生态系统服务研究的进展与挑战(英文)

生态系统服务研究虽然起步相对较晚,但在最近的十多年里却取得了长足的发展。通过述评生态系统服务研究的进展与挑战,本文得出了以下几点结论:(1)生态系统服务在生物圈中无处不在,但学术界对它们的认识却不尽相同。为了使得生态系统服务这一概念能够在生态保育和人类福祉评估中发挥重要作用,需要根据研究目的和管理决策的要求对其作出清楚的界定,并且根据所研究的生态系统服务的相关特征对其进行恰当的分类。(2)生态系统服务是人类福祉的源泉,它们具有复杂性、空间尺度、公私物品特征和收益依赖性。认识生态系统服务的这些基本特征是测度、模拟、评价和管理生态系统服务的重要前提。(3)生态系统服务的需求、供给与使用是联系生态系统与人类福祉的不可或缺的重要环节,它们事关生态保育和社会公平等重大问题;为了制定科学的生态系统服务管理决策,需要对它们开展跨学科、跨部门、跨地域的综合研究。(4)生态系统服务具有包括效用价值和非效用价值在内的多重价值属性。在制定生态系统服务管理决策的过程中,各种价值会在一个共同、但并非总是公平的决策平台上相互交叉、补充与制衡。因此,生态系统服务的价值评估应当构建与使用多准则的综合价值评估体系。     

生态系统服务价值评估理论框架与生态补偿实践

生态系统服务价值评估是生态系统保护和管理的基础。近年来很多研究对不同尺度和类型的生态系统服务价值进行了评估, 有效地增强了人类对生态系统服务及其与人类福祉关系的认识。但其中一些研究的生态系统服务价值评估结果偏离实际较多, 对生态补偿等生态系统管理实践作用有限。因此需要继续深入探讨生态系统服务价值评估的理论框架, 为客观认识生态系统服务价值提供科学的理论依据。基于上述考虑, 本文在已有研究基础上, 综合考虑了各框架的优点, 总结出完整的生态系统服务价值评估理论框架, 并强调了评估的经济学基础、研究尺度及利益相关者问题。该理论框架要求以人类的支付意愿(Wish To Pay, WTP)为基本原则对生态系统服务进行合理估价, 并将各项服务的具体价值分配到不同尺度的利益相关者。这可以增强价值评估结果的应用价值和可操作性, 为生态补偿标准及对象的确定提供指导性帮助。     

基于空间与区域视角的生态系统服务地理学框架

生态系统服务研究现已成为国内外的研究热点。回顾生态系统服务研究的历程可以发现,研究范式正在从自然科学研究范式向自然科学与社会科学综合研究范式转向。生态系统服务研究更加重视时空异质性、更加关注流动性与区域效应,更加强调生态系统服务对人类福祉的作用。在生态系统结构、过程与功能─服务─人类收益与福祉级联框架中,地理学的主要分支都可以找到自身的研究议题。在此过程中,逐渐建构起来的生态系统服务地理学,不仅可以为生态系统服务研究提供学科支撑,同时可以丰富和拓展地理学的研究内容。本文在评述生态系统服务研究历程和发展趋势的基础上,分析了地理学参与生态系统服务研究的逻辑必然性以及面临的机遇与挑战。为了推进生态系统服务研究的“地理化”转向,我们提议发展生态系统服务地理学,并初步描绘了生态系统服务地理学的学科框架,包括定义、研究范畴、研究内容及主要研究议题等。     

