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。      

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。     

典型断陷盆地流域生态系统服务价值时空差异研究

以典型断陷盆地——小江流域为研究对象,以1982年的TM影像、2003年的Landsat ETM+影像和2016年的Landsat OLI影像为数据源,结合云南省测绘局所提供的150 000的土地利用状况图,采用 Costanza 公式对生态系统服务价值进行评估,精细刻画出云南小江流域“盆—山”共存的地质分异结构下生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:（1）小江流域以农田生态系统为主,研究期内生态系统格局总体稳定,耕地、建设用地、林地和园地都有不同程度的增加,而未利用地面积减少,水域面积基本不变;（2）1982-2016年,研究区生态系统服务总价值呈上升趋势,1982、2003和2016年生态系统服务总价值分别为90.11×108元、105.65×108元和136.81×108元,耕地、林地、园地和水域的生态系统服务价值整体上升,而未利用地的生态系统服务价值减少;（3）整体上,小江流域南部和东部生态系统服务价值增加明显,而中部和西部地区生态系统服务价值呈阶段性变化或持续下降趋势,小江岩溶河谷区的生态系统服务价值最高,而沉积平坝区的生态系统服务价值密度最低,且为唯一一个衰退型生态系统服务功能区;（4）研究期内小江流域各项生态系统服务价值均呈上升趋势,调节服务居主导地位,且以气候调节服务价值最高。小江流域生态系统服务价值缺乏弹性,水域生态系统面积变化对研究区生态系统价值的变化具有放大作用。实施封山育林、退耕还林、小流域治理工程等石漠化综合治理工程可增加生态系统服务价值。      

Causes and Consequences of Ecosystem Service Regionalization in a Coastal Suburban Watershed

The demand for ecosystem services and the ability of natural ecosystems to provide those services evolve over time as population, land use, and management practices change. Regionalization of ecosystem service activity, or the expansion of the area providing ecosystem services to a population, is a common response in densely populated coastal regions, with important consequences for watershed water and nitrogen (N) fluxes to the coastal zone. We link biophysical and historical information to explore the causes and consequences of change in ecosystem service activity—focusing on water provisioning and N regulation—from 1850 to 2010 in a coastal suburban watershed, the Ipswich River watershed in northeastern Massachusetts, USA. Net interbasin water transfers started in the late 1800s due to regionalization of water supply for use by larger populations living outside the Ipswich watershed boundaries, reaching a peak in the mid-1980s. Over much of the twentieth century, about 20 % of river runoff was diverted from reaching the estuary, with greater proportions during drought years. Ongoing regionalization of water supply has contributed to recent declines in diversions, influenced by socioecological feedbacks resulting from the river drying and fish kills. Similarly, the N budget has been greatly perturbed since the suburban era began in the 1950s due to food and lawn fertilizer imports and human waste release. However, natural ecosystems are able to remove most of this anthropogenic N, mitigating impacts on the coastal zone. We propose a conceptual model whereby the amount and type of ecosystem services provided by coastal watersheds in urban regions expand and contract over time as regional population expands and ecosystem services are regionalized. We hypothesize that suburban watersheds can be hotspots of ecosystem service sources because they retain sufficient ecosystem function to still produce services that meet increasing demand from the local population and nearby urban centers. Historical reconstruction of ecosystem service activity provides a perspective that may help to better understand coupled human–natural system processes and lead to more sustainable management of coastal ecosystems.     

湿地生态系统服务估值研究进展

湿地生态系统服务价值评估是湿地研究的核心内容之一,科学合理的估值有利于湿地资源的开发利用和保护. 在简要介绍湿地及其生态系统服务定义和特征的基础上,提出现有湿地生态系统服务价值评估的框架,并对单项服务价值评估的主要方法进行了回顾和总结. 通过分析发现,现有研究中存在研究对象不明确、忽视研究背景、研究方法割裂联系、数据获取困难等问题,针对上述4个方面讨论了湿地生态系统服务价值评估的研究趋势. 评述结果旨在梳理湿地生态系统服务及其价值评估的知识体系,为相关研究提供理论借鉴与指导.     

