生态功益:自然生态过程对人类的贡献

大自然是维系人类社会生存和维持文明发展的生命之舟,为人们的物质和精神生活提供必不可少的资源和环境条件及生态服务。生态功益是这些由自然生物过程产生和维持的环境资源方面的条件和服务的统称。本文从自然生产,维持生物多样性,调节气象过程、气候变化和地球化学物质循环,调节水循环和减缓旱涝灾害,改善与保持土壤,净化环境,为作物与自然植物传粉播种,控制病虫害,维护改善人的身心健康和激发人的精神文化追求等方面探讨和介绍生态功益及生态功益的经济评价。迅猛的人口增长、社会变化和技术发展已使承载人类社会的生命之舟受到严重破坏和巨大威胁。减少这些破坏和威胁是整个社会,特别是生态学エ作者面临的重大挑战.     

生态系统服务竞争与协同研究进展

生态系统服务作为生态系统评估的核心领域,是生态学的研究热点。生态系统提供服务的形式与能力受人类活动强烈影响,反之,生态系统服务的变化又影响着人类相关决策的制定。不同生态系统服务之间很难甚至不可能同时达到利益最大化,即存在着不同程度此消彼长的竞争关系。此外,不同生态系统服务之间也可能形成相互促进或抑制的协同作用。探讨不同生态系统服务的相互关系(竞争与协同作用),有利于揭示不同尺度利益相关方与生态系统服务之间的作用与反馈机制,避免生态系统服务的重复估算;同时可为制定与实施生态补偿、提高人类福祉提供科学依据,优化生态系统服务管理。综合研究了近期国外生态系统服务竞争关系与协同作用的相关文献,在简述当前生态系统服务研究若干问题的基础上,以生态系统服务竞争与协同为视角,厘清了生态系统服务竞争与协同的基本内涵,总结了生态系统服务竞争与协同的主要类型,探讨了生态系统服务竞争与协同的空间与时间尺度效应;介绍并总结了生态系统服务竞争与协同两种主要研究方法(生态-经济综合模型方法、基于土地利用的情景分析法)的特点与适应范围。     

生态系统服务及其保护策略

阐述了生态系统服务的定义、内涵及研究动态,比较了自然生态系统和人工系统提供的服务,提出了生态系统服务的保护策略和途径．生态系统服务是指对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能．生态系统的开放性是生态系统服务的基础和前提．生态系统服务的保护面临着许多困难和压力,如认识尺度的限制、生活水平的低下等．自然生态系统与人工系统在提供生态系统服务方面存在显著差异,后者没有缓冲保护和保险措施．民众行为、政府行为和经济手段等是保护生态系统服务的策略和途径．生态系统服务对于地球的持续使用和人类社会的持续发展起到决定性作用,必须努力加以保护     

生态系统服务对人类福祉的影响——以浙江省桐庐县为例

近年来,生态系统变化与人类福祉间的关系成为生态学领域的研究热点。基于桐庐县农业生产及土地利用情况,采用谢高地提出的生态系统服务价值当量表,对其进行了较有针对性地修正,据此计算桐庐县生态系统服务价值,以HDI(人类发展指数,Human Development Index)作为衡量人类福祉的指标,最后分析两者之间的相关关系,以探究生态系统服务对人类福祉的影响。研究结果显示:2005—2008年,生态系统服务价值平均每年减少0.157%,2009—2014年生态系统服务价值平均每年减少0.0948%,且两个时期的生态系统服务价值减少速率均都呈现逐年减少的趋势。人类发展指数一直在升高,其中2006年增长最多,达3.15%,2013年最少仅为0.64%,其中教育、预期寿命和经济这3个维度中经济指数增长最快,发展势头最为明显。但总体看来,2005—2014年期间桐庐县HDI的增长速度在不断减缓。表明桐庐县经济发展势头迅猛,经济社会快速发展。因此构成HDI的经济指标增长比较显著,从而促使HDI逐年增长。但随着桐庐县各行业用地需求不断增大,可耕作和建设的土地资源更加紧缺,保护与建设耕地难度越来越大,以致生态系统服务价值进一步缩减。生态系统服务价值与HDI及构成HDI的经济指数都呈现负相关关系,其中2005—2008年在控制经济指数的情况下,各项生态系统服务价值与教育指数均呈现显著正相关关系,随着生态系统服务价值的减少,HDI的增长速率不断降低。表明经济因素的高度发达,在一定程度上减缓了生态系统服务价值减少对人类福祉的负面影响,且生态系统服务对人类福祉的影响具有一定的滞后性。在特定的社会经济条件下,生态系统服务价值与教育会产生积极的相互作用。根据变化趋势,随着生态系统服务价值不断减少,人类福祉最终还是会受到负面影响。     

