Identification of Key Biodiversity Areas (KBAs) in Diaoluo Mountain, Hainan Tropical Rainforest National Park

吊罗山国家公园位于海南岛东南部，地处18°38′42″—18°50′22″N、109°41′38″—110°4′46″E（图1−A），属于东亚海洋性热带季风气候，年均气温为20.8 ℃，最热月均温23.9 ℃，最冷月均温16.3 ℃，年降雨量充沛，达1 870～2 760 mm，干湿季节划分明显^[26]。吊罗山国家公园总面积约447 km²，其中核心保护区262 km²，一般控制区185 km²（图1−B），研究区域位于吊罗山国家公园的核心保护区，海拔高度在50～1 499 m^[27]。吊罗山分局通过设立管护站的形式进行分区管理，一共为8个管护辖区，分别为什玲管护辖区、北坡管护辖区、南喜管护辖区、帮岭管护辖区、新丰管护辖区、新安管护辖区、白水管护辖区、黎安管护辖区（图1−C）。成土母岩为花岗岩和闪长岩，300 m海拔以下土壤为黄色砖红壤，300 m海拔以上土壤为山地黄壤^[28]。吊罗山地区山泉众多，水资源非常丰富，光、热和水分等自然环境较优越，孕育了丰富的植物资源。

Figure 1.  Location map of Diaoluo Mountain Branch of Hainan Tropical Rainforest National Park

吊罗山地区有多种植被类型，不仅有许多原始林，还有不少次生林^[29]。吊罗山具有鲜明的山地垂直气候变化，随着海拔高度的变化，降雨量、相对湿度递增，云雾增多^[30]。根据海拔不同，自上而下，可分为山地常绿阔叶矮林、热带山地常绿阔叶林、热带山地雨林、热带季雨林和热带低地雨林等。山地常绿阔叶矮林多分布在海拔1 000 m以上的各个山顶，因为海拔较高，分布着一定比例的中温带植物物种成分^[31]。

网格法是国际上广泛采用的生物多样性调查取样方法，网格法能获得更加均匀的物种分布数据，同时也能规避行政区变化等带来的问题，许多国家和地区均采用网格法开展过生物多样性调查^[32]。本研究为识别海南热带雨林国家公园吊罗山核心保护区植物类群的KBAs，结合最新的由海南热带雨林国家公园出版的《海南热带雨林国家公园优先保护物种名录》，采用1 km×1 km的公里网格法进行植物多样性调查，网格文件采用WGS_1984_Albers投影坐标系统，将核心保护区域均匀划分为大小一致的公里网格，仅保留有超过90%面积分布的有自然林的公里网格，剔除有分布面积大于10%的人工林（如槟榔林、橡胶林、桉树林、农田等）的公里网格，最终保留有195个公里网格（图2）。每个公里网格内随机设置一个20 m×20 m的样方进行野外调查，各样方中心点间距不低于500 m。调查样方内所有被列入《海南热带雨林国家公园优先保护物种名录》的高等植物（包括苔藓、蕨类植物、裸子植物和被子植物），记录其物种名、数量，记录样方海拔等数据。

Figure 2.  Kilometer grid distribution map

《优先物种名录》包含了受威胁物种、国家重点保护物种、生态系统关键物种以及海南具有重要地位的特有种或极小种群物种，同时对于评估那些在全球无危的物种但在中国或者海南区域内却可能是极度濒危的或受威胁的物种具有重要作用，它从区域尺度上进行物种濒危等级的评估，避免因评估尺度的差异导致对物种保护力度的减弱。《优先物种名录》中的植物类群以国家重点保护植物、海南特有植物、海南分布中心植物以及其他濒危植物为基础优选了植物103种，包括坡垒（Hopea hainanensis）、降香（Dalbergia odorifera）、海南油杉（Keteleeria hainanensis）、海南鹤顶兰（Phaius hainanensis）、卷萼兜兰（Paphiopedilum appletonianum）、石碌含笑（Michelia shiluensis）、海南粗榧（Cephalotaxus hainanensis）、海南蝴蝶兰（Phalaenopsis hainanensis）、土沉香（Aquilaria sinensis）、海南龙血树（Dracaena cambodiana）等103个物种。

对野外调查到的植物名录进行整理，依据《优先物种名录》确定用于KBAs识别的优先保护物种，作为研究物种。随后，根据优先保护物种在公里网格内出现的频次进行KBAs识别，在195个公里网格内，分别尝试了在不同优先保护物种触发阈值下所识别出来的KBAs，如在优先保护物种数n≥1、n≥2、n≥3等情况下识别出来的KBAs。在确定最佳识别比例时，综合考量了《昆明–蒙特利尔全球生物多样性框架》提出的到2030年保护至少30%土地的目标，以及研究区域的实际情况，确定最合适的优先保护物种触发阈值。同时，鉴于研究区域为吊罗山管护辖区的核心保护区，因此有必要考虑更高的识别比例，即识别比例达到50%～60%的情况。

