生态学研究方法

摘要：国内外森林生态系统服务功能研究现状及其重要问题、热点。作者在现有评价体系的基础上，结合吉林省森林环境现状，从评估技术体系的构建、标准体系的制定和评估指标的选取、评估方法三个方面分析了吉林省森林生态连清体系的特征，提出了适宜现阶段评价生态环境的指标体系，和改善森林生态环境的切实可行的方法，对吉林省生态环境保护及改善工作具有一定的学术参考价值和指导意义。

《吉林省森林生态连清与生态系统服务研究》是王兵研究员主编，任军、宋庆丰、山广茂、张红岩和牛香共同完成编著的。从目录上看，本书共六章内容。各章内容相互承接，循序渐进，步步深入，分别从观测与清查体系、自然资源概况、物质量评估、价值量评估、动态变化分析以及对社会、经济与生态环境的综合影响六个方面展开分析的。第一章吉林省森林生态系统连续观测与清查体系，分别阐述了野外观测技术体系和分布式测算评估体系。吉林省森林生态系统服务评估基于吉林省森林生态系统连续观测与清查体系。吉林省森林生态连清体系是吉林省生态系统连续观测与清查的总称，指以生态地理区划为单位，依托国家现有森林生态系统国家定位观测研究站和吉林省内的其他林业监测点，采用野外观测技术和分布式测算方法，定期对吉林省森林生态系统服务进行全指标体系观测与清查。它与吉林省森林资源二类调查资源数据相耦合，评估一定时期和范围内的吉林省森林生态系统服务，进一步了解其省内森林生态系统服务的动态变化。第二章吉林省自然资源概况，包括自然概况和森林资源概况。吉林省是我国重点林业省份之一。吉林东部长白山林区素有“长白林海”之称，是松花江、图们江、鸭绿江发源地，是涵养水源、调节江河流量、防止水土流失、减少洪涝灾害的天然绿色水库。吉林中西部森林资源已经成为农业的生态屏障，改善了送料、松嫩平原的农业生产生活条件，对于保障全省乃至国家粮食安全，促进农牧业以及整个国民经济发展起着重要的保障作用。第三章吉林省森林生态系统服务物质量评估，主要介绍了吉林省森林生态系统服务物质量评估总结果、吉林省各地级市森林生态系统服务物质量评估结果和吉林省不同优势树种组生态系统服务物质量评估结果。主要评价了吉林省森林生态系统涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质和净化大气环境5个方面的生态系统服务物质量。第四章吉林省森林生态系统服务价值量评估，和物质量评估结果框架基本一致，有8项评价指标，从大到小的顺序为涵养水源、固碳释氧、生物多样性保护、保育土壤、净化大气环境、林木积累营养物质、森林游憩和森林防护。第五章吉林省森林生态系统服务动态变化分析，主要从吉林省生态系统服务动态变化分析、吉林省各地级市森林生态系统服务动态变化分析与吉林省“十三五”末期森林生态系统服务价值预测。第六章吉林省森林生态系统服务对社会、经济和生态环境的综合影响分

析，也是三个方面，基于生态足迹模型的综合分析、吉林省生态效益科学量化补偿研究和吉林省生态GDP核算。本书附带名词术语，以及两篇新闻报道（一项开创性的里程碑式研究和生态GDP：生态文明评价制度创新的抉择），以及吉林省森林生态服务评估社会公共数据。

1.森林生态连清体系

森林生态连清体系是森林生态系统服务全指标体系连续观测与定期清查的简称，指以生态地理区划为单位，依托CFERN生态站，采用长期定位观测技术和分布式测算方法，定期对森林生态效益进行全指标体系观测与清查。该体系巧妙地将森林资源清查体系和CFERN有机结合，通过森林资源清查体系直接获取森林资源信息，CFERN生态站获取生态系统各个生态过程的机制及参数，实现了森林生态系统服务功能的科学化评估。中国森林生态系统服务测算评估是一项非常庞大、复杂的系统工程，因此森林生态连清体系引入了分布式测算方法：依次将中国森林生态系统按照行政区、优势树种组、起源、林龄划分为相对均质化的单元进行评估。

森林生态连清是以生态地理区划为单位，以国家现有森林生态站为依托，采用长期定位观测技术和分布式测算方法，定期对同一森林生态系统进行重复的全指标体系观测与清查的技术。它可以用以评价一定时期内，森林生态系统的质量状况，以及进一步了解森林生态系统的动态变化。森林生态连清是生态文明建设赋予林业行业的紧迫使命和职能，可以为国家生态建设发挥重要支撑作用。

