第2篇|文献研读|nature climate change|减缓气候变化和促进热带生物多样性的碳储量走廊

研究背景
从 2000 年到 2012 年，潮湿和干燥热带地区的森林总损失超过 90,000 平方公里 yr-1，这主要是由农业扩张驱动的。热带森林砍伐向大气中排放 0:95 Pg C yr-1 并导致广泛的生物多样性丧失。保护区的生物多样性取决于与保护区所在的更广泛景观的生态交换。保护区内和周围的森林砍伐仍在继续，进一步破坏了热带森林栖息地，并突出表明需要额外的森林保护机制。在目前的资金水平和森林面临的压力越来越大的情况下，现有的保护工作不太可能阻止保护区与周围景观之间连通性的进一步丧失。通过将联合国减少毁林和森林退化所致排放量方案 (REDD+) 作为资助发展中国家基于土地利用的气候变化减缓措施的机制，同时考虑保护和可持续管理等活动，《联合国关于气候变化的框架公约》气候变化 (UNFCCC) 寻求协调目标和财政资源，以保护森林碳、维持生物多样性和最大限度地减少生态系统服务的损失。通过保护保护区之间植被中碳储存来避免毁林，这为通过维持景观间的栖息地连通性来减轻土地利用和气候变化对生物多样性的影响提供了机会。（科学问题：如何识别保护保护区之间植被中碳储存的区域。）
研究内容
研究进展：直到最近，热带地区地上生物量的分布（以下简称植被碳储量 (VCS)，其中假设碳为 50% 的生物量）已经以相对粗糙的分辨率绘制，不适合更精细的空间建模。来自space-based和测距（激光雷达）和高频率卫星图像的新数据集使我们能够描述热带地区保护区内和保护区之间 VCS 的空间分布。
研究目的：首先，绘制一张泛热带地区的连接相邻保护区同时又经过高碳区域的廊道图（廊道识别）。其次，研究如何整合生态和经济信息，根据碳和生物多样性的协同效益来确定走廊的优先次序。（优先区确定）
数据方法
1、廊道识别
这里的数据是用的VCS数据，该数据是从其他研究者那边获取的。这里的阻力面是用的人类干扰指数。具体识别廊道的过程如下。（tip：这里廊道识别的工具是参考的linkage mapping下图中说明的最低 1% 的像元，在具体的工具中应该是量化成具体的值了。）

a) 交叉影线中的保护区，背景中的生物量层从低生物量红色到高生物量绿色。 b) 使用成本距离作为间隔度量创建的泰森多边形，泰森多边形之间的边界用于确定连接哪些保护区 c) 两个保护区之间的最小条件过境成本面，值越小表示过境成本越低 d) 最低成本走廊通过将最低条件过境成本表面阈值化为最低 1% 的像元创建 e) 在所有相邻保护区之间映射的灰色最低成本走廊。
2、优先级划分
确定廊道的优先级需要确定一个好坏的标准，文中分析的是多重效益。文中以廊道衡量的VCS、生物多样性和砍林来进行分析的，附加分析了它的积极效益，从而达到了cost-benefit分析。（tip：文中的cost这一块的内容没有很好的表现出来，部分原因是我也没看懂。）
TOPSIS Scoring
 中心思想是首先确定各项指标的最优理想值(正理想值)和最劣理想值(负理想解)，所谓正理想值是一设想的最好值（方案），它的的各个属性值都达到各候选方案中最好的值，而负理想解是另一设想的最坏的值（方案）；
 然后求出各个方案与正理想值和负理想值之间的加权欧氏距离，由此得出各方案与最优方案的接近程度，作为评价方案的优劣标准，最后得到各个方案的优劣值。
结论
1、廊道识别

Fig1. 保护区之间最密集的 VCS 的走廊。 a–d，中非 (a)，西非 (b)，东南亚 © 和圭亚那地盾 (d)。走廊以白色显示，保护区以半透明灰色显示，VCS 显示为从红色低密度到绿色高密度的渐变。

规划的廊道保护了热带未受保护的地上生物量碳的15%，大部分廊道碳密度甚至高于廊道连接的保护区。其中，文章还比较了基于BAU（business as usual）和corridor的场景两种情况，前者是直接基于VCS直接提取的高值区域，而后者则是识别的廊道。前者更小的面积能包含更多的累积VCS，同时也有较低值的人类干扰指数，后者能促使保护区之间的连接。（这里作者想说明的是我们要用基于廊道的，给出的解释是：①然而，BAU 方法中确定的高生物量区域比走廊 VCS 更偏远且受到的威胁更小（补充表 4 和图 5）。额外性限制使偏远、低脆弱性地区不太可能在 REDD+ 框架下获得资助，因此减缓气候变化工作的优先级较低②一种只关注 VCS 而不考虑保护区或连通性的 BAU 方法可以使用更少的面积保存相同数量的 VCS，但在大多数情况下，对走廊外高 VCS 区域的威胁较低，因此生物多样性的优先级较低。）
2、优先级划分

图 3 巴西亚马逊走廊在三个维度上的多标准评分：VCS 密度、哺乳动物生物多样性和森林砍伐威胁。分数除以 EOC（以 10,000 美元公顷为单位）1，得出每 10,000 美元的多标准效益。 a,b，生物多样性被衡量为特有丰富度 (a) 或物种丰富度 (b)。 c，毁林威胁表示为在 BAU 情景下预计到 2030 年将被毁林的走廊面积的比例。 d-g，插图显示马德拉河沿岸 (d)、马托格罗索州北部 (e)朗多尼亚州边界 (f) 和亚马逊河河口帕拉州 (g)。 2002 年的森林覆盖率和 2030 年预计的剩余森林覆盖率（参考文献 14）在插图 d-g 中描绘，并由 c 右下角的图例表示。插图 d 和 e 的范围在 a 中从左到右显示，插图 f 和 g 的范围在 b 中从左到右显示。所有地图的走廊都使用 20个分位数间隔进行符号化。

识别了高碳、高物种丰富度和特异性、低经济成本的廊道。这块它进行了分区的显示，具体的优先级没有给出详细的说明。

小编说
这是在2014发表的文章，当时来说用的方法比较先进，同时考虑了cost-benefit，具有创新性。然而，文中对于BAU和corridor文中的论述不是很够，核心问题没有点出来：构建廊道究竟作用在那，以及具体的参考文献。但就现在来说这个问题对我来说还是个问题，所以也不能怪作者，这个问题需要后续的学者去努力弄清楚。

原文链接：Jantz, P., Goetz, S. & Laporte, N. Carbon stock corridors to mitigate climate change and promote biodiversity in the tropics. Nature Clim Change 4, 138–142 (2014). https://doi.org/10.1038/nclimate2105

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