侯鹏
, 王桥, 申文明, 翟俊, 刘慧明, 杨旻
环境保护部卫星环境应用中心,北京 100094
HOU Peng, WANG Qiao, SHEN Wenming, ZHAI Jun, LIU Huiming, YANG Min
通讯作者:
收稿日期: 2015-04-5
修回日期: 2015-07-16
网络出版日期: 2015-10-15
版权声明: 2015 《地理研究》编辑部 《地理研究》编辑部
作者简介:
作者简介：侯鹏（1978- ）,男,高级工程师,主要从事生态评估与环境遥感应用方面研究。E-mail: houpcy@163.com
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摘要
自然生态系统中的所有生物和非生物都具有双重属性,既是生态系统不可或缺的组成部分,也是人类社会可持续发展的基础资源。客观准确地评估生态系统状况,不仅是生态系统生态学所面临的一个科学问题,更是人类可持续发展所面临的一个生态系统综合管理问题。如何客观全面地评估生态系统现状、变化和趋势,是生态学领域研究的热点和难点之一,成为关系着人类社会可持续发展的关键性命题之一。根据当前国内外研究主要成果,从生态系统综合评估的概念和内涵、框架模式和主要内容、发展趋势和挑战等三个方面,梳理和分析了生态系统综合评估的研究进展。基于“社会—经济—自然”复合生态系统角度和社会与生态系统的互动过程,综述了生态系统管理、生态系统服务、生态资产等概念和内涵,讨论和梳理了三者之间的关系。对相关国际组织和政府实施的全球、区域、国家等不同尺度的生态系统综合评估,分析归纳为“生态压力—政策响应”、“生态系统服务—人类福祉”、“服务价值—自然益惠”、“综合状况—变化趋势”等四种评估框架模式。但是,面对多元、综合、复杂、开放的生态系统,基于生态系统与人类社会交互关系的评估框架及相关理论研究、生态系统综合评估指标和方法体系构建、观测技术方法集成和数据同化、时空尺度选择和确定的协同等科学问题,将会成为今后生态系统综合评估发展趋势和挑战。
关键词：
Abstract
All biological and abiotic have dual attributes in the natural ecosystems. They are the integral part of ecosystem, and basic resources for the sustainable development of the human society. Objective and accurate assessment of ecosystem, not just a scientific question of ecosystem ecology, is also a management issue of the sustainable development of the human society. To objectively find and understand change features of ecosystem by comprehensive assessment is a popular and difficult topic in ecological research field, and is one of the key propositions of sustainable development of human society. Integrated ecosystem assessment is to better serve the integrated ecosystem management and enhance the ecological system of human society support ability. In this processing and behavior, the ecosystem and its service ability for human society are analyzed, and their statuses and changes are found and understood. There are many core contents in the integrated ecosystem assessment, such as the ecosystem management, ecosystem services, ecological assets. Facing the multiple, comprehensive and open ecosystem, some countries and international organizations have carried out many explorations and practices of integrated ecosystem assessment, and put forward various evaluation frameworks. There are still many problems and challenges. This paper examines the progress of ecosystem assessment, including the concept, framework model and main content, development trends and challenges. Based on the complex “social-economic-natural” ecosystems, interactive process of society and ecosystem, concept and content of ecosystem management, ecosystem services, ecological assets and their relationship are discussed. According to the practices and cases of integrated ecological system assessment, which include lots of assessment in global, regional, and national scales, four integrated assessment framework models are summed up. They are "ecological pressure-policy responses","ecological services-human well-being", "natural benefits-ecology management", "comprehensive status-change trends". However, as ecosystems are diverse, integrated, complex, and open, lots of scientific questions should be paid more attention in the future, including integrated assessment framework and its relevant theoretical basis, indicators and methods of ecosystem assessment, observation technology integration and data assimilation methods, temporal and spatial scales.
Keywords：
