环境生态学之生态系统服务

环境生态学环境生态学环境生态学环境生态学 王艳王艳 2009年年4月月 2009/6/7 2 第五章生态系统服务第五章生态系统服务第五章生态系统服务第五章生态系统服务 第一节生态系统服务的定义与研究进展第一节生态系统服务的定义与研究进展 第二节生态系统服务功能的主要内容第二节生态系统服务功能的主要内容 第三节生态系统服务的功能价值及其评估第三节生态系统服务的功能价值及其评估 第四节全球主要生态类型服务的功能价值第四节全球主要生态类型服务的功能价值 2009/6/7 3 第一节生态系统服务的定义与研究进展第一节生态系统服务的定义与研究进展第一节生态系统服务的定义与研究进展第一节生态系统服务的定义与研究进展 ?生态服务的定义生态服务的定义（Ecosystem Services） ?生态系统服务：生态系统服务：生态系统与生态过程所形成的及所维持的人类 赖以生存的自然环境与效用（对人类有用）。 生态系统与生态过程所形成的及所维持的人类 赖以生存的自然环境与效用（对人类有用）。 ?生态系统服务：生态系统服务：由自然系统的生境、物种、生物学状态、性质 和生态过程所产生的物质及其所维持的良好生活环境对人类的 服务。 由自然系统的生境、物种、生物学状态、性质 和生态过程所产生的物质及其所维持的良好生活环境对人类的 服务。 ?生态系统服务：生态系统服务：是指人类直接或间接从生态系统得到的利益， 主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来 自经济社会系统的废弃物，以及直接向人类社会成员提供服务 （如人们普遍享用洁净空气、水等舒适性资源）。 是指人类直接或间接从生态系统得到的利益， 主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来 自经济社会系统的废弃物，以及直接向人类社会成员提供服务 （如人们普遍享用洁净空气、水等舒适性资源）。 服务、功能和产品三者是密切相关的服务、功能和产品三者是密切相关的 生态系统产品生态系统产品生态系统产品生态系统产品 材料材料 食品食品 娱乐娱乐 动力动力 其他其他 燃料燃料 景观景观 生态系统产品生态系统产品 动物动物 植物植物 微生物微生物 动物园动物园 植物园植物园 森林公园森林公园 名山大川名山大川 风力风力 水力水力 钓鱼钓鱼 赛马赛马 斗鸡斗鸡 建筑材料建筑材料 医药材料医药材料 工业材料工业材料 煤炭煤炭 燃木燃木 天然气天然气 害虫天敌害虫天敌 传粉媒介传粉媒介 2009/6/7 5 生态系统服务项目生态系统服务项目生态系统服务项目生态系统服务项目 序 号 序 号 生态系统服务生态系统服务生态系统功能生态系统功能举 例举 例 1气体调节气体调节大气化学成分调节大气化学成分调节CO2/O2平衡、平衡、O3防紫外线、防紫外线、SOx水平水平 2气候调节气候调节 全球温度、降水；有生物媒介的全 球、地区性气候调节 全球温度、降水；有生物媒介的全 球、地区性气候调节 温室气体调节，影响云形成的温室气体调节，影响云形成的DMS产物产物 3干扰调节干扰调节 生态系统对波动容量、衰减和综合 反应 生态系统对波动容量、衰减和综合 反应 风暴防止、洪水控制、干旱恢复等生境对主要受植被结构控 制的环境变化的反应 风暴防止、洪水控制、干旱恢复等生境对主要受植被结构控 制的环境变化的反应 4水调节水调节水文流动调节水文流动调节为农业、工业和运输业提供用水为农业、工业和运输业提供用水 5水供应水供应水的贮存和保持水的贮存和保持向集水区、水库和含水岩层供水向集水区、水库和含水岩层供水 6控制侵蚀、保持沉积物控制侵蚀、保持沉积物生态系统内的土壤保持生态系统内的土壤保持防治土壤被风、水侵蚀，把淤泥保持在胡波和湿地中防治土壤被风、水侵蚀，把淤泥保持在胡波和湿地中 7土壤形成过程土壤形成过程土壤形成过程土壤形成过程岩石风化和有机质的积累岩石风化和有机质的积累 