IUCN全球生态系统分类系统诞生记

陈国科 中科院植物所

2022年10月26日星期三

2022年10月12日，英国的科学杂志《自然》以“A function-based typology for Earth’s ecosystems”为题，在线发表了澳大利亚生态学家David A. Keith教授领衔的团队在全球生态系统分类系统研究上取得的进展。这个分类系统旨在服务全球生态系统管理和修复、生态系统崩溃风险评估、自然资源资产核算和“2020年后全球生物多样性框架”。因此，了解“IUCN全球生态系统分类系统”的基本结构和组成、梳理它的研发过程，有助于我们更好认识生态系统分类的基础性作用，并在生态系统评估和管理的实践中使用和完善全球生态系统名录。

IUCN的生态系统管理委员会倡议、组织研发了“全球生态系统分类系统”。2017年5月，在英国伦敦国王学院举办了“全球生态系统分类系统”的第一次国际研讨会，来自多个国家从事陆地、淡水和海洋生态系统分类的48位生态学家参会，重要成果是确定了“全球生态系统分类系统”的基本框架和构建原则。随后几年里，在分析和评估全球现有的23个分类系统基础上，IUCN生态系统管理委员会组织了18次专题研讨会，对“全球生态系统分类系统”进行咨询和完善，于2019年10月形成1.0版。2020年2月，在生态系统红色名录网站发布了1.01版，至此完成“全球生态系统分类系统”研发的第一阶段工作。第二阶段工作的重点是对分类系统进行同行评议，由澳大利亚迪肯大学的Emily Nicholson教授组织和实施，全球261个从事植被分类和生态系统分类的专家参与。第三阶段工作是验证，核心任务是邀请不同国家或地区的专家，判断“全球生态系统分类系统”确定的生态系统功能组包含当地生态系统分类单元的可信程度。第四阶段的工作是按照IUCN的出版流程，各邀请一位陆域和海域生态学家对“全球生态系统分类系统”进行最后一轮同行评议，在此基础上修改完善。2020年12月，在生态系统红色名录网站发布了2.0版。2022年10月，在《自然》杂志发表“IUCN全球生态系统分类系统”的论文附件中发布了2.1版。

类似于物种分类系统的“界-门-纲-科-属-种”等级结构，IUCN生态系统分类系统自上而下设置6个分类等级：域（Realm）-功能群（Functional biome）-生态系统功能组（Ecosystem Functional Group）-区域生态系统亚组（Regional ecosystem subgroups）-生态系统类型（Global ecosystem type）-生态系统亚类型（Subglobal ecosystem type）。最上面的3个等级基于生态功能自上而下逐级划分，第一级将全球分为5域（陆地、淡水、海洋、地下、大气）；每个域进一步细分，进而将全球的生态系统划分为25个功能群；每个功能群进一步细分，将全球的生态系统划分为110个生态系统功能组。“IUCN全球生态系统分类系统”（2.1版）为每个生态系统功能组绘制了指示性地图，图中的红色表示相应的生态系统功能组在景观中占主要成分、黄色表示占次要成分。

如何确定剩下的3个低分类等级？IUCN按照物种组成的相似程度，采用自上而下和自下而上相结合的方式逐级归类。第一种方式自上而下，在每个生态系统功能组内，基于不同生态区所体现的物种组成相似程度，将每个生态系统功能组进一步细分，估计全球有3000-7500个区域生态系统亚组（第四级）。另外一种方式是自下而上，首先确定生态系统亚类型（第六级）。这些生态系统亚类型往往是不同国家或局部地区在大量的群落调查和专家意见基础上构建的生态系统分类体系中的基本单元。比如，中国植被分类及最近对植被图的更新、全国生态环境十年变化评估时建立的生态系统分类体系；美洲、智利、澳大利亚和非洲南部的植被分类等。基于生态系统亚类型（第六级）的物种组成相似程度，合并为生态系统类型（第五级）。可以看出，第四级和第五级分类单位分别产生于不同分类方式，不存在隶属关系，它们都各自向上归类到相应的生态系统功能组（第三级）。

中国的生态学科研人员积极关注、参与了“全球生态系统分类系统”的研发。中科院西双版纳植物园的Richard T. Corlett教授参与了其中5个生态系统功能组的分类、划定和描述。2017年4月底-5月初在英国伦敦举办的第一次研讨会上，中科院植物所的马克平研究员介绍了中国植被分类系统，中科院生态环境中心的欧阳志云研究员介绍了中国生态系统调查和评估。2019年7月，在马来西亚吉隆坡召开的第29届国际保护生物学大会期间，举办了亚洲生态系统风险评估研讨会，我报告了中国森林生态系统分布及红色名录评估进展，中科院生态环境中心的张路博士介绍了中国陆地生态系统的评估。会后，David A. Keith给我们展示并讨论了“全球生态系统分类系统”在中国主要分布的3个生态系统功能组的分类和描述。

总的来说，David A. Keith等人开创性地提出了“IUCN全球生态系统分类系统”及其分类指导原则，其中的第一、第二和第三级分类单元的划定和编目在全球生态学家中广泛征求过意见。这个成果的发表，可喜可贺。该系统第四、第五、第六级分类单元的分类、编目和制图正在计划阶段。对于IUCN研发团队来说，充分利用不同国家或地区的生态系统分类系统和名录就尤为重要；对于不同国家或地区来说，如何处理好当地生态系统分类系统和名录与“IUCN全球生态系统分类系统”的兼容性和互补性，以便于全球同行的交流，同样也很重要。这样的基础研究在全球生态系统评估和管理中的重要性不言而喻。

主要参考文献

(1) Keith, D. A., Ferrer-Paris, J. R., Nicholson, E., Bishop, M. J., Polidoro, B. A., Ramirez-Llodra, E., Tozer, M. G., Nel, J. L., Mac Nally, R., Gregr, E. J., Watermeyer, K. E., Essl, F., Faber-Langendoen, D., Franklin, J., Lehmann, C. E. R., Etter, A., Roux, D. J., Stark, J. S., Rowland, J. A., Brummitt, N. A., Fernandez-Arcaya, U. C., Suthers, I. M., Wiser, S. K., Donohue, I., Jackson, L. J., Pennington, R. T., Iliffe, T. M., Gerovasileiou, V., Giller, P., Robson, B. J., Pettorelli, N., Andrade, A., Lindgaard, A., Tahvanainen, T., Terauds, A., Chadwick, M. A., Murray, N. J., Moat, J., Pliscoff, P., Zager, I., & Kingsford, R. T. (2022). A function-based typology for Earth’s ecosystems. Nature, 1-6.

(2) Keith, D.A., Ferrer-Paris, J.R., Nicholson, E. and Kingsford, R.T. (eds.) (2020). The IUCN Global Ecosystem Typology 2.0: Descriptive profiles for biomes and ecosystem functional groups. Gland, Switzerland: IUCN.

(3) Dinerstein, E., Olson, D., Joshi, A., Vynne, C., Burgess, N. D., Wikramanayake, E., Hahn, N., Palminteri, S., Hedao, P., & Noss, R. (2017). An ecoregion-based approach to protecting half the terrestrial realm. BioScience, 67(6), 534-545.

(4) Open-Ended Working Group on the Post-2020 Global Biodiversity Framework. First Draft of the Post 2020 Global Biodiversity Framework (United Nations Convention on Biological Diversity, 2021).

(5) https://iucnrle.org/