耕地在保护区内的扩张对2020年后的生物多样性框架构成了挑战

1 摘要

2 主要图示

1）2000年至2019年间保护区内耕地面积变化的百分比。a、基于Potapov等人的30米耕地数据集8，按照0.00825°×0.00825°格网单元内的耕地变化比例的全球分布。b-d、放大显示了保护区内的耕地变化（a中以红色标注），分别以不同保护区面积（b，大面积保护区，15,800平方千米）、生物地理区域（c，Afrotropic地区的一部分）和IUCN分类（d，IUCN Ib类别）为例

2）2000年至2019年期间保护区内的耕地变化。a–o，分别表示绝对耕地面积变化（a–c），年度耕地面积变化率（d–f），相对于2000年初始耕地面积的耕地变化比例（g–i），相对于保护区面积的耕地变化比例（j–l），以及基于生物地理区域（a、d、g、j、m）、IUCN分类（b、e、h、k、n）和保护区面积（c、f、i、l、o）的保护区数量及其在全球保护区面积中的占比。通常情况下，在第二行，通过将2003年的值减去2007年的值，再除以4，计算出保护区内初始耕地扩张率（2003年至2007年）。同样，通过将2015年的值减去2019年的值，再除以4，计算出保护区内最近一次耕地扩张率（2015年至2019年）。

3）根据生物地理区域、IUCN管理分类和保护区大小，以及与之相关的匹配对照组，分析2000年至2019年间耕地变化速率的平均值。a–c表示按生物地理区域（a）、IUCN管理分类（b）和保护区大小（c）划分的2000年至2019年间耕地变化速率的平均值，包括保护区（PAs）和相应的匹配对照组（CA）。正值表示2000年至2019年期间耕地面积增加。误差线表示每个1 km × 1 km观测值与平均值之间的标准差。a中的样本数量为147,191个（Afrotropic）、2,766个（Australasia）、39,991个（Indomalaya）、30,881个（Nearctic）、21,416个（Neotropic）和250,646个（Palaearctic）；b中的样本数量为3,544个（Ia）、1,558个（Ib）、25,620个（II）、3,021个（III）、59,193个（IV）、118,360个（V）、31,466个（VI）和250,851个（无分类）；c中的样本数量为21,562个（~1–10 km2）、13,131个（~10–20 km2）、10,084个（~20–30 km2）、8,093个（~30–40 km2）、7,016个（~40–50 km2）、30,662个（~50–100 km2）、200,297个（~100–1,000 km2）、155,727个（~1,000–10,000 km2）和47,041个（>10,000 km2）。

4）耕地在保护区内扩张对生物多样性灭绝风险的影响。a–c，基于生物地理区域（左列）、IUCN分类（中列）和保护区大小（右列），分析保护区内绝对耕地扩张面积（Acrop）对因农业驱动而受威胁物种的灭绝风险（aMER）的影响。d–f，类似于a–c，但分析Acrop对因农业驱动而受威胁物种的灭绝风险百分比（aPTS）的影响。g–i，类似于a–c，但分析保护区内相对耕地扩张比例（与2000年保护区内初始耕地面积相比；Rcrop）对aMER的影响。j–l，类似于a–c，但分析Rcrop对aPTS的影响。

5）背景下的耕地扩张速率对保护区内耕地变化速率的影响。只有与P值小于0.05相关联的系数被绘制出来。SNVC方法采用了双侧t检验来评估可用于统计检验的P值，并未进行多重比较的调整。

3 数据与代码

1）Potapov耕地数据：https://glad.umd.edu/dataset/croplands

2）GlobeLand30耕地数据：http://www.globallandcover.com/

3）AGLC耕地数据：https://code.earthengine.google.com/?asset=users/xxc/GLC_2000_2015

4）保护区数据：https://www.protectedplanet.net/en

5）两栖动物、哺乳动物和爬行动物的多边形数据：https://www.iucnredlist.org/resources/spatial-data-download

6）鸟类分布区域的多边形数据：http://datazone.birdlife.org/species/requestdis

7）人口密度数据：https://data.worldbank.org/

8）人类发展指标数据：https://hdr.undp.org/

9）政府效能和腐败数据：https://info.worldbank.org/governance/wgi/

10）农业占国内生产总值(GDP)比例的数据：https://datacatalog.worldbank.org/search/dataset/0037712/World-Development-Indicators

11）可用代码：https://github.com/ziqi123456/Cropland-expansion-in-globalPAs

4 讨论与结论

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5 参考文献

Meng Z, Dong J, Ellis E C, et al. Post-2020 biodiversity framework challenged by cropland expansion in protected areas[J]. Nature Sustainability, 2023: 1-11.