作为一个开放性、动态性、整体性的系统,生态系统内部各组成要素之间通过物质和能量交换过程,不断地实现着相互作用的动态协调而达到新的平衡,实现着生态系统与外部环境的相互适应和自身演化过程。但是,20世纪后半叶,随着世界人口的急剧增加,全球环境发生了显著变化,世界生态系统的结构和功能发生巨大变化,其速度超过人类历史上的任何时期[1,2]。作为人类生存和发展的基础,生态系统变化与人类社会密切相关。过去,人类对生态系统的改变极大地促进了人类福祉的提高和社会经济的发展,但在近几十年,生态系统服务状况显著恶化,将成为社会发展的一个障碍或制约因素[2]。客观准确掌握生态系统状况,实现对生态系统的科学管理,不断降低人类从生态系统获益的成本,支撑人类社会的永续发展,成为人类社会面临的关键性课题之一。
1972年瑞典斯德哥尔摩联合国人类环境大会之后,环境与发展之间的关系成为全球关注的热点。1992年和2012年两次在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展会议,推动着全世界共同行动起来保护生态环境。相关国际组织和部分国家开始探索生态系统综合评估,服务于全球和区域人类社会的可持续发展,特别是千年生态系统评估的实施,里程碑式地推动生态系统综合评估的发展。从国内外研究现状来看,生态评估除了关注生态系统格局、动态、过程、服务和可持续管理等科学问题外,生物多样性与生态系统功能、生态系统管理、生态风险与生态安全、全球变化的生态响应与效应、生态系统服务与生态资产等内容也给予了高度关注[3]。作为自然生态系统中的所有生物和非生物,他们既是生态系统不可或缺的组成部分,也是人类社会可持续发展的基础资源。正是由于自然生态系统所具有的这种双重属性,生态系统服务和生态系统资产成为生态系统综合评估的核心内容之一,也成为相关国际组织和国家已开展的生态系统综合评估的核心内容,并提出了多种综合评估框架模式。
如何界定生态系统综合评估的概念和内涵,构建或选择科学合理的生态系统综合评估框架,是生态系统综合评估的关键。然而,许多生态系统服务及生态系统等综合评估的概念和内涵不够清晰。为此,根据当前国内外研究的主要成果,本文尝试总结生态系统综合评估的研究进展,梳理生态系统综合评估的概念和内涵,辨析生态系统功能、生态系统服务、生态系统资产之间的关系;并探讨国内外主要的生态系统综合评估框架模式,分析不同框架模式构建的总体思路和关注的主要内容;概括了生态系统综合评估所面临的发展趋势和挑战。
根据“千年生态系统评估”的思想,赵士洞等认为生态系统评估是将生态系统及其服务功能方面的最新信息和知识用于政策和管理决策,从而改进生态系统管理和提高生态系统对人类实现可持续发展的贡献,其最终目的在于增强为人类发展而管理生态系统的能力[4]。傅伯杰等认为生态系统综合评价是分析生态系统提供的对人类发展具有重要意义的生产及服务能力,包括对生态系统的生态分析和经济分析,也考虑到生态系统的当前状态及今后可能的发展趋势[5]。可以看出,面对生态系统自身复杂性及其与人类社会复杂的交互过程,生态系统综合评估是一个高度综合的科学研究方向,很难准确给出一个生态系统综合评估的概念,但仍然可以看出其研究的内在一致性。生态系统综合评估是为了更好地改善和提高生态系统管理水平,生态系统管理、生态系统服务、生态资产等是理解生态系统综合评估的关键词,也是生态系统综合评估的核心内容。可以将生态系统综合评估概念和内涵概括为：分析生态系统自身状况及其为人类社会提供服务的能力,理解它们的现状和变化情况,更好地服务于生态系统综合管理和增强生态系统对人类社会支撑能力的一种科学行为。
生态系统退化对人类生存和社会经济可持续发展构成威胁。面对这种形势,人们认识到传统的单一追求生态系统最大产量的观点必须改为寻求生态系统可持续性的观点,资源管理也应从传统的单一资源管理转向系统资源管理[6]。基于传统的林业资源管理和利用过程,生态系统管理的理念逐渐被提出[7]。生态系统管理概念的产生可以简单概括为由传统资源管理模式向生态系统管理模式的转变[8]。在生态系统管理发展之初,美国生态学会植物和动物群落研究委员会发挥了积极作用,认为综合的美国自然安全系统必须将生态系统保护在内[9]。1950年,该委员会提出了执行自然安全调查的建议[10]。随后,一些生态环境政策研究者开始倡议基于生态系统理念制定公共土地管理政策[11]。到20世纪80年代后期,诸多科学家和管理者认同和支持生态系统管理的方式。第一本生态系统管理的专著《公园和野生地的生态系统管理》,系统阐述了生态系统管理的基本理论框架和管理目标[12]。Edward Grumbine根据已公开发表成果,将生态系统管理概括为10个方面内容和5个方面目标[13]。
1992年,联合国环境与发展大会提出的可持续发展概念和今后全球行动方向,更是推动了生态系统管理的发展。2000年之后,生态系统综合管理的概念被引入到生态学和生态管理领域。全球环境基金在《生物多样性公约》第5次成员会议上,详细提出了生态系统综合管理的12项原则,推广应用生态系统综合管理[14]。2010年中国国合会年会,以生态系统管理与绿色发展为主题,着重讨论了生态与经济、环境保护与绿色发展等相关问题,推进了中国生态系统管理的发展[15]。有些地区和防治土地退化等生态问题治理也开始实践生态系统综合管理[16]。
由于不同学者或组织机构有不同的关注重点和目标,提出了不同的生态系统管理的概念,分析和讨论了生态系统管理的内涵[6,7]。通过综合分析代表性的学者或组织机构所提出概念的核心观点,本文认为生态系统管理的概念可以分为两派,即学术派和管理派（表1）。学术派代表主要有Agee[12]、Goldstein[17]、Wood[18]、Boyce [19]、Maltby[20]、美国林学会[21,22]、美国生态学会[23]等学者和学术团体。管理派的代表主要有美国林业署[24]、美国内务部和土地管理局[25]、美国环保局[26]等相关管理机构。
表1 生态系统管理概念和主要观点
Tab. 1 Concept and main viewpoint of ecosystem management
| 派别 | 学者或机构 | 时间 | 概念和内涵 | 主要观点 |
|---|---|---|---|---|
| 学 术 派 | Agee | 1988年 | 涉及到调控生态系统内部结构和功能、输入和输出,并获得社会渴望的条件 | 以生态系统内部调节和外部输出相结合为目标的管理方式 |
| Goldstein | 1992年 | 强调生态系统的自然流（如能流、物流等）、结构和循环,在这一过程中要摒弃传统的保护单一元素（如某一种群或某一类生态系统）的方法 | 不同类型生态系统之间协同综合管理的一种生态保护方法 | |
| Wood | 1994年 | 综合利用生态学、经济学和社会学原理管理生物学和物理学系统,以保证生态系统的可持续性、自然界多样性和景观的生产力 | 以生态系统可持续利用为管理目标,强调多学科理论方法的综合运用 | |
| Boyce | 1997年 | 以确保其持续性,生态持续性是指维持生态系统的长期发展趋势或过程,并避免损害或衰退。 | 以生态系统稳定为目标,强调了生态系统自我调节和维持 | |
| Maltby | 1999年 | 一种物理、化学和生物学过程的控制,它们将生物体与它们的非生命环境及人为活动的调节连接在一起,以创造一个理想的生态系统状态 | 强调生态系统自我调节和人为活动共同干预下的生态系统良好状态 | |
| 美国林学会 | 1992年 | 强调生态系统诸方面的状态,主要目标是维持土壤生产力、遗传特性、生物多样性、景观格局和生态过程 | 强调以主导生态系统功能管理目标的管理模式 | |
| 美国生态学会 | 1996年 | 有明确的管理目标,并执行一定的政策和规划,基于实践和研究并根据实际情况作调整,基于对生态系统作用和过程的最佳理解,管理过程必须维持生态系统组成、结构和功能的可持续性 | 强调基于生态系统科学认知的生态系统可持续利用为导向的人为干预性管理 | |
| 管 理 派 | 美国林业署 | 1992年 | 一种基于生态系统知识的管理和评价方法,这种方法将生态系统结构、功能和过程,社会和经济目标的可持续性融合在一起 | 以生态系统支撑人类社会发展为目标 |
| 美国内务部和土地管理局 | 1993年 | 要求考虑总体环境过程,利用生态学、社会学和管理学原理来管理生态系统的生产、恢复或维持生态系统整体性和长期的功益和价值。它将人类、社会需求、经济需求整合到生态系统中 | 以人类社会发展需求要与自然生态系统和谐为目标 | |
