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。     

基于文献分析的中国生态服务研究

以1999-2010年间中国学者在中国学术期刊网络出版总库收录期刊上发表的727篇生态服务研究论文为统计数据,采用文献计量学的原理和方法,对中国生态服务研究文献的数量、期刊类型、生态系统类型、研究区域和研究主题的分布等方面进行定量分析.结果表明,中国生态服务研究发展迅速,发表生态服务文献10篇以上的期刊有15种,文献发表量占文献总量的47.73％.共有321篇文献针对具体的生态系统类型开展研究,其中关于森林生态系统的文献数量最多,为116篇.研究区的分布统计显示,以流域为主要研究区的文献有67篇,以地理单元或区域为研究区的文献有168篇.探讨了中国生态服务内涵与分类、生态服务评估、人类活动和自然干扰对生态服务的影响及生态服务应用实践的研究现状,分析表明未来研究的重点将包括生态服务的尺度效应、多情景动态模拟、生态服务评价的规范化和生态服务对人类活动的响应4个方面.     

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.     

京津冀城市群生态系统服务价值的时空动态演变

以京津冀城市群为研究区,基于土地利用现状数据及谢高地2008年修正的"中国生态系统单位面积生态服务价值当量",利用县域尺度的粮食单产对单位面积农田食物生产服务价值进行修正,随后基于格网分析方法改进了生态系统服务价值系数的3种时空调节因子,并利用等量分类与热点分析方法探讨了生态系统服务价值的空间异质性,在此基础上,将斑块密度与聚合度指数、动态度、变化轨迹分析等方法相结合,从全局与局部揭示生态系统服务价值从2005—2015年的空间动态演变特征。结果表明,(1)修正后的方法能够反映生态系统服务价值在格网尺度上的空间异质性。京津冀城市群北部、太行山及燕山等山林地区、环渤海湿地、白洋淀及衡水湖等内陆湖泊地区的生态服务价值等级以Ⅳ、Ⅴ类为主,是生态服务价值的热点区域;平原地区及张家口市等高原地区的生态服务价值等级以Ⅰ、Ⅱ类为主,是生态服务价值的冷点区域。(2)从2005—2010年,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ类的PD动态度均为正值(0.020、0042、0.029),AI动态度均为负值(-0.007、-0.046、-0.025),第Ⅲ、Ⅳ类的PD动态度为负值(-0.015、-0.014),AI动态度均为正值(0.027、0.022);从2010—2015年,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ类的PD、AI动态度(-0.002、-0.003、0.002、-0.002,0.001、0.002、-0.003、0.002)的正负性与前5年相反,且绝对值较小;Ⅳ类的两种指数动态度均为0。(3)生态服务价值的第Ⅰ、Ⅱ类的变化区域集中分布在平原与张家口市,第Ⅲ类的变化区域集中分布在平原与山地丘陵的交界处以及邯郸市;第Ⅲ、Ⅲ类的变化区域分别分布于山地丘陵的西部与承德市东部。     

生态系统服务与人类福祉关系研究进展

生态系统服务是连接自然系统与人类福祉的桥梁,生态系统通过生态功能持续为人类提供产品与服务,满足人类福祉需求。在分析国内外生态系统服务、人类福祉及关系等研究动态的基础上,归纳生态系统服务、人类福祉内涵与分类,重点阐述生态系统服务与人类福祉作用关系、关系形式以及关系评估方法,总结提出生态系统服务与人类福祉关系研究重点是数量和空间的供需状态与评估方法。强调今后要加强生态系统服务与人类福祉关系的科学研究,并将其应用到政策制定与管理中,通过生态系统服务与人类福祉关系研究,可为生态系统管理和扶贫等可持续发展战略提供有力支撑。     

