生物多样性下降会导致严重的社会与生态危机。2010年，第十次《生物多样性公约》缔约国大会通过了应对全球生物多样性恶化的20项爱知目标，其中爱知目标11要求到2020年，至少17%的陆地和内陆水域以及10%的沿海和海洋区域得到保护。
截至2020年，虽然全球陆域保护地占陆域面积的比例已从2010年的12.7%上升至15.2%，但仍远不足以缓解生物多样性和生态系统服务下降的趋势。为此，许多科学家和保护实践者呼吁在全球范围内进一步增设自然保护地，以应对这一危机。
自然保护地是保护生物多样性的基础。为识别自然保护地扩展的优先区，部分研究基于保护效益，识别生物多样性保护的重要空缺，但是这些区域往往包含许多高人类影响地区(如城市和农田)，导致这些区域难以真正建立自然保护地；部分研究通过识别人类影响较低的区域或荒野地区，进而识别建立自然保护地的可行区域，然而，并非所有荒野区域都具有重要的生物多样性保护价值。因此，为了最大限度地提高生物多样性保护的有效性和可行性，迫切需要对未来自然保护地扩展的最适宜区域进行识别。
2020年9月9日，清华大学国家公园研究院院长、建筑学院景观学系系主任杨锐教授团队，联合清华大学地学系宫鹏教授团队、中科院植物所马克平研究员团队，开展跨学科合作研究，在 Science Advances 杂志在线发表题为：Cost-effective priorities for the expansion of global terrestrial protected areas: Setting post-2020 global and national targets 的研究论文。
该论文基于空间荟萃分析，创新性地识别了全球尺度陆域自然保护地优先扩展的区域。为全球以及195个《生物多样性公约》缔约国制定2020年后自然保护地目标规模与保护地空间规划奠定了重要基础。
高效益低成本区域（Cost-Effective Zones，CEZs）是具有重要生物多样性保护价值，且同时适宜建立保护地的区域。
为了识别具有明确空间边界的“高效益低成本区域”，为制定《2020年后全球生物多样性框架》提供了决策支持，研究团队通过空间荟萃分析叠加了七个全球生物多样性保护优先区方案，综合识别出“保护优先区”（Conservation Priority Zones, CPZs)，进而与低人类影响区（Low Human Impact Areas, LIAs）叠加，识别出建立自然保护地的“高效益低成本区域”。
研究发现，“高效益低成本区域”约占全球陆地面积的38%。全球有大面积的“高效益低成本区域”未受到保护——尽管全球已经有14.1%的陆地被划定为自然保护地，但只有24%的“高效益低成本区域”得到保护，剩余的76%仍然位于保护地之外。
为了填补这一空缺，各国不仅需要增加保护地的数量，更要在合适的地区增设自然保护地，提升保护的效益，从而整体提升保护地系统的质量。为了保护更多的 “高效益低成本区域”，研究提出三种保护情景——保守目标、中等目标和宏伟目标，分别需要保护全球陆地面积的19%，26%和43%。
三个等级的保护优先区(A)和高效益低成本区域(B)在全球的分布情况
全球高效益低成本区域和现有保护地叠加情况
四种情境下，按照各国保护地覆盖率所在区间绘制的地图：(A)现有保护地；(B)保守目标；(C)中等目标；(D)宏伟目标
2021年5月17日至30日将在中国昆明召开《生物多样性公约》第15届缔约方大会（COP15）（原定于2020年10月15日至28日举行，因新冠肺炎疫情被推迟）。此次大会以“生态文明：共建地球生命共同体”为主题，并将制定《2020年后全球生物多样性框架》。
本文的研究结果，在国际层面为制定《2020年后全球生物多样性框架》提供决策支持和科学依据，在国家层面为195个《生物多样性公约》缔约国开展自然保护地空间规划和更新“国家生物多样性保护战略与行动计划”提供支持。
据悉，清华大学建筑学院杨锐教授和博士生曹越为论文共同第一作者，杨锐教授、宫鹏教授（清华大学理学院院长、地学系主任、国家公园研究院副院长）、马克平研究员（中科院植物研究所研究员、中科院生物多样性委员会秘书长、IUCN亚洲区会员委员会主席）为论文共同通讯作者。论文其他作者包括清华大学建筑学院景观学系侯姝彧、彭钦一、王小珊、王方邑、曾子轩、赵智聪；清华大学地学系俞乐、刘涵；英国利兹大学地理学院荒野研究中心Steve Carver；英国坎布里亚大学国家公园和保护地研究中心Ian Convery；中科院植物所申小莉；北京大学生命科学学院李晟；中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室郑姚闽。本研究获得国家自然科学基金“国家公园背景下中国荒野地空间格局与保护机制优化研究”(No. 51978365)等多个研究项目的共同支持。
论文链接：
https://advances.sciencemag.org/content/6/37/eabc3436
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