| 美国环保局 | 1995年 | 指恢复和维持生态系统的健康、可持续性和生物多样性,同时支撑可持续的经济和社会 | 以生态系统可持续利用和人类社会经济可持续发展为目标 |
20世纪70年代初,联合国召开第1次人类环境会议之后,人们开始关注人与自然的关系。特别是,1992年联合国环境与发展大会上提出的“可持续发展理念”,更是深入思考了自然对人类社会生存和发展的支撑作用。在此背景下,生态系统服务的概念被提出。生态系统服务功能受到破坏与退化,被认为是人类当前面临多种生态问题的根本原因[27],引发了越来越多的国家开始关注和实施生态系统服务管理[28]。
1997年,国际著名生态学家Daily出版《Nature's Service: Societal Dependence on Natural Ecosystem》一书,成为生态系统服务的开创性书籍[29]。同年,Daily等在美国生态学会官方出版物Issue in Ecology上发表“Ecosystem Services: Benefits Supplied to HumanSocieties by Natural Ecosystems”科学报告,阐述了生态系统服务的主要类型,以及维持生态系统服务的主要威胁及其评价[30];Costanza等在Nature杂志上发表的“The value of the world's ecosystem services and natural capital”,初步估算全球生态系统总价值大约为30万亿美元/年[31]。这两篇文献的问世被认为是生态系统服务概念兴起的里程碑事件[32]。
生态系统服务的提出是相关领域的科学家们进一步探索和认知生态系统及其与人类社会可持续发展之间关系的一种新的尝试。不同领域科学家对生态系统服务有着不同的理解,提出了不同的分类体系。Daily认为生态系统服务是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程[29],从生态系统产品供给等9个方面描述了生态系统服务的构成和特征[30]。著名生态经济学家Costanza认为生态系统产品和服务是指人类直接或者间接从生态系统功能中获得的各种收益,从气候调节等17个方面描述了生态系统服务的构成和特征[31]。联合国实施的千年生态系统评估认为生态系统服务是人类从自然生态系统中获得的各种收益,从供给、调节、文化和支持等四大类23个方面描述了生态系统服务的构成和特征[2],该种理解和描述得到较为广泛的认可。
生态资产的概念是在自然资本和生态系统服务两个概念的基础上发展起来的,基于现有研究成果将生态资产概念分为两类[32]：一类侧重于生态资产的价值体现形式,其中部分重点强调生态资产即生态系统服务功能价值,部分认为生态资产即资源直接价值与生态系统服务功能价值之和;另一类侧重于生态资产的实体形式,其中部分偏重生态资产是生态景观实体,部分强调生态资产是生态经济资源。同时,认为生态资产是指具有物质及环境生产能力并能为人类提供服务和福利的生物或生物衍化实体,主要包括化石能源和生态系统,其价值表现为自然资源价值、生态系统服务价值及生态经济产品价值[33]。资产一般被理解为有价值的或可以用来交换的东西。自然生态系统本身及其为人类社会提供的各种服务能够被称为资产,正如著名环境经济学家Myrick Freeman所描述“森林以及在商业上有利用价值的渔场等自然资源、空气质量等环境属性均是有价值的,它们能服务于人类”[34]。
从资产和生态系统的本质可以看出,特定环境内构成生态系统的生物与非生物因子是可以作为自然资源为人类提供有形服务的,如水源涵养、食物供给等;特定环境内构成生态系统的生物与非生物因子之间不断地进行物质交换和能量传递过程,而为人类社会提供着各类隐形或无形服务,如净化空气、旅游休憩等。因此,基于对资产和生态系统本质的理解,以及现有的研究成果,生态资产可以尝试定义为：生态系统为人类社会提供的自然资源的有形服务产品和其他的无形服务产品的集合,一般用价值量来衡量。
生态系统是由多种要素组成,要素之间既相互联系又相互作用,从而形成的具有一定功能的有机整体。可以看出,生态系统功能是能够成为生态系统的前提和必要条件。生态系统功能是构建系统内生物有机体生理功能的过程,侧重于反映生态系统的自然属性,是维持生态系统服务的基础;生态系统服务是由生态系统功能产生的,是基于人类的需要、利用和偏好,反映了人类对生态系统功能的利用,是生态系统功能满足人类福利的一种表现[35]。因此,生态系统服务和生态系统功能的关系就类似于商品和物品之间的关系,商品是用来交换的物品或服务,生态系统服务通过人与自然社会的互动过程,由生态系统发挥其所具有的功能而为人类提供各种有形和无形产品的集合体。综合来看,生态系统功能在人与自然社会互动过程中,形成生态系统服务。生态系统为人类社会提供的各类服务产品由于其具有价值,从而形成生态资产。
生态系统资产和生态系统服务内涵具有高度的一致性。但是,传统的定量表达方式和习惯方面,两者有所不同。生态系统服务一般采用实物量,生态系统资产一般采用价值量。随着对生态系统服务和生态系统资产认知水平的不断提高,采用实物量或价值量进行两者定量表达的案例也都广泛出现,使得两者之间更是趋于“相同”。生态系统服务与资产评估方法主要有能值法、物质量法和价值量法等三种方法。这三种方法,既有内在联系,又有各自的优缺点。特别是物质量法和价值量法之间,物质量是价值量评估的基础,价值量是实物量的价值化过程和结果。价值量化的主要方法有市场价值法、机会成本法、影子价格法、影子工程法、费用分析法、旅行费用法和条件价值法等。
为了更好地服务于全球和区域生态系统管理,改善和提高生态系统服务,支撑人类社会可持续发展,相关国际组织和部分国家开展了许多生态系统综合评估的探索和实践,形成了多种评估框架模式,将生态系统服务等多项内容作为生态系统综合评估的主要内容,推动着生态系统综合评估的发展。
人类社会发展是通过不断改造生态系统和利用生态系统,不断向生态系统索取而满足自身可持续发展需要的过程,这一过程对生态系统产生着不同程度的压力。同时,在这一过程中生态系统数量和质量不断被改变,进而影响到人类社会改造和利用生态系统的行为（包括获取成本、适应行为、管理行为等）。为科学地回答人类社会与生态系统交互过程中,生态系统发生了什么、为什么发生和人类社会应该如何行动,“生态压力—政策响应”模式的基础模型是加拿大统计学家Rapport和Friend于1919年提出的“压力（Pressure）—状态（State）—响应（Response）”模型,简称为PSR模型。可以看出,该模式的核心思想就是人类活动对生态系统产生压力,致使生态系统状况发生变化;面对这种变化,提出人类社会应采用的行动和措施。
联合国经济合作与发展组织和联合国环境规划署等研究国家重大环境问题中,“生态压力—政策响应”模式的框架体系被广泛采用。为定期评估和回答环境状况及其变化、原因和实现未来可持续发展的对策建议,1995年联合国环境规划署启动了全球环境展望（Global Environment Outlook,GEO）项目,该评估模式被采用。自1997年发布首份全球环境展望评估报告以来,截至2012年已经发布了五期评估报告。第六期评估已于2014年10月23日启动,将于2017年完成评估并发布。基于“生态压力—政策响应”评估模式,全球环境展望项目发展提出了“驱动力（Drivers）—压力（Pressure）—状态（State）—影响（Impact）—响应（Response）”生态系统综合评估框架,简称为DPSIR框架。第五次全球环境展望评估报告的DPSIR框架如图1所示[36]。全球环境展望评估主要包括土地、森林、生物多样性、水、大气、海洋和海岸带、城市区域、灾害、社会经济等主题。围绕着这些评估主题和物种丧失等25项主要内容,建立了动植物濒危物种数量等70项核心指标体系,全面评估分析全球环境和影响因素的现状与变化趋势,识别社会和环境之间复杂的、多维度的因果关系,服务于全球生态系统的决策管理。
图1 全球环境展望项目的DPSIR评估框架和内容
Fig. 1 DPSIR assessment framework and contents of Global Environment Outlook Program
