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维西莫，A. M. A.科克伦，C. Souza Jr.和R. salomo。2002.在巴西亚马逊地区建立国家森林的优先地区。保护生态6(1): 4。[在线]网址:http://www.consecol.org/vol6/iss1/art4/
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报告在巴西亚马逊地区建立国家森林的优先地区号版本�ssimo，马克·a·科克伦，小卡洛斯·索萨,罗德尼Salom�o
亚马逊家园环境研究所
如果巴西能够控制亚马逊地区巨大的木材资源，它将从中受益。如果不立即进行规划，亚马逊大部分地区的命运将由掠夺性的、基本上不受监管的木材利益集团决定。亚马逊伐木是自然资源开采的一个短暂过程。旧有采伐地区的木材资源正逐渐枯竭，未来5年内将面临严重的木材短缺，巴西政府可透过建立国家森林网络(Florestas Nacionais或Flonas)，以避免边境地区继续出现这种情况，以稳定木材产业，同时保护大片森林。弗洛纳斯目前只占巴西亚马逊(83,000公里)的不到2%2)．如果所有这些森林都被用于可持续砍伐，它们只能提供不到10%的亚马逊木材需求。为可持续地满足目前和不久将来的木材需求，约70万公里2亚马逊森林的一部分需要被纳入管理良好的生产。巴西于2000年启动国家森林计划，计划至少植树40万公里2新弗洛纳斯。为这些新的国家森林选址需要客观的决策工具。我们在这里提出了一种最佳定位所需Flonas的方法，该方法结合了现有保护区、当前植被覆盖、人类居住区域和木材储量的信息。该方法将这些数据合并在一个空间数据库中，从而可以根据可达性和木材价值对该区域各种森林的经济潜力进行建模，同时限制现有保护区或人类居住地区的模型解决方案。我们的结果表明，1.15 x 106公里2以促进可持续森林管理的方式将森林(23%的巴西亚马逊)建立为Flonas;这些Flonas也可以作为公园和保护区等完全受保护地区的缓冲区。
关键词:亚马逊，巴西，地理信息系统模型，保护，采伐，国家森林，生产森林，可持续管理，热带森林。
出版日期:2002年2月14日
巴西亚马逊地区拥有世界上近三分之一的热带森林(Skole and Tucker 1993)。这些森林在水和碳循环以及区域和全球气候中发挥着至关重要的作用(Salati和Vose 1984, Shukla等人1990,Skole和Tucker 1993, Houghton等人2000)。亚马逊森林也可能支持世界上最丰富的生物多样性(Schneider et al. 2000)。生物多样性和自然资源的长期保护需要建立可持续管理的生产性森林，作为对全面保护公园的重要补充(Frumhoff 1995, Gascon等人1998,Schneider等人2000)。
巴西政府正在规划大型基础设施项目，这些项目将大大增加亚马逊森林自然资源的使用。从2000年到2007年，政府计划投资总额为400亿美元，以大幅扩大该地区的交通系统和电网(Laurance et al. 2001)。与此同时，木材产量预计将增加，以满足国内和国际对亚马逊木材日益增长的需求。亚马逊雨林处于主导21世纪热带木材贸易的有利地位(Uhl et al. 1997)。为了平衡这种情况，政府公开承诺在其扩大的国家森林系统或国家森林系统(Flonas)内制定一项基于管理良好的生产的新森林政策。此外，政府还宣布了保护生物多样性的计划，将亚马逊10%的土地变成完全受保护的公园和生物保护区。
