生态系统管理的多目标体系和方法

20世纪90年代以来,人们开始采用“生态系统管理”这种基于生态系统原理的综合方法管理自然资源和生态环境,促进人类与自然的和谐发展。然而,生态系统自身的复杂性、动态性及不确定性特点使得“生态系统管理”难以形成明确的定义和方法体系,系统的多重尺度和目标也增加了管理的难度。近20年兴起的系统工程主要针对大规模复杂系统进行研究,实现系统的总体优化。多目标决策和决策支持系统是系统工程的常用技术方法,生态系统管理是“基于目标”的管理模式。本文概述了生态系统管理的概念和要素,从构建管理体系的角度着重阐述了生态系统管理目标体系的结构、构建过程及目标间的相互关系,针对生态系统的复杂特性探讨了多目标决策方法和决策支持系统在生态系统管理中的应用,以期能够对形成具有普遍意义和实际操作性的生态系统管理方法体系起到借鉴作用。     

生物多样性与生态系统服务评估指标与方法

评估、模拟和预测全球生物多样性和生态系统服务的状态、趋势及其对人类福祉的影响,是当前生物多样性和生态系统服务研究领域的重要任务。指标和数据、模型和情景是推动生物多样性与生态系统服务评估研究理论建设和方法集成的重要工具。但是,目前对生物多样性和生态系统服务评估的指标体系和技术方法的综合对比研究相对缺乏。因而,系统评述了生物多样性和生态系统服务评估的概念框架、评估指标以及各类评估模型和方法的最新进展。生物多样性—生态系统功能—生态系统服务—人类福祉的级联框架是极具逻辑性的生物多样性和生态系统服务评估框架。现有的评估指标体系和模型方法还存在很多的问题和挑战,难以充分揭示生态系统服务的形成和影响机制、服务之间的联系和作用机理,有效地指导生态系统服务管理和决策制定。然而,这些评估指标和方法可为构建生物多样性与生态系统服务综合集成模型研究的框架提供重要的切入点。基于此,提出了生物多样性与生态系统服务综合集成模型研究的核心内容:i)目的:基于自然—社会综合特征的情景分析确定所解决的科学问题,输出生态系统服务管理和决策制定方案;ii)内容:尺度、生态系统服务类型、生物多样性的层次结构、组分间相互关系、驱动要素、多源数据的综合分析;iii)方法:对现有的各类模型和模型组合进行比较和不确定性分析,建立符合区域实际需求的生物多样性与生态系统服务综合制图模型库。在此基础上,建议我国应尽快发展适合中国区域特点的标准化指标体系和综合评估模型系统,定期对生物多样性和生态系统服务进行综合评估,掌握生物多样性和生态系统服务的变化趋势,提升我国在生物多样性和生态系统服务研究领域的国际地位和话语权。     

基于核算目的的生态系统服务估价方法研究进展

开展生态系统服务价值评估不仅是健全生态系统核算方法、完善已有核算体系的重要环节之一,也是加快生态文明体制改革、建设美丽中国的关键技术之一。然而,已有文献少有根据核算目的对生态系统服务的估价方法进行系统梳理并加以区分,这将会从需求侧造成对生态系统服务价值的高估,使不同部门之间的测度结果产生不一致。本文基于生态系统核算目的,对生态系统服务的估价方法展开综述。首先,从生态系统服务的内涵与价值入手,对生态系统服务价值的分类方法进行梳理,总结了生态系统服务经济单位的途径,以识别生态系统服务纳入国民经济核算体系的程度;其次,系统阐述了已有生态系统服务估价方法的内涵、适用范围和数据需求;再次,从生态系统核算的角度,探讨不同类型生态系统服务所适用的估价方法;最后,分析了当前研究存在的不足,并对未来研究予以展望。     

