生态系统服务网及其生态学意义

生态系统服务概念的提出将人类福祉与生态环境更直接地联系起来,有助于认识和解决发展与保护的难题。从生态系统服务网络的视角出发,可以更好的理解生态系统服务供给、流动和需求等相关复杂问题。(1)生态系统服务网将不同生态过程与服务有机联系起来,为生态系统服务交互研究提供参考。(2)不同尺度下生态系统服务间的交互作用以及自然-社会的互动是网络体系的重要组成部分,按服务网络间联系方式可以划分为网状层次、关系模块和对象模块。(3)生态系统服务在生物、生境网络中形成,受自然因素和人为因素的双重影响,服务网络间的联系与转化受生态系统服务流和网络关系的制约。(4)景观异质性、生物多样性和生态循环分别是生态系统服务网络形成的基础、核心和形成机制。(5)生态系统服务网络便于生态系统服务价值评估、空间制图,是提高人类对环境认知的重要手段。(6)人类福祉与生态系统服务间的非线性关系适宜用网络来表达,景观优化实质上是生态系统服务网调控的动态过程。     

Modeling responses of coupled social–ecological systems of the Gulf of California to anthropogenic and natural perturbations

Key elements of the rapidly expanding field of ecosystem-based management include: (a) understanding connections among social and ecological systems and (b) developing analytical approaches to inform the necessary trade-offs among ecosystem services and human activities in coastal and marine areas. To address these needs, we investigate the impacts of multiple economic sectors on the marine ecosystem and dependent human community in the Gulf of California with an ecological-economic model. We focus on the spotted rose snapper (Lutjanus guttatus), an economically important species targeted concurrently by the nearshore artisanal fleet, the sportfishing fleet, and by the industrial shrimp fleet as bycatch. Economic returns to the local community are driven by the artisanal fishery catch and the number of tourists who engage in the sportsfishery, and these variables are in turn impacted by fish abundance. We find that the coexistence of the two sectors (and production of both seafood and tourism services) creates stability in key elements of the coupled systems. When the coupled systems are perturbed by changes in exploitation and climate variability, the artisanal fishery responds more rapidly and to a greater degree than the sportsfishery to shifts in the fish population. Our results suggest that vital components of coupled systems may well respond differently to climate variability or other perturbations, and that management strategies should be developed with this in mind. Models like ours can facilitate the development and testing of hypotheses about the form and strength of interactions between ecosystems, services, and the human communities that rely on them. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users. H. M. Leslie and M. Schlüter contributed equally to this paper.     

城市生态系统修复研究进展

城市生态系统是社会-经济-自然复合生态系统。城市生态系统修复的实质是协调好城市复合生态系统的自然过程、经济过程和社会过程之间的关系,促进复合生态系统的各方面协调高效可持续发展。以城市绿地、城市湿地、城市废弃地三类主要的城市生态空间为对象,论述了城市生态系统修复的研究进展,提出当前城市生态系统修复存在以人工修复技术为主、自然修复不足、机理和量化研究缺乏、理论和应用脱节、管理机制不健全、复合生态系统理论体现不足等问题。梳理了当前城市生态系统修复的研究热点,包括城市生态系统修复机理、城市生态资产与生态系统服务、城市生态系统质量和健康、问题导向的生态修复、面向人类福祉的生态修复、生态修复多学科融贯,以及新方法和新技术的应用等几个方面。提出了城市生态修复与管理的相关对策和建议,可为我国城市生态系统修复的研究和实践提供参考。     

中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究

生态系统服务功能主要表现为提供保存生物进化所需要的丰富的物种与遗传资源,太阳能,二氧化碳的固定,有机质的区域气候调节,维持水及营养物质的循环,土壤的形成与保护,污染物的吸收与降解及创造物种赖以生存与繁育的条件,维持整个大气化学组分的平衡与稳定,以及由于丰富的生物多样性所形成的自然景观及其具有的美学,文化科学,教育的价值。     

生态系统文化服务研究进展——基于Web of Science分析

随着社会经济的发展,人类对精神层面产品的需求越来越多。生态系统具有文化服务功能,因此近年来学者对文化服务的研究和关注越来越多,发表的文献数量也在持续增加。通过收集与生态系统文化服务相关的文献资料,运用统计分析方法,试图理清国际生态系统文化服务研究脉络。利用Web of Science核心合集数据库,共析出样本文献1530篇,分别对文化服务的研究趋势、时段特征、作者分布、机构分布和文献期刊分布等进行分析。研究发现,生态系统文化服务研究逐渐从以生态学为主,演变为融合生态学、地理学、管理学、社会学等众多学科的综合研究。未来文化服务的研究将集中在文化服务价值的货币化评估、文化服务管理与应用、文化服务指标体系构建、文化服务价值制图、游憩功能和美学功能6大方向。     

