生物多样性丧失是人类面临的重大环境危机 | 图源：pexels.com

导  读

1月5日，中国科学院院士魏辅文率领团队及合作者在《科学进展》（Science Advances）杂志发表研究论文，利用现有最新的全球生物多样性指标数据集，构建了一个基于指数的科学、直观、易于推广的评估框架，以评估《生物多样性公约》保护目标的长期进展与成效。

该研究评估发现，虽然《生物多样性公约》的官方评估和科学报告认为过去20年提出的生物多样性保护目标无一完全实现，但用“全然失败”来定义前20年是不准确的。衡量目标整体进展的CBD指数呈上升趋势；衡量生物多样性主流化、保护和支持机制的战略目标指数也都在逐步升高，代表相关领域取得进展；而衡量生物多样性丧失的直接驱动力和生物多样性提供的惠益的战略目标指数则在下降，相关目标没有完成；状态指数和压力指数虽然持续下降，但在不断增加的保护努力下，其恶化的速率已经放缓。 

文章建议，未来的保护计划应采用量化评估框架及时进行评估与反馈，以追踪实现目标的发展过程。文章呼吁，正在制定的“2020年后全球生物多样性框架”中，衡量人类响应的指标应与监测自然的指标应平行发展，且应加强收集和汇总全球数据，为建立评估基线提供依据。

《知识分子》获原文作者和Science Advances 授权，转载该文的中文译文节选。

撰文 | 胡怡思  魏辅文 

图1 论文截图来自SCIENCE ADVANCES

由于认识到生物多样性保护是人类共同关心的问题，在1992年联合国环境和发展大会上，多国共同签署了《生物多样性公约》（Convention on Biological Diversity，CBD），这是致力于保护生物多样性、可持续利用其组成部分以及公平合理分享由利用遗传资源而产生的惠益 [1] 的最重要、影响力最大的多边条约，目前已有196个缔约方。在CBD的指导下，许多缔约方制定了以上述三个目标为中心的国家战略，并开展了国家行动。

在这个过程中，CBD还制定和实施了两个长期战略计划——《2002–2010年战略计划》和《2011–2020年生物多样性战略计划》（包括爱知生物多样性目标）[2,3]，作为对全球保护承诺的重要支持，也是实现可持续发展目标的基础 [4,5]。

然而，针对这两个《战略计划》的官方报告和科学研究均宣布大多数目标未能实现，且生物多样性仍在快速丧失 [6–10]。这些结论要么基于缔约方自我报告的国家进展，要么基于通过不同方法在不同时间范围内收集的数据，有时还需要专家知识来协调相互冲突的结果。

这些相当悲观的结论不仅可能导致公众误解生物多样性和保护结果，而且对一个目标长期“没有”实现的定性判断，还可能影响保护者进一步付诸保护行动的主动性。

相反，基于科学综合评估CBD的长期进展（即建立在综合指数上的评估）则可以更好地披露全貌，评估CBD的有效性、贡献和潜在的改进空间。正如人类发展指数 [11] 和可持续发展目标指数 [12] 所示，用简洁语言描述的量化指数还可以让公众和政策制定者更好地理解变化的方向和程度。此外，对于科学家和利益相关者，CBD指数还将有助于他们将实时轨迹与预期情况进行比较，从而确定扭转生物多样性下降趋势的转折点 [13]。

我们为此制定了一个评估框架，利用最能反映两个《战略计划》目标的长期全球趋势的指标来评估CBD的进展，并提出了一个综合性CBD指数来代表整体状况，同时，也为爱知目标框架下的五个战略目标和压力-状态-惠益-响应类别制定了相应指数。通过将保护成果与人口和经济增长情况进行比较，我们发现生物多样性面临的负面影响已经与社会发展相对脱钩，这对于实现可持续发展目标 [4] 和生态文明 [14] 至关重要。

这个目标进展快速评估系统可以灵活地整合未来CBD框架内的目标和指标，一方面，为 “2020年后全球生物多样性框架” 制定基于科学的目标和基线；另一方面，使公众更易于理解和全面评估CBD的成就 [15–17]。

