（环境工程专业论文）桑沟湾海洋生态系统服务价值评估.pdf

中国海洋大学博士论文 桑沟湾海洋生态系统服务价值评估 摘要 现代生态学的目标之一就是成为联系科学与社会的桥梁，将科学的理念和手 段应用于管理过程一直是我国管理部门和科研工作者们努力的方向。生态系统服 务及价值评估作为近年来兴起的- - 1 7 生态学、社会学与经济学的交叉科学，因其 很好地将自然生态系统与人类社会系统结合在一起，受到了公众和政府的越来越 多的重视。本文以桑沟湾为例，试尝在海洋生态系统中应用这一理念。 本论文共分为6 章。第1 章全面地论述了海洋生态系统服务的国内外研究现 状及进展，第2 章系统地研究了海洋生态系统服务的内涵、来源、分类、计量与 评估方法等，第3 章分析了研究海域一桑沟湾的生态环境现状，第4 章具体计算 了桑沟湾的海洋生态系统服务价值，第5 章讨论了对海洋生态系统服务的管理和 应用，第6 章对全文进行了归纳与总结。主要研究结果如下： l 、目前国外对生态系统服务的研究较多，主要研究领域集中在基础理论研 究、价值评估研究和应用研究等3 个方面。国内的研究起步较晚，在海洋生态系 统中的研究相对较少和落后，缺乏系统性和原创性。 、 2 、海洋生态系统服务的内涵可以从服务产生的载体、途径和对人类的效应 等3 个方面来界定。以海洋生态系统及其生物多样性为载体，通过系统内一定生 态过程来实现的对人类有益的所有效应集合都是海洋生态系统的服务。海洋生态 系统的服务来源于其系统内的各个组份、生态过程和生物多样性，开放性和异地 实现性是海洋生态系统服务的2 个最显著特性。参照m a 的分类体系以及海洋 生态系统各服务的性质，可以将这些服务分为4 类1 5 种，其主要的计量方法有 物质计量法、能值计量法和经济计量法等3 种，其中经济计量法作为最主要和最 常用方法之一，得到了广泛的应用。对于海洋生态系统的每一种服务，可以采用 多种方法进行评估，可以根据数据拥有情况选择最适的评估方法。 3 、根据对桑沟湾2 0 0 3 2 0 0 4 年的调查，桑沟湾水质整体较好，全年各站位 的综合质量指数为0 5 5 ，处于o 3 0 7 范围内，属于尚清洁水平。仅1 个站位富 营养化指数大于1 ，其它各站位的富营养化水平较低。浮游植物7 3 种，其中在 夏季甲藻占优势，而在其它的3 个季节则硅藻占优势。浮游动物及鱼卵、仔鱼共 2 7 种，各季度的浮游动物种类差别不大，主要优势种类为强壮箭虫( s a g i t t ac r a s s a t o k i o k a ) 和中华哲水蚤( c a l a n u ss i n i c u sa r o d s k y ) 等。 4 、2 0 0 3 2 0 0 4 年桑沟湾的总服务价值为6 0 7x1 0 8 元，平均单位海域面积的 服务价值为4 2 4 x1 0 6 元k m 2 。在总服务价值中，供给服务、调节服务和文化服 桑沟湾海洋生态系统服务价值评估 务分别占5 1 2 9 ，1 7 3 4 ，和3 1 3 7 。在所评估的桑沟湾8 项主要和次要生态系 统服务中，食品供给服务价值最高( 5 0 4 5 ) ，其次是旅游和娱乐服务价值 ( 2 9 8 9 ) ，再次为气候调节服务价值( 9 1 8 ) ，最低的是有害生物与疾病的生 物调节与控制服务价值( o 0 0 1 7 ) 。桑沟湾的养殖活动不仅对当地社会经济有所 贡献( 占总服务5 1 2 9 ) ，也对环境调节和社会文化具有重要意义( 占总服务 4 8 7 1 ) 。 5 、对于海洋生态系统服务的管理既要减少各种直接驱动力和间接驱动力的 影响，又要克服对海洋生态系统服务的轻视。管理过程可以分为修复、维持和提 高等3 个层次，以实现效率性、公平性和可持续性的目标。对海洋生态系统服务 的研究，除了在科学发展本身上的意义外，还具有显著的社会意义。但目前对海 洋生态系统服务的应用范围还比较有限，建议在更多的领域进行尝试和应用。 关键词：桑沟湾；海洋生态系统；生态系统服务：服务价值；浅海养殖 中国海洋大学博士论文 t h ev a l u a t i o no fm a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e si ns a n g g o ub a y a b s t r a c t o n eo ft h eo b j e c t i v e sf o rm o d e me c o l o g yi st ob eab r i d g eb e t w e e ns c i e n c ea n d s o c i e t y , a n da p p l i c a t i o no f s c i e n t i f i ct h e o r i e sa n dm e a s u r e st om a n a g e m e n th a sa l w a y s b e e no u re f f o r t st op u r s u i t a sac r o s s d i s c i p l i n eo fe c o l o g y , s o c i o l o g y , a n de c o n o m i c s ， e c