全球经济主要依赖于自然及其提供的服务。然而,自然正面临风险,这既源于导致自然资源消耗不断增加的经济驱动因素,也源于自然系统(其特征和功能)及其损害或破坏通常不在任何会计核算中得到考虑(IPBES 2019)。企业界越来越意识到重视自然并将其作为一项商业要务的重要性,这源于全球50%的经济正面临生物多样性丧失的威胁:生物多样性丧失和生态系统崩溃是未来十年全球四大风险之一(世界经济论坛 2023)。生物多样性相关风险可以是依赖性风险,也可以是影响性风险。依赖性风险是指生态系统服务减少或发生变化,从而对企业生产产生负面影响(例如,可用于种植或加工的水资源减少)。影响相关风险是指公司的行为对生物多样性产生负面影响(例如,过度采伐导致种群数量减少,或污染导致生物多样性/生态系统健康的丧失)。这两个因素被称为“双重重要性”,应分别考虑,并进行协同考虑(Hawkins 等人,2023)。
摘要 近年来,无人机与人工智能 (AI) 技术的融合已成为保护和管理自然生态系统的一种有前途的方法。本文探讨了无人机和人工智能在监测和保护这些宝贵环境中的应用。无人机配备了各种传感器,如摄像头、激光雷达和热成像,为大面积和难以接近的区域的数据收集提供了前所未有的能力。结合人工智能算法,这些平台可以快速准确地分析大量数据,为生态系统健康、生物多样性和环境变化提供宝贵的见解。人工智能的使用使物种识别、栖息地测绘和异常检测等任务自动化,大大提高了监测工作的效率和效果。机器学习算法可以在大型数据集上进行训练以识别模式和异常,从而实现对非法采伐、偷猎和栖息地破坏等威胁的实时检测。此外,配备人工智能系统的无人机可以通过向决策者提供及时和准确的信息来促进自适应管理策略。通过监测植被、水质和野生动物种群的变化,保护从业者可以实施有针对性的干预措施,以减轻威胁并促进生态系统的恢复力。本文重点介绍了无人机和人工智能成功应用于生态系统监测和保护的几个案例研究,范围从热带雨林到珊瑚礁和稀树草原。这些例子证明了该方法在不同栖息地和地理区域之间的多功能性和可扩展性。
不列颠哥伦比亚省森林资源清单是 BC 省所有森林资源管理的基础。可靠的清单对于做出所有森林管理决策和投资评估至关重要。随着 2000 年至 2015 年山松甲虫 (MPB) 疫情和 2003 年大规模山火(烧毁 265,000 公顷土地,消防费用 3.75 亿美元),以及最近在 2017 年(烧毁 120 万公顷土地,消防费用 5.68 亿美元)和 2018 年(烧毁 130 万公顷土地)再次发生火灾,人们对该清单用于评估现有和未来中期木材供应的准确性提出了担忧——尤其是这些评估对依赖森林的社区至关重要。对其他干扰因素(例如云杉甲虫和花旗松甲虫)可能引发疫情的预期加剧了人们对木材供应可能无法满足需求的担忧。许多专业林务员现在都在问——AAC 测定说有的木材在哪里?我们对采伐和自然干扰后幼林表现的预测准确吗?与此同时,人们担心在这种不断变化的景观下,物种面临危险。拥有准确和最新的森林清单,以及准确预测未来生长和产量的能力,对于不列颠哥伦比亚省的森林管理至关重要,尤其是在不确定性日益增加的情况下。
本报告旨在为森林对话气候积极型林产品范围界定对话的参与者提供有关大规模木材建筑实践的当前知识状态的基础信息,该对话于 2021 年 4 月 26 日、29 日和 5 月 3 日以线上方式召开。在撰写过程中,由代表利益相关方组成的顾问小组指导了论文的开发,提供了反馈意见并确定了论文的方向。顾问小组要求范围界定文件为对话参与者提供以下方面的基础了解:(i) 全球大规模木材制造和建筑的现状,(ii) 关于用大规模木材替代传统建筑材料和将碳储存在大规模木材材料中对气候影响的知识状态,(iii) 关于大规模木材使用对最终气候影响的潜在知识状态,以及 (iv) 森林采伐对木制品的需求增加或木材被其他行业取代对森林碳储量和森林状况的潜在影响。本报告综合了有关这些主题的现有文献,并概述了最佳可用研究的一致之处和存在分歧的地方。此外,在顾问小组的指导下,进行了一系列非正式的利益相关者访谈,以大致了解利益相关者在与大规模木材建筑作为气候解决方案的潜力有关的问题上同意和不同意的地方。在对话期间,向对话参与者征求了利益相关者的反馈意见,并将其纳入最终版本。
