1、第三屆現(xiàn)代生態(tài)學講座,生態(tài)系統(tǒng)服務研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,謝高地 研究員 中國科學院地理科學與資源研究所xiegd@igsnrr.ac.cn,主要內(nèi)容,引言：將生態(tài)系統(tǒng)看成自然資產(chǎn)國外生態(tài)系統(tǒng)服務研究進展國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務研究進展目前生態(tài)系統(tǒng)服務研究存在的問題及原因未來生態(tài)系統(tǒng)服務研究展望研究案例：農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務與價值評估,第一部分引言：將生態(tài)系統(tǒng)看成自然資產(chǎn),瞥一眼太陽，看一眼月亮和星星，凝視大地上綠色的美麗?，F(xiàn)在，開

2、始想。（HILDDEGARD VON BINGEN,1098-1179),,,,,,,,生態(tài)系統(tǒng),,生態(tài)功能,,,自然資產(chǎn),生態(tài)服務,,,自然資產(chǎn)價值,生態(tài)服務價值,,,資本價值一次性交易價值,資本利潤每年提供的價值,,,,,,,,ECOSYSTEM SERVERCICES 的一個概念框架,第二部分國外生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究進展,生態(tài)系統(tǒng)服務功能概念誕生于20世紀60年代 ——King, 1966; Helliwell,

3、1969；20世紀70和80年代起步階段 ——Holdren et al., 1974; Ehrlich, 1977, 1981；20世紀90年代發(fā)展階段 ——Daily, 1997; Costanza et al., 1997; Pimentel et al., 1997；進入21世紀以來，蓬勃發(fā)展階段 ——Daily, 2000; Schneider, 2001; de Groot, 2002 ; Fa

4、rber et al., 2002; MA, 2003; Turner et al., 2003。,概念提出SCEP《人類對全球環(huán)境的影響報告》:提出了生態(tài)系統(tǒng)的服務功能，并列出了自然生態(tài)系統(tǒng)的“環(huán)境服務功能” , 如：害蟲控制、昆蟲授粉、氣候調(diào)節(jié)和物質(zhì)循環(huán)等。Holdren等（1974）: 拓展為“全球環(huán)境服務功能”并在環(huán)境服務功能清單上增加了生態(tài)系統(tǒng)對土壤肥力和基因庫的維持功能。隨后Ehrlich（1977）又提出了“全

5、球生態(tài)系統(tǒng)公共服務功能”，后來逐漸演化出“自然服務功能”（Westman, 1977）。最后由Ehrlich等（1981）: 將其確定為“生態(tài)系統(tǒng)服務”。,現(xiàn)有概念生態(tài)系統(tǒng)服務功能(EC)是指: 生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過程所形成與維持的人類賴以生存的環(huán)境條件與效用（Daily, 1997）。Costanza等（1997），將生態(tài)系統(tǒng)的服務功能(EC) 定義為: 生態(tài)系統(tǒng)物品和服務，代表人類直接或者間接從生態(tài)系統(tǒng)功能中獲得的利益。

6、千年生態(tài)系統(tǒng)評估（MA）結(jié)合Costanza等和Daily的定義，將生態(tài)服務功能定義為:人們從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的利益（WGMEA, 2003）。,分類功能分類，如調(diào)節(jié)、承載、棲息、生產(chǎn)和信息服務（Daily, 1997, 1999; de Groot et al., 2002），是目前主要的分類方法，也更加便于生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價工作的開展；組織分類，如與某些物種相關(guān)的服務，或者與生物實體的組織相關(guān)（Norberg, 1999）；描

7、述分類，如可更新資源物品、不可更新資源物品、物理結(jié)構(gòu)服務、生物服務、生物地化服務、信息服務以及社會和文化服務（Moberg et al., 2003）其他分類：一次性服務，連續(xù)性服務；有形服務，無形服務。,Daily, 1997凈化空氣；緩解干旱和洪水；廢物分解和解毒；產(chǎn)生、更新土壤和土壤肥力；植物授粉；農(nóng)業(yè)害蟲控制；穩(wěn)定局部氣候；緩解氣溫驟變、風和海浪；支持不同的人類文化傳統(tǒng)；提供美學和文化、娛樂。,分類（示例

8、）,Costanza,1997氣體調(diào)節(jié)氣候調(diào)節(jié)擾亂調(diào)節(jié)水調(diào)節(jié)和水供應侵蝕控制和沉積保存土壤形成營養(yǎng)循環(huán)廢物處理授粉生物控制庇護食物生產(chǎn)原料、遺傳資源、娛樂、文化等17種類型,MA（WGMEA, 2003）供給（食物、淡水、薪材 ）調(diào)節(jié)（氣候管理、疾病控制 ）文化（精神、娛樂、美學）支持（土壤形成、養(yǎng)分循環(huán)）,形成和變化機制 生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)服務與功能形成和維持的物質(zhì)基礎(chǔ)。在生態(tài)系統(tǒng)服務功

9、能形成和維持過程中，生物多樣性通過它在管理生態(tài)系統(tǒng)屬性和過程中所起的作用與生態(tài)系統(tǒng)服務功能產(chǎn)生密切聯(lián)系（Costanza et al.,1997; Daily, 1997; Naeem, 2001; Loreau et al., 2002）。Colwell等（2000）和Gaston（2000）研究認為，影響生態(tài)系統(tǒng)服務功能變化的因素包括：外來的或內(nèi)在的不同因素。外來的非生命因素如氣候和地理，決定生態(tài)系統(tǒng)屬性和過程存在的邊界。在

