【IUCN報(bào)告系列】自然保護(hù)地和其他有效的區(qū)域保護(hù)措施中的生物多樣性監(jiān)測框架——概念、方法和技術(shù)
不斷增加的自然環(huán)境壓力威脅著地球的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的功能。自然保護(hù)地(Protected and Conserved Areas)和其他有效的區(qū)域保護(hù)措施(Other Effective Area-Based Conservation Measures, OECM)在保護(hù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵、重要的作用。然而,在保護(hù)地區(qū)內(nèi)維持生態(tài)與文化的平衡是管理面臨的巨大挑戰(zhàn),尤其在缺乏足夠資源或監(jiān)測計(jì)劃執(zhí)行不統(tǒng)一的情況下。因此,為了最大限度地利用有限的資源,對生物多樣性管理成果進(jìn)行系統(tǒng)性的監(jiān)測至關(guān)重要。
監(jiān)測是定期收集和分析數(shù)據(jù)的過程,然后由管理人員確定項(xiàng)目目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)。多種監(jiān)測計(jì)劃包含在一個(gè)全面的生物多樣性監(jiān)測系統(tǒng)中,為保護(hù)地和OECM 的管理目標(biāo)提供支持。因此,所有基于場地的監(jiān)測計(jì)劃都應(yīng)該很好地融入生物多樣性監(jiān)測系統(tǒng)。

圖 1《自然保護(hù)地和其他有效的區(qū)域保護(hù)措施中的生物多樣性監(jiān)測框架——概念、方法和技術(shù)》
本報(bào)告提供了用于生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃的決策框架,以支持保護(hù)地和OECM的生物多樣性監(jiān)測系統(tǒng)。報(bào)告希望引導(dǎo)管理人員高效地制定長期生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃,包括籌備、設(shè)計(jì)、實(shí)施和重新評估四個(gè)階段,分別對應(yīng)著確定監(jiān)測目標(biāo)、決定監(jiān)測范圍與內(nèi)容、實(shí)施行動(dòng)、評估監(jiān)測成效與調(diào)整的具體內(nèi)容。此外,報(bào)告還介紹了制定有效監(jiān)測計(jì)劃的一般性考慮因素、可用的監(jiān)測工具和技術(shù)等輔助信息。因此,本報(bào)告對于幫助管理人員應(yīng)對生物多樣性挑戰(zhàn)、提升保護(hù)地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的管理和保護(hù)水平具有重要意義。
本報(bào)告?zhèn)戎赜谝怨芾頌槟康牡谋O(jiān)測,并提供了分步驟制定生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃的方法,以幫助管理和規(guī)劃人員考慮所有的細(xì)節(jié)、確保計(jì)劃的有效性。此外,考慮到監(jiān)測活動(dòng)的長期性和技術(shù)的更迭,報(bào)告認(rèn)為連貫一致的設(shè)計(jì)以及良好的方法和技術(shù)準(zhǔn)備是有效監(jiān)測生物多樣性的基礎(chǔ)。

圖 2 在保護(hù)地和OECM中制定生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃的關(guān)鍵階段
Step1 籌備階段:設(shè)定監(jiān)測框架

圖 3 生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃籌備階段框架
第一步,應(yīng)收集與保護(hù)地或OECM管理相關(guān)的所有背景資料,包括國際公約和國家規(guī)劃,并開展現(xiàn)場評估調(diào)查。在制定或修訂監(jiān)測計(jì)劃時(shí),首先考慮這些公約和規(guī)劃規(guī)定的、對具有特殊價(jià)值物種或棲息地的報(bào)告義務(wù),這些資料可見于正式文件、前期調(diào)查的指標(biāo)和法律協(xié)議。同時(shí),需要充分了解該地區(qū)的基線情況,可以通過評估現(xiàn)有數(shù)據(jù)、文件、本土和傳統(tǒng)生態(tài)知識確定最重要的生物多樣性價(jià)值和指標(biāo)。
第二步,全面了解關(guān)鍵物種和棲息地及其保護(hù)狀況,從而明確保護(hù)目標(biāo)。可以通過若干指標(biāo)了解地區(qū)情況,包括生物、地質(zhì)、生態(tài)或文化等指標(biāo),其中物種監(jiān)測可以跟蹤物種的豐度、分布、多樣性、保護(hù)狀況和生物特征。
第三步,制定管理計(jì)劃。在制定計(jì)劃時(shí),必須清楚地認(rèn)識當(dāng)?shù)厣锒鄻有悦媾R的主要壓力、影響和相互作用,以實(shí)現(xiàn)具體目標(biāo)。同時(shí),需要考慮社會(huì)、文化和經(jīng)濟(jì)因素,了解利益在當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的分配、明確管理決策過程,并承認(rèn)原住民的文化特性。