2.生态系统管理的发展

生态系统管理是在探索人类与自然和谐发展过程中逐渐形成和发展的一种新的管理思想[1]，它基于对生态系统组成、结构和功能的理解，将人类的经济活动和文化多样性看作重要的生态过程，融合到一定时空尺度的生态系统经营中，以恢复或维持生态系统的完整性和可持续性生态系统管理并非一个新的概念。从农耕时代，人类就开始对周围自然环境进行有目的、有意识的管理活动。但如今提倡的生态系统管理是一种全新的思维模式，在人类面对环境与发展过程中越来越多的两难境地的情况下产生的。希望能够形成一套合理的管理方法来实现各方面的和谐发展。

2.1森林生态系统管理

森林是陆地生态系统的主体，是实现环境与发展相统一的关键和纽带，森林

是自然界功能最完善的资源库、基因库、碳贮库和能源库，对改善环境、维护生态平衡起着决定性的作用；同时又是人类发展不可缺少的重要自然资源[2]，随着时代的前进!社会对森林需求的改变，人们对森林的自然发展规律和它所能起的作用的认识也在变化，于是出现了不向的林业发展模式。从世界林业发展的历史看，森林资源管理大体经历了4个阶段[3,4]

（1）单纯采伐利用阶段：人们依靠生产木材来满足经济发展和生活用材需要，大面积的开垦耕地和大量采伐林木使森林遭受了严重毁坏。

（2）永续利用阶段：在过量采伐森林后，人们已经发现森林并非是取之不尽的自然资源。德国林学家Haring提出了森林永续利用的理论，其核心是以追求纯经济利益为目的，年木材采伐量不能超过年生长，以实现木材的永续利用。

（3）森林多效益永续利用阶段：人们除认识到森林的经济效益外，还意识到森林对环境、景观、农业和社会、维持自然系统持久生产能力以及居民的游憩等都具有重要的意义。要保护森林，必要时也要增加森林并保证按规章永续利用森林。

（4）森林生态系统管理阶段：该理论的形成是基于对森林在全球环境中的地位和作用的认识，以及对森林不合理的利用给人类生存环境带来的严重威胁，合理利用资源已经成为各国的普遍共识。

2.2近自然森林经营的技术体系

近自然林业理论的宗旨并非要使森林完全恢复到森林的自然发展状态，其要点是：森林与其自然环境是一个有机整体，它们是和谐的，森林生态系统有着自身的发育繁衍规律，人类经营森林要顺应这种森林与自然环境的和谐关系，在此基础上将生态。经济和社会效益结合在一起，最终实现森林可持续经营。

近自然森林经营是模仿自然、接近自然的一种森林经营模式。接近自然是并不是回归到天然的森林类型，而是尽可能使林分建立、抚育、采伐的方式同潜在的自然植被的关系接近，要使林分能进行接近生态的自发生产，达到森林生物群落的动态平衡，并在人工辅助下使天然物质得到复苏。因此，近自然森林经营是以森林生态系统的稳定性、生物多样性和系统多功能以及缓冲能力等分析为基础，以目标径级单株利用和天然更新为主要技术特征，以永久性林地覆盖、实现保护第一、生态优先、兼顾经济效益为目标的森林经营体系。

3.森林生态连清的构架

森林生态连清体系也拥有一个比较复杂的构架，它主要由野外观测连清体系和分布式测算评估体系两大部分组成。森林生态连清技术体系的内涵主要反映在

这两大分体系中。野外观测连清体系是数据保证体系，其基本要求是统一测度、统一计量、统一描述。分布式测算评估体系是精度保证体系，可以解决森林生态系统结构复杂，涉及森林类型较多，森林生态状况测算难以精确到不同林分类型、不同林龄组及起源的问题；也可以解决观测指标体系不统一、难以集成全国数据和尺度转化难的问题。

3.1森林生态站

野外观测是构建森林生态连清体系的重要基础，野外观测部分主要依靠森林生态站来完成。早在2005年，我国就发布了中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统定位研究站建设技术要求》（L Y/T1626-2005）。2008年，国家林业局发布了《陆地生态系统定位研究网络中长期发展规划（2008-2020年）》。2014年，国家林业局下发了《国家陆地生态系统定位观测研究站网管理办法》的通知。林业行业标准、规划及管理办法的制定，为森林生态站履行森林生态连清体系建设职能引领了方向，提供了切实的技术保障。

