喀斯特生态系统服务研究进展与展望

喀斯特生态系统是全球典型的脆弱生态系统之一,它为人类提供了重要的服务功能和价值。回顾国内外喀斯特生态系统服务研究的文献可发现,当前研究多遵循“土地利用变化—生态系统服务价值响应”的研究范式,仅重视中小尺度喀斯特生态系统服务价值的空间异质性,强调土地利用变化和生态工程对生态系统服务价值的影响。而今后应加强基于“生态系统结构、过程—功能—服务”级联框架的喀斯特生态系统服务研究,构建喀斯特生态系统服务分类体系,突出大尺度喀斯特生态系统服务评估,拓展喀斯特生态系统服务之间权衡与协同及喀斯特生态系统服务对人类福祉的影响,定量分析自然和人为因素对喀斯特生态系统服务的影响。      

河流生态系统服务研究进展

河流生态系统与人类经济社会发展关系密切,却是目前世界上最受威胁的生态系统类型。生态系统服务研究可为科学利用、保护与管理生态系统提供重要参考。通过系统总结国内外河流生态系统服务研究基础理论、评估框架与技术方法、应用实践等相关成果,指出国内存在基础理论研究薄弱、生态系统服务评估方法体系科学性欠缺、研究成果应用范围狭小等问题,并详细分析了其表现和原因;在此前提下结合研究社会需求及国内外研究动态,指出未来发展方向:将在多学科多尺度融合发展夯实生态系统服务研究基础上,通过全面革新评估框架与技术方法体系探索构建标准化、规范化的生态系统服务评估体系,并开展生态系统服务权衡研究及生态服务商业化运营途径探索,以全方位拓展研究视野,提升成果应用价值。     

国内外多功能景观研究进展与展望

作为沟通自然景观与人类社会的重要桥梁,景观功能一直以来都是景观生态学的重要研究内容;多功能景观通过对自然景观功能赋予人类价值评判,与土地利用决策紧密相关,已成为当前景观功能研究的重要发展方向、多学科景观综合研究的重点领域和景观生态学新的学科生长点。在系统梳理多功能景观概念内涵的基础上,对比分析了其与景观多功能性、生态系统服务及多功能农业的概念异同;并从景观多功能性评价、多功能景观空间识别、多功能景观规划与管理等3个方面,重点探讨了近年来国内外多功能景观研究的进展及其主要不足;最后,展望了当前国内外多功能景观研究的重点发展方向,即多功能景观权衡机理解析、多功能景观区域类型识别、多功能景观尺度与划区效应评估、多功能景观动态预测及情景模拟。     

多尺度评估的贡献及经验教训

简要介绍了千年生态系统评估（MA）项目亚全球评估工作组的报告《生态系统与人类福祉：多尺度评估》的核心内容，重点在于多尺度评估的贡献以及从中获取的经验教训。多尺度评估的贡献主要表现在：① 全面、系统地阐述了生态系统服务与人类福祉在多种尺度上的重要联系；② 从多种尺度上揭示了生态系统服务的状况与变化趋势；③ 制定提高人类福祉和保护生态系统服务的有效对策，需要考虑不同尺度上的驱动力和利益相关方的参与；④ 当地社区对生态系统服务的变化具有积极的适应与管理能力。此外，在对全球评估的概念框架的修改、对开展多尺度评估的利弊分析、多尺度评估需要克服的限制因素以及今后需要权衡与考虑的问题等方面，MA的多尺度评估也提供了宝贵的经验教训。      