10、邊界以內(nèi)生物因素如豐富度、分布、動態(tài)和物種間功能變異的程度；調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)過程的數(shù)量和變異如生產(chǎn)或分解。,價值評價理論（Pearce, 1995; Mc Neely et al., 1990; Turner, 1991）：,價值評價的原因和目的有人認為人類和環(huán)境之間的相互作用并沒有被社會價值體系決定，而是被決定生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部相互作用的法則所決定（Limburg et al., 2002） ?？茖W地表述生態(tài)系統(tǒng)物品或服務的價值，改善

11、福利衡量的基礎(chǔ)，表現(xiàn)社會公平和生態(tài)可持續(xù)性（Howarth & Farber, 2002）。 使社會決策機制盡力處理稀缺資源在各種競爭需求之間的分配（ Daily et al., 2000），表達生態(tài)系統(tǒng)服務功能邊際變化對人們評價的其他事物的影響（Batabyal et al., 2003）。,價值評價方法：經(jīng)濟學評價方法 ：市場基礎(chǔ)評估技術(shù)、代理市場評估技術(shù)以及模擬市場評估技術(shù)（Chee, 2004） 。能值評價方法：能

12、值核算以生產(chǎn)非貨幣化和貨幣化資源、服務和商品的太陽能單位（稱為太陽能值）來表示其價值（Odum, 2000）。效益轉(zhuǎn)化方法：效益轉(zhuǎn)換通常定義為在一個地方（研究地）估計的經(jīng)濟價值通過市場為基礎(chǔ)或非市場基礎(chǔ)的經(jīng)濟評價技術(shù)轉(zhuǎn)換到另外的地方（政策地）（Brouwer, 2000; Ruijgrok, 2001; León et al., 2002; Barton, 2002）。,評價實例（全球） ——Costanza , 1997

13、： Costanza等(1997) 將全球生態(tài)系統(tǒng)根據(jù)土地覆蓋區(qū)分為遠洋，海灣，森林，草原，濕地，湖泊河流，農(nóng)田等十五類生物群落，以生態(tài)服務供求曲線為一條垂直直線為假定條件，逐項估計了各種生態(tài)系統(tǒng)的各項生態(tài)系統(tǒng)服務價值。,評價實例（全球）1：Costanza et al., 1997,總價值:33萬億營養(yǎng)循環(huán): 51.7%文化價值: 9.4%廢物處理: 6.9%擾亂管理: 5.4%水供應:

14、 5.1%食物生產(chǎn): 4.2%,評價實例1（全球） —Costanza et al., 1997：,評價實例1（全球） —Costanza et al., 1997 ：,Global map of the value of ecosystem services,一個很有爭議的評估,評價實例2（全球）—Pimentel et al., 1997 ： Pimentel等（1997）根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果及部分生態(tài)系統(tǒng)

15、服務功能的單價評估了全球和美國生物多樣性的經(jīng)濟價值，包括廢物處理、土壤形成、氮固定、化學物質(zhì)生物分解、作物繁殖、牲畜繁殖、生物技術(shù)、害蟲生物控制等?？們r值2.93×1012 US$（全球）。雖然該結(jié)果與Costanza等的評估結(jié)果存在較大差異，然而兩個研究都清楚地強調(diào)自然生物區(qū)系和生物多樣性對人類的巨大價值（Pimentel, 1998）。,評價實例2（全球） ——Pimentel et al., 1997 （生態(tài)服務更加具體

16、和易于理解）：,評價實例3（全球）— Boumans et al., 2002：,,,,,Lithosphere,Atmosphere,Hydrosphere,Biosphere,,Anthroposphere,全球生物圈統(tǒng)一元模型（Global Unified Metamodel of the Biosphere） （Boumans et al., 2002）,,,,,,,ocean,forest,grassland,....,,,,

17、,ocean,forest,grassland,....,,,,,,,,Hydrosphere,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Antropho,-,sphere,Biome,Change,,Ecosystem,Services,,,,,,,,,,,,,,,ocean,forest,grassland,....,Biosphere,Lithosphere,Atmosp

18、here,GUMBO模型結(jié)構(gòu)——Boumans et al., 2002,評價實例3（全球）——Boumans et al., 2002 ： GUMBO模型模擬了整個地球系統(tǒng)，評價了生態(tài)系統(tǒng)服務價值。這個模型目前的版本包括234個狀態(tài)變量、930個變量和1715個參數(shù)。GUMBO模型模擬了碳、水和養(yǎng)分在大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈的流動。最后評價得出，2000年全球生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值是180

19、5;1012 US$，為當年世界總產(chǎn)值（Gross World Product）的4.5倍（Boumans et al., 2002） 。 這一評價的特點是刻畫了生態(tài)系統(tǒng)－生態(tài)過程－生態(tài)功能－生態(tài)服務。,評價實例4（全球）－能值評價（Brown, 1999 ）,1999年， Brown利用能值對生物圈的自然資本進行了分析。 構(gòu)建了一個由可更新資源、環(huán)境服務、緩慢可更新資源、不可更新資源、物質(zhì)循環(huán)和人類能量與信