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。     

山水林田湖草生态保护修复技术框架研究

面对当前严峻的资源环境与生态压力,习近平总书记提出了山水林田湖草生命共同体的理念,截至2019年底全国共开展了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点.虽然已有工作取得了一定成效,但也存在保护修复目标不明确、整体性与系统性不足、人工干预的工程措施过度、缺乏动态监测评价、难以实现人与自然和谐共生等诸多问题.鉴此,本研究在梳...     

全球生态系统服务的状况与趋势

简要介绍了千年生态系统评估（MA）状况与趋势工作组的报告《生态系统与人类福祉：现状与趋势》中的第2部分，即“对生态系统服务的评估”。该部分主要对全球生态系统服务在20世纪末的总体状况，以及它们在20世纪后半叶的主要变化趋势进行了评估。评估结果表明，在MA明确评估的24项服务中，15项处于下降趋势，约占60%；4项处于上升趋势，约占18%；其余5项（约占22%）存在显著的空间或时间差异，即在有些地区（时段）处于上升趋势，而在另外一些地区（时段）处于下降趋势。这些变化主要表现在：①全球谷类作物和牲畜等方面的生态系统服务已经取得了显著的提高，但同时却对淡水资源和调控害虫等方面的服务造成了巨大的损害；② 按照当前的捕捞速度，野生鱼类资源已经无法承受人类的持续捕捞；③ 许多地区的淡水资源已经不能满足人类和生态系统的需求，如果延续当前的水资源利用模式，供需之间的差距将会继续扩大；④ 在对污染物质进行无害化处理、保持养分平衡、调控自然灾害，以及控制害虫、疾病与入侵生物的爆发等方面，许多生态系统的调节服务已经呈现出明显的下降趋势；⑤作为生态系统提供供给服务、调节服务和文化服务的基础条件，全球生态系统的支持服务出现了复杂的变化趋势。     

我国海洋生态系统服务功能及其价值评估研究计划

国家海洋局于2005年启动了为期5年“海洋生态系统服务功能及其价值评估”研究计划。该计划的目标是建立具有我国海洋生态特征,适应我国社会经济发展水平的海洋生态系统服务功能定量模型和服务价值计算方法,并基于GIS技术开发生态系统服务价值评估系统,应用于评估渤海、黄海、东海和南海四大生态系统的服务价值和11个沿海省市区的近海服务价值,同时评估赤潮、病原生物和外来种导致的海洋生态系统服务价值损失,为实现人海和谐的海洋开发产业布局和用海活动提供定量评估技术支持,为基于生态系统的海洋管理提供理论支撑。目前,该计划已经建立了我国海洋生态系统服务功能分类体系、服务功能量化指标和服务价值计算指标体系,完成评估软件系统的设计。     

生态系统变化：工商业面临的机遇和挑战

简要介绍了千年生态系统评估（MA）项目编写的《生态系统与人类福祉：工商业面临的机遇和挑战》的核心内容。报告表明：① 工商业与生态系统之间存在着复杂的相互作用,一方面,工商业需要依赖生态系统服务的可持续供给才能得以长期运营,另一方面,工商业的各种活动也会导致生态系统及其服务发生变化;② 在1950—2000年的50年里,全球生态系统已经发生了许多不利于工商业长期持续发展的巨大变化,而且在未来50年内仍会发生一些与工商业密切相关的重要变化;③ 生态系统及其服务的巨大变化已经引起了管理部门的高度重视,今后工商业的发展必然会受到生态系统管理方面的重要影响;④ 工商业的发展要想长期立于不败之地,必须正确、全面地认识生态系统及其服务发生的重大变化,以及它们对业界带来的机遇和挑战,同时对自身的发展战略相应地做出调整。
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生态系统可持续管理的对策