近20年国内外生态系统服务研究回顾与解析

生态系统服务对人类生存发展以及生态环境的可持续具有重要的意义,作为当前生态学、环境科学、地理学、生态经济学等诸多学科的研究热点和前沿,目前已经积累了大量的研究成果。文章基于Citespace V5.2软件以及文献计量学分析方法,以Web of science核心合集与CNKI核心期刊为数据来源,系统地分析了1999—2018年近20年国内外生态系统服务研究热点、进展与存在的问题。首先从生态系统服务形成机制及其流动、生物多样性与生态系统服务、土地利用与生态系统服务、气候变化与生态系统服务、生态系统服务评估、生态系统服务权衡协同与生态管理等6个方面对国际生态系统服务的研究热点进行了详细的评述。又进一步从生态系统服务价值评估、土地利用变化与生态系统服务、生态系统服务与可持续等3个方面对国内近20年生态系统服务研究进展与现状进行追踪与分析;讨论了目前国内研究中存在生态系统服务理论研究尚待深入、评估方法科学性有待提高、研究结果应用性不强等3个方面的问题。最后,针对当前研究存在的问题与未来发展方向提出展望:加强生态系统服务形成机理及综合应用研究、建立更加精确的生态系统服务价值评估体系指标与方法、加强生态系统服务区域集成和尺度转化研究。     

资源型城市土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

东营市是新兴的石油资源城市,土地利用/覆被变化剧烈且具有独特的区域特征。探讨该地区的土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响有着重要的现实意义。为此,基于RS和GIS技术,利用Costanza提出的生态系统服务价值评估方法,研究了东营市1986—2008年间的土地利用变化及其引起的生态系统服务价值动态变化。研究结果表明：（1）耕地是东营市主要的土地利用类型,面积有所减少;未利用地和次生盐碱地所占比重较大,居民点及工矿用地大幅增加,油田生产建设和生态环境保护矛盾非常突出。（2）生态系统服务价值减少了6.68%。2008年东营市提供的生态服务仍然以维护原材料、气体调节、食物生产、气候等为主,而废物处理、水源涵养、生物多样性保护、土壤形成与保护和娱乐文化功能是比较弱的。今后应维护生物多样性保护和水源涵养功能,防止土壤盐渍化,提升区域生态系统服务功能;（3）生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1,说明研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果是可信的。     

张承地区生态系统服务及其区域关联分析

区域生态系统服务及其辐射效应评估能够揭示研究区域生态-经济-社会耦合系统的整体性和关联性特征。基于张承地区2013年遥感影像和生态服务价值化方法,评估分析了该区域地表覆被组成、关键生态系统服务及其对北京市的辐射效益。结果发现,张承地区约97%地表覆被为林草地和农田,是发挥生态屏障功能的主体;该地区自然生态系统可提供的关键生态系统服务价值为1 895亿元·a-1,高值区分布在林草植被集中的承德市以及张家口市的东南部地区;张承地区每年约有21%关键生态系统服务以水和风为介质辐射到北京市,其中,怀来、赤城、宣化、涿鹿、崇礼和沽源等县与北京市的生态系统服务关联度较高,是北京市外来生态系统服务的主要输入区。该研究对于揭示京津冀区域生态系统整体性以及科学构建区域生态修复与合作机制具有一定的参考价值。     

生态修复研究进展与展望

生态修复是提升生态环境质量,实现自然资源的可持续使用,解决环境污染、恢复自然生态平衡的过程,从提出“生态修复”这个概念至今,国内外学者及科研机构已有大量工作和研究成果。本研究基于Web of Science核心数据库和CNKI核心数据库,筛选SCI论文216篇和中文核心231篇,使用CiteSpace软件进行分析,系统梳理生态修复的研究思路与方法、应用案例、存在问题及未来研究重点。主要结论如下：1)生态修复研究主题从最开始的单一生态系统逐渐转向多维度耦合,研究方法也从人工干预修复向近自然修复手段发展;2)针对不同生态系统类型均有各自的生态修复方法,缺点是修复方式单一、缺乏对整体生态系统效应的研究;3)生态修复主要存在缺乏对生态系统整体性的恢复措施,缺乏多维度、多类型、多方式组合的综合治理与修复方案、理论研究未与实践相结合等问题。未来研究重点应从整体性角度推进生态修复研究,开展多要素协同生态修复实践工程,发展更多区域与国家之间的合作,加强多对象、多尺度的生态修复。     

农田生态系统服务功能研究进展

农田生态系统是人类社会存在和发展的基础,研究农田生态系统服务功能及其价值评估具有重要的意义.文章综述了国内外有关农田生态系统服务功能及其价值评估的研究进展;提出了农田生态系统服务功能的特点;将其服务功能类型划分为生产功能、生态功能和生活功能.分析了当前研究中存在的问题,如服务功能形成的微观机制及其参数研究欠缺;评价结果不准确;评价指标和方法有待完善等.因此,今后农田生态系统服务功能价值评估研究重点应着重于理论探索和方法完善方面,从农田生态系统微观形成机制入手,开展不同尺度和类型的农田生态系统功能价值评估研究,充分考虑影响其功能价值的因素,改进评估的手段、方法和技术,使评估结果更具可比性和实用性,为合理开发利用农业资源、管理农田生态系统,实现农业的永续发展提供理论依据和技术支持.     