到目前为止，国家林业局所属的国家级森林生态站实现了我国9个植被气候区和48个地带性植被类型的全覆盖，组建了横跨30个纬度的全国性监测网络，形成了由南向北以热量驱动、由东向西以水分驱动的森林生态状况梯度观测网。依托全国的森林生态站，可以从技术层面满足不同层次的森林生态状况动态监测和科学研究的需求。

3.2观测标准体系

观测标准体系是森林生态连清的基本法。除了上面提到的《森林生态系统定位研究站建设技术要求》标准外，还包括观测指标、观测方法、数据管理、数据应用等一系列中华人民共和国林业行业标准。森林生态连清观测体系基于中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统定位观测指标体系》（L Y/T 1606-2003）。为完成森林生态连清的技术体系建设，王兵团队从21世纪初就开始了森林生态系统野外观测指标体系的研究，并根据气候带和不同区域的特点，同时建立了对寒温带、暖温带、干旱半干旱区、热带的观测指标体系，分别形成4个中华人民共和国林业行业标准，全面指导全国森林生态连清工作。

为准确完成指标观测，经过多年的实践，国家林业局于2011年发布了中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统长期定位观测方法》（L Y/T1952-2011）。它涵盖了所有观测指标的观测方法，使森林生态连清的具体操作有了依据。

此外，野外观测体系除了要考虑观测体系布局、观测站点建设、观测标准体系建设外，还要考虑观测数据采集传输系统的建立。为了保证森林生态连清观测数据的规范采集及传输，我国也制定了相关的林业标准，即《森林生态系统定位

研究站数据管理规范》（L Y/T1872-2010）和《森林生态站数字化建设技术规范》（L Y/T1873-2010）。这两个行业标准，对森林生态站各种数据的采集、传输、整理、计算、存档、质量控制、共享等进行了规范要求，并按照同一标准进行观测数据的数字化采集和管理，实现了森林生态连清观测数据的自动化、数字化、网络化、智能化和可视化，为全国森林生态站联网观测奠定了坚实基础。

3.3分布式测算方法

森林生态连清的测算是一项非常庞大、复杂的系统工程，以王兵为首的科研团队经过反复试验证明，把依托全国森林生态站获取的森林生态连清数据划分成多个均质化的生态测算单元开展评估，是一种可行的途径。因此，书中采用的分布式测算方法，是目前评估森林生态系统服务的较为科学有效的方法。

采用分布式测算方法进行评估森林生态系统服务。森林生态连清分布式测算是一项非常庞大复杂的系统工程，将其按照行政区林分类型起源和林龄等划分为若干个相对独立的测算单元。然后，基于生态系统尺度的定位实测数据，运用遥感反演、模型模拟（如BIS集成生物圈模型）等技术手段进行由点到面的数据尺度转换，将点上实测数据转换至面上测算数据，即可得到森林生态连清汇总单元的测算数据，以上均质化的单元数据累加的结果即为汇总结果。具体思路为：首先将吉林省按行延边州、长白山市、辽源市、通化市、吉林市白山市、延边等10个一级测算单元；每个一级测算单元又按不同优势树种组划分成红松、云杉、樟子松、落叶松、臭松、黑松、水曲柳、胡桃楸、黄檗椴树柞树、榆树、枫桦、色木、白桦、杨树、柳树、其他、针叶混、阔叶混、针阔混、经济林、灌木林等23个二级测算单元；每个二级测算单元按照不同起源划分为天然林和人工林2个三级测算单元；每个三级测算单元再按龄组划分为幼龄林、中龄林近熟林、成熟林过熟林5个四级测算单元，再结合不同立地条件的对比观测，最终确定了2300个相对均质化的生态系统服务评估单元。基于生态系统尺度的生态系统服务定位实测数据，运用遥感反演、过程机理模型等先进技术手段，进行由点到面的数据尺度转换，将点上实测数据转换至面上测算数据，即可得到各生态系统服务评估单元的测算数据。①利用改造的过程机理模型IBIS（集成生物圈模型）,输入森林生态站各样点的植物功能型类型、优势树种组、植被类型、土壤质地、土壤养分含量、凋落物储量，以及降雨、地表径流等参数，依据中国植被图或遥感信息，推算各生态系统服务评价单元的涵养水源生态功能数据、保育土壤生态功能数据氧生态功能数据。②结合森林生态站长期定位观测数据和吉林省年森林资源档案数据（蓄积量、树种组成、龄组等）通过筛选获得基于遥感数据反演的统计模型，推算各生态系统服务评估单元的林木积累营养物质生态功能数据和净化大气环境生态功能数据。将各生态系统服务评估单元的测算数据逐级累加，得