o s y s t e ms e r v i c e sa n di t sv a l u a t i o ng e tm o r ea n dm o r ea t t e n t i o nb yg o v e m m e n ta n d p u b l i cb e c a u s eo fg o o dc o n n e c t i o nb e t w e e nn a t u r a le c o s y s t e ma n dh u m a ns o c i e t y s y s t e m t h i sd i s s e r t a t i o ni st r y i n gt op u tt h e s et h e o r i e si n t om a r i n ee c o s y s t e mb y c a s e s t u d yo fs a n g g o ub a y t h ed i s s e r t a t i o ni n c l u d e s6c h a p t e r s c h a p t e r1g i v e sag e n e r a lp r o g r e s sd e s c r i p t i o nb y r e v i e w i n gw o r l d w i d e r e s e a r c ho nm a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e s ；c h a p t e r2i st h e s y s t e m i cr e s e a r c h o nt h ec o n n o t a t i o n ，s o u r c e ，c l a s s i f i c a t i o n ，q u a n t i f i c a t i o n ，a n d v a l u a t i o nm e t h o d so fm a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e s ；c h a p t e r3a n a l y z e st h ee c o l o g i c a l a n de n v i r o n m e n t a ls i t u a t i o no fs a n g g o ub a y ；c h a p t e r4c a l c u l a t e st h ev a l u eo fm a r i n e e c o s y s t e ms e r v i c e si ns a n g g o ub a y ；c h a p t e r5d i s c u s s e st h em a n a g e m e n to fm a r i n e e c o s y s t e ms e r v i c e sa n di t sa p p l i c a t i o n ；a n dc h a p t e r6i st h em a i nc o n c l u s i o n so ft h e d i s s e r t a t i o n t h em a j o rs t u d yr e s u l t si n c l u d e ： 1 a b r o a dr e s e a r c h e sa r er e l a t i v er i c h , a n dm a i n l yf o c u so nt h ee c o l o g i c a lt h e o r i e s ， v a l u a t i o nm e t h o d s ，a n di t sa p p l i c a t i o n s h o w e v e r , d o m e s t i cr e s e a r c h e ss t a r tl a t e a n dd e v e l o pb e h i n d i ti ss p e c i a l l yl a c ko fs y s t e m a t i c a lr e s e a r c ho nt h em a r i n e e c o s y s t e m 2 t h ec o n n o t a t i o no fm a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e sc o u l db ed e f i n e db y3 c h a r a c t e r i s t i c s ，t h ec a r r i e r s ，p r o c e s s ，a n df i n a le f f e c t s t h ea s s e m b l yo fa l lg o o d e f f e c t st oh u m a nb e i n g sb ym a r i n ee c o s y s t e ma n di t sb i o d i v e r s i t yt h r o u g h e c o l o g i c a lp r o c e