Obscuring Ecosystem Function with Application of the Ecosystem Services Concept

Abstract: Conservationists commonly have framed ecological concerns in economic terms to garner political support for conservation and to increase public interest in preserving global biodiversity. Beginning in the early 1980s, conservation biologists adapted neoliberal economics to reframe ecosystem functions and related biodiversity as ecosystem services to humanity. Despite the economic success of programs such as the Catskill/Delaware watershed management plan in the United States and the creation of global carbon exchanges, today's marketplace often fails to adequately protect biodiversity. We used a Marxist critique to explain one reason for this failure and to suggest a possible, if partial, response. Reframing ecosystem functions as economic services does not address the political problem of commodification. Just as it obscures the labor of human workers, commodification obscures the importance of the biota (ecosystem workers) and related abiotic factors that contribute to ecosystem functions. This erasure of work done by ecosystems impedes public understanding of biodiversity. Odum and Odum's radical suggestion to use the language of ecosystems (i.e., emergy or energy memory) to describe economies, rather than using the language of economics (i.e., services) to describe ecosystems, reverses this erasure of the ecosystem worker. Considering the current dominance of economic forces, however, implementing such solutions would require social changes similar in magnitude to those that occurred during the 1960s. Niklas Luhmann argues that such substantive, yet rapid, social change requires synergy among multiple societal function systems (i.e., economy, education, law, politics, religion, science), rather than reliance on a single social sphere, such as the economy. Explicitly presenting ecosystem services as discreet and incomplete aspects of ecosystem functions not only allows potential economic and environmental benefits associated with ecosystem services, but also enables the social and political changes required to ensure valuation of ecosystem functions and related biodiversity in ways beyond their measurement on an economic scale.     

EMERGY analysis for sustainability evaluation of the Baiyangdian wetland ecosystem in China

This study presents a quantitative and ecological benefit evaluation of the Baiyangdian wetland in China between the years 2000 and 2006. Methods of EMERGY analysis were applied to illustrate the wetland ecosystem, to evaluate the economic and environmental inputs and consequent yields, and to assess the sustainability of the Baiyangdian wetland. The indicators for the integrated ecological and economic system, such as EMERGY yield ratio (EYR) (7.51), EMERGY investment ratio (EIR) (4.52), environmental loading ratio (ELR) (2.92), EMERGY exchange ratio (0.41), and EMERGY sustainable indicator (ESI) (2.57) were calculated, compared, analyzed, and discussed. The non-renewable investment in Baiyangdian was greater than renewable investment, leading to the unsustainable development of the system. High EYR indicated that the Baiyangdian integrated system had created huge profits for its people, while ELR and ESI revealed that human behavior has been a heavy burden on the environment, and countermeasures should be taken by the Chinese government to relieve and resolve these problems. Potential management methods were also proposed in this paper.     

吴江市土地利用变化及其生态效应

利用1993、2000和2004年吴江市的遥感影像,在GIS和RS支持下,通过构建土地利用转移矩阵对土地利用变化进行分析,并对其产生的生态效应进行研究。结果表明,吴江市的耕地基底向建设用地基底转化,生态系统结构的多样性和均匀度降低,景观整体形状趋于规则;生态系统功能退化,耕地的减少以及建设用地面积的增加是导致总价值减少的主导力量,而水域生态服务价值的增加是阻止其显著减少的原因;水源涵养和废物处理功能贡献度最大,超过总价值的50%;汾湖镇所占生态服务价值比重最高,分别为24.2%、25.21%2、5.13%,桃源镇所占比重最低。     

兰州市的生态功能区划

在生态环境调查的基础上,依据生态功能区划的基本原则,结合兰州市生态系统的空间特征分析、生态敏感性评价以及生态服务功能评价,建立了二元圈层结构的规划理念,制定了兰州市生态功能区划。把兰州市划分为4个1级功能区和3个2级功能区,并明确阐述了各功能区的主要特点、主要问题和主导功能,力图为兰州市建立良好的生态功能结构提供科学依据。     

重金属对淡水生物生态风险的物种敏感性分布评估

应用生态风险评价中的物种敏感性分布(SSD)方法构建了6种常见重金属元素(Cd,Cu,Hg,Pb,Zn和Mn)对淡水生物的SSD曲线.在此基础上,计算了6种重金属对不同生物的5%危害浓度(HC5)及其不同暴露浓度对生物的潜在影响比例(PAF),比较了脊椎动物和无脊椎动物(包括鱼类,甲壳类等)对6种重金属的敏感性以及不同重金属的急性生态风险(简称生态风险),并且评价了3个典型水体中常见重金属的联合生态风险.结果表明,6种重金属元素的HC5值的大小顺序为Cu相似文献   

芦苇湿地生态系统对造纸废水中铅的净化研究

采集辽宁双台河口芦苇湿地芦苇样品,于沈阳农业大学实验场的试验池内进行了对废水中Pb净化的模拟试验.分析了芦苇生长季内,造纸废水、湿地土壤和芦苇组织中的Pb分布特征.结果表明,芦苇灌溉20%浓度的造纸废水,对Pb的去除率最高;芦苇在拔节期阶段,去除效果最好.对于同一生长期,在10cm水深处Pb的含量最少,净化效果最明显;在10~40cm深度土壤对Pb的热力学吸附差异显著.随着采样深度的增加,土壤在10cm深处对Pb的吸附量最大,净化效果最明显.芦苇组织中Pb的分布特征为,在芦苇整个生长期内,芦苇根组织对Pb的吸收量最大,其次为茎组织,而叶组织对Pb的吸收量最小.     