通过对野外调查的数据进行整理，在完成的195个公里网格中，共调查到植物87科234属457种（含种下等级），包括乔木365种、灌木55种，草本36种、藤本1种。所调查到的457种物种中，列入《优先物种名录》中的植物67种，占所有海南热带雨林国家公园优先保护植物物种数的65.05%，其中苔藓植物2种，蕨类植物12种，裸子植物6种，被子植物47种（图3）。具体而言，植物物种的野外调查数据整理过程中物种的分类信息主要参考以下名录：物种定名参考《中国在线植物志》（http://frps.Iplant.cn/）、中国野外标本馆（CFH）（http://www.cfh.ac.cn/）；优先保护物种参考《海南热带雨林国家公园优先保护物种名录》。所有收集和整理的资料均由相关专家进行核对。

Figure 3.  Species composition of priority protected plants surveyed in the field

根据海南热带雨林国家公园颁布的《优先物种名录》进行识别，在所调查的195个样地中，分布有优先保护植物（n≥1）的样地共190个，占比97.44%（图4−A）。尝试调整样地内优先保护物种的触发阈值，有2种及以上优先保护物种的样地有176个，占比90.26%（图4−B）；有3种及以上优先保护物种的样地有134个，占比68.72%（图4−C）；有4种及以上优先保护物种的样地有112个，占比57.44%（图4−D）；有5种及以上优先保护物种的样地有78个，占比40.00%（图4−E）；有6种及以上优先保护物种的样地有50个，占比25.64%（图4−F）。当样地内的优先保护物种数7种及以上时，满足条件的样地较少，整体识别比例均小于15%。在本次调查中，样地内优先保护数最多达10种，详见表1。

Figure 4.  Extent map of KBAs based on the identification of priority protected plant species

结合《昆明–蒙特利尔全球生物多样性框架》提出的到2030年保护至少30%土地的目标，根据各个类群的叠加结果，可知当样地内的优先保护物种至少6种时，所识别出来的保护区域范围基本上已经能够满足该目标，但考虑到本研究识别的区域为吊罗山管护辖区的核心保护区，所以识别比例达到50%～60%较为合理，即样地内的优先保护物种n≥4时，识别出来的样地有112个，占比57.44%。

主要对比了优先保护物种数n≥4、n≥3和n≥2的情况下识别的KBAs在不同管护辖区的分布情况，结果见表2。整体来看，各管护辖区内识别的KBAs数量呈现出显著差异。其中，白水管护辖区、新安管护辖区和南喜管护辖区在识别KBAs方面表现突出，识别出的KBAs比例较高，对整体识别结果的贡献较为显著。同时，随着所需优先保护物种数量的增加，各管护辖区识别出的KBA数量普遍减少。当优先保护物种数n≥4时，白水管护辖区识别出34个KBAs，占比79.07%；新安管护辖区识别出29个KBAs，占比69.05%；南喜管护辖区识别出22个KBAs，占比51.16%。此时，195个样地一共有112个样地被识别为KBAs，这3个管护辖区对整体识别结果的贡献率高达到75.89%。此外，随着样地内的优先保护物种数从至少2种增加至少4种时，各个管护辖区所识别出来的KBAs数量在逐渐减少。由此可见，白水管护辖区、新安管护辖区和南喜管护辖区在生物多样性保护方面具有更高的保护价值，应被优先考虑并给予更多的保护资源支持。同时，值得注意的是，虽然在优先保护物种数n≥2时，什岭管护辖区和北坡管护辖区的识别比例高达100%，但这两个管护辖区本身分布的样地数较少，对整体识别结果的贡献率较低，分别为1.14%和6.25%。

根据研究结果可以看出，基于《优先保护物种名录》，在不同优先保护物种触发阈值下，吊罗山核心保护区范围内识别出来的KBAs比例不同，一共有67种优先保护植物，在195个公里网格中，有优先物种分布的网格一共有190个，占比97.44%。这里存在一个问题，怎么确定识别KBAs的触发阈值？以《昆明–蒙特利尔全球生物多样性框架》提出的到2030年保护至少30%土地的目标为例，当样地内有5种及以上或6种以上优先保护物种时，195个样地内的KBAs识别比结果基本满足30%的土地的目标，但考虑到识别的区域为吊罗山国家公园的核心保护区，尝试适当调整触发阈值，即样地内的优先保护物种≥4种时，识别出来的样地有112个，占比57.44%，较为合理，此时满足条件的优先保护物种有62种，占所有海南热带雨林国家公园优先保护植物物种数（103种）的60.19%，占本次野外调查到的优先保护物种（67种）的93.93%。对比其他国家和地区的KBAs识别结果发现，日本在全域范围内一共识别出228个地点为KBAs，其中识别出来的陆地部分总面积为66000 km²，占陆地面积的17.6%^[10]（表3），在所有识别出来的KBAs中，约有9%的KBAs被纳入现有保护区内，对KBAs的保护和管理还存在不足。与之情况类似的国家和地区还有土耳其^[33]和马其顿^[34]，纳入现有保护区的KBAs比例不高；与之相反的是印度–缅甸地区^[35]、上几内亚^[36]和菲律宾^[37]，在它们识别出来的KBAs中，有较高比例的KBAs已经被纳入了现有保护区。通过以上可以发现，目前仍存在KBAs识别区域与现有保护区区域之间的差异，潜在的影响是一方面存在保护空缺，另一方面是保护价值没有那么重要的区域被纳入保护体系之中，出现该情况可能的一个原因就是KBAs被用于指导保护区建设的例子较少，大多数国家和地区保护区快速扩张的时期早于KBAs识别进程。参考以上国家和地区的识别情况，结合研究区域的实际情况，最终确定的触发阈值为优先保护物种n≥4最为合适。