圖 4 驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)的框架循環(huán)是管理人員確定其所在地總體管理成效的主要工具
籌備階段的成果是編制一份明確監(jiān)測目標(biāo)說明,以確定生物多樣性監(jiān)測系統(tǒng)中每項(xiàng)監(jiān)測計(jì)劃的主要目標(biāo)和優(yōu)先次序。值得注意的是,管理人員應(yīng)在籌備階段花費(fèi)足夠的時(shí)間,以確保監(jiān)測計(jì)劃在概念上的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
Step2 設(shè)計(jì)階段:設(shè)計(jì)監(jiān)測概念工作表

圖 5 從籌備階段的目標(biāo)說明開始,考慮管理目標(biāo)、場地特征以及可用的人力和財(cái)政資源完成設(shè)計(jì)階段
設(shè)計(jì)階段將記錄具體生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃的問題和答案,可以使用概念工作表。該工具表通過六個(gè)基本問題,集中考慮生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃的若干因素:監(jiān)測目的(Why)、內(nèi)容(What)、監(jiān)測范圍(Where)、時(shí)間(When)、人員(Who)以及所需資源(Required resources)。
? 目的:明確場地管理結(jié)果的用途后,考慮監(jiān)測目的,例如基線研究、研究項(xiàng)目,用于區(qū)域文獻(xiàn)或管理目的。
? 內(nèi)容:生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃中的指標(biāo),包括生物指標(biāo)(基因、物種和種群)、非生物指標(biāo)(水質(zhì)、空氣質(zhì)量、氣候和地質(zhì))和綜合指標(biāo)(棲息地質(zhì)量、生物多樣性指數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù))。
? 范圍:確定空間特征比例,包括目標(biāo)區(qū)域(全部/部分 保護(hù)地/OECM或之外)、采樣方式(不規(guī)則區(qū)域、柵格、樣帶和地塊)和統(tǒng)計(jì)方法(隨機(jī)、分層、系統(tǒng)性和主觀)。
? 時(shí)間:考慮計(jì)劃啟動(dòng)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間以及監(jiān)測活動(dòng)之間的時(shí)間間隔三個(gè)關(guān)鍵原則。
? 人員:確定負(fù)責(zé)實(shí)施監(jiān)測的核心團(tuán)隊(duì)、輔助人員、建議者和資源提供者,以及應(yīng)通報(bào)監(jiān)測過程和結(jié)果的利益相關(guān)者。
? 所需資源:財(cái)政資源和可用的管理基礎(chǔ)設(shè)施,以及專家資源,包括技術(shù)技能、后勤支持和實(shí)地工作。
對于這些問題的考慮可以選擇任何順序,也可隨時(shí)重新考慮。由于問題間的相關(guān)性,建議對所有問題至少審查兩遍。通過回答這六個(gè)問題,可以確定如何(How)開展監(jiān)測工作,并與更大的管理計(jì)劃或國家網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行協(xié)同,最終完成監(jiān)測概念工作表的設(shè)計(jì)。概念階段的關(guān)鍵成果是決定將使用哪些工具和方法的輔助下一階段。
Step3 實(shí)施階段:運(yùn)行監(jiān)測流程
監(jiān)測計(jì)劃的實(shí)施階段包括開展實(shí)地工作和收集數(shù)據(jù)的具體步驟。在開展實(shí)地工作的過程中,首先應(yīng)購置必要的材料,并編制一份手冊初稿,說明實(shí)地工作的細(xì)節(jié)。手冊定稿后,應(yīng)根據(jù)手冊對實(shí)地工作人員進(jìn)行培訓(xùn)。接下來,至少應(yīng)進(jìn)行一次試運(yùn)行。任何更改都應(yīng)記錄在手冊中,并重復(fù)培訓(xùn)和試運(yùn)行,直到工作流程按計(jì)劃推進(jìn)。
第二步收集數(shù)據(jù)可以依據(jù)指標(biāo)情況,以適當(dāng)?shù)拈g隔重復(fù)監(jiān)測進(jìn)行。對收集到的數(shù)據(jù)應(yīng)定期開展統(tǒng)計(jì)分析,并應(yīng)以透明的方式和合適的形式向不同的利益相關(guān)群體介紹監(jiān)測結(jié)果。最終,監(jiān)測結(jié)果應(yīng)支持適應(yīng)性管理決策,為項(xiàng)目管理和監(jiān)測報(bào)告提供依據(jù),并對外宣工作具有重要價(jià)值。
在數(shù)據(jù)管理和分析中,首先必須考慮數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、訪問和共享的政策,包括數(shù)據(jù)所有權(quán)、可用性、共享方式以及使用的限制和權(quán)限。其次,需要確保數(shù)據(jù)分析的結(jié)論具有實(shí)際意義,并充分考慮數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。此外,標(biāo)準(zhǔn)算法和適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)可視化可以幫助管理者和公眾更直觀地了解趨勢、比較和分析,從而促進(jìn)更好的數(shù)據(jù)利用和決策。最終,在決策過程中,管理人員必須以科學(xué)結(jié)果為基礎(chǔ),考慮數(shù)據(jù)質(zhì)量、用途以及預(yù)期影響。