基于生态系统服务的生态安全格局构建与生态韧性评估——以长株潭城市群为例

构建生态安全格局对于保障区域生态安全、优化国土生态空间具有重要意义,科学评估生态韧性是城市高质量发展的重要议题之一。以长株潭城市群为研究对象,基于“源地识别-阻力面构建-廊道提取”的生态安全格局构建模式,定量评估固碳释氧、土壤保持和水源涵养三项生态系统服务功能以识别源地,结合自然和人为因素构建阻力面,使用Linkage Mapper工具基于最小成本路径理论识别生态廊道,提出了一套基于生态安全格局构建过程的生态韧性评估框架,并结合Fragstats和Conefor Sensinode软件对其进行综合评价。研究结果显示：（1）长株潭城市群共55块生态源地,面积为7747.75km²,占城市群总面积的27.58%,东部和南部源地较为集中,西部较分散,林地是生态源地的主要组成部分;生态廊道共113条,廊道总长度为1458.97km,平均长度为12.91km,主要分布于研究区西部和北部。（2）结合生态源地和生态廊道构建了长株潭城市群“一心一环”生态安全格局,可有效缓解长株潭城市群中部生态用地“空心化”的格局。（3）研究区55块生态源地的韧性指数介于0.1265—0.4682之间,空间上呈现出东高西低,南高北低的特征;113条生态廊道的韧性指数介于0.0027—0.8002之间,韧性指数较高的廊道主要分布在研究区东部和南部,韧性指数较低的廊道分布在西部、中部和北部。西部和中部或将成为影响长株潭城市群生态安全的关键区域,在城市规划过程中应重点关注。研究结果对优化城市空间布局、维护区域生态安全和促进区域一体化发展具有重要意义,并为区域生态韧性的评估提供了新的思路。     

国土空间生态修复与保护空间识别——以北京市为例

构建国土空间修复与保护识别体系可以有效实现区域生态系统修复与保护,然而,当前国土空间生态修复与保护研究和规划缺乏从系统性和完整性的角度识别关键生态修复与保护区。因此构建了系统的生态修复与保护空间识别方法,以实现区域协调发展、保障区域生态安全。基于该方法,以北京市为例,通过评估生态系统服务、生态系统质量和生态问题,构建生态修复与保护空间格局。研究结果表明：(1) 2000—2015年生态系统服务和质量退化区主要集中在平原区和密云水库北部,面积为760.4 km~2;生态系统质量低下区主要分布在西南部山区和东北部山区,面积为4925 km~2;水土流失问题区零星分布在山区,面积为130.1 km~2;基于以上三者的北京生态修复建议区总面积5606 km~2。(2)建议北京生态保护区6391 km~2,主要分布在北部山区和西南部山区,保护了79.63%的水源涵养功能,74.97%的土壤保持功能,58.79%的洪水调蓄功能和60.3%的自然栖息地。本研究构建的生态修复与保护空间识别方法体系,为北京生态修复和保护规划与生态安全格局构建提供科学依据,还可以为其他地区的生态修复与保护规划提供参考。     

Characterization of Households and its Implications for the Vegetation of Urban Ecosystems

Our understanding of the dynamics of urban ecosystems can be enhanced by examining the multidimensional social characteristics of households. To this end, we investigated the relative significance of three social theories of household structure—population, lifestyle behavior, and social stratification—to the distribution of vegetation cover in Baltimore, Maryland, USA. Our ability to assess the relative significance of these theories depended on fine-scale social and biophysical data. We distinguished among vegetation in three areas hypothesized to be differentially linked to these social theories: riparian areas, private lands, and public rights-of-way (PROWs). Using a multimodel inferential approach, we found that variation of vegetation cover in riparian areas was not explained by any of the three theories and that lifestyle behavior was the best predictor of vegetation cover on private lands. Surprisingly, lifestyle behavior was also the best predictor of vegetation cover in PROWs. The inclusion of a quadratic term for housing age significantly improved the models. Based on these research results, we question the exclusive use of income and education as the standard variables to explain variations in vegetation cover in urban ecological systems. We further suggest that the management of urban vegetation can be improved by developing environmental marketing strategies that address the underlying household motivations for and participation in local land management.     

