当前，中国正在全面推进以国家公园为主体的自然保护地体系建设。本文综述了国家公园在保护生态系统的完整性与原真性、保护与恢复珍稀濒危物种及其栖息地、保障和提升生态系统服务的同时，在减缓气候变化、推动中国实现碳中和目标等方面发挥的重要作用。在碳中和战略目标下，国家公园作为碳库的建设、管理与利用显得尤为重要，与国际相关研究相比，中国国家公园在减缓与适应气候变化及实现碳中和目标的贡献等方面的研究还处于起步阶段。
气候变化对全球生态系统的结构、功能和过程产生了重要的影响，已引起全球各国政府、社会公众以及科学界的广泛关注。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告指出，如果保持目前的升温速度，到2030—2052年，全球温度可能会上升超过工业化前1.5℃的水平。中国在2020年联合国气候大会上承诺，2030年前达到二氧化碳排放的峰值，并在2060年前实现碳中和。这一决策表明了中国在积极履行推动全球命运共同体构建的责任，以及促进可持续发展的决心。
建设自然保护地是生物多样性保护最为有效的措施之一。同时，自然保护地通过在植被和土壤中储存和封存碳，对减缓和适应气候变化也具有重要意义。当前，中国正在全面推进以国家公园为主体的自然保护地体系建设，2021年正式设立了5个国家公园。2022年，中国印发了《国家公园空间布局方案》，提出到2035年基本建成全世界最大的国家公园体系的目标。在中国积极应对气候变化、“双碳”目标等国家战略下，国家公园的建设与管理如何实现与气候变化治理的协同增效，成为一个亟需关注的重点问题。
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国家公园碳储量
相关研究
生态系统在调节全球碳循环和减缓气候变化方面发挥着至关重要的作用。国家公园等自然保护地不仅在全球和中国的生物多样性保护中扮演着重要角色，也在碳存贮方面代表了重要的碳库价值。研究表明，约占研究范围内森林生态系统总面积11%的自然保护地，保护了森林生态系统地上碳储量总量的26%。国家公园在碳储量方面的研究结果，均表明了国家公园在碳库方面所发挥的重要意义。
中国过去关于自然保护地碳储量的研究主要围绕自然保护区、森林公园等开展。研究表明，海南热带雨林国家公园低地雨林和山地雨林的碳储量最高，占总碳储量的82.45%；三江源国家公园碳储量增加；武夷山国家公园生态系统碳储量则呈现先减少后增加的趋势。在碳中和战略目标下，国家公园作为碳库的建设、管理与利用显得尤为重要。
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国家公园在减缓和
适应气候变化方面的作用
2.1 国家公园减缓气候变化
在全球研究方面，麻省理工学院（MIT）估算出全球自然保护地每年固碳约0.5Pg，约占所有陆地生态系统每年固碳总量的1/5。2009年开始，美国国家公园管理局开始大力推进减缓和应对气候变化方面的工作，为国家公园在减缓气候变化方面提供了有效支持。
近年来，中国国家公园等自然保护地的固碳服务也得到了明显增强。例如，2019年武夷山国家公园范围内的生态系统固碳总量大于国家公园内的总碳排放量，实现了“碳中和”。不过总体来说，目前中国对于国家公园等自然保护地的研究还处于起步阶段，亟需围绕碳循环作用机理、碳中和贡献评估与管理、生物多样性保护和碳中和的协同治理等关键问题加强研究。
2.2 国家公园适应气候变化
国家公园在适应气候变化方面扮演着关键角色。国家公园适应气候变化可通过国家公园等自然保护地的适应性管理，制定多情景响应预案，提升气候韧性；同时，通过开展生态系统恢复、提升国家公园等自然保护地之间的连通性等行动，有助于提升生物多样性适应气候变化的能力。
国际上的案例表明，世界各国均高度重视国家公园在适应气候变化方面的作用，如美国、新西兰等均制定并发布了国家公园适应气候变化的相关规划。世界自然保护联盟（IUCN）提出，为提升国家公园气候韧性，不仅需要确保单个国家公园内自然生态系统的完整健康以及齐全的生态系统功能，减少人为压力，同时还需要联通多个国家公园等自然保护地以形成保护网络。