20、息反饋所組成的生物圈系統(tǒng)圖,Brown（1999）的計算結(jié)果表明： (1)全球自然資本的總能值大約6.85×1015 Em$。 （2）自然資本的儲存最大儲存是淡水，為2.77×1015 Em$，土壤有機物質(zhì)是第二大自然資本，其儲存量為2.12×1015 Em$。植物生物量大約為3.85×1014 Em$，動物生物量大約為4.2×1013 Em$。不可更新

21、的能量儲存大約為1.53×1015 Em$。 （3）提供環(huán)境服務的環(huán)境資源儲存量為流動量的600倍。 （4）不可更新能量的儲存量大約是目前流動量的360倍。(這只是一個對自然資本的評估，而不是對生態(tài)服務的評估）,評價實例5（區(qū)域評估） ： Björklund等（1999）：研究了瑞典農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務功能在20世紀50年代和90年代的變化，其生態(tài)系統(tǒng)服務的類型包括：直接生產(chǎn)、土壤肥力、水質(zhì)量、生態(tài)因

22、素以及對全球氣體管理的貢獻。研究結(jié)果表明，從農(nóng)業(yè)集約化程度較低的20世紀40年代到集約化程度較高的90年代，瑞典農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)支持自然生態(tài)過程的能力已經(jīng)下降。Loomis等（2000）：應用條件價值法估算了受損的Platte河流域5種生態(tài)系統(tǒng)服務功能恢復的經(jīng)濟價值（支付意愿），包括廢水稀釋、水的自然凈化、侵蝕控制、魚類和野生動植物棲息地以及娛樂。研究結(jié)果顯示：每個家庭將為額外的生態(tài)系統(tǒng)服務每年平均支付252 US$。,評價實例5（區(qū)域評

23、估） ：Kreuter等（2001）：利用Costanza的生態(tài)系統(tǒng)服務單價系統(tǒng)計算德克薩斯州Bexar縣生態(tài)系統(tǒng)服務價值的變化。研究結(jié)果表明，1976年到1991年，雖然草地減少了65%、城市用地增加了29%，但是研究區(qū)年生態(tài)系統(tǒng)服務經(jīng)濟價值只減少了4%。,評價實例5（區(qū)域評估） ： Moberg和Folke（1999）：研究了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的服務，將其分為物理結(jié)構(gòu)服務、生物服務、生物地化服務、信息服務和社會文化服務。R

24、46;nnbäck（1999）：研究了海岸附近紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務，估算出每年由紅樹林支持捕魚業(yè)的市場價值Holmlund和Hammer（1999）：研究了魚類種群的生態(tài)系統(tǒng)服務Moberg和Rönnbäck（2003）：探討了海岸紅樹林、海草和珊瑚礁的生態(tài)系統(tǒng)服務，包括侵蝕控制、風暴和洪水防護、生物多樣性和基因資源保護、海岸群落生活環(huán)境的維持等。,評價實例5（區(qū)域評估） ： Acharya（20

25、00）：對尼日利亞的Hadejia-Nguru濕地在濕季洪水時期向地下蓄水層重新注水功能進行了研究。Kundhlande等（2000）估計了津巴布韋熱帶稀樹草原生態(tài)系統(tǒng)提供的碳沉降服務的價值。Wood等（2000）：評估了1997年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提供的物品和服務，包括食物生產(chǎn)的價值，提供人類消費的蛋白質(zhì)、熱量以及碳儲存。,評價實例6（全球）MA（ Millennium Ecosystem Assessment ）為了明智地使用自

26、然資源，政府、企業(yè)和社區(qū)必須了解常常被隱藏的風險、機會和取舍方案。建立“千年生態(tài)系統(tǒng)評估”（MA）項目的目的是掌握關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)變化和人類福利關(guān)系的最新科學知識，提出可供選擇的解決方案，為決策提供依據(jù)。,MA：生態(tài)系統(tǒng)服務,MA：生態(tài)系統(tǒng)改變對人類福利的影響：,MA研究發(fā)現(xiàn)：(1) 在過去50年，人類比歷史上任何可比較的時期對生態(tài)系統(tǒng)的改變都更迅速和更廣泛,（2）對生態(tài)系統(tǒng)的改變使得人類福利和經(jīng)濟發(fā)展獲得許多凈收益；自從1960年以來

27、，人口倍增的同時經(jīng)濟增長了6倍，食物生產(chǎn)增加了2.5倍，用于造紙的木材砍伐量為原來的3倍， (3) 但是這些收益的獲得所付出的代價不斷增加，如果不解決，將大大消減后代從生態(tài)系統(tǒng)獲得的利益。在評估的24種生態(tài)服務中，有15種服務正在降低,Status of Provisioning Services,Capture Fisheries,25% of commercially exploited marine fish st

28、ocks are overharvested (high certainty),Trophic level of fish captured is declining in marine and freshwater systems,Marine fish harvest declining since the late 1980s,Status of Regulating and Cultural Services,Regulatin

29、g Services,Natural hazard regulationThe capacity of ecosystems to buffer from extreme events has been reduced through loss of wetlands, forests, mangroves People increasingly occupying regions exposed to extreme event

