生物多样性是人类赖以生存、发展的条件和基础。我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一^[1-2]。但是,人类活动使物种灭绝速率比地球历史上物种自然灭绝速率提高了1000倍^[3-4]。针对日益严峻的生物多样性丧失形势,在全世界未实现2010年生物多样性目标的背景下^[5-9],国际社会于2010年10月在日本召开的《生物多样性公约》缔约方大会第十次会议上通过了《生物多样性战略计划》(2011-2020年)^[10-12]。该战略计划确定了2020年全球生物多样性目标(也称爱知目标,以下简称2020年目标)。

2020年目标由20个相互关联的具体目标组成^[12]。其中,目标11至目标13主要关注生物多样性的状况,目标14至目标16主要关注利用生物多样性组成部分所产生的惠益,目标5至目标10主要关注生物多样性面临的压力,目标1至目标4和目标17至目标20主要关注响应措施。2020年目标的实施进展可采用反映目标的指标来评估^[8]。《公约》缔约方大会确定了遴选指标的原则:(1)政策相关性;(2)科学性;(3)认同程度;(4)低成本。《公约》秘书处于2011年6月20-24日在英国伦敦召开了战略计划有关指标问题特设技术专家组会议^[13],初步提出了全球层次评估2020年目标进展的指标框架^[12]。2014年10月,《生物多样性公约》秘书处在韩国平昌正式发布了第四版《全球生物多样性展望》^[14]。第四版《全球生物多样性展望》表明,大多数2020年目标的实施取得了重要进展,但这种进展不足以完全实现2020年目标;通过对一系列指标的分析表明,按照目前的趋势,至少在2020年之前,生物多样性面临的压力将持续增加,生物多样性状况将持续恶化;若要实现2020年目标,需要加倍努力,把生物多样性的价值纳入相关政策,改变现有不利于生物多样性保护的政策措施,完善并严格执行相关法律法规和规划,促进利益相关方广泛参与生物多样性保护。

我国是《生物多样性公约》的缔约方。分析我国执行2020年目标的进展,识别薄弱环节,明确今后工作重点,对于我国履行公约义务和加强生物多样性保护具有重要的意义。马克平^[15]、张峥等^[16]、曾志新等^[17]、万本太等^[18]、丁晖和秦卫华^[19]、Xu等^[8] 、徐海根等^[7]、李果等^[20]对生物多样性指标开展了大量研究,为评估保护目标的进展奠定了较好的基础。本文首次采用定量评估指标,评估我国实现2020年目标的进展。

1 2020年目标的评估指标

生物多样性指标是表征复杂环境问题的交流工具,能向决策者和管理人员传递关键信息^[7-8]。指标体系的设计遵循了以下原则:(1)代表生物多样性的各个方面;(2)真实、及时反映生物多样性的变化;(3)容易被决策者、公众和管理人员理解,有广泛的认可度;(4)能精确测量,数据采集成本较低,尽量利用现有数据;(5)能表征政策变革所产生的变化。由于我国还没有建立全国范围的生物多样性监测体系,生物多样性监测数据缺乏,只能根据现有数据可获得情况取舍指标。采用"压力-状况-惠益-响应"模型,设计了2020年目标评估指标体系。该指标体系包括生物多样性现状、生态系统服务、压力和响应4个方面,涉及17个一级指标、42个二级指标(表 1)。

评估指标的变化趋势主要用20世纪90年代年均变化率(%)或2000年以来年均变化率反映。对于因数据缺乏而无法计算年均变化率的指标如"生产上使用的传统品种的数量"、"气候变化对生物多样性的影响"、"每20年新发现的外来入侵物种种数"、"政策和规划的实施"等,引用公开发表的文献定性描述其变化。各指标的数据来源于我国政府发布的统计资料和公开发表的文献(表 2)。

2 生物多样性现状 2.1 生态系统宏观结构

20世纪90年代,我国森林、草地和湿地生态系统面积分别年均减少0.05%、0.12%和0.07%,荒漠生态系统面积年均增加0.02%。2000-2010年,我国森林、湿地生态系统面积分别年均增加0.01%,草地、荒漠生态系统面积分别年均减少0.06%和0.03%(表 2)。

2.2 生态系统健康状况

我国森林蓄积量持续增加。根据全国森林资源清查结果,20世纪90年代全国活立木总蓄积年均增长1.56%;2000年以来年均增长1.11%,2013年达到151.37亿m^{3 [26]}。这两个时期天然林蓄积年均分别增长2.64%和1.61%。尽管我国森林资源总量持续增长,森林生态系统功能有所恢复,但仍然存在总量不足、质量不高、分布不均衡的问题^[26]。