近年来，中国也逐步意识到国家公园等自然保护地在适应气候变化方面的重要意义，并鼓励通过国家公园等自然保护地体系有效发挥生态系统服务，增强气候适应能力。相对来说，中国学者围绕国家公园适应气候变化方面的研究还比较少，主要是通过梳理国际经验提出中国的相关建议。
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气候变化对
国家公园的潜在影响
气候变化会产生气温升高、干旱加剧、海平面上升、物种灭绝等影响，对国家公园的建设与管理带来一系列压力。例如，由于美国国家公园主要位于北极、高海拔地区或西南部的干旱地区，气候变化使得美国国家公园更容易受到威胁，1895—2010年，国家公园区域的年均温度增长速度是整个美国增长速度的2倍。综合来看，气候变化对国家公园产生的压力主要表现在改变土地利用性质、影响生态系统完整性、 影响物种及其栖息地和加剧极端气候4个方面（图1）。
图1 气候变化对国家公园的潜在影响
3.1 改变土地利用性质
气候变化加剧会使得气温升高和干旱加剧，进而转变国家公园等自然保护地内的土地利用方式，影响国家公园在碳存贮和吸收方面的能力。在全球层面的气候和土地使用情景预测结果表明，如果在快速的气候变化模式下，将导致到2100年全球自然保护地每年的固碳能力降低。另一项围绕世界遗产的研究发现，由于人类活动和气候变化的压力，带来了景观的破碎和退化，多处国家公园受威胁。对中国东北虎豹国家公园的研究表明，降水量对生态环境的影响程度大于气温与日照时数的影响程度。对三江源国家公园的研究发现，近50年来三江源地区气温总体呈现变暖趋势，气候变化对草地景观和非草地景观面积的影响存在明显差异。
3.2 影响生态系统完整性
在很多情况下，气候变化和土地利用的累积和协同作用往往会对国家公园生态系统的完整性产生巨大影响，从而可能会进一步影响国家公园的生物多样性、野生动物栖息地和自然景观。中国达里诺尔国家级自然保护区预测结果表明与2010年相比，2020、2030年达里诺尔自然保护区水体、草地、林地、沼泽地4类生态系统所面临的气候变化风险均有所增强。祁连山国家公园的研究表明，气候变化是促进祁连山国家公园植被净初级生产力恢复的主要原因。三江源国家公园，由于气候变化带来温度的持续升高和降水的增加，使得国家公园内草地地上生物量呈显著增加趋势。可以看出，气候变化对国家公园生态系统的影响往往是复杂的、非线性的，而植被的滞后效应会进一步增加生态系统对气候变化响应的不确定性。不过值得注意的是，即使表面看起来积极的变化也往往需在国家公园的保护管理工作中加强预警和监测。
3.3 影响物种及其栖息地
由于温度和降雨条件的变化，国家公园里的许多物种很难快速适应，气候变化对野生动植物物种分布、生物物候、种间关系的影响更加凸显，加剧了物种灭绝风险。在美国缅因州阿卡迪亚国家公园降水量与红叶高峰期的延迟呈正相关。在欧洲阿尔卑斯山，气候变暖已经对瑞士国家公园构成了直接威胁。南非马蓬古布韦国家公园对气候变化最为脆弱，到2050年，该国家公园将不再适合目前已知66%的鸟类、43%的哺乳动物、40%的爬行动物、43%的两栖动物和24%的植物的生存。中国大熊猫国家公园的研究也表明，在未来气候SSP12.6和SSP5-8.5情景下，岷山片区的大熊猫适宜生境面积均有所减少。在卡拉麦里国家公园，模型预测结果表明，全球气候变暖将严重威胁蒙古野驴种群的生存和繁衍。很多情况下，气候变化会导致国家公园内的一些物种为寻找新的适宜栖息地而不断迁徙，有些物种甚至迁徙到国家公园外的栖息地，使得国家公园的边界变得不再合适，原有的管理不再有效。
3.4 加剧极端气候
