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Ver ? ssimo, A.， M. A. Cochrane, C. Souza Jr.， R. Salom ?2002.在巴西亚马逊建立国家森林的优先领域。保护生态6(1): 4。[online] URL: http://www.consecol.org/vol6/iss1/art4/
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报告在巴西亚马逊建立国家森林的优先领域号版本�ssimo，马克·a·科克伦，小卡洛斯·索萨,罗德尼Salom�o
国家环境研究所
如果巴西获得了对亚马逊地区丰富木材资源的控制，它将从中受益。如果没有立即的规划，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。亚马逊雨林的伐木是自然资源开采的一个短暂过程。老的伐木区正在耗尽木材资源，并将在5年内面临严重的木材短缺。巴西政府可以通过建立国家森林网络(Florestas Nacionais或Flonas)来稳定木材工业，同时保护大片森林，以避免在边境地区重复这一过程。Flonas目前只占巴西亚马逊(83,000公里)不到2%的面积2)．如果所有这些森林都用于可持续的伐木，它们将提供不到亚马逊木材需求的10%。可持续地供应目前和近期未来的木材需求，约70万公里2需要将亚马逊森林的森林资源引入管理良好的生产中。巴西2000年启动的国家森林计划，旨在创造至少40万公里的森林2新的弗洛纳斯。需要客观的决策工具为这些新的国家森林选址。我们在此提出了一种优化定位所需Flonas的方法，该方法结合了现有保护区、当前植被覆盖、人类占领地区和木材储量的信息。该方法将这些数据合并到一个空间数据库中，从而能够对该区域各种森林的经济潜力作为其可达性和木材价值的函数进行建模，同时限制现有保护区或人类占领地区的模型解决方案。我们的结果表明1.15 x 106公里2大部分森林(巴西亚马逊雨林的23%)可以以促进可持续森林管理的方式建立为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，GIS模型，保护，伐木，国家林，生产林，可持续管理，热带林。
发布日期:2002年2月14日
巴西亚马逊地区包含了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集合(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林，作为全面保护公园的重要补充(Frumhoff 1995, Gascon et al. 1998, Schneider et al. 2000)。
巴西政府正在规划大型基础设施项目，这些项目将大幅增加对亚马逊森林自然资源的利用。从2000年到2007年，政府计划总共投资400亿美元，以大幅扩大该地区的交通系统和电网(Laurance等人，2001年)。同时，由于国内和国际对亚马逊木材日益增长的需求，预计木材生产也将增加。亚马逊在21世纪的热带木材贸易中占据主导地位(Uhl等，1997年)。为了平衡这种情况，b政府宣布承诺在其扩大的国家森林系统或国家森林系统(flrestas Nacionais)内，根据管理良好的生产制定一项新的森林政策。此外，政府还宣布了保护生物多样性的计划，将10%的亚马逊雨林变成完全受保护的公园和生物保护区。
木材提取是巴西亚马逊地区主要的土地利用活动，占巴西本土木材产量的90% (Veríssimo和Smeraldi 1999)。尽管木材采伐通常是选择性的，每公顷只采伐少量有价值的树木(Uhl等，1997年)，但大多数采伐都是在没有任何管理的情况下进行的。未经管理的选择性砍伐的影响包括火灾易损性增加(Holdsworth和Uhl 1997)、对附近树木和土壤的破坏(Johns等人，1996,Veríssimo等人，1992)、灭绝当地物种的风险(Martini等人，1994)和碳排放(Houghton, 1995)。当区域木材市场发展时，许多森林被砍伐者重新砍伐更多的树种，从而变得有利可图(Uhl等人，1997年，Schneider等人，2000年)。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等人1992)。此外，砍伐过的森林经常被烧毁(Uhl和Buschbacher 1985年)。重新砍伐和火灾可以极大地改变森林结构，导致蔓藤和草的广泛入侵(Uhl和Kauffman 1990, Veríssimo等人1992,Cochrane和Schulze 1999, Cochrane等人1999)。
边境采伐作业通过开辟通往未占用的政府土地和保护区的道路加速了森林砍伐，这些土地随后被牧场主和农民占领(Veríssimo等，1995)。目前，老边境地区的木材枯竭正导致伐木者向Pará西部和亚马逊南部的新边境地区乱迁移。鉴于亚马逊木材工业的扩张速度，现在建立一套连贯的森林管理制度将促进保护和帮助实现可持续生产。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，这将导致整个亚马逊盆地的生物多样性损失和不可持续的木材生产(Veríssimo等，1995,Uhl等，1997)，伐木在巴西成为另一种繁荣和萧条的经济活动，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，破坏了亚马逊南部大部分地区的森林(Gascon et al. 1998, Schneider et al. 2000)。