滨海新区生态系统服务功能供需量化研究

采用“功能当量”相对评估模型对滨海新区生态系统服务功能的供给量进行评估,并从供给与需求的角度出发,建立人类需求服务功能指标体系,以各生态系统类型所提供的“功能当量”为桥梁,重点研究人类需求服务功能的量化和方法,进而对天津市滨海新区生态系统服务功能进行供需量化分析,得出以下主要结论:滨海新区人均需求功能当量为0.43,人口总需求当量达10.7×10⁵,以及生态缺口现状为2.4×10⁵;针对目前新区生态系统功能呈现出供给小于需求的现状,从合理控制人口数量、增加生态系统面积、提高生态系统服务质量三方面提出指导性建议。     

湖泊生态服务受益者分析及生态生产函数构建

生态系统服务管理作为生态系统管理的优化方式,是生态学研究的前沿方向。湖泊生态系统服务管理是指综合利用生态学、经济学、社会学和管理学等学科知识,对影响湖泊生态系统结构、过程、功能的关键因子进行调控,提高湖泊生态系统服务供给水平和供给能力的过程。近年来国内外学者针对湖泊生态系统服务内涵、分类、经济价值评估等方面开展了大量研究,极大地促进了湖泊生态系统服务从认知走向管理实践。然而,现有研究在开展湖泊生态系统服务价值评估时多忽略生态系统服务受益者和生态系统特征对生态系统服务的边际影响分析,无法揭示生态系统服务空间流动和转移特征及生态系统服务时空权衡关系,制约了生态系统服务研究与管理决策和政策设计结合。在综述湖泊生态系统服务定量评估方法的基础上,认为通过生态系统服务受益者分析确定湖泊生态系统最终服务,并通过构建生态生产函数确定湖泊生态系统服务权衡关系及湖泊生态系统特征对生态系统最终服务的边际影响,是生态系统服务走向管理实践和政策设计的科学依据,可以确保生态、社会、经济可持续发展。     

基于生态系统服务层级关联性的景感营造实现途径

生态系统服务是建设人类与生态系统和谐共处的桥梁,景感营造是维持可持续发展的重要途径。然而两者之间的关系并不清晰,这限制了景感营造的实践和功能发挥。从人类需求的角度论证了生态系统服务的层级关联性,生态系统所提供的支持服务、供给服务、调节服务和文化服务具有依次发展的层级关系并且各服务之间相互协同。生态系统服务为景感营造提供愿景与载体,景感营造保持、改善与增强生态系统服务,景感营造的作用与生态系统服务的效能相辅相成。最后基于生态系统服务的层级关联性与可持续发展的建设路径提出景感营造的实现途径：（1）生态系统服务供给的物质愿景与载体通过农业景观、大地艺术的建造方式体现物质的精神内涵;（2）生态系统服务提供的精神愿景与载体通过建设文化景观、展现生态文化的方式把精神内涵物质化。不同景感营造途径的构建其目的都是通过生态系统各类型服务之间的协同作用来实现景感的整体化表达从而增强可持续发展。本研究分析结果有助于为生态系统服务价值衡量和景感生态规划提供理论基础。     

生态系统服务与自然资本价值评估

生态系统服务是生态系统提供的商品和服务,是人类生态和发展的物质基础和基本条件,是人类拥有的关键自然资本。概述了生态系统服务的内涵及类型,介绍了当前国内外有关生态系统服务及自然资本的价值理论、价值评估的各种方法及其类型;评述了研究的主要进展,存在的主要问题、难点和研究的主要趋向。认为生态系统服务及自然资本的价值评估研究是建立生态－环境－经济综合核算体系（可持续发展核算体系）的重要内容和关键环节,完善价值评估的理论与经济技术方法是生态系统服务价值评估研究亟待解决的问题。     

