研究，一部分的特别功能寻求拉丁美洲土地利用的可持续途径

面对森林砍伐，阿根廷查科保持森林连通性的多尺度空间规划

• 摘要
• 简介
• 方法
  • 研究区域
  • 使用数据集
  • 场景和空间模拟
  • 森林破碎化和连通性
• 结果
• 讨论
  • 空间规划对查科森林破碎化和连通性的影响
  • 限制
  • 结论和启示
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

农业扩张导致的森林栖息地的丧失和破碎化是全球生物多样性的主要威胁(Foley et al. 2005, Lindenmayer and Fischer 2006, Maxwell et al. 2016)。向天然林的农业扩张对生物多样性有各种直接和间接的影响，包括栖息地丧失和破碎化，通过剩余森林碎片的边缘效应降低栖息地质量，以及这些碎片之间的隔离加剧(Lindenmayer和Fischer, 2006年)。森林破碎化还与其他人类压力相互作用(例如，伐木、狩猎或火灾)，往往增加了它们对生物多样性的负面影响(Laurance等人，2011年)。因此，避免森林破碎化和保持连通性是保护森林生物多样性和相关生计的优先事项(Vos等人，2008年，Lindenmayer等人，2012年)。

避免土地使用变化带来不良后果的一个重要规划工具是分区(Lambin et al. 2014, Laurance et al. 2014)。最具限制性的分区是完全禁止土地使用(例如，通过严格的保护区)，而限制较少的分区可能禁止某些土地使用的变化(例如，农业扩张到森林)或土地使用的做法(例如，伐木)，但允许其他的(例如，收集柴火)。保护和农业土地使用应该如何协调的问题也是最近关于土地节约与土地共享争论的核心(Green et al. 2005)。前者假设集约农业与大型保护区相结合，最大限度地减少了生物多样性与农业之间的权衡，而后者(土地共享)则假设多用途景观与较不广泛的保护区相结合更好(Fischer et al. 2011, Phalan et al. 2011, Tscharntke et al. 2012, Bustic和Kuemmerle 2015)。

尽管保护区，无论是严格的还是多用途的，对于阻止农业扩张前沿的森林砍伐和生物多样性丧失都很重要(Bruner et al. 2001)，但随着时间的推移，它们往往变得孤立，这可能会削弱其长期效力(Newmark 2008, Matteucci和Camino 2012, Melo et al. 2013)。因此，保护和土地使用规划的一个中心目标是保持连接，理想情况下是在不同的空间尺度上(Poiani et al. 2000)。例如，连接大型栖息地综合体的区域尺度走廊可以促进大型哺乳动物种群之间的移动和交换，并允许物种迁移和适应环境变化(例如，Rabinowitz和Zeller 2010, Martinez Pardo et al. 2017)。以维持较大生境块和最大化该尺度上的连通性为导向的局部尺度空间规划(即地块层面)有助于防止边缘效应并促进扩散(Mabry和Barret 2002)。因此，考虑不同空间尺度上的连通性是很重要的(Fahrig 2002, Pardini等人2010,Villard和Metzger 2014)，但在分区规划设计和实施时很少考虑到这一点。同样，关于土地节约和土地共享策略(例如，为了福祉或生物多样性保护)的优缺点的讨论往往忽视了这些策略实施的空间尺度是至关重要的(Grau等人，2013年，Fischer等人，2014年)，以及针对多个空间尺度的策略可能特别有益(Ekroos等人，2016年)。

通过模拟可供选择的土地使用情况，可以探索不同管理政策或行动的潜在结果。因此，这样的模拟提供了一种强大的手段来评估替代景观设计策略的影响和有效性(Piquer-Rodríguez et al. 2015)，但土地利用模拟很少用于这一目的。