木材开采是巴西亚马逊地区的主要土地使用活动，占巴西本土木材产量的90% (Veríssimo和Smeraldi 1999)。虽然木材提取通常是选择性的，每公顷只收获几棵有价值的树木(Uhl等，1997年)，但大多数采伐都没有任何管理。未经管理的选择性采伐的影响包括火灾易发性增加(Holdsworth和Uhl 1997)、对附近树木和土壤的破坏(Johns et al. 1996, Veríssimo et al. 1992)、灭绝当地物种的风险(Martini et al. 1994)和碳排放(Houghton 1995)。当区域木材市场发展时，许多森林会被多次重访，因为伐木者会回来收获更多的树种，这些树种会变得有利可图(Uhl et al. 1997, Schneider et al. 2000)。这些森林变得非常退化，在这些伐木作业中，可能有40-50%的树冠覆盖被移除(Uhl和Vieira 1989, Veríssimo等，1992)。此外，被砍伐的森林经常被烧毁(Uhl和Buschbacher 1985)。复伐和火灾结合在一起可以极大地改变森林结构，导致藤蔓和草类的广泛入侵(Uhl和Kauffman 1990, Veríssimo等，1992,Cochrane和Schulze 1999, Cochrane等，1999)。
边境伐木作业通过开辟通往无人占用的政府土地和保护区的道路，从而加速了森林砍伐，这些土地和保护区随后被牧场主和农民殖民(Veríssimo等，1995年)。目前，老边境地区的木材枯竭正导致伐木工人向Pará西部和亚马逊南部的新边境地区混乱迁移。鉴于亚马逊木材工业的扩张速度，现在建立一个连贯的森林管理制度将促进保护和帮助实现可持续的生产。相比之下，目前的模式主要是非法砍伐，随后是无计划的定居和广泛的森林退化，将导致整个亚马逊盆地的生物多样性丧失和不可持续的木材生产(Veríssimo等人，1995年，Uhl等人，1997年)，伐木成为巴西的另一种繁荣与萧条的经济活动，就像在热带非洲和亚洲一样(Vincent 1992)。这种不受约束的活动已经耗尽了资源，并破坏了亚马逊南部大部分地区的森林(Gascon等人，1998年，Schneider等人，2000年)。
如果作出适当的规划和管理努力，就有可能管理亚马逊森林以实现可持续的木材生产(巴雷托等人，1998年)。管理的林地数量从1993年的几乎为零增加到1999年的近100万公顷。大多数伐木工人实际上更愿意在一个有明确规则和安全土地使用权的稳定系统内作业(Schneider et al. 2000)。为了扩大其森林管理活动的范围，巴西政府决定大幅扩大其Flonas系统。这些工作森林是可持续利用的保护单位，其目的是生产商品(木材和非木材产品)，同时维持环境服务。根据巴西法律，Flonas必须防止对低木材潜力地区的干扰，并保护河流附近和陡坡上的森林。这使得大量未受干扰的地区得以维持，有助于保护亚马逊地区的生物多样性(Frumhoff 1995)。
2000年，环境部启动了一项新的国家森林计划，目标是建立至少40万公里的森林2在巴西亚马逊的新弗洛纳斯我们在这里提出了一种客观的方法，国家或州政府可以使用它来确定亚马逊地区建立新弗洛纳斯的最佳潜力地区，以最大限度地提高生产能力和保护价值，同时最大限度地减少社会冲突。
我们使用地理信息系统(GIS)模型来确定适合指定为国家森林或国家森林(Flonas)的地区。所有GIS数据层集成均使用Arc/Info™、ArcView™和Spatial Analyst™完成。分析的空间尺度为1:25 50万(表1)．
表1。用于选择国家森林潜在区域的数据。划定了经济上可行的木材开采区域、目前受保护的土地、非林地和被占用的林地，并用于确定可能的发展区域。在下面的“来源”栏中，IBGE代表巴西地理研究所Estatística, Imazon代表巴西家庭环境研究所Amazônia, ISA代表社会环境研究所，Radam代表巴西雷达项目，INPE代表国家环境研究所。
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我们分析的基础面积是5 x 106公里2巴西政府将该地区定义为合法亚马逊。由于不包括现有的生产保护区(即允许森林管理等可持续利用的地区)、自然保护区(完全受保护的地区)、军事基地和土著土地，潜在未来Flonas的选址受到限制。根据巴西法律，在不同等级的保护区允许进行不同程度的活动。在重叠的情况下，如果存在不止一种保护分类，则在随后的分析中使用最具限制性的保护类别。