两个 “十年战略”，进展几何

2002年，CBD缔约方大会通过了第一个长期战略计划，即《2002–2010年战略计划》[2]，随后制定了一个包括11个总体目标、21个次级目标，以及用于评估目标进展的指标在内的框架[18]。这些保护目标覆盖了人们普遍认可的重点领域，如保护生物多样性的组成部分、鼓励生物多样性的可持续利用、减轻对生物多样性的威胁，以及保护生态系统服务等。

然而，最终全球范围内没有一个目标完全实现，有些甚至难以评估，这是由于部分目标的定义模糊，或其内在设计缺乏规划 [6]。 

基于此，CBD缔约方在2010年通过了《2011–2020年生物多样性战略计划》及五个战略目标（以下简称2010年目标）和20个爱知生物多样性目标（以下简称爱知目标）[3]，以更好地应对日益严峻的生物多样性挑战。

图2 2010年目标和爱知目标的联系和完成状态。环形图由爱知目标和2010年目标组成，以中间轨道上的字符表示。内圈将爱知目标和2010年目标共同的保护重点连在一起，不同色系的条带分别对应爱知目标的战略目标A至战略目标E。这些联系表明，爱知目标大多继承了2010年目标并在结构上进行了重新排布；外侧的柱状图展示了爱知目标和2010年目标的完成状态，数据来自CBD在要素或次级目标水平的评估。 

为了量化评估CBD保护目标的总体实现情况，我们引入了CBD指数框架，该框架收集了现有最新的全球长期指标数据集（共45个指标），构建了一个综合的CBD指数，分别衡量五个战略目标进展的战略目标指数（A至E），以及压力、状态、惠益和响应四个类别的指数（PSBR指数）。

压力-状态-惠益-响应框架阐明了多个社会与环境方面的相互关系，这些类别中的指标分别监测驱动生物多样性丧失的压力、生物多样性组成部分的状态、生物多样性带来的惠益（如生态系统服务和遗传资源），以及政府和社会为保护生物多样性的响应 [19]。

1、综合性CBD指数

综合性的CBD指数在2002–2019年呈现上升趋势，并伴随轻微波动，这表明两个《战略计划》确立的CBD保护目标取得了明显进展。然而，鉴于生物多样性的持续丧失和保护问题的复杂性 [22]，我们仍迫切需要更大规模提高CBD指数，使保护措施最大限度地发挥长期效果。

图3 CBD指数及五个战略目标指数在2002–2019年的变化趋势。(A) CBD指数在2002–2019年期间持续增长。(B) 五个战略目标指数在2002–2019年的变化轨迹。 

2、战略目标A指数：衡量生物多样性主流化

爱知目标框架中的战略目标A旨在提高公众对生物多样性的认识，促进生物多样性友好型的政府决策，以及全社会向可持续生产和消费的转变。2002–2019年期间，战略目标A指数在前五年有所下降，但随后逆转，并在剩余大部分时间中呈上升趋势。

这意味着在不懈努力下，社会对生物多样性的态度从不甚关心发展为具有更强的保护意识和更好的环境政策执行水平。

在与该战略目标相关的指标中，有三个指标的年增长率在两个《战略计划》期间发生了显著变化。这些变化分别反映了受人为利用影响物种的红色名录指数下降减缓，可持续渔业供应链（以海洋管理委员会监管链认证持有者数量衡量）增长加速，以及生态足迹的增速放缓，这些变化都有助于减少生物多样性的不可持续利用。

除了这些数量上的变化，保护中的环境经济学也取得了重要发展——在过去十年间，首个国际环境经济学标准得到采用，紧接着有约 100 个国家将生物多样性价值纳入了国民经济核算和报告系统之中 [23]。

CBD体系下的《全球植物保护战略》也提出了一个相关目标，即通过与《濒危野生动植物种国际贸易公约（CITES）》合作，避免国际贸易对植物造成过度开发，特别是观赏、药用和芳香植物。这在很大程度上促进了植物物种被纳入CITES附录，目前CITES附录已有超过3.28万种植物物种 [24,25]。

在利益相关者和公众的充分参与下，加强自上而下的财政政策和对可持续产业的监管，有助于进一步推动这一保护战略目标的发展。

3、战略目标B指数：衡量生物多样性丧失的直接驱动因素

战略目标B涉及生物多样性丧失的直接驱动因素，包括生物资源的过度开发，农业、水产养殖业和林业的不可持续生产，以及生境丧失、退化及破碎化，污染、入侵物种和气候变化等其它压力。