面向《生物多样性公约》、《防治荒漠化公约》、《湿地公约》等国际公约对生态系统状况科学评估的需求,借鉴联合国政府间气候变化专门委员会定期评估并发布气候变化报告工作机制的经验,国际社会开始推动五年或十年为一个周期的全球生态系统状况评估和报告发布机制。为此,2001年联合国启动了千年生态系统评估（Millennium Ecosystem Assessment,MA）项目。千年生态系统评估以“供给、调节、支持、文化”等生态系统服务为核心内容,建立了“生态系统服务—人类福祉”模式的综合评估框架。进而,通过国家、区域和全球多尺度相结合,评估了全球生态系统的现状、变化及未来情景,分析了生态系统及其变化与人类福祉之间的关系。千年生态系统评估首次实现全球尺度生态系统状况的综合评估,对推动生态学学科发展,特别是生态系统综合评估的发展具有里程碑意义。
受千年生态系统评估的影响,2007年英国开始动议开展国家生态系统综合评估。2009-2011年,英国环境、食品和农村事物部组织实施和完成了国家生态系统评估工作。评估将生态系统分为山—高沼地—荒地、半自然草原、封闭式农田、森林、淡水开阔水域、湿地—洪泛区、城镇、海岸、海洋等8个一级和32个二级类,按照“生态系统服务—人类福祉”模式,提出了“生态系统服务—物质供给—人类福祉—变化驱动力”的生态系统综合评估评估框架。进而将国家和区域尺度相结合,完成了国家陆地、淡水和海洋生态状况及其变化的综合评估,分析了生态系统变化对人类福祉的影响。与此同时,欧洲许多国家也借助千年生态系统评估的实施,如西班牙、葡萄牙、波兰等国也陆续开展了国家生态系统状况综合评估。之后,瑞士,德国和挪威等国也陆续部署了国家生态系统状况评估。法国、奥地利、比利时、保加利亚、芬兰、黑山、荷兰、罗马尼亚、瑞典和土耳其等国相继开展一些国家生态系统状况评估的技术研究和准备工作,提出了开展国家生态系统综合评估的计划。2008年,欧盟环境委员会启动“欧洲生物多样性信息系统”项目,也将生态系统综合评估作为评估的重要内容之一。
面对生物多样性减少和生态系统服务退化,制定并实施科学有效的政策管理措施,抑制并改善区域、国家和全球生物多样性水平和生态系统服务,保障人类社会可持续发展所必需的生态安全和基础资源供给能力,成为国际社会关注的重点问题。2010年12月20日,第65届联合国大会通过决议建立“生物多样性和生态系统服务政府间科学—政策平台（Inter-governmental Platform on Biodiversity and Ecosystem Services,IPBES）。IPBES主要就是建立一种科学和政策协调机制,综合分析利用政府机构、研究机构或学术组织、非政府组织或公益组织等提供的生物多样多样性和生态系统服务的相关信息和知识,使得不同信息之间相互协同和补充,实现对生物多样性和生态系统服务的全面认知,从而提出科学有效的保护措施并付诸实施。与联合国气候变化专门委员会类似,IPBES是一个向联合国所有成员国开放的政府间合作机构。建立IPBES的主要目的就是通过政府间相互合作综合判断和利用现有科学知识,实现生物多样性和生态系统服务形成有价值的评估,定期开展生态系统状况的综合评估。2013年12月在土耳其安塔利亚召开的第2次全体会议上确定了生态系统综合评估的概念框架（图2）[37]。
图2 生物多样性和生态系统服务政府间科学—政策平台的综合评估框架和内容
Fig. 2 Assessment framework and contents of intergovernmental platform on biodiversity and ecosystem services
人类福祉和社会发展都是直接或间接地依赖于生态系统的支撑而实现的。为了更加明晰地体现生态系统的这种价值,联合国环境规划署推动实施了自然价值可视化的全球行动,即生态系统和生物多样性经济学（The Economics of Ecosystems and Biodiversity,TEEB）项目计划。TEEB项目计划是受G8+5（八国集团和发展中五国）委托,2007年由德国和欧盟委员会启动,由联合国环境规划署主持的全球性的生态系统评估项目。实施该项目的目的是通过确定的生态系统和生物多样性经济方法,科学评估生态系统服务和生物多样性的价值,为正确认知、科学管理和合理使用这些价值而提供决策支持服务,从而提升生态系统管理和保护水平。TEEB项目计划是以千年生态系统评估为基础,通过评估生物多样性丧失和生态系统退化的经济重要性,进而分析生物多样性丧失和生态系统退化对人类福祉产生的负面影响。TEEB项目计划就是建立一个生态系统和生物多样性有效管理的工具,通过综合评估生态系统提供的各类生态系统服务价值和自然益惠,让人们了解政策选择、行政措施、商业决策和消费者行为可能对生态系统产生的影响,进而逐步分析问题并提出政策方案。
TEEB项目计划提出了“从生态系统和生物多样性到人类福祉”的评估框架和路径（图3）[38]。TEEB项目计划核心就是基于千年生态系统评估项目获得对生态系统认知,利用生态系统和生物多样性经济学方法开展生态系统服务价值评估。具体来说,TEEB项目计划是集成利用多种生态经济学方法,实现对生态系统和生物多样性的直接使用价值、间接使用价值、选择使用价值和非使用价值的全面评估,从而得到生态系统和生物多样性的经济价值总量;然后,进一步分析生态系统和生物多样性与人类社会的互动关系,实现对生态系统和生物多样性与人类社会的科学的决策和合理的使用。基于TEEB项目计划提出的“自然益惠—生态管理”评估模式,重点回答五个方面的问题：自然资本及其变化的主要驱动力是什么?是否测量和认知了自然资本状况?自然资本融入到决策管理中的程度?政策关注需求的主要内容是什么?哪些政策工具和决策选择可以供决策者选择?
图3 生态系统和生物多样性经济学提出的“从生态系统和生物多样性到人类福祉”的评估框架和路径
Fig. 3 Assessment framework and pathwayof the Economics of Ecosystems and Biodiversity
毫无疑问,生态系统综合评估都是为了科学准确地了解生态系统变化,服务于生态系统管理,进而增强生态系统对人类社会的支撑能力。“生态压力—政策响应”、“生态系统服务—人类福祉”和“服务价值—自然益惠”等生态系统综合评估模式,将生态系统管理和政策措施作为重要内容之一。相比而言,“综合状况—变化趋势”评估模式更多地强调了对生态系统现状及其变化趋势的综合评估,而对生态系统管理和政策措施等相关内容涉及较少。美国和中国的国家生态系统综合评估更多地采用了这种模式。
在美国,国家生态系统状况项目是由白宫科学和技术政策办公室于1997年发起,后来得到国家改善环境质量委员会的支持。评估将生态系统分为农田、森林、草地与灌木林、淡水、城镇、海岸与海洋等六类,基于“分布和格局—化学和物理特征—生物组成—物质供给与服务”的评估框架,利用108项主要指标,从全国和生态系统两个尺度上,评估分析国家土地、水和生物状况及其变化。2002年发布了第一次评估报告,即《国家生态系统状况：土地、水及生物资源》,2008年发布了第二次评估报告。从两次评估报告来看,美国生态评估主要基于相对固定的指标方法分析生态监测数据,客观反映生态系统变化的真实过程,“把脉”美国国家生态系统。
在中国,经过两次生态系统综合评估实践之后,已经基本形成了基于生态系统“状况—趋势”的评估模式,特别在刚刚结束的第二次生态系统综合评估,即全国生态环境十年变化（2000-2010年）遥感调查与评估,该模式的特点更为明显。此次综合评估以2000年为基准年,2010年为现状年,利用遥感技术为主、地面调查为辅的“天地一体化”生态调查技术方法体系,从国家、区域和省域三个空间尺度,基于生态系统的“格局—质量—服务—问题—胁迫”的评估框架（图4）[39],系统调查和获取过去十年国家生态系统基本信息,现势评估和掌握不同年份国家生态系统的状况,揭示和摸清过去十年国家生态系统的时空变化特征规律,总结全国生态保护工作成效和经验,提出新时期国家生态环境保护对策与建议。
图4 全国生态环境十年变化（2000-2010年）遥感调查与评估框架
Fig. 4 Assessment framework of eco-environment changes from 2000-2010 of China
