双台河口湿地生态系统物质生产服务价值评价去重复性计算研究

重复性计算在生态系统服务评价研究中是一个突出的问题,严重影响评价结果的准确性,如果不能正确地去除湿地生态系统服务价值评价中重复计算的部分,会使评价结果的可信度降低。文章在传统能值理论的能值转换率基础上,根据能值流程图,提出了能值转换系数的概念,对双台河口湿地生态系统物质生产服务价值进行了评价,以期找到合理的方法将评价过程中产生的重复性计算剔除,使得评价结果更加准确。通过对稳定系统中"分离(split)"、"反馈(feedback)"、"共产物(co-product)"3个基本机制的"预先分析"以看出,未经能值流程图预先分析的能值转换系数结果与经预先分析的结果相比,存在12%~38%的误差,预先分析后的结果更加准确。在此基础上,对双台河口湿地生态系统物质生产服务价值及重复性计算进行了评价。研究结果显示,双台河口湿地生态系统物质生产服务功能年能值价值为34.54×10~(19) sej·a~(-1),在评价过程中产生的重复性计算量为5.95×10~(19) sej·a~(-1),评价过程中重复性计算剔除率为15%,表明在对双台河口湿地物质生产服务进行价值评价时,产生的重复性计算问题不可忽视。通过对湿地生态系统服务流程图的描绘,可以有效剔除评价过程中产生的重复性计算,更加精确地量化湿地生态系统服务的价值。同时,该方法不仅适用于湿地生态系统,对其它生态系统服务价值的评价也有一定借鉴意义。     

湿地生态系统服务功能评估研究进展

介绍了湿地生态系统服务功能评估发展历程和生态系统服务价值评估的理论基础,对湿地生态服务功能评估的流程、方法、指标体系建立给出了参考范例,并探讨了生态服务价值评估在方法和技术上需要改进的几个方面,主要包括评价方法的统一、生态过程价值的理解、计量参数修正、标准和体系的选择、对生态服务功能状态好坏分级评估。阐述了生态系统服务价值评估还存在某些问题及有待今后发展的理论和方法来改进和完善的途径。     

湿地服务价值评估的复杂性及研究进展

湿地服务价值评估具有重要的理论意义和应用价值。由于湿地具有类型多样、分布广泛和过程复杂等特点,湿地服务价值评估极具复杂性。主要表现为:湿地科学是一门年轻的科学,其过程与功能研究有待深入;对生态系统服务及其价值认识上还存在分歧;湿地服务价值研究具有多学科交叉的特点等。近年来,国内外湿地服务价值评估发展很快,取得了丰硕的研究成果,但也存在着一些问题与不足,如对湿地研究成果的利用不够充分;评估理论和方法有待完善;评估标准和评估结果差异较大等。因此,今后湿地服务价值评估研究应该将重点放在理论探索和方法完善方面,对应用研究加强引导和规范。从湿地生态系统过程与功能的机理入手,认真研究和改进湿地服务价值评估的手段、方法和技术,使湿地服务价值评估结果更具说服力、可比性和实用性,为湿地的科学管理,生态补偿机制的制定以及社会经济可持续发展提供有力支持。     

基于土地利用的喀斯特地区生态系统服务功能价值评估——以贵州省为例

为探讨喀斯特地区生态系统服务功能价值特征,对贵州省生态系统服务功能价值进行评估,结果表明生态系统服务功能价值在2005、2010、2020年分别为1 610.43亿、2 357.86亿、4 328.89亿元.贵州省各类生态系统服务功能单价顺序为湿地>水体>森林>草地>农田>荒漠,其中湿地生态系统是荒漠生态系统服务功能价值的149.31倍.2005～2020年贵州省生态服务功能价值结构和土地利用结构以森林生态系统占绝对优势,各类型生态系统服务功能价值顺序为森林>农田>草地>水体>荒漠>湿地,各类型生态系统面积大小顺序为森林>农田>荒漠>草地>水体>湿地.2005、2010、2020年贵州省单位面积生态系统服务功能价值分别为9 142、13 385、24 573元/hm2.根据至2020年的土地利用规划,贵州省生态系统服务功能将持续增加.     

南四湖湿地景观格局变化的生态系统服务价值响应

利用1987-2010年5期卫星遥感影像监测南四湖湿地景观格局变化,并且采用市场比较法、影子工程法、工业制氧成本法、碳税法和价值替代法等多种评估方法对南四湖湿地景观格局变化的生态系统服务功能价值响应进行深入探讨.结果表明,南四湖湿地中大量芦苇、荷田等自然湿地景观转化为养殖水域、水稻田等人工湿地,景观格局趋于破碎化;湖泊湿地景观格局变化对于湿地的供给功能、调节功能、文化功能和支持功能均有影响,其中对供给功能和调节功能影响最大.以2010年不变价计算,南四湖湿地景观格局变化导致2010年湿地生态系统服务功能价值比1987年减少3.06亿元,其中大气成分调节功能价值损失11.7亿元,净化功能价值损失3.77亿元,涵养水源功能损失0.65亿元,物质生产功能价值增加13.06亿元,其他功能价值对湿地景观格局变化的响应不明显.     