8养分循环养分循环养分的贮存、内循环和获取养分的贮存、内循环和获取固氮，固氮，N、P和其他元素及养分循环和其他元素及养分循环 9废物处理废物处理 易流失养分再获取、过多或外来养 分、化合物去除或降解 易流失养分再获取、过多或外来养 分、化合物去除或降解 废物处理、污染控制、接触毒性废物处理、污染控制、接触毒性 10传粉传粉有花植物有花植物提供传粉者以便植物种群繁殖提供传粉者以便植物种群繁殖 11生物防治生物防治生物种群的营养动力学控制生物种群的营养动力学控制关键捕食者控制被捕食者种群、顶位捕食者使食草动物减少关键捕食者控制被捕食者种群、顶位捕食者使食草动物减少 12避难所避难所为常居和迁徙种群提供生境为常居和迁徙种群提供生境育雏地、迁徙动物栖息地、当地收获物种栖息地和越冬场所育雏地、迁徙动物栖息地、当地收获物种栖息地和越冬场所 13食物生产食物生产总初级生产中可作为食物的部分总初级生产中可作为食物的部分通过渔、猎、采集、农耕收获鱼、鸟兽、作物、坚果、水果通过渔、猎、采集、农耕收获鱼、鸟兽、作物、坚果、水果 14原材料原材料总初级生产中可作为原材料的部分总初级生产中可作为原材料的部分木材、燃料和饲料产品木材、燃料和饲料产品 15基因资源基因资源独一无二的生物材料和产品的来源独一无二的生物材料和产品的来源医药、材料科学产品，农作物抗病和抗虫基因，家养物种医药、材料科学产品，农作物抗病和抗虫基因，家养物种 16休闲娱乐休闲娱乐提供休闲旅游活动机会提供休闲旅游活动机会生态旅游、钓鱼运动及其他户外游乐活动生态旅游、钓鱼运动及其他户外游乐活动 17文化文化提供非商业性用途的机会提供非商业性用途的机会生态系统的美学、艺术、教育、精神及科学价值生态系统的美学、艺术、教育、精神及科学价值 第一节生态系统服务的定义与研究进展第一节生态系统服务的定义与研究进展第一节生态系统服务的定义与研究进展第一节生态系统服务的定义与研究进展 ?自然生态系统服务性能的四条基本原则自然生态系统服务性能的四条基本原则 ? 自然生态系统服务功能是客观存在的自然生态系统服务功能是客观存在的 ? 系统服务性能与生态过程密不可分地结合在一起系统服务性能与生态过程密不可分地结合在一起 ? 自然生态系统作为进化的整体，是生产服务性公益的源泉自然生态系统作为进化的整体，是生产服务性公益的源泉 ? 自然生态系统是多种性能的转化器自然生态系统是多种性能的转化器 2009/6/7 6 它们不需要人类，而人类却需要它们它们不需要人类，而人类却需要它们 第二节 生态系统服务功能的主要内容第二节 生态系统服务功能的主要内容第二节 生态系统服务功能的主要内容第二节 生态系统服务功能的主要内容 2009/6/7 7 1.有机质的生产与生态系统产品 （ 有机质的生产与生态系统产品 （食品、能源与药品食品、能源与药品） 6.传粉播种传粉播种 2.生物多样性的产生与维持生物多样性的产生与维持 （基因库、生态稳定性）（基因库、生态稳定性） 3.调节气候调节气候 （固定CO（固定CO2 2、释放氧气）、释放氧气） 4.涵养水源、减缓灾害涵养水源、减缓灾害 5.保持水土、维持土壤功能保持水土、维持土壤功能 7.控制有害生物控制有害生物（生物防治）（生物防治） 8.净化环境净化环境（生态修复）（生态修复） 9.感官、心理与精神益处感官、心理与精神益处 （生态旅游)（生态旅游) 10.精神文化的源泉精神文化的源泉 （诗歌散文、佛教文化）（诗歌散文、佛教文化） 生态系统服务的主要内容 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 ?生态服务功能的特征生态服务功能的特征 ?生态服务功能的价值分类生态服务功能的价值分类 ?生态服务功能的评估方法生态服务功能的评估方法 2009/6/7 8 2009/6/7 9 第二节 生态系统服务功能的主要内容第二节 生态系统服务功能的主要内容第二节 生态系统服务功能的主要内容第二节 生态系统服务功能的主要内容 1.