战略目标B指数在两个《战略计划》期间均呈现下降趋势，表明威胁生物多样性的直接驱动因素仍在加剧。我们的这一发现与之前的两份正式报告的结果一致，都认为相关的保护关注点进展有限 [6,10]。如果按照目前的趋势继续发展，这些驱动因素可能会加速生物多样性丧失和生态系统崩溃，从而造成不可逆转的后果 [26,27]。

尽管战略目标B下的大多数目标都失败了，但我们发现，有几个指标在两个《战略计划》期间呈现出影响显著减缓的趋势，包括渔业对物种的影响（受渔业影响物种的红色名录指数）、污染对物种的影响（受污染影响物种的红色名录指数）、入侵物种的引入和影响（受外来入侵物种影响物种的红色名录指数）。《全球森林资源评估报告》也记录了生境丧失速率、森林丧失速率，包括红树林丧失速率都正在减缓，但全球格局并不均衡 [28–30]。然而，其它指标没有显示出扭转趋势的迹象，湿地甚至仍在加速丧失。

4、战略目标C指数：衡量生物多样性保护

爱知目标的战略目标C旨在保护生物多样性的三个组成部分，即生态系统、物种和遗传多样性。战略目标C指数自2002年以来持续增长，但在最近几年趋于平稳。这一结果展现了生物多样性保护的长期进展，但最近受几个方面边际增长的影响而停滞不前，包括自然保护地占陆域面积和自然保护地对海洋、淡水和陆地生物多样性关键区域的覆盖率的继续扩大，保护地管理效率的提升，以及《粮食和农业植物遗传资源国际条约》成员国数量的进一步增加。

在战略目标C的重点关注领域中，基于保护地的就地保护受到最多关注，得到最多投入，但其数量和质量上的目标仍没有完全实现 [31]。此外，对海洋保护地的定义和指导原则已达成初步共识，在其支持下，海洋保护地的面积从1993年CBD生效至今已扩大了15倍 [32]。保护地代表性、连接度和管理有效性的数据库也得到开发，为保护行动提供了科学依据，促进了国际社会履行保护地承诺，这些数据库还有望加强未来的指数构建 [33–35]。

在全球动物园、水族馆、植物园和种子库的参与下，物种及其遗传多样性的迁地保护也得到了加强，包括作物基因库计划和受威胁物种及具有社会经济价值物种的保护计划 [24,25,36,37]。

正如研究所指出的，如果没有目前的保护措施，情况可能会更糟糕。例如，自CBD成立以来，全球已经阻止了21–32种鸟类和7–16种哺乳动物的灭绝，而在实现爱知目标的过程中，也阻止了9–18种鸟类和2–7种哺乳动物的灭绝 [38–40]。

5、战略目标D指数：衡量生态系统和遗传资源

战略目标D重点关注生物多样性提供的惠益，包括社会依赖的生态系统服务，以及从遗传资源中获得的惠益。战略目标D指数在最初几年缓慢增长，而在2008年后迅速下降。这一结果仅基于有限的指标，但与之前综合报告中生态系统提供基本服务能力下降的结论一致 [6,10,41]。

在现有指标中，一个指标显示自然保护地覆盖山地生物多样性关键区域的扩张速度减慢。目前仍缺乏提供有效信息的长期指标来监测生态系统服务、生态系统退化和恢复的情况，导致指导具体行动的知识和可用数据不足，特别是那些满足妇女、原住民、当地社区、贫穷人口和弱势群体需求的行动。

尽管如此，由于爱知目标14和15强调了生态系统恢复和抵抗力的重要性，这些问题已成为全球研究和政策关注重点 [42,43]，目前已进行了全球生态系统退化格局的基础调查 [44]，CBD缔约方还于2016年通过了生态系统恢复的行动计划 [45]，以支持未来的全球努力。

此外，为达成CBD三大目标之一的 “公正合理分享由利用遗传资源所产生的惠益”，促进与遗传资源共享相关的认可、行为和惠益的《名古屋议定书》也已在爱知目标16的支持下得以生效。