圖 6 以設(shè)計(jì)階段的產(chǎn)出為起點(diǎn),開展方法設(shè)計(jì)、材料購置 、制定手冊初稿制定、培訓(xùn)、試運(yùn)行和評估等
Step4 重新評估階段:決定調(diào)整或終止
在重新評估階段,根據(jù)供資周期或生物多樣性公約報(bào)告要求,評估結(jié)果將提交給決策者,用于確定生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)及其組成部分的成功或不足之處,做出繼續(xù)、修改或終止生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃的決定。成功的監(jiān)測方法可以轉(zhuǎn)移到其他監(jiān)測方案,或整合到國家和區(qū)域的生物多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中,最大限度地促進(jìn)與其他計(jì)劃的協(xié)同作用。
有效監(jiān)測的一般性考慮因素
在制定生物多樣性監(jiān)測系統(tǒng)及其眾多生物多樣性監(jiān)測計(jì)劃時(shí),需要考慮許多一般性因素,包括國際公約和政策中約定的義務(wù)、簡化監(jiān)測指標(biāo)和技術(shù)、設(shè)計(jì)模塊化多尺度和多用途的監(jiān)測系統(tǒng)、結(jié)合本土傳統(tǒng)的生態(tài)知識與科學(xué)數(shù)據(jù)、避免數(shù)據(jù)中斷和缺口、適時(shí)和定期收集數(shù)據(jù)、確定生態(tài)基線和閾值、使用 PAME 評估工具。
高效且有效的生物多樣性監(jiān)測的方法和技術(shù)
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方法無法滿足如今保護(hù)地和OECM的監(jiān)測需求,因此先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展支持有效的生物多樣性監(jiān)測活動(dòng)支持。這些技術(shù)方法不僅能提高公眾對保護(hù)行動(dòng)的興趣,還有助于更廣泛地開展生物多樣性保護(hù)工作。
本報(bào)告總結(jié)了針對特定監(jiān)測目標(biāo)常用的監(jiān)測方法,以及基于技術(shù)的生物多樣性監(jiān)測方法。前者包括植物群落、飛行與地棲的脊椎動(dòng)物、土壤動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、淡水生物和海洋生物等,后者包括聲學(xué)設(shè)備和傳感器、光學(xué)設(shè)備、遙感技術(shù)、遙測和跟蹤工具、嗅覺傳感器(如電子鼻Electronic Nose)、遺傳技術(shù)等。

圖 7 生物多樣性監(jiān)測的不同技術(shù)概述(示例、優(yōu)勢和局限性)
數(shù)字技術(shù)在保護(hù)領(lǐng)域的發(fā)展帶來了數(shù)據(jù)量的快速增長,這些數(shù)據(jù)具有巨大的潛力,可以徹底改變我們對世界生物多樣性的科學(xué)認(rèn)知。數(shù)據(jù)可用于機(jī)器學(xué)習(xí)方法,通過數(shù)據(jù)挖掘進(jìn)行分析,共享以產(chǎn)生更多知識,并安全存檔以備將來使用。
總結(jié)
新技術(shù)和方法的引入會(huì)對生物多樣性監(jiān)測產(chǎn)生重大影響,因此管理人員需要評估并找到結(jié)合歷史數(shù)據(jù)與當(dāng)前、未來數(shù)據(jù)的方法,以評估生物多樣性狀況。本報(bào)告向管理人員介紹了這種新的監(jiān)測模式,并提供了如何最有效地利用現(xiàn)有資源的指導(dǎo)。建議將監(jiān)測工作的框架分為同樣重要的四個(gè)階段:籌備、設(shè)計(jì)、實(shí)施和評估。該框架的成功實(shí)施將提高資源利用效率,避免數(shù)據(jù)丟失,并提高保護(hù)區(qū)管理的有效性。
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