全球生态系统服务的状况与趋势
第22卷第5期2007年5月
地球科学进展
ADVANCES I N EARTH SC I E NCE
V o.l22 N o.5
M ay.,2007
文章编号:1001-8166(2007)05-0515-06
全球生态系统服务的状况与趋势*
张永民1,赵士洞2
(1.河南财经学院资源与环境科学系,河南 郑州 450002;
2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101)
摘 要:简要介绍了千年生态系统评估(MA)状况与趋势工作组的报告《生态系统与人类福祉:现状与趋势》中的第2部分,即 对生态系统服务的评估 。该部分主要对全球生态系统服务在20世纪末的总体状况,以及它们在20世纪后半叶的主要变化趋势进行了评估。评估结果表明,在MA 明确评估的24项服务中,15项处于下降趋势,约占60%;4项处于上升趋势,约占18%;其余5项(约占22%)存在显著的空间或时间差异,即在有些地区(时段)处于上升趋势,而在另外一些地区(时段)处于下降趋势。这些变化主要表现在:①全球谷类作物和牲畜等方面的生态系统服务已经取得了显著的提高,但同时却对淡水资源和调控害虫等方面的服务造成了巨大的损害;②按照当前的捕捞速度,野生鱼类资源已经无法承受人类的持续捕捞;③许多地区的淡水资源已经不能满足人类和生态系统的需求,如果延续当前的水资源利用模式,供需之间的差距将会继续扩大;④在对污染物质进行无害化处理、保持养分平衡、调控自然灾害,以及控制害虫、疾病与入侵生物的爆发等方面,许多生态系统的调节服务已经呈现出明显的下降趋势;⑤作为生态系统提供供给服务、调节服务和文化服务的基础条件,全球生态系统的支持服务出现了复杂的变化趋势。
关 键 词:生态系统服务;千年生态系统评估;状况与趋势
中图分类号:Q14 文献标识码:A
1 前 言
生态系统服务是指人类从生态系统获得的惠益[1]。人类的福祉状况和在可持续发展方面取得的进展都极大程度地取决于全球生态系统提供的各项服务,生态系统服务是人类福祉的源泉。本文主要是简要、系统地介绍千年生态系统评估(MA)项目对生态系统服务的定义与分类,并重点阐述全球生态系统服务在20世纪末的总体状况,以及它们在20世纪后半叶的主要变化趋势。这是MA状况与趋势工作组的报告《生态系统与人类福祉:现状与趋势》[2]中第2部分的核心内容。在原报告中,这部分的题目是 对生态系统服务的评估 。它包括淡水、食物、木材、燃料、纤维、生物多样性的新产品与新产业、生物多样性对生态系统服务的调控、养分循环、气候与空气质量、生态系统对传染性疾病的调控、废弃物的无害化处理、自然灾害的调控,以及文化与愉悦服务等内容,共11章(第7~17章)312页(第165~476页)。生态系统服务的状况与变化趋势是生态系统评估的核心内容之一,因此这部分工作的开展为MA整个评估计划的完成提供了重要保障。
2 生态系统服务的分类
生态系统服务是一个在20世纪60年代后期才开始被使用的相对较新的概念,其在学术界以往主要存在2个经常被引用而且颇具代表性的定义。其一是1997年Da ily提出的定义,他认为生态系统服务是指自然生态系统及其组成物种得以维持和满足人类生命需要的环境条件和过程;其二是1997年C ostanza和他的同事提出的定义,他们认为生态系
* 收稿日期:2007-02-05;修回日期:2007-04-02.
作者简介:张永民(1973-),男,河南延津人,副研究员,主要从事生态系统研究.E-m ai:l z ym0810@yahoo.co m.c n
统的产品(如食物)与服务(如同化废弃物)是指人类直接或者间接地从生态系统的功能当中获得的各种惠益。由此可见,Da il y 的定义强调的是自然生态系统提供的各种服务;而Costanza 的定义则把生态系统服务划分为产品和服务,并且强调自然生态系统和人工生态系统皆可提供各种服务。
为了便于评估,在以上2个定义的基础上,MA 把生态系统提供的产品与服务统称为服务,从而给出了一个更加综合性的定义,即生态系统服务是指人类从生态系统获得的各种惠益。同时,根据生态系统服务的功能,MA 又把生态系统服务划分为供给服务、调节服务、文化服务和支持服务4大类型
(图1)。其中,供给服务是指人类从生态系统获取的各种产品,包括食物、纤维、薪柴、基因和淡水等;
调节服务是指人类从生态系统过程的调节作用当中获取的各种惠益,包括维护空气质量、调节气候、调节水资源、调控侵蚀、授粉和调控疾病等;文化服务是指人们通过精神满足、认知发展、思考、消遣和美学体验而从生态系统获得的非物质惠益,包括文化多元性、精神与宗教价值、知识体系、教育价值、美学价值、地方感、社会关系,以及消遣与生态旅游等;支持服务是生态系统提供供给服务、调节服务和文化服务所必需的基础性服务,包括光合作用、初级生产、土壤形成,
以及养分循环和水分循环等。
图1 生态系统服务F ig .1 E cesyste m services
3 全球生态系统服务的状况与变化趋势
3.1 供给服务
在MA 中,评估的供给服务包括食物、纤维、基
因资源、淡水资源,以及生物化学物质、天然药品与药剂。其中,食物分为作物、牲畜、捕捞渔业、水产养殖,以及野生动植物食物资源共5个服务项;纤维分为木材、薪柴,以及棉花、大麻和丝绸共3个服务项;而基因资源、淡水资源,以及生物化学物质、天然药品与药剂则没有进一步细分服务项。关于供给服务的变化趋势, 上升 是指通过扩大提供服务的土地面积(比如农业扩展),或者是提高单位面积的服务产量,从而导致服务的总产量得到提高; 下降 是指人类对服务的利用程度超出了可持续利用的水平。
食物:1961 2003年期间,全球食物产量的增
幅超过了1.6倍。在作物生产方面,1961 2003年期间,世界谷类作物的产量增长了近2.5倍。其中,单产的提高是谷类作物产量增长的主要来源。1961 1999年期间,就所有的发展中国家来讲,作物面积扩展对产量增长的贡献占29%,而单产提高的贡献占71%。但是,有些地区,特别是非洲撒哈拉沙漠南部地区和拉丁美洲的部分地区,土地的生产力持续较低,作物的产量仍然主要依赖于种植面积的扩展。如非洲撒哈拉沙漠南部地区,作物单产的提高对产量增长的贡献仅占34%,而66%的产量增长却是来自面积的扩展。此外,在20世纪的后10年,全球谷类作物产量的增长速度已经有所下降,但是对其下降的原因目前尚未能确定。在牲畜生产方面,1961 2003年期间,全球牛肉和羊肉的产量增长了40%,猪肉的产量增长了近60%,而家禽肉的产量则增长了1倍。在此期间,尽
516
地球科学进展 第22卷
管有些地区用于牲畜生产的土地面积已经显著增加,但是牲畜供给服务的提高主要还是源于更加集约化的鸡、猪和牛的圈养生产。
在捕捞渔业方面,20世纪80年代后期之前,海洋渔业的渔获量呈持续增长趋势,但是之后就一直处于下降趋势。当前,1/4的海洋渔业资源已被过度开发或者出现严重衰竭,人类对捕捞渔业的利用模式已经不可持续,有些渔场的渔业资源已经濒临崩溃。如位于加拿大纽芬兰岛东海岸的纽芬兰渔场,20世纪80年代后期和90年代初期,鳕鱼资源跌至了极低的水平,于是1992年7月被迫宣布暂停所有的商业捕鱼活动,但是此后仍未出现恢复的迹象,因此2003年宣布无限期的关闭。此外,由于栖息地改变、过度捕捞,以及水资源利用等原因,多数贫困人群所依赖的淡水渔捞业也出现了下降趋势。
在水产养殖方面,过去的50年里,水产养殖已经成为全球重要的食物来源之一。世界范围内,自1970年以来,淡水养殖在以9.2%的复合年均增长率增长,至2000年,水产养殖业提供的鱼类产品大约占到了全球总量的27%。
在提供野生动植物食物资源方面,大多数情况下,野生食物往往被排除在自然资源系统的经济分析和官方的统计帐目之外,因而缺乏对它们的整体重要性的量化分析。但是,由于全球自然栖息地的变化,以及人类(特别是贫困人群)对野生种群的不可持续开发,来自野生动植物的食物资源供给服务总体上是日益下降。
纤维:在木材生产方面,自1960年以来,全球的木材采伐量增长了60%。其中,人工林的圆木采伐量不断增长,2000年占到了全球木材总采伐量的35%。但是,全球的木材供给服务具有显著的地区差异,有些地区在工业化时代大约丧失了40%的森林,而且目前的森林仍在继续减少,因而这些地区的木材供应服务出现了下降。但是,近几十年来温带地区一些国家的森林不断得到恢复,因而这些地区的木材供应服务出现了回升。
在薪柴消费方面,薪柴是大约26亿人口取暖和煮饭的主要能源,其消费量占到了全球木材总消费量的55%。但是,全球的薪柴消费在20世纪90年代似乎达到了最高点,此后由于开发更加高效的生物质能技术以及其它替代燃料,薪柴的消费量目前正在缓慢下降。
在棉花、大麻和丝绸生产方面,自1961年以来,棉花和丝绸的产量分别增长到了原来的2倍和3倍。但是,其它农业纤维的生产却出现了下降。
基因资源:随着新的生物技术的发展,人类开始采用现代化的耕作方式和作物品种,这在一定程度上导致了传统栽培作物品种的丧失,此外再加上自然界物种的加速灭绝,因此基因资源方面的供给服务出现了下降。