面对气候变化,稳定大气中温室气体 (GHG) 浓度仍然是全球面临的重大环境和政治挑战。替代性可再生能源有助于逐步淘汰基于化石燃料的技术,以减少排放。生物质可被视为可再生能源,因为理论上,通过燃烧释放到大气中的碳可以在下一代生物质生长过程中重新封存。然而,碳中和性受到质疑,广泛的生物质采伐会对生物碳储量产生多种影响,具体取决于生物能源系统和土地使用历史的特征。生物能源目前是欧盟使用量最大的可再生能源,一些成员国已增加森林生物质的使用量,以实现其 2020 年的可再生能源目标。通常的做法(至少对于北欧国家而言)是首先管理森林以生产木材,其次用于生产纸浆。树木价值较低的部分,即原始森林残留物(例如伐木残留物、树木部分、早期间伐木材和树桩)和次生森林残留物(木材工业加工产生的残留物),对生物能源生产很有吸引力。Benders 等人(2016 年)得出的结论是,当森林生物质在相对较短的距离内运输时,生物质供应链运营产生的排放很小。此外,通过在更长的距离上采用更有效的处理方法和高效的运输策略,可以大大减少生物能源供应链中的温室气体排放(Berndes 等人,2016 年)。
乌干达位于大湖地区,总面积为 243,145 平方公里,其中 16% 为陆地保护区,包括 10 个国家公园、506 个中央森林保护区、191 个地方森林保护区、11 个野生动物保护区、12 个野生动物保护区和 5 个社区野生动物管理区 (pers. comm. G. Owoyesigire,2021 年 8 月;联合国环境规划署世界监测中心,2021 年;UWA 2018)。乌干达野生动物管理局 (UWA) 负责管理保护区。乌干达拥有丰富的生物多样性,包括世界现存山地大猩猩 (Gorilla beringei beringei) 种群的 53.9%;50% 的非洲鸟类;39% 的非洲哺乳动物;19% 的非洲两栖动物物种和 14% 的非洲爬行动物物种;记录的蝴蝶有 1,249 种,鱼类有 600 种(NEMA,2019a)。大多数野生动物都生活在保护区内,但该国野生动物物种历史上曾大幅减少,而且某些物种的灭绝趋势似乎仍在持续(UWA,2018)。过去,偷猎和非法过度捕猎导致该国物种丰富度丧失(UWA,2018)。乌干达野生动物保护和生物多样性面临的主要威胁是偷猎、栖息地破碎化、退化和丧失、收集木炭和木柴、气候变化、入侵物种、寄生虫和疾病、过度采伐动植物、塑料废物和水体污染以及人与野生动物的冲突(NEMA,2019a;Rossi,2018;UWA,2018)。这些威胁的根本原因包括人口增长、治理薄弱、非农就业机会有限、贫困、缺乏意识和土地使用权不安全(Anon,2015a,Rossi,2018)。
项目目标和方法 可持续管理林地对于提高对全球气候变化、温室气体排放和土地使用需求压力的抵御能力至关重要。最近的 COP27 进一步加强了对“净零排放”和“绿色经济”的承诺,以将全球气温升幅控制在 2°C 以下并防止灾难性的气候变化。许多国家已将基于自然的解决方案纳入减少排放和防止气候变化的努力中。英国气候变化委员会建议,要到 2050 年实现净零排放,英国必须每年创造 30,000 - 50,000 公顷森林(英国气候变化委员会,2021 年)。然而,仍存在许多挑战,涉及对英国现有树木存量的了解以及可以从大气中去除多少碳。具体来说,几乎所有的焦点都集中在更容易采伐和称重的小型林地和针叶林上,而大型成熟的古老林地却研究不足,这些林地呈现出最丰富的生物多样性和文化价值,并且可以为英国在气候紧急情况下的目标做出重要贡献。这在很大程度上是因为目前的碳生物量估算依赖于简化假设,而这些假设几十年来基本保持不变且未受到挑战。因此,该项目旨在将环境科学、数据科学和统计学结合起来应对这一挑战,通过开发新颖的机器学习和深度学习技术来根据传感器数据本身预测碳的储存和封存,并推动我们对古老林地对环境可持续性和气候变化的贡献的理解发生重大变化。