南美的热带干燥森林和稀树草原，如查科、塞拉多或大草原，是全球农业扩张的研究不足的热点地区(Hansen et al. 2013, Parr et al. 2014)。特别是在查科，农业(农田和栽培牧场)在过去几十年里迅速扩张。例如，到2013年，1985年存在的查科森林中约18%已转变为农业(Baumann et al. 2016)，土地利用变化仍在继续。在阿根廷查科，农业扩张导致1977年至2010年期间损失了近600万公顷(Mha)森林(Piquer-Rodriguez et al. 2015)， 2012年至2016年期间又损失了1万公顷(Unidad de Manejo del Sistema de Evaluación Forestal (UMSEF) 2017)。森林砍伐极大地影响了剩余森林的空间配置，通常通过增加碎片化和减少连通性(Gasparri和Grau 2009, Carranza el al. 2015, Piquer-Rodríguez et al. 2015)。森林面积和配置的变化对包括真菌、鸟类、哺乳动物和植物在内的广泛类群具有强烈的负面影响(Grilli等人，2012,Torres等人，2014,Nuñez-Regueiro等人，2015,Torrella等人，2015)，以及对碳储量(Baumann等人，2016,Villarino等人，2017)、空气质量(Sacchi等人，2017)和作物授粉(Monasterolo等人，2015)。显然，迫切需要在查科实施保护和土地使用规划，以减少这些负面外部性(Kuemmerle et al. 2017)。

认识到这一需要，阿根廷议会于2007年颁布了第26.331号国家法律(“Ley de Presupuestos Mínimos de Protección Ambiental de los Bosques Nativos”，以下简称“森林法”)。本法的主要目标是:(1)通过土地使用规划促进森林保护，(2)限制砍伐森林，(3)改善和维持森林功能和森林的文化价值。《森林法》要求各省根据保护价值对所有剩余森林进行分区:第一类(红色)是指具有“高保护价值”的林区，禁止任何生产性土地利用。第2类(黄色)包括具有“中等保护价值”的林区，禁止砍伐森林，但允许进行“可持续利用”(即某些形式的牧场和选择性采伐，尽管各省不同)。第3类(绿色)指允许森林砍伐(部分或全部)、牧牛和选择性采伐的林区。

然而，《森林法》仍然受到热烈的讨论。争议包括邻近省份之间森林区域分类不一致(García Collazo等人，2013)、不同利益相关者之间的权力不平等(Seghezzo等人，2011,Silvetti等人，2013)、资金效率低下(Schmidt 2015, Aguiar等人，2018)、根据农业潜力而不是保护价值对森林进行分类(Adámoli等人，2011,Nolte等人，2017)、目前的分区在防止森林破碎化方面无效(Piquer-Rodríguez等，2015)。特别是，尚不清楚目前的分区是否能有效防止或至少减轻森林破碎化和森林连通性方面的不良后果。

阿根廷北部的福尔摩沙省执行《森林法》的方式与其他省份有些不同。除了国家范围的法律规定外，福尔摩沙还建立了广泛的走廊，其中森林砍伐受到高度限制，以连接更大的森林综合体，并共同关注森林和其他自然植被形成(福尔摩沙法1552/10,Piquer-Rodríguez等，2015)。这为测试多尺度景观规划的效果提供了极好的机会，特别是大尺度廊道和局部尺度空间规划的相对重要性和可能的互补性。我们的首要目标是使用空间模拟来评估已经指定的大尺度走廊在维持未来森林连接方面的潜在价值。此外，我们想评估是否有可能，额外的地块级空间规划可以进一步缓解碎片化，提高剩余森林的连通性。具体来说，我们的研究问题是:

1. 现有的区域走廊对未来台湾森林的范围、破碎度和连通性有什么可能的影响?
2. 地方尺度的空间规划(即地块层面)对森林破碎化和连通性可能产生什么影响?
3. 在防止森林破碎化和最大化森林连通性方面，多尺度空间规划与单尺度空间规划的相对收益是什么?

方法

研究区域

福尔摩沙省位于阿根廷北部，占地7.5 Mha(图1)。年降水量从东部的1400毫米到西部的550毫米不等，年平均温度为~23°C (Bianchi和Cravero 2010年，Unidad Provincial Coordinadora del Agua (UPCA) 2017年)。整个省都在查科生态区内，有自然植被群落，包括不同类型的森林，以及稀树草原、湿地和自然草原。根据树种组成和地貌，两种主要的森林类型是:“高森林”(博斯克中音部)和“低森林”(博斯克浅滩)(有关森林类型的详细描述，请参阅附录1)。农业(包括农田和管理牧场)的面积从2001年的25万公顷增加到2015年的78万公顷，其中约一半以牺牲森林为代价(Arriaga Velasco-Aceves 2017)。尽管滥砍滥伐，福尔摩沙仍有3.2万公顷的剩余森林，约占原始森林覆盖面积的85% (Arriaga Velasco-Aceves 2017)。因此，福尔摩沙省剩余自然面积的比例高于查科省的其他省份(Vallejos et al. 2015, Baumann et al. 2016)。