淡水资源:在过去的40年里,水资源匮乏已经成为全球的显著特征。1960 2000年期间,根据度量水资源匮乏程度的一项关键指标(相对于可利用供给量的水资源利用量),其增长速率在全球尺度是每10年接近20%,而各大洲的情况不尽一致,有的洲是每10年增长15%,而有的洲则每10年增长30%以上。人类当前的水资源利用量大约占全球陆地径流量的10%,相当于全球多数人口全年可以利用的陆地径流的40%~50%。人类的水资源利用模式已经不可持续,全球5%至大约25%的淡水利用量已经超过了可以长期利用的供应量,因而需要工程调水或者透支地下水进行补充(确定性程度在低和中等之间)。在北美和中东地区,不可持续的水资源利用量大约占到了总利用量的1/3(确定性程度低)。此外,估计全球15%~35%的灌溉用水都属于不可持续的利用(确定性程度在低和中等之间)。
生物化学物质、天然药品与药剂:由于人类对生物化学物质和新药品的需求不断增长,以及物种的加速灭绝和对药用植物的过度开发,这方面的供给服务已经明显下降。
3.2 调节服务
在MA中,评估的调节服务包括调节空气质量、调节气候、调节水资源、调节侵蚀、净化水质和处理废弃物、调控疾病、调控害虫、授粉和调控自然灾害。其中,调节气候进一步分为调节全球气候和调节区域与局地气候共2个服务项;而其余的调节服务都没有进一步细分服务项。关于调节服务的变化趋势, 上升 是指人类从服务中获得的惠益增多;而 下降 是指人类从服务中获得的惠益减少,减少的原因可能是由于服务自身的变化造成的,也可能是由于人类对服务的使用超出了它们的承受极限造成的。
调节空气质量:自工业化时代以来,大气对污染物的自净化能力已经有所下降,下降幅度可能不超过10%,但是,目前尚不清楚生态系统对这种变化的净贡献有多大。此外,虽然生态系统也是吸收对流层臭氧、氨、氧化氮、二氧化硫、尘埃颗粒和甲烷的汇,但是目前还没有对这些汇的变化进行过评估。
调节气候:在对全球气候的调节方面,自1750
517
第5期 张永民等:全球生态系统服务的状况与趋势
年以来,主要由于毁林、施用化肥和农业耕作等原因,生态系统变化已经导致全球辐射强迫发生了巨大的历史变化,其中,10%~30%的CO2辐射强迫,以及大部分的CH4和N2O辐射强迫,都是由于生态系统的变化造成的。在19世纪与20世纪早期,陆地生态系统是释放CO2的净源,以后北美、欧洲、中国及其它地区开展了大规模的营林和森林恢复,因而20世纪中期陆地生态系统已成为吸收CO2的净汇(高确定性)但仍是释放C H4和N2O的净源。主要由于开垦耕地和施用氮肥,当前44%的人为C H4排放量,以及大约70%的人为氧化氮气体排放量,都是由于农业活动造成的。在全球尺度上,自1750年以来的土地覆被变化已经增强了地表对太阳辐射的反照率,在一定程度上抵消了碳释放导致的温暖效应,因而起到了一定的致冷作用。
在对区域与局地气候的调节方面,生态系统变化对区域气候造成的影响是随地理位置和季节而变化的。如对于被季节性降雪覆盖的地区来讲,毁林在雪季会提高地表的反照率,产生致冷效应,但是在夏季则会降低地表的蒸发散,产生致暖效应;大范围(几百平方公里)的热带毁林,通过降低地表的蒸发散会减少区域降水;同样,热带和亚热带地区的荒漠化,通过降低地表的蒸发散和提高地表反照率,也会导致区域降水减少(确定性程度高)。总之,土地覆被变化对区域和局地气候产生的影响,既有有利的一面,也有不利的一面,但是不利影响占了多数。
调节水资源:生态系统变化对径流、洪水和蓄水层水源补给的时间与规模的影响,是取决于所在的生态系统以及对生态系统所做的具体改造,各地生态系统的情况不尽一致,有的地区有所提高,而有些地区则有所下降。
调节侵蚀:目前,土地利用与作物(土壤)管理方式已经加剧了土壤的退化和侵蚀,不过北美和拉丁美洲地区的农民正在逐步采用可以减少土壤侵蚀的适当的土壤保护措施(例如最小程度的耕作方式)。但是总的来讲,全球生态系统在调节侵蚀方面的调节服务是下降的。
净化水质和处理废弃物:目前,从全球来讲,水质正在不断下降,可是在过去的20年里,大多数工业化国家中地表水的病原体和有机污染已经显著减少。但是,在过去的30年里,水体中的硝酸盐浓度已经迅速增加。在发展中国家,90%~95%的污水未经处理就直接排入了地表水体,许多地区的废弃物负荷已经超出了生态系统的净化与吸收能力。生态系统净化废弃物的能力非常有限,这一点在有关内陆水系污染的大多数报告中已经得到了证实。通常来讲,水体生态系统可以净化80%的全球伴随性氮负荷,但是不同生态系统的自净化能力差别较大,而且具有一定的限度。此外,湿地的丧失更进一步降低了生态系统过滤和降解废弃物的能力。由于高强度的利用和高强度的污染等原因,目前,垦殖系统、城镇系统和旱区系统的淡水水质已经严重退化。
调控疾病:在发展过程中,人类对生态系统的改造通常是导致当地传染性疾病的发病率上升,例如,毁林为传播疟疾的蚊子提供了适宜的栖息环境,因而导致疟疾在非洲和南美洲传播的风险增加。但是,栖息地的变化既可能增长,也可能降低爆发特定传染性疾病的风险。
调控害虫:在许多农业地区,自然天敌对害虫的控制作用已经被杀虫剂的使用所替代。目前,杀虫剂的使用已经降低了农业生态系统对害虫的调控能力。在其它一些系统中,通过实施综合的害虫防治策略,利用天敌控制害虫正在得到应用和加强。此外,培育具有抗虫基因的作物品种也可以减少对有毒合成杀虫剂的使用需求。
授粉:据不完全确认,全球授粉媒介动物的数量已经减少。除南极大陆(不存在授粉媒介动物)之外,其它每个大洲都至少有一个地区或国家已经报道过授粉媒介的减少。授粉媒介的减少虽然很少能够导致种子和果实生产过程的彻底失败,但常常造成种子减少,或者降低果实的发育能力或品质。目前,部分专一性授粉媒介的丧失已经直接影响了一些珍稀植物的繁育能力。
调控自然灾害:人类不断占用容易遭受极端事件影响的区域和地理位置,如美国大约17%的城市是位于100年一遇的洪水区,日本大约50%的人口是居住在洪水泛滥的平原,这些行为已经加剧了应对自然灾害(比如2004年的印度洋海啸)的脆弱性。现有数据表明,自然灾害对世界上的许多地区的影响正在不断增加,如1992 2001年期间,洪水是最为频繁的自然灾害,10年中共导致96507人死亡,12多亿人口受到影响。此外,自20世纪50年代至90年代,全球每年因极端事件造成的经济损失增长了10倍。究其原因,湿地和红树林等生态系统的丧失,已经显著地降低了生态系统应对自然灾害的自然保护机制。
3.3 文化服务
在MA中,评估的文化服务包括精神与宗教价
518 地球科学进展 第22卷
值、美学价值,以及消遣与生态旅游。需要说明的是,虽然MA也提出了文化多元性、知识体系、教育价值、灵感、社会关系、地方感和文化遗产价值等方面的文化服务,但是由于掌握的信息和数据不足, MA尚无法对这些服务的现状与趋势进行评估。关于文化服务的变化趋势, 下降 是指生态系统的变化导致其提供的文化惠益减少。
精神与宗教价值:世界上的圣林,以及此类受保护的其它地区的数目已经减少。个别生态系统属性(与宗教有关的物种或森林)的丧失,再加上社会和经济方面的变化,可能会导致人类从生态系统获得的精神惠益下降。另一方面,在有些情况下,例如,生态系统属性对人类造成显著威胁的地方,某些生态系统属性的丧失可能会提高保留下来的那些属性的精神价值。但是总的来讲,生态系统的精神与宗教价值是处于下降趋势。
美学价值:随着城市化的不断发展,人类对美感宜人的自然景观的需求也不断增加。但是,可以满足这种需求的地区在数量和质量上都已经呈现下降趋势。供城市居民使用和接近的自然环境的减少,可能会对公众健康和经济发展产生严重的不利影响。
消遣与生态旅游:由于人口的不断增长,富裕人群的休闲时间增多,以及支撑消遣与旅游活动的基础设施不断完善,为消遣与旅游活动开发的生态系统越来越多。20世纪90年代早期,自然旅游的年增长速度估计是10%~30%,至1997年,自然旅游大约占到了国际旅游总量的20%。目前,许多发展中国家已把旅游业作为主要的经济发展战略。但是,许多用作消遣资源的自然景观(如珊瑚礁)已经出现了退化现象。因此,在消遣与生态旅游方面,生态系统提供的文化服务既有上升,也有下降。
3.4 支持服务
MA中的支持服务包括土壤形成、光合作用、初级生产、养分循环和水分循环等。生态系统提供的支持服务通常并不为人类直接利用,它们一般是通过影响供给服务、调节服务和文化服务而间接地作用于人类福祉。如果把支持服务的间接作用也计算在内的话,那么将会导致有关的成本与效益被重复计算。因此,在统计各项服务的变化趋势时,MA没有把支持服务包括在内。
初级生产:1981 2000年期间,旱区、森林和垦殖等系统的净初级生产(NPP)出现了增长趋势。但是,在全球尺度上,以上增长趋势包含有与气候变异有关的较大的季节性变化和年际变化。