s si st h em a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e s t h o s es e r v i c e sa r eb o r nf r o m m a r i n e e c o s y s t e m sc o m p o n e n t s ，e c o l o g i c a lp r o c e s s ，a n d b i o d i v e r s i t y h e t e r o 1 0 c a t i o na n do p e n a c c e s sa r et w os i g n i f i c a n tc h a r a c t e r i s t i c so fm a r i n e e c o s y s t e ms e r v i c e s r e f e r r i n gt om a sc l a s s i f i c a t i o na n dc h a r a c t e rs i m i l a r i t y , t h o s es e r v i c e sc o u l db ec l a s s i f i e di n t o4g r o u p sa n d15t y p e s t h em a i n q u a n t i f i c a t i o nm e t h o d si n c l u d es u b s t a n c ea s s e s s m e n t ，e m e r g ya s s e s s m e n t ，a n d e c o n o m i ca s s e s s m e n t w h i l et h ee c o n o m i cv a l u a t i o ng e t sm o r ea n dm o r ep o p u l a r a n da c c e p t e d ，w h i c hb e c o m e st h em o s ti m p o r t a n ta n dc o m m o nm e t h o d 3 b a s e d0 nt h es i t es u r v e yo fs a n g g o ub a y2 0 0 3 - 2 0 0 4 ，t h ew a t e rq u a l i t yl sl a l r c l e a n 卸d 锄训a v e r a g eo fi n t e g r a t e dq u a l i t yi n d e xi s o 5 5w i t har a n g eo f 0 3 0 7 t h ee u t r o h p i c a t i o nl e v e li sv e r yl o we x c e p t 1s t a t i o n t h e r ea r e7 3 p h y t o p l a n k t o ns p e c i e s ，p y r r o p h y t ai s d o m i n a n ti ns u m m e ra n db a c i l l a r i o p h t am o t h e rs e a s o n s t h e r ea r e2 7z o o p l a n k t o ns p e c i e s ，n os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e i n v 耐o u ss e a s o n s t h ed o m i n a n ts p e c i e s a r es a g i t t ac r a s s aa n dc a l a n u ss l f l l c u s 4 t o t a lv “u eo fe c o s y s t e ms e r v i c e s ( v e s ) i ns a n g g o ub a yi s 6 0 7 x10 5 ￥f r o m 2 0 0 3t o2 0 0 4 ，a n da v e r a g eu n i tv e s i s4 2 4 x1 0 6 ￥k m 2 w i t h i nt h et o t a lv e s ，t h e p r o v i s i o ns e r v i c e s ，r e g u l a t i n gs e r v i c e s ，a n dc u l t u r es e r v i c e sa c c o u n tf o r5 1 2 9 ， 17 3 4 ，a n d31 3 7 ，r e s p e c t i v e l y a m o n gt h ee i g h ts e r v i c e sv a l u a t e d i ns a n g g o u b a y , f o o dp r o v i s i o ns e r v i c e sh o l dh i g h e s tv a l u e ( 5 0 4 5 呦，f o l l o w e db y ( 2 9 8 