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。     

自然保护区居民福祉的历时性——以陕西佛坪国家级自然保护区为例

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。选择陕西佛坪国家级自然保护区居民福祉进行历时性研究。构建了不同于较大范围和行政区域尺度的福祉指标测量体系,包括了主、客观福祉和千年生态系统评估下的人类福祉,然后对保护区居民从1995经2005至2015年的主、客观福祉和人类福祉指标进行了定量评估和特征刻画。历时数据结果表明:总体上看,保护区居民福祉有明显提升,2005—2015年阶段比1995—2005年阶段的增幅更多;居民主、客观福祉在各方面有了明显提升;人类福祉在基本生活与服务、安全、选择和行动的自由等方面有显著提高,健康方面有显著下滑。通过回归分析的结果表明:受访者居住地与保护区的距离等部分人口特征对提升居民主、客观福祉和人类福祉有着显著的积极影响。结合陕西省佛坪县实际情况,针对如何提升保护区居民福祉,提出了巩固生态系统服务成果、经济发展共建共享、社区共管助力旅游开发、提升教育水平促进旅游就业等建议。     

景观服务及其空间流动：连接风景园林与人类福祉的纽带

风景园林空间及其功能是人类福祉的基本来源,而人类福祉需求则是风景园林可持续发展的基本驱动力。厘清风景园林与人类福祉的关系对风景园林创建美好生活具有重要意义。从服务角度强调风景园林对人类福祉的贡献,梳理风景园林提供的景观服务类型,分析景观服务的空间流动过程、类型及其机制,从而揭示出景观服务在哪里产生、流向哪里、实际在哪里被使用等过程。基于景观服务及其空间流动特征,提出基于景观服务供需平衡的风景园林空间管理框架,以期为满足人类福祉需求的风景园林空间布局和管理决策提供新思路。     

生态系统服务权衡与协同研究进展

作为链接人类福祉和生态系统的桥梁,生态系统服务成为地理学、生态学和其他相关学科的重要研究内容。掌握生态系统服务权衡与协同关系,对提升生态系统服务总体效益和人类福祉至关重要,并可辅助自然资源管理和生态规划实践,目前已成为生态系统服务研究的热点。在归纳生态系统服务内涵、分类及价值评估研究进展基础上,从理论基础、类型划分和研究方法等方面系统梳理了生态系统服务权衡与协同研究进展,并从以下4个方面提出未来可能的研究趋势,包括丰富权衡与协同理论基础,建构多学科综合研究体系;完善生态系统服务分类体系,量化权衡与协同非线性特征;刻画生态系统服务空间流动,加强权衡与协同跨时空集成;系统化揭示权衡与协同机理,推动成果在国土领域的应用。     

内蒙古草原人类福祉与生态系统服务及其动态变化——以锡林郭勒草原为例

以锡林郭勒盟为研究区域,建立人类福祉评价指标体系,通过牧户问卷调查了解牧户对草原生态系统服务和福祉变化的认识,结合当地的自然环境、生态环境和社会经济等多方面的多年统计数据,采用专家打分法对牧民各福祉指标打分,对2001年和2010年牧民福祉变化进行了评估和分析。结果表明:收入、道路覆盖率、农村合作医疗保险和文化教育方面对牧民福祉变化贡献最大;生产资料持续供给能力下降是导致收入减少的主要方面;旗县的犯罪率,环境空气质量,饮食结构,离婚率等是导致牧民福祉下降的主要方面。有关研究结果为提高锡林郭勒盟人类福祉、生态保护和区域可持续发展政策制定提供科学依据。     

国家公园生态系统服务研究与展望

国家公园是指由国家建立并主导管理的、旨在保护为人类提供福祉的自然资源和生态系统。学界已对国家公园的保护、管理与利用等开展了多方面、深层次的研究。生态系统服务是自然资源为人类提供福祉的重要基础,分析国家公园生态系统服务的研究态势可为我国在该领域的发展提供参考和借鉴,为建立和管理以国家公园为主的自然保护地体系提供理论依据。本文综述了国家公园生态系统服务与生物多样性的关系、在土地利用下的响应及机制、对气候变化的响应与反馈、价值的量化评估、服务权衡5个方面的研究进展。强调国家公园生态系统服务兼具综合性、复杂性和异质性等特点,提出该研究领域需以生态学理论为基础,同时紧密结合社科类研究,尤其重视机器学习和空间工具在生态系统服务评估框架、方法与模型研究中的应用。未来应当在加强研究国家公园生态系统服务驱动机制的同时,注重优化系统模型,聚焦大尺度、综合性研究,并持续关注国家公园生态系统服务与人类福祉的依存关系。     