当代生态经济的综合研究综述

可持续发展战略的规划设计需要生态经济学的综合研究思想。在总结国内外关于生态经济综合研究资料的基础上,系统总结了一门新兴学科——生态经济学的研究历程、研究内容和方法。生态经济学的综合研究,关键是将人类社会经济系统视为生态系统的一个子系统,认为人类社会的发展依赖于生态系统的支持。其研究是在微观层次上对经济系统和生态系统进行有机结合的具体尝试。从发展与环境之间关系的讨论入手,系统地分析总结了生态经济学与经济学、生态学以及其它学科之间的关系和作用,西方生态经济学早期和当代的研究状况和我国生态经济学的研究状况及进展,最后从可持续发展的定量衡量和生态经济模型的建立两方面介绍了目前流行的生态经济学研究方法。     

生态系统评估的概念、内涵及挑战——介绍《生态系统与人类福利：评估框架》

综合已有的生态学数据和知识,对生态系统进行科学的评估,以确保对生态系统的保护和合理利用,是人类福利及其可持续发展的重要保障。结合国际上“千年生态系统评估”计划的最新成果,对生态系统评估的概念和内涵进行了详细的阐述。生态系统及其服务功能与人类福利之间的联系是生态系统评估的核心,因此,生态系统评估的概念框架主要包括：生态系统及其服务功能、人类福利与消除贫困、生态系统及其服务功能变化的驱动力、生态系统不同尺度间的相互作用和评估,以及生态系统的价值与评价等基本概念。对以上基本概念和内涵及它们之间的相互关系的准确理解和把握是开展生态系统评估的前提条件。当前,在生态系统及其服务功能评估的综合性、驱动力分析和评估尺度的选定等方面尚面临挑战,仍需进行深入探讨。     

人类活动影响下的青海湖流域生态系统服务空间格局

人类活动改变生态格局和变化,进而影响生态系统服务。因此,探讨人类活动影响下的生态系统服务空间格局,对于区域生态安全、可持续发展和人类福祉等至关重要。以青海湖流域为研究区,基于InVEST模型计算了流域2018年产水量、水质净化、生境质量、土壤保持和碳储量五种生态系统服务,并分析了不同生态系统服务的空间自相关性、相互关系以及人类活动影响下的空间格局。结果表明：流域生境质量整体较好,土壤流失整体较小。碳储量受植被覆盖的影响存在明显空间差异。农业生态系统和城镇生态系统氮、磷负荷较高。产水量环湖区和山区差异明显;产水量、碳储量和生境质量的Moran's I分别为0.786、0.742和0.705,空间聚集性最强,氮负荷最弱;协同关系主要表现在氮负荷与磷负荷、碳储量与生境质量、产水量与土壤流失之间。权衡关系主要是生境质量与产水量和氮负荷,碳储量与产水量和土壤流失之间;碳储量、生境质量和土壤流失随人类活动的增强呈现递减趋势。氮、磷负荷随人类活动的增强呈现递增趋势。人类活动通过改变不透水表面进而影响产水量。通过高分辨率遥感影像精细化定量描述人类活动以及详细探讨人类活动影响下各生态系统服务空间格局、聚集程度,可为流域科学评价生态系统服务、生态环境保护及可持续发展提供依据。     

生态系统与人类福祉——千年生态系统评估的成就、贡献和展望

千年生态系统评估（MA）是由联合国秘书长安南于2001年6月宣布启动的一项为期4年（2001—2005年）的国际合作项目,这是在全球范围内第一个针对生态系统及其服务与人类福祉之间的联系,通过整合各种资源,对各类生态系统进行全面、综合评估的重大项目。依据MA发布的最新成果,主要从3个方面介绍了它的重要成就与贡献：①首次在全球尺度上系统、全面、多尺度地揭示了各类生态系统的现状和变化趋势、未来变化的情景和应采取的对策,其评估结果为改善与生态系统有关的决策制定过程提供了充分的科学依据;②丰富了生态学的内涵,明确提出了生态系统的状况和变化与人类福祉之间的密切联系,将研究“生态系统与人类福祉”作为现阶段生态学研究的核心内容和引领21世纪生态学发展的新方向,从而将生态学的发展推进到了一个新的阶段;③ 阐述了评估生态系统与人类福祉之间相互关系的框架,并建立了多尺度、综合评估它们各个组分之间相互关系的方法。MA的实施虽然取得了巨大成就,但是它所提出的一系列理念、方法和数据仍需不断完善。这些问题的解决,尚需有关学者今后进行长期不懈的努力。     