生态系统功能与生态系统服务的概念辨析

"生态系统功能(Ecosystem functions)"和"生态系统服务(Ecosystem services)"已成为生态学中的重要研究领域.针对国内部分研究人员对"生态系统功能"与"生态系统服务(功能)"概念和术语混淆使用的问题,在归纳总结国内外有关的重要研究的基础上,通过分别论述"生态系统功能"与"生态系统服务"的定义和内涵,辨析和阐明了生态系统"功能"与"服务"的区别与关系.生态系统功能是构建系统内生物有机体生理功能的过程,侧重于反映生态系统的自然属性,是维持生态系统服务的基础;生态系统服务是由生态系统功能产生的,是基于人类的需要、利用和偏好,反映了人类对生态系统功能的利用,是生态系统功能满足人类福利的一种表现.因此"生态系统服务功能"这一术语不准确,容易产生误解.     

生态系统服务研究的问题与展望

生态系统服务的研究是当前资源经济学和生态经济学的研究热点之一。通过分析生态系统服务的概念辨析,认为从生态系统功能的定义过渡到生态系统服务定义的过程中,在关注生态系统整体性的同时忽略了生态系统要素之间的相互作用,导致生态系统服务的评估中可能存在着重复估值或者估值不全面等风险。针对目前的很多生态系统的评估对生态系统的耗损贬值和环境退化所造成的负效益的忽略,以及对人类活动的干扰和气候变化等对生态系统服务产生影响研究不足,提出在今后的研究中应该在深入理解生态系统的复杂生态学机制的基础上,结合数学模型模拟在不确定性下的各种风险损失,加强对生态系统服务的时空动态分析,重视在气候变化、经济发展、环境污染、城市化以及人类活动的过度放牧和过度开垦引起的水土流失、环境退化、荒漠化等土地利用变化的干扰时生态系统服务的变化和反馈,更进一步分析和预测生态系统服务的损益和响应研究;通过长期的试验监测揭示生物多样性和生态系统的关系,测度出土地利用和环境变化对生物多样性的影响和边际效益,及其对生态系统服务的影响的弹性值,实现生态系统服务的精确估值;关注生态系统服务对人类福利的影响,尤其重视贫困地区和生态脆弱区的生态系统服务对减小贫困的研究,建立科学的生态补偿机制,实现可持续发展。     

滨海陆地生态系统净化功能与价值评估——以黄骅市为例

以生态系统对环境净化的贡献为出发点,将滨海陆地生态系统净化功能价值界定为净化污染物功能价值与大气调节功能价值的总和,选取释放O2、固定CO2、净化硫化物、净化氮氧化物、净化氟化物和滞尘6大生态功能为评价指标,建立滨海陆地生态系统净化价值评估模型,以黄骅市为研究区,运用市场价值法和影子价格法对黄骅市农田、园地、草地和湿地等9类生态系统的净化价值进行评估.结果表明,黄骅市滨海陆地生态系统净化环境价值较大,总价值约为163 454万元;单位面积土地各类净化功能价值由大到小依次为释放O2价值、固定CO2价值和净化污染物价值;从各生态系统类型的单位面积净化功能价值来看,农田、园地、草地和盐碱地的释放O2功能净化价值较高,约0.67元·m-2;盐田固定CO2功能的单位面积净化价值最低,为0.01元·m-2.     

基于集对分析与三角模糊数的滨海湿地生态系统健康评价

滨海湿地是海洋和陆地相互作用形成的生态交错带,对自然环境变化和人类活动作用响应最为敏感,使其成为相对脆弱的生态系统。科学评价滨海湿地生态系统健康状况及其胁迫因子,对湿地生态系统恢复重建与可持续发展具有重要的现实意义。针对湿地生态系统评价问题的不确定性和模糊性特征,运用压力-状态-响应(PSR)模型构建滨海湿地生态系统健康评价指标体系,运用层次分析法确定了各指标的权重,根据集对分析原理定量描述评价样本与评价标准等级之间隶属关系的模糊性,利用分段三角模糊数表示集对差异度系数的连续变化过程和不确定性,进而建立了基于集对分析与三角模糊数耦合的滨海湿地生态系统健康评价模型,并将该模型应用于海兴湿地生态系统健康现状评价。结果表明:海兴湿地生态健康综合联系数为-0.380,相应的级别特征值为3.760,系统整体处于一般病态水平。其中压力系统、状态系统和响应系统的级别特征值分别为3.580、3.976和2.948,说明海兴湿地生态系统的自然状态受到了人类活动过度干扰,外界胁迫引起系统的结构失调和服务功能衰退。影响系统健康的主要因子为农药施用强度、水资源开发利用率、湿地面积退化率、水体富营养化、环保投资占GDP比重、湿地保护意识等。该模型计算过程简单直观,评价结果客观合理,在湿地生态系统健康评价中具有参考价值。     