基于InVEST模型的生态系统管理综述

生态系统管理是生态系统过程和社会经济目标的权衡,而生态系统服务是联系生态系统与人类福祉的纽带,因此,从生态系统服务的角度进行生态系统管理成为必然。近年来,In VSET模型已发展成为生态系统服务研究的重要工具,为生态系统管理提供了有力的技术支持。本文从生态系统服务定量评估、权衡与决策分析等各方面评述了In VEST模型在生态系统管理中的运用,认为基于In VEST模型的生态系统管理具有科学性高、直观性好和操作性强等优点。但是,目前仍然存在In VEST模型模拟精度较低、服务权衡机理不清晰、文化服务考虑缺失等不足之处有待发展和完善,以期最终为区域生态系统管理决策、实现区域可持续发展提供科学依据。     

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。     

基于土地利用规划的西咸新区生态系统服务研究

参照谢高地等人修正的单位面积生态系统服务价值当量, 结合区域实际情况对研究区生态系统服务价值系数进行调整, 利用西咸新区2011-2020年土地利用规划数据, 采用生态系统服务价值计算公式和敏感性分析, 对研究区生态系统服务价值进行了估算及分析。结果表明: 2010年到2020年, 西咸新区生态系统服务总价值呈不断下降趋势, 生态系统服务价值总量减少了4.5224亿元, 其中耕地和园地的贡献最大, 分别占减少总量的41.5%和37.4%; 通过生态系统服务价值敏感性分析, 生态系统服务价值对生态系统服务价值系数是缺乏弹性的, 研究结果可信。西咸新区土地利用规划(2011-2020)实施中, 其区域生态系统服务总价值为经济目标GDP总量的1.16%-2.35%, 生态价值损失是巨大的, 从可持续发展的观点来看, 以单纯经济增长为目的的土地利用结构调整是不可取的。     

城市绿地与居民健康福祉相关性研究进展——基于生态系统服务供需匹配视角

城市绿地耦合了生态系统服务与人类福祉,兼顾公平与效率的城市绿地空间格局,是提升人居环境和改善民生的重要途径。在厘清相关概念内涵的基础上,基于Citespace软件对城市绿地生态系统服务与健康福祉及其相近概念进行关键词共现图谱与聚类分析,可以发现：研究集聚性强、各集群下研究领域重叠度高,研究尺度逐渐精细化,城市绿地与建成环境、休闲性体力活动与健康空间分异成为近几年研究热点。从供给侧：城市绿地绿地生态系统服务类型以及其估与测度方法,需求侧：居民健康福祉需求测度方法及时空表达,供需匹配：城市绿地生态系统服务供需匹配方法与空间公平,提升与调控：城市绿地时空结构优化与高效服务4个方面系统地综述了绿地生态系统服务与居民健康相关性研究,并指出目前城市绿地生态系统服务供需研究在研究内容、研究逻辑、研究方法及研究结果等方面还需进一步深化与提升。未来研究应重点关注城市绿地生态系统服务空间特征关系与居民健康需求层级的供需匹配程度,通过耦合新数据环境下精细化、规范性居民健康时空行为空间研究,总结供需平衡状态下多维度城市绿地高效服务的空间形态、功能结构与要素组织,并将其应用到城市绿地空间格局研究与绿地系统规划实践中,拓展人居环境优化提质的理论与方法。     

乡村振兴视角下农户生态系统服务依赖度及多层次影响因素

厘清乡村振兴视角下农户生态系统服务依赖度及其多层次影响因素对落实乡村振兴措施、改善农户福祉具有一定实践意义。以生态脆弱区陕西省米脂县为例,基于价值法评估农户生态系统服务依赖度,同时分析乡村振兴视角下服务依赖度的村庄差异和农户差异,最后利用多层次模型揭示服务依赖度的影响因素。结果如下：(1)农户的服务依赖度均值为0.673;农户主要依赖供给服务,对调节和文化服务依赖较低;供给服务中主要依赖作物收益,对水果和牲畜依赖度较低。(2)示范村农户的服务依赖度高于非示范村,且各类服务依赖度存在较强村庄异质性。“作物+牲畜+调节服务”“作物+水果+调节服务”与“作物+调节服务”类型农户占比约80%,依赖度分别为0.690、0.835、0.410;服务类型多样化指数为2.882,且示范村多样化指数高于非示范村。(3)环境变量中,土壤保持能力较高的村庄,农户对作物与牲畜的依赖度越高;政府资金投入较多的村庄,农户对水果和文化服务的依赖度越高;海拔与水果依赖度呈现显著正相关,人口密度与调节服务呈显著负相关。     

