исчезающих видов МСОП предоставляет авторитетную информацию о статусе сохранения видов во всем мире, помогая идентифицировать районы, которые угрожают биоразнообразию. В сочетании с пространственными данными о распределении видов эта информация поддерживает определение приоритетных областей для сохранения.

Различные инструменты пространственной приоритизации, такие как Marxan и Zonation, помогают планировщикам сохранения определить оптимальные конфигурации охраняемых районов, которые достигают целей сохранения при минимизации затрат или конфликтов.Эти инструменты могут включать данные о физических особенностях, распределении видов, угрозах и социально-экономических факторах для поддержки принятия решений.

Платформы дистанционного зондирования и программы наблюдения Земли предоставляют свободно доступные спутниковые снимки и данные об окружающей среде, которые могут использоваться для картирования физических особенностей, мониторинга условий экосистемы и обнаружения изменений с течением времени. Такие программы, как Google Earth Engine, позволяют анализировать огромные объемы спутниковых данных для поддержки планирования и мониторинга сохранения.

Тематические исследования: Регионы сохранения в действии

Изучение конкретных примеров природоохранных регионов помогает проиллюстрировать, как принципы и подходы, рассмотренные выше, применяются на практике.Хотя каждый природоохранный регион уникален, отражая местные физические особенности, биоразнообразие и социально-экономические контексты, общие темы возникают на успешных примерах.

Горные экосистемы

Горные заповедные районы часто защищают исключительное топографическое разнообразие, градиенты высоты и верховья основных речных систем. Эти районы обычно содержат высокие уровни эндемизма, с видами, адаптированными к конкретным полосам возвышения и микроклиматам. Физические особенности гор, включая разнообразную геологию, крутые склоны и различные климатические зоны, создают шаблон для необычайного биоразнообразия.

Эффективные районы сохранения горных районов защищают целые градиенты высот, позволяя видам изменять свои ареалы в ответ на изменение климата. Они также признают важность гор как источников воды, защищая водосборные бассейны, которые поставляют воду в низменные районы. Проблемы управления в горных районах часто включают балансирование сохранения с традиционными видами землепользования, такими как выпас скота, устранение последствий отдыха и туризма и борьба с последствиями изменения климата на снег и лед.

Водно-болотные комплексы

Регионы сохранения водно-болотных угодий защищают критически важные водные и переходные среды обитания, которые поддерживают исключительное биоразнообразие и предоставляют жизненно важные экосистемные услуги. Физические особенности водно-болотных угодий, включая гидрологию, насыщение почвы и уникальную растительность, создают условия для специализированных сообществ растений и животных.

Успешное сохранение водно-болотных угодий требует защиты не только отдельных водно-болотных угодий, но и целых гидрологических систем, включая водосборные бассейны, которые поставляют воду, и связи между различными типами водно-болотных угодий.Управление часто фокусируется на поддержании естественных водных режимов, контроле за инвазивными видами и решении проблем качества воды из-за окружающего землепользования.

Прибрежные и морские системы

Прибрежные природоохранные районы защищают взаимодействие наземной и морской среды, районы исключительной продуктивности и биоразнообразия.Критическими физическими особенностями являются эстуарии, мангровые заросли, соляные болота, пляжи, дюны и прибрежные морские ареалы.Эти особенности обеспечивают питомник для рыб, защищают береговые линии от штормов и эрозии, фильтруют загрязнители и поддерживают разнообразные сообщества растений и животных.

Эффективные природоохранные регионы должны быть спроектированы таким образом, чтобы они могли учитывать естественные прибрежные процессы, включая перенос осадков и миграцию прибрежных мест обитания на суше по мере повышения уровня моря.

Оригинальное название: The Path Forward

Регионы сохранения, ориентированные на защиту важнейших физических особенностей, представляют собой важную стратегию поддержания биоразнообразия и экосистемных функций в эпоху быстрых изменений окружающей среды. Выявляя и сохраняя топографические, гидрологические, геологические и климатические особенности, которые составляют основу экосистем, эти регионы помогают обеспечить сохранение сложной сети жизни, которую они поддерживают, в будущем.

Результаты показывают, что охрана важных для сохранения биоразнообразия объектов обеспечивает существенные выгоды для благосостояния человека. Такое согласование вопросов сохранения и благосостояния человека создает возможности для обеспечения широкой поддержки природоохранных регионов и обеспечения ресурсов, необходимых для их эффективного управления.

Проблемы, стоящие перед природоохранными регионами, значительны: от изменения климата и утраты среды обитания до ограниченных ресурсов и конкурирующих видов землепользования. Однако достижения в области природоохранной науки, техники и политики обеспечивают мощные инструменты для решения этих проблем. Объединив сложное картографирование и анализ с защитой и управлением на местах, природоохранные регионы могут достичь своих целей по защите биоразнообразия и поддержанию экологических процессов, которые поддерживают всю жизнь на Земле.

Успех потребует постоянной приверженности со стороны правительств, природоохранных организаций, местных общин и отдельных лиц. Для этого потребуется адекватное финансирование, эффективная политика и методы управления, основанные на наилучшей доступной науке. Самое главное, это потребует признания того, что защита важнейших физических особенностей и экосистем, которые они поддерживают, является не роскошью, а необходимостью - для биоразнообразия, экосистемных услуг и для благополучия нынешнего и будущих поколений.

Карты регионов сохранения, которые мы создаем сегодня, будут формировать природное наследие, которое мы перенесем на завтра. Сосредоточив внимание на важнейших физических особенностях, которые формируют основу здоровых экосистем, мы можем построить сеть сохранения, которая является всеобъемлющей, устойчивой и способной поддерживать биоразнообразие посредством предстоящих проблем. Время действовать сейчас, и инструменты и знания, которые нам нужны, находятся под рукой. Остается коллективная воля защищать природные системы, которые поддерживают нас всех.