关于原住民保留地应该允许的土地使用，存在着相互矛盾的观点。一些分析(Raylands 1991)和机构(Instituto社会环境研究所1999)将土著保留区归类为允许人类居住和/或可持续管理活动的地区。这种分类相当于给予氟隆纳斯的保护。然而，巴西的林业法(1965年9月15日第4771号法律第3条)将土著保留地列为完全保护地区。因此，为了本研究的目的，假定土著保护区禁止伐木。
由于将可能被指定为Flonas的森林类型限制在拥有大量可销售木材的森林类型，分析工作进一步受到限制。用于分析的基本图是巴西地理研究所(Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística)发布的植被图(1997)。为了分析的目的，将封闭冠层、开放冠层和落叶冠层划分为适合潜在采伐活动的森林。被排除在考虑之外的地区包括稀树草原、先锋植被、被砍伐的土地和过渡森林(塞拉多森林)。
为了避免与当地居民的社会冲突和征收有人居住的土地的费用，潜在的Flonas的选择仅限于很少或没有人类活动迹象的森林地区。具体来说，创建了一个人类活动的数据层，允许将已知或明显的人口中心周围的森林地区排除在考虑之外。包括所有县城在内的主要城市(Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 1997)的缓冲半径为20公里。农村住区(社会环境研究所等人，1999年)被缓冲到10公里，以反映可能的森林利用程度(Peres和Terborgh, 1995年)。此外，高级甚高分辨率辐射计(AVHRR)显示火灾位置的热像素卫星数据被用于分类明显的(尽管没有报道)有人居住的地区。热像素位置也被缓冲到10公里。
在可能具有木材价值的森林基本图中剔除保护区和目前被人为占领的地区后剩下的面积用于以后的分析。根据巴西计划(1973-1978)的地形和水文分离，这些森林被划分为61个小部分。
基于Stone(1998)和Veríssimo等人(1998)的GIS模型被用来估计当前潜在经济可行的采伐范围。该模型计算了木材开采的运输成本作为运输类型(如卡车、驳船等)、运输路面(如铺砌道路、退化道路、未铺砌道路、伐木道路、水路)以及在每种路面类型上行驶的距离(表2)．模型的数据层包括植被类型、道路网络(巴西地理研究所Estatística 1997)、通航河流(巴西环境研究所Amazônia 1999)和采伐中心位置(Nepstad et al. 1999)。各种木材的当前市场价值(A. Veríssimo等，未出版的手稿)和假定的最低可接受利润率为15%，然后用于确定经济上可行的开采距离和所有采伐中心的森林位置。伐木中心被定义为每年消耗10万米锯木厂的所有地区3.的木材。
表2。圆木运输成本及摩擦系数。
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我们估计，维持目前年度木材产量水平所需的森林面积约为28 × 106米3.(Veríssimo和Smeraldi 1999)，根据报告的开采面积为10,000-15,000公里2/年(Nepstad et al. 1999)和在管理良好的生产下预计的30年轮作周期(Amaral et al. 1998)。
所考虑的剩余森林的保护价值是使用385个生物多样性保护优先区域的地图分配的(社会环境研究所等人，1999年)。这个高度优先保护区域的共识地图是由226名科学家在Macapá， Amapá(1999年9月)召开的会议上制定的。高优先保护区域是基于物种丰富度、地方性和森林砍伐威胁。
目前巴西亚马逊地区的保护面积约为1.4 x 106公里2也就是亚马逊流域的28%这些地区大多为原住民保留地(图1，表3)．在受保护的地区中，目前只有生产保护区(亚马逊雨林的3.2%)允许伐木。约72% (3.6 x 106公里2)的亚马孙雨林没有受到保护，理论上可以用于木材生产。然而，如果不包括被砍伐的森林地区和自然没有森林的地区(31%)，则表明巴西合法亚马逊地区目前只有41%是森林覆盖且不受保护的地区。
图1所示。巴西亚马逊地区受法律保护的森林区域地图。该地图包括法律禁止伐木的地区，以及法律规定管理木材开采的现有地区(国家森林)。除了国家森林，保护区还包括公园和保护区、土著土地和军事用地。各类型受保护地区的范围及百分比载于表3．