Interactions of ecosystem properties,ecosystem integrity and ecosystem service indicators—A theoretical matrix exercise

The ecosystem service concept is becoming more and more acknowledged in science and decision-making, resulting in several applications in different case studies and in environmental management, but still it is developing in terms of definitions, typologies and understanding its complexity. By examining the interrelations between ecosystem properties, ecosystem integrity, biodiversity, ecosystem services and human well-being qualitatively, the mutual influences on each constituent of the ‘ecosystem service cascade’ are illuminated, giving an impulse for further discussions and improvements for a better understanding of the complexity of human–environmental systems. Results of the theoretical interactions are among others the assumption that provisioning services exclude or compete with each other, while the role of biodiversity was found to be supporting for regulating services and cultural services. Ecosystem services meet the criteria of being adequate human–environmental system indicators and therefore, they are an appropriate instrument for decision-making and management.     

农业结构转型对生态系统服务与人类福祉的影响——以西安都市圈两种农业类型为例

研究城市化地区农业类型转变对农业生态系统服务与人类福祉的影响,对调控都市农业发展、维持农业生态系统服务以及提升农户福祉等具有重要意义。以西安都市圈两个农业类型转变的村庄为案例,通过入户调查对村域的生态系统服务价值及人类福祉进行测算,分析农业转型下生态系统服务与人类福祉的相互影响。结果表明:(1)农业结构转型过程中,以粮食耕种为主的马家村的生态系统服务价值由2000年141.88×10~4元减少至2017年117.58×10~4元(降幅为17.13%);而以蔬菜种植为主的火箭村生态系统服务价值由727.23×10~4元增长至1753.23×10~4元(增幅达141.08%),其变化主要源于农业劳动力、农户行为及农业类型的影响。(2)不同农业类型下人类福祉差异明显,以蔬菜种植为主的火箭村人类福祉比以粮食种植为主的马家村高出89%;表明由传统粮食种植转向现代都市农业可以提高人类福祉,在各福祉指标中农业纯收入对农户福祉影响最为显著。(3)不同农业类型下生态系统服务与人类福祉的相关程度不同,但都与农产品供给呈正相关,与农业纯收入呈负相关。以传统粮食种植为主的马家村村民对生态环境的关注度较低,而转向蔬菜种植的火箭村对水质等生态环境的关注度开始提高。生态系统服务价值和农户福祉的提升与农业类型显著相关,因此,可通过政府引导农户规划农业用地类型以优化景观格局,从而维持农业生态系统服务的可持续发展。     

稳态转换视角下生态系统服务变化过程与作用机制

优化生态系统服务供给是实现人类社会与自然生态系统和谐发展的必然途径。生态系统在平衡与非平衡之间复杂的转化模式使生态系统服务研究备受阻力,如何科学地解析生态系统服务内在调控机制是实现从自然资源利用到生态系统功能优化的关键。从论述生态系统稳态转换驱动机制入手,阐明扰动发生后稳态转换的路径、生态系统功能对扰动的响应模式;基于稳态转换视角深入诠释生态系统服务内涵及变化过程,以"结构-过程-功能-服务-人类福祉-可持续性"为核心架构来发展生态系统服务理论框架,并从生态系统敏感性和恢复力等内在属性探讨生态系统服务对结构和功能变化的响应情况;解析当土地利用变化超过生态系统阈值时,各项生态系统服务间的互馈作用。基于稳态转换视角评述生态系统服务变化过程与作用机制,以期为生态系统服务研究及生态系统管理提供新视角。     