基于生态系统服务重要性与生态敏感性的生态空间划设——以福建省永春县为例

生态空间的科学划设是国土空间用途管制的基础.以福建省永春县为例,选择生物多样性保护、水源涵养、土壤保持,并集成林业生态工程、已划设禁止开发区和城镇内的自然生态空间构建生态系统服务重要性指标,同时与生态敏感性指标综合,构建县域自然生态空间划设方法.结果 表明:永春县国土空间划定为3类空间,将其中禁止开发区、限制开发区划为...     

生态系统服务研究文献现状及不同研究方向评述

生态系统服务研究是生态学研究的前沿和热点。对生态系统服务文献发表情况和生态系统服务主要研究方向进行阐述分析。(1)通过Thomson Reuters公司ISI Web of knowledge 信息平台提供的Science Citation Index Expanded 数据库为数据源检索分析得到:生态系统服务研究从文献数量、作者、国家和机构上近年来都表现出陡增的趋势;最主要的研究国家为美国、英国、德国、澳大利亚和中国;涉及54 个学科,不同的国家侧重的研究领域不同;来自258 个期刊,55% 的文献集中在24 个主要期刊上,主要期刊平均影响因子5.976。(2)从生态系统服务评价方法、生态系统内部和生态系统外部驱动因素、基于生态系统服务的生态系统管理4个方面来评述生态系统服务的研究进展。其中生态系统内部驱动主要是指生物多样性和土地利用变化,生态系统外部驱动因素包括自然因素和人为活动。最后,对生态系统服务研究的发展做了展望。     

基于文献计量分析的生态系统服务研究:从理论研究到实践应用

作为生态学理论应用于实践的有力工具与关键环节,生态系统服务一直是生态学、地理学等学科的研究热点;近些年,亦是自然资源管理、城乡规划设计等实践应用学科的研究前沿。因此,相关学科并驾齐驱,结合生态系统服务研究,不断丰富其涉猎领域,支撑决策者权衡利弊,促进社会与自然环境的可持续发展。然而,在从理论研究走向实践应用的研究链中,存在一些被忽视却值得回顾的问题,生态系统服务研究有没有与实践应用相结合,这种结合的程度如何。研究检索近十年间国内外发表的生态系统服务研究,建立“需求驱动—研究匹配—应用结合程度”的分析框架,通过文献计量和相关分析方法,从生态系统服务研究和实践应用之间结合的有效性这一视角分析国内外该领域进展、存在的不足及发展趋势。经筛选共获得文献122篇;分析发现,绝大部分的研究开篇自述受实践需求驱动,并表示他们的研究与应用相结合。这类结合多集中在自然资源管理、规划类应用,只有少数研究将生态系统服务应用于小尺度的工程,如生态恢复工程(10.7%)和设计(2.4%)。在研究匹配方面,尽管有些文献构建了特殊的指标和技术方法促使两者之间建立链接;但整体而言,生态系统服务研究对实践的影响有限,特别...     

Risk Assessment and Risk Management: An Essential Integration

The integration of Risk Assessment and Risk Management is a necessary step in environmental regulation. The compromises involved in the Risk Management process can not be allowed to violate the scientific integrity of the Risk Assessment. The inclusion of a cost/benefit analysis necessitates the valuation of ecological processes. These values are based on the costs of replacement in volume, in kind, and in place. The Risk Management is then presented as a Rolling Stewardship where Risk Management is balanced with Cash Management.     

流域生态系统服务热点与冷点时空格局特征

生态系统服务热冷点的识别及其空间格局特征研究对生态保护规划有着重要的意义。目前有关生态系统服务热冷点的识别多采用直接分类法,缺乏对空间关系特征的综合研究。以延河流域为例,综合集成多源数据来模拟4种生态系统服务(土壤保持、植被碳固定、产水、洪水调节)的热点与冷点时空格局变化特征。主要结论为:(1)2001—2012年,延河流域土壤保持服务在流域下游高于上游,中游地区增长较快。植被碳固定服务和洪水调节服务在流域南部地区较强,且在中下游呈上升趋势。产水服务呈现\"南北低、中间高\"的分布格局,在流域上游呈下降趋势,在中下游呈上升趋势。(2)生态系统服务热点主要分布在延河中下游南部地区,冷点主要分布在延河上游地区。延河中下游南部地区4种生态系统服务均较强。生态系统服务保护效率最高的是延河上游。(3)延河流域林地的土壤保持服务、植被碳固定服务和洪水调节服务均强于其他土地利用类型,而产水服务较弱,湿地则相反。草地的土壤保持服务和植被碳固定服务相对较强。耕地的4种服务强于裸露地,裸露地的4种服务均较弱。湿地的土壤保持服务、植被碳固定服务和洪水调节服务保护效率最高,林地的产水服务保护效率最高。研究结果以期为流域生态系统服务保护与恢复决策提供理论支撑。     