陇中黄土丘陵区土地利用强度-生态系统服务-人类福祉时空关系研究——以安定区为例

基于土地利用和社会统计数据,构建了"土地利用强度-生态系统服务-人类福祉"多尺度分析框架,从县区和乡镇尺度探讨了定西市安定区1990—2015年土地利用强度-生态系统服务-人类福祉的时空权衡/协同关系。结果表明:1990—2015年安定区土地利用强度-生态系统服务-人类福祉关系变化存在区域整体相似性和乡镇局部差异性;土地利用强度的增加,提高了供给服务和生产资料供给福祉,但弱化了调节和支持服务;供给与支持服务权衡主要集中于安定区北部和西南部。该区生态系统服务间的权衡程度较高,不利于生态系统服务保育和居民福祉的持续提升。区域的脱贫致富因立足于提高居民福祉,退耕还林还草、发展特色高效产业、劳务输出等是实现该区社会生态系统的经济收益与生态效益共赢的有效途径。     

Plant diversity enhances provision of ecosystem services: A new synthesis

Biodiversity is known to play a fundamental role in ecosystem functioning and thus may positively influence the provision of ecosystem services with benefits to society. There is a need for further understanding of how specific components of biodiversity are affecting service provision. In this context, terrestrial plants are a particularly important component of biodiversity and one for which a wealth of information on biodiversity–ecosystem functioning relationships is available. In this paper, we consider terrestrial plants as providers of ecosystem services and analyze whether manipulating plant diversity has an effect on the magnitude of ecosystem service provision using a meta-analysis of 197 effect sizes and a vote-counting analysis of 361 significance tests. The results of these analyses are compared with those of a previous meta-analysis that included a wide diversity of service providers. We produce a synthesis table to explicitly link plants as service providers to indicators of ecosystem properties and these to ecosystem services. By focusing on only plants, we found a clear positive effect of biodiversity on six out of eight services analyzed (provisioning of plant products, erosion control, invasion resistance, pest regulation, pathogen regulation and soil fertility regulation). When controlling for pseudoreplication (repeated records from single studies), we found that four of the six positive effects remained significant; only pest regulation and soil fertility showed non-significant effects. Further expanding our basis for inference with the vote-counting analysis corroborated these results, demonstrating that quantitative meta-analysis and vote-counting methods are both useful methods to synthesize biodiversity–ecosystem service studies. Notwithstanding the restricted number of identified services, our results point to the importance of maintaining plant diversity to ensure and increased provision of ecosystem services which benefit human well-being.     

基于生态系统服务视角的人类福祉评估技术方法体系

不管是联合国2030可持续发展目标,还是我国的生态文明建设,最终的目标都是协调好人与自然的关系,保证生态系统服务的可持续供给以提高人类福祉。过去二十年来,随着生态系统服务成为国际生态学研究的前沿和热点,生态系统服务与人类福祉之间的关系也得到越来越多的重视。而定量刻画二者之间关系的前提是在一个统一的概念框架下建立各自的量化评估指标体系。不过,目前大部分的研究集中在生态系统服务的评估,而对人类福祉评估的研究相对匮乏,因此急需一套对人类福祉进行评估的技术方法。笔者结合多年的理论和实践,对人类福祉评估的理论基础与技术方法进行了系统地归纳与整理,以期为生态系统服务与人类福祉之间量化关系的研究提供参考。     

The importance of considering human well-being to understand social preferences of ecosystem services

Evaluations about social preferences for ecosystem services do not always include human well-being. Using a case study in South-Central Chile, we showed how the human well-being approach might reveal social preferences on ecosystem services. We used a socio-cultural approach to compare social preferences for provisioning, regulating, and cultural services and the links people establish to human well-being. From an online questionnaire, we collected 214 responses, balanced in gender (49/51 % men/women, respectively), diverse in age (18 to 62 years), but with 68 % under 30 years. Water for human consumption and agriculture, food, and native forest products were the most preferred provisioning services (40, 28, and 21 %, respectively). In contrast, products from tree plantations were considered the lowest ones. Pollution control (40 %) and water provision during summer (18 %) were the preferred regulating services, while biodiversity conservation (25 %) and environmental education (22 %) were primarily selected cultural ones. We found a clear preference pattern for provisioning services but not for regulating and cultural services. Even though people linked multiple ES to human well-being, some links’ patterns mirrored preferences for provisioning services but not for regulating and cultural services. However, although cultural services did not show a clear preference pattern, people perceived their importance by linking them to various benefits. Understanding social preferences of ES based on their links with human well-being helps to address their relevance and potential trade-offs for land planning and management decision-making and convert the ES concept into decision-making instruments.     