生态系统综合评估研究进展:内涵、框架与挑战

自然生态系统中的所有生物和非生物都具有双重属性,既是生态系统不可或缺的组成部分,也是人类社会可持续发展的基础资源。客观准确地评估生态系统状况,不仅是生态系统生态学所面临的一个科学问题,更是人类可持续发展所面临的一个生态系统综合管理问题。如何客观全面地评估生态系统现状、变化和趋势,是生态学领域研究的热点和难点之一,成为关系着人类社会可持续发展的关键性命题之一。根据当前国内外研究主要成果,从生态系统综合评估的概念和内涵、框架模式和主要内容、发展趋势和挑战等三个方面,梳理和分析了生态系统综合评估的研究进展。基于"社会—经济—自然"复合生态系统角度和社会与生态系统的互动过程,综述了生态系统管理、生态系统服务、生态资产等概念和内涵,讨论和梳理了三者之间的关系。对相关国际组织和政府实施的全球、区域、国家等不同尺度的生态系统综合评估,分析归纳为"生态压力—政策响应"、"生态系统服务—人类福祉"、"服务价值—自然益惠"、"综合状况—变化趋势"等四种评估框架模式。但是,面对多元、综合、复杂、开放的生态系统,基于生态系统与人类社会交互关系的评估框架及相关理论研究、生态系统综合评估指标和方法体系构建、观测技术方法集成和数据同化、时空尺度选择和确定的协同等科学问题,将会成为今后生态系统综合评估发展趋势和挑战。     

黄土丘陵沟壑区生态系统服务对人类福祉的影响及其群体差异

生态系统服务对人类福祉的影响研究对于分析区域生态系统的社会贡献及有效减贫等方面具有重要的理论与实践意义。本文以地处黄土丘陵沟壑区的陕西省米脂县为例,在整合主客观人类福祉的基础上,基于生态系统服务可得性评估,利用结构方程模型定量分析了生态系统服务对人类福祉的影响及其群体差异。结果如下：① 生态系统服务对客观福祉和主观福祉具有显著正向影响,并通过客观福祉对主观福祉产生间接影响。农户属性对生态系统服务和客观福祉直接效应显著,对主观福祉直接效应不显著。② 生态系统服务对人类福祉的影响存在群体差异,纯农型与兼业型的服务可得性对客观福祉直接效应显著,而非农型不显著;纯农型与兼业型的服务可得性对主观福祉的直接效应明显大于非农型,且非农型间接效应不显著;非农型客观福祉对主观福祉的影响明显高于纯农型与兼业型。③ 生态系统服务对人类福祉影响的因子贡献与服务组合存在群体差异,即三类群体生态系统服务对福祉影响的差异不仅体现在服务类型及影响程度上,还体现在服务组合的差异上。     

生态系统服务研究动态及地理学研究范式

生态系统服务是目前国际上相关研究热点之一.本文综述了国内外生态系统服务研究的进展、存在问题和发展趋势.在此基础上,针对目前生态系统服务研究生态学范式存在的问题,提出了地理学在此领域的研究范式和优先主题.研究认为,从地理学视角研究生态系统服务,应当以空间异质性和区域差异作为切入点,紧紧围绕生态系统结构与功能-生态系统服务-人类社会福祉这一主线,始终将"自然系统提供生态服务与社会经济系统内化消费"之间的耦合联系作为研究核心,综合集成分析社会经济系统对自然资本内化的响应.通过建构生态系统服务的地理学研究范式,不仅可以拓展生态系统服务研究的深度和广度,而且有助于提升自然和社会经济系统的集成分析水平,进而推动地理学综合研究进程.同时,也为地理学的核心命题--人地关系研究提供重要的实践领域.     

人地系统耦合框架下的生态系统服务

生态系统服务是连接自然环境与人类福祉的桥梁,是人地系统耦合研究的核心内容。本文在构建生态系统服务与人地系统耦合研究框架的基础上,系统梳理了生态系统服务评估、生态系统服务权衡、生态系统服务影响因素、生态系统服务供给流动与需求等研究前沿,提出了未来生态系统服务研究的重点领域。主要研究结论认为：①国际生态系统服务模型发展迅速,SAORES模型是中国生态系统服务模型优化与参数本地化的突出代表;②生态系统服务权衡具有相对复杂的时空尺度,权衡分析的前提是辨析不同尺度生态系统结构—过程—功能—服务的作用机制;③自然因素是生态系统服务时空分布的基础,土地利用能改变生态系统结构、功能与生态系统服务变化,社会经济因素会导致生态系统服务权衡的差异;④为明晰生态系统服务供给与需求耦合关系,需进一步识别生态系统服务流的运移路径;⑤未来生态系统服务研究需加强生态系统服务对全球变化的响应特征和机制分析、面向可持续发展目标的生态系统服务供给流动与需求研究、生态系统服务的动态评价集成与优化、生态系统服务与人地系统耦合、生态系统服务与大数据集成等。     