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木材生产(巴雷托等，1998年)。管理的林地数量从1993年的几乎为零上升到1999年的近100万公顷。大多数伐木者实际上更喜欢在一个有明确规则和有保障的土地保有权的稳定体系内作业(Schneider et al. 2000)。为了增加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被要求在木材潜力低的地区防止干扰，也要保护河流附近和陡峭山坡上的森林。这就维持了大量未受干扰的地区，有助于保护亚马逊的生物多样性(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巴西亚马逊新弗罗那斯的后裔我们在这里提出了一种客观的方法，可以被国家或州政府用来确定亚马逊地区最有潜力的地区，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数据层集成都使用Arc/Info™、ArcView™和Spatial Analyst™完成。分析的空间尺度为1:25 50万(表1)．
表1。用于选择潜在的国家森林地区的数据。划定了经济上可采伐木材的地区、目前受保护的土地、非林地和已占用的林地，并用来确定可能的开发地区。在下面的“来源”栏中，IBGE代表Brasileiro de Geografia e Estatística, Imazon代表Homem e Meio Ambiente da Amazônia, ISA代表社会环境研究所，Radam代表巴西项目，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，潜在的未来Flonas的选址受到限制。根据巴西法律，允许在不同级别的保护区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类别，则在随后的分析中使用限制性最强的一类保护。
关于土著保留地是否应该允许土地使用，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占领和/或可持续管理活动的地区。这种分类相当于给予弗洛纳斯的保护。但是，巴西的林业法(1965年9月15日第4771号法律第3条)将土著保留区列为充分保护地区。因此，为了本研究的目的，假定在土著保护区内禁止伐木。
由于将可能被指定为氟罗纳斯属的森林只限于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。用于分析的基本地图是巴西地理研究所(Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística)发行的植被地图(1997)。为了分析的目的，将封闭冠层、开放冠层和落叶林分类为适合潜在伐木活动的森林。被排除在考虑范围之外的地区包括稀树草原、先锋植被、毁林土地和过渡森林(塞拉多森林)。
为了避免与当地居民的社会冲突和征用有人居住的土地的费用，选择潜在的Flonas被限制在很少或没有人类活动迹象的森林地区。具体来说，建立了一个关于人类活动的数据层，允许已知或明显的人口中心周围的森林地区被排除在考虑之外。包括所有县城在内的主要城市(Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 1997)被缓冲到半径20公里。农村住区(社会环境研究所等，1999年)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元卫星数据被用于分类明显的，尽管未报告的居住区域。热像素位置也被缓冲到10公里。
从可能具有木材价值的森林基本图中排除保护区和目前人为占领地区后的剩余面积用于后续的分析。根据Projeto RadamBrasil(1973-1978)的地形和水文分选，这些森林被划分为61个小部分。
基于Stone(1998)和Veríssimo等人(1998)的GIS模型被用来估计目前潜在的经济上可行的伐木程度。该模型计算了木材采掘的运输成本，作为运输类型(如卡车、驳船等)、运输表面(如铺面道路、退化道路、未铺面道路、伐木道路、水路)和在每种表面类型上行驶距离(表2)．模型的数据层包括植被类型、道路网络(Brasileiro de Geografia e Instituto Estatística 1997)、通航河流(Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazônia 1999)和测井中心位置(Nepstad et al. 1999)。目前各种木材的市场价值(A. Veríssimo等，未出版的手稿)，并假定15%的最低可接受利润率，然后用来确定经济上可行的采伐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10万立方米锯木厂的所有地区3.的木材。