30、s,國外研究現(xiàn)狀評述： （1）從20世紀70年代開始至20世紀90年代中期，主要是對生態(tài)系統(tǒng)服務功能的概念、內(nèi)涵和生態(tài)服務類型以及分類進行研究。同期，也在積極探討有關(guān)生態(tài)資產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)服務的價值評價理論和方法，為以后生態(tài)系統(tǒng)價值評估的開展和區(qū)域、全球生態(tài)系統(tǒng)服務評估框架的建立提供了重要的理論基礎(chǔ)。 20世紀90年代中期以來，生態(tài)系統(tǒng)服務及其價值評估的研究變成生態(tài)學研究的一個熱點，廣泛開展。,（2）不

31、同研究者采用了不同的研究角度Daily等：主要從生態(tài)學基礎(chǔ)探討生態(tài)系統(tǒng)服務及其價值Costanza等：則更多從經(jīng)濟學的角度研究生態(tài)系統(tǒng)服務的經(jīng)濟價值 Turner：注重生態(tài)系統(tǒng)服務經(jīng)濟價值評估的技術(shù)與方法Naeem：更關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務功能變化的機制千年生態(tài)系統(tǒng)評估（MA）：更加全面地關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務與人類福利之間關(guān)系、變化的驅(qū)動因子、評價的尺度、評價技術(shù)與方法。,第三部分國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究進展,我國真正開展生態(tài)服務功

32、能研究，主要還是在1997年受COSTANZA論文的影響，一些學者自發(fā)地開展了該領(lǐng)域的探索。 迄今為止，國家還沒有重大的項目經(jīng)費支持該領(lǐng)域研究。比較大的專門支持項目有：國家自然科學重點基金項目：我國典型生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務功能和經(jīng)濟價值評估，2001-2005科技部國際合作項目：中國西部生態(tài)系統(tǒng)千年評估，2002-2005其他途徑：（1）各研究機構(gòu)的領(lǐng)域前沿項目；（2）自然科學基金面上自由申請項目；（3）973，攻

33、關(guān)等項目中的某個專題、某個方面等。國家環(huán)保局：中國生態(tài)系統(tǒng)服務功能區(qū)劃,在理論介紹方面劉曉荻（1998）：強調(diào)對于生態(tài)系統(tǒng)服務認識的重要性；歐陽志云（1999）：分析了生態(tài)系統(tǒng)服務功能特征；孫剛等（1999）：對生態(tài)系統(tǒng)服務與價值分類；李金昌等（1999）：初步總結(jié)了生態(tài)價值的含義與方法；諸大建（2000）：認為自然資本發(fā)起了一場新的產(chǎn)業(yè)革命；周亞萍等（2001）：討論了生態(tài)質(zhì)量與生態(tài)系統(tǒng)服務功能；謝高地等（2001）

34、：對全球生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估的評價。,在生態(tài)價值的鑒別、量化和貨幣化方面 生態(tài)系統(tǒng)服務的價值體現(xiàn)，即生態(tài)價值的鑒別、量化和貨幣化都很困難，目前世界上還沒有關(guān)于生態(tài)價值成熟的定價方法，多是采用一些替代法計算，但由于不同人對參數(shù)選取的差異，所得結(jié)果往往差異很大。一般對生態(tài)系統(tǒng)的估價，都按不同的生態(tài)類型進行。在這一方面：鐘聲等（1998）介紹了環(huán)境價值評估的旅行費用法；孫剛（2000c，2000d）對生態(tài)系統(tǒng)服

35、務的劃價與核算方法的討論；趙景柱等（2000）提出了生態(tài)系統(tǒng)服務的物質(zhì)量與價值量評價方法; 粟娟等(2000):引進了基于能量生態(tài)學理論能值分析方法張志強，楊開忠等（ 2000）：生態(tài)空間分析方法。,在森林生態(tài)系統(tǒng)服務研究方面趙茸等（1994）討論了城郊林地的環(huán)境價值與游憩功能聶華（1994）對于森林生態(tài)功能價值的研究；薛達元等（1999）對長白山森林旅游價值的評估；蔣延玲等（1999）對于中國主要森林生態(tài)系統(tǒng)的價值評估

36、。周曉峰（1999）討論了黑龍江省森林效益的計量、評價與補償問題；周冰冰（2000）等研究了北京市森林的價值；張小軍（2000）對祁連山林區(qū)森林生態(tài)效益的評估；韓維棟等（2000）對于紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟價值進行了分析；張三煥等（2001）對長白山森林資源資產(chǎn)生態(tài)環(huán)境價值的評估；,在草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究方面劉起（1999）對于中國草地資源生態(tài)經(jīng)濟價值的探討；張新時（2000）提出了草地的生態(tài)經(jīng)濟功能及其范式；謝高地等

37、（2001）對中國自然草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究。在城市生態(tài)系統(tǒng)服務功能方面張宇星等（1995）提出城鎮(zhèn)生態(tài)空間的有關(guān)理論問題；宗躍光（1998）對城市景觀生態(tài)價值的邊際效用分析；宗躍光（1999）對城市生態(tài)系統(tǒng)服務的價值結(jié)構(gòu)分析在河流與湖泊生態(tài)系統(tǒng)方面魯春霞,謝高地等（2001）對河流生態(tài)系統(tǒng)的休閑娛樂功能及其價值評估。,區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價歐陽志云等（1999）對于中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其生態(tài)經(jīng)濟價值的評價；