多花黄精是百合科黄精属多年生草本植物,具有重要的药用和营养价值。在我国,该物种是传统的药食同源植物,应用历史悠久,受到人们的广泛赞赏。然而,随着对药材需求的不断增长,过度采伐导致野生资源枯竭和遗传侵蚀的风险。加之品种混乱栽培和优质种质资源的缺乏,导致药材质量参差不齐。因此,迫切需要对该物种进行遗传多样性评估,制定完善的保护计划。本研究利用简单序列重复(SSR)分子标记技术,评估了从中国7个地区采集的96个样品的遗传多样性和种群结构。本研究利用10个多态性SSR标记共检测到60个等位基因(Na),平均每个位点产生6.0个等位基因,多态信息含量(PIC)值介于0.3396~0.8794之间,平均值为0.6430,有效等位基因数(Ne)平均值为2.761,Shannon信息指数(I)平均值为1.196。居群结构分析表明,在分子水平上可将多色黄精种质划分为3个亚居群(JZ、QY、JD),与之前根据植物个体表型性状划分的亚类相对应。分子变异分析(AMOVA)表明,74%的遗传变异发生在不同地区居群内的个体之间。对96个种质样品进行系统发育分析, 将其分为3个主要种群, 其中QY和JD亚种群聚集程度较大, 这可能与它们所处的山区分布及当地气候环境有关. 遗传分化系数(Fst)值较低, 为0.065, 表明种群分化程度较低. JZ种群与另外两个种群(QY和JD)的遗传分化系数(Fst)比值明显高于QY和JD种群之间的比值. 基于聚类分析
针对未作出承诺的国家(即目前非附件一国家)的议定书。本文通过总结发展中国家估算毁林所致排放量的技术能力和关键制约因素,为这些政策讨论做出了贡献。减少毁林所致排放量的政策实施取决于对国家层面避免排放量的准确和精确估计(Santilli 等人,2005 年)。必须估计几个组成部分:(1)国家层面的森林覆盖率损失,(2)基准期的初始碳储量及其因毁林和退化引起的变化,以及(3)从定义的“基线”或基准期避免的排放量。遥感与地面测量相结合在确定森林覆盖率损失方面发挥着关键作用。自 20 世纪 90 年代初以来,技术能力不断提高,目前,在国家层面建立可操作的森林监测系统已成为大多数发展中国家的可行目标( Mollicone 等人,2003 年;DeFries 等人,2005 年)。使用机载传感器远程感知森林碳储量的新技术和方法的开发也在取得进展(例如Drake 等人,2003 年;Brown 等人,2005 年)。虽然后者目前成本过高,无法覆盖大面积区域,但这些方法可用于推断更大区域的碳储量估计值。森林的多种土地利用方式会导致碳储量损失和二氧化碳排放,如果在清理过程中燃烧生物质,则会排放额外的非二氧化碳气体(Penman 等人,2003a)。毁林,定义为从林地转变为非林地(考虑到《联合国气候变化框架公约》对森林的定义),最容易监测,并导致单位毁林面积的碳储量损失相对较大(图1)。不可持续的木材生产、过度采伐燃料木和森林碎片边缘的火灾等森林退化行为比毁林更难观察到,但会对排放产生重大影响。森林退化也可能是毁林的前兆。另一方面,森林中的一些土地使用实践,例如管理伐木和轮耕,导致了转移
大理石海鸠 ( Brachyramphus marmoratus ) 长期以来一直被认为是太平洋西北地区的神秘鸟类,因为鸟类学家对其筑巢习性知之甚少,而且其近岸觅食习性使其难以调查。这种小型、鸽子大小的海鸟栖息于从阿拉斯加到加利福尼亚中部的北美沿海地区。在其大部分分布范围内,它筑巢于距离海岸约 25 至 50 英里的森林中,并在近岸海域以小鱼和无脊椎动物为食。与大多数在岩石峭壁或相对贫瘠的岛屿上群居筑巢的海雀不同,大理石海鸠在其大部分分布范围内以单独成对(或松散的群居)的形式在内陆老针叶树的宽阔上部树枝上筑巢。这种退化习性推迟了人们在北美发现其巢穴的时间,直到 1974 年,人们在加利福尼亚中部发现了一个巢穴(Binford 等人,1975 年)。从那时起,尽管在过去十年中付出了数千人日的努力,但到 1993 年的繁殖季节,只发现了不到 60 个巢穴(Nelson 和 Hamer,本卷 a)。在 20 世纪 80 年代,野外生物学家发现证据表明,许多(如果不是大多数)个体在未采伐的针叶原始森林中筑巢。进一步的研究(其中许多是本卷首次提出的)提供了有关栖息地使用、相对较低的繁殖率以及它们在巢穴中遭受的高掠食性的更多信息。至少在某些地区,证据也开始积累,表明大理石海鸠的数量近年来有所下降。这种下降被归因于原始森林的减少和破碎化、掠食增加、污染(尤其是石油泄漏)以及渔网造成的死亡。这种潜在的下降提高了管理敏感性,以确保在其整个范围内维持健康的相互作用种群。目前,美国将海鸠列为受威胁或濒临灭绝的物种。华盛顿、俄勒冈和加利福尼亚的鱼类和野生动物管理局以及加利福尼亚州和不列颠哥伦比亚省。对于大多数土地管理机构来说,这些清单需要对拟议项目对该物种的潜在影响进行清查和分析。如果发现对海鸠栖息地的不利影响,可能会导致缓解措施、项目修改、延误和可能的取消。