9 ) ， a n dt h e nc l i m a t er e g u l a t i n gs e r v i c e s ( 9 18 ) ，h a r m f u lo r g a n i s ma n d d i s e a s e c o n t r o ls e r v i c e sh a v et h el o w e s tv a l u e ( 0 0 0 17 ) t h o s er e s u l t sp r e s e n tt h a tt h e a q u a c u l t u r ea c t i v i t i e sn o to n l yc o n t r i b u t et ot h el o c a ls o c i a le c o n o m i c ( 5 1 2 9 ) ， b u ta l s oi m p o r t a n tt ot h ee n v i r o n m e n t a lr e g u l a t i o na n d s o c i a lc u l t u r e ( 4 8 71 ) 5 t h em a n a g e m e n to fm a r i n ee c o s y s t e m s e r v i c e ss h o u l dn o to n l yc o n s i d e rr e d u c i n g t h ei m p a c t sf r o md i r e c ta n di n d i r e c td r i v e r s ，b u ta l s oo v e r c o m i n g t r a d i t i o n 2 l l d e p r e c i a t i o nt oe c o s y s t e ms e r v i c e s t h em a n a g e m e n tp r o c e s s c o u l db ei n c l u d e dj t i e r s s e r v i c e sr e p a i r , m a i n t e n a n c e ，a n di m p r o v e m e n t ，t oa c h i e v et h eo b j e c t i v eo t e f f i c i e n c y , f a i r n e s s ，a n ds u s t a i n a b l e t h es t u d yo fm a r i n ee c o s y s t e m s e r v l c e s1 s b o t hm e a n i n g f u li ns c i e n c ea n ds o c i e t y h o w e v e r t h ea p p l i c a t i o no f m a r i n e e c o s v s t e ms e r v i c e si sl i m i t e dr i g h tn o w , a n di t s h o u l db ea t t e m p t e dt oa p p l ym m o r ef i e l d s k q 刑o r d s ： s a n g g o ub a y ； m a r i n ee c o s y s t e m ；e c o s y s t e ms e r v i c e s ； v a i u eo f e c o s y s t e ms e r v i c e s ；c o a s t a la q u a c u l t u r e 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 l 洼；翅遗查基焦盏噩挂别直明的：奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名令煽吩签字日期：矽1 年，工月阴 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后 适用本授权书) 学位论文作者签名：专炀孵 导师签字：j 德芡 签字日期：五1 年1 1 月12 日 签字日期：年月 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：国家海洋局第一海洋研究所 通讯地址：青岛市仙霞岭路6 号 电话：0 5 3 2 8 8 9 6 7 4 4 7 邮编：2 6 6 0 6 1 中国海洋大学博士论文 0 前言 大自然为我们的生存与生活提供了食物、饮水和能源等基本物质，也提供了 洁净的空气、稳定的气候与适宜的环境，还提供了大河高山、四季更替与花开花 落的美景。而这一切均来源于地球上的各类生态系统，来源于生态系统所产生和 维持的各类生态系统服务。 生态系统( e c o s y s t e m ) 是指在一个给定的自然区域内，所有生物个体与其生 存自然环境之间的相互作用，并伴随能量流动产生鲜明的能量结构、生物多样性 和物质循环，这样的任何一个单元就是生态系统( o d u m ，1 9 8 1 ) 。