自2005年至2013年,我国天然草原鲜草总产量年均增长1.51%(表 2),2013年达到10.56亿t。这表明局部草原生态系统状况在改善。但当前全国大部分草地生态系统仍处于超载过牧状态,草原退化、沙化、盐碱化、石漠化现象依然严重,生态环境形势依然严峻。

由于过渡捕捞,从20世纪80年代初到90年代中期,我国海洋营养指数持续下降,低于同期全球平均水平,海洋生态系统严重退化。1997至今,我国海洋营养指数开始呈平稳上升趋势^{[8, 22]}。这可能是伏季休渔政策的实施对海洋渔业资源的养护起到了积极作用。但我国海洋营养指数仍处于较低的水平,生态功能低下,海洋生物多样性保护仍然任重道远。

2.3 物种多样性

红色名录指数(Red List Index,RLI)是指特定生物类群濒危等级的总体变化,RLI为0时指所有物种都灭绝;RLI为1时指所有物种都不受威胁,不需要保护^{[8, 23-24]}。从1998年到2004年,我国淡水鱼类的RLI下降;从1996到2008年,我国兽类的RLI下降;从1988到2012年,鸟类RLI年均下降0.01%,整体上受威胁程度在加剧,尽管高濒危物种的保护状况得到一定程度的改善^[25]。

2.4 遗传资源

目前缺乏足够的数据对遗传资源的变化进行可靠的定量分析。但据估计,我国遗传资源的丧失十分严重^[8];根据第二次全国畜禽遗传资源调查的结果,全国有15个地方畜禽品种资源未发现,超过一半以上的地方品种的群体数量呈下降趋势^[27-33]。

3 生物多样性产生的惠益 3.1 生态系统提供的服务

2000-2010年,我国陆域生态系统粮食、畜牧产品等产品提供功能持续增加,年均增加3.92%;水源涵养功能年均增长0.07%;防风固沙功能年均增长1.34%;土壤保持功能年均增长0.07%(表 2)。

3.2 直接依赖于当地生态系统产品和服务的社区健康和福祉的变化

我国农村居民家庭人均纯收入增加较快,2011年比2000年增加了40.8%,这在一定程度上得益于生态系统产品提供功能的增加。对于减贫工作,以天然林资源保护工程区的数据反映全国的情况。天然林资源保护工程样本县贫困人口数量由1997年的395万人下降至2010年的183万人,年均减少5.32%-5.56%(表 2)。在保护和恢复森林生态系统的同时,直接依赖于当地生态系统产品和服务的社区福祉也在改善。

4 生物多样性面临的压力 4.1 环境污染

1990年以来,我国工业废水中化学需氧量呈下降趋势;2000年以来工业固体废物的排放量也呈下降趋势。但1990年以来农用化学品施用量持续增加(表 2),20年间增长了1倍以上。

1990年以来,我国废水排放量和废气中二氧化硫排放量呈上升趋势,但废气中二氧化硫排放量在2006年达到峰值后开始下降;2000年以来废气中烟尘排放量也呈增加趋势(表 2)。我国地表水总体仍为轻度污染,长江、黄河、珠江、浙闽片河流、西南诸河等十大流域的国控断面中,劣Ⅴ类水质的断面比例仍达10.2%;在监测的60个湖泊(水库)中,25%处于富营养化状态;我国管辖海域水环境状况总体较好,但近岸海域海水污染依然严重^[34]。环境污染对生物多样性构成严峻威胁^[35]。

4.2 气候变化

由于监测数据缺乏,难以对气候变化对我国生物多样性的影响进行定量分析。本文以公开发表的文献和案例加以说明。气候变化使我国草地退化加剧,内陆湿地功能下降^[36]。气候变化使生物物候、分布和迁移发生改变。东北、华北及长江下游等地区木本植物的春季物候(展叶期、始花期)提前,而秦岭以南包括西南东部、长江中游等地区的物候期推迟^[37]。1980年以来,一些鸟类如青海大杜鹃^[38]、鲁西南四声杜鹃^[39]的自然物候提前,始鸣期提前、绝鸣期推迟。气候变化导致一些地区林线海拔升高。在气候变暖背景下,我国有120种鸟类的分布区向北或向西发生了扩展。气候变化还使一些物种在原栖息地消失。青海湖地区气候呈现暖干化趋势,气候变化和人为活动的影响使该地区物种组成改变,尤其是鸟类组成有很大变化。与20世纪中期相比,豆雁、灰头鸫、白头鹞、鹌鹑、白背矶鸫等26种鸟从湖区消失^[40]。气候变化使有害生物的分布范围改变,危害加剧。例如,气候变暖使加拿大一枝黄花^[41]和马尾松毛虫^[42]等分布范围扩大。