6、战略目标E指数：衡量支持机制

战略目标E涉及加强参与性规划、知识管理、能力建设和促进资源调动的支持机制。该战略目标下有长期统计数据的所有指标都在稳步改善，形成了持续增长的战略目标E指数。

相关保护行动包括：为应对2010年前 “国家生物多样性战略和行动计划” 与国家政策之间关联性低的问题 [46]，截止至2020年，192个缔约方（占所有缔约方的98%）都实施了为部门和跨部门合作打下基础的国家生物多样性战略和行动计划；开发关于传统知识的工具、指南和数据库 [47]，促进知识共享和转让 [48]，成果包括2012年建立的 “生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（IPBES）” 及其一系列《生物多样性和生态系统服务全球评估报告》[41]；与生物多样性相关的国际资金流和财务评估、计划和其它可调动的保护资源得到倍增 [49]。

虽然以上重点领域的一些指标尚在制定当中，但这些目标的提出和完成已经表征着CBD在多层面的监测和进展审查中发挥了重要作用。

社会发展与环境影响趋向于脱钩

除上述战略目标指数外，我们还使用相同指标数据集为压力-状态-惠益-响应反馈循环系统制定了综合性的 PSBR 指数。

在两个《战略计划》实施期间，压力指数持续增长，表明生物多样性面临的压力不断加剧。然而，压力指数在2004年后的增速下降，这反映了压力减缓的过程。状态指数也呈现整体下降趋势，在2002–2006年迅速恶化，随后变化速率放缓。惠益指数呈现出下降趋势，但它仅建立在单一的可用指标上，因此应谨慎解读。

以上结果共同表明，在两个《战略计划》的实施过程中，生物多样性面临的压力、生物多样性的状态以及从生物多样性中获得的惠益虽然仍在恶化，但压力的增长已得到缓解，状态的恶化也有所缓和。令人鼓舞的是，衡量政府和社会行动的响应指数呈现出持续增长的趋势，该类别下的几乎所有指标都在不断上升。

建立在压力-状态-惠益-响应系统上的PSBR指数似乎与前述分析中的战略目标指数存在矛盾，但也意味着战略目标指数呈现出的相对乐观的情况主要是由于积极实施响应措施带来的短期效应，而不是对生物多样性状况真正的改善。

在构建战略目标指数时，高比例的响应类别指标（24/45）可能掩盖了其它指标的影响，因为构建战略目标A和战略目标C指数所用的一半以上的指标以及构建战略目标E指数所用的几乎所有指标都属于响应类别。

然而，这并不意味着保护生物多样性的努力是徒劳无功的。相反，这些积极行动是发挥成效的必要前提。

虽然保护努力转化为成果的时间有所滞后，可能推迟了压力和状态指数出现明显转折点的时间，但我们已经观察到压力减缓和状态改善的迹象，表现为指数变化率的下降。这些迹象表明保护措施已产生了积极影响，如果没有这些措施，压力指数、状态指数和惠益指数的结果几乎必然会差很多。

图4 2002–2019年的压力、状态、惠益、响应指数及其相互关系，该图显示了压力、状态、惠益、响应指数的趋势。在此我们对压力类别的指标调换了方向，以正向变化趋势表示压力越来越大。

此外，生物多样性、生态系统和人类社会高度交织在社会生态系统中，它们相互协同、相互依赖，并通过复杂的反馈机制联系在一起 [50]。

为了更好地理解保护的进展和结果，我们在社会生态系统的背景下分析了PSBR指数，并将其与社会发展的相关指标进行了比较。区域和全球范围内不同的生态系统的发展历史已反复证明 [51–53]，社会发展因素与明显的环境挑战之间是内在耦合的，前者还可能成为生物多样性危机的基本驱动力 [54,55]。

人口和经济在过去的几十年里不断发展 [56]，导致城市面积扩张、物质需求增加，对环境造成了压力，也对生物多样性状态产生了不利影响，从而破坏了生物多样性带来的惠益。人与自然之间不可持续的关系，导致了空间上不均衡的后果和不确定的未来 [57]。

在历史发展过程中，人类不太可能抵挡对生物多样性造成的负面影响，扭转压力、状态和惠益指数的趋势，而恶化的环境会反过来破坏人类文明的根基。

为了调和这些相互矛盾的利益，人们开始强调对生态和社会系统的共同管理 [14,58]。人类社会多方面的繁荣发展，如教育、健康和对精神满足的追求，以及学术界、政府和公众对人与自然相互依存关系逐步达成的共识 [59,60]，大大激发了保护生物多样性的行动，促进了响应指数的上升。