根据结果可知，白水管护辖区、新安管护辖区和南喜管护辖区识别出来的KBAs比例较高，在优先保护物种数n≥4时，3个管护辖区内一共识别出85个KBAs，对整体识别KBAs结果的贡献率高达到75.89%。因为8个管护辖区之间的管护辖区面积均不相同，分布公里网格的数量也不相同，白水管护辖区、新安管护辖区和南喜管护辖区公里网格的分布数量最多，分别有43、42和43个，对于识别出来KBAs较多的区域，在日后热带雨林国家公园的日常管理之中适当的资源倾斜进行合理保护。以往关于海南自然保护体系的研究侧重于保护区威胁的分析并从政策角度提出保护生物多样性的建议^{[38 − 40]}，有些则从森林生态系统保护角度提出保护体系建设的建议^[41]，有些则通过对岛内生态系统脆弱性的评价提出脆弱区的保护对策^[42]，也有侧重于保护体系的空间布局分析^[43]。而本研究则侧重于对现有国家公园范围进行KBAs识别，更具体的指导保护行动的展开。

一方面，本研究利用1 km×1 km的公里网格进行野外调查，研究区域被均匀的划分成大小统一的网格，鉴于经费和人力限制，本研究团队在网格内随机选择1个小样方进行植物调查，从而获得植物分布数据，但相比于1 km×1 km公里网格的面积，调查的20 m×20 m的植物样方还存在面积较小的问题，后续的调查中，建议考虑在公里网格内进行样方调查的同时也可在网格内设置1～2条样线，将网格法和样线法相结合，尽可能的包含样地内不同的地形和海拔，进行补充调查。

另一方面，本研究基于优先保护物种去识别KBAs，但该方法局限于物种层面，未来关于国家公园范围内的KBAs识别还应该包括从生态系统层面进行识别。生物多样性是一个由物种、种群、群落和生态系统构成的等级系统，它不仅包括物种、物种间的相互作用以及物种与环境间的相互作用，而且也包括非生物过程（如生境干扰）。因此，物种的保护必须与群落和生态系统保护相结合^{[44 − 46]}。为了更全面地识别国家公园范围内的KBAs，未来的研究应借鉴已有的生态系统层面识别方法。例如，陈国科等^[47]参照Rodríguez等的评估体系，对辽河三角洲4个自然生态系统受威胁等级进行评估^[48]；同时，他们还根据IUCN生态系统红色名录标准^[49]，评估了中国森林群系的风险状况，确定了受威胁森林生态系统名录^[50]。此外，还有研究通过确定特有、受威胁和稀有物种热点区域之间的空间一致性来确定可以代表中国西南地区维管植物的指标，进而识别优先保护区^[51]。这些研究成果为本研究团队从物种至生态系统层面深入识别KBAs提供了宝贵的参考与启示。

值得注意的是，本研究在识别KBAs时，主要依据优先保护植物，未能充分考虑不同物种的独特属性和系统保护规划中的不可替代性，为了更全面地在国家公园范围内进行KBAs识别，未来的研究应综合考虑多个指标，包括物种的多样性、濒危程度、不可替代性、以及生态系统的价值等。

本研究针对海南热带雨林国家公园吊罗山片区的植物类群生物多样性关键区域（KBAs）进行了系统性的识别研究，首次在中国国家公园范围内识别KBAs。本研究尝试以海南热带雨林国家公园管理局和海南国家公园研究院联合发布的《优先保护物种名录》为基础进行KBAs的划定，发现基于《优先保护物种名录》识别KBAs的方法能够精确地定位到生物多样性最为丰富的区域，这些区域往往也是珍稀濒危物种的主要栖息地。与传统方法相比，本研究方法更加聚焦于特定物种的保护需求，特别是那些在全球或区域范围内具有极高保护价值的物种，从而提高了保护措施的针对性和有效性。其次，为未来在海南热带雨林国家公园范围内全面开展KBAs识别提供方法参考，同时，为我国其他国家公园相关工作提供典型案例。未来，建议进一步加强对这些KBAs的监测和保护力度，开展多类群生物多样性调查，进行KBAs识别，同时探索更多基于物种保护需求的生物多样性保护方法，以更好地应对全球生物多样性危机。