养分循环:近几十年,主要由于化肥、牲畜排泄物、人类排泄物和生物质燃烧而输入的多余养分,全球的养分循环已经发生了大规模的变化。同时,由于抑制养分迁移的生物缓冲带遭到严重破坏,养分不断由陆地向水生系统迁移,导致内陆水域和海滨系统受到的富营养化影响日益严重。如由于陆地生态系统转化为大范围而且生物多样性较低的农业景观,对于施用的化肥养分,或者是由大气中氮和硫的沉降过程输入的养分,它们的吸收与保持能力都遭到了破坏。因此,过剩的养分不断渗入地下水、河流和湖泊当中,进而又被输送到海滨地区。此外,城市地区排放的经过处理和未经过处理的污水也增加了生态系统的养分负荷。但是,世界上仍然存在大面积的地区(主要是在非洲和拉丁美洲),由于只对土地进行索取而不进行养分补充,从而导致土壤肥力枯竭,并给人类营养和环境造成严重影响。
水分循环:由于河流结构的改变、河水的利用,以及最近的气候变化,全球的水循环已经发生了显著的变化。
最后需要说明的是,MA对以上评估结果的确定性程度①,除了在句尾括号内已经特别标明了的之外,授粉方面的评估结果是介于低和中等之间,而其余各项服务的确定性程度都是介于中等和高之间。
4 结 语
综上所述,对于全球生态系统服务在上世纪末的总体状况,以及它们在上世纪后半叶的主要变化趋势,在MA明确评估的24项服务中,15项处于下降趋势,约占60%;4项处于上升趋势,约占18%;其余5项(约占22%)存在显著的空间或时间差异,即在有些地区(时段)处于上升趋势,而在另外一些地区(时段)处于下降趋势。这些变化主要表现在:①全球谷类作物和牲畜等方面的生态系统服务已经取得了显著的提高,但同时却对淡水资源和调控害虫等方面的服务造成了巨大的损害;②按照当前的捕捞速度,全球野生鱼类资源已经无法承受人类的持续捕捞;③许多地区的淡水资源已经不能满足人类和生态系统的需求,如果延续当前的水资源利用模式,那么供需之间的差距将会继续扩大;④在对
519
第5期 张永民等:全球生态系统服务的状况与趋势
①M A使用非常确定、确定性高、确定性中等、确定性低和非常不
确定表示对评估结果的确定性程度。
污染物质进行无害化处理、保持养分平衡、调控自然灾害,以及控制害虫、疾病与入侵生物的爆发等方面,许多生态系统的调节服务已经呈现出明显的下降趋势;⑤作为生态系统提供供给服务、调节服务和文化服务的基础条件,全球生态系统的支持服务出现了复杂的变化趋势。
MA对全球生态系统服务的状况及主要变化趋势的评估为我们提供了宝贵的科学信息,但同时也揭示出了开展全球生态系统服务评估所面临的一些问题。这些问题主要可以归纳为2个方面:首先是数据与信息方面的问题,主要表现为测度某些生态系统服务(尤其是文化服务)的数据与信息比较缺乏,而且世界各地对同一项生态系统服务的测度标准不尽一致,难以满足评估的要求。例如,MA虽然提出了生态系统在社会关系、地方感、教育价值和文化遗产价值等方面提供的文化服务,但是由于数据和信息的缺乏,却无法对这些服务的现状与趋势进行评估。MA揭示出的第二个问题是,目前学术界对生态系统服务的形成过程,以及各项生态系统服务之间的利弊关系尚未获得清楚的认识。例如,多数生态系统服务的变化都是非线性的,目前对这些非线性过程的阈值特征尚不完全了解。此外,供给服务、调节服务、文化服务和支持服务之间的利弊关系也是一个有待深入研究的科学问题。这些问题已经成为开展生态系统评估的限制因素,是学术界亟待解决的关键问题。
参考文献(R eferences):
[1] M illenn i um E cos yste m Assess m ent.E cos yste m s and H um an W el-l
bei ng:A Fra m e w ork for Assess m ent[M].W as h i ng DC:Is l and P ress,2003.
[2] M illenn i um E cos yste m Assess m ent.E cos yste m s and H um an W el-l
bei ng:Curren t S tate and T rend s,V ol um e1[M].W as h i ng DC:
Island Press,2005.
The Condition and Tre nds of t heW orld's Ecosyste m Services
Z HANG Y ong-m i n1,Z HAO Sh-i dong2
(1.D e part m ent of R esources and Environm ental S ciences,H enan Universit y of F i n ance and Econo m ics,
Zhengzhou 450002,China;2.Institute of Geograph ical Sciences and N atural
R esources Research,CAS,B eijing 100101,China)
Abst ract:Based on four types o f ecosyste m services,i n cluding pr ov ision i n g serv ices,regu lating ser v ices,cu-l tura l serv ices,and supporting serv ices,changes i n global ecosyste m serv ices duri n g the second half of the t w entieth centur y w ere assessed in the report of MA's cond ition and trends w or k i n g group.It i n d icated that approx i m a tely 60%(15out o f24)o f the ecosyste m serv ices eva l u ated i n t h eMA are being degraded or used unsusta i n ably,18% (4out of24)are being enhanced,and22%(5ou t of24)are being used w ith m i x ed patterns.The most i m portant changes of ecosyste m ser v ices i n clude:①The supp l y of certai n ecosyste m serv ices has i n creased at the expense o f others.S ign ificant ga i n s i n the provision of food and fi b er have been achieved through habitat conversion,increased abstracti o n and degradation o f i n land w aters,and reduced b i o diversity;②F ish canno t conti n ue to be harvested fro m w il d popu lations at the present rate.Deep-ocean and coastal fish stocks have changed substantia ll y i n m ost parts of the w orl d and the harvests have begun to decli n e and w ill conti n ue to do so;③The supply o f fresh w ater to people i s already inadequate to m eet hum an and ecosyste m needs i n large areas o f the w orld,and the gap bet w een supply and de m and w ill con ti n ue to w iden if curren t patter ns of w ater use w ill conti n ue;④Decli n i n g trends i n the capacity o f ecosyste m s to render po llutan ts har m less,keep nutrient levels i n balance,g ive protecti o n fro m nat u ra l disasters,and contro l the ou t b reaks of pests,d iseases,and i n vasive organ is m s are apparent i n m any places;⑤Supporting serv ices,wh ich are necessary f o r the pr oducti o n of all other ecosyste m ser v ices,have changed w ith m ixed patterns.