生态系统综合评估不仅仅是个科学问题,还是一个生态管理问题。面对多元、综合、复杂、开放的生态系统。尽管在科学家和管理者的共同努力下,推动生态系统综合评估取得了显著进展,但是基于生态系统与人类社会交互关系的评估框架及相关理论研究、生态系统评估指标和方法体系构建、观测技术方法集成和数据同化、时空尺度选择和确定等科学问题,将成为今后生态系统综合评估的发展趋势和挑战。
作为生态系统研究的基础性内容,生态系统内部组成与结构、过程、功能,以及生态系统与人类社会之间的交互作用,已经出现了大量研究报道。随着生态系统对人类社会可持续发展的基础支撑作用日益显著,以及人类对生态系统的扰动强度日益明显,生态系统管理、生态系统服务、生态资产、生态安全、生态健康等概念不断被提出并成为研究热点,但是目前这些概念和内涵仍然处在探索或“百家争鸣”的阶段。特别是,生态系统服务和生态资产的概念,更加强调了生态系统与人类社会之间的交互关系,同时使得复杂的生态系统综合评估更加复杂和综合。为了更加科学地评估生态系统状况,首先要加强生态系统综合评估涉及到的生态系统管理、生态系统服务、生态资产、生态安全、生态健康等基本概念的理论研究,明确主要内涵,这些是生态系统综合评估的基础。为了管理好、利用好生态系统,服务于人类福祉,需要进一步提高生态系统与社会交互过程的认知,从加强生态系统服务与生态系统结构、过程和功能之间关系的理解,加强生态系统完整性和稳定性对生态系统状况（如生态健康、生态安全）的影响研究,形成生态系统综合评估的理论基础。
生态系统综合评估不仅仅是科学问题,还是一个服务于生态系统管理和人类可持续发展的管理问题。由于生态系统本身具有的复杂性和综合性,加之生态系统与复杂的人类社会系统的交互过程,使得生态系统综合评估涉及内容更加广泛,建立基于生态系统与人类社会交互关系的生态系统综合评估框架,明确生态系统综合评估内容,也成为生态系统综合评估的热点和难点。作为生态系统和人类社会之间的重要纽带和当今生态学研究的前沿,生态系统服务评估将是生态系统综合评估的主线,服务能力的强弱直接取决于生态系统结构、过程和功能,同样反映出在生态系统与人类社会之间的物质和能量交换过程中,生态系统压力及其对生态系统变化的驱动过程。只有提升对生态系统服务的认知,加强生态系统服务为核心内容的综合评估,才能够提升生态系统综合管理水平,支撑人类社会可持续发展。
另外,在开展生态系统现状及其变化评估基础上,如何寻求生态系统变化原因和定量分解不同驱动力因子的贡献率,更是极为困难,也应该成为生态系统综合评估的主要内容之一。
生态系统综合评估指标筛选和指标体系建立是生态系统综合评估的核心、前提和基础。指标体系建立就是根据评估框架和评估内容,结合生态系统本质特征及其与人类社会的互动关系,将生态系统综合评估内容分解为具有可操作性、可度量的构成要素的过程。面对复杂、综合的生态系统,评估指标体系及每个指标内涵的界定决定了生态系统综合评估结论是否客观、真实。与指标体系对应的每个指标测算分析方法,所有方法形成的方法体系也是生态系统综合评估的关键,直接影响了生态系统综合评估的准确性。理论上,生态系统每个指标只有一个真值,方法选择是否科学合理,直接关系到评估指标测算结果是否最大限度地接近这个真值。同时,也直接影响到指标的组合体能否最大限度地反映生态系统真实特征。
以生态系统服务评估为例,可以基于“需求—效用”的思路,建立“生态—经济—社会”为主线的评估指标体系;也可以基于“生态系统—人类福祉”的思路,建立“供给—调节—文化—支持”为主线的评估指标体系。两种体系的差异容易引起生态系统服务评估结果的差异,即使指标体系相同,但是对指标内涵的界定不同,也同样引起评估结果的差异,且不容忽视。此外,评估方法不同也会引起评估结果差异。基于物质量法和价值量法是应用较广的两种方法。物质量法就是利用生态系统服务所形成或提供的各种实物量进行定量评价的一种方法,如水源涵养服务就直接利用提供多少水量来定量描述。该方法可以客观地评估区域生态系统所提供的某一项服务和资产的大小,但是由于不同生态系统服务量纲不同（水源涵养为m3,水土保持为t）,不同类型生态系统服务和资产难以进行汇总,从而导致难以实现区域生态系统服务和资产的综合评估;同种区域不同类型的生态系统服务和资产之间不具有可比性,难以分析得到区域生态系统的主导服务和主要资产。同时,同种类型不同区域的生态系统服务和资产的生态特点体现不明显,即体现不出生态系统的区位差异。价值量法是利用生态系统服务和资产而形成的价值进行定量评价的一种方法,单位为货币值（如元、美元）。相同的量纲,从而克服了物质量法的好多缺点,可以实现不同类型、不同区域生态系统服务和资产的多维比较和汇总。由于价值量法是基于价值的评估,所以将生态系统服务与资产和社会经济、人类支付意愿紧密的联系在一起,更容易让人们有直观感受。也正是因为如此,相比较能值法和物质量法,价值量法的主观性更为明显,客观性降低,所以价值量评价的核心是单位价值量的确定和核定。
综合的生态系统综合评估离不开多学科、多类型、多方式、多尺度的生态系统观测方法的支撑。多元观测方法获得的多源观测数据是生态系统综合评估的基础,数据信息的准确性和丰富程度直接影响着生态系统综合评估结论的可靠性。目前,生态系统观测方法可以概括分为地面观测和遥感观测两种。地面观测主要是通过定位观测技术实现样点/样方尺度上的生态系统长期观测,或者通过移动式的实现样点/样线、样方/样带的生态系统抽样观测,观测时空尺度较小。遥感观测主要是通过地物的光谱特征而实现对生态系统的快速、宏观的观测,观测时空尺度较大。两种观测手段观测得到的数据信息可以很好地相互补充,但是二者观测机理和时空尺度特征具有显著的差异,集成使用两种观测方法,实现对生态系统的全面、准确观测,是为生态系统综合评估提供全面、科学、有效信息技术支撑的关键。
观测的目的是为了获取数据信息,如何实现不同观测数据之间的尺度转化,并基于生态系统综合评估模型实现不同观测数据的同化,也是生态系统综合评估的技术难点之一。目前,样点尺度的定位观测与控制实验、景观尺度的网络与样带观测试验、区域尺度的遥感和高空观测等多元观测技术手段,已经为生态系统综合评估积累了丰富的数据信息[40],但是这些多源数据信息的协同使用和同化处理水平仍然很低。
尺度问题是生态学研究的核心问题之一,科学理解时空尺度差异是正确认知生态系统的基础。无论是生态系统结构、过程和功能等自身特征,还是生态系统为人类社会提供生态系统服务等衍生产品,这些特征和服务的表现都受时间尺度和空间尺度特征的影响,都是在一定的尺度条件下,才能够表现出显著作用和服务效果。
生态系统综合评估空间尺度包括两个方面的含义,即空间范围和粒度（或分辨率）。其中,空间范围所表现出的空间尺度效应,主要是由于生态系统区域差异所引起的。例如,对于中国三江源地区的主导生态系统服务评估,全国尺度上是长江、黄河和澜沧江的源头,主导生态系统服务就是水源涵养;局地尺度来看,由于有着陆表植被长势较好的草场,主导服务就是产品供给。因此,由于评估空间范围的差异,同一生态系统过程和功能得到了不同的评估结论。欧阳志云等开展的海南岛生态评估研究结论也证明了这一点[41]。对于粒度或分辨率所表现出的空间尺度效应,主要是由于生态系统内在异质性所引起的。例如,针阔混交林的水文调节能力评估,大空间尺度上可以只考虑落叶林和针叶林的差异,中尺度上需要增加考虑落叶林和针叶林不同树种的差异,小尺度上还要增加考虑同一树种树龄差异而引起的树冠差异。这种尺度效应主要是由于生态系统内部的异质性引起的。生态系统综合评估时间尺度也包括两个方面的含义,即时间跨度和频度。对于时间尺度,同样表现出异质性的特点。时间跨度越大,采样间隔越小,越是容易评估发现变化趋势;时间跨度越小,时间采样点越大,越是容易发现年份间差异。
生态系统综合评估的时间尺度和空间尺度的选择和合理确定至关重要,直接关系到评估结论的科学性和准确性。空间尺度和时间尺度分别是生态系统现状评估和变化评估的关键。实质上,生态系统综合评估的尺度选择就是要根据生态系统综合评估的主旨内容和主要目的,将评估时空尺度最接近于生态系统本身的时空尺度特征,从而反映生态系统特征和状况。
The authors have declared that no competing interests exist.