38、宗躍光（2000）以寧夏靈武市為例，研究了地域生態(tài)系統(tǒng)服務功能的價值結(jié)構(gòu)；劉曉春（2000）對于青海的生態(tài)價值的認識；陳仲新等（2000）對于中國生態(tài)系統(tǒng)效益價值的估算。徐中民等（2000）對甘肅省生態(tài)占用的分析。謝高地等（2001）對青藏高原生態(tài)系統(tǒng)服務的評估；魯春霞等（2001）利用生態(tài)占用方法對青藏高原自然資產(chǎn)的分析；,生態(tài)系統(tǒng)服務功能應用研究方面：周曉峰等（1999）討論了黑龍江省森林效益的計量、評價與補償黃興

39、文等（1999）對于中國生態(tài)資產(chǎn)的區(qū)劃研究；歐陽志云等（2000）生態(tài)系統(tǒng)服務功能與可持續(xù)發(fā)展關(guān)系的探討；李利鋒等（2000）利用生態(tài)占用作為可持續(xù)發(fā)展發(fā)展指標的建議；周國逸等（2000）研究了生態(tài)公益林補償理論與實踐；劉德威等（2001）利用生態(tài)占用對可持續(xù)發(fā)展問題的評價；李文華等（2002）生態(tài)系統(tǒng)服務功能在減輕自然災害中的作用；,研究現(xiàn)狀評述：從20世紀90年代中期至今，生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究在國內(nèi)逐漸發(fā)展起來。最初研究

40、更多的集中在對國外生態(tài)系統(tǒng)服務概念、內(nèi)涵、評估方法的介紹以及對生態(tài)系統(tǒng)服務功能理論的探討。1997年Costanza等有關(guān)全球生態(tài)系統(tǒng)服務功能經(jīng)濟價值的研究引起了國內(nèi)學者的注意。眾多專家和學者開始對全球、區(qū)域、城市以及單一生態(tài)系統(tǒng)或者單個物種生態(tài)系統(tǒng)服務及其價值評估理論與方法進行積極探討?？偟膩碚f，我國系統(tǒng)的研究起步較晚，申請該領(lǐng)域研究經(jīng)費困難，支持不強，取得的重大原創(chuàng)性成果還不多。盡管如此，近年來也出現(xiàn)了不少的工作，在多方面都有所

41、進展，一方面研究水平正在與國際水平接近，另一方面，研究成果對國家的生態(tài)政策產(chǎn)生了重大影響。,第四部分目前生態(tài)系統(tǒng)服務研究存在的問題及原因,問題與局限1: 評估結(jié)果的準確性問題： 目前，不管是國內(nèi)還是國外的研究，物理量和價值量結(jié)果都存在很大的爭議，很難讓公眾和學術(shù)界普遍接受。這反映了該領(lǐng)域研究方法的不成熟和不完善。 原因在于評價大多是基于已有研究成果，在大尺度上進行，缺乏對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

42、與服務之間復雜關(guān)系以及生態(tài)過程與服務發(fā)揮之間聯(lián)系的科學解釋，使人類對生態(tài)系統(tǒng)服務及其價值的合理界定缺乏堅實的科學基礎(chǔ)，從而影響了評估結(jié)果的科學性和應用價值。,問題與局限2: 將生態(tài)系統(tǒng)作為自然資本的價值和生態(tài)服務作為資本收益的價值相混淆 作為自然資本的生態(tài)系統(tǒng)，具有一切資本特征，有產(chǎn)權(quán)，有資本量，有交易，有市場價值和交易價值，有比較成熟的評估方法。 作為收益的生態(tài)系統(tǒng)服務，是特

43、定時間段為人類福利帶來的服務和產(chǎn)品。一些服務可交易，一些服務屬于公共服務，無法交易。,問題與局限3: 物理量評估方法的不確定性一個生態(tài)系統(tǒng)到底有那些服務功能？不確定水源涵養(yǎng)功能到底怎樣度量？不確定養(yǎng)分循環(huán)的功能到底怎樣度量？不確定生物多樣性維持功能怎樣度量？不確定景觀愉悅功能怎樣度量？不確定,問題與局限4: 價值量評估的不確定性價值的多重認識： 生態(tài)系統(tǒng)服務是否有價值，價值形態(tài)如何,看法不一，如

44、有限資源價值論，價格決定價值論，使用價值決定論，自然價值、勞動價值雙重論，天然資源無價值、已開發(fā)資源有價值論，三元價值論，服務價值論，主觀價值論等等，特別是傳統(tǒng)的自然資產(chǎn)無價論普遍盛行，人們要么認為沒有勞動參與的東西沒有價值，要么認為能夠買賣的東西才有價值，根據(jù)這種看法自然生態(tài)系統(tǒng)服務既無勞動參與也不能買賣，因而沒有價值。市場失效與價格空缺 對于生態(tài)系統(tǒng)服務，由于普遍存在著發(fā)育不良的，扭曲的或完全空缺的市場，從而沒有能準確