K ey w ords:TheW orl d s ecosyste m ser v ices;M illenn i u m E cosyste m Assess m en;t The Cond ition and trends. 520 地球科学进展 第22卷
围填海对海洋生态系统服务功能影响评估综述
价值工程 1国外生态系统服务研究 1.1全球或区域生态系统服务价值评估Costanza （1997）首次把全球生态系统提供给人类的功能分为17种类型，并估计全球生态系统每年提供的价值为16-54万亿美元，生态系统服务总价值和1997年全球GNP 的比值为1.8:1，该研究成果的发表，在国际上引 发了广泛关注[1] 。Pimentel （1997）等对国际上有关自然资本与生态系统服务价值的研究结果进行了汇总分析，对全球生物多样性和美国生物多样性进行的比较研究，结果认为世界生物多样性的年度经济价值为2.928万亿美元，该结果不到Costanza 等所估计结果的1/10，Pimentel 等人认为其估计结果是很保守的[2]。 1.2单个典型生态系统价值评估单个典型生态系统价值评估主要集中在流域、湿地、森林体系等方面。Folke （1991）对波罗的海地区生命支撑服务价值的评估表明日益增长的工业、农业及渔业压力使得自然成本成为了限制该地区经济发展的主要因子；Seidl&Moraes （2002）利用Costanza 等人的分类体系对巴西的Pantaal 湿地进行了精确的服务价值研究，计算结果为5839万美元/公顷每年；Ronnbackdui （2002）综合考虑了红树林与其支持的鱼类捕获量和水产养殖产出量之间的生态学关系，得出红树林的生态价值为每公顷750-16750美元；Godoy R （1993）对全球热带森林非木材产品经济价值进行了评估；Kramer （1997）对美国居民对热带森林的支付意愿进行了评估。 1.3物种和生物多样性保护价值评估Holmlund 等将鱼类的生态服务功能定义为由人类需求价值演绎出的生态服务功能，认为鱼类资源的过渡捕捞不仅降低了鱼类的可捕获量，种群的生态功能等方面也处于危险境地；Bandara （1998）讨论了斯里兰卡亚洲象保护的净效益及其政策含义。 从上述研究回顾来看，发达国家的生态系统服务评估体系已近成熟，研究范围比较全面，包括各种生态系统服务的总体评估，还包括典型生态系统价值评估。由于选用的调查方式和数据分析方法的不同，导致各国之间对同一研究对象的分析结果存在较大差异。 2国内研究进展 2.1国内生态系统服务研究进展我国关于生态系统服务的研究相对较晚，在20世纪90年代后才有学者将其内涵和价值评价方法引入到中国，作为一个新的研究体系，目前国内对于生态系统服务的研究还不够完善。 2.1.1区域生态系统服务价值评估陈仲新和张新时对我国的生态系统服务价值的计算，陆地生态系统效益价值为56098.46亿 元/年，海洋生态系统效益价值为21736.02亿元/年，与当年国内生 产总值为值为1.73:1[3] ；徐中民、张志强采用条件价值法（CVM ）的各种模式以及环境选择模型方法，对黑河中上游的甘肃张掖地区和黑河下游的内蒙古额济纳两个地区的生态恢复作了大量的实地调查工作，获得了支付意愿数据进行了区域生态恢复的经济价值评估，并在此基础上建立了研究区域部分地区的环境经济帐户[4]。 2.1.2单个典型生态系统价值评估肖玉等人利用市场价值法，成果参照法和专家咨询的方式对莽猎湖流域生态系统服务价值进行了评估，结果显示1990年该流域的经济价值为31.0亿元/a [5]；许英勤等人以成果参照法对塔里木河下游垦区绿洲生态系统服务价值进行了估算，结果为1986年价值为7784万元/a [6]；王彬等人对黄河三角洲湿地进行了支付意愿研究，结果显示居民的支付意愿 在121.3元/（ 户·年）-200.22元/（户·年）之间[7]；侯元兆等对林地、林木及森林的3种生态效益（涵养水源、保育土壤、固碳制氧）进行 了核算[8] 。 2.1.3物种和生物多样性保护价值评估薛达元最早利用条件价值评估法对长白山自然保护区生物多样性的非使用价值进行了支付意愿研究，结果表明该保护区生物多样性的非使用价值达4 3.19亿元，平均支付中位值为每人每年33.3元[9]；肖建红对保护受三峡工程影响的珍稀濒危生物进行了经济价值评估，最后计算得出保护三峡工程影响的这些珍稀濒危生物的经济价值为82.19×108元/年，平均支付意愿值为127.82元/年[10]。 国内现阶段对自然资源和生态系统服务的价值评估方法主要局限在使用价值领域，对非使用价值尚处于模范和探索阶段，大尺度的生态系统服务评估是当前主流小区域如城市河流、湿地、森林等重要生态系统的研究应加强，国内对物种和生物多样性保护价值评估还未大规模展开，研究方法也应向直接市场法、间接市场法和假想市场技术交叉结合。 2.2围填海对我国海洋生态系统服务影响研究进展新中国成立到现在，我国已先后经历了3次大的围填海高潮。第一次是建国初期的围海晒盐，从辽东半岛到海南岛我国沿海12个省、市、自治区均有盐场分布；第二次大规模的围填海热潮是上世纪60年代中期至70年代的围垦海涂扩展农业用地；第三次大规模的围填海热 是发生在上世纪80年代中后期到90年代初的滩涂围垦养殖热， 这一阶段的围海主要发生在低潮滩和近岸海域，围海养殖的环境效应主要表现在大量的人工增殖使得水体富营养化突出，海域生态环境问题突出。 王初升等对红树林海岸围填海适宜性规模进行了评估研究，采用综合指数评价分级围填海的适宜性为HI<0.75为Ⅰ级，可以实施围填；HI=0.75-1.2为Ⅱ级，限制围填，HI>1.2为Ⅲ级，严禁围填[11]。倪晋仁等人以深圳湾为例，按照潮间带湿地生境损失补偿的难易程度，将不同填海方案造成的生境损失归纳为可接受的、需要补偿的 —————————————————————— —基金项目：国家海洋公益性行业科研专项资助项目（200805082）；青岛大学 优秀研究生学位论文培育项目（YSPY2011016）。作者简介：赵斐斐（1986-），女，山东济南人，硕士研究生，主要从事可持续发 展评估方面的研究。 围填海对海洋生态系统服务功能影响评估研究综述 The Review of the Value Evaluation of the Influence of Reclamation on Ecosystem Service Function 赵斐斐①Zhao Feifei ；陈东景Chen Dongjing （青岛大学国际商学院，青岛266071） （International Business College ，Qingdao University ，Qingdao 266071，China ） 摘要：随着经济的发展和土地矛盾的加剧，围填海成为人类向海洋拓展生产生存空间缓解沿海地区人地矛盾的一种重要手段。填海造地给 人们带来经济利益的同时，也造成一系列海洋生态环境问题。本文对国内外生态系统服务价值评估理论与方法及围填海对海洋生态系统服务影 响研究进展进行了综述。 Abstract:As the development of economy and land contradictions intensifies,reclamation has become one important method to expand production space and living space and alleviate the contradiction between human and land in coastal areas.Reclamation not only brings economic interests,but also causes a series of ocean ecological environment problems.The value evaluation theory and method about domestic and international ecosystem service and the influence of surround reclamation on marine ecosystem service are reviewed in this paper. 关键词：生态系统服务；围填海；价值评估Key words:ecosystem services ；reclamation ；value estimate 中图分类号：Q146 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）01-0006-02 ·6·
生态系统服务功能