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我国生态系统研究的发展趋势与优先领域 .
<p>进入21世纪以来,生态系统研究取得了重要进展,在国际上形成了一系列的研究热点,包括生物多样性与生态系统功能、生态系统管理、生态风险与生态安全、全球变化的生态响应与效应等,表现出向着机理深化、多尺度系统监测与模拟、社会经济自然综合评价与管理对策等多维方向发展的总体趋势。中国的资源环境问题已经成为经济社会发展所面临的重要挑战。为应对挑战,我国已经开展了大规模生态保护、生态恢复重建等方面的生态工程,从而对生态系统研究提出了一系列亟待解决的科学问题。在综合分析中国国情和国际学术研究前沿领域与发展趋势的基础上,本文提出了我国未来生态系统研究的优先领域和重点方向。</p>
Trends and priority areas in ecosystem research of China.
<p>进入21世纪以来,生态系统研究取得了重要进展,在国际上形成了一系列的研究热点,包括生物多样性与生态系统功能、生态系统管理、生态风险与生态安全、全球变化的生态响应与效应等,表现出向着机理深化、多尺度系统监测与模拟、社会经济自然综合评价与管理对策等多维方向发展的总体趋势。中国的资源环境问题已经成为经济社会发展所面临的重要挑战。为应对挑战,我国已经开展了大规模生态保护、生态恢复重建等方面的生态工程,从而对生态系统研究提出了一系列亟待解决的科学问题。在综合分析中国国情和国际学术研究前沿领域与发展趋势的基础上,本文提出了我国未来生态系统研究的优先领域和重点方向。</p>
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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》 .
<p>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。</p>
Concepts,contents and challenges of ecosystem assessment: Introduction to "Ecosystems and Human Well-being: A Frame Work for Assessment".
<p>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。</p>
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生态系统综合评价的内容与方法 .
生态系统综合评价是系统分析生态系统的生产及服务能力 ,对生态系统进行健康诊断 ,做出综合的生态分析和经济分析 ,评价其当前状态 ,并预测生态系统今后的发展趋势 ,为生态系统管理提供科学依据。从总体上讲 ,综合评价更强调生态系统一系列产品与服务功能之间的权衡 ,具有很强的实践意义。许多学者对不同的生态系统服务功能进行了经济价值评估 ,但缺乏对生态系统的产品、服务、健康与管理之间关系的进一步探讨。对生态系统服务功能评价、健康评价和生态管理与预测进行了系统论述 ,目的是提出生态系统综合评价的框架 ,指导生态系统评价行动及生态系统管理。
The contents and methods of integrated ecosystem assessment (IEA).
生态系统综合评价是系统分析生态系统的生产及服务能力 ,对生态系统进行健康诊断 ,做出综合的生态分析和经济分析 ,评价其当前状态 ,并预测生态系统今后的发展趋势 ,为生态系统管理提供科学依据。从总体上讲 ,综合评价更强调生态系统一系列产品与服务功能之间的权衡 ,具有很强的实践意义。许多学者对不同的生态系统服务功能进行了经济价值评估 ,但缺乏对生态系统的产品、服务、健康与管理之间关系的进一步探讨。对生态系统服务功能评价、健康评价和生态管理与预测进行了系统论述 ,目的是提出生态系统综合评价的框架 ,指导生态系统评价行动及生态系统管理。
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生态系统管理的概念及其要素 .
生态系统管理起源于传统的自然资源管理和利用领域，形成于本世纪９０年代。它是指基于对生态 系统组成、结构和功能过程的最佳理解，在一定的时空尺度范围内将人类价值和社会经济条件整合到生态 营中，以恢复或维持生态系统整体性和可持续性。生态系统管理要求收集被管理系统核心层次的生态学数据并监测生态系统的变化过程。
Concept of ecosystem management and its essential elements.
生态系统管理起源于传统的自然资源管理和利用领域，形成于本世纪９０年代。它是指基于对生态 系统组成、结构和功能过程的最佳理解，在一定的时空尺度范围内将人类价值和社会经济条件整合到生态 营中，以恢复或维持生态系统整体性和可持续性。生态系统管理要求收集被管理系统核心层次的生态学数据并监测生态系统的变化过程。
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生态系统管理研究综述 .https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-5218.2009.04.017 URL [本文引用: 2] 摘要
生态系统管理是生态学的一个分 支学科。在对生态系统管理的产生及研究历程和现状的梳理的基础上对当前学界提出的生态系统管理的概念、构成要素及主要议题,生态系统管理的原则以及具体行 动步骤进行综述。生态系统管理是在社会-经济-自然(生态)复合生态系统的视角下进行的管理活动,与传统的自然资源管理有着本质的区别。
Summer up of ecosystem management studies. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-5218.2009.04.017 URL [本文引用: 2] 摘要
生态系统管理是生态学的一个分 支学科。在对生态系统管理的产生及研究历程和现状的梳理的基础上对当前学界提出的生态系统管理的概念、构成要素及主要议题,生态系统管理的原则以及具体行 动步骤进行综述。生态系统管理是在社会-经济-自然(生态)复合生态系统的视角下进行的管理活动,与传统的自然资源管理有着本质的区别。
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The report of the ecological society of America committee on the scientific basis for ecosystem management. https://doi.org/10.2307/2269460 URL [本文引用: 1] 摘要
comments on and reviews of this manuscript. Input to the chair from many members of the Ecological Society of America is gratefully acknowledged..1.
