流域生态系统服务研究进展与展望.docx

流域生态系统服务研究进展与展望流域生态系统为人类提供各种服务:以丰富的水资源哺育人类、灌溉农田、净化环境以广阔的水域维持生物多样性以干、支流为联系纽带沟通全流域以蕴藏的巨大水能为流域经济发展提供动力。然而随着全球气候变化和人类活动干扰加剧流域土地利用/覆盖发生变化自然生态环境遭到破坏水土流失加剧生物多样性降低水体污染和富营养化问题越来越突出已严重影响到流域生态系统服务[1]导致经济发展和生态保护之间的不平衡[2]。当前流域管理是一个棘手的问题如何协调社会经济发展和生态环境保护解决各类开发活动引起的资源冲突和生态环境问题需要综合考虑资源环境现状和社会经济活动等因素制定相应政策[3-4]。流域生态系统是由社会-经济-自然生态系统组成的巨型复合生态系统由于地域分布差异各子生态系统的大小、形状、数量、类型、构型也存在不同这些都将影响流域能量流动、物质输送和物种变化。流域生态系统通过水与碳、氧、氮、磷等物质的循环过程得以维系其中水文过程(水资源、水环境)是流域生态系统健康和社会经济持续发展的关键制约因素与水资源有关的生态系统服务已成为该领域的研究重点。由于大部分生态系统服务价值无法在常规的商品市场得到反映因此在经济发展决策中得到的权重或关注度通常较小。如果能够量化这些价值可促使人们全面认识流域生态系统在支撑经济建设、维护生态系统健康和保障生态安全方面的地位和作用也有利于帮助决策者寻求合理的流域资源配置和生态系统管理方法[5]。生态系统服务的定量评估也是制定流域生态补偿机制、实施生态修复的重要依据和科学基础[6-8]。笔者在总结国内外有关流域生态系统服务研究动态的基础上归纳流域生态系统服务的分类和评估方法重点阐述流域生态系统服务的特点和内涵总结分析该领域的研究重点和发展趋势以期为流域生态补偿、生态修复和流域综合管理的相关研究提供参考。1国内外研究动态当前有关生态系统服务的研究已经成为生态经济学领域的研究热点[9-10]。特别是1997年COSTANZA等[11]在《Nature》上发表的有关全球生态系统服务价值评估的文章掀起了生态系统服务研究的热潮在全球、国家、市、县、区域、流域等不同空间尺度上针对森林、草地、农田、湿地、海洋等不同生态系统类型的研究广泛开展。中国当前处于经济发展与生态环境矛盾最为突出的特殊时期近年来该研究领域发展较快但总体处于概算式研究和模仿研究的初步阶段[12-18]。流域生态系统服务价值评估是近年来该领域逐渐兴起的研究方向。国际上(主要是欧洲、非洲和美洲)大多基于流域管理、土地/水资源利用、经济政策制定、公众教育等目的评估流域水资源、水土保持、减轻灾害等各类生态系统服务价值[19-21]权衡分析经济服务和生态服务、流域上游保护与下游经济的关系[4]探讨农业发展、土地利用变化和不同政策措施对流域生态系统服务价值的影响[22022-24]并尝试采用直观的分类描述和评估结果以使公众更容易认识和理解所处生态系统的价值[25]。国内方面已有关于黑河、海河、淮河、黄河、太湖、洞庭湖、延河下游、玛纳斯河、石羊河、鄱阳湖和九龙江等流域生态系统服务价值评估的报道[2126-29]当前的研究重点是评估各种人类活动(土地利用变化、农业措施、水力发电等)对流域生态系统服务的影响并与流域上下游补偿机制相联系[7]。目前国内流域尺度的生态系统服务研究主要套用全球或区域尺度的研究方法其相关评估方法、指标体系和赋值标准各不相同流域生态系统服务评估的特点和内涵也未见明确阐述。2流域生态系统服务的分类和评估方法2.1流域生态系统服务的分类生态系统服务是自然生态系统向人类福利传送的物质、能量和信息流。20世纪90年代开始研究者从不同学科或跨学科视角基于不同目的和研究尺度提出了生态系统服务的各种分类方法整体上以Costanza、DeGroot以及MEA(千年生态系统评估小组)的分类体系最具代表性[30]。由于生态系统本身的复杂性、时空异质性以及评估目的不同目前所有分类体系都可能存在一定的不合理性和局限性[31-32]。由表1可见随研究目的不同(如通过评估影响公众选择和政策制定、平衡上下游的保护与发展、加强流域资源管理、提高公众认知、构建绿色GDP、揭示人类活动影响机制等)流域生态系统服务的分类或指标体系也呈现多样化特征但主要包括水资源、农产品和原材料、水和气候调节、水土保持、生物多样性以及文化娱乐这6大类。其中水资源包括工农业用水、生活用水和船舶运输等;水或气候调节包括水体自净、防洪、基流、固碳作用和固氮作用等;水土保持包括维持土壤肥力、减少土地废弃和减轻泥沙淤积等;生物多样性包括生物栖息地、珍禽特有越冬地和植被生产力等;文化娱乐包括狩