45、反映生態(tài)系統(tǒng)服務價值的價格，一些人認為對生態(tài)系統(tǒng)估價是不可能的。,生態(tài)系統(tǒng)估價的不可能論 認為對生態(tài)系統(tǒng)估價是不可能的，認為我們不可能對象人類生命，環(huán)境的美學價值或長期的生態(tài)利益這類不可捉摸的事物進行估價。即使硬要對生態(tài)系統(tǒng)進行估價，那也肯定是非常困難而又充滿不確定性。,問題與局限5: 生態(tài)系統(tǒng)功能與服務的復雜性 （1）每一種生態(tài)系統(tǒng)提供多種復合生態(tài)服務 生態(tài)服務的基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各種復雜的關(guān)系

46、與化學反應的總和，單種生態(tài)服務并非是一種獨立的存在。各種生態(tài)服務類型在不同生態(tài)系統(tǒng)中所占的分量不同，例如森林的生態(tài)服務偏重于生物多樣性維持，而農(nóng)田的生態(tài)服務偏重于食物和原材料生產(chǎn)，濕地生態(tài)系統(tǒng)偏重于廢棄物凈化，但大多數(shù)情況下，生態(tài)系統(tǒng)都能提供多種類型的生態(tài)服務。（2）生態(tài)服務的表達和實現(xiàn)具有多樣性 生態(tài)系統(tǒng)可以提供生態(tài)服務，但生態(tài)服務的發(fā)揮或?qū)崿F(xiàn)在很大程度上取決于生態(tài)系統(tǒng)所處的特定空間，生態(tài)服務應該區(qū)分出潛在服務能力和實

47、際表達的服務兩種類型，否則難以恰當?shù)囟攘窟@種生態(tài)服務的強度。,（3）生態(tài)服務的無形性 生態(tài)服務除一些產(chǎn)品服務之外，其余的生態(tài)服務對于人類社會的作用都是通過“無形”的力量而給人類社會帶來某些變化，這種“無形性”是生態(tài)服務表現(xiàn)的一般形態(tài)，一般而言，由于人類經(jīng)濟價值的取向，導致的是人類為了索取有形的生態(tài)服務而同時破壞甚至毀滅一些無形的生態(tài)服務。（4）生態(tài)服務類型與生態(tài)功能的不對稱性 一種生態(tài)功能

48、參與了多種生態(tài)服務，一種生態(tài)服務的形成需要多種生態(tài)功能的參與。生態(tài)功能與生態(tài)服務之間嚴重的不對稱性為揭示生態(tài)服務形成的過程增加了困難。,（5）生態(tài)服務時間上的動態(tài)性 生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的生態(tài)服務強度，隨著時間而呈動態(tài)變化，這種動態(tài)變化一般與其生長曲線有這樣或那樣的關(guān)聯(lián)。在年周期范圍內(nèi)，生態(tài)服務時間上的動態(tài)性，有如下特點：食物和原材料的生產(chǎn)是累積性的，它的曲線實際上是一個累積曲線大氣調(diào)節(jié)功能可以用呼吸或光合強度曲線來

49、表示養(yǎng)分循環(huán)功能可以用養(yǎng)分吸收或者養(yǎng)分累積曲線來表示。侵蝕控制服務應該主要取決于植被對土壤覆蓋葉面積指數(shù)曲線表示 總的來講，不同的生態(tài)服務類型其時間動態(tài)性是不一樣的，在時間維上，有的是一次性實現(xiàn)，有的是多次性實現(xiàn)，有的是連續(xù)性實現(xiàn)，有的是離散性實現(xiàn)，其提供的服務強度曲線隨群落本身和環(huán)境而不斷地變化著。,,（6）生態(tài)服務空間上的異質(zhì)性 無論從宏觀空間尺度還是微觀的空間尺度，生態(tài)系統(tǒng)本身的多樣性和環(huán)境條件的

50、多樣性決定了生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務在類型上，強度上都表現(xiàn)出巨大的空間差異性，一般來講，這種空間差異性表現(xiàn)在如下幾個方面：不同生態(tài)系統(tǒng)的空間差異性表現(xiàn)出生態(tài)服務的空間差異性同一生態(tài)系統(tǒng)在不同區(qū)域提供不同的生態(tài)服務同一生態(tài)系統(tǒng)在不同條件下可以實現(xiàn)或不實現(xiàn)某項服務,第五部分未來生態(tài)系統(tǒng)服務研究展望,為了深入研究生態(tài)系統(tǒng)服務與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-過程-功能之間的關(guān)聯(lián)性，建立生態(tài)服務綜合評價的理論與方法，以下方面的研究需要進行或加強。,（一）

51、生態(tài)系統(tǒng)服務與生態(tài)系統(tǒng)過程的復雜關(guān)系傳統(tǒng)生態(tài)學的研究內(nèi)容不能滿足對生態(tài)系統(tǒng)服務綜合評估的需求需要以生態(tài)系統(tǒng)服務為研究對象，以生態(tài)服務-生物過程功能-生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主線，重新進行基礎(chǔ)生態(tài)學的研究與觀測研究生態(tài)系統(tǒng)服務與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系分析生態(tài)過程與服務表現(xiàn)的動態(tài)變化與相互作用揭示這些復雜過程之間的關(guān)聯(lián)特征與定量關(guān)系。,（二）人類干擾下生態(tài)系統(tǒng)服務的響應與反饋研究人類經(jīng)濟活動脅迫下生態(tài)系統(tǒng)服務的響應與反饋特征探究導