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Ecological society of America: A nature sanctuary plan unanimously adopted by the society, December 28, 1932. |
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Nature sanctuaries in the United States and Canada: A preliminary inventory, |
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The ecosystem as a criterion for public land policy. |
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What is ecosystem management? https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.1994.08010027.x URL [本文引用: 1] 摘要
The evolving concept of ecosystem management is the focus of much current debate. To clarify discussion and provide a framework for implementation, I trace the historical development of ecosystem management, provide a working definition, and summarize dominant themes taken from an extensive literature review. The general goal of maintaining ecological integrity is discussed along with five specific goals: maintaining viable populations, ecosystem representation, maintaining ecological process (ie., natural disturbance regimes), protecting evolutionary potential of species and ecosystems, and accommodating human use in light of the above. Short-term policy implications of ecosystem management for several groups of key actors (scientists, policymakers, managers, citizens) are discussed. Long-term (> 100 years) policy implications are also reviewed including reframing environmental values, fostering cooperation, and evaluating success. Ecosystem management is not just about science nor is it simply an extension of traditional resource management; it offers a fundamental reframing of bow humans may work with nature. El concepto del manejo del ecosistema en desarrollo es el foco de gran parte del debate actual. A los efectos de clarificar esta discusión y proveer un marco para su implementación, reconstruyo el desarrollo bistórico del manejo de ecosistemas, proveo una definición de trabajo y resumo los temas dominantes tomados de una extensa revi-sión bibliográfica. El objetivo general de mantener la integridad ecológica es discutido conjuntamente con cinco objetivos específicos: mantenimiento depoblaciones viables, representación de ecosistemas, mantenimiento de procesos ecológicos (ie., regímenes de perturbaciones naturales), protección del potencial evolutivo de las especies y ecosistemas, y acomodamiento del uso humano en función de lo anterior. Se discuten las implicaciones de las medidas de corto término en el manejo del ecosistema para distintos grupos de actores claves (cientificos, diseñadores de politicas, administradores, ciudadanos). También son consideradas las implicaciones a largo plazo de las medidas (>100 años), incluyendo la reconsideración del marco de los valores ambientales, el fomento de la cooperación y la evaluación del éxito. El manejo del
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Decisions adopted by the conference of the parties to the convention on biological diversity at its fifth meeting: Ecosystem approach . |
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The struggle over ecosystem management at Yellowstone. https://doi.org/10.2307/1311823 URL [本文引用: 1] 摘要
We have examined intramolecular hydrogen bonding in four homologous compounds, N-acetyl-, N-propionyl-, N-i-butyryl-, and N-pivaloyl-proline-methylamide, in methylene chloride, by means of H-1-nmr and ir measurements. At room temperature, the major trans conformer of MeCO-Pro-NHMe appears to be approximately 68% intramolecularly hydrogen bonded, the trans conformers of EtCO-Pro-NHMe and i-PrCO-Pro-NHMe are approximately 75% intramolecularly hydrogen bonded, and t-BuCO-Pro-NHMe is approximately 50% intramolecularly hydrogen bonded. Thus, the internally hydrogen-bonded state (C-7 or gamma-turn) is significantly less populated for the N-pivaloyl compound than for the other three molecules in this series. Variable temperature measurements indicate that for each proline derivative there is very little enthalpic difference between the intramolecularly hydrogen-bonded and nonhydrogen bonded states of the trans rotamer. Changing the N-terminal acyl group also affects intramolecular hydrogen bonding (including beta-turn formation) in end-blocked Pro-Gly dipeptides.
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Ecosystem management: Achieving the new land ethic. |
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Sustaining Long-term Forest Health and Productivity. |
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The report of the Ecological Society of America Committee on the Scientific Basis for Ecosystem Management. https://doi.org/10.2307/2269460 URL [本文引用: 1] 摘要
comments on and reviews of this manuscript. Input to the chair from many members of the Ecological Society of America is gratefully acknowledged..1.
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https://doi.org/10.1051/forest:19950610 URL [本文引用: 1] 摘要
The spatial variability of 5 humus form properties (thickness, acidity, total C, total N and mineralizable-N) was examined in 3 coastal forest sites of different tree species composition (western hemlock, Douglas-fir and western redcedar), humus forms, and ecological site quality using variogram and kriging. Humus form properties were found spatially dependent and the kriging interpolation between sample locations unbiased for all 5 properties and in all 3 sites. The overall range of spatial dependence ranged from 46 to 1 251 cm, but varied with property and site. The average range for the humus form properties increased from 109 cm (total N) to 704 cm (mineralizable-N), and that for the sites increased from 275 cm (western hemlock) to 581 cm (Douglas-fir). It appears that humus forms in each site occur in polygons with the lateral dimension ranging from 100 to 700 cm. The spatial pattern of each property in each site was portrayed in contour maps.
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Final supplemental environmental impact statement for management of habitat for late-successional and old-growth related species within range of the northern spotted owl . |
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Seven pillars of ecosystem management. https://doi.org/10.1016/S0169-2046(97)00095-9 URL [本文引用: 1] 摘要
Ecosystem management is widely proposed in the popular and professional literature as the modern and preferred way of managing natural resources and ecosystems. Advocates glowingly describe ecosystem management as an approach that will protect the environment, maintain healthy ecosystems, preserve biological diversity, and ensure sustainable development. Critics scoff at the concept as a new label for old ideas. The definitions of ecosystem management are vague and clarify little. Seven core principles, or pillars, of ecosystem management define and bound the concept and provide operational meaning: (1) ecosystem management reflects a stage in the continuing evolution of social values and priorities; it is neither a beginning nor an end; (2) ecosystem management is place-based and the boundaries of the place must be clearly and formally defined; (3) ecosystem management should maintain ecosystems in the appropriate condition to achieve desired social benefits; (4) ecosystem management should take advantage of the ability of ecosystems to respond to a variety of stressors, natural and man-made, but all ecosystems have limited ability to accommodate stressors and maintain a desired state; (5) ecosystem management may or may not result in emphasis on biological diversity; (6) the term , if used at all in ecosystem management, should be clearly defined pecifically, the time frame of concern, the benefits and costs of concern, and the relative priority of the benefits and costs; and (7) scientific information is important for effective ecosystem management, but is only one element in a decision-making process that is fundamentally one of public and private choice. A definition of ecosystem management based on the seven pillars is: `the application of ecological and social information, options, and constraints to achieve desired social benefits within a defined geographic area and over a specified period'. As with all management paradigms, there is no `right' decision but rather those decisions that appear to best respond to society's current and future needs as expressed through a decision-making process. There are, however, wrong management decisions, including the decision not to make a decision.
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中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全 .
<p> 生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点，表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势。开展陆地生态系统服务研究，是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求。面向国家重大需求和生态系统服务研究的国际前沿，以主要陆地生态系统为对象，“中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全”项目拟解决3个科学问题：①生态系统结构—过程—服务功能的相互作用机理；②生态系统服务功能的尺度特征与多尺度关联；③生态系统服务功能评估的指标与模型。通过上述研究，发展生态系统服务研究的理论与方法，为国家的生态建设和环境保护提供科学支撑。<br /> </p>
The main terrestrial ecosystem services and ecological security in China.
<p> 生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点，表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势。开展陆地生态系统服务研究，是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求。面向国家重大需求和生态系统服务研究的国际前沿，以主要陆地生态系统为对象，“中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全”项目拟解决3个科学问题：①生态系统结构—过程—服务功能的相互作用机理；②生态系统服务功能的尺度特征与多尺度关联；③生态系统服务功能评估的指标与模型。通过上述研究，发展生态系统服务研究的理论与方法，为国家的生态建设和环境保护提供科学支撑。<br /> </p>
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Global Public Sector Trends in Ecosystem Services: 2009-2013. |
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Ecosystem services: Benefits supplied to human societies by natural ecosystems.
Human societies derive many essential goods from natural ecosystems, including seafood, game animals, fodder, fuelwood, timber, and pharmaceutical products. These goods represent important and familiar parts of the economy. What has been less appreciated until recently is that natural ecosystems also perform fundamental life-support services without which human civilizations would cease to thrive. These include the purification of air and water, detoxification and decomposition of wastes, regulation of climate, regeneration of soil fertility, and production and maintenance of biodiversity, from which key ingredients of our agricultural, pharmaceutical, and industrial enterprises are derived. This array of services is generated by a complex interplay of natural cycles powered by solar energy and operating across a wide range of space and time scales. The process of waste disposal, for example, involves the life cycles of bacteria as well as the planet-wide cycles of major chemical elements such as carbon and nitrogen. Such processes are worth many trillions of dollars annually.