在分区方面，除了《森林法》的一般规则外，台湾在2010年颁布了自己的土地利用规划法(#1052，以下简称“台湾法”)，进一步规范地籍地块层面的森林转换，具体依据:(1)地块面积，(2)地块内森林类型(即高或低森林)的份额(图1)。《台湾法》将该省分为(1)廊道和(2)非廊道(即，中央和东方)，但在森林采伐配额方面有重大区别。走廊覆盖了该省近50%的面积，旨在包括和连接保护区和其他保护优先区域，如重要的鸟类区(福尔摩沙省法律#1552/10)(图1)。在走廊区，土地转换不得超过总土地面积的20%，在非走廊区不得超过60%(图2)。

使用数据集

我们使用了2015年的森林类型地图(即，高/低冠层森林)(Arriaga Velasco-Aceves 2017)，这是目前可用的最新的、精确比例的森林类型地图。这张森林型地图的空间分辨率(即像素大小)为300米(详见附录1)。我们使用了台湾的地籍地图，其中包含了占该省领土59%的明确土地权属地块。剩下41%的福尔摩沙领土还没有被分割，经常被合法的人占有，但其权属并不明确(例如，克里奥罗家庭)。当我们在小区层面模拟森林砍伐时，为了一致性，我们将这些未分割的区域分组到虚拟地系小区中，其大小与当前的土地小区相当(详见附录1)。通过叠加森林类型、地块边界和台湾法律分区的地图，根据台湾法律的规定，我们计算出每个地块允许砍伐的最大面积。

场景和空间模拟

我们模拟了两个空间尺度的空间规划场景，区域和情节水平。在区域层面，我们模拟有走廊和没有走廊的情景，以评估《台湾法》所界定的走廊地带的影响。对于有走廊的场景，我们允许每个地块的森林砍伐，如图2所示(即走廊内部的森林砍伐少于外部)。对于没有走廊的情况，我们按照整个研究区域的非走廊区域指定的规则允许森林砍伐。

在地块层面，我们评估了在达到每个地块允许的最大砍伐面积之前如何分配森林砍伐的两种模式:(1)随机或(2)通过空间设计最小化森林破碎化。对于分配模式1(随机)，我们在一个地块内随机选择森林砍伐的起始位置(即像素)。对于分配模式2(设计)，我们首先检查地块中是否已经存在农业。如果是这种情况，我们设置森林砍伐从最接近农业的森林像素开始，以尽量减少森林破碎。如果地块中没有农业，我们将森林砍伐设置为从cadaster地块的中心开始，以尽量减少地块与更广阔景观之间的连接损失。对于这两种模式，我们都以同心的方式在一个地块内扩展森林砍伐区域，根据距离选择远离起始位置的相邻森林像素。在几个森林像素与当前森林砍伐边界距离相同的情况下，随机选择其中一个像素。对于分配模式1，如果地块较大，则每个地块使用一个以上的森林砍伐集群。在福尔摩沙经常发生有多个集群的农业地块(作者的观察)。我们将森林砍伐集群的规模限制在50公顷(对于500公顷以下的地块)、200公顷(对于3000公顷以下的地块)和500公顷(对于3000公顷以下的地块)。 Once the maximum size per deforestation cluster was reached, an additional deforestation cluster was created, again starting from a randomly selected location. For allocation mode 2, deforestation progressed either from the forest–agriculture frontier or the center of the cadaster plot in a single deforestation cluster. For both allocation modes (random and design), we assumed tall forest to be deforested first because they are generally located on better soils (Prado 1993). Only once a plot reached the deforestation quota for tall forest, was low forest then converted.