而生态系统服 务( e c o s y s t e ms e r v i c e s ) 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( d a i l y , 1 9 9 7 ) 。生态系统是产生和提供服务的载体， 生态过程是实现服务的途径，而服务则是生态系统和生态过程对人类福利的贡 献。 但在过去的历史发展过程中，人们却没有充分认识和重视生态系统以及它们 提供的服务，导致了对生态系统的破坏性经营以及对服务的滥用( 以不可持续方 式利用) 。甚至在今天，也有相当的人还不了解或不想了解生态系统及服务。2 0 0 1 年的调查显示美国只有5 3 的民众接受“人是进化的产物”这一理论，大部分人 也不相信人类活动会导致气候变化( r e i d ，2 0 0 5 ) 。正是基于这一点，在2 0 0 1 年 6 月5 日，由前任联合国秘书长安南( k o f ia n n a n ) 宣布启动为期4 年的国际合 作项目“千年生态系统评估 ( m i l l e n n i u me c o s y s t e m a s s e s s m e n t ，缩写为m a ) 。 该项目通过整合生态学与其它学科的资料和知识，以生态系统所提供的服务为核 心和评估主线，在全球范围内研究生态系统的变化，以及对人类福利的影响。目 的是为公众和决策者提供科学信息，提高生态系统的管理水平，促进社会的可持 续发展。 以生态系统服务为核心与主线，这是因为生态系统服务的概念具有关联性， 是联系自然资源、生态环境与人类社会、经济体系的核心。生态系统服务与其它 系统的关联模式如图l 所示，人类在享用生态系统提供服务的同时，也负有管 理责任；生态系统服务在支撑社会经济运转的同时，也受到经济活动的调控与影 响。生态系统服务的概念为思索自然生态系统满足人类的生活和生命支持功能提 供了个理论框架。人类依靠自然和生态系统所产生的服务得以生存，人类社会 的经济体系也是建立在此基础之上的。但人类对服务不是单向的索取和利用：人 类活动又影响着这些服务，破坏或优化；社会经济的发展也对服务产生深远的影 响。所以，生态系统服务是将自然资源与生态环境纳入到人类社会经济领域的连 接点与关键，是联系人类社会与自然资源环境的纽带。 桑沟湾海洋生态系统服乡价值详估 固霉 篪辘 ll - 叠k 曩匿一簌 _ _ 一j - r 。j 、_，i r、 图1生态系统服务关联模式图 f i g u r e1 t h ec o n n e c t i o ni l l u s t r a t i o no fe c o s y s t e ms e r v i c e 生态系统服务的概念可以向决策者证明和展示生态系统的重要作用，以及保 护生态系统对人类社会发展的重要性( s c h a e f e r ，2 0 0 5 ) 。生态系统服务是将生态 学知识与经济效益结合起来的工具，可以纠正我们在政策制定中对生态系统服务 的忽视( c h e e ，2 0 0 4 ) 。生态系统服务的概念和价值的计算可以反映经济发展过程 中市场活动和环境质量之l 自j 的关系( h o w a r t h & f a r b e r ，2 0 0 2 ) 。尘态系统服务的 概念有助于指导人们的行为和决策，为管理地球生命支持系统提供科学基础 ( d a i l y 1 9 9 9 ) 。生态系统服务的概念可用于指导社会和自然之间的交换，以可 持续的方式提升人们的福利，使得人们的活动在环境和社会2 个方面获得双赢 ( f a r b e re ta 1 ，2 0 0 2 ) 。 正是由于生态系统服务概念的重要核心作用，以及对指导生态管理和可持续 发展的重要意义，近年来对生态系统服务进行了较多的研究与讨论( 如，c o s t a n z a e ta 1 ，19 9 7 ；d a i l y ，19 9 7 ；c o s t a n z a ，19 9 9 ；s o u t e r & l i n d 6 n ，2 0 0 0 ；p a t t e r s o n ，2 0 0 2 ； m a 2 0 0 3 ；s c h r 6 t e re ta 1 ，2 0 0 5 ；m a ，2 0 0 5 ) ，从生态理论和经济评估方法上进一步 推动了此概念对于生态管理的指导，也促进了公众和决策者对生态系统服务重要 性的认识。更为重要的是，这些研究极大地促进了自然科学与社会科学的结合， 促进了经济学家与生态学家的合作，让我们更为清楚地了解自然与人类之间的关 系。特别是在2 0 0 5 年，由来自9 5 个国家的13 6 0 位知名学者历时4 年时间、花 费2 0 0 0 万美元、共同参与完成的、超过3 0 0 0 页的千年生态系统评估报告的出版， 让我们有机会了解全球生态系统的状况。此项工作引起了社会各界对生念环境和 地球健康的关注，也让世界各国的人们感觉到了地球生命支撑系统的“脉搏” ( r e i d ，2 0 0 5 ；s t o k s t a r d ，2 0 0 5 ) 。