52、致生態(tài)系統(tǒng)服務變化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與生態(tài)過程根源建立生態(tài)系統(tǒng)服務需求-行動-壓力-狀態(tài)-響應的因果鏈分析人類需求對生態(tài)系統(tǒng)服務產(chǎn)生影響的不同驅(qū)動作用,（三）生態(tài)系統(tǒng)服務變化對人類福利的影響研究 定量評價生態(tài)系統(tǒng)服務變化對生態(tài)公益的損害或強化程度，確定對人類福利影響的經(jīng)濟價值；研究生態(tài)系統(tǒng)服務的空間轉(zhuǎn)移規(guī)律和規(guī)模，分析生態(tài)服務空間轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的生態(tài)公平問題，提出生態(tài)系統(tǒng)服務跨區(qū)占用或不公平占用的補償機制與補償?shù)亩?/p>

53、量評價方法；大規(guī)模的小尺度變化和小規(guī)模的大尺度變化,（四）人類行為方式對生態(tài)系統(tǒng)服務的影響機制研究社會經(jīng)濟以及環(huán)境保護決策對生態(tài)系統(tǒng)服務產(chǎn)生的政策效應研究我國現(xiàn)有生活方式及價值取向?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其服務產(chǎn)生的長遠影響構(gòu)建可持續(xù)的消費模式，制定實現(xiàn)可持續(xù)消費的制度與政策法規(guī),（五）不同生態(tài)類型的各種生態(tài)服務價值 一般按生態(tài)類型進行服務價值評估，不同生態(tài)類型的各種生態(tài)服務價值均需進行深入研

54、究，特別是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)冰川生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng),今后5年生態(tài)系統(tǒng)服務研究在我國將受到重視 （1）國務院意見：生態(tài)區(qū)劃，生態(tài)補償（2）國家十一五科技規(guī)劃和國家科技發(fā)展中長期規(guī)劃 生態(tài)系統(tǒng)服務都是其中的重要研究內(nèi)容。,第六部分：案例研究農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務功能和價值,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人類控制之下為人類提供生命支持的一個最有效的利用自然資源的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)在生產(chǎn)人類

55、需要的糧食和原材料的過程中，通過其生態(tài)過程同時為人類提供生態(tài)服務，然而長期以來，人們對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務大大地忽視了．,有一些學者僅從全球變化的角度出發(fā)，研究了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)吸收CO2，維持大氣成分平衡的功能（Lal，1998；宋文質(zhì)，王少彬，蘇維翰，1996；王效科，歐陽志云, 苗鴻， 2001）?！　《罅康膶Z食生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境效應的評價卻過分片面地強調(diào)了其引起荒漠化、環(huán)境污染等負面效應(Pimentel D,1995; Bj

56、örklund J., Limburg K. E., Rydberg T., 1999; Corwin D L and R J Wagenet, 1996; Ebbert JC and M H Kim, 1998)．　　毫無疑問，這種不全面的評價對糧食生產(chǎn)的發(fā)展會帶來嚴重的誤解和限制。顯然，研究我國農(nóng)田糧食生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境價值，對于確保我國作為一個人口大國的糧食安全具有重要的現(xiàn)實意義和科學意義。,1 理論假設

57、 設St為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)在一定期限內(nèi)為人類提供的總服務，其價值可以區(qū)分為自然生態(tài)過程產(chǎn)生的價值Sn和人類種植業(yè)活動過程產(chǎn)生的經(jīng)濟價值Sp，則有：St=Sn+Sp (1) 　　Sn可以用農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務價值來體現(xiàn)，則有：Sn= Snf+ Snm+ Sne +Sng +Snc +Snw +Sns +Snt+ Snb (2),,Snc為氣候調(diào)節(jié)服務價值，Snw為水源涵養(yǎng)服務價值

58、，Sns為土壤形成與保護價值，Snt為廢棄物處理價值，Snb生物多樣性保持價值。,Snf為食物生產(chǎn)價值， Snm為原材料生產(chǎn)價值，Sne景觀愉悅服務價值，Sng為氣體調(diào)節(jié)服務價值，,1 理論假設 根據(jù)種植業(yè)產(chǎn)值定義，種植業(yè)產(chǎn)值(GDPf)中包含了所有人類種植活動的經(jīng)濟價值產(chǎn)出和一部分自然過程產(chǎn)生的生態(tài)服務價值，這一部分自然生態(tài)服務價值包括自然食物生產(chǎn)、自然原材料生產(chǎn)和景觀愉悅服務價值，因此，人類

59、種植業(yè)活動過程產(chǎn)生的實際經(jīng)濟價值Sp為：Sp=GDPf-( Snf+ Snm+ Sne) (3) 　　農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)在一定期限內(nèi)為人類提供的總服務一部分被統(tǒng)計系統(tǒng)計量，一部分未被統(tǒng)計系統(tǒng)計量，因此，St可以表示為被計量的 部分（Sc）與未被計量的部分（Su）之和：St=Sc+Su (4)Sc= GDPf

60、 (5)Su=Sn-( Snf+ Snm+ Sne) (6),2 過程實驗 生態(tài)系統(tǒng)提供給人類的服務有一個不斷變化并逐漸積累的過程。了解農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務的形成過程，能更加深刻的認識這些服務對人類的價值。 這里僅以稻田生態(tài)系統(tǒng)氣體調(diào)節(jié)服務實驗，說明生態(tài)系統(tǒng)服務形成和累積過程，及其對人類社會的價值。稻田生態(tài)系統(tǒng)氣體調(diào)節(jié)主要包括水稻植株固定CO2，釋放O2，以及水