◆生态系统服务功能及其分类 生态系统服务（Ecosystem Services）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，它不仅给人类提供生存必需的食物、医药及工农业生产的原料，而且维持了人类赖以生存和发展的生命支持系统（Daily,1997；欧阳志云等，1999）。目前，得到国际广泛承认的生态系统服务功能分类系统是由MA工作组提出的分类方法（MAG，2002）。MA的生态服务功能分类系统将主要服务功能类型归纳为提供产品、调节、文化和支持四个大的功能组（图1）。产品提供功能是指生态系统生产或提供的产品；调节功能是指调节人类生态环境的生态系统服务功能；文化功能是指人们通过精神感受、知识获取、主观映象、消遣娱乐和美学体验从生态系统中获得的非物质利益；支持功能：保证其它所有生态系统服务功能提供所必需的基础功能。区别于产品提供功能、调节功能和文化服务功能，支持功能对人类的影响是间接的或者通过较长时间才能发生，而其它类型的服务则是相对直接的和短期影响于人类。一些服务，如侵蚀控制，根据其时间尺度和影响的直接程度，可以分别归类于支持功能和调节功能。由此可见，生态系统服务功能是人类文明和可持续发展地基础。 ◆生态系统服务功能价值评估 随着生态经济学、环境和自然资源经济学的发展，生态学家和经济学家在评价生态系统服务的变动方面做了大量研究工作，生态环境评价已经成为今天的生态经济学和环境经济学教科书中的一个标准组成部分。Costanza等人（1997）关于全球生态系统服务与自然资本价值估算的研究工作（全球生态系统服务每年的总价值为16～54万亿美元，平均为33万亿美元。33万亿美元是1997年全球GNP的1.8倍。），进一步有力地推动和促进了关于生态系统服务的深入、系统和广泛研究。目前生态系统服务功能价值评价地主要方法有（表2）： 生态系统服务功能主要价值评价方法
城市生态系统服务功能理论与方法
生态系统服务功能价值评估是生态规划的重要理论和方法，本文参考了相关文献。 生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成、维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用 ,它不仅为人类提供食品、医药及其他生产生活原料,还制造与维持了地球生命支持系统,形成人类生存所必需的环境条件,是人类生存与现代文明的基础。 生态系统服务功能价值评估,能够定量反映区域土地利用变化对生态系统的综合阻碍。换言之，生态系统服务功能价值评估
可用于土地利用规划的环境阻碍评价，即分析计算规划方案的生态系统服务功能价值，与现状进行比较，从而能够对土地利用总体规划目标及规划方案的生态效益进行综合评估。 都市生态系统服务功能价值评价的技术路线为:首先,依照一定的标准,如人类对土地的开发利用方式或生态系统的自然状况,将研究区域内的生态系统进行分类;其次,依照不同的测算方法,计算各种类型生态系统服务的单位面积资本;最后,计算总资本,汇总得到总资本结构表。 1都市生态系统的服务功能 都市生态系统服务价值的估算一般包括对调节气候、固碳释氧、保持土壤、涵养水源、净化环境与减弱噪声等生态服务功能的价值评估: (1) 调节气候功能。深圳市地处南亚热带,都市植被的微气候效应极为显著。都市林地在夏季的降温作用可直接减少都市空调的使用,故而这项功能可用替代成本法即减少空调的耗电费用来衡量。 (2) 固碳释氧功能。由于目前尚缺乏公认的评估生态系统固定C O2 经济价值的方法,参考前人工作经验,比较运用造林成本法及
碳税法2 种方法,评估深圳市生态系统固定CO2 的间接经济价值;而生态系统释放氧气的价值用释放的氧气量与氧气价格的乘积衡量。 (3) 保持土壤功能。首先采纳无植被覆盖的土壤侵蚀量和森林、草地的实际侵蚀量之差来估算森林、草地每年减少的土壤侵蚀量;然后再评价森林、草地在减轻表土损失、肥力损失和泥沙淤积灾难3 方面的价值。 (4) 涵养水源功能。依照水量平衡评估林地、水域涵养水量。涵养水源价值为年涵养水量乘以水价,水价可用影子工程价格替代。 (5) 净化环境功能。采纳替代成本法,用其他治理环境污染措施的成本代替生态系统净化环境功能的价值。 (6) 减弱噪声功能。目前对森林生态系统降低噪声价值的估算多以造林成本的15 %计。 2生态系统服务功能的价值评估 生态系统服务功能的价值可分为直接利用价值(直接实物价值和直接服务价值,是生态系统产品所产生的价值) ,间接利用 价值(生态功能价值,是指无法商品化的生态系统服务功能) ,选
售后服务生态系统服务理论
（售后服务）生态系统服务 理论
生态系统服务理论 生态系统服务（EcosystemServices）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）。和传统经济学意义上的服务（它实际上是壹种购买和消费同时进行的商品）不同，生态系统服务只有壹小部分能够进入市场被买卖，大多数生态系统服务是公共品或准公共品，无法进入市场。生态系统服务以长期服务流的形式出现，能够带来这些服务流的生态系统是自然资本。 生态系统是生命支持系统，人类经济社会赖以生存发展的基础，零自然资本意味着零人类福利。载人宇宙飞行和生物圈Ⅱ号实验的高昂代价表明，用纯粹的“非自然”资本代替自然资本是不可行的，人造资本和人力资本均需要依靠自然资本来构建。生态系统服务和自然资本对人类的总价值是无限大的，有意义的是生态系统服务和自然资本评价是对它们变动情况的评价。 于目前经济社会发展水平上，人们不得不经常于维护自然资本和增加人造资本之间进行取舍，于各种生态系统服务和自然资本的数量和质量组合之间进行选择，于不同的维护和激励政策措施之间进行比较。壹旦被迫进行这些选择，我们也就进入了评价过程，无论是道德方面的争论仍是评价对象的不可捉摸均无法阻止我们进行评价。以合适的方式评价生态系统服务和自然资本的变动有助于我们更全面地衡量综合国力，有助于我们选择更好地提高综合国力的路
径。以货币价值的形式表达不同的生态系统服务和自然资本变动尤其有助于我们进行比较、选择。 随着生态经济学、环境和自然资源经济学的发展，生态学家和经济学家于评价自然资本和生态系统服务的变动方面做了大量研究工作，将评价对象的价值分为直接和间接使用价值、选择价值、内于价值等，且针对评价对象的不同发展了直接市场法、替代市场法、假想市场法等评价方法。生态环境评价已经成为今天的生态经济学和环境经济学教科书中的壹个标准组成部分。Costanza等人（1997）关于全球生态系统服务和自然资本价值估算的研究工作，进壹步有力地推动和促进了关于生态系统服务的深入、系统和广泛研究。 注释专栏3.4 全球生态系统服务价值美国康斯坦扎等人于测算全球生态系统服务价值时，首先将全球生态系统服务分为17类子生态系统，之后采用或构造了物质量评价法、能值分析法、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、防护费用法、恢复费用法、人力资本法、资产价值法、旅行费用法、条件价值法等壹系列方法分别对每壹类子生态系统进行测算，最后进行加总求和，计算出全球生态系统每年能够产生的服务价值。每年的总价值为16～54万亿美元，平均为33万亿美元。33万亿美元是1997年全球GNP的1.8倍。他们的计算结果是：全球生态系统服务每年的总价值为16～
生态系统服务、功能与价值
生态系统服务、功能与价值 班级：09生物教育姓名：李虎学号：09124097 摘要：生态系统服务（Ecosystem Services）术语逐渐为人们所公认和普遍使用!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）。与传统经济学意义上的服务（它实际上是一种购买和消费同时进行的商品）不同，生态系统服务只有一小部分能够进入市场被买卖，大多数生态系统服务是公共品或准公共品，无法进入市场。生态系统服务以长期服务流的形式出现，能够带来这些服务流的生态系统是自然资本。 前言：Holdern和Ehrlich于1974年首次提出了生态系统服务的概念生态学界就给予很大的重视尤其是Daliy主编的《生态系统服务：人类社会对自然生态系统的依赖性》一书为标志，一个研究生态系统服务的热潮正在兴起，各国领导人、科学家和公众对保护生物多样性的重要性认识和支持积极性都明显提高。 随着生态经济学、环境和自然资源经济学的发展，生态学家和经济学家在评价自然资本和生态系统服务的变动方面做了大量研究工作，将评价对象的价值分为直接和间接使用价值、选择价值、内在价值等，并针对评价对象的不同发展了直接市场法、替代市场法、假想市场法等评价方法。生态环境评价已经成为今天的生态经济学和环境经济学教科书中的一个标准组成部分。Costanza等人（1997）关于全球生态系统服务与自然资本价值估算的研究工作，进一步有力地推动和促进了关于生态系统服务的深入、系统和广泛研究。 讨论：生态系统服务这些年的研究对人类生活的影响，给人类生活带来的生活质量、能源、生态产品、休闲娱乐、气候调节、生物防治等等改变。生态系统服务，生态系统服务的功能、生态系统服务的价值都是值得我们一起探讨的。 在初中我们就学习了什么是生态系统，知道生态系统的功能，生态系统为人类提供畜牧、木材。水产、粮食等等，地球上的生态系统各种多样化，不同的生态系统给人类不同的服务，那么生态系统服务就是是指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。对于人类生存而言，生态系统的许多功能是无法在市场上买卖而又具有重要价值的各种服务。生态系统服务一般是指生命支持功能（如净化、循环、再生等），而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品，例如：植物利用太阳能，将二氧化碳转化为有机物，用做食品、燃料、原料及建筑材料等，是生态系统服务的一个最基本的例子。