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表3。合法亚马逊地区的保护区。
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对显示已知或可能被占领的未受保护森林的分析表明有45万公里2(13%)的森林目前已被占用，应排除在考虑范围之外(图2)．分析排除了832个县城(131,000公里)20公里内的所有森林2)以及822个较小社区(46,000公里)10公里内的所有森林2)，总人口约50万。其余除外区域(27.3万公里)2)的结果是由超过30,000个高级超高分辨率辐射计(AVHRR)热像素显示可能有人类存在。
图2所示。巴西合法亚马逊地区的森林地图，显示已知或怀疑亚马逊居民居住或经常使用的地区。
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我们还排除了5万公里2森林地区的木材价值非常低。对木材储量预期价值的评估是根据巴西radamil项目(1973-1978年)的森林清查数据进行的。
除去保护区、森林覆盖、人类居住和木材价值低的地区，剩下的约为1.55 x 106公里2(46%)的亚马逊森林被考虑为潜在的Flonas。然而，并不是所有这些森林在经济上都是可行的。加上现有的基础设施，约40万公里2(12%)的森林过于偏远，对伐木公司来说没有经济价值(图3)．这些偏远的森林地区主要位于亚马逊西部和阿克，以及亚马逊的最北端，Pará和Amapá。
图3所示。巴西亚马逊地区所有无人森林的地图。潜在的国家森林或国家森林(Flonas)有足够的木材资源和可进入性，可以在最佳管理做法下进行有益的利用。经济上难以进入的森林要么太遥远，要么太难到达，无法提供合理的利润。
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我们的分析表明，剩余的1.15 x 106公里2所考虑的森林面积(34%的亚马逊森林)没有官方保护，人口占用率低，木材开采在经济上是可行的。可以考虑将这些森林作为可持续生产林纳入巴西的弗洛纳系统。此外，潜在的Flona和高优先保护(社会环境研究所等，1999年)地图的叠加显示，Flona的38%的潜在区域(437,000公里)2)也是高度重视生物多样性保育的项目(图4)．这些分析的完整结果载于表4．
图4所示。巴西亚马逊地区所有可以被指定为国家森林或国家森林的森林地图。在1999年9月的一次会议(社会环境研究所1999年)上，226名科学家选择了潜在的弗洛纳森林作为高度优先保护对象。还有70万公里2潜在的Flonas，可以提供一个工作森林矩阵，将保护区域和高生物多样性联系起来。
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表4。使用地理信息系统模型绘制的单位分布，以确定巴西亚马逊地区仍可用于国家森林或Flonas (Flonas)。
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我们的研究结果显示，亚马逊有足够的未占用和未受保护的森林保护区，可以建立一个Flonas网络，能够提供足够的管理生产，以满足目前和预期的亚马逊木材需求。如果巴西政府现在采取行动，将这些地区纳入其弗洛纳斯系统，它可以在最低限度的社会冲突或自然资源保护主义者的抗议下做到这一点。此外，通过现在采取行动，政府可以从开采资源的租金中获得更大的份额，并实施维持这些巨大自然资源所需的控制和管理措施。
木材部门的稳定将需要在公共和私人领域采用森林管理。在老伐木中心周围的私人土地上开采资源是不可持续的，这导致锯木厂迁移到Pará西部和亚马逊东南部的空置土地上。在这些地区，政府应努力防止资源利用的掠夺性模式和公共土地私有化的重演。最有希望的替代方案是Flonas的创造(Schneider et al. 2000)。