表2。圆木的运输成本和摩擦系数。
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我们估计，维持目前每年木材产量的水平所需的森林面积约为28 × 106米3.(Veríssimo和Smeraldi 1999)，根据报告的提取面积为10,000-15,000公里2/年(Nepstad et al. 1999)和在管理良好的生产条件下的30年循环(Amaral et al. 1998)。
根据385个生物多样性保护优先区域的地图(社会环境研究所等，1999年)，对考虑中的剩余森林的保护价值进行了分配。这份高度优先保护领域的共识地图是由226名科学家在Macapá， Amapá(1999年9月)举行的会议上制定的。根据物种丰富度、地方性特征和森林砍伐威胁，优先保护区域。
目前巴西亚马逊的保护区面积约为1.4 x 106公里2占亚马逊地区的28%这些地区大多是土著保留区(图1，表3)．在保护区中，目前只有生产保护区(占亚马逊雨林的3.2%)允许伐木。约72% (3.6 x 106公里2)的亚马逊雨林没有受到保护，理论上可以被分配用于木材生产。然而，排除森林砍伐地区和自然没有森林的地区(31%)，表明巴西合法亚马逊地区目前只有41%的地区有森林，没有受到保护。
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有管理的木材提取的现有地区(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。各类保护区的范围和百分比载于表3．
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表3。合法亚马逊的保护区。
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对显示出已知或可能被占领的无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)．该分析排除了832个县城(131,000公里)20公里内的所有森林2)以及822个小社区(46000公里)10公里内的所有森林2)，共容纳约50万人。其余的排除区域(27.3万公里)2)的结果是由超过30000个高级超高分辨率辐射计(AVHRR)的热像素得出的，这些像素表明可能存在人类。
图2所示。巴西合法亚马逊森林地图，标明已知或怀疑亚马逊居民占领或经常使用的地区。
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我们还排除了5万公里2考虑到弗洛纳命名，森林地区的木材价值非常低。对木材储存量期望值的评估是根据巴西项目(1973-1978年)的森林清查数据进行的。
除去保护区、森林覆盖、人类占领和木材价值低的地区，剩下的约为1.55 x 106公里2(46%)的亚马逊森林被认为是潜在的Flonas。然而，并不是所有这些森林都是经济上可行的。以现有的基础设施计算，约40万公里2(12%)的森林过于偏远，对伐木公司没有经济价值(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。巴西亚马逊所有未被占领的森林地图。潜在的国家森林或国家森林具有足够的木材资源和可获得性，可在最佳管理做法下进行有益的利用。经济上难以到达的森林要么太遥远，要么太难到达，无法提供合理的利润。
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我们的分析显示剩余的1.15 x 106公里2(34%的亚马逊森林)所考虑的森林面积没有官方保护，人类占领水平低，在经济上是可行的木材提取。可以考虑将这些森林作为可持续生产林并入巴西的弗洛纳系统。此外，将潜在的Flona和高度优先保护的地图(社会环境研究所等，1999年)叠加显示，38%的Flona潜在面积(43.7万公里)2)也是生物多样性保育的高度优先事项(图4)．文中给出了这些分析的完整结果表4．
图4所示。巴西亚马逊地区所有可以被指定为国家森林的森林地图。在1999年9月的一次会议上，226名科学家选择潜在的弗洛纳森林作为高度优先保护对象(社会环境研究所，1999年)。还有70万公里2发现了潜在的Flonas，它可以提供工作森林的基质，将受保护地区和高生物多样性地区联系起来。
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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flrestas Nacionais (Flonas)的区域。
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我们的研究结果显示，亚马逊有足够的未被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。如果巴西政府现在就采取行动，将这些地区纳入其弗罗纳斯生态系统，就能将社会冲突或自然资源保护主义者的抗议降至最低。此外，通过现在采取行动，bb0可以从提取资源的租金中获得更大一部分，并制定维持这些巨大自然资源所需的控制和管理措施。