到吉林省森林生态系统服务的最终评估结果。

除分布式测算方法外，分布式测算评估体系的建立也非常重要。分布式测算评估体系包含分布式测算方法、测算评估指标体系、数据源耦合集成、森林生态质量修正系数集和评估公式与模型包，彼此间密不可分，缺一不可。

3.4评估指标体系

2008年，在满足代表性、全面性、简明性、可操作性以及适应性等原则的基础上，王兵团队起草了中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008)。测算评估指标体系由国内外公认的涵养水源、保育土壤、固碳制氧、营养积累物质、净化大气环境、森林防护、生物多样性保护和森林游憩8个主要功能14个指标组成。

吉林省森林生态连清评估分为物质量和价值量两大部分，物质量评估所需数据来源于吉林省森林生态连清数据集和2006-2014年吉林省森林资源二类调查数据集；价值量评估所需数据还包括社会公共数据集。（1）吉林省森林生态连清数据。主要来源于吉林省及周边省份的5个森林生态站和辅助观测点的监测结果。其中，森林生态站以国家林业局森林生态站为主体，还包括省级森林生态站和长期固定试验基地等，以及8872块植物监测固定样地，并依据《森林生态系统服务功能评估规范》）和《森林生态长期定位观测方法》等开展的吉林省森林生态连清数据。在检测点设置上依据吉林省10个市级行政区的自然、经济社会的实际情况，将省分为4个大区，即东部长白山地原始森林生态区（长白山管委会）、中东部低山丘陵次生植被生态区（延边州、白山市通化市、吉林市）、中部松辽平原生态区（长春市、四平市、辽源市）和西部草原湿地生态区（松原市、白城市），对吉林省森林生态系统服务监测体系建设进行了详细科学的规划布局。为了保证监测精度和获取足够的监测数据，对其中每个区域进行长期定位监测。吉林省森林生态系统服务监测的建设首先要考虑其在区域上的代表，选择能代表该区域主要优势树种组且能表征土壤水文及生境等特征，交通、水电等条件相对便利的典型植被区域。森林生态站作为吉林省森林生态系统服务监测站在吉林省森林生态系统服务评估发挥着极其重要的作用。这些森林生态站有一部分分布在吉林省内（长白山森林生态站长白山西坡森林生态站松江源森林生态站和长春城市森林生态站），一部分分布在临近省份，但是都与吉林省处在同一生态区内。还有吉林省内的辅助监测点：吉林省森林资源监测中心设站类资源清查的监测站点，监测生物资源变化情况以及国土生态状况和碳汇的监测。目前的森林生态站和辅助站点在布局上能够充分体现区位优势和地域特色，兼顾了森林生态站布局在国家和地方等层面的典型性和重要性，形成了层次清晰、代表性强的森林生态站网。（2）吉林省森林资源二类调查数据集。数据来源于吉林省200602014年森

林资源二类调查结果。吉林省森林资源二类调查是在《吉林省森林资源规划设计调查实施细则》下开展的，并和由吉林省林业厅统一安排全省二类调查工作计划、以设区的市为单位统一组织协调各地的调查工作多个市范围内的各县（市区）同步开展调查工作的新的组织管理机制，各市、县（市区）政府为本地二类调查工作的行政组织者市、县林业主管部门为本地二类调工作的具体实施者，各级林业调查规划设计单位和抽调并经培训参加调查的技术人员为：类调查工作的直接承担者，省森林资源监测中心负责全省二类调查的技术指导和质量监督管理工作。吉林省对规范林业二类调查成果管理提出了具体要求，各单位形成的二类调查成果辖区内各林种优势树种组龄组、面积和蓄积量）须先经省林业厅组织的专家委员会进行审定并按照专家的审定意见修改完善后，上报省林业厅批复。（3）社会公共数据集。社会公共数据来源于我国权威机构所公布的社会公共数据包括《中国水利年鉴江中华人民共和国水利部水利建筑工程预算定额》农业部信息网、中华人民共和国国家发展和改革委员会第四部委2003年第31号令《排污费征收标准及计算方法》、吉林省物价局官网、《吉林省发展报告》吉林省相关部门统计公告。