湖泊-流域生态系统管理的内容与方法

在流域生态系统管理研究综述的基础上,对湖泊一流域生态系统管理的概念进行了界定,对水环境管理、综合流域管理与流域生态系统管理之间的差异进行了对比分析。确定了生态系统生态学、流域生态学、生态系统健康和流域方法为湖泊．流域生态系统管理的理论基础,生态系统方法和流域分析为其方法学基础。在上述分析的基础上,提出了湖泊．流域生态系统管理的6个主要步骤：研究范围界定、基础信息收集与基本生态学问题的分析和评价、管理目标设定、系统综合、生态系统综合评价、适应性管理;识别出湖泊-流域生态系统管理中的3个关键问题：①生态系统管理中的不确定性和障碍分析;②流域土地利用变化对湖泊水质和生态系统的影响;③流域生态子系统与社会子系统的关联。     

试论农业生态系统的多样性

探讨农业生态系统多样性的概念和性质,建立农业生态系统多样性研究的农业生态系统分类方法,研究描述农业生态系统多样性特征的一些指标,提出进一步加强农业生态系统多样性研究的建议。     

生态系统稳态转换检测研究进展

在气候变化、人类活动等影响下,生态系统结构和功能可能发生大规模的突变,导致生态系统从一个相对稳定的状态进入另一个稳定状态,这种现象称为稳态转换。由于生态系统的复杂性,准确刻画生态系统多稳态并界定其临界点尚存在挑战,提升对生态系统稳态转换的检测和预测能力依旧是生态学领域研究的热点和难题。基于多稳态理论和稳态转换经典概念框架,阐释了稳态转换检测的理论基础;归纳总结出四种稳态转换检测方法的原理和优劣势;鉴于稳态转换的尺度依赖性,梳理了单一生态系统、区域综合生态系统和全球生态系统不同尺度下的稳态转换检测方法、研究思路和应用案例。基于研究进展和问题现状,提出在未来研究中,亟待发展适应复杂系统的综合检测方法;创新稳态转换多尺度分析的技术方法体系;深化生态系统稳态转换驱动机制研究,构建多元耦合机理模型;进而深化稳态转换检测结果链接生态系统管理的实践研究;解析生态系统服务和可持续发展机制。     

生态系统核算研究进展

生态系统核算的本质是通过对生态系统服务、生态系统资产的实物量和价值量进行计算,将生态系统的数量信息纳入国民经济核算体系,将生态系统的保护目标融入经济社会决策,以更好地实现生态环境与经济社会协调发展的战略构想.本文对生态系统核算基本问题、生态系统核算账户设计、生态系统估价方法等方面展开综述.首先,通过对生态系统服务理解的阐述和归类,立足于最终生态系统服务观阐明了生态系统的运行过程,扩展了国民账户体系(SNA)的生产范围.其次,梳理并设计了生态系统资产账户、生产账户和供给使用账户,就生产范围扩展方法对生产账户的不同影响进行对比.再次,区分了基于交换价值的核算方法和基于福利经济理论的核算方法,并指出基于交换价值的核算方法与SNA理论基础更为匹配.最后,对当前研究存在的不足进行分析,并对未来研究予以展望.     

舟山海域生态系统服务能值价值评估

能值作为一种以生态系统为中心的量化方法,其核心建立在对生态系统的各种输入分析基础之上,是一种典型的供给者方法。而生态系统服务属于系统的输出,是人类获得的福祉,辨别及量化生态系统服务(生态系统输出)的方法称之为使用者方法。以海域生态系统的供给、调节、文化和支持四类服务体系框架为基础,以生态系统的输出(生态系统服务)为出发点,计算了舟山海域生态系统服务的能值货币价值,为运用能值方法(供给者方法)来量化生态系统服务(使用者方法)提供一种新的思路。结果表明:舟山海域生态系统服务单位面积年能值货币价值为1.1297能值元/m2。在所评价的四类生态系统服务价值中,支持服务占总价值的55.00%,其次是文化服务占总价值的20.82%,调节服务占总价值的20.08%,供给服务最小,仅占总价值的4.09%。研究结果为开发、利用、管理舟山海域生态系统提供了重要的信息。     