甚至具有1 5 0 多年历史和高度权威性的英国著名 政治时事和商业评论周刊经济学家( t h ee c o n o m i s t ) ，也于2 0 0 5 年4 月2 3 同的封面故事中表达了对全球环境和生态系统服务的关注( 原标题为：r e s c u i n g 中国海洋大学博i ：论文 e n v i r o n m e n t a l i s ma n dt h ep l a n e t ，图2 ) 。 图2经济学家封面 f i g2 c o v e ro ft h ee c o n o m & t 对于生态系统及其服务的关注和重视，是因为自然的生态系统以及它们所产 生的服务f 在全球的生态一经济系统中变得越来越稀缺。特别是在过去的5 0 年 里，为了满足对食物、淡水、木材、纤维和燃料的快速增长需求，人类对自然生 态系统的改变规模和速度超过了任何以往的相同历史时间段( m a ，2 0 0 5 ) 。这些 改变给生态系统带来极大的压力与危机，造成了生态系统服务的减少或消失。根 据千年生态系统评估的研究结果，目前有6 0 的生态系统服务正处于退化或不可 持续利用的状态。更为严重的是，有些改变是不可逆转的，比如生物多样性的丧 失等。而导致生态系统变化的因素包括人口、经济、社会政治、文化与宗教、科 学技术等5 种间接驱动力，以及生境改变、过度开发、外来种入侵、污染和气候 变化等5 种直接驱动力。例如，在1 9 6 0 - - 2 0 0 0 年间，全球人口数量增加了一倍， 由原来的3 0 亿增加到6 0 亿。更多的人口意味着需要更多的食物生产( 从1 9 6 1 年到2 0 0 3 年，世界食物生产增加1 6 0 ) ，其直接生态后果是将自然生态系统转 化为农田、牧场或水产养殖场以扩大生产面积，使用更多的淡水进行灌溉、更多 的化肥和农药以提高单位产量。化肥和农药的施用则给生态系统的分解净化带来 了更大的压力，淡水的过度与不合理利用使得人们获得洁净水的成本显著提高， 而自然生态系统面积的减少和破碎化则使得仅剩的自然生态系统成为了农阳海 洋包围中的孤岛( d a i l y , 2 0 0 1 ) 。这些变化的最终结果是生态系统提供的服务减 少或丧失，人们获得这些服务的成本增加，或丧失享用这些生态系统服务的机会。 尽管人们知道生态系统本身和它所提供的服务在下降，但大多数人还不能真 正明白这些下降的含意，并应用于自身的行动和决策过程中。c o r k 等人( 2 0 0 2 ) 桑沟湾海洋生态系统服务价值评估 进一步分析了生态系统服务下降的2 个主要原因：一是人们的忽视，二是我们的 社会和经济系统的激励机制不足。这就使得生态系统服务的研究和价值评估工 作，对于指导和规范人们将来的行为更有必要性。在未来的5 0 一1 0 0 年里，地球 的人口将达到8 0 - - 1 1 0 亿( p a l m e re ta 1 ，2 0 0 4 ) ，生态系统将面临着更大的压力与 挑战，生态系统和我们自己都准备好了吗? 我们为什么要保护生态系统，为什么 要保护生物多样性，难道仅仅是出于伦理、美学或精神的需要? 因为我们知道， 只有生态系统和它们的服务才是这个世界的真正财富，而我们的经济体系以及金 融资产都是来源于生命支撑系统及生物多样性产生的产品和服务( b e a t t i e & e h r l i c h ，2 0 0 1 ) ，他们才是人类真正需要关心和管理的资产。值得高兴的是，人们 已经开始认识到了这些自然资产的真正价值，并试图将生态系统的贡献纳入到目 前的g d p ( g r o s sd o m e s t i cp r o d u c t ) 体系之中( a l e x a n d e r , 1 9 9 8 ) ，如瑞典政府 将自然资产作为存量，并将生态消耗作为成本，尝试构建绿色g d p 帐户。 然而，我们也应该看到，对于生态系统服务及其价值评估的研究与认识还比 较浅薄。大部分生态系统服务产生和实现的机理还不清楚，服务价值的计算还没 有精确有效方法，也不是所有的人都接受了生态系统服务的概念，生态学家与经 济学家们的观点常常并不一致，政府机构与生态保护组织间的意见差距也很大 ( f u l l e r t o n & s t a v i n s ，1 9 9 8 ；t a l l i s & k a r e i v a ，2 0 0 5 ) 。但生态系统服务的概念作为 联系自然与人类的纽带，是我们管理生态系统的有效工具，是实现社会福利和个 人效用最大化的工具，也是实现社会公平和可持续发展的工具。 本论文试尝从海洋生态系统出发，通过对海洋生态系统服务的内涵与特点、 来源及实现过程、分类和表征等基本理论的探讨，进一步补充和完善生态系统服 务的内容。在总结相关经济学理论与方法的基础上，研究海洋生态系统服务价值 评估的技术和方法，为开展海洋生态系统服务价值的评估与计算奠定基础。在桑 沟湾生态环境调查基础上，结合对周边社会经济的调查与统计，分析与计算了桑 沟湾的海洋生态系统服务价值。最后，本论文也分析和探讨了对海洋生态系统服 务的管理及相关应用，在了解和掌握海洋生态系统对社会和经济发展的贡献的基 础上，明确人类活动对海洋生态系统服务的影响，促进对海洋生态系统的科学管 理和可持续利用。 由于作者学识水平有限，再加上目前对海洋生态系统服务的研究极少，本论 文在研究深度和广度上还有所不足，这也是本人将要努力的方向。