全球水稻梯田生态系统服务研究进展

水稻梯田生态系统具有多重服务价值,全球尺度上相关研究的系统梳理和总结可促进该领域的理解和认识。本文依据千年生态系统服务分类系统,采用系统文献分析法对全球水稻梯田生态系统服务研究进行整理并综述其进展。已发表的全球水稻梯田生态系统服务研究文献主要分布在中国、越南、菲律宾。从评价方法看,中国偏重于价值量评价,而国外偏重于物质量评价;国内4个梯田的价值量评价显示,梯田的调节和支持服务高于其他服务,但由于计算单元和方法不同难以相互相比;物质量评价方面,调节服务研究开展了较为深入的水土流失、灾害和虫害调节研究,支持服务对水稻生长有益的硅元素的循环转化进行了研究,供给服务以影响水稻生长的因素及其情景预测为主;景观尺度上,增加其他作物种植斑块可提高各类服务;基于生态系统服务矩阵与制图的分析框架具有良好应用前景。未来还应加强水稻梯田生态系统服务多尺度评估体系,从服务形成机理出发研究权衡协同关系,并加强景观尺度上的格局-过程-服务-人类福祉间的系统研究。     

基于选择实验的三江平原湿地生态系统服务功能价值评价及偏好异质性研究

维持与保护生态系统服务功能是实现可持续发展的基础,定量评价湿地生态系统服务功能的经济价值已成为当前生态学领域研究的前沿课题。以三江平原湿地为研究对象,应用选择实验法,选取湿地面积、生物多样性、水源涵养和自然景观等4项湿地属性,运用随机参数Logit模型(RPL)对其进行货币化评价,并结合潜在分类模型(LCM)证实并解释公众对湿地生态系统服务功能的偏好异质性。研究结果显示:湿地生态系统服务功能的价值依次为水源涵养湿地面积生物多样性自然景观。对于维持当前各项湿地生态系统服务功能的总价值为14.61亿元/a,改善价值为98.58亿元/a。此外,研究发现受访者可分为资源偏好型、景观偏好型和价格敏感型等3个潜在类别,不同类型的群体对湿地生态系统服务功能存在不同偏好;女性和更高学历的受访者更偏好于资源保护,高收入和到景区旅游次数多的受访者更偏好于景观保护,而教育和收入水平越低的受访者更倾向于选择价格较低的湿地管理方案。研究有助于湿地可持续管理政策的优化设计,为相关环境政策的制定提供理论依据。     

植物功能性状与森林生态系统服务的关系研究综述

植物功能性状途径是揭示生物多样性与生态系统服务关系的重要视角,尽管植物功能性状与生态系统服务的关系在单一地点的研究取得突出进展,但对于植物功能性状与生态系统服务的关系仍缺乏整体认识。以森林生态系统为对象,通过系统文献检索及筛选,收集了216篇文献,应用整合分析和二分网络分析等方法,探讨了植物功能性状对森林生态系统服务及其权衡与协同关系的影响。结果表明：植物叶片功能性状关注最多,占研究性状数量的48%,生态系统服务中关注最多是生物量、土壤肥力、病虫害控制和固碳服务;81.1%的植物功能性状与生态系统服务关系组表现为稳定的正向或负向关系,而关联植物功能性状多的生态系统服务（生物量、固碳服务、土壤水分、土壤肥力和病虫害控制）往往与植物功能性状表现为不稳定关系;森林生态系统中存在6组"植物功能性状-生态系统服务簇（简称"性状-服务簇"）：水循环相关的性状-服务簇、土壤保持相关的性状-服务簇、物质生产相关的性状-服务簇、灾害控制相关的性状-服务簇、养分循环相关的性状-服务簇和授粉相关的性状-服务簇,揭示了各性状-服务簇内生态系统服务的权衡或协同关系以及与各性状-服务簇关系密切的植物功能性状。该研究从总体上阐明了植物功能性状与森林生态系统服务关系的研究重点和进展、揭示了植物功能性状对森林生态系统服务影响效应的方向和强度,可为深化森林生态系统服务形成机制认识以及协调生态系统服务权衡关系提供科学依据。