稻田气体调节功能形成机制及其累积过程

生态系统服务功能在维持人类生存和发展的环境过程中发挥着重要的作用,研究生态系统服务功能形成机制以及人类活动的干扰如何影响生态系统功能和服务的实现是今后生态系统服务功能研究的一个重点。选取上海市奉贤县五四农场的一块农田生态系统,研究其气体调节功能形成和累积过程,同时研究人类干扰(施氮肥)对农田气体调节功能的影响。研究结果显示,施肥量对稻田气体调节功能形成和累积过程以及价值累积过程产生较大影响。在所有施肥处理中,施肥量最高的N 4处理提供最高的气体调节功能价值,为1.98×104yuan.hm-2。因此通过微观实验可以研究生态系统服务功能形成机制和累积过程,并可研究人类干扰造成生态系统服务功能物质量和价值量的变化。     

基于供需平衡的北京地区水生态服务功能评价

水生态系统的服务功能受到人类活动的严重胁迫和剧烈影响,对水生态服务功能的人类占用和胁迫效应进行研究具有重要意义.本文采用水当量方法,计算了1998-2007年北京地区人类活动对水生态服务功能的占用当量,并结合水资源供给量评价了人类活动对水生态系统的胁迫效应.结果表明：1）北京地区近10年人类活动的水当量超过其供给量的5～17倍;2）不同生态服务功能类型的水当量排序为：水环境净化>水资源供应>水生境维持>水安全调蓄;3）在时间序列上,水当量超过供给量的倍数呈先升后降的趋势,1999年的占用量超过其供给量的倍数最大.该研究揭示了北京地区人类活动对水生态系统服务的占用量远超过其可供给量,造成该地区水资源的过度占用,进而占用和影响其他地区的水生态服务功能.     

密云水库上游流域生态系统服务功能空间特征及其与居民福祉的关系

生态系统管理的一个重要挑战是在区域尺度上管理生态系统服务并提高当地居民福祉。以2009年土地利用数据和社会经济数据为基础,利用InVEST模型和空间制图在乡镇尺度上对密云水库上游流域水资源供给服务、土壤保持服务、水质净化服务、产品供给服务以及居民福祉进行了定量评估和空间特征刻画,并探讨了生态系统服务与居民福祉的不同关系模式。结果表明,流域内各乡镇土壤保持服务从上游到下游呈逐渐递增的趋势,水质净化服务从上游到下游整体上也呈逐渐递增的趋势,流域内水质净化服务功能与水资源供给服务、粮食供给服务、蔬菜供给服务以及畜牧产品供给服务在空间上呈显著负相关;基于生态系统服务与居民福祉在空间上的聚集特征,可将56个乡镇划分为低服务低福祉模式、供给服务依赖模式和高服务高福祉模式,针对这3种关系模式特点,可分别提出改善生态系统服务功能和居民福祉的管理措施。案例研究可为其他区域实施分区管理、协调生态系统服务功能保护与居民福祉的关系提供借鉴。     

生态系统服务功能管理研究进展

生态系统给人类提供了自然资源和生存环境两个方面的多种服务功能,这些服务功能的可持续供给是经济社会可持续发展的基础.然而,生态系统服务功能从认知走向管理实践面临着严峻挑战,包括:定量测度、多种服务功能权衡、生态系统服务功能多尺度关联、生态系统服务功能与政策设计的结合.针对这些难点,近年来生态系统服务功能管理研究主要集中在以下领域:生态系统服务功能度量;生态系统服务功能与人类福祉的关系;多种生态系统服务功能权衡;生态系统服务功能保护规划;基于生态系统服务功能的生态补偿机制.为了进一步推动生态系统服务功能管理实践,应该进一步加强生态系统服务功能供给的理论研究;增加生态系统服务研究结果表达的多样性;增加与社会学、经济学、人口统计学等领域跨学科研究;进一步探索生态系统服务功能研究的结果如何运用到管理决策中,促进在管理实践中的应用.     