总体而言，我们的多尺度景观设计设置包括四种场景(即有走廊vs.无走廊+随机vs.设计模式)，我们模拟了两种森林砍伐率:高(发生在《台塑法》允许的每块土地最大砍伐率时)和低(发生在《台塑法》允许的最大砍伐率的50%时)。对于后一种情况，我们根据降水和土地规划区域将该省分为6个层次。森林砍伐面积的分配假设森林砍伐将以目前的速度(2010-2015年)继续下去，这是合理的，因为福尔摩沙的森林砍伐是最近才开始的，还有很多森林可以被转变(详情见附录2)。然后我们在这些地层中使用分层随机抽样选择地块，直到达到省一级的森林砍伐配额(即福尔摩沙法允许的最大森林砍伐的50%)。这总共产生了8个场景(表1)。为了确保我们模拟的鲁棒性，我们重复了每个场景50次，以包括每个场景参数中的随机变异性的影响。为了实现我们的森林砍伐场景，我们在R (R核心开发团队2016)中开发了一个分配例程。

森林破碎化和连通性

为了评估结构性森林破碎化，我们使用了形态空间模式分析(MSPA)，该分析在GUIDOS 2.5软件中实现(Soille和Vogt 2009)。MSPA将森林与非森林地图重新划分为七个碎片类:核心、边缘、小岛、穿孔、桥梁、环路和分支森林。我们将边缘宽度设为一个像素(即300米)，这是根据查科现有的边缘效应经验工作得出的保守值(López de Casenave et al. 1995;R. Ginzburg和S. Torrella，未发表的数据)．在我们的研究中，我们将所有连接景观元素的类(桥、分支和环路)合并为一个类。此外，我们使用FRAGSTATS 4.2.1计算了每种场景的森林斑块的平均数量和平均斑块大小(McGarigal et al. 2012)。

连通性是一个物种特有的概念(Saura et al. 2014)，但可以基于景观结构进行近似(Ernst 2014)。我们的分析结合了结构连通性(即森林斑块的空间配置)和功能连通性(即以物种为中心)的指标，使用了三个互补的指标。首先，我们使用CONNECT指数，该指数在给定特定物种的阈值扩散半径的情况下计算整个景观中连接斑块的比例。当没有一个森林斑块被连接时，CONNECT为0，当所有斑块都被连接时，CONNECT为100 (McGarigal et al. 2012)。其次，我们使用了块状指数(McGarigal et al. 2012)，该指数衡量了独立于森林总面积的森林斑块的聚集水平(Cushman et al. 2012)。clupy的范围从-1(最大聚合)到1(最大聚合)。使用FRAGSTATS 4.2.1计算clupy和CONNECT (McGarigal et al. 2012)。最后，我们使用了等效连通面积(ECA)指数，该指数基于网络，定义为单个森林斑块的大小，该斑块提供的连通价值与景观中的实际森林模式相同(Saura et al. 2011)。因此，非洲经委会考虑了连接森林的总面积、森林斑块之间的扩散通量以及垫脚石对连接的贡献(Saura和Rubio, 2010年)。我们使用CONEFOR 2.6 (Saura和Torné 2009)计算ECA。 For CONNECT and ECA, we used a threshold distance of 2 km, according to the home range sizes of intermediate dispersers (e.g., Giant anteater,食蚁兽属tridactyla)在阿根廷查科(Canevari和Vaccaro 2007)，因为这些物种将从区域连接中获益最大(Piquer-Rodriguez et al. 2015)。

在每个场景中，我们计算每个索引的标准偏差，以评估复制运行之间的可变性。森林砍伐率高和地块级设计(即H-C-D和H-NC-D，表1)森林砍伐地点固定的情景没有变化，只进行了一次模拟。我们测试了使用的每个指标在不同场景之间差异的显著性t和曼-惠特尼检验(详见附录3)。

结果

根据定义，与没有走廊和森林砍伐率高的情景相比，我们的有走廊和低森林砍伐率的情景的森林砍伐量更少。如果实施现行分区下的所有森林砍伐，台北市将有85万公顷森林被砍伐(2015年占森林总面积的26%)，省一级的森林覆盖面积将达到31%(表2)。如果不在走廊区域内实施更严格的规定，将有另外65万公顷森林被砍伐(表2)。

在森林砍伐模式方面，情景也有显著差异(图3)。无廊道的高森林砍伐率导致小而非常分散的剩余森林斑块，较大的森林斑块只保留在黄色和红色森林法类别中(图3)。相反，低森林砍伐率和廊道的情景导致更大和更连续的森林斑块，特别是在台北省西部(图3)。

比较我们在碎片化方面的情景，可以看到区域层面走廊的不同影响。对于低森林砍伐率，有走廊的情景与没有走廊的情景没有显著差异;例如，在核心森林的比例(图4)或斑块数量(图5，附录3)方面，差异小于3%。这与森林砍伐率高的结果形成对比，在森林砍伐率高的地方，走廊在减少碎片化方面具有积极和强有力的作用。例如，在地块水平模拟随机森林砍伐时，有走廊的场景有更高的核心森林比例(40%)、下边缘森林比例(27%，图4)和更少的森林斑块比例(37%，图5)。