同时，真诚地 希望各位专家和老师能够对本文中的错误和不足提出宝贵意见，以便进一步完 善1 4 中国海洋大学博= ：论文 1 海洋生态系统服务的研究综述 海洋作为地球生态巨系统的重要组份之一，对于地球上的生命和人类具有重 要的生态学、社会学和经济学意义( c o s t a n z a ，1 9 9 9 ) 。不仅为生命的繁衍和进化 提供了重要的支持作用，还为人类社会及经济发展做出了巨大贡献。然而，随着 全球人口数量的增加和对食物需求的增多，海洋和其它生态系统同样承载着越来 越大的压力( l i m b u r g & f o l k e ，1 9 9 9 ；t i l m a ne ta 1 ，2 0 0 2 ) 。特别是人均资源使用量 和沿海居住人口的增加，直接导致了对海洋生态系统的这些单一、多重或综合的 影响( c a s t i l l a ，2 0 0 4 ) 。严重地威胁到海洋生态系统的生境和资源，并造成诸如生 境改变、资源过度利用、污染、外来种入侵、富营养化、生态突变等后果( c a s t i l l a , 1 9 9 6 ；c o h e n & c a r l t o n ，1 9 9 8 ；p a i n ee ta 1 ，1 9 9 8 ；p i k i t c he ta 1 ，2 0 0 4 ) 。而人类己成为 影响海洋生物群落和生态系统的重要因子之一( c a s t i l l a ，1 9 9 9 ) 。 长期以来，人们一直以为巨大的海洋似乎蕴藏着无穷无尽的资源和能力。直 到最近，我们才认识到海洋对于人类的重要作用及价值，也认识到它为人类的生 存和社会的进步所承载的压力已经接近于极限( c a s t i l l a ，2 0 0 4 ) 。这就需要我们采 用可持续的生态系统管理手段，有机地结合生态可持续性、经济高效性、社会公 平性等因素，来保护这个“人类最后的共同遗产 。对海洋生态系统的管理，不 仅是为了保护海洋生态系统的这些重要服务和功能，也是人类社会进一步发展的 需要。基于此，近年来国内外开展了一些与海洋生态系统服务相关的研究工作， 综述如下。 1 1 生态系统服务概念的提出与发展 人类作为自然界中的物种之一，与其它生物一样利用自然资源来生存和繁 衍。但人类的社会性使得我们极力地发展基础设施来避免饥饿、疾病和各种灾害 等，并尽最大可能地获取和利用各种资源。 随着文明的进步，人类和自然结合得越来越紧密，社会经济的发展也越来越 依靠自然生态系统服务的支撑( l i m b u r g & f o l k e ，1 9 9 9 ) 。但对于生态系统服务的 认识和了解却是一个积累的过程，m o o n e y & e h r l i c h ( 1 9 9 7 ) 以及d a i l y & d a s g u p t a ( 2 0 0 4 ) 分别对此进行了回顾。 生态系统服务的近代历史可以追溯到1 8 6 4 年，g e o r g em a r s h 在他的人与 自然( m e na n d n a t u r e ) 一书中首次用文字记载了自然对人的作用及失去自然的 后果。二战以后的1 9 4 8 年，f a i r f i e l do s b o m 和w i l l i a mv o g t 分别在他们的著作 我们掠夺的星球( o u rp l u n d e r e d p l a n e t ) 和生存之路( r o a d t os u r v i v a l ) 中讨论了生态系统对社会经济发展的重要作用，w i l l i a mv o g t 还首次提出了自然 桑沟湾海洋生态系统服务价值评估 资本的概念。1 9 4 9 年，a l d ol e o p o l d 则进一步认识到人类是不可能完全替代自然 生态系统的这些作用。1 9 6 8 年，p a u le h r l i c h 在人口爆炸( t h ep o p u l a t i o nb o m b ) 一书中描述了人类对生态系统的干扰和后果，并说明了维持生态功能的重要性。 但他们并没有明确的提出服务( s e r v i c e s ) 一词，直到1 9 7 0 年。随着人们对生态 系统与人类社会之间关系认识的加深，在“关键环境问题研究”( s t u d yo f c r i t i c a l e n v i r o n m e n t a lp r o b 昆m s ) 的报告中首次使用了环境服务( e n v i r o n m e n t a ls e r v i c e s ) 一词，并提出了自然生态系统对人类的环境服务会随着生态功能的下降而减少。 1 9 7 4 年，h o l d r e n 和e h r l i c h 进一步扩展了环境服务的种类与内容。1 9 8 1 年，p r e h r l i c h 和a h e h r l i c h 在他们的专著中将环境服务精练为生态系统服务 ( e c o s y s t e ms e r v i c e s ) 。19 8 3 年，e h r l i c h & m o o n e y 在b i o s c i e n c e 杂志发表的文 章标题中使用了该词。在这以后，生态系统服务一词被很多生态学家所使用，关 于生态系统服务的研究与关注也日益增加。 