简要介绍了千年生态系统评估(MA)项目对策工作组的报告《生态系统与人类福祉:政策响应》的核心内容.MA的评估结果显示,在过去的50年里,60%的生态系统服务已经出现下降或不可持续利用的状况,而且许多生态系统服务在未来50年内仍会急剧下降,这将严重威胁联合国千年发展目标的实现.但是,MA认为通过对当前的政策、制度和行为习惯进行重大调整,仍然可望在满足对生态系统服务不断增长的需求的同时,减缓和扭转生态系统的退化趋势.基于这一认识,MA的对策工作组通过分析过去和当前用于生态系统管理的各种对策的优点与缺点,指出了生态系统可持续管理的障碍;确定了制度与管理对策、经济与激励对策、社会与行为对策、技术对策以及知识与认知对策方面可望改善生态系统管理状况的一系列干预措施;并提出了设计生态系统可持续管理的决策的基本原则以及有助于制定生态系统管理决策的有效手段.     

Marine Ecosystem—Based Management: Definition,Principles, Framework and Practice

As the largest ecosystems of the earth, marine ecosystem provides many types of ecosystem service to human. More than 60% of the global population lives the coastal area. A healthy ocean is critical to our economy, health and way of life. However, with rapid population growth and densely inhabited coastal areas, our dependence on marine resources is greater than ever. The overuse and mismanagement of ecosystem services have placed great pressure on marine systems, thereby threatening the future of marine ecosystems, and the services they provide. With anthropogenic pressures increasing in coastal cities, adopting ecosystem-based management frameworks that minimize impacts on marine environments while allowing for sustainable development is critical. Marine Ecosystem-Based Management seeks to manage marine resources in ways that protect ecosystem health while providing the ecosystem services needed by people. Rather than focusing solely on a single species or resource, MEBM incorporates science and balances the demands of user groups in a manner that produces management strategies that are more likely to be sustainable than traditional approaches. The definition, principles and framework were discussed in this paper based on the summary of literature, and two examples were introduced. Last, some suggestions were put forward to marine ecosystem management for ocean ecosystem and for healthy coastal resources sustainable utilization.     

Identification of the core ecosystem services and their spatial heterogeneity in Poyang Lake area

According to the ecosystem assessment framework developed by the Millennium Ecosystem Assessment (MA), this paper designs an evaluation system of ecosystem services in Poyang Lake area. On the basis of relevant variables disaggregated to 1 km grid using the gridded 1 km, this paper employs factor analysis to extract a number of factors which characterize the ecosystem services of Poyang Lake area. The extracted principal component are then represented onto 1 km×1 km grids by spatial clustering analysis to recognize and identify the minimal but consistent mapping units for ecosystem services which can be used to delimit the boundaries of ecological service zones. The research identifies ten ecosystem service zones in Poyang Lake area according to the consistent principle of core ecosystem service unit. Four kinds of core ecosystem services including supporting function, provisioning function, regulating function and cultural function are identified and represented. The research results could provide both spatially and temporally valuable decision-making information for sustainable ecosystem management in the targeted area.     

中国陆地生态系统碳收支集成研究的e-Science系统构建

全球/区域生态系统碳循环研究具有多台站联网观测、多源异构数据、多模型综合分析、跨领域科学家协同工作等特点。以中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)为基础平台,论述建立碳循环科研信息化环境(e-Carbon Science)的迫切性,系统阐述e-Carbon Science的目标、组成、关键技术及研究进展,构建了由"四环境(碳循环数据集成与服务环境、模型模拟环境、可视化分析环境、科研协同工作环境)、三系统(站点、区域、全国尺度陆地生态系统碳收支评估应用系统)"组成的ChinaFLUX e-Carbon Science,形成ChinaFLUX通量数据采集—传输—存储—管理—处理—可视化—共享服务的一体化系统,实现不同尺度的碳收支快速评估与模拟,支撑并促进我国陆地生态系统碳循环研究和生态信息学发展,对我国野外台站网络信息化起到引领和示范作用。     