为植物的生长发育提供场所为植物的生长发育提供场所 2.为植物保存提供养分为植物保存提供养分 3.土壤在有机质的还原中起着关键的作用土壤在有机质的还原中起着关键的作用 土壤土壤土壤土壤 生态生态生态生态 服务服务服务服务 功能功能功能功能4.由有机质还原形成简单无机物最终作为由有机质还原形成简单无机物最终作为 营养物返回植物营养物返回植物 5.土壤在氮、碳硫等大量营养元素的循环土壤在氮、碳硫等大量营养元素的循环 中起着关键作用中起着关键作用 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 一、生态服务功能价值的特征一、生态服务功能价值的特征 2009/6/7 10 整体实用性 空间固定性 （地域性） 用途多样性 持续有用性 共享性 正负效益性 （两面性） 生态服务功能 的价值特征 生态服务功能 的价值特征 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 二、生态服务功能价值的分类二、生态服务功能价值的分类 2009/6/7 11 McNeely 系统系统 Peaece和和 Warford 系统系统 Pearce 系统系统 OECD 系统系统 UNEP 系统系统 中国价值中国价值 分类体系分类体系 分类系统分类系统 UNEP系统系统UNEP系统系统 2009/6/7 12 具显著实物形式 的直接价值 无显著实物形式 的直接价值 具显著实物形式 的直接价值 无显著实物形式 的直接价值 UNEP系统UNEP系统 间接价值间接价值 消极价值消极价值 选择价值选择价值 此框架被广泛应用于各国编制的生物多样性国情研究报告此框架被广泛应用于各国编制的生物多样性国情研究报告 OECD系统系统OECD系统系统 2009/6/7 13 总经济价值总经济价值总经济价值总经济价值 直接使用价值直接使用价值直接使用价值直接使用价值 使用价值使用价值使用价值使用价值 非使用价值非使用价值非使用价值非使用价值 间接使用价值间接使用价值间接使用价值间接使用价值选择价值选择价值选择价值选择价值遗传价值遗传价值遗传价值遗传价值存在价值存在价值存在价值存在价值 可直接可直接 消费的消费的 产品产品 可直接可直接 消费的消费的 产品产品 功能功能 效益效益 功能功能 效益效益 将来的直将来的直 接或间接接或间接 使用价值使用价值 将来的直将来的直 接或间接接或间接 使用价值使用价值 为后代保为后代保 留使用和留使用和 非使用价非使用价 值的价值值的价值 为后代保为后代保 留使用和留使用和 非使用价非使用价 值的价值值的价值 认识到继认识到继 续存在的续存在的 价值价值(道道 德、信念德、信念) 认识到继认识到继 续存在的续存在的 价值价值(道道 德、信念德、信念) 生境生境 不可逆转不可逆转 的改变的改变 生境生境 濒危物种濒危物种 对个人而言，价值的对个人而言，价值的“有形性有形性”减少减少 生物多样性生物多样性 保护生境保护生境 生态功能生态功能 防洪防洪 风暴防火风暴防火 食物食物 生物量生物量 娱乐娱乐 健康健康 2009/6/7 14 总经济价值总经济价值总经济价值总经济价值总经济价值总经济价值 存在价值存在价值存在价值存在价值潜在使用价值潜在使用价值潜在使用价值潜在使用价值间接价值间接价值间接价值间接价值直接使用价值直接使用价值直接使用价值直接使用价值 中国价值分类体系中国价值分类体系中国价值分类体系中国价值分类体系 潜在选择价值潜在选择价值 潜在保留价值潜在保留价值 产品及加工品直产品及加工品直 接的使用价值：接的使用价值： 林业林业 农业农业 畜牧业畜牧业 渔业渔业 医药业医药业 工业工业 娱乐娱乐 健康健康 服务价值服务价值 旅游观光价值旅游观光价值 科学文化价值科学文化价值 畜力使役价值畜力使役价值 有机物质生产有机物质生产 维持大气维持大气CO2和和 O2的平衡的平衡 营养物质的循环营养物质的循环 和贮存和贮存 水土保持水土保持 涵养水源涵养水源 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 2009/6/7 15 二、生态服务功能价值类型及其内涵二、生态服务功能价值类型及其内涵 ?