生态系统核算研究进展

生态系统核算的本质是通过对生态系统服务、生态系统资产的实物量和价值量进行计算,将生态系统的数量信息纳入国民经济核算体系,将生态系统的保护目标融入经济社会决策,以更好地实现生态环境与经济社会协调发展的战略构想.本文对生态系统核算基本问题、生态系统核算账户设计、生态系统估价方法等方面展开综述.首先,通过对生态系统服务理解的阐述和归类,立足于最终生态系统服务观阐明了生态系统的运行过程,扩展了国民账户体系(SNA)的生产范围.其次,梳理并设计了生态系统资产账户、生产账户和供给使用账户,就生产范围扩展方法对生产账户的不同影响进行对比.再次,区分了基于交换价值的核算方法和基于福利经济理论的核算方法,并指出基于交换价值的核算方法与SNA理论基础更为匹配.最后,对当前研究存在的不足进行分析,并对未来研究予以展望.     

生态系统服务消费计量——以传统农业区贵州省从江县为例

目前国内对生态系统服务的研究多是从供给的角度对生态系统服务的功能量和价值量进行评估,对生态系统服务的消费及其与供给的相互关系重视不够。以传统农业区贵州省从江县为例,利用不同计量方法对当地居民对生态系统服务的消费进行测算,并对当地的生态系统服务供给-消费平衡关系进行衡量。结果表明:(1)价值量方法、能值分析方法和生态足迹方法的计量结果都说明,从江县居民对供给服务的消费构成了生态系统服务消费的主体部分;(2)运用能值分析方法和生态足迹方法得到的负荷能力系数表明,从江县2007年基本上处于生态系统服务供需平衡状态。尽管几种方法各有优缺点,但都不失为计量生态系统服务消费的有效方法。     

Variation in the methods leads to variation in the interpretation of biodiversity–ecosystem multifunctionality relationships

生物多样性常常和生态系统多功能性(生态系统同时提供多个生态系统功能的能力)正相关。然而,生物多样性与生态系统多功能性的关系是否依赖于生态系统功能的数目有诸多争议。其中,生物多样性对生态系统多功能性的影响或许不随生态系统功能数目的变化而变化,或者随生态系统功能数目的增多而增强。我们期望通过研究不同生态系统多功能性指数的统计原理来解决这些争议。 我们使用了模型模拟和一系列来自不同空间尺度(从局域到全球)和不同生物群系(温带和高寒草地、森林和干旱地)的经验数据。我们回顾了量化生态系统多功能性的三种方法,包括平均值法、加和法和阈值法。我们发现随着生态系统功能数目的增加,生物多样性与生态系统多功能性的关系要么不变,要么增强。这些结果可由平均和加和的多功能性指数的统计原理来解释。具体来讲,当利用生态系统功能的平均值计算多功能性指数时,由于多样性对多功能性的效应等于多样性对单个生态系统功能效应的平均值,所以不会随生态系统功能数目的变化而变化。同样的道理,当利用单个生态系统的加和值计算多功能性指数时,多样性的效应会随着生态系统功能数目的增加而增强。我们提出了一个改进的多功能性指数,将平均或加和多功能性指数转化为标准化的多功能性指数, 以便于对不同研究的结果进行比较。此外,我们提出了基于变量数值范围的标准化方法来解决阈值法的数学假象问题(多样性效应随生态系统功能数目的增加而增强)。我们的研究结果表明,量化多功能性指数的方法不同,结果也不同。因此,有必要加深对不同方法数理基础的理解。而标准化的多功能性指数为比较不同研究中的生物多样性与生态系统多功能性的关系提供了有效的方法。     

生态系统及其服务保护评估:指标与方法

生态系统及其服务的保护日益成为保护生态学研究的前沿和热点领域.本文对国际上生态系统保护和生态系统服务评估的最新概念和方法进展进行综述,主要包括生态系统保护状况及濒危或保护优先等级确定的指标、标准,以及生态系统服务评估和保护的主要方法(包括参数法、模型法和定量指标法),并结合中国生态保护研究的进展和需求,明确了急需解决的问题:1)提出适合中国国情的生态系统保护评估的指标、标准和方法;2)发展生态系统服务评估的定量化方法;3)确定生态系统和生态功能保护需求及其空间优化布局;4)生态系统及其服务保护的政策和激励机制.这些问题的解决将会为生态文明建设提供重要保障.     