4.3 外来入侵物种

对396种有明确入侵时间记载的外来入侵物种的分析表明,新出现的外来入侵物种种数总体呈逐步上升的趋势,1950年至今出现212种外来入侵物种,占外来入侵物种种数的53.5%^[43]。随着对外开放的深入和国际贸易的高速发展,口岸截获植物疫情呈大幅增长趋势(表 2),2012年截获有害生物的种类是1999年的18.9倍,批次更达230.2倍,这给我国农林业生产和生态安全构成严重威胁。

5 生物多样性保护措施

(1) 就地保护体系

近年来,我国自然保护区的数量和面积保持稳定(表 2)。截止2013年底,建立自然保护区2697个,总面积约146.3万km²,自然保护区面积达到全国陆域面积的14.8%,初步形成了类型较为齐全、布局较为合理、功能比较健全的自然保护区网络,但在保护区的生态代表性、管理有效性、科学研究和生态补偿等方面有待完善。国家级风景名胜区数量和面积均保持增长(表 2),截止2012年底,建立国家级风景名胜区225处,面积约10.4万km²。但一些地方仍然存在破坏风景名胜区资源的问题。森林公园数量和面积快速增加,截止2012年底,建立森林公园2855处,面积17.4万km²。但尚有大量珍贵的森林风景资源没有得到有效保护,一些地方破坏森林风景资源的现象突出。国家级水产种质资源保护区的数量与面积持续增加,国家级水产种质资源保护区为368个,面积15.2万多km²。海洋特别保护区的数量与面积持续增加。全国林业自然保护小区数量基本稳定,但面积持续下降(表 2)。

(2) 政策和规划的实施

我国实施了一系列有利于保护生物多样性的政策和规划,先后启动了天然林资源保护、退耕还林、退牧还草、"三北"防护林建设、湿地保护与恢复、水土流失综合治理等重点生态工程。这些重点生态工程的实施,促进了退化生态系统和野生物种生境的恢复。各省(自治区、直辖市)都在制定本地区生物多样性保护战略与行动计划,目前已发布15个省级生物多样性保护战略与行动计划。

(3) 生境保护和恢复

自2001年,我国林业重点工程建设取得巨大成就,森林保护和恢复效果良好。天然林资源保护工程样本县森林蓄积量自2002年起呈上升趋势,年平均增长2.15%(表 2)。总体看来,林业重点工程在生态保护方面起到了重要的作用。

(4) 污染控制

污染物减排成效显著。全国烟气脱硫机组装机容量、城市污水处理率均持续提高,年均增长率分别达32.3%和8.2%。全国工业固体废物综合利用率总体上呈上升趋势(表 2),但近两年的工业固体废物综合利用率有所下降。

(5) 资源综合利用

全国太阳能热水器和太阳灶的数量呈逐年递增趋势(表 2)。2011年太阳热水器的面积达到6232万m²,与1997年相比增加了近10倍。2011年太阳灶的数量是1997年的近10倍。全国处理农业废弃物工程年产气量大幅度增加(表 2),2011年产气量分别是1996年的71倍。

(6) 公众意识

利用Google高级检索,查询不同年份关键词为"中国"+"生物多样性"的信息条目,结果表明有关我国生物多样性的条目呈增加趋势(表 2)。这说明生物多样性越来越多地被公众所关注。

(7) 与生物多样性保护与持续利用有关的知识

通过中文维普数据库查询1990-2012年间每年发表的有关生物多样性的论文。结果表明,有关生物多样性保护的论文逐年大幅增加(表 2)。

(8) 生物多样性保护相关资金的投入

近年来,我国生物多样性保护相关资金投入大幅度增加。以天然林资源保护工程、野生动植物保护与自然保护区建设工程、湿地保护工程为例,资金投入从2001年的97.0亿元增加到2012年的265.69亿元,年均增长18.41%(表 2),对生物多样性保护提供了资金支持。