另一项对人类至关重要的生态系统服务是有机废物的生物降解，如垃圾、废水。有些生态系统服务以间接的方式影响着人类。新的食品、纤维和药品都是由现存的、可用的品种和基因开发而来。人类能够从一个生物体向另一个生物体转移基因，却仍难以制造新的基因来满足新的要求。等等一些都是生态系统服务的项目。这些仅仅是生态系统服务项目的一部分，还有大多数的服务项目为人类的生活、生存提供了不少有利条件。具体的服务项目是随着人类经济的发展而有所改变的。 生态系统又有那些功能呢，下面简单的介绍其生态系统服务为人类做出贡献的一些方面。一、有机质的生产与生态系统产品，生物生产是生态系统服务的最基本功能，生态系统通过第一级生产与次级生产，合成与生产了人类生存所必需的有机质及其产品。二、生物多样性的产生与维护，生物多样性，不仅使生态系统服务的提供成为可能，而且也是人类开发新的食品、药品和品种的基因库。生物多样性还提供了一种缓冲和保险，可使生态系统受灾后的损失减小或限制在一定的范围内。生物多样性是维持生态系统稳定性的基本条件。由生物多样性产生的人类文化多样性，具有巨大的社会价值，是人类文明中重要的组成部分。 三、调节气候，植物每年大约向大气释放的氧气有27×1021t。生态系统中的绿色植物通过固定大气中的二氧化碳而减缓地球的温室效应。森林能够防风，植物蒸腾可保持空气的湿度，从而改善局部地区的小气候。森林对有林地区的气温具有良好的调节作用，使昼夜温度不致骤升骤降，夏季减轻干热，秋冬减轻霜冻。绿色植物尤其是高大林木所具有的防风、增湿，调温等改善气候的功能，对农业生产也是有利的。四、减缓灾害，生态系统复杂的组成与结构能涵养水分，减缓旱涝灾害。每年地球上总降水量约1.19×1012t，在降雨过程中覆盖于植被树冠与地表的枯枝落叶能减缓地表径流。植物生长有深广多层的根系，这些根系和死亡的植物组织维系和固着土壤，并且吸收和保持一部分水。雨季过后，植被与土壤中保持的
辽宁近海海洋生态系统服务及其价值测评_张华
第32卷第1期2010年1月2010，32（1）：177-183Resources Science Vol.32，No.1Jan.， 2010文章编号：1007-7588（2010）01-0177-07 辽宁近海海洋生态系统服务及其价值测评 张华1，2，康旭2，王利1，2，伏捷2 （1.辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心，大连116029； 2.辽宁师范大学自然地理与空间信息科学辽宁省重点实验室，大连116029） 摘要：参照千年生态系统评估的生态系统服务分类体系，以及生态系统服务类别间的相互作用，将辽宁近海海洋生态系统服务归纳为资源供给、环境调节和人文社会三大类共10项，并采用生态经济学的理论和研究方法，对辽宁近海海洋生态系统服务价值进行测评。结果表明：①2007年辽宁近海海洋生态系统服务总价值为710.35×108元，相当于2007年辽宁省GDP的6.44%。平均单位面积海域的生态服务价值为203.02×104元/km2；②在辽宁近海海洋生态系统服务总价值中，资源供给服务、环境调节服务、人文社会服务价值分别占33.18%、15.04%和 51.78%。从所评价的10项海域生态服务的价值量大小看，依次为旅游娱乐价值>食品供给价值>水质净化调节价 值>空气质量调节价值>干扰调节价值>气体调节价值>科研文化价值>基因资源供给价值>有害生物与疾病的生物调节与控制价值>原材料供给价值。 关键词：海洋生态系统；生态系统服务；价值测评；辽宁省 1引言 海洋生态系统服务即指“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”[1]，可归纳为供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务四大基本类型[1，2]。海洋生态系统服务很大程度上满足了人类的物质资源需求、环境容量需求、精神需求和基本生存要求，是地球生命支持系统的重要组成部分，也是沿海地区社会、经济与环境可持续发展的基本要素。正确地认识、评估海洋生态系统服务功能及其生态价值，是沿海地区维持和可持续利用海洋生态系统服务、科学管理海洋生态系统的基本前提。近年来，国外学者开展了一系列与海洋生态系统服务相关的研究工作[3～10]。我国真正意义上的海洋生态系统服务研究始于2002年国家海洋局资助的胶州湾生态系统服务功能的探索[11]，此后，徐丛春等[12]根据Costanza等人的研究成果[3]选取指标，尝试建立了海洋生态系统服务价值的估算框架。随着国家海洋局2005年启动的“海洋生态系统服务功能及其价值评估”研究计划[11]的实施，我国相继已在海洋生态系统服务概念、内涵的界定[1，11，13，14]及其经济属性[15]、服务类别的划分与经济价值的测评[14，16，17]、实际应用研究[18～21]等方面取得了一定研究成果。辽宁省海域广阔，是我国纬度最高、水温最低的海域，也是我国东北地区通向世界的海上门户。近年来，辽宁海洋经济发展迅速，全省海洋经济总产值从 1985年的40.0×108元，增加到2007年的1760.5×108元，海洋经济已成为辽宁经济发展新的增长点。但随着海洋开发的不断深入，辽宁海洋生态系统同样也面临着海域开发秩序混乱、近岸海域污染严重、渔业资源严重衰退等一系列问题。有鉴于此，本文以辽宁近海水域为研究区，就辽宁近海海洋生态系统服务及经济价值进行分析测评，旨在使人类充分认识和理解海洋生态系统服务，从而树立科学的海洋价值观和可持续发展观，自觉调整海洋开发利用的行为尺度，并为辽宁海洋生态系统服务的可持续利用和管理决策的制定提供生态经济理论支撑，也为合理征收海域使用金、确定海洋污染事故赔偿金 收稿日期：2009-08-16;修订日期：2009-11-28 基金项目：辽宁省教育厅创新团队项目：“辽宁近海海洋生态系统服务功能及其价值评估”(编号：2007T094)；国家自然科学基金项目：“基于海域承载力的我国沿海地区经济可持续发展研究”（编号：40671052）。 作者简介：张华，女，山东东明人，博士，教授，主要从事恢复生态及生态经济研究。E-mail：zhanghua0323@https://www.360docs.net/doc/711514931.html,
关于生态系统服务(功能)价值
关于生态系统服务（功能）价值 普遍定义： 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，包括对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能。生态系统服务功能及其价值评估研究对于促进生态系统可持续管理具有重要作用。 生态系统服务功能及价值评估研究的最终目的是为生态系统管理决策者提供信息，避免对生态系统服务功能产生不经济行为，有利于生态系统的保护并最终有利于人类自身的可持续发展。 著名的权威定义： 1 Robert Costanza，＂The value of the world's ecosystem services and natural capital＂ （Nature 387, 253-260 Article）一文中的定义： 其中其所指的17项内容如下：
展，2000，22 (5)
关于生态系统服务功能价值的评价方法 生态系统服务功能的价值可以分为直接利用价值，间接利用价值，选择价值与存在价值。生态系统服务功能价值评估方法，因其功能类型不同而异。 生态系统服务功能的价值分类 1 直接利用价值：主要是指生态系统产品所产生的价值，它包括食品、医药及其它工农业生产原料，景观娱乐等带来的直接价值。直接使用价值可用产品的市场价格来估计。 2 间接利用价值：主要是指无法商品化的生态系统服务功能，如，维持生命物质的生物地化循环与水文循环，维持生物物种与遗传多样性，保护土壤肥力，净化环境，维持大气化学的平衡与稳定等支撑与维持地球生命支持系统的功能。间接利用价值的评估常常需要根据生态系统功能的类型来确定，通常有防护费用法，恢复费用法，替代市场法等。 3 选择价值：选择价值是人们为了将来能直接利用与间接利用某种生态系统服务功能的支付惫愿。例如，人们为将来能利用生态系统的涵养水源、净化大气以及游憩娱乐等功能的支付意愿。人们常把选择价值喻为保险公司，即人们为自己确保将来能利用某种资源或效益而愿意支付的一笔保险金。选择价值又可分为3 类：即自己将来利用：子孙后代将来利用，又称之为遗产价值；及别人将来利用，也称之为替代消费。 4 存在价值：存在价值亦称内在价值，是人们为确保生态系统服务功能能继续存在的支付惫愿。存在价值是生态系统本身具有的价值，是一种与人类利用无关的经济价值。换句话说，即使人类不存在，存在价值仍然有，如生态系统中的物种多样性与涵养水源能力等。存在价值是介于经济价值与生态价值之间的一种过渡性价值，它可为经济学家和生态学家提供了共同的价值观。 生态系统服务功能价值评估方法 根据生态经济学、环境经济学和资源经济学的研究成果，生态系统服务功能的经济价值评估的方法可分为两类：一是替代市场技术，它以“影子价格”和消费者剩余来表达生态服务功能的经济价值，评价方法多种多样．