IUCN生态系统红色名录研究进展

生态系统红色名录作为物种红色名录的重要补充,是基于生态系统水平上的生物多样性评估,对于重要生物的生境保护至关重要。当前,世界自然保护联盟(IUCN)将IUCN生态系统红色名录评估方法作为生态系统受威胁状况评估的正式标准,广泛应用于全球生态系统的评估,在生物多样性保护和生态系统管理中发挥着重要作用。随着IUCN生态系统红色名录评估体系的修订和推广,其评估标准日趋完善,但生态系统制图、生态系统崩溃的概念以及实际操作层面仍面临挑战。本文回顾了生态系统红色名录的发展过程,归纳了IUCN生态系统红色名录评估方案中生境范围退化(标准A)、生境限制分布(标准B)、非生物环境退化(标准C)、生物过程退化(标准D)以及威胁定量分析(标准E)这5个指标的含义和评估过程,并围绕IUCN生态系统红色名录实际评估中面临的挑战,论述了利用遥感和生态模型可能提供的解决方案。文中指出,明确生态系统分类体系以及生态系统崩溃等基本概念对生态系统红色名录评估至关重要;尺度效应是评估过程的重要影响因素;多尺度评估是丰富生态系统红色名录空间信息的潜在方法;耦合遥感和生态模型等手段共同参与评估,是未来研究IUCN生态系统红色名录的重要方法。     

生态系统服务价值评估研究进展

生态系统服务价值评估是当前生态经济学和环境经济学的研究热点和焦点。在系统回顾国内外生态系统服务价值评估研究进展的基础上,从研究对象、价值构成、研究方法、时空过程等4个方面对生态系统服务价值评估的当前特征进行了分析,探讨了价值评估中评估基础、评价方法以及结论应用等问题。指出国内必须加强生态系统服务理论和方法研究。展望了未来生态系统服务价值评估研究和工作的重点领域。     

生态系统服务供给和需求研究评述及框架体系构建

生态系统服务供给和需求联系着自然生态系统与社会经济系统,对生态系统服务供给和需求的研究有助于加强生态系统管理和实现资源优化配置,从而保障区域生态安全与社会经济可持续发展。本文在系统梳理国内外相关研究的基础上,对生态系统服务供给和需求的概念内涵、评估方法和实践应用等方面进行全面综述。从理论发展的角度看,虽然目前已取得较为丰富的研究成果,但是现有研究仍较为分散,缺乏统一的生态系统服务供需研究框架体系。鉴于此,本文在对生态系统服务供给和需求的研究范畴进行拓展的基础上,按照“理论-方法-实践”相统一的研究脉络,构建了“定性-定位-定量-定策”的生态系统服务供给和需求研究框架体系,最后提出未来研究应围绕“重点关注生态系统服务供给和需求的空间转移规律、加强生态系统服务供给和需求的定量方法研究、深化生态系统服务供给和需求应用管理实践和建立生态系统服务供给和需求应用评价机制”等方面展开,以期促进生态系统服务供给和需求的理论与实践研究。     

生态系统健康评价方法初探

生态系统是维持人类环境的最基本单元,生态系统功能主要体现在两个方面：一是生态服务功能（service);二是价值功能（goods)这两种功能是人类生态和发展的基础,生态系统健康是保证生态系统功能正常发挥的前提,结构和功能的完整性,具有抵抗干扰和恢复能力（resilience)、稳定和可持续性是生态系统健康的特征,生态系统健康评价需要基于生态系统的结构、功能过程来确定指标,包括生态系统的完整性,适应性和效率,生态系统健康评价主要有两种方法：一是指示物种评价,二是结构功能指标评价,结构功能指标评价包括单指标评价,复合指标评价和指标体系评价,指标体系评价中又包括自然指标体系评价,社会－经济－自然复合生态系统指标体系评价,本文针对生态系统健康的不同评价方法进行了对比研究,同时,针对不同的生态系统类型应选择其健康评价方法方面进行了简要的阐述。     