61、稻植株和土壤呼吸排放CO2和土壤排放CH4與N2O等功能。,2 過程實驗 研究通過采用靜態(tài)箱法，在采樣日上午9:00－11:00人工采集稻田主要生育期溫室氣體(CO2、CH4和N2O)，用氣相色譜儀分析和CO2紅外分析儀測定其濃度變化，并據(jù)此計算其排放通量和采樣間隔內(nèi)稻田溫室氣體排放量。 然后根據(jù)各種溫室氣體增溫潛勢值，將不同溫室氣體換算為CO2當量，研究稻田對溫室氣體的綜合調(diào)節(jié)功

62、能。最后運用目前常用的造林成本法和碳稅法計算稻田生態(tài)系統(tǒng)對溫室氣體調(diào)節(jié)的價值。,五四農(nóng)場土地利用,試驗小區(qū)分布,田間尺度研究,,生物生產(chǎn)量取樣,溫室氣體通量取樣,滲漏水取樣,結(jié)果1：生態(tài)服務價值產(chǎn)生過程的證明 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)所提供的生態(tài)服務包括糧食生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)等9項，不同的生態(tài)系統(tǒng)服務功能其形成的過程不盡相同。本研究實驗測定稻田溫室氣體和O2排放量，分析稻田氣體調(diào)節(jié)功能形成過程，包括稻田對

63、大氣O2、CO2、CH4和N2O等成分的調(diào)節(jié)過程。,O2日釋放量 (kg·hm-2·d-1),O2累積釋放量（103kg·hm-2）,—◇— N0 —□— N225—○— N375 —△— N525,典型區(qū)稻田O2釋放物質(zhì)量形成和累積過程,稻田O2日釋放量最大值為562 ~ 923 kg·hm-2·d-1；稻田O2日釋放量最小值為 -134~ - 43 kg·

64、;hm-2； 到成熟期，稻田O2累積釋放量為16518 ~ 31537 kg·hm-2；稻田O2累積釋放量隨施氮量的增加而增加。,O2釋放日價值量 (yuan·hm-2·d-1),O2釋放累積價值量 (103yuan·hm-2),—◇— N0 —□— N225—○— N375 —△— N525,典型區(qū)稻田O2釋放價值量形成和累積過程,稻田O2釋放日價值量變化范圍為-47~440

65、 yuan·hm-2·d-1；到成熟期，稻田O2釋放累計經(jīng)濟價值為5906~11276 yuan·hm-2；稻田O2釋放價值量隨施氮量增加而增加。,CH4日排放量 (kg·hm-2·d-1),CH4累積排放量 (kg·hm-2),—◇— N0 —□— N225—○— N375 —△— N525,典型區(qū)稻田CH4排放物質(zhì)量形成和累積過程,施加尿素稻田CH4日排

66、放量為0.81 ~ 4.17 kg·hm-2·d-1 未施尿素稻田為0.80 ~ 12.16 kg·hm-2·d-1 ；到成熟期，稻田CH4累積排放量為150 ~ 388 kg·hm-2；施加氮肥抑制了稻田CH4排放。,,,O2日釋放量 (103kg·hm-2·d-1-1),溫室氣體調(diào)節(jié)物理量日變化(kgCO2-C·hm-2·d-1),O2釋

67、放日價值量 (yuan·hm-2·d-1),溫室氣體調(diào)節(jié)日價值量 (yuan·hm-2·d-1),－◆－CO2 －□－CH4 －▲－N2O ?◇?GHGs －■－O2稻田生態(tài)系統(tǒng)物理量和價值量形成過程,,運用相應的生態(tài)經(jīng)濟學方法計算稻田生態(tài)系統(tǒng)氣體調(diào)節(jié)價值量，其中：（1）因為CH4和N2O的排放增加大氣溫室氣體濃度，導致全球變暖，所以其價值為負值；（2）而吸收CO2和釋放O2有利于

68、改善大氣化學組成，其價值為正。,結(jié)果2：農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)自然過程提供的價值 通過計算得到了我國和各省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)服務的單位面積價值和總價值。全國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)自然過程提供的總價值為8183.95×108 yuan·a-1，(以2000年價格為基準)，其中氣體調(diào)節(jié) 　 592.15氣候調(diào)節(jié) 　 1054.06水源涵養(yǎng)

69、 　 710.61土壤形成與保護 　 1729.20廢棄物處理 　 1942.42生物多樣性維持 　 840.84食物生產(chǎn) 　 1184.43原材料生產(chǎn) 　 118.46景觀愉悅 　 11.78 各省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的不同類型自然效益單位面積價值和總價值如下圖。,,,單位面積價值/yuan·

70、;hm-2·a-1 總價值/108yuan·a-1）,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)每年都在以生物產(chǎn)品和生態(tài)服務形式提供著巨大價值，其最小估計，在沒有人類經(jīng)濟活動干預下自然能夠提供的生態(tài)服務價值強度為6114.3 yuan·hm-2·a-1，其中 氣體調(diào)節(jié)　442.4氣候調(diào)節(jié)　787.5水源涵養(yǎng)　530.9土壤形成與保護 　　1291.9廢棄