数据源是评估科学性与准确性的基础。分布式测算评估体系中的数据源包括森林生态连清数据集、森林资源连清数据集和社会公共数据集3个方面。为解决森林生态数据不可能全部通过实测手段获取的问题，研究人员还创造性地提出了森林生态功能修正系数，客观反映了在同一区域内同一林分类型森林生态质量状况的真实差异。

通过核查可得知工程的落实情况，促进退耕还林任务的落实；通过监测，能掌握工程对生态环境变化构成的影响，可以为受损生态系统的恢复和重建提出科学依据，特别是为启动新一轮退耕还林提供了极大的正向推力，为更好地贯彻落实生态林业和民生林业建设要求，提供了有力的支撑和保障。退耕还林生态效益监测工作和森林生态站实现了统一标准、统一管理、统一监测方法，对于科学监测、系统评价退耕还林取得的生态效益具有重要意义。

4.吉林省自然资源现状

通过本项目调查研究，我们看到吉林省自然资源现状。自然概况从地理位置、地形地貌、气候条件、水文资源、野生动植物资源、旅游资源、自然保护区建设、生态区域分布、土壤类型9个方面开始展开，总括了吉林省的自然概况。这种介绍方式全面细致，结合大众化思维，向人们展示了吉林省的资源概况。吉林省位于我国地区东北地区中部，地形地貌差异明显。地势由东南向西北倾斜，呈现明显的东南高，西北低的特征。以中部大黑山为界，可分为东部山地和中西部平原

两大地貌区。东部山地分为长白上中山低山区和低山丘陵区，中西部平原分为中部台地平原区和西部草甸、湖泊、湿地、沙地区。吉林省处于北半球的中纬地带，欧亚大陆的东侧，相当于我国温带的最北部，接近亚寒带。东部距离黄海、日本海较近，气候湿润多雨；西部远离海洋而接近于干燥的蒙古高原，气候干燥，全省形成了显著地温带大陆性季风气候，四季分明，雨热同季。有明显的四季更替，春季干燥风大，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷漫长。吉林省具有丰富、优越和得天独厚的旅游资源，自然景观千姿百态，人文景观独具特色。位于长白、安图、抚松三县境内的长白山自然保护区内，有天池、瀑布、温泉群及大峡谷，“雄山托天池，林海藏珍奇”，是世界瞩目的神奇之地。吉林省总体生态环境呈现特殊的多样性和相对的整体性，而且可恢复性和保护程度好。从生态区域分布看，由东向西自然形成东部长白山地原始森林生态区、中东部低山丘陵次生植被生态区、中部松辽平原生态区和西部草原湿地四个生态区。东部山地表现出明显的垂直分布，分布较广的有暗棕壤、白浆土，长白上熔岩台地及高寒的长白山椎体尚有一部分灰化土和火山灰土，沿河谷和较宽的沟谷有草甸土、草灰土、冲积土和水稻土。吉林省森林资源概况多以条形图、表格、柱形图、分布图等图标来展示，条形图使我们直接看出各类资源之间的比例大小，从表格中我们清楚的知道各个资源的多少，分布图使我们直观的看出资源分布的大致情况。这是森林资源概况的通用图表。我们在描述一个事物的大小、多少、比例的时候，语言描述的过程较于复杂，并且不是那么形象，不能让人们一目了然；而使用分布图，表格，条形图这些辅助表达工具却可以让读者能更清晰的分辨出各个事物之间的对比情况以及调查资源的多少和大小，这使我们在了解某个事物的时候更加形象，更加容易理解。在平时的工作中，我们也需要重视，语言有时候并不是很恰当地表达工具，有时候我们要试着换一种方式表达，或许能收到出其不意的效果。