人地系统耦合下生态系统服务与人类福祉关系研究进展与展望

21世纪以来生态系统服务退化与人类需求提升间的矛盾愈发激烈,如何有效推进生态系统服务与人类福祉的协调平衡成为当前可持续发展的核心主题.论文通过梳理生态系统服务与人类福祉关系研究的阶段演进发现,现有研究主要从服务对福祉的影响与福祉对服务的反馈切人,逐步聚焦到供需关系与空间流动、权衡/协同的利益博弈、文化服务的价值化、生态...     

洞庭湖生态系统最终服务价值评估

生态系统最终服务指生态系统直接提供给人类的,由人类直接享用、消费、使用的生态系统服务,目前生态系统服务评估多将最终服务与中间服务混淆,造成重复计算。以洞庭湖为例,建立洞庭湖生态系统最终产品与服务评估指标体系,并综合运用市场价值法、替代工程法和旅行费用法评估洞庭湖提供给人类的生态经济价值。结果表明:洞庭湖生态系统服务总价值为2 154.22×108元/a,其中洪水调蓄和气候调节占总价值的88.69%,是洞庭湖的主导生态系统服务。评价的10项生态系统最终服务按价值量排序,依次为调蓄洪水气候调节淡水产品水资源供给原材料生产释氧休闲旅游固碳水质净化内陆航运。评估结果比较全面地反映了洞庭湖对人类福祉的直接贡献,不仅能提高公众和管理部门对洞庭湖生态系统服务的认知,也为管理部门管理洞庭湖提供了重要方向。     

生态系统服务消耗：概念框架与中国西部案例

由于人为因素和自然因素的共同作用,全球生态系统正经历着巨大的变化。而这些驱动因素中,只有人为因素可进行调控。本文以人类对生态系统服务的消耗为着眼点,分析人类在获取舒适生活的过程中与生态系统形成的相互作用。研究从回顾生态系统服务消耗研究入手,建立了将生态系统服务、生态系统服务消耗和生态系统管理三者相联系的概念框架,并构建了生态系统服务消耗研究模型。同时,进一步以中国泾河流域为案例,对模型在生态系统服务直接消耗模式研究中的应用进行了实证研究和探讨。     

生态系统服务权衡研究进展：从认知到决策

作为沟通自然生态系统与人类社会的重要桥梁,生态系统服务一直以来都是地理学、生态学等学科的研究前沿和热点。正确认知生态系统服务之间的关系,是开展多种生态系统服务可持续管理决策的前提,有助于人类福祉的全面提升。本文通过厘定生态系统服务权衡的概念内涵,梳理了生态系统服务权衡的空间、时间和可逆性特征,将多层次人类福祉的满足作为权衡的最终目标,视生态补偿为权衡决策的基本保障途径。生态系统服务权衡关系的识别依托于定量指标法和综合模型法,且权衡关系可能随时空尺度的推移发生改变;情景分析与多目标分析是生态系统服务权衡决策的有效手段。生态系统服务权衡多尺度关联、生态系统服务流与远程耦合、生态系统服务消费与生态补偿,成为当前生态系统服务权衡研究的重点方向。     