1983-2003年澳门生态系统服务价值的变化

以澳门1983年和2003年的统计数据为基础,在分析澳门土地利用和土地覆盖变化状况的同时,对澳门生态系统服务的价值进行了评估,结果表明,按当前价计算,(1)2003年澳门生态系统服务的价值为1983年的2.5倍;(2)1983年澳门生态系统服务的价值为3.302×106 美元,相当于26.5250×106 MOP(澳门元);2003年澳门生态系统服务的价值为8.3396×106 美元,相当于66.992×106 MOP;(3)将2003年澳门生态系统服务的价值与2003年澳门的年生产总值(GDP)646.54×108 MOP相比,2003年澳门生态系统服务的价值相当于GDP的0.1%,体现了澳门城市经济主导型的特征.由于缺乏对建筑用地服务价值的相关研究数据,该结果是对澳门生态系统服务价值的保守估计;(4)1997年全球年人均生态服务价值为5544.7美元/人,而澳门2002年人均生态服务价值仅为18.9元/人,为全球水平的0.34%,反映澳门辖区生态服务的严重不足.澳门人均生态系统服务价值偏低主要是由于澳门辖区小且无水域(由于澳门地处生态服务价值非常高的珠江口河口区,生态服务并不受行政边界的影响,所以澳门实质上的生态服务价值并不低);(5)澳门1983年至2003年之间填海造地635 hm2,填海使邻近澳门的珠江河口湿地面积减少同样的面积,由于河口潮汐地的生态服务价值高达9990美元/(hm2·a),远高于填海得到的草地和裸地,所以20年中澳门及周边河口区净生态服务价值下降为1.306×106美元.     

生态系统服务价值评估的研究进展

生态系统服务价值评估是当前生态经济学和环境经济学的研究焦点。首先回顾了国内外关于生态系统服务功能的概念和分类的研究;其次根据发展历程分析了国外生态系统服务价值的评估研究;然后从全国、区域以及单个生态系统等方面探讨国内生态系统服务价值评估的研究。最后指出现有生态系统服务价值评估研究中的不足及今后发展方向,以期丰富生态系统服务价值评估理论。     

流域生态系统服务研究进展与展望

在分析国内外流域生态系统服务研究动态的基础上,归纳全球流域(河流、湿地)尺度生态系统服务研究案例的分类和评估方法,重点阐述以水循环和水生态过程为纽带的流域生态系统产品和服务的特点和内涵,总结提出流域生态系统服务的研究重点是与水有关的水资源服务和水生态服务.强调今后要加强流域尺度上的科学研究与政策、管理的对接和应用,通过科学规范的流域生态系统服务评估,为流域生态补偿、生态修复机制的建立和流域水环境综合管理提供有力支撑.     

重要生态功能区典型生态服务及其评估指标体系的构建

科学评估重要生态功能区的生态服务是管理者制定相关政策的基础,对促进重要生态功能区维护区域生态安全、支撑经济社会可持续发展具有重要意义。依据生态服务的空间转移特性,探索提出了重要生态功能区典型生态服务的概念与内涵,并在此基础上综合运用频度分析法、专家咨询法和层次分析法,构建了重要生态功能区水源涵养、土壤保持、防风固沙、生物多样性保护和洪水调蓄等典型生态服务的评估指标体系。结果表明：在指标体系中,影响水源涵养服务的主要是土壤质地和降水量;影响土壤保持服务的主要是植被覆盖度和丰富度指数;影响防风固沙服务的主要是植被覆盖度和大风时速;影响生物多样性服务的主要是植被景观多样性指数;影响洪水调蓄服务的主要是湿地容积和降水量。土壤、植被、地形和气候等生态因子是重要生态功能区典型生态服务产生与发挥的重要基础。     

Evaluating and structuring indicators for wetland assessment

Wetland assessment has been a popular field of research worldwide. However, various indicators have been used in wetland assessment for different purposes and backgrounds and also because of the research limitations. Therefore, a more comprehensive, sound, and efficient indicator system is needed for researchers’ referencing to evaluate wetlands. After an extensive review of wetland assessment literatures, the reported indicators were evaluated using the developed assessment system, based on the Analytical Hierarchy Process (AHP) with three main goals: nature protection, function utilization, and sustainable development. Each indicator was evaluated using two methods. The first method was to study the percentage of the indicator application, and the second was to assess the weighted ratios assigned to the indicators according to principles of comparability, typicality, sensibility, and availability. The results of these two methods were compared to study the commonalities and specialties of the indicators. They also showed that some indicators were widely used, including biodiversity, weather and climate, hydrological change, and the output of wetland. On the other hand, other sustainable indicators were easily ignored, such as environmental carrying capacity and wetland planning. Furthermore, an indicator system for wetland assessment was structured and strategized to discuss how to choose indicators for wetland assessment under different conditions. The proposed approach can be used to guide the process of wetland assessments in the future.     

