流域生态系统服务研究进展与展望

1、流域生态系统服务研究进展与展望流域生态系统是由社会 - 经济- 自然生态系统组成的巨型复合生态系 统,由于地域分布差异 , 各子生态系统的大小、形状、数量、类型、构 型也存在不同 , 这些都将影响流域能量流动、物质输送和物种变化。 流域生态系统通过水与碳、 氧、 氮、磷等物质的循环过程得以维系 , 其中水文过程（水资源、水环境） 是流域生态系统健康和社会经济持续 发展的关键制约因素 , 与水资源有关的生态系统服务已成为该领域的 研究重点。由于大部分生态系统服务价值无法在常规的商品市场得到 反映, 因此在经济发展决策中得到的权重或关注度通常较小。如果能 够量化这些价值 , 可促使人们全面认识流域

2、生态系统在支撑经济建设、维护生态系统健康和保障生态安全方面的地位和作用 , 也有利于帮助 决策者寻求合理的流域资源配置和生态系统管理方法 5 。生态系统 服务的定量评估也是制定流域生态补偿机制、实施生态修复的重要依 据和科学基础 6-8 。笔者在总结国内外有关流域生态系统服务研究动态的基础上 , 归纳 流域生态系统服务的分类和评估方法 , 重点阐述流域生态系统服务的 特点和内涵 , 总结分析该领域的研究重点和发展趋势 ,以期为流域生 态补偿、生态修复和流域综合管理的相关研究提供参考。1 国内外研究动态 流域生态系统服务价值评估是近年来该领域逐 渐兴起的研究方向。国际上 （ 主要是欧洲、非洲和美

3、洲 ）, 大多基于流 域管理、土地 / 水资源利用、 经济政策制定、公众教育等目的 , 评估流 域水资源、水土保持、减轻灾害等各类生态系统服务价值 19-21, 权衡分析经济服务和生态服务、 流域上游保护与下游经济的关系 4, 探讨农业发展、土地利用变化和不同政策措施对流域生态系统服务价 值的影响 2,20,22-24, 并尝试采用直观的分类描述和评估结果以使 公众更容易认识和理解所处生态系统的价值 25 。国内方面 , 已有关 于黑河、海河、淮河、黄河、太湖、洞庭湖、延河下游、玛纳斯河、 石羊河、鄱阳湖和九龙江等流域生态系统服务价值评估的报道 21,26-29, 当前的研究重点是评估各种人类

4、活动 （ 土地利用变化、农 业措施、水力发电等 ）对流域生态系统服务的影响 , 并与流域上下游补 偿机制相联系 7 。目前, 国内流域尺度的生态系统服务研究主要套用 全球或区域尺度的研究方法 , 其相关评估方法、指标体系和赋值标准 各不相同 , 流域生态系统服务评估的特点和内涵也未见明确阐述。2 流域生态系统服务的分类和评估方法2.1 流域生态系统服务的分类2.2 流域生态系统服务价值评估方法 国内外对全球、区域、流域等不同尺度生态系统服务价值评估的方 法可分为市场价值法、替代市场法和假想市场法 3 大类, 具体包括市 场价格法、生产率变动法、享乐价格法、旅行费用法、支付意愿法、 成本费用法和

5、收益转移法等。 采用这些方法计算获得的流域生态系统 服务价值主要反映人类的需求 , 但并不能完全体现它对整个流域可持 续发展的贡献 , 对流域生态系统“隐性”的生态功能 （比服务功能更 重要, 是提供生态服务的基础 ） 还很少也很难进行定量估算。对于流域 尺度的生态系统服务评估 , 虽然可以借鉴全球或区域尺度生态系统服 务的评估方法 ,但无法完全反映流域生态系统的特性。 近年来, 不少学 者对流域尺度的生态系统服务评估方法作了改进和探索 , 主要包括 3 个方面：（2）强调生态系统服务价值时空变化的表达，运用 GIS 技术建 立相应的评估模型。由于生态系统服务存在高度的时空异质性 , 运用 G

6、IS 技术能够实现对于生态系统服务价值的空间分析和可视化表达 22。而且基于 GIS 建立的各种评估模型可用于模拟和分析整个流域 生态系统服务的分布情况 33,44, 使流域生态系统服务的动态化表 达成为可能 45, 可视化的评估结果更直观 , 对实践的指导也更具针 对性和实用性。（3）强调生态系统服务的综合评估应基于长期的生态系统监测。试验 监测结果能为生态系统服务的定量评估提供基础数据 35 。由于我国 的生态环境监测网络尚不健全 , 流域研究成果零散 , 不足以支持流域 生态系统服务的长期动态变化评估。针对数据缺乏问题 , 唐增等 46 应用最小数据法 , 通过分析土地利用收益的空间分布

7、计算生态系统服 务机会成本 , 进而推导出生态系统服务供给曲线 , 该方法对数据要求 低, 计算简单 , 可以满足生态系统服务付费 （生态补偿 ）政策分析的需目前 , 流域生态系统服务价值主要从生态学和经济学 2 个角度进行 计算47 。生态系统服务的生态学价值通过生产成本理论估算 , 未考 虑消费者偏好。生态系统服务的经济学价值主要源于生态系统服务的 交换价值 , 以消费者偏好为基础 , 未充分考虑生态系统内部的生态学机制和公共服务性。这些评估方法通过量化流域生态系统服务价值 引导人们有效使用自然资源 , 协调经济发展与生态环境之间的失衡问 题,但很少考虑人文心理和社会经济因素 33,48

8、。此外,受技术限制 , 现有评估方法大多没有考虑生态系统的结构与状况 , 如未将森林生态 系统的幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林区分对待 , 使得最 后的评估结果往往偏差较大 , 难以直接应用于流域管理、生态补偿或 生态修复相关政策的制定。因此, 在当前大力实施生态工程的背景下 , 如何在评价体系中将生态系统结构进行细化是今后生态系统服务量 化研究的一个重点。3 流域生态系统服务的特点和内涵Ehrlich 于 1983 年首次提出“生态系统服务”的概念。广义的生态 系统服务包含生态系统产品和服务 , 其被大多数学者接受的定义是生 态系统能够生产、 输送和维持的一系列人类认为最重要的产品或服务 衡量生态系统服务价值的标准是人类可以从生态系统中获得惠益的 多少。该定义在内涵上侧重于生态系统对于人类发展的支撑意义, 也反映出以人为中心的发展观和价值观。然而 , 人们往往忽视了生态系 统的生态功能 （包括物质循环、能量流动和信息传递 ） 是提供生态系统