5.生态系统服务研究

随着全球经济的快速发展，人类的消费水平显著提高，给自然环境带来的压力也越来越大。MA (millennium ecosystem assessment)评估报告5中指出，人类活动对生态系统的影响已经遍及全球，60%的生态系统服务功能已经下降或不可持续性的利用，70%的调节和文化服务功能显著下降，这个评估预示着生态系统服务功能在21世纪的前50年将继续下降，同时对人类福祉产生持续性的影响。此外，从King和Pendlebury6提出的2013年全球前百个科学研究热点分析报告中可以看到，在生态学和环境科学领域，生物多样性和生态系统功能研究名列其中。这预示着在全球气候变化的大背景下，生态系统服务功能及其价值评估已经引起

了研究者们的高度关注。

森林作为陆地生态系统的主体，历来就是各界争论的焦点。森林生态系统所提供的服务可以是直接的，也可以是间接的；可以是有形的，也可以是无形的。森林生态系统服务功能是指森林生态系统与生态过程所形成及所维持人类赖以生存的自然环境条件与效用。而对森林生态系统的评估则是一个系统、复杂的工程。目前，水土流失、土地荒漠化、湿地退化、生物多样性减少等问题依然较为严重，森林在维护国土生态安全中的重要作用尚未充分发挥出来。随着工业文明的发展和全球气候变暖的加剧，森林的保持水土、涵养水源、固碳释氧、净化空气、美化环境等生态服务功能日益引起人们的重视。近来，对森林生态系统服务功能尤其是森林的涵养水源、固碳释氧等研究报道也较多。因此，客观、动态、科学地评估森林的生态服务功能，对于加深人们的环境意识，加强林业建设在国民经济中的生态环境的主导地位，提高森林经营管理水平，加快将环境纳入国民经济核算体系及正确处理社会经济发展与生态环境保护之间的关系具有重要的现实意义。

5.1生物多样性与生态系统服务

生物多样性作为一个术语有很多定义，它是一种复杂的现象，大多数学者建议使用生物多样性公约提出的概念，即在一定时间和一定区域内所有生物及其遗传变异和生态系统的复杂性总称，包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次。它直接说明了生物多样性的复杂性，并将其融入到了生态系统服务中。目前，对于生物多样性和生态系统服务两者的认识还存在一些误区，一方面把生物多样性和生态系统服务看作是同义词，认为生物多样性就是生态系统服务，生物多样性也就越高，生态系统服务功能越完善，这种混淆不利于人们正确认识生物多样性。适度的生物多样性在生态系统功能及过程中的重要性，提出适度干扰的生物多样性保护能使多样性功能和相关的生态系统服务功能达到最优化，也有利于保证某些濒临灭绝物种的可持续性。

另一方面过于简单的看待生物多样性的价值，认为生物多样性对生态系统服务功能的贡献仅仅是保持物种丰富度，这种观点没有认识到其具有的其他价值，如调节洪水、碳固定、提高农业生产力等。可见生物多样性在生态系统服务和过程中扮演着多重角色。一是生物多样性是生态系统过程的调节者，生物多样性是巩固生态系统服务、控制生态系统过程的一个因素。例如，许多土壤营养循环与土壤中的生物群落组成有很大的关系，生物多样性越高，生态系统功能也随之增加。因此，生态系统中的生物组成，也就是生物多样性，在生态系统服务传递过程中扮演着关键性作用。二是生物多样性是一种终极生态系统服务，生物多样性在遗传和物种水平上直接贡献了其利益和价值。例如，野生作物的遗传多样性对

于改良作物的性状具有重要作用。三是生物多样性在生态系统服务中可以作为一种益处，它具有丰富的文化价值，包括野生物种和景观的欣赏、精神愉悦、教育、宗教和娱乐价值等。

5.2人类活动、气候变化与生态系统服务

早在1864年，George Marsh在《人与自然》中就对人类引起的区域气候改变进行了探索。随后许多研究者开始关注这种人为干扰活动，发现这种由于人类活动引起的区域气候改变已经对生物多样性、物种组成和生态系统的服务功能产生了直接影响。