气候变化增加了极端天气事件的频率和强度，例如极端干旱、暴雨、火灾等，这些都可能对国家公园的生态系统、物种及其栖息地以及自然景观造成破坏。极端气候还会影响国家公园的访客数量，这与国家公园所在的地理位置和提供的娱乐活动通常密切相关。关于极端气候对于中国国家公园等自然保护地影响的研究还比较少，一项对于西南生物多样性热点地区的研究发现，1961—2019年，横断山区的国家级自然保护区对极端气候变化更为敏感，尤其是极端温度的影响；类似的研究也发现云南轿子山国家级自然保护区1999—2016年归一化植被指数与极端气温指数密切相关，并建议应加强自然保护地极端气候变化风险评价和监测预警等技术研究。
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碳中和目标下
中国国家公园建设与管理的建议
4.1 探索国家公园体系建设与气候变化协同治理的机制与路径
在气候变化的背景下，中国国家公园体系建设与气候变化协同治理的机制尚未建立。由于中国已设立的首批国家公园以及遴选的国家公园候选区往往都是“碳汇”的重要区域，因此有必要加强国家公园建设与应对气候变化的制度统筹。建议在国家公园设施规划建设中，考虑对未来气候条件的适应、减少建筑建设与运营耗能，构建更低碳的交通体系；同时，把推动国家公园所在地区的碳中和目标作为重要内容，建立相对稳定的气候变化适应机制与政策，协同落实应对气候变化风险的资金，提升国家公园生态保护与应对气候变化的协同治理能力。
4.2 加强气候变化背景下以国家公园为主体的自然保护地体系建设与监测
目前，中国国家公园等各类自然保护地在气候变化生态响应监测、风险评估与安全预警、风险管控技术体系等方面普遍存在不足。因此，建议国家公园在发展规划和管理目标的设计初期，就要充分考虑气候变化风险的管控要求，并在建设与管理中纳入适应气候变化的能力建设内容。在国家公园的范围识别与规划工作中，优先保护具有高生物多样性价值的气候避难所，保护重要的生态系统碳库，加强对气候变化及其影响的监测，预先设计极端气候监测预警与应急预案，根据气候变化程度，动态调整管理措施；在国家公园解说教育中，可增加气候变化相关内容；在访客服务中，提倡低碳的游览方式等。在此基础上，建立以国家公园等自然保护地为基础、其他有效的区域保护措施（OECMs）为补充的生物多样性就地保护网络，增加适应气候变化风险的综合能力。
4.3 加强碳减排工程措施对国家公园等自然保护地内及周边区域的监管
近年来，根据《2030年前碳达峰行动方案》，中国不断加大对可再生能源的开发利用，并提出到2030年，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿kW以上。为科学协调碳达峰及碳中和行动与生态系统、物种及其栖息地的保护工作，应系统开展国家公园在推动落实碳中和效益的评估，并科学规划布局未来各项碳减排工程措施，加强国家公园体系和可再生能源空间布局的权衡研究，提升二者空间布局的协同性。同时，对于国家公园等自然保护地内已有的碳减排工程措施，应强化对生物多样性潜在影响的风险评估、安全预警以及监测监管等工作。
4.4 进一步探索“基于自然的解决方案”形成综合行动方案
2019年，在联合国秘书长的倡议下，“基于自然的解决方案”（NbS）被列为联合国应对气候变化的九大领域之一，并由中国和新西兰共同牵头推进。国家公园是探索NbS的最佳试点，需要基于长期科学研究的支持，模拟未来可能发生的气候变化情景，构建气候变化下国家公园等自然保护地脆弱性评估以及应对极端气候的科学方法，并制定适应性战略。从而，在NbS的实践中不断总结经验，形成适用于兼顾国家公园建设与管理、落实中国碳达峰与碳中和战略以及实现联合国2030年可持续发展目标的综合行动方案。
作者简介：王伟，中国环境科学研究院研究员，同济大学博士生导师，研究方向为自然保护地生物多样性保护与可持续发展。
论文全文发表于《科技导报》2024年第18期，本文有删减，欢迎订阅查看。
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