卧龙自然保护区生态系统服务福祉贡献评估:当地居民的视角

福祉贡献是生态系统服务的核心,也是生态系统管理和恢复的目标之一。从当地居民的角度,以卧龙自然保护区为例,调查了生态系统服务的福祉贡献,研究了生态系统服务、福祉贡献和受益者之间的联系。研究表明,从福祉角度看,24种生态系统服务的福祉贡献存在差异,表现为社会福祉高于个人福祉。从生态系统服务类型来看,调节服务的福祉贡献高于文化服务和供应服务,特别是净化空气、预防自然灾害和淡水供应这3项生态系统服务的福祉贡献最高。从生态系统服务的变化趋势和福祉贡献来看,由于生物多样性保护和生态恢复政策的实施,采集、传统农作物、牲畜和土壤肥力等生态系统服务呈下降趋势,其中土壤肥力是下降趋势明显且对受访者福祉贡献较大的生态系统服务类型,可确定为关键的生态系统服务。多元方差分析和逻辑斯蒂回归分析表明,生态系统服务的福祉贡献与受访者的性别、年龄、职业、收入构成等因素显著相关。研究分析了影响生态系统服务福祉贡献差异性的原因并提出了相应的管理对策。     

人类活动对北京空气质量影响的综合生态评价

为给北京未来的空气污染控制政策的制定提供科学依据,采用基于压力-状态-响应模型框架构建的指标体系、生态服务功能估算和历史分析相结合的方法,探讨了人类活动、人工调节措施(1983~2003年)和生命支持系统生态服务功能(北京建城初~2003年)对北京城市生态系统空气质量影响的综合评价方法,结果表明:(1)人类活动对北京城市空气质量综合影响的排序结果前3位排名为2003年(0.619)、2001年(0.598)和2002年(0.578),后3位排名为1983年(0.392)、1984年(0.395)和1985年(0.495),综合影响总体趋向积极且稳步上升;(2)1983~2003年北京市的人类活动对北京城市空气质量消极与积极影响同时增强,城市空气质量自1998年后有所改善;(3)压力指数p与响应指数r呈极显著负相关关系,相关系数-0.995(p<0.001);(4)不同响应指数下的状态指数变化表明随着响应指数的增加,北京空气质量改善,但是在响应力度不强时其消极影响占主位;(5)1900年以前北京市人类活动对空气环境的影响很小,北京市生命支持系统的生态服务功能可以调节其影响;1975年后,北京市生命支持系统的生态服务功能显著下降,城市空气质量恶化,但随着人工调节能力的增强城市空气质量自1998年后趋于改善。     

生态系统生产总值核算:概念、核算方法与案例研究

生态系统产品与服务功能是人类生存与发展的基础。生态系统生产总值(GEP)可以定义为生态系统为人类福祉和经济社会可持续发展提供的产品与服务价值的总和,包括生产系统产品价值、生态调节服务价值和生态文化服务价值。生态系统生产总值核算的基本任务有3个,即核算生态系统产品与服务的功能量、确定生态系统产品与服务的价格、核算生态系统产品与服务的价值量。生态系统生产总值核算可以用于揭示生态系统为经济社会发展和人类福祉的贡献,分析区域之间的生态关联,评估生态保护成效和效益。以贵州省为例,探讨了生态系统生产总值核算的应用方法,评价了贵州省生态系统为贵州和其他地区人们福祉和支撑经济社会发展所提供的产品和服务及其经济价值总和。评价结果显示,贵州省2010年全省生态系统生产总价值为20013.46亿元,人均GEP 57526元,是当年该省国民生产总值和人均GDP的4.3倍。研究表明,生态系统生产总值的核算可以反映生态系统对经济社会发展的支撑作用,并为建立生态系统保护效益与成效的考核机制提供基础。     

草地生态系统服务功能分析及其评价指标体系

草地生态系统服务功能是指草地生态系统及其生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。根据最新的研究成果 ,结合草地生态系统提供服务的机制 ,将草地生态系统的服务功能划分为产品提供、调节功能、文化功能和支持功能四大类 ,其中 ,产品提供功能可分为畜牧业产品和植物资源产品两类 ,调节功能则包括气候调节、土壤C累积、水资源调节、侵蚀控制、空气质量调节、废弃物降解、营养物质循环 ;文化功能主要包括民族文化多样性和休闲旅游 ;支持功能则包括固沙改土及培肥地力和生境提供。在上述服务功能机制分析的基础上 ,构建了由 13个功能指标组成的草地生态系统服务功能评价指标体系。