稳定木材部门将需要在公共和私营领域采取森林管理。在老伐木中心周围的私人土地上进行不可持续的森林资源开采，导致锯木厂迁移到Pará西部和亚马逊东南部的闲置土地上。在这些区域，bb0应努力防止资源利用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创建Flonas (Schneider et al. 2000)。
由于目前对木材丰富的看法正在产生短暂的繁荣和萧条的经济活动，战略上扩大弗洛纳系统可以通过限制不可持续的发展活动，有助于保护亚马逊的生物多样性和经济稳定。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具有惊人的效果(Bruner et al. 2001)。建立一个更广泛的Flonas系统可能有助于减少诸如Avança Brasil等发展项目的负面影响，并极大地改变基于当前掠夺性发展模式对未来森林破坏和退化的可怕预测(Laurance等人，2001年)。
弗洛纳斯菌对亚马逊河流域的生物多样性保护很重要。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，它也将意味着50%或更多的物种灭绝(Soulé和Sanjayan 1998)。建立建议中的Flonas将保护巴西亚马逊14%的土地不被砍伐。再加上巴西的其他保护区，巴西将轻而易举地成为世界上最重要的自然资源保护者之一。
在总体保护战略中，像Flonas这样的生产林是受保护公园的必要补充(Cabarle 1998年)。生产林以前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长期管理自然再生森林的必要条件(Robinson et al. 1999)。因此，需要结合生物多样性保护和最佳管理做法来建立真正可持续的生产。保护具有高度生物意义的地区将需要建立一个马赛克的保护区，将Flonas(可持续利用)与公园和生物保护区(全面保护)结合起来。在这个系统中，Flonas将在公园和保护区周围形成一个缓冲区。此外，Flonas还可以为物种在核心保护区之间的移动提供通道。
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地图与1999年9月Macapá、Amapá上226名科学家会议开发的385个生物多样性保护优先地区地图(Instituto societambiental et al. 1999)结合起来。这些地图的叠加显示出38%的潜在弗罗纳斯(437000公里)2)均位于生物多样性保育高度优先的地区(图4)．当我们将普通覆盖层区域排除为潜在的Flonas时，假设在这种情况下，最佳选择将是完全保护这些区域，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的潜力。
建立必要的可持续生产森林，以提供长期的热带木材提取，只是实现真正可持续管理制度的一个步骤。但是，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行不通之前，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70万- 80万公里内持续生产2即使有一半的可用面积被永久保存。事实上，有可能增加目前的木材生产水平，同时保护大量的亚马逊森林。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，1998年)。热带伐木作业的兴衰往往被归咎于外部因素，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管理好其丰富的自然资源，还是遵循我们非常熟悉的繁荣-萧条模式。
拟议的在巴西亚马逊地区设立Flonas的方法可能为其他国家解决类似的复杂土地使用问题提供一个模式，这些国家在决策时必须考虑到许多因素和选民。就亚马逊雨林而言，我们认为建议中的Flonas的建立可能为巴西和世界提供最后的最佳机会，以发展一个大规模的可持续热带森林管理系统，同时提供大量的生物多样性保护和环境服务。
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我们感谢克里斯托弗·乌尔、保罗·巴雷托、牛顿·泽尔比尼和Raimundo Deusdará Filho对之前的手稿草案提出的意见，感谢巴西环境友好部(MMA)、巴西环境保护计划(PPD-PPG7-FINEP)和世界自然基金会(WWF)对巴西的财政支持。
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通讯地址:
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基础科学和遥感计划
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