Teil II: Verfahren zur Monetarisierung von Ökosystemleistungen

As it is practically impossible in an industrial society to reduce impacts into ecosystems to a level that would preclude any damages, the need for damage valuation arises. One of the available valuation tools is the economic approach. Subsequent publications present this approach using the example of soils. In this second part, two methods are presented for monetarising ecosystem services, the contingent valuation method, the valuation on the basis of restoration and replacement costs. Common arguments against the monetarisation of ecosystems, like the omission of intrinsic values or the incomplete information of individuals, are then discussed. In conclusion, limits and possibilities of monetarising ecosystem services are described.     

Disadvantages and future research directions in valuation of ecosystem services in China

We have reviewed the development, background and valuation history of ecosystem services in China and abroad, and highlight the importance of ecosystem services and the necessity of their valuation at various temporal and spatial scales. Through critical review of the literature, we have elucidated disadvantages in studies of ecosystem services in China, including the lack of a definite purpose for the valuation of ecosystem services, improper emphasis of valuation studies, stifled application of the contingent valuation method, weak power of research panels in the field, and the absence of the participation of government officials. In addition, we discuss some case studies from Western countries which tracked changes in the total economic value (TEV) of ecosystem services across different states of ecological disturbance and evaluated changes in the TEV under different management regimes. These studies may be useful in guiding future research in China. In essence, there are three major aspects involved in the valuation of ecosystem services: improving accuracy of valuation, association of results of valuation with policy and management decisions, and transfer of payments for ecosystem services. We suggest three priorities for future research in China: to develop an ecosystem service valuation model, to enhance the relevance of valuation studies to policy development, and to reward the protectors of ecosystem services.     

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.     

Identifying future research directions for biodiversity,ecosystem services and sustainability: perspectives from early-career researchers

We aimed to identify priority research questions in the field of biodiversity, ecosystem services and sustainability (BESS), based on a workshop held during the NRG BESS Conference for Early Career Researchers on BESS, and to compare these to existing horizon scanning exercises. This work highlights the need for improved data availability through collaboration and knowledge exchange, which, in turn, can support the integrated valuation and sustainable management of ecosystems in response to global change. In addition, clear connectivity among different research themes in this field further emphasizes the need to consider a wider range of topics simultaneously to ensure the sustainable management of ecosystems for human wellbeing. In contrast to other horizon scanning exercises, our focus was more interdisciplinary and more concerned with the limits of sustainability and dynamic relationships between social and ecological systems. The identified questions could provide a framework for researchers, policy makers, funding agencies and the private sector to advance knowledge in biodiversity and ES research and to develop and implement policies to enable sustainable future development.     

湿地生态系统服务价值评价去重复性研究的思考

重复计算一直是困扰湿地生态系统服务价值评价的一个难点问题。湿地生态系统服务的复杂性及其组成分的非线性容易导致在计算湿地生态系统服务价值时容易导致重复计算,如果不能正确的去除湿地生态系统服务价值评价中重复计算的部分,会使评估结果的可信度降低。湿地生态系统服务价值评价的重复性计算主要体现在两个方面,总服务价值评价中的重复计算和部分服务之间的重复计算。湿地生态系统服务由湿地生态系统和生物多样性产生,并为人类福祉做出贡献,在这一过程中,湿地生态系统功能与服务的复杂的关系及服务之间的因果关系容易导致在计算生态系统总的服务价值时重复计算的产生,也就是分类时存在重复计算。部分服务之间的重复计算则主要是由于指标的模糊不清、参数的重复和评价方法的选择导致的。通过分析湿地生态系统服务价值评价重复性计算产生的原因,文章提出了一个具体的解决框架,包括最终服务的确定、指标的明确、模型的构建以及评估方法的选择等。首先,将湿地生态系统服务分成中间服务和最终服务,以最终服务作为最终要评价的服务;其次,针对部分服务中可能存在的重复计算,从指标和参数的明确、评价方法的选择和数学模型的构建等方面进行解决;最后,构建一个优化的湿地生态系统服务价值评价体系。希望通过这些解决办法来降低湿地生态系统服务价值评价中重复计算的可能性,以期更加准确的评估湿地生态系统服务。     