基于AnnAGNPS模型的三峡库区秭归县生态服务价值

利用三峡库区秭归县统计和调查资料,并基于AnnAGNPS模型获取秭归县1985、1990、2000、2007年径流、土壤侵蚀和养分流失等数据,客观计量秭归县年际生态服务物质量,进而估算各年际生态服务价值量.结果表明,1985~2007年,秭归县生态服务物质量均发生了变化.2000年径流、泥沙、总氮、总磷和有机碳的年输出量最高,分别为473mm、68.6t/km2、133kg/km2、33kg/km2和684kg/km2,而2007年上述指标最低,分别为419mm、40.6t/km2、112kg/km2、20kg/km2和445 kg/km2,分别下降了12.8%、68.9%、18.7%、65.4%和53.5%;1985~2007年秭归县生态服务价值也发生了变化,2000年最低,为45.1亿元,2007年最高,为54.2亿元,增加了20.1%.利用调查统计和模型输出的方法进行生态服务价值量的计量较为客观准确,避免了一些计算上的不确定性,但该方法所需数据量庞大,可能会限定其他地区的应用.     

河网城市不透水面的河流生态系统响应:方法论框架

河网城市不透水面快速扩展,已成为影响河流生态系统健康的主要因素,理解掌握区域不透水面与河流生态系统之间的压力响应关系十分必要。以国外研究为重点,从不透水面的识别技术方法、 流域不透水面与河流生态系统状况之间的压力响应关系、 不透水面在流域土地利用规划调控和河流管理应用等三个方面,回顾了不透水面研究的主要进展,特别对不透水面影响河流生态系统的阈值效应进行了较细致梳理。从研究区域、 研究视角、 研究方法、 决策应用等四个方面,讨论了当前研究可能存在的问题。结合河网地区较为特殊的水文地貌特点,提出了河网城市开展相关研究的主要任务,认为必须解决的若干关键技术方法问题包括:不透水面实地调查方法及与有效不透水面转换、 汇水单元及其多尺度体系、 压力响应体系构建,以及数据分析技术方法等。最后以上海地区为案例,分析了河岸带尺度上的不透水面与河流生态系统之间的压力响应关系。这一研究体系框架试图为相关实证研究提供可实际操作的方法论参考。     

森林生态系统恢复力评价——以江西省莲花县为例

生态系统恢复力是森林资源可持续发展的中心目标之一。在明确生态系统恢复力定义和尺度的基础上,分析了森林生态系统恢复力的影响因素,从生境条件和生态存储两方面遴选出26个指标,建立了森林生态系统恢复力评价指标体系,并以江西省莲花县为案例区,采用组合赋权法确定了指标权重,通过空间叠加计算了莲花县森林生态系统恢复力。结果表明:森林生态系统恢复力主要受内部存储的影响,其权重达到0.554。莲花县森林生态系统恢复力在0.103到0.464之间,平均值为0.268,恢复力达到或超过平均水平的森林面积为37 907 hm²,占森林总面积的49.2%,整体处于较低水平;分级结果表明仅48.16%的森林达到高或较高恢复力水平;在空间分布上,莲花县森林生态系统恢复力为南高北低,南部和中部的森林大多处于高或较高恢复力水平,北部地区大部分森林处于中等、较低或低恢复力水平。此外,恢复力高的森林沿乡镇边界线分布的特点非常明显。该研究结果可为森林资源管理提供重要科学依据。     

东江流域生态系统服务价值变化研究

从生态系统的类型、质量和功能的时空变化出发,利用遥感和地理信息系统技术,结合市场价值法、影子工程法、机会成本法等方法,并在全面考虑各类型生态系统服务功能和基础数据可获得性的基础上,对东江流域的生态系统服务价值进行科学评估,揭示生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:2000-2008年东江流域生态系统服务总价值呈减少趋势,且除水域外,其余生态系统的单位面积生态服务价值均为2008年比2000年有所减少,说明流域生态系统的质量呈下降趋势。林地的单位面积生态服务价值2004-2008年的年均减少率大于2000-2004年,反映了流域森林资源的质量加速下降的状况;从空间上看,虽然上中游单位面积的生态系统服务价值大于下游,但上游单位面积生态系统服务价值减少得比较剧烈。