中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全

生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点,表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势.开展陆地生态系统服务研究,是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求.面向国家重大需求和生态系统服务研究的国际前沿,以主要陆地生态系统为对象,"中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全"项目拟解决3个科学问题:①生态系统结构-过程-服务功能的相互作用机理;②生态系统服务功能的尺度特征与多尺度关联;③生态系统服务功能评估的指标与模型.通过上述研究,发展生态系统服务研究的理论与方法,为国家的生态建设和环境保护提供科学支撑.     

景观格局变化的水质净化服务响应关系研究进展

景观格局变化对生态系统水质净化服务具有重要影响.为深入探究景观格局对水质净化服务的影响机制,通过国内外相关文献的系统梳理,总结出不同时空尺度下,景观格局对水质净化服务的影响存在差异,即水质净化服务对景观格局的响应具有尺度依赖性.相同尺度下,不同地形条件和景观基质也会使得景观格局对水质净化服务的影响表现出空间分异性.同时,景观格局与水质净化服务之间存在阈值效应,这使得决策者进行景观格局优化与水质保护时需要更为全面地考虑各种因素.针对当前研究存在的水质净化服务对景观格局响应的特征空间尺度不明晰、景观配置及空间分异特征研究有待加强,阈值效应不明确等问题,未来需开展多等级多尺度的对比研究,从不同侧面阐释景观格局与水质净化服务作用的特征尺度,发展能表征生态过程的景观格局指数,加强景观配置对水质净化服务影响的研究,深化不同影响因素下,两者之间空间分异特征探索,探究水质净化服务对景观格局响应的阈值识别方法,有效地判定阈值,为区域景观格局优化和水环境管理提供决策支持.     

祁连山地区生态系统服务间权衡的社会-生态环境响应机制研究

生态系统服务间权衡和协同关系存在显著的空间异质性,现有研究较少从社会-生态环境的角度进行分析,难以对将生态系统服务纳入实际政策制定过程中。以祁连山地区为研究区,利用InVEST模型和CASA模型对2019年五项调节服务（碳固定、碳储存、产水量、土壤保持和水质净化）和一项支持服务（生境质量）进行计算,结合多元回归树分析法,研究服务间关联的空间异质性及其对社会-生态环境的响应。结果显示,全区尺度上六项服务间呈协同关系,主要受到土地利用类型、降雨和植被覆盖度的影响。植被覆盖区的服务供给量整体高于无植被覆盖区。研究区可被分为5个聚类,不同聚类内服务间关联存在差异。无植被覆盖且年均降雨量低于440.2 mm的区域与植被覆盖度高于0.559的非耕地区内,服务间关联均呈显著协同,后者服务整体较高。降雨升高可促使无植被覆盖区内产水量和土壤保持与其他服务间呈权衡关系,植被覆盖度较低或耕地区内服务间关联变弱。研究成果可为生态管理和政策制定提供有效参考。     

Research Progress,Existing Problems and Fature Direction on River Ecosystem Service

River ecosystems are closely linked to human economic and social development, which are the most ecosystems at risk on earth. The research of ecosystem services can provide important scientific references for the ecosystems utilization,protection and management. On basis of summarizing the basic theories,assessment frameworks,technical methods and application practices related with research findings of river ecosystem services both at home and abroad,the existing shortcomings such as weak research foundation,lack of scientific and reasonable methods in ecosystem service evaluation,narrow application scope of the research results were pointed out. In consideration of the needs of society and the research tendency,the future developing directions of river ecosystems service were described: the solid research foundation should be established by multi-disciplinary and multi-scale integrations, the standardized,normalized and scientific evaluation system for ecosystem services shall be built by innovating assessment framework and technical methodology systems comprehensively, the new research areas including trade-offs and commercialization of ecosystem services will be carried out widely to expand our research perspectives and enhance the application values of the results.     