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The value of the world's ecosystem services and natural capital. https://doi.org/10.1038/387253a0 URL [本文引用: 2] 摘要
This article provides a crude initial estimate of the value of ecosystem services to the economy. Using data from previous published studies and a few original calculations, the current economic value of 17 ecosystem services for 16 biomes was estimated. The services of ecological systems and the natural capital stocks that produce them are critical to the functioning of the Earth's life-support system. They contribute to human welfare, both directly and indirectly, and therefore represent part of the total economic value of the planet. It was estimated that for the entire biosphere the value (most of which is outside the market) ranges US$16-54 trillion/year, with an average of US$33 trillion/year. Due to the nature of uncertainties, this must be considered a minimum estimate. In addition, the global gross national product total is around US$18 trillion/year.
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随着社会的不断进步，生态系统提供生态系统服务的能力与人类的需求之间出现了愈来愈大的差距。近几十年来，由于中国人口众多和经济的高速发展，对生态系统服务的需求急剧增加，生态服务功能退化已经成为严重制约我国社会经济可持续发展的重要因素。国合会“中国生态系统服务与管理战略”课题组，通过对中国生态系统及其管理现状进行评估、国内外案例研究，以及未来变化情景分析，提出推进中国生态系统管理、提高生态系统服务能力的政策建议。
随着社会的不断进步，生态系统提供生态系统服务的能力与人类的需求之间出现了愈来愈大的差距。近几十年来，由于中国人口众多和经济的高速发展，对生态系统服务的需求急剧增加，生态服务功能退化已经成为严重制约我国社会经济可持续发展的重要因素。国合会“中国生态系统服务与管理战略”课题组，通过对中国生态系统及其管理现状进行评估、国内外案例研究，以及未来变化情景分析，提出推进中国生态系统管理、提高生态系统服务能力的政策建议。
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生态系统功能与生态系统服务的概念辨析 .Discrimination of concepts of ecosystem functions and ecosystem services. |
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The IPBES Conceptual Framework: Connecting nature and people. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2014.11.002 URL [本文引用: 1] 摘要
The first public product of the Intergovernmental Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES) is its Conceptual Framework. This conceptual and analytical tool, presented here in detail, will underpin all IPBES functions and provide structure and comparability to the syntheses that IPBES will produce at different spatial scales, on different themes, and in different regions. Salient innovative aspects of the IPBES Conceptual Framework are its transparent and participatory construction process and its explicit consideration of diverse scientific disciplines, stakeholders, and knowledge systems, including indigenous and local knowledge. Because the focus on co-construction of integrative knowledge is shared by an increasing number of initiatives worldwide, this framework should be useful beyond IPBES, for the wider research and knowledge-policy communities working on the links between nature and people, such as natural, social and engineering scientists, policy-makers at different levels, and decision-makers in different sectors of society.
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TEEB-The Economics of Ecosystems and Biodiversity for Local and Regional Policy Makers. |
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为摸清全国生态环境状况和变化趋势,综合评估全国生态系统质量与功能,提出新时期我国生态环境保护对策与建议,服务于生态文明建设,经国务院批准,环保部、中科院联合开展"全国生态环境十年变化(2000—2010年)遥感调查评估"工作。目前项目进展顺利,初步揭示了我国生态系统格局与构成、生态系统质量、生态系统服务功能、生态环境问题特征及其变化趋势,明确了我国新时期生态环境所面临的问题,可为我国生态国情调查和新时期宏观生态环境管理提供可靠的科学基础。
为摸清全国生态环境状况和变化趋势,综合评估全国生态系统质量与功能,提出新时期我国生态环境保护对策与建议,服务于生态文明建设,经国务院批准,环保部、中科院联合开展"全国生态环境十年变化(2000—2010年)遥感调查评估"工作。目前项目进展顺利,初步揭示了我国生态系统格局与构成、生态系统质量、生态系统服务功能、生态环境问题特征及其变化趋势,明确了我国新时期生态环境所面临的问题,可为我国生态国情调查和新时期宏观生态环境管理提供可靠的科学基础。
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生态系统评估的信息技术支撑 .https://doi.org/10.3321/j.issn:1007-7588.2006.04.004 URL [本文引用: 1] 摘要
生态系统评估是目前国际、国内研究的前沿和热点领域,也是世界各国政府部门所密切关注的问题之一.对生态系统状态、特征、变化趋势等进行评估,为管理决策 提供生态信息,促进生态学与决策管理的结合,满足人类需求并维持地球生命系统的活力,这是生态系统评估需要解决的主要科学问题.生态系统评估是一项综合性 很强的工作,涉及多种生态系统类型,涉及不同的时空尺度,涉及生态系统服务与人类福利的综合.因此,生态系统评估需要多学科理论、方法和技术的综合运用, 特别是以遥感与GIS为基础的地球信息科学与技术,是对多学科、多时空尺度信息进行综合的桥梁,是生态系统评估信息技术支撑的关键.
Information technology support of ecosystem assessment. https://doi.org/10.3321/j.issn:1007-7588.2006.04.004 URL [本文引用: 1] 摘要
生态系统评估是目前国际、国内研究的前沿和热点领域,也是世界各国政府部门所密切关注的问题之一.对生态系统状态、特征、变化趋势等进行评估,为管理决策 提供生态信息,促进生态学与决策管理的结合,满足人类需求并维持地球生命系统的活力,这是生态系统评估需要解决的主要科学问题.生态系统评估是一项综合性 很强的工作,涉及多种生态系统类型,涉及不同的时空尺度,涉及生态系统服务与人类福利的综合.因此,生态系统评估需要多学科理论、方法和技术的综合运用, 特别是以遥感与GIS为基础的地球信息科学与技术,是对多学科、多时空尺度信息进行综合的桥梁,是生态系统评估信息技术支撑的关键.
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海南岛生态系统生态调节功能及其生态经济价值研究 .
生态系统服务功能是指生态系统 与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。最新研究表明生态系统服务功能包括生态系统产品、生态调节功能、生命支持功能与社会文化功 能。对生态调节功能的认识与评价是区域生态环境保护与资源开发的基础,并已成为当前区域生态评价与生态规划的前沿课题。本文以海南岛为例,探讨了基于生态 系统结构与过程的生态调节功能评价方法。在研究中,将海南生态系统类型划分为13类,分析与评价了海南岛各类生态系统在水源涵养、水土保持、营养物质循 环、固碳、防风固沙等方面的生态调节功能及其生态经济价值,以及生态系统提供产品的价值。研究表明,2002年海南岛生态系统所提供的生态调节功能的价值 为2035.88×108～2153.39×108元,而生态系统产品价值仅为254.06×108元,生态调节功能价值是其产品价值的8倍多。
Ecological regulation services of Hainan Island ecosystem and their valuation.
生态系统服务功能是指生态系统 与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。最新研究表明生态系统服务功能包括生态系统产品、生态调节功能、生命支持功能与社会文化功 能。对生态调节功能的认识与评价是区域生态环境保护与资源开发的基础,并已成为当前区域生态评价与生态规划的前沿课题。本文以海南岛为例,探讨了基于生态 系统结构与过程的生态调节功能评价方法。在研究中,将海南生态系统类型划分为13类,分析与评价了海南岛各类生态系统在水源涵养、水土保持、营养物质循 环、固碳、防风固沙等方面的生态调节功能及其生态经济价值,以及生态系统提供产品的价值。研究表明,2002年海南岛生态系统所提供的生态调节功能的价值 为2035.88×108～2153.39×108元,而生态系统产品价值仅为254.06×108元,生态调节功能价值是其产品价值的8倍多。
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