重庆市生态系统服务价值动态评估

研究生态系统服务价值的动态变化对于区域生态环境的保护和恢复具有重要意义.本文分别采用Costanza等和谢高地等确定的生态系统服务价值评估方法,对重庆市1997-2005年的生态系统服务价值进行估算.结果表明:重庆市生态系统服务价值总体上呈增长趋势,生态系统服务价值与GDP的比值呈下降趋势;灰色系统预测的结果显示,重庆市生态系统服务价值将继续增长;采用Costanza等方法、2000年不变价的谢高地等方法和当年价的谢高地等方法计算得到的生态系统服务价值数值差异较大,不同的方法之间可比性较低;3种方法分别回答了不同的问题,采用Costanza等方法主要反映了生态系统服务价值对土地利用变化的响应,采用2000年不变价还反映了生物量的变化对生态系统服务价值的影响,而采用当年价除反映了土地利用、生物量变化的影响外,还部分地反映了人们对生态系统服务支付意愿的变化.     

生态系统服务需求、供给和消费研究进展

生态系统服务的持续供给是社会和自然可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足需求和提高自身福祉。研究人类对生态系统服务的需求、消费,分析生态系统服务的供给与需求关系,对生态系统的管理、土地发展规划和资源的合理有效配置具有重要意义。首先分析了生态系统服务需求、供给和消费的内涵与特征,辨析了生态系统服务的有效需求和潜在需求、有效供给与潜在供给,进而提出了生态系统服务需求与供给研究框架,指出应研究生态系统服务供给和需求的空间关联以及生态系统服务需求弹性差异,进而因地制宜地调控生态系统服务供给使得生态系统服务效用最大化。梳理并比较了对生态系统服务供给和需求的量化指标和研究方法,包括基于土地利用和土地覆被的生态系统服务供需关系矩阵法、生态足迹法、公众参与法、模型计算法等。提出了未来的相关研究主要应从不同群体的需求弹性差异、跨学科与多源数据结合的需求定量评估方法、供需关系的多尺度分析、生态系统服务需求与人类福祉的耦合机制拓展等方面展开,为生态系统服务调控管理和社会的可持续发展提供切实可行的科学依据。     

生态系统通量研究进展

开展生态系统通量的长期定位观测研究具有重要的意义,本文在总结生态系统通量概念与内涵的基础上,概要介绍了全球通量网、区域通量网(美洲网、欧洲网、亚洲网)和中国陆地生态系统通量观测研究网络的建设与发展历程,以及生态系统通量的主要研究方法,包括微气象学方法(涡度相关法、质量平衡法、能量平衡法和空气动力学法)和箱式法(静态箱法和动态箱法)及其基本工作原理;系统地对不同生态系统类型,包括森林生态系统、农田生态系统、草原生态系统和水体生态系统的CO₂通量、N₂O通量、CH₄通量、热通量等研究成果、方法及进展进行了评述;最后,结合我国不同生态系统类型通量研究的现实与需要,从生态系统通量研究的策略、水平、方法以及资金的投入、数据的管理与使用等方面提出了一些合理化建议与展望.     

森林生态系统健康及其评估监测

介绍了森林生态系统健康的概念及其内涵 ,并主要从管理目标途径、生态系统途径和综合途径等方面对森林生态系统健康进行了探讨 ,分析了已有的森林生态系统健康评估的思想和方法 .生态指示者的广泛应用是目前森林生态系统健康评估监测的主要手段 .此外 ,文中还综合介绍了森林生态系统健康评估方法 ,特别是详细介绍了EMAP和FHM等研究计划 ,以期对我国目前的森林生态系统健康研究有所借鉴