生态系统服务内涵、价值评估与GIS表达

生态系统服务价值评估是当前生态经济学领域的研究热点,为解决生态系统之于人类的重要性提供了量化的参考,也是生态补偿机制建立的重要依据.近5年国际上SCI论文发表数量以年均40%速度增长,我国研究起步于上世纪90年代末,十年来发展迅速,从对国外研究的简单模仿逐渐转向对评估模型参数的修正及对技术方法的适应性集成与发展.生态系统服务的内涵研究不断推进,在阐释“自然组分-生态过程-生态功能-生态服务.获得利益”关系上呈现多种观点,相应地提出了不同的价值评估指标体系;生态系统服务价值评估以瞬时静态为主,动态评估略显不足;研究对象从大尺度和单一生态系统逐渐转向中尺度区域,评估结果表现形式从单一数值化向基于GIS的空间表达发展.在回顾全球范围生态系统服务评估研究成果的基础上,从研究区域分布与学科特点、内涵及分类、评估方法和GIS技术应用等四大方面进行归纳分析,并从生态系统管理和决策支持需求的角度,指出生态系统评估研究已取得显著进展,但有关生态系统服务的内涵与分类、生态系统服务价值的动态评估及GIS技术的应用研究仍待深入.     

Valuing Ecosystem Services in Terms of Ecological Risks and Returns

Abstract: The economic valuation of ecosystem services is a key policy tool in stemming losses of biological diversity. It is proposed that the loss of ecosystem function and the biological resources within ecosystems is due in part to the failure of markets to recognize the benefits humans derive from ecosystems. Placing monetary values on ecosystem services is often suggested as a necessary step in correcting such market failures. We consider the effects of valuing different types of ecosystem services within an economic framework. We argue that provisioning and regulating ecosystem services are generally produced and consumed in ways that make them amenable to economic valuation. The values associated with cultural ecosystem services lie outside the domain of economic valuation, but their worth may be expressed through noneconomic, deliberative forms of valuation. We argue that supporting ecosystem services are not of direct value and that the losses of such services can be expressed in terms of the effects of their loss on the risk to the provision of the directly valued ecosystem services they support. We propose a heuristic framework that considers the relations between ecological risks and returns in the provision of ecosystem services. The proposed ecosystem‐service valuation framework, which allows the expression of the value of all types of ecosystem services, calls for a shift from static, purely monetary valuation toward the consideration of trade‐offs between the current flow of benefits from ecosystems and the ability of those ecosystems to provide future flows.     

广州市流溪河流域白云区段生态系统服务价值的估算与分析

在分析流溪河流域白云区段生态系统的景观变化和生态环境现状的基础上,依据流溪河流域白云区段的土地详查数据(1993年)及其土地利用变更调查数据(2001年末),引用Constanza等对全球生态系统服务单位公顷价值的平均估算结果,对流溪河流域白云区段生态系统服务价值进行评估。评估结果表明:2001年流溪河流域白云区段生态系统服务的总价值为85190050.43美元,折合人民币70700.75万元,相当于该区域同期GDP的6.22%。由于存在影响核算结果准确性的一些因素,因此,该结果是粗略与保守的估算。     

Evaluating losses in ecosystem services in nature reserves in Sichuan,China

Nature reserves have developed rapidly over the decades in China and play a significant role in the function of ecosystem services. The function of ecosystem services in nature reserves, however, has tended to decline in recent years due to natural hazards and human activities. Based on land use, the variation of ecosystem services value (ESV) during 2000–2010 in national nature reserves in Sichuan was evaluated. We analyzed the comprehensive effects of natural disasters and human activities on the decline of ESVs. Total ESV in the national nature reserves in Sichuan was approximately 2741.35 million US$ in 2000, 2616.81 million US$ in 2005, and 2499.06 million US$ in 2010, representing a decrease of 242.29 million US$, or 8.84%, in the decade. Forestland, grassland, wetland, and water bodies played vital roles in the function of ecosystem services, with an aggregated ESV of 99% of the total. The largest proportion of the total ESV was the protection of biodiversity at 48.6%. ESV of all land use types and single ecosystem services continued to decline during 2000–2010. A mechanism of adaptable risk prevention should be established, and unreasonable human activities should be avoided to protect ecosystems and to improve the functions of ecosystem services.