直接价值直接价值 ?间接价值：间接价值：生态功能价值生态功能价值 ?选择价值：选择价值：生物多样性潜在价值的将来利用价值生物多样性潜在价值的将来利用价值 ?遗产价值：遗产价值：后代利用价值后代利用价值 ?存在价值：（存在价值：（社会伦理价值）为确保某种资源的存在 而自愿支付的费用 显著实物型直接价值：以提供人类直接产品形式 非显著实物型直接价值：生物多样性为人类提供的服务 社会伦理价值）为确保某种资源的存在 而自愿支付的费用 显著实物型直接价值：以提供人类直接产品形式 非显著实物型直接价值：生物多样性为人类提供的服务 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 2009/6/7 16 评估方法评估方法 ?市场定价与替代花费法市场定价与替代花费法?环境偏好显示法环境偏好显示法 ?条件价值评估（条件价值评估（CVM）?绿色国民经济账户绿色国民经济账户 旅行费用法（TCM）旅行费用法（TCM） 享乐价格法（HPM）享乐价格法（HPM） 规避行为和防护费用法规避行为和防护费用法 可持续收入与绿色GDP可持续收入与绿色GDP 环境调整的经济账体系环境调整的经济账体系 （SEEA）与环境发展指标（SEEA）与环境发展指标 (EDP）(EDP） 市场价格法市场价格法 替代花费法替代花费法 生产成本法生产成本法 三、生态服务功能价值的评估方法三、生态服务功能价值的评估方法 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 2009/6/7 17 ?市场定价与替代花费法市场定价与替代花费法 三、生态服务功能价值的评估方法三、生态服务功能价值的评估方法 1.市场价格法市场价格法 1）市场价值法：）市场价值法：以生态系统提供的商品价值为依据以生态系统提供的商品价值为依据 生态环境造成产品损失的价值生态环境造成产品损失的价值 2）费用支出法：）费用支出法：以人们对某种环境效益的支出费用表示其经济价值以人们对某种环境效益的支出费用表示其经济价值 ?总支出法总支出法旅游总支出旅游总支出 ?区内支出法区内支出法游览区内游览区内 ?部分费用法部分费用法部分费用（交通、门票、餐饮、住宿）部分费用（交通、门票、餐饮、住宿） = = i i iia RPL 1 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 2.替代花费法：通过估算替代品的花费而代替某些环 效益或服务的价值 替代花费法：通过估算替代品的花费而代替某些环 效益或服务的价值 3.生产成本法：生态破坏的经济损失及消除损失所的 花费 生产成本法：生态破坏的经济损失及消除损失所的 花费 ?机会成本法机会成本法失去某一最大收益机会的损失失去某一最大收益机会的损失 ?恢复和保护费用法恢复和保护费用法 恢复前的经济损失恢复前的经济损失 ?影子工程影子工程 2009/6/7 18 = = i i iic WSL 1 = = i i ib CL 1 三、生态服务功能价值的评估方法三、生态服务功能价值的评估方法 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 2009/6/7 19 1.旅行费用法（旅行费用法（TCM）可得到环境物品的消费者剩余可得到环境物品的消费者剩余 ?适用范围：有娱乐价值的场所 2.