在地块层面上森林砍伐的分配方式对森林破碎化也有显著影响(图4)。在我们的设计场景中，与随机模式相比，核心森林的比例保持较高，边缘和岛屿森林的比例降低。有趣的是，桥元素的比例没有明显的影响。在地块层面的设计也导致了更少的斑块(图5)。在森林砍伐率高的情况下，分配模式之间的碎片化指数差异比在森林砍伐率低的情况下更大(图4)。

在森林砍伐率高的情况下，在两个尺度(即区域走廊和地块级设计)进行规划的综合效果比只关注两个尺度中的一个的情况造成的碎片化更小。例如，在没有走廊和地块层面没有空间规划的情况下，森林砍伐导致5300个森林斑块。实施地块级设计或区域走廊将这一数量减少到约3400个补丁，但同时实施这两种方案的结果是不到2500个补丁(即补丁数量减少26%;图5)。与区域级廊道相比，小区级设计在减少碎片化方面的效果更依赖于森林砍伐率(图5)。当森林砍伐率高时，区域级廊道的效果大于小区级设计的效果(图4)，而当森林砍伐率低时，小区级设计的效果大于区域级廊道的效果。每个场景的补丁大小统计数据在附录3中提供。

在森林砍伐率高的时候，走廊显著且持续地增强了所有指数的连通性。根据我们的指数，在森林砍伐率较低的情况下，实施走廊对连通没有很强的影响(图6)a、c)，有时甚至建议降低连接水平(图6b)。地块层面的规划对连通性也有很强的影响。在所有指标中，与随机森林砍伐分配的场景相比，地块级设计的场景始终显示出更高的连通性(图6，附录3)。

比较区域和小区层面的空间规划效果表明，在森林砍伐率较低的情况下，小区层面的措施对连通的积极作用强于区域走廊(图6)b, c)．在森林砍伐严重的情况下，当区域一级没有实施走廊时，地块级设计的效果要大得多。例如，如果没有实施走廊，在地块层面应用空间设计，ECA上升46%，但在实施区域走廊时，ECA仅上升2%(图6c)。在森林砍伐率较高的情况下，空间尺度间的互补效应显著，连通值明显高于单一空间尺度规划时的连通值。

讨论

保护热带和亚热带森林并保持剩余斑块之间的连通性是一个关键的保护目标，但在积极砍伐森林的前沿地区实现这一目标具有挑战性(Lindenmayer等人，2012年，Laurance等人，2014年)。我们以全球森林砍伐热点地区阿根廷查科为研究对象，评估了区域和地块层面的空间规划对森林范围、碎片化和连通性的影响。我们对台湾未来森林覆盖的模拟突出了一些关键的见解。首先，两种尺度的空间规划都可以大大减少森林破碎化和连通性丧失，特别是在森林砍伐率较高的情况下。二是区域规划与地方规划相辅相成。包含两种尺度的空间规划对森林连通性的积极影响高于单独的任何空间尺度规划，突出了在活跃的森林砍伐前沿进行多尺度规划的好处。第三，规划可能产生的影响随着森林砍伐率的增加而增加，考虑到目前查科其他地区(如巴拉圭)(Baumman et al. 2016)和南美洲其他地区(如塞拉多)(Noojipady et al. 2017)森林砍伐压力高且不断增加，这一点很重要。最后，即使在森林砍伐率较低的情况下，地块层面的空间设计在减少碎片化和连通性损失方面也有显著的积极效果，这表明应该实施适当的政策来促进这种地块层面的规划。总的来说，我们的分析明确强调了多尺度规划的机会，以减轻查科和其他活跃的农业前沿地区森林砍伐的影响。

空间规划对查科森林破碎化和连通性的影响

区域一级和小区一级的措施都将减轻查科森林的破碎和连通性的丧失。我们的研究结果表明，按照《福尔摩沙法》的设想实施廊道，不仅能比没有廊道的情况多保护64%的森林，而且还能使剩余森林形成更理想的空间配置。这突出了除相当普遍的阿根廷森林法外，《福尔摩沙法》的重要性(例如，García Collazo等人2013年，Nolte等人2017年)。阿根廷迄今尚未实施的地块级规划有可能大大减轻森林破碎化和连通性丧失，这一点在森林砍伐面积相似的情况下，森林的空间结构存在巨大差异(例如H-C-D和H-C-R情况;图5)。这表明空间规划可以为协调保护和生产目标提供机会。

