《生態系統分類與地圖同IUCN全球生態系統分類交叉引用的標準、方法及指南》(Standards, methods and guidelines for cross-referencing ecosystem classifications and maps to the IUCN Global Ecosystem Typology) 制定了一套用于將各生態系統類型對接至《IUCN全球生態系統分類體系》的結構化嚴格標準。該指南旨在確保生態系統分類對接過程的科學性、透明性與結果的可比性,最終為從全球到地方尺度的生物多樣性評估、生態系統核算及跨境保護合作奠定堅實的數據基礎。

《生態系統分類與地圖同IUCN全球生態系統分類交叉引用的標準、方法及指南》
生態系統分類互操作性的需求及GET的作用
當前,各國生態系統分類體系多基于特定區域獨立構建。這些體系雖凝聚了地方專業力量,在各自的適用范圍內發揮著重要作用。不同司法管轄區(如相鄰國家)之間的分類系統缺乏協調,導致對同一片跨境生態系統的描述、命名和劃分方式可能截然不同,嚴重阻礙了需要超越行政邊界的保護規劃、跨境生態系統管理等。為了解決上述問題,全球生態系統分類體系(Global Ecosystem Typology,GET)并非旨在取代這些寶貴的國家和地區級分類系統,而是作為一個統一的參考框架和通用生態語言來發揮作用。
其核心作用體現在:
尊重與包容:GET明確在其等級結構的第6級為地方和國家分類系統提供了位置。這意味著各國可以繼續保持和使用其原有的、深入嵌入本地決策流程的分類系統,無需推倒重來。
實現集成與合成:通過將地方分類系統的單元交叉引用到GET的上層(特別是第3級,生態系統功能組),GET成功地將這些異構的系統整合到一個全球一致且可比較的框架中,解決了跨邊界不一致的問題。
提供一致性與可比性:GET的上層級別(1-3級)基于生態系統的功能屬性(如能量來源、脅迫水平、關鍵生態過程)進行劃分,而非物種組成。這使得在功能上相似但地理上遠隔千里、物種迥異的生態系統(如不同大陸的熱帶雨林)可以被歸入同一個功能組,從而為全球性的概括、預測和知識轉移提供了科學基礎。
通過建立GET與各國家分類體系之間的科學關聯,可在保持各國分類系統完整性的同時,優化生態系統信息的獲取、整合與利用,從而更好地服務于多層面政策制定與研究需求。在實際操作中,需將地方或國家層面的分類單元對接至GET第3級生態系統功能組(Ecosystem Functional Groups,EFGs),比對過程還可能推動地方分類體系的進一步完善。盡管各國分類體系普遍遵循生態系統的基本概念,但其在具體設定上存在較大差異,且已深度嵌入本國決策機制中。因此,強行推動分類體系的全球統一并不現實,更可行的路徑是依托GET作為一種通用框架,在充分尊重現有系統完整性的基礎上,增強系統間的互操作性,最終實現更廣泛的應用價值。
IUCN全球生態系統分類體系(GET)
IUCN全球生態系統分類體系(GET)是由國際專家合作開發并經IUCN認可的全球標準,旨在構建一套適用于全球生態系統研究的“通用語言”。該體系采用六級層級結構,粒度逐級遞增,分為功能成分(1–3級)與組成成分(4–6級)兩大部分。上三級以功能組為核心,采用自上而下構建,確保全球一致性;下三級則聚焦生物組成的區域差異,通過自下而上整合,兼顧地方分類的準確性與自主性。

功能成分(第1-3級)
第 1 級將生物圈劃分為4個核心領域(Realms),包括陸地、淡水、海洋和地下,并設過渡領域以涵蓋交界區域的生態系統連續性。
第 2 級將每個領域進一步劃分為2–7個功能生物群系(Functional biomes)及9個過渡生物群系(Transitional biomes),用于識別同一領域內生態系統形成機制的主要差異。
第3級生態系統功能組(Ecosystem functional groups, EFG)是關鍵分類單元,依據功能屬性而非生物類群定義,為預測生態系統對環境變化的響應提供基礎,已被采納為生態系統核算與昆明-蒙特利爾全球生物多樣性框架國家報告的參考體系。
組成成分(第4-6級)
第4級區域生態系統亞群(Regional ecosystem subgroups)通過細分第3級單元形成全球類型的代理單元。該層級假設全球尺度地理信息可反映生物組成差異,因而同一EFG在不同區域對應不同生物組合;其生物表征精度通常低于基于實測或地方證據的第5級。
第5級全球生態系統類型(Global ecosystem types))通過合并高度相似的亞全球類型,以消解不同來源第六級單元間的差異。
第6級亞全球生態系統類型(Subglobal ecosystem types)整合地方至國家層面的分類單元,是體系中最精細的層級。通過將其與第3級EFGs建立明確對應,既可簡化系統復雜性、解決分類不一致問題,也能補充功能屬性信息的缺失。