由于目前对木材丰富性的认知正在产生短暂的繁荣与萧条的经济活动，弗洛纳系统的战略扩张可以通过限制不可持续的发展活动，从而有助于亚马逊地区的生物多样性保护和经济稳定。在热带国家，保护区，即使是那些资金和人力不足的保护区，已被证明在减少森林砍伐和其他形式的退化方面惊人地有效(Bruner et al. 2001)。建立一个更广泛的Flonas系统可能有助于减少Avança Brasil等发展项目的负面影响，并极大地改变基于当前掠捕发展模式对未来森林破坏和退化的可怕预测(Laurance等人，2001年)。
弗洛纳斯对保护亚马逊地区的生物多样性很重要。目前的保护目标要求保护10-12%的热带森林。即使这一目标能够实现，也将意味着50%或更多的物种灭绝(Soulé and Sanjayan 1998)。建立建议中的Flonas将保护巴西亚马逊14%的土地免受森林砍伐。这一点，再加上巴西的其他保护区，很容易使巴西成为世界上最重要的自然资源保护者之一。
在整体保护战略中，像Flonas这样的生产林是受保护公园的重要补充(Cabarle 1998)。生产性森林曾被建议作为野生动物保护的补充保护区(Frumhoff 1995)，保护野生动物也被认为是自然再生森林长期管理的必要条件(Robinson et al. 1999)。因此，需要将生物多样性保护与最佳管理实践相结合，以建立真正可持续的生产。保护具有高度生物意义的地区，需要建立一个将可持续利用(Flonas)与公园和生物保护区(全面保护)结合起来的马赛克保护区。在这个系统中，弗洛纳斯将在公园和保护区周围形成一个缓冲区。此外，Flonas还可以为核心保护区之间的物种运动提供通道。
为了实现创造这种土地使用马赛克的潜力，我们将有潜力被指定为国家森林的地区的地图与1999年9月由226名科学家在Macapá， Amapá会议上制定的385个生物多样性保护优先地区的地图结合起来(Instituto Socioambiental et al. 1999)。这些地图的叠加揭示了38%的潜在的弗洛纳斯(437,000公里)2)均位于具有高度优先保育生物多样性的地区(图4)．当我们假设在这种情况下，最好的选择是充分保护这些区域，并将公共覆盖区域排除为潜在的Flonas时，剩余区域仍约为70万公里2尺寸(图4)．这表明以可持续森林利用和生物多样性保护为基础的政策具有互补潜力。
建立必要的可持续生产森林，以提供长期的热带木材开采，这只是实现真正可持续管理制度的一个步骤。然而，这是关键的第一步，在经济和社会因素使这种行动在政治上不可行之前，现在就建立这些森林是至关重要的。这项研究表明，仍然有大量的森林可以被纳入弗洛纳斯，与目前的保护区或土地占用者很少或没有冲突。目前的木材生产水平可在70 - 80万公里范围内可持续生产2即使有一半的可用面积被永久保存。事实上，提高目前的木材生产水平，同时保护大量的亚马逊森林是有可能的。在可持续管理森林中，不可避免地会有关于法规执行水平的问题(Gascon等人，1998年)。热带伐木业的兴衰通常被归咎于外部因素，但在很大程度上，这是热带国家自身政策的作用(Vincent 1992)。巴西最终必须决定，是好好管理其丰富的自然资源，还是遵循人们再熟悉不过的繁荣与萧条模式。
在巴西亚马逊地区为弗洛纳斯选址所提议的方法可以为其他国家解决类似复杂的土地使用问题提供一个模式，在这些国家，在决策时必须考虑到许多因素和选区。以亚马逊为例，我们认为建议的弗罗纳斯的建立可能为巴西和世界提供最后的最佳机会，为热带森林发展一个大规模的可持续管理系统，同时提供大量的生物多样性保护和环境服务。
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我们感谢Christopher Uhl、Paulo Barreto、Newton Zerbini和Raimundo Deusdará Filho对之前手稿草案的评论，以及巴西环境保护部长(MMA)、环境保护计划(PPD-PPG7-FINEP)和世界自然基金会巴西分会的财政支持。
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