1 9 9 7 年，d a i l y ( 1 9 9 7 ) 主编的大自然的服务( n a t u r e ss e r v i c e s ：s o c i e t a l d e p e n d e n c eo nn a t u r a le c o s y s t e m s ) 一书出版，为探寻自然生态系统的服务和评估 方法迈出了重要的一步( p o w e r , 1 9 9 7 ) 。同年，e s a ( 美国生态学会，e c o l o g i c a l s o c i e t yo f a m e r i c a ) 也发表了相关的研究报告( d a i l y e ta 1 ，1 9 9 7 ) 。c o s t a n z a 等人 ( 1 9 9 7 ) 的世界生态系统服务与自然资本的价值( t h ev a l u eo ft h ew o r m s e c o s y s t e ms e r v i c e s n a t u r a lc a p i t a l ) 在n a t u r e 杂志上发表后，并引起了巨大的争 论。尽管他们的评价方法还有许多缺陷，经济学家们给予了尖锐的批评，但他们 的工作还是吸引了更多的人开始关注生态系统服务和价值评估，更多的生态学 家、经济学家、和政治家们都加入了讨论( p o w e r , 1 9 9 7 ；n a t u r e ，1 9 9 8 a ；1 9 9 8 b ) 。 这一年成为了生态系统服务和价值评估研究的一个转折。之后，n a t u r e 和s c i e n c e 杂志都组织了相关的讨论和文章( n a t u r e ，1 9 9 8 a ；1 9 9 8 b ；1 9 9 8 c ；1 9 9 8 d ；m a s o o d & g a r w i n ，1 9 9 8 ；f u l l e r t o n & s t a v i n s ，1 9 9 8 ；d a i l ye ta 1 ，1 9 9 8 ；d a i l ye ta 1 ，2 0 0 0 ； b a l m f o r de ta 1 ，2 0 0 2 ；p e a r c e ，2 0 0 2 ) ；生态经济学杂志( e c o l o g i c a le c o n o m i c s , e l s e v i e rs c i e n c e ) 也于1 9 9 8 年、1 9 9 9 年和2 0 0 2 年3 次组织专刊讨论生态系统服 务及价值评估：e c o s y s t e m 杂志2 0 0 0 年第l 期，b i o s c i e n c e 杂志2 0 0 0 年4 期， e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e t e c h n o l o g y 杂志2 0 0 0 年第8 期也都组织了有关的专题讨 论。这些工作都很好地推动了生态系统服务的研究在世界范围内的开展和关注， 也使得生态系统服务一词为人们所熟悉和了解。 1 2 国外研究综述 对于生态系统服务的相关研究主要集中在美国( 如斯坦福大学和马里兰大 学) ，其它欧洲( 如北界生态经济研究中心) 、澳大利亚等经济发达地区与国家也 6 中国海洋大学博士论文 较为重视，这与他们的经济发展程度以及对生态环境的认识深度有关。根据主要 的研究内容，可概括为基础理论研究、价值评估研究和应用研究等3 个方面，分 别介绍如下。 1 2 1 基础理论研究 对于生态系统服务的基础理论研究主要集中在生态系统服务的定义和内涵、 服务的分类指标体系、生态系统服务的产生与受控机理等方面。 对于生态系统的服务，有着不同的定义与理解。c a i r n s ( 1 9 9 5 ) 把生态系统 的服务描述为：它是对人类社会有贡献的自然生态系统的功能( 原文为： e c o s y s t e ms e r v i c e sa r et h o s ef u n c t i o n so fn a t u r a ls y s t e m sp e r c e i v e da sb e n e f i c i a lt o h u m a ns o c i e t y ) 。1 9 9 7 年，c a i r n s 进一步描述为：生态系统服务是对人类生存和 福利所必需的那些生态系统功能( 原文为：e c o s y s t e ms e r v i c e sa r ed e f i n e d 嬲t h o s e f u n c t i o n so fe c o s y s t e m st h a ta r en e c e s s a r yf o rh u m a ns u r v i v a l & w e l f a r e ) 。d a i l y ( 1 9 9 7 ) 认为：生态系统的服务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( 原文为：e c o s y s t e ms e r v i c e s 批t h ec o n d i t i o n s & p r o c e s s