岷江上游生态系统服务与居民福祉的空间关联及其动态特征

厘清区域尺度生态系统服务与居民福祉的空间关联特征是生态系统管理服务于可持续发展的重要前提。借助生态系统服务价值当量评估法,引入校正参数和购买力指数,基于土地利用及统计数据测算了青藏高原东缘岷江上游乡镇尺度近11年来的生态系统服务价值(ESV),并探讨了生态系统服务与居民福祉的空间关系及其变化。结果表明:(1)研究期内人均ESV和居民福祉均呈不断增加趋势。人均ESV空间分布呈干流沿线较低、支流沿线较高的格局,人均ESV缓慢上升与生态保护政策的实施密不可分;居民福祉空间分布呈北部、南部高,中部低的局面,在黑水和理县-茂县交界(杂谷脑河入汇岷江处)形成一个持续性居民福祉"洼地",福祉水平相对降低的乡镇基本位于高山峡谷。(2)利用Delaunay三角聚类将研究区89个乡镇分为6种空间关系模式:高服务高福祉、中服务高福祉、中服务低福祉、低服务高福祉、低服务中福祉和低服务低福祉。研究期内研究区大部分乡镇的居民福祉得到提升,居民福祉长期低水平徘徊乡镇主要位于黑水县中部、东部;研究区整体生态系统服务水平呈现先降后升的变化过程。(3)研究区生态系统服务状况虽整体趋好,但岷江源头区生态系统服务却出现明显的下降态势。依据生态系统服务与居民福祉的空间关系类型,尝试提出生态系统服务管理的针对性建议。研究结果有望为岷江上游生态系统服务与居民福祉协同发展及生态屏障建设提供科学参考。     

耦合生态服务的区域生态安全格局研究框架

在深入阐明生态系统服务与区域生态安全格局之间内在联系的基础上,根据人类社会与生态系统之间以生态服务流为纽带形成的反馈机制,提出基于驱动（Driver）-压力（Pressure）-状态（State）-影响（Impact）-响应（Response）区域生态安全格局研究框架。该框架有助于深入理解区域生态安全维持和区域生态安全问题形成的机制,拓展区域生态安全评估、生态安全格局维持和提升的视野。当前,耦合生态服务的区域生态安全格局研究有3个关键的前沿议题：① 生态服务需求和生态服务供给的空间耦合及其对人类活动的响应;② 维持生态系统服务流网络结构完整性和稳定性的人类活动阈值;③ 耦合人类生态服务供给和需求的区域生态安全评估模型。     

东北林区生态系统服务与健康协同分析

明晰森林生态系统服务与生态系统健康之间的协同关系,是识别生态系统与人类福祉之间内在综合关联的有效途径。本文基于森林物质合成、土壤保持、水源涵养、净化空气、生物多样性维持等五项服务指标和林分结构活力、组织力、恢复力三项综合指标的估算与评价,对吉林省汪清林业局国有天然林生态系统服务与生态系统健康进行评估和进行相关性分析与热点识别。结果表明:随着植被群落的分异,各植被类型在空间上体现出差异化的优势生态服务类型和生态系统健康指标分布规律,而两者的热点分布均呈现"南多北少/东西部多中部少"的空间格局;相关分析显示,协同作用是各样本类型之间的主导关系,大部分生态系统服务与生态系统健康指标的增长并不会导致另一些指标的下降,不考虑木材供给的森林景观多功能性可以实现。研究结果可以为国有天然林停伐后林区社会—生态系统的管理模式优选和空间差异化管理提供决策支持。     

湿地生态系统服务价值评估的国内研究评述

对湿地生态系统服务功能进行价值评估是近年来生态经济学的一个研究热点,国内也已开展了大量实证研究。这些研究对湿地生态系统服务的分类和评估方法的选用上主要借鉴了国外经验,研究结果之间存在较大差异。通过对国内开展的20项研究进行对比分析,分析这些研究工作对湿地生态系统服务功能的认识是否趋于一致,是否已形成了规范的评估方法体系,评估结果是否具有可比性。最后,就当前国内湿地生态系统服务价值评估研究中存在的问题和未来的改进方向提出了一些建议。     