6 实施2020年目标的总体进展

我国通过完善保护政策、加强保护体系建设、恢复退化生态系统、控制环境污染、强化科学技术研究、推动公众参与、增加资金投入等措施,生态破坏加剧的趋势有所减缓,部分区域生态系统功能得到恢复,一些重点保护物种种群有所增长。在实现2020年目标方面,除目标 2、16和18因缺乏相应指标无法评估外,目标1、3、4、5、7、10、11、14、15、17、19、20的相关评估指标均有不同程度的改善,表明这些目标的实施正沿着正确的轨道推进,特别是目标3(鼓励措施)、目标5(减少生境退化和丧失)、目标11(强化保护区系统和有效管理)、目标14(恢复和保障重要生态系统服务)、目标15(增强生态系统的复原力和碳储量)进展较大;但目标5中的草原生态系统保护,目标6(可持续渔业)、目标8(控制环境污染)、目标9(防治外来入侵物种)、目标12(保护受威胁物种)、目标13(保护遗传资源)的相关评估指标大多呈现恶化的趋势,表明虽然已开展了大量工作,但尚需采取更加有效的策略和措施才能实现这些目标(表 3)。总体上,野生生物生境面积萎缩和功能退化,一些重点流域、海域污染严重,少数地区外来入侵物种呈现扩大蔓延之势,单一品种大规模种植和气候变化对生物多样性的不利影响日益凸显,全国生物多样性下降的趋势尚未得到根本遏制,生物多样性保护形势依然严峻。

7 对策建议 7.1 重视生态功能和生物多样性的恢复

我国实施了天然林资源保护、退耕还林、退牧还草等重点生态工程,生物多样性得到一定程度的保护。但是,我国森林资源以人工林为主,质量不高、功能较低;草原生态系统面积减少,退化、沙化现象严重;海洋生态功能低。应重视生态功能和生物多样性的恢复,启动生态功能和生物多样性的恢复示范。对于生物多样性受到严重破坏的地区,研发退化生态系统人为调控技术与模式,使其恢复成地带性植被;对于生态功能低下的单一物种人工生态系统,探索生物多样性恢复技术,全面提升其生物多样性和生态功能。

7.2 提高保护区系统的生态代表性和管理有效性

保护区在保护生物多样性方面发挥着重要作用。但我国保护区的生态代表性和管理有效性有待提高。一些重要生态系统类型和野生动植物没有得到有效保护^[35],部分自然保护区之间缺乏联通性,片段化、孤岛化现象严重。应进一步识别保护空缺,优化保护区空间结构,科学构建保护区网络体系,加大保护力度,提高保护区的管理有效性。

7.3 加强濒危物种和珍贵遗传资源的保护力度

我国脊椎动物濒危程度继续恶化,遗传资源丧失和流失的问题十分突出,物种灭绝风险加大。应研发物种繁育、种群恢复和物种野化技术,开展濒危物种恢复示范,大幅度降低物种灭绝风险。

7.4 严格环境治理

我国废水排放量、废气中二氧化硫和烟尘排放量呈上升趋势(废气中二氧化硫排放量近期有所下降),农用化学品施用量持续增加。一些重点流域、海域污染严重,环境污染对生物多样性的损害日益凸现。必须采取果断措施,严格环境治理,控制环境污染对生物多样性造成的危害。

7.5 强化外来入侵物种防控

我国外来入侵物种呈现传入数量增多、传入频率加快、蔓延范围扩大、危害加剧、损失加重等特点^[43]。但目前外来入侵物种防控法律法规缺失、技术缺乏,迫切需要加大对外来入侵物种的防控力度。针对外来入侵物种传入、定殖、爆发和扩散的不同阶段,研发相应防控技术,开展防控示范,遏制外来入侵物种日益加剧的危害趋势。

7.6 加强生物多样性评价指标研究和监测网络建设

进一步完善生物多样性评估指标体系,尽快建立生物多样性价值、可持续消费、生态退化、保护区的生态代表性和管理有效性、遗传资源和相关传统知识的获取与惠益分享等方面的指标。建设生物多样性监测预警体系,及时掌握生物多样性的动态变化,有针对性地实施对重要物种和生态系统的有效监控。

致谢: 感谢由中国履行《生物多样性公约》协调组成员单位推荐的 "中国履行《生物多样性公约》第五次国家报告编制专家组"的40余位专家,感谢马克平研究员、唐小平研究员、崔国发教授、王新研究员对本研究工作的帮助。