The political ecology of ecosystem services

The dominance of “ecosystem services” as a guiding concept for environmental management – where it appears as a neutral, obvious, taken-for-granted concept – hides the fact that there are choices implicit in its framing and in its application. In other words, it is a highly political concept, and its utility depends on the arena in which it is used and what it is used for. Following a political ecology framework, and based on a literature review, bibliometric analyses, and brief examples from two tropical rainforest countries, this review investigates four moments in the construction and application of the ecosystem services idea: socio-historical (the emergence of the discourse), ontological (what knowledge does the concept allow?), scientific (difficulties in its practical application), and political (who wins, who loses?). We show how the concept is a boundary object with widespread appeal, trace the discursive and institutional context within which it gained traction, and argue that choices of scale, definition, and method in measuring ecosystem services frustrate its straightforward application. As a result, it is used in diverse ways by different interests to justify different kinds of interventions that at times might be totally opposed. In Madagascar, the ecosystem services idea is mainly used to justify forest conservation in ways open to critique for its neoliberalization of nature or disempowerment of communities. In contrast, in the Brazilian Amazon, the discourse of ecosystem services has served the agendas of traditional populations and family farm lobbies. Ecosystem services, as an idea and tool, are mobilized by diverse actors in real-life situations that lead to complex, regionally particular and fundamentally political outcomes.     

清江最小和适宜生态流量的计算与评价

确定河流生态流量既是保护河流生态系统的根本举措,又是开展梯级水库生态调度的重要依据.基于逐月最小生态流量法、RVA法、DC法和逐月频率法,分别计算了清江水布垭和隔河岩水库坝址的生态流量过程,并采用Tennant法对结果进行合理性分析.结果表明:RVA法优于逐月最小生态流量法和DC法,计算得到的最小生态流量在一般用水期和...     

火烧对湿地生态系统影响研究进展

火烧对湿地生态系统的影响是国内外火生态学和湿地生态系统研究中的一个热点。综述了国内外关于火烧对湿地生态系统各组成部分影响的研究进展,总结了湿地火烧的特点,火烧对湿地植物生长发育、群落特征的影响,火烧对土壤理化性质、对土壤中碳氮等元素形态及分布特征的影响。并针对目前湿地火烧在研究内容和方法上存在的问题,结合国外研究特点,提出了今后国内湿地火烧的研究展望。     

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。     

自然资源和生态系统管理的生态系统方法：概念、原则与应用

“生态系统方法（ Ecosystem Approach ，EA）”不是一种具体的生态系统管理方法，而是一种综合各种方法来解决复杂的社会、经济和生态问题的生态系统管理策略。它提供了一个将多学科的理论与方法应用到具体管理实践的科学和政策框架。回顾了生态系统方法的产生及其概念的发展和演变，揭示了生态系统方法与生态系统管理之间的联系，介绍了生态系统方法在自然资源管理和流域综合管理方面的应用，可为我国的自然资源管理和生态系统管理提供参考。     

地球关键带视角理解生态系统碳生物地球化学过程与机制

陆地生态系统研究通常未考虑影响整个岩石风化层--土壤剖面的生物地球化学过程,而关键带科学则强调从冠层到基岩重新认识整个生态系统的结构和功能,在流域尺度上应该强调大气和植物之间、植物和土壤之间、小流域土壤和溪流之间物质和元素循环的相互联系等。植物碳固定及分配、从地表到基岩的土壤碳库分解和转化以及小流域碳迁移与平衡是碳生物地球化学循环的起始、周转和迁移过程的关键环节,应该加强流域尺度上从冠层到基岩的生态系统碳循环过程、机制及其生态功能研究。同位素技术具有指示、示踪和整合功能,通过δ13C自然示踪和人工标记技术,可以辅助解析碳生物地球化学过程与机制。