在低森林砍伐情景下，走廊并不一定能改善森林连通性，一些没有走廊的情景比有走廊的情景森林连通性更高。这一令人惊讶的结果可以用这样一个事实来解释:在地块层面上，允许在走廊内砍伐的森林比在走廊外少。因此，为了在两种场景(有或没有走廊)中达到相同的森林砍伐面积，空间模拟需要在有走廊的场景中进行更多的森林砍伐。这就意味着，在走廊情景中，森林的格局更加斑块化，因此碎片化程度略高;在非走廊情景中，森林斑块更加紧凑，因此碎片化程度略低。然而，在我们测试的所有指标中，这些差异都很小。

在两个空间尺度上结合规划措施，与单独采用任何一种方案相比，森林的联系更紧密，碎片化更少。这在我们的森林砍伐严重情景中尤其如此，所有指数都显示了这一点，但ECA除外(例如，情景H-C-D vs. H-NC-D或H-C-R;这个结果很有趣，因为这个多尺度实验的其他结果是可能的(例如，两种策略可能是冗余的)。这突出了多尺度方法可以为活跃的农业前沿地区的土地利用规划提供的好处。特别是在阿根廷的查科，多种生物多样性都有可能受益。例如，减少边缘林的比例将减少林冠的结构变化(López de Casenave et al. 1995)和鸟类的群落更替(López de Casenave et al. 1998)。此外，保持区域层面的连通性对哺乳动物的生存能力至关重要(Quiroga et al. 2014, Periago et al. 2015)，森林的空间配置是哺乳动物栖息地的一个重要决定因素(Nuñez-Regueiro et al. 2015)。

在这两个空间尺度上，规划对森林砍伐率高的情景比森林砍伐率低的情景具有更强的缓解和补充作用。台湾的森林覆盖率仍然相对较高，即使在大量砍伐的情况下，剩余的森林覆盖率也将达到31%。这突出表明，与森林覆盖率较高、连通性已经很高的地区相比，空间规划在森林覆盖率仍处于中等水平的地区可能具有更强的效果。这一发现对查科地区的许多地区似乎很重要，那里的森林砍伐最近大幅减少了森林覆盖(Vallejos et al. 2015, Baumann et al. 2016)。在南美洲的其他生态区域，规划互联性的影响可能同样巨大，在那里，农业扩张正在造成重大森林损失，如塞拉多森林(Noojipady et al. 2017)、大拉诺斯森林和大西洋森林(Ribeiro et al. 2009)。然而，我们的研究结果并不意味着，在森林砍伐达到最大水平之前，走廊对连接没有影响，这可能导致景观的过度简化(van der Hoek et al. 2015)。有必要测试森林砍伐的中间水平，以评估何时走廊开始具有相关性。

即使在森林砍伐程度较低的情况下，小区层面的规划对减少碎片化和连通性损失也有很强的效果，在这种情况下，规划的效果大于走廊。这种效应随着森林面积的减少而增加，表明在栖息地数量中等的景观中，连通性的重要性最高(Pardini et al. 2010, Villard and Metzger 2014)。因此，我们的研究结果还表明，在地块层面实施的规划可以在更大的尺度上影响森林的连通性。这种规划已经在巴西亚马逊(森林法)和在某种程度上在巴拉圭查科进行，在那里每个财产必须保持最低的森林份额。甚至阿根廷森林法也预见了类似的规划工具，因为有一些空间砍伐限制(例如，根据与河流的距离或福尔莫沙的森林类型，在查科和萨尔塔的陡峭山坡上)。然而，据我们所知，目前还没有专门针对提高连通性的地块级规划的例子。因此，有必要探讨政策手段，以执行考虑到小块地内和相邻小块地的森林结构的规划，例如在阿根廷通过分区法或奖励办法。然而，这将需要一个协调的省内规划工作，这在阿根廷等分散的规划系统下可能具有挑战性(Seghezzo等人2011年，pique - rodriguez等人2015年，Nolte等人2017年)。