Analysis on the Feasibility and Pathway of Integrating Ecosystem Service into Climate Change Governance Solution

Climate change mitigation and adaptation based on the ecosystem services, used as the fundamental part of climate change strategy, can help make more cost effective and more sustainable climate change solutions. The article analyzed the necessity and the feasibility of combination of ecosystem service and climate change strategy, and put forward the way of cooperation between mitigation and adaptation through the ecosystem approach. Based on the above analysis, we reached the conclusion of taking the knowledge involved with ecosystem services into the efforts of tackling climate change timely and of achieving synergies by maintaining and improving a healthy ecosystem, which would not only just help ease the problems of climate change, but also bring in new opportunities and development space.     

全球生态系统服务未来变化的情景

[ZW（*][HT6H]〓收稿日期：;修回日期：2007 05 18. 〓作者简介：[HT6SS]张永民（1973 ）,男,河南延津人,副研究员,主要从事生态系统研究.[WT6HZ]E mail: [WT6BZ]zym0810@yahoo.com.cn[ZW)] [HT4F] [HT5K]（JZ)] [HT5H][GK2] 摘〓要:[HT5K]简要介绍了千年生态系统评估（MA）项目情景工作组的报告《生态系统与人类福祉：情景》的核心内容。该报告主要构建和评估了全球生态系统服务在21世纪前50年可能出现的4个情景,总的来讲,生态系统服务的主要变化包括：①在实力秩序情景中,生态系统的供给服务、调节服务、文化服务和支持服务都呈现下降趋势;②在适应组合情景中,生态系统的供给服务、调节服务和文化服务呈现上升趋势,而支持服务变化不大;③在全球协同情景中,生态系统的供给服务呈现上升趋势,而调节服务、文化服务与支持服务则呈现下降趋势;④在技术家园情景中,生态系统的文化服务呈现下降趋势,供给服务和调节服务呈现上升趋势,而支持服务变化不大;⑤在4个情景中,有些供给服务与其它服务之间存在显著的此长彼消的关系;⑥在4个情景中,有些生态系统服务的变化在工业化国家和发展中国家之间存在显著的差异。     

Modeling hydrological ecosystem services and tradeoffs: a case study in Baiyangdian watershed, China

Policy makers and scientists consider that land use strategies are designed to provide direct benefits to people by protecting vital ecosystem services. However, due to lack of information and evaluation methods, there is no effective and systematic tool for assessing tradeoffs between direct human benefits and ecosystem services. Land use changes influence ecosystem properties, processes and components, which are the basis for providing services. Five alternative land use scenarios (no conversion of agricultural lands, no urban expansion, agricultural expansion, forestry expansion, and riparian reforestation) were modeled for the Baiyangdian watershed, China, a densely populated, highly modified watershed with serious water shortage and pollution problems. The model InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs) is designed to inform decisions about natural resource management, with an aim to align economic forces with conservation. Three ecosystem services (agricultural production, hydropower production, and water quality) were modeled to balance direct benefits and hydrological ecosystem services using InVEST. The results showed that: hydropower production was the greatest in the forestry expansion, but the lowest in agricultural expansion; agricultural production was reduced the most in forestry expansion, while retained the most in riparian reforestation. Riparian reforestation also provided the highest N and P retention and lowest N and P exportation. Riparian reforestation was the optimal land use strategy, since it protected and enhanced the vital ecosystem services without undermining direct human benefits. This research presents an initial analytical framework for integrating direct human benefits and ecosystem services in policy planning and illustrates its application. Although there are important potential tradeoffs between ecosystem services, this systematic planning framework offers a means for identifying valuable synergies between conservation and development.