其中有费用支出法、市场价值法、机会成本法、旅行费用法和享乐价格法；二是模拟市场技术（又称假设市场技术），它以支付意愿和净支付意愿来表达生态服务功能的经济价值，其评价方法只有一种，即条件价值法。本文主要介绍目前常用的条件价值法、费用支出法与市场价值法。 1 条件价值法：也称调查法和假设评价法，它是生态系统服务功能价值评估中应用最广泛的主估方法之一。条件价值法适用于缺乏实际市场和替代市场交换的商品的价值评估，是“公共商品”价值评估的一种特有的重要方法，它能评价各种生态系统服务功能的经济价值，包括直接利用价值、间接利用价值、存在价值和选择价值。 支付意愿可以表示一切商品价值，也是商品价值的唯一合理表达方法。西方经济学认为：价值反映了人们对事物的态度、观念、信仰和偏好，是人的主观思想对客观事物认识的结果；支付意愿是“人们一切行为价值表达的自动指示器”, 因此商品的价值可表示为：商品的价值二人们对该商品的支付惫愿支付意愿又由实际支出和消费者剩余两个部分组成，, 对于商品，由于商品有市场交换和市场价格，其支付意愿的两个部分都可以求出。实际支出的本质是商品的价格，消费者剩余可以根据商品的价格资料用公式求出。因此，商品的价值可以根据其市场价格资料来计算。理论和实践都证明：对于有类似替代品的商品，其消费者剩余很小，可以直接以其价格表示商品的价值。 对于公共商品而言，由于公共商品没有市场交换和市场价格。因此，支付意原的两个部分（实际支出和消费者剩余）都不能求出，公共商品的价值也因此无法通过市场交换和市场价格估计。目前，西方经济学发展了假设市场方法，即直接询问人们对某种公共商品的支付惫愿，以获得公共商品的价值，这就是条件价值法。
海洋生态系统服务的分类与计量
第26卷第1期海岸工程2007年3月文章编号:100223682(2007)0120057207 海洋生态系统服务的分类与计量 张朝晖1,吕吉斌2,丁德文1 (1.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;2.国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023) 摘 要:通过界定海洋生态系统服务的概念和内涵以及分析其组成结构、生态过程及生物多样性等服务的来源,详细描述了海洋生态系统所提供的食品供给、原材料供给、基因资源、气候调节、空气质量调节、水质净化调节、有害生物与疾病的生物调节与控制、干扰调节、精神文化服务、知识扩展服务、旅游娱乐服务、初级生产、物质循环、生物多样性和提供生境等15项服务。 根据这些服务的相似作用与性质,参照千年生态系统评估的分类体系,进一步归纳为供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务这4大基本服务类型。同时,也对各项服务的内容、表现特征和计量特征进行了描述。海洋生态系统服务不仅是海洋管理的核心内容,提高和维持海洋生态系统服务更是海洋管理的最终目标。 关键词:海洋生态系统;生态系统服务;分类;计量 中图分类号:Q178.52,X171.1 文献标识码:A 占地球表面积70.8%的海洋为我们提供了极其丰富的各种资源与服务,已经成为了人类社会与经济可持续性发展的基础,也将成为构建生态和谐社会的重要部分。Costan2 za等1997年的研究结果表明,在全球的生态系统所提供的服务中有63.0%来自海洋, 37.0%来自陆地[1]。然而,海洋生态系统正面临着越来越大的压力,特别是沿海过快增长的人口数量、自然资源的消耗和人类对环境的改变[2]。同时,海洋生态系统也面临着过度捕捞、海洋倾废、海岸带遭受破坏、陆源污染及气候变化影响等问题[3]。使得海洋生态系统的资源支撑能力与环境容量这两大社会发展的支柱逐渐衰退与缩减,并进一步影响到社会经济的可持续发展。对此,我们迫切需要了解和认识海洋生态系统对当今和未来社会的经济贡献,才能在政策制定和海洋管理过程中,充分考虑到影响海洋生态系统服务的各种人类活动成本[4]。这样,就会将海洋生态系统和人类社会作为共同发展的整体,而不是以生态系统的破坏和退化换取社会的发展。我们对海洋的管理也会从传统的资源型管理转变为基于社会的和基于区域的生态系统管理[5]。要实现此目标,首先面临的最大挑 收稿日期:2006207211 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目———中国典型河口—近海陆海相互作用及其环境效应(2002CB412406);科技部“科技基础性工作和社会公益研究专项”———典型海洋生态系统服务功能价值评估研究及应用示范(2003DIB3J113) 作者简介:张朝晖(19702),男,副研究员,主要从事海洋生态系统评估与生态系统管理等方面研究。 (段 焱 编辑)
生态系统服务理论
生态系统服务理论 生态系统服务（Ecosystem Services）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）。与传统经济学意义上的服务（它实际上是一种购买和消费同时进行的商品）不同，生态系统服务只有一小部分能够进入市场被买卖，大多数生态系统服务是公共品或准公共品，无法进入市场。生态系统服务以长期服务流的形式出现，能够带来这些服务流的生态系统是自然资本。 生态系统是生命支持系统，人类经济社会赖以生存发展的基础，零自然资本意味着零人类福利。载人宇宙飞行和生物圈Ⅱ号实验的高昂代价表明，用纯粹的“非自然”资本代替自然资本是不可行的，人造资本和人力资本都需要依靠自然资本来构建。生态系统服务和自然资本对人类的总价值是无限大的，有意义的是生态系统服务和自然资本评价是对它们变动情况的评价。 在目前经济社会发展水平上，人们不得不经常在维护自然资本和增加人造资本之间进行取舍，在各种生态系统服务和自然资本的数量和质量组合之间进行选择，在不同的维护和激励政策措施之间进行比较。一旦被迫进行这些选择，我们也就进入了评价过程，无论是道德方面的争论还是评价对象的不可捉摸都无法阻止我们进行评价。以合适的方式评价生态系统服务和自然资本的变动有助于我们更全面地衡量综合国力，有助于我们选择更好地提高综合国力的路径。以货币价值的形式表达不同的生态系统服务和自然资本变动尤其有助于我们进行比较、选择。 随着生态经济学、环境和自然资源经济学的发展，生态学家和经济学家在评价自然资本和生态系统服务的变动方面做了大量研究工作，将评价对象的价值分为直接和间接使用价值、选择价值、内在价值等，并针对评价对象的不同发展了直接市场法、替代市场法、假想市场法等评价方法。生态环境评价已经成为今天的生态经济学和环境经济学教科书中的一个标准组成部分。Costanza等人（1997）关于全球生态系统服务与自然资本价值估算的研究工作，进一步有力地推动和促进了关于生态系统服务的深入、系统和广泛研究。 生命系统支持功能主要包括固定二氧化碳（Woodwell G. M.，Mackenzie F. T., 1995; Anderson D., 1990）稳定大气(Woodwell G.M., 1993)、调节气候(Meher-Homji V.M., 1992)、对干扰的缓冲、水文调节、水资源供应（Bruijnzeel L. A., 1990; Sfeir-Younis A., 1986）、水土保持、土壤熟化、营养元素循环(Ehrlich P. R.，Ehrlich A. H., 1992)、废弃物处理、传授花粉(Buchmann S. L.，Nabhan G. P., 1996; Nabhan G. P.，Buchmann S. L., 1997)、生物控制(Woodwell G. M., 1995; DeBach P., 1974; Naylor R，Ehrlich P., 1997)、提供生境（de Groot R., 1993）、食物生产、原材料供应(Vitousek P. et al., 1986)、遗传资源库、休闲娱乐场所、以及科研、教育、美学、艺术(Kulshreshtha S. N.，Gillies J. A., 1993)等。从经济和社会的高度来看，生命支持系统功能的特点有如下四个方面。 （1）外部经济效益.生命支持系统功能属于外部经济效益。外部经济效益是指不通过市场交换，某一经济主体受到其它经济主体活动的影响，其效益被有利者称为外部经济（External Economics），如林业部门栽树水利部门受益，旅游业旺服务业受益：其影响无利而有害者称为外部不经济（External Diseconomics），如水土流失、大气污染等公害。森林生态系统能给社会带来多种服务，如涵养水源、保持水土、固定二氧化碳、提供游憩、保护野生生物等，因此森林生态系统提供的服务属于典型的外部经济效益。目前，国内外的理论和实践证明：生态系统服务的价值主要表现在其作为生命支持系统的外部价值上，而不是表现在作为生产
生态系统服务功能