在查科这样的地方，协调农业生产和保护是一项复杂的挑战。尽管我们的研究没有直接评估环境保护和农业之间的权衡，但从我们的工作中学到的一些有趣的经验教训可能与讨论有关，比如节约土地或共享土地是否能提供更低的权衡。重要的是，我们的工作强调了多尺度空间规划有明显的好处，而且权衡可能会随着规模的变化而变化，这两者都是土地节约/共享讨论通常忽略的(Grau等人2013年，Fischer等人2014年，Ekroos等人2016年)。同样，我们的研究强调了更大范围内森林破碎化的潜在不良后果，例如，对相邻森林地块的局部关注会导致大范围的连通性丧失(Balmford et al. 2012)。此外，正如其他人所强调的，在查科实现更可持续成果的政策应:评估增加农业生产的替代战略，如可持续集约化(Macchi et al. 2013);考虑森林以外的栖息地，如湿地和天然草地(Grau et al. 2015);并考虑所有相关利益相关者的观点和需求，包括少数群体(Seghezzo等人，2011年，Silvetti等人，2013年)。

限制

在应用我们的结果时，应该清楚地认识到我们研究的范围和局限性。首先，尽管我们使用了一套广泛的互补连接和碎片化措施，但对功能连接的全面评估应该评估广泛的分散距离或矩阵特征和人类活动。其次，我们使用了相对简单的方法来分配地块级别的森林砍伐(随机vs.设计)，这代表了森林砍伐的两个极端，以及由此产生的碎片化和连通性。因此，除了我们在模拟中考虑的森林配置之外，森林配置也是可能的，并且可能有利于最大化连通性(例如，Balmford et al. 2012)。然而，这里模拟的同向森林砍伐模式在查科地区是合理的，并且确实发生了(例如，圣地亚哥德尔埃斯特罗省，26.1°S, 63°9 W的Nueva Esperanza附近)。第三，评估走廊的效果具有挑战性，因为走廊场景总是比没有走廊的场景包含更多的森林，因此观察到的连接差异可能是由遗留森林面积的差异造成的。尽管如此，我们使用了块状指数(Cushman et al. 2012)，因为它与面积无关(即主要取决于森林配置，而不是森林面积)。此外，我们根据该省的总剩余森林面积对eca指数进行加权，以强调该指数的配置方面(Herrera et al. 2017)。然而，我们发现eca指数和加权eca指数的模式是相同的。最后，在编写这份手稿期间，修订了《福尔摩沙法》(1060/18)，将81,700公顷的森林划为1或2类，禁止砍伐森林。从森林保护的角度来看，这是积极的，但只占我们分析的森林总面积的2.5%，因此，不改变我们的任何主要结论。

结论和启示

栖息地的丧失和破碎化是对查科和南美洲其他农业前沿地区生物多样性的主要威胁(自然保护协会(TNC) 2005年，Laurance等人2014年)。我们的研究表明，除了国家林业法已经实施的政策外，台湾的分区政策可能对减轻农业扩张对森林损失、破碎化和连通性的后果产生积极影响。此外，我们强调，如何通过实施区域和地方层面的空间规划，在不限制农业大规模扩张的情况下，进一步加强森林互联互通。

实施这种多尺度空间规划将从不同方面有利于森林连接、生物多样性保护和当地生计。显然，查科地区迫切需要进行土地利用规划，使农业和保护相一致(Kuemmerle等人，2017年)。目前，在阿根廷查科，有几个政府倡议定义了区域走廊(Administración de Parques Nacionales (APN) 2006, Secretaría de Ambiente y Desarrollo可持续(SAyDS) 2015)，但除了在福尔摩沙，没有一个实施。福尔摩沙的走廊是基于国家公园管理局(APN 2006)的建议，我们的研究强调了在查科更大的区域内实施这些走廊可能产生的强大保护效果。鉴于分区法和走廊规划目前在省级层面进行讨论和实施，我们的分析还强调了跨省级和国家边界协调规划的必要性(García Collazo等人2013年，Piquer-Rodríguez等人2015年)，以保持更广泛空间尺度上的连接。然而，查科尚未出现针对地块级森林砍伐模式的立法。在我们的案例中，地块层面的空间设计与区域走廊规划相结合在改善森林连通性方面具有很强的效果，因此我们敦促决策者在保护和土地使用规划中探索多尺度策略，因为这些可以带来潜在的好处。

文献引用

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