Ökonomische Ansätze zur Ökosystembewertung am Beispiel des Bodens

As it is practically impossible in an industrial society to reduce impacts into ecosystems to a level that would preclude any damages, the need for damage valuation arises. One of the available valuation tools is the economic approach. Subsequent publications present this approach using the example of soils. In the first part, soils as part of ecosystems are considered from an ecological and a conventional economic point of view. In the following so-called ecological-economic perspective, more recent developments in economic valuation research are introduced. It is shown how ecological and economic valuation can complement one another. It is emphasized that economic valuations should be restricted to a critical soil structure which, in economic terms, is determined by the non-substitutable services of the ecological asset.     

依据(代)生物体对化学品的反应预测对生态系统服务功能的影响

保护生态系统服务功能越来越多地被作为风险评估的目标,但是目前生态风险评估的终点和评估生态系统服务功能受到的潜在影响之间有很大的差距。作者提出了一个框架,将常用的生态毒理学终点与对种群和群落的影响以及生态系统的服务功能联系起来。这个框架建立在机制效应模型的长足进步上,这些模型旨在跨越多种生物组织,并解释各种生物相互作用和反馈。为了说明这一点,作者引入了2个研究案例,它们采用了已完善和已验证的机制效应模型：鱼种群的inSTREAM个体模型和AQUATOX生态系统模型。他们还展示了动态能量平衡理论可以为解释组织级毒性提供一种通用货币。他们认为,一个基于机制模型的框架,可以预测化学品暴露对生态系统服务的影响,再结合经济估值,可以为环境管理提供一种有用的方法。作者强调了使用这个框架的潜在好处以及未来工作中需要解决的挑战。
精选自Forbes, V. E., Salice, C. J., Birnir, B., Bruins, R. J.F., Calow, P., Ducrot, V., Galic, N., Garber, K., Harvey, B. C., Jager, H., Kanarek, A., Pastorok, R., Railsback, S. F., Rebarber, R. and Thorbek, P. (2017), A framework for predicting impacts on ecosystem services from (sub)organismal responses to chemicals. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 845–859. doi: 10.1002/etc.3720
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3720/full
     

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。     

Spatial cost–benefit analysis of blue restoration and factors driving net benefits globally

Marine coastal ecosystems, commonly referred to as blue ecosystems, provide valuable services to society but are under increasing threat worldwide due to a variety of drivers, including eutrophication, development, land-use change, land reclamation, and climate change. Ecological restoration is sometimes necessary to facilitate recovery in coastal ecosystems. Blue restoration (i.e., in marine coastal systems) is a developing field, and projects to date have been small scale and expensive, leading to the perception that restoration may not be economically viable. We conducted a global cost–benefit analysis to determine the net benefits of restoring coral reef, mangrove, saltmarsh, and seagrass ecosystems, where the benefit is defined as the monetary value of ecosystem services. We estimated costs from published restoration case studies and used an adjusted-value-transfer method to assign benefit values to these case studies. Benefit values were estimated as the monetary value provided by ecosystem services of the restored habitats. Benefits outweighed costs (i.e., there were positive net benefits) for restoration of all blue ecosystems. Mean benefit:cost ratios for ecosystem restoration were eight to 10 times higher than prior studies of coral reef and seagrass restoration, most likely due to the more recent lower cost estimates we used. Among ecosystems, saltmarsh had the greatest net benefits followed by mangrove; coral reef and seagrass ecosystems had lower net benefits. In general, restoration in nations with middle incomes had higher (eight times higher in coral reefs and 40 times higher in mangroves) net benefits than those with high incomes. Within an ecosystem type, net benefit varied with restoration technique (coral reef and saltmarsh), ecosystem service produced (mangrove and saltmarsh), and project duration (seagrass). These results challenge the perceptions of the low economic viability of blue restoration and should encourage further targeted investment in this field.