一、生态系统服务功能： 1.国外——生态系统服务功能的分类： De Groot生态系统服务功能 生态系统服务功能： 调节功能——气体调节、气候调节、防止干扰、水调节、供水、土壤保持、土壤形成、营养调节、废物处理、传粉、生物控制 栖息地功能——残遗植种保护区孕育功能 生产功能——食物、原材料、基因资源、医药资源、观赏植物资源 信息功能——美学价值、娱乐价值、文化艺术价值、精神及历史价值、科学和教育价值 2.国内—— （1）1999年，学者董全——生态服务价值功能是通过生态服务功能效益来体现的，生态服务功能效益是指由自然生物过程产生和维持的环境资源的条件和服务的统称，分为10类: 自然生产效益、维持生物多样性的效益、调节气象过程的效益、气候变化和物质循环的效益、调节水循环和减缓旱辨灾害的效益、土壤保持的效益、环境净化的效益、植物传粉播种的效益、病虫害防治的效益、调节人身心健康的效益和精祌文化的效益(董全，1999)。 （2）学者欧阳志云将生态服务功能分为9个方面: 生态系统屮有机质产品的生产、保持生物多样性、气候调节、营养物质的循环、保持土壤肥力、对有害有毒物质的净化、植物传粉播种、防止有害生物的入侵和自然灾害的减轻 （3）另有学者从不同角度对生态系统服务进行了功能分类:
生物产品的生产、调节物质循环、土壤保持、调节气象、气候及气体的调节、生态环境的净化、生物多样性保持、传粉播种、防灾减灾、衍生的社会文化(孙刚,盛连喜,2000)。 2002年——MA生态服务功能分类 生态系统服务功能： 调节功能——调节气候、空气质量调节、控制疾病、调节水分、净化水资源、侵蚀控制、生物控制、废弃物处理、授粉 供给功能——洁净水、燃料、纤维、生物化学物质、基因资源 支持功能——土壤形成、养分循环、初级生产、生境提供、产生氧气 文化功能——精神与宗教价值、娱乐与生态旅游、美学价值、激励功能、教育功能、社会功能、文化继承、文化多样性、知识系统 二、生态系统服务功能的价值构成 （1）1993年,联合国环境规划署(UNEP)在《生物多样性国情研究指南》里，认为生态系统服务功能的价值主要是指对生物多样性价值的研究，分为以下几种类型： 直接价值（包括有显著实物形式和无显著实物形式）、间接价值、选择价值和消极价值。 （2）1994年经济学家 D.Pearce,主要侧重生态服务功能价值中的生物多样性价值，将生物多样性价值分为使用价值和非使用价值，其中使用价值包括直接使用价值、间接使用价值和选择价值，而非使用价值则包括遗产价值和存在价值。 （3）xx将生态功能及其价值分为： 第一种是生态系统提供的产品能够以商品的形式运用于市场；第二种是生态系统提供的服务或者功能不能直接作为商提供给市场，但是它们能够影响市场；第三种是生态系统提供的功能和服务不能影响到市场功能(徐嵩龄,1997)。
6谈谈对生态系统服务功能的认识
谈谈对生态系统服务功能的认识 生态系统给人类提供了自然资源和生存环境两个方面的多种服务功能，这些服务功能的可持续供给是经济社会可持续发展的基础。生态系统是一个复杂的系统，内部各要素和各种生态系统服务之间都存在复杂的相互作用，当人类选择性的强调某一种生态系统服务时，往往会损害到其他一种或多种服务的提供，导致预期之外的生态系统服务衰退，并可能引起一系列环境问题。 1.生态系统服务概述 1.1 生态系统服务的概念 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，包括对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能。生态系统服务功能及其价值评估研究对于促进生态系统可持续管理具有重要作用 1.2生态系统服务分类 生态系统服务功能具体分为两类:一是维持生物多样性性和生态系统产物的生存,如食物、海产品、牧草、生物燃料、药材、工业原料等;二是实际的生母支撑功能,如紫外线过滤、水和空气的自净、废弃物去毒及分解、土壤形成及肥力更新、植物异花授粉、病虫害控制、物种多样性以提供未来人类需要的关键性物质、缓解异常气候和美感享受等. ①调节功能——气体调节、气候调节、防止干扰、水调节、供水、土壤保持、土壤形成、营养调节、废物处理、传粉、生物控制 ②栖息地功能——残遗植种保护区孕育功能 ③生产功能——食物、原材料、基因资源、医药资源、观赏植物资源 ④信息功能——美学价值、娱乐价值、文化艺术价值、精神及历史价值、科学和教育价值 2.生态系统服务功能价值及其评估 人类生存总是依赖于生物圈及其生态系统所提供的各种服务功能的,这种生态服务功能被人类错误地认为是“天生的”和“白来的”,从未想过它们有价值,更未意识到它们需要保护和投入. 2.1 生态系统服务功能价值 生态系统服务的价值主要包括直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值. 2.1.1直接使用价值 直接使用价值包括农业(种植业和野生动物)、林业、畜牧业、渔业、医药业和部分工业产品加工品的直接实用价值,还包括生物资源的旅游观赏价值、科学文化价值、畜力使用价值等. 2.1.2间接使用价值 间接价值主要指生态系统的功能价值，或环境的服务价值。主要指生命支持 固定、保护水源、维持系统相关的生态服务，如光合作用与有机物的合成、CO 2 营养物质循环、污染物的吸收与降解。 2.1.3 潜在使用价值 潜在价值包括野生动植物在将来有用的选择价值和伦理学上的存在价值。选择价值是指个人和社会对生物资源和生物多样性潜在用途的将来利用，这种利用
生态系统服务模型
1.2.8生态系统服务评估模型（ecosystem services model） 生态系统服务及其价值评估已成为了生态学和生态经济学研究的热点（Daily, 1997; Costanza et al., 1997; De Groot et al., 2002）。国外生态系统服务功能价值的评估研究可以追溯到1925年比利时的Drumarx首次以对野生生物游憩的费用支出作为野生生物的经济价值。 1941年，美国的Dafdon首次用费用支出法核算出森林和野生生物的经济价值。1947年，美国的Flotting提出可根据旅行费用计算出其消费者剩余，并以消费者剩余作为游憩区的游憩价值;1959年，美国的Clawson修改旅行费用评估法;1964年，J. L. Knetch再次修改并完善了旅行费用评估法。同年，美国的Davis在研究湎因州森林的游憩价值时，首次提出并运用了条件价值法的报价技术。1972年，日本林业厅估算了全日本森林提供的生态功能价值。 1973年，Nordhau和Tobin提出用“经济福利准则”修改国民生产总值，由此引发了对环境资源进行估算的国际关注，许多学者先后提出多种方案来估算环境资源的价值（刘玉龙等，2005）。1991年国际科学联合会环境委员会召开了讨论如何开展生物多样性的定量研究的会议，促进了生物多样性的研究及其价值评估方法的发展。1993年联合国有关机构止式出版了《综合环境与经济核算手册》临时版本(简称SEEA)，对此前各国环境与经济综合核算的研究成果进行了较全面总结，并提供了环境与经济核算的总体思路与框架以及一些生态价值的核算方法(张建国,杨建洲.福建森林综合效益计算与评价[J].生态经济，1994,(5):1-6.)。1997年Costanza等人对全球主要类型的生态系统服务功能的价值进行了评估，揭开了生态系统服务功能价值研究的序幕。1997年，由Gretch Daily等人编著的《生态系统服务功能》一书，系统地阐述了生态系统服务功能的内容与评价方法，同时还分析了不同地区森林、湿地、海岸等生态系统服务功能价值评价的近20个实例(Daily G C. Natures Science: Societal Dependence on Natural Ecosystems[M]. Washington D C: Island Press, 1997.)，具有较高的学术价值。 生态系统服务评估方法因评估功能的类型不同有所差异，主要的评估方法如下表所示（）： 表1主要生态系统服务功能价值评估方法的比较 Tab.1 Contrast of major assessment methods on valuation of ecosystem service function 分类评估方法优点缺点主要文献 直接市场法费用支出法 生态环境价值可以得到 较为粗略的量化 费用统计不够全面合 理，不能真实反映游憩 地的实际游憩价值 彭建,2005; 范芳玉,2011 市场价值法 评估比较客观，争议较 少，可信度较高 数据要求高：全面，数 据量足够大 王伟，2005; 王凤珍，2011 机会成本法 比较客观全面地体现了 资源系统的生态价值 资源必须具有稀缺性 Bernard，2006；B.A. Bryan，2011 恢复和防护 费用法 可通过生态恢复费用或 防护费用量化生态环境 评估结果为最低的生态 环境价值 徐俏,2003; Rute，2010； 影子工程法 可以将难以直接估算的 生态价值用替代工程表 示出来 替代工程非唯一性，替 代工程时间、空间性差 异较大 Luis Diaz-Balteiro， 2008；陈朝祖，2009； Xuan Wang，2010 人力资本法 可以对难以量化的生命 价值进行量化 违背伦理道德，效益归 属问题以及理论上尚存 在缺陷 Catarina,2010; 替代市场法旅行费用法可以核算生态系统游憩 的使用价值，可以评价 不能核算生态系统的非 使用价值，可信度低于 Ram,2002; C.Meghan,2004;