生态系统服务在土地利用规划研究和应用中的进展——基于文献计量和文本分析法

生态系统服务与人类福祉和区域可持续发展息息相关,是区域土地利用规划的重要考量因素。为此,论文利用文献计量和文本分析法,分析了1997年以来生态系统服务概念、方法和相关高频关键词在土地利用规划研究及实践中的应用。结果表明,近年来土地利用规划研究对生态系统服务的关注度越来越高,相关论文发表量和引用量均呈逐年稳步增长趋势。1997—2017年间,共有121篇中文论文涉及生态系统服务在规划中的运用,总引用量达到2252。与此同时,从全国到地方的《土地利用总体规划》文本中,与生态系统服务相关的关键词的词频总量在升高。生态系统服务相关关键词出现的频次从1997—2010版规划的14630次增长到2006—2020版规划的25467次,增长率达到74%。其中,规划文本对供给及支持服务关注度较高,而对调节及文化服务关注度较低。未来需要进一步发展科学有效的方法,将生态系统服务应用到规划实践中,并在规划文本中加强对调节及文化服务的重视,切实为生态文明建设服务。     

生态系统服务供给和需求研究进展

生态系统为人类供给产品与服务,人类对其产品与服务形成需求和消费,供需两者共同构成生态系统服务从自然生态系统流向人类社会系统的动态过程。对生态系统服务的供给和需求进行识别、度量、空间化及均衡分析是生态系统服务研究的重要组成部分,有助于生态系统有效管理以及自然资源合理配置,为生态系统服务付费和生态补偿提供理论支撑。本文基于国内外理论和案例研究成果,首先梳理生态系统服务供给和需求的含义,其次总结和对比从供需空间特征角度对生态系统服务的分类,并归纳生态系统供给和需求的空间化方法,最后从实际供给和潜在供给、实现需求和总量需求、供需数量和空间关系3个方面探讨生态系统服务供需均衡分析框架。     

纳入偏好异质性的石羊河流域生态服务恢复价值评估（英文）

由于可以将生态系统与人类福祉相连起来,价值评估成为生态恢复政策分析的重要工具。近些年来,已有不少针对不同类型的生态系统服务的评估研究。相对而言,针对西北地区内陆河流域生态的关注与研究较少。内陆河流域对于干旱半干旱的西北地区可持续发展具有举足轻重的作用;而且内陆河流域的上、中、下游间截然不同的生态、经济与社会条件,在价值评估中需要考虑异质性问题。本研究以石羊河为实证案例,运用流域上、中、下游选择试验调研的714份有效住户数据,通过混合logit模型回归获得了流域生态系统服务的支付意愿均值和支付意愿标准差;运用最小二乘法(OLS)测算了外生变量对各个生态服务支付意愿的影响及程度。研究证明:内陆河流域生态系统服务价值存在异质性,而且异质性同时受到个体特征和地域特征的影响。因此,相关内陆河流域生态政策中,需要纳入生态系统价值及异质性,这将有助于政策获得公众的支持。     

国家公园湿地生态补偿研究进展

国家公园是中国生态文明体制改革的重要组成内容,湿地生态补偿是生态系统服务研究的前沿和热点,两者对促进中国可持续发展和人类福祉提升具有重要意义。在整理相关文献的基础上,揭示了国家公园湿地生态补偿的重要性,介绍了中国国家公园发展概况,系统阐述了国内外国家公园湿地生态补偿工作在管理机构、法律政策、补偿机制等方面的研究进展。与生态系统服务权衡、人类福祉相联系,建立中国湿地保护交易制度,推动国家公园管理部门统一行使园区内生态保护补偿职责,探索湿地长制度,成为未来国家公园湿地生态补偿的重点方向。     

土地利用变化与生态系统服务:概念、方法与进展

生态系统服务作为生态学与地理学的研究前沿和热点,受到众多学者与研究组织的关注。土地利用变化通过对生态系统格局与过程的影响,改变着生态系统产品与服务的提供能力。本文对土地利用变化与生态系统服务相关研究背景和概念进行了介绍,总结了生态系统服务评估方法的特点,对目前研究中存在的问题进行了分析,展望了未来的研究趋势。加强土地利用变化驱动下生态系统过程与服务的相互关系、生态系统服务之间的相互关系以及生态系统服务的区域集成与优化是生态系统服务研究的前沿科学问题,这些科学问题的解决将为生态系统管理提供重要的理论和方法支持。