气象学家们则认为人类活动可直接导致二氧化碳及其他温室气体上升，进而引起全球变暖。从IPCC的报告来看，这种变化仍在持续，并且增强了生态系统改变的危险性，影响到水资源、食物供给、生态系统的生产力及其他生态系统服务。生态系统服务价值和供给功能会随着气候变化而呈现下降趋势。气候改变对生物多样性和生态系统服务的影响也有积极的一面。例如，二氧化碳浓度的升高能够提高多种植物的生物量，也使一些濒危物种的存活率有所升高。总的来说，关于气候变化的积极影响现在还寥寥无几，但是不能否定其在某一方面的促进作用，很明显，这将使气候变化、生物多样性及其生态系统服务之间的关系变得更加复杂。尽管就人类活动和气候改变对生态系统服务的影响做了大量的研究。但是，目前关于气候变化如何影响生态系统服务，如何影响人类和经济发展，而经济又如何响应这些改变的理解是不全面的。因为将来存在着太多的不确定性，在这种不确定性的影响下，当面对风险要做出决策时就会缺少对策。因此，关于人类活动、气候改变和生态系统服务之间的影响机制研究还处于初步摸索阶段，还需进一步深入研究。

5.3方法和数据收集

目前国内外对生态系统服务功能价值的计算，绝大部分都是只考虑自然生态系统，对包括建设用地在内的人工生态系统的服务价值一般都假设为零。但是人类通过各种生态工程建设和对生态系统的调控，对生态系统服务功能及其价值可能产生各种正面或负面的影响。本书以整个人类社会-经济-自然复合生态系统为基准，将自然生态系统为人类提供的各种生产供给、环境调节、物质流通和文化孕育功能价值视为正向价值；将自然生态系统由于各种灾害的发生等造成人类社会经济发展的损失部分视为负向价值；将人工生态系统中人类通过积极的生态建设活动而使其发挥正向影响的部分视为正向价值；将人工生态系统中人类活动使其自身基本丧失了生态服务功能的部分视为负向价值。因此自然生态系统和人工生态系统均表现出一定的正负价值。

一般生态系统服务价值的核算需要以某一年度的不变价格为基准，通过防治成本法、工程费用法、替代成本法等间接市场法，并以货币形式来估算各种服务的经济价值。但本文主要通过直接采用前人的一些研究成果，估算中国各种类型陆地生态系统(包括自然、近自然、人工生态系统)所提供的总服务功能价值，并重点分析其正负组成、存量和变量及其空间分布特征。

由于人类可能采取了各种积极的生态系统建设措施，如农田、森林、湿地生态系统的保护，导致区域生态系统服务功能的增强，并因此而增加了其生态价值；也可能通过对自然生态系统的破坏，如农田、森林、湿地等生态系统的占用或功能退化，而导致了区域生态系统服务功能的降低，并因此而损失了其生态价值。

5.4生态系统服务功能的价值评估

生态系统服务不仅为人类的生产生活提供必需的生态产品，而且为生命系统提供必需的自然条件和效用，但其重要贡献往往被个人、企业和政府决策者们所忽视。因此开展生态系统服务价值评估对于实现人类的可持续发展具有重要的意义，主要体现在以下几个方面：提高公众在森林和草地对人类福祉的重要性方面的认识；为私有土地者提供一个经济刺激，可持续性的管理好森林；鼓励生态恢复和支持合作性的财政投入；呼吁个人致力于减少自然资源消耗和减少人类活动对生态系统的负面影响。产品的经济价值和效益的可持续性，他们所采用的评估方法大都依靠个人的主观判断和经验认识，不少学者基于此对评估方法提出了一系列的假说，涉及特殊性、野生动植物在家庭收入上的重要性、森林的机会成本、可持续性、获取价值与物种丰富度、商业化、消耗、驯养和森林砍伐等因素，这些假说的提出将有益于提高评估方法的真实性。

6.生态系统服务在吉林省的实践

生态系统服务功能研究是一个跨学科的热点领域，由于其复杂性和不确定性，很多评估方法和模式还处于探索阶段；同时，这些学科在相互渗透的过程中，对传统的社会学、经济学等模式造成了较大的冲击，如何在兼顾有形服务和无形服务的基础上，建立一个标准的、完善的评价体系，为决策者们提供参考依据是当前该研究领域急需解决的问题。开展基于生态系统服务功能评价的生态学长期定位研究生态学长期定位研究在监测环境改变、自然资源管理和生物多样性保护等领域具有关键作用。本书从以下几个方面开展研究：（1）量化驱使生态系统改变的生态学响应指标；（2）理解复杂的生态系统过程；（3）提供关键生态学数据，以便用于发展理论生态学模式；（4）深入开展跨学科的系统研究。