享乐价格法（享乐价格法（HPM）根据人们为享受优质环境物品 所支付价格推断环境质量价值 根据人们为享受优质环境物品 所支付价格推断环境质量价值 ?适用范围：财产价值 3.规避行为和防护费用法规避行为和防护费用法 ?环境偏好显示法环境偏好显示法:通过人们对环境有关的市场行为而间 接推断环境偏好 三、生态服务功能价值的评估方法 通过人们对环境有关的市场行为而间 接推断环境偏好 三、生态服务功能价值的评估方法 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 三、生态服务功能价值的评估方法三、生态服务功能价值的评估方法 2009/6/7 20 ?条件价值法（意愿调查法）条件价值法（意愿调查法） ?适用范围：对于公共物品的评价研究 ? GNP（国民生产总值）：GNP（国民生产总值）：指一个国家（或地区）所有国民在 一定时期内新生产的产品和服务价值的总和。GNP是按国民 原则核算的，只要是本国（或地区）居民，无论是否在本 国境内（或地区内）居住，其生产和经营活动新创造的增 加值都应该计算在内。比方说，我国的居民通过劳务输出 在境外所获得的收入就应该计算在GNP中。 ? GDP（国内生产总值）：GDP（国内生产总值）：是指一个国家（或地区）在一定时 期内所有常住单位生产经营活动的全部最终成果。GDP是按 国土原则核算的生产经营的最终成果。比方说，外资企业 在中国境内创造的增加值就应该计算在GDP中。 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 ?绿色国民经济账户绿色国民经济账户 三、生态服务功能价值的评估方法三、生态服务功能价值的评估方法 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 ?绿色国民经济账户绿色国民经济账户 ? 可持续收入与绿色GNP：在GNP中扣除由于经济增长而造成自然资 源消耗、生态环境破坏的直接经济损失，以及为恢复生态平衡、挽 回资源损失而必须支付的经济投资 2009/6/7 22 可持续收入可持续收入 绿色绿色GNP 绿色绿色GNP 折旧部分折旧部分 支出部分支出部分 固定（人工）资产折旧固定（人工）资产折旧 自然资产折旧自然资产折旧 预防支出预防支出 恢复支出恢复支出 由于非优化利用资源而引起超额计算的部分由于非优化利用资源而引起超额计算的部分 GNP 三、生态服务功能价值的评估方法三、生态服务功能价值的评估方法 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 ?绿色国民经济账户绿色国民经济账户 ? 环境调整的经济账户体系（环境调整的经济账户体系（SEEA)与环境发展指标（与环境发展指标（ EDP）：）：在保持现有国民经济的账户体系的概念和原则 下，将环境数据集合进现存的国民经济账户信息系统中 在保持现有国民经济的账户体系的概念和原则 下，将环境数据集合进现存的国民经济账户信息系统中 EDP=GDP-固定资产消耗固定资产消耗-非生产自然资源资产使用非生产自然资源资产使用 三、生态服务功能价值的评估方法三、生态服务功能价值的评估方法 第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估第三节 生态系统服务的功能价值及其评估 2009/6/7 24 ?生态系统服务评估的意义生态系统服务评估的意义 ? 可以较好的反映自然资本的价值，从而提高公众对生物 多样性的重要性的意识 可以较好的反映自然资本的价值，从而提高公众对生物 多样性的重要性的意识 ? 从理论上说明生态系统的许多服务项目是人类几乎无法 用其他方式替代 从理论上说明生态系统的许多服务项目是人类几乎无法 用其他方式替代 ? 各生态系统服务项目在各类生态系统上的相对价值，有 助于说明它对人类社会持续发展的重