生态产品价值实现理论研究的难点与对策

建立健全生态产品价值实现机制,是践行绿水青山就是金山银山理念的关键路径。聚焦生态产品价值实现理论研究,在文献调研的基础上,梳理总结了现阶段生态产品概念定义、产品目录、价值理论、价值评估与核算、价值实现路径等方面存在的一些难点问题,其中,概念定义方面的问题包括人类劳动是否是生态产品必需的生产要素、“生态产品”与“生态系统服务”之间概念界限不清晰等;产品目录方面的问题包括生态产品分类标准选择不当、终端产品和中间产品混淆、生态农产品与普通农产品难以区分等;价值理论方面的问题包括生态产品价值来源不明、价值构成不清等;价值评估与核算方面的问题包括生态产品价值重复计算、存量价值和流量价值不分、假想市场技术存在局限性、价格形成机制还需完善等;价值实现路径方面的问题包括对生态产品价值实现机制的持续性、系统性认识不足以及对产业生态化路径的研究不够等。针对这些问题,根据相关政策文件精神,分别提出对策建议,以此进一步完善生态产品价值实现理论基础,推动绿水青山向金山银山有效转化。     

中国生态区划研究进展:从格局、功能到服务

在总结国内外生态区域研究的基础上,系统梳理了中国现有的生态区划方案,总结出生态特征和类型区划、生态地理和格局区划、生态功能和服务区划三大类,分别对每个区划的指标、技术、方案、特点进行了归纳,并提出了各自存在的问题。现有研究缺少面向服务供需的生态系统区划,生态制图和更新的标准化技术也存在不足。为此,提出明确不同生态区划的科学或管理目标、强调人类需求对于生态系统服务的影响、重视全球气候变化对生态系统的现实作用和未来影响、加强现代制图技术在生态区划的作用、整合现有多原则和多目标的生态分区方案等五个方面的建议。     

水源涵养与水文调节:和而不同的陆地生态系统水文服务

水与生态系统的关系是重要的科学问题,并且受到社会广泛关注。水源涵养和水文调节都是陆地生态系统所能提供的水文服务,并从生态水文和水资源角度把生态系统的健康和完整性与人类社会的持续发展紧密联系起来,从而也要求动态和综合的视角加以深入研究。基于生态水文过程原理,对水源涵养和水文调节的概念进行了辨析,认为前者是后者的有机组成部分,相对具体、应用中务求精确明晰;后者则更具包容性、客观性和广泛适用性。文章进一步简要分析了当前国内外生态系统水源涵养和水文调节服务的主导评估方法,结果表明,水源涵养的评估以储水量法为主,而水文调节则以基于降水和蒸散的水量平衡法及综合模型法(如SWAT)为主。从生态系统服务相互作用的角度考量,实际上水源涵养和水文调节及其相关的其它服务类型(如固碳、土壤保持、生物生产、淡水供给等)存在着复杂的动态权衡或协同关系,在科学研究和生态系统管理实践中必须统筹考虑,以确保对科学问题的准确把握和促进\"水-生态-社会系统\"的高效、可持续发展。为此,必须加强对生态水文过程的长期观测和实验研究,并且关注空间异质性及尺度效应、时间动态性和利益相关者需求的多维性。     

生态系统服务价值的市场转化问题初探

为生态系统服务寻找建立特定的、真实的市场环境,将生态系统服务的间接价值转化为直接的经济价值,既有利于区域经济的发展,又可促进人们对生态系统服务功能的维持和保护。提出了生态系统服务价值的市场转化(率)概念,即生态系统服务价值市场转化是指为生态系统服务价值寻找建立特定的、真实的市场环境,使一些生态系统服务能够像普通商品一样进入市场流通,转化为直接的经济价值;而生态系统服务价值市场转化率(Cr)就是能够进入市场流通的服务价值(Va)占生态系统总服务价值(Vg)的比例。阐述了市场转化(率)的应用意义。在此基础上分析了全球及我国各类生态系统服务价值的市场转化情况,并提出了将来的发展思路。