生態系統分類的交叉引用原則
原則1. 確保分類基礎一致
將生態系統分類體系與GET進行對接時,需確保該分類單元符合生態系統的基本定義,即“由生物群落與非生物環境相互作用形成的動態功能整體”。這一原則是全球生態系統分類實現科學性與可比性的基礎。
原則2. 依據屬性判定從屬關系
不同分類體系單元之間的關聯,本質上是基于實體屬性比較的邏輯結果。通過系統比對屬性特征,可建立從簡單的一對一到復雜的多對多映射關系。在GET中,這一原則具體表現為:生態系統類型(第5–6級)需通過屬性匹配與相應的EFG(第3級)建立從屬關系,無論其源自理論分類還是實地觀測。該方法為跨體系比對提供了基礎,也支持實地數據與理論框架的銜接。
原則3. 綜合評估多項證據
本原則強調在判定從屬關系時,需系統收集、評估并權衡所有相關屬性證據。證據可包括分類體系本身提供的描述,以及來自遙感、實地觀測等外部數據源的信息。應對證據按診斷價值、可靠性及相互佐證程度進行分級,遵循“多源優于單一,直接優于間接”的原則。所有證據的處理過程須完整記錄,以確保透明和可重復;在大規模比對中可采用“總述 個別詳述”的分層記錄方式。這一原則通過規范證據使用方式,保障比對結果的科學嚴謹性。
原則4. 明確識別與表達不確定性
生態系統分類的比對天然伴隨不確定性,此類不確定性可能源于信息質量有限、證據沖突、生態系統動態變化、屬性重疊或人為主觀判斷等多種因素,需通過置信區間、有界估計等量化工具對其予以透明化表征。對存在不確定性的生態系統類型,可采用“模糊從屬”方式,允許一個分類單元以總和為1的概率成員值(Membership values)量化多個候選EFG的歸屬概率。同時,需完整記錄最佳判斷及其不確定性范圍,包括各替代方案及其可能性,以支持政策與管理中情景分析與從屬關系的動態更新。
分步比對流程
生態系統比對應以系統化方式逐一評估生態系統類型,通過逐步排除與目標類型屬性不符的候選功能組,逐漸縮小可能歸屬的功能群組范圍,直至剩余一個或少數幾個合理選項。隨后,依據相關屬性的證據權重及從屬關系的不確定性,為這些候選功能群組分配成員值。在缺乏大規模、均衡的多生態系統屬性定量數據的情況下,成員值估算往往具有一定主觀性。因此,建議通過結構化專家征詢流程,引入多名分析人員共同參與評估。最終,需整合多位分析人員的成員值估計結果,形成可靠的分類對照關系,同時量化不確定性并完整記錄方法流程。

生態系統分類比對分析工具
生態系統分類比對分析工具包括以下四類:
成員值矩陣模板(Membership matrix template):用于系統記錄生態系統類型與EFG之間的從屬關系及相應推理依據,支持與空間數據關聯,確保比對過程透明、可重復。
結構化專家征詢(Structured expert elicitation):通過多名專家獨立估算、集體討論與修訂,最終匯總評估結果,有效減少主觀偏差。建議至少2名專家參與,3名及以上更佳。
多通道數字識別檢索表(Multi-access digital identification key;開發中):基于預建的EFG屬性矩陣,借助逐步邏輯排除縮小候選EFG范圍,其靈活性高于傳統檢索表。
人工智能診斷工具(Artificial intelligence diagnostic tools;測試中):依托大型語言模型或機器學習算法,可處理文本、空間、圖像等多模態數據,自動推薦候選 EFGs。其性能依賴輸入信息的詳細程度,未來有望通過融合多源數據進一步提升分類準確性。

構建具備互操作性的生態系統分類與地圖應用能力
將國家或地區的生態系統分類及分布圖與IUCN GET進行對接,可為數據管理者與使用者提供一條實現國際數據互操作的可行路徑,從而促進全球生態信息的共享與協同應用。盡管在建立本地分類系統與GET EFGs的對應關系時需投入初步資源,但該關聯一旦確立并優化完成,后續便無需大量維護,僅隨國家數據的更新而相應調整即可。
跨系統分類對接難免存在不確定性與診斷誤差。為盡可能降低偏差,建議通過以下方式進行優化:
確保待對接單元符合生態系統的基本定義;
全面搜集并系統評估與候選EFGs及本地生態系統屬性相關的各類信息;
先依據地理位置與環境類型排除明顯不匹配的EFGs,再基于關鍵區分屬性逐步縮小候選范圍;
采用成員值而非二元劃分,以科學表達歸屬關系中的不確定性;
完整記錄對接流程、判斷依據及結果,確保過程可追溯、可更新。
盡管數字識別工具與人工智能技術有助于提升對接效率和一致性,但仍存在誤判可能。因此,無論結果來自工具自動輸出還是專家判斷,都應經過嚴格審核。為進一步減少誤差,推薦采納以下做法:
在訓練數據庫與參考矩陣中納入更豐富多樣的生態系統屬性;
解讀屬性時充分考慮其自然時空變異特征;
確保參考數據包含大量具有代表性的樣本;
對輸入數據質量實施嚴格管控;
將初步對接結果送交專家評議;
積極補充新的觀測數據與案例,共同增強GET及其應用的魯棒性與適用性。
未來如能建立開放的GET全球交叉參考數據庫,將極大推動上述目標的實現。

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