这些积极的响应会进而通过压力-状态-惠益-响应框架之间的联系帮助减缓压力，恢复生物多样性状态，并恢复惠益。积极的响应也是重建和谐社会生态关系的纽带。

随着压力积累和状态恶化速率的减缓，我们的分析指出了社会发展与环境影响趋向于脱钩的转变。换句话说，压力和状态指数的逐步变化显示出一种正在发展的趋势，即改变生态和社会系统的相互联系以支持人类发展，同时在可持续的阈值内保护地球的生物多样性。

其中一个例子是 “生态足迹”，它比较了人类需求和自然资源的可用性。如数据所示，虽然人口和经济在持续增长 [56]，但生态足迹自2010年以来已经趋于平稳 [61]，即便仍然超过了地球的承载能力。这为重建自然保护和发展之间的相互关系提供了一个切入点。

在综合性政策和生活方式改变的支持下，通过进一步的经济改革和更大规模的保护行动，我们将会达到发展和环境影响相平衡的阶段 [62]，这对于实现联合国可持续发展目标以及COP15会议主题 “生态文明” 至关重要 [14]。更强有力的响应和系统重塑可能会触发一个临界点，以彻底扭转趋势并改造社会生态系统。

然而，未来适应这些复杂动态的设计和努力都必须建立在对CBD长期发展的整体理解上。

结  语 

目前正在制定的 “2020年后全球生物多样性框架” 建立在变革理论的基础上，该理论认为需要采取积极的行动来改变社会生态系统，在未来几十年内使生物多样性丧失的趋势趋于稳定，在接下来的二十年内使生态系统得以恢复，并在2050年前实现 “人与自然和谐共生” 的愿景 [17]。

本研究提出的量化的CBD指数框架适用于未来的指标和数据，因此可以作为CBD的一个评估平台，用于追踪实现愿景的演变过程，识别长期轨迹中的转折点，并发现调整路径的潜在机会。通过及时的进展评估和反馈，我们将更清楚地认识到所处的位置，已取得的成就，以及仍然存在的差距。

基于综合分析，我们还想为框架修订提出几点具体建议。

“2020年后全球生物多样性框架”的目标设定，除了要更加SMART [63] 之外，还应该保持《战略计划》之间的系统性和一致性，以使在保护优先领域的努力得以累积，产生实质性的变化。

现有指标在覆盖面和代表性方面存在空缺，可能会阻碍未来的进展评估。因此，我们主张加强指标体系建设，为每个战略目标和压力-状态-惠益-响应类别选取数量更均衡的指标，以全面监测不同方面的进展。

许多现有的指标是用于追踪生物多样性保护的行动或投入，如保护地网络的建设和可持续产业的发展，而非用于追踪这些行动产生的成效，如得到保护的物种或生态系统的恢复情况。我们强烈建议，未来的指标建设中衡量人类响应的指标应与监测自然的指标平行发展。

此外，应通过缔约方的积极监测和报告以及国际组织的协同合作来收集长期、多来源的数据。全球尺度上收集和汇总的数据将为未来的评估奠定基础并建立基线。

政策制定者应制定更加紧密关联的国家目标和指标，认真考虑国家政策是否能带来行动，以及这些行动将如何促进生物多样性的转型性变革。未来的全球战略和国家战略应纳入更多综合性的进展评估方法，并适当考虑到响应措施与压力、状态和惠益变化之间的时间滞后。

为了实现长期的保护愿景，我们这一代人在继承和追求共同目标以守护惠及后代的遗产中，承担着至关重要的责任。

作者简介 

本文第一作者胡怡思博士生来自南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）、中国科学院动物研究所；通讯作者为中国科学院院士、保护生物学家魏辅文研究员。

引用链接：Hu, Y., Wang, M., Ma, T., Huang, M., Huang, G., Zhou, W., Ping, X., Lu, Y., Wei, F. (2022). Integrated index-based assessment reveals long-term conservation progress in implementation of Convention on Biological Diversity. Science Advances, 8, eabj8093. https://doi.org/10.1126/sciadv.abj8093

附录 本文涉及的国际协议、组织和重要指标的术语表