How China and the rest of the world affect each other. China's environmental problems dominate those of the world, not only because China contains a fifth of the world's people, but also because China's economy is so big and developing so rapidly. The expanding links of globalization mean that China's problems are the world's problems too. In a Feature this week, Jianguo Liu and Jared Diamond look at the effects of China's sweeping environmental change and socio-economic challenges, synthesizing detailed literature that is scattered even for Chinese readers and largely inaccessible to western readers. On the cover, crowds on Nanjing Lu, Shanghai's famous shopping street where global influences are clear to see (Mark Henley/Panos). Elsewhere in the issue, Peter Aldhous reports on how China plans to cope with its exploding need for energy.

China's national ecosystem assessment China recently completed its first National Ecosystem Assessment covering the period 2000–2010. Ouyang et al. present the main findings of the assessment. Investment in the restoration and preservation of natural capital has resulted in improvements at the national level in most of the major ecosystem services measured. In particular, food production, carbon sequestration, and soil retention showed strong gains; on the other hand, habitat provision for biodiversity showed a gradual decline. Regional differences remain nonetheless, and there are serious environmental challenges still to be met in areas such as air quality and the wider global footprint of raw material imports. Science , this issue p. 1455

Liu, J., V. Hull, M. Batistella, R. DeFries, T. Dietz, F. Fu, T. W. Hertel, R. C. Izaurralde, E. F. Lambin, S. Li, L. A. Martinelli, W. J. McConnell, E. F. Moran, R. Naylor, Z. Ouyang, K. R. Polenske, A. Reenberg, G. de Miranda Rocha, C. S. Simmons, P. H. Verburg, P. M. Vitousek, F. Zhang, and C. Zhu. 2013. Framing sustainability in a telecoupled world. Ecology and Society 18(2): 26. https://doi.org/10.5751/ES-05873-180226

It is generally perceived that biodiversity is better protected from human activities after an area is designated as a protected area. However, we found that this common perception was not true in Wolong Nature Reserve (southwestern China), which was established in 1975 as a “flagship” protected area for the world-renowned endangered giant pandas. Analyses of remote sensing data from pre- and post-establishment periods indicate that the reserve has become more fragmented and less suitable for giant panda habitation. The rate of loss of high-quality habitat after the reserve's establishment was much higher than before the reserve was created, and the fragmentation of high-quality habitat became far more severe. After the creation of the reserve, rates of habitat loss and fragmentation inside the reserve unexpectedly increased to levels that were similar to or higher than those outside the reserve, in contrast to the situation before the reserve was created.

Abstract

 During meiosis, the homologous chromosomes pair and recombine. An evolutionarily conserved protein structure, the synaptonemal complex (SC), is located along the paired meiotic chromosomes. We have studied the function of a structural component in the axial/lateral element of the SC, the synaptonemal complex protein 3 (SCP3). A null mutation in the SCP3 gene was generated, and we noted that homozygous mutant males were sterile due to massive apoptotic cell death during meiotic prophase. The SCP3-deficient male mice failed to form axial/lateral elements and SCs, and the chromosomes in the mutant spermatocytes did not synapse. While the absence of SCP3 affected the nuclear distribution of DNA repair and recombination proteins (Rad51 and RPA), as well as synaptonemal complex protein 1 (SCP1), a residual chromatin organization remained in the mutant meiotic cells.

Many global challenges, though interconnected, have been addressed singly, at times reducing one problem while exacerbating others. Nexus approaches simultaneously examine interactions among multiple sectors. Recent quantitative studies have revealed that nexus approaches can uncover synergies and detect trade-offs among sectors. If well implemented, nexus approaches have the potential to reduce negative surprises and promote integrated planning, management and governance. However, application and implementation of nexus approaches are in their infancy. No studies have explicitly quantified the contributions of nexus approaches to progress toward meeting the Sustainable Development Goals. To further implement nexus approaches and realize their potential, we propose a systematic procedure and provide perspectives on future directions. These include expanding nexus frameworks that consider interactions among more sectors, across scales, between adjacent and distant places, and linkages with Sustainable Development Goals; incorporating overlooked drivers and regions; diversifying nexus toolboxes; and making these strategies central in policy-making and governance for integrated Sustainable Development Goal implementation. Sustainability challenges, such as feeding people with fewer resources, involve challenges at the nexus of multiple issues, such as food, water and energy. This Review explores such nexus approaches, surveying their use towards sustainable development challenges, discussing examples, and proposing a systematic procedure and future directions.

Significance Following severe environmental degradation from rapid economic development, China is now advancing policies to secure biodiversity and ecosystem services. We report the first nationwide assessment, showing that protected areas (PAs) are not well delineated to protect either biodiversity or key ecosystem services. This serious deficiency exists in many countries. We propose creating a national park system in China to help guide development along a path of green growth, improving the well-being of both people and nature. This involves establishing new, strictly protected PAs for biodiversity and ecosystem services that are highly sensitive to human impacts, as well as a new PA category—in China and ideally worldwide—for integrating biodiversity, ecosystem services, and human activities to achieve sustainable development goals.

Protected areas throughout the world are key for conserving biodiversity, and land use is key for providing food, fiber, and other ecosystem services essential for human sustenance. As land use change isolates protected areas from their surrounding landscapes, the challenge is to identify management opportunities that maintain ecological function while minimizing restrictions on human land use. Building on the case studies in this Invited Feature and on ecological principles, we identify opportunities for regional land management that maintain both ecological function in protected areas and human land use options, including preserving crucial habitats and migration corridors, and reducing dependence of local human populations on protected area resources. Identification of appropriate and effective management opportunities depends on clear definitions of: (1) the biodiversity attributes of concern; (2) landscape connections to delineate particular locations with strong ecological interactions between the protected area and its surrounding landscape; and (3) socioeconomic dynamics that determine current and future use of land resources in and around the protected area.