从生态系统服务的内涵来看，人类需求始终占据着主导地位，他们的行为和

管理决策往往会对其服务功能产生显著影响。目前国际上许多学者在生态系统服务价值评估方面做了大量的工作，但其评价指标依然不够完善，依然以人类需求为导向，如很少有学者考虑到系统中的不可逆转的损失，这将提高生态系统价值评估过程中的不准确性，因此，在今后的工作中应该进一步加大此类评价指标的研究。

森林生态系统是地球生态系统的主体，其生态系统服务体现于生态系统和生态过程所形成的有利于人类生存和发展的生态环境条件与效用，如何真实地反映森林生态系统服务的效果，观测指标体系的建立非常重要。全书在满足代表性、全面性、简明性、可操作性以及适应性等原则的基础上，就森林生态系统8个服务功能用模型公式的方法进行描述，将各个抽象的指标进行量化，计算出各个功能量化后的价值，然后求综合价值便预测出吉林省森林生态服务系统的总价值，这就是分布式测算方法的特点。最近分布式测算项目已经被用于使用世界各地成千上万位志愿者的计算机闲置计算能力，来解决复杂的数学问题和研究寻找最为安全的密码系统。这些项目都很庞大，需要惊人的计算量，而分布式计算研究如何把一个需要非常巨大计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。随着科学的发展，分布式计算是一种廉价的、高效的、维护方便的计算方法。

在国家林业局的高度关注和大力支持下，中国林业科学研究院通过承担国家科技项目、参与全国森林生态系统定位观测以及第七次全国森林资源连续清查等工作，在借鉴国内外最新研究成果的基础上，主持完成了《中国森林生态服务功能评估报告》，这标志着我国森林生态服务评估迈出了新的步伐，对提高人们的环境意识、加强林业建设在国民经济中的地位，健全生态效益补偿机制，推进森林资源保育，促进区域可持续发展，以及客观反映我国森林对全球碳循环和减缓全球气候变化的贡献，加快森林碳循环研究的国际化进程，具有十分重要的意义。生态GDP对于正确认识和处理经济社会发展与生态环境保护之间的关系至关重要，将生态效益纳入国民经济核算体系，可以引导人民自觉改变“先污染，后治理”观念，树立“良好的生态环境就是宝贵财富，保护环境就是保护生产力”的理念。积极响应十八大的号召，把这种理念贯彻到经济、、社会的实践中，建立考核和评价制度，促使人们加大对生态环境的保护力度。同时将生态文明建设上升到“五位一体”国家意志的战略高度，融入经济社会发展全局，从源头上解决环境问题。

人类社会的发展必须是和谐发展，而和谐发展要以生态文明建设为基础。其中，森林发挥了至关重要的生态效益、经济效益和社会效益，这三大效益是实现人类社会和谐发展、建设生态文明的基础。就当前我国而言，森林在促进经济又

好又快发展、协调区域发展、发展森林文化产业以及应对以后变化、防沙治沙、提供可再生资源、保护生物多样性等方面，起着不可替代的作用。王兵研究员提出并设计的森林生态连清技术体系应用于吉林省生态系统上的研究项目，本项研究有助于吉林省开展生态服务资源负债表的编制工作，以及推动生态效益科学量化补偿和生态GDP核算体系的构建，进而推进吉林省林业由木竹生产为主走向森林与湿地生态、经济、社会三大效益统一的科学发展道路，为实现习近平总书记提出的林业工作“三增长”目标提供的技术支撑，并对构建生态文明制度、全面建成小康社会、实现中华民族伟大复兴的中国梦不断创造更好的生态条件。该报告也从侧面反映了我国森林生态服务评估的新发展，对提高人民的环境意识、加强林业建设在国民经济中的地位，健全生态效益补偿机制，推进森林资源保育，促进区域可持续发展，以及客观反映我国森林对全球碳循环和减缓全球气候变化的贡献，加快森林碳循环的国家进程，具有十分重要的意义。

当前，森林生态系统服务评估还有多方面问题急需解决，仍是一项探索性、前瞻性较强的工作，需要多个学科开展长时间综合而深入的研究，在理论和实践方面有所突破。今后，还应进一步加强基础研究，依托CFERN等多类型生态站开展全面、系统的森林生态系统定位观测；合理对接森林生态产品与社会经济价格，用更科学的方法将生态系统服务非市场价值转变为市场价值，潜在价值转变为现实价值；在实际推广应用方面,推进将生态系统服务价值评估结果纳入绿色国民经济核算体系，促使“生态GDP”和“生态补偿制度”的实施。

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