草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估研究綜述

楊倩, 孟廣濤,*, 谷麗萍, 方波, 張正海, 蔡雨新

草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估研究綜述

楊倩1,2, 孟廣濤1,2,*, 谷麗萍1, 方波1, 張正海1,2, 蔡雨新1,2

1. 云南省林業(yè)和草原科學院, 昆明 650201; 2. 云南高黎貢山森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站, 昆明 650201

草地生態(tài)系統(tǒng)是兼有生產(chǎn)和生態(tài)兩個功能的特殊生態(tài)系統(tǒng), 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展, 草地資源過渡開發(fā)利用, 導致的區(qū)域生態(tài)問題日益突出。評價草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值, 對于保護和恢復草地生態(tài)系統(tǒng), 制定合理的經(jīng)濟開發(fā)決策, 維護國家生態(tài)安全具有重要意義。文章基于相關研究文獻, 首先概述了草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值內(nèi)涵及功能分類; 其次, 介紹了草地生態(tài)服務功能的研究進展, 探討和比較了草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估方法, 并闡述目前草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估的應用領域; 最后, 總結草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估存在問題并對未來的發(fā)展方向提出建議。

草地生態(tài)系統(tǒng); 生態(tài)系統(tǒng)服務; 價值評估; 研究綜述

0 前言

草地是我國最大的內(nèi)陸生態(tài)系統(tǒng), 擁有草地面積近4億公頃, 約占全球草地面積的12.4%, 占全國陸地國土面積41.7%, 約為森林面積的2.5倍, 農(nóng)田面積的3.2倍[1-3]。草地生態(tài)系統(tǒng)蘊藏著豐富的生物種質(zhì)資源, 是農(nóng)牧民生活生產(chǎn)的主要載體, 對維持自然生態(tài)系統(tǒng)平衡、保護生態(tài)安全屏障起著重要作用[4]。2001年謝高地等[5]對我國自然草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估, 得出全國草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值為每年1497.9×108美元, 是森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能的12.8倍, 說明我國天然草地生態(tài)系統(tǒng)在區(qū)域生命支持系統(tǒng)中所起的重要作用。然而, 全球氣候變化以及人類不合理的開發(fā)利用, 導致草地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性降低, 生態(tài)服務功能不斷退化[6], 不僅影響畜牧業(yè)的發(fā)展, 降低農(nóng)牧民的生產(chǎn)、生活條件, 還會引發(fā)各種自然災害, 嚴重威脅國家生態(tài)安全[7]。

對草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估, 是支撐區(qū)域統(tǒng)籌治理與科學管理, 實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟、社會協(xié)調(diào)發(fā)展的的前提。既服務于國家戰(zhàn)略, 又是自身發(fā)展的迫切需要, 對維護我國生態(tài)平衡, 保護“山水林田湖草”生命共同體有著深遠意義[5]。

1 草地生態(tài)系統(tǒng)服務的內(nèi)涵及分類

1.1 草地生態(tài)系統(tǒng)服務的內(nèi)涵

生態(tài)系統(tǒng)服務的概念最早是由Holdren 和Ehrlich(1974)[8]提出。1997 年, Costanza、Daily等, 對生態(tài)系統(tǒng)服務進行了論述。Costanza[10]認為生態(tài)系統(tǒng)服務是人類通過生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品和服務, 獲得的直接或間接生態(tài)效益。Daily[11]則認為, 生態(tài)系統(tǒng)服務是自然生態(tài)系統(tǒng)通過維持生物多樣性、提供生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品以及支撐并優(yōu)化人類生存的所有環(huán)境條件和過程。千年生態(tài)系統(tǒng)評估(Millennium Assessment, 縮寫為MA)在Costanza 的基礎上從生態(tài)系統(tǒng)變化與人類福祉的關系出發(fā)提出生態(tài)系統(tǒng)服務的定義即人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的各種福利[12-13]。

歐陽志云在大量生態(tài)學研究的基礎上, 結合生態(tài)學和經(jīng)濟學方法, 總結了生態(tài)系統(tǒng)服務功能的內(nèi)涵, 認為生態(tài)系統(tǒng)服務功能是生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用[11,14]。草地生態(tài)系統(tǒng)是生產(chǎn)-生活-生態(tài)為一體的復合生態(tài)系統(tǒng), 其生態(tài)服務在保障糧食安全, 維持牧民生活, 調(diào)節(jié)生態(tài)平衡方面發(fā)揮重要作用[15]。

1.2 草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能的分類

按價值分類, 根據(jù)學者劉興元等[6]、歐陽志云等[16]、劉玉龍等[17]、中國科學院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組[18]的研究成果, 第一類直接價值, 即為人類提供肉、奶、皮、藥材等直接利用的商品化的功能; 第二類間接價值, 即支撐和維持人類賴以生存的環(huán)境, 如水土保持、調(diào)節(jié)氣候、營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)等難以商品化的功能; 第三類選擇價值: 將來的使用或非使用價值, 如生物多樣性等; 第四類存在價值: 繼續(xù)存在價值, 如生物棲息地、瀕危物種等。

按其功能分類: 基于聯(lián)合國新千年全球生態(tài)系統(tǒng)評估(MA)概念框架, 參考趙同謙、歐陽志云[14,16]等提出的草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能的指標體系分類方法, 草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能可分為提供產(chǎn)品功能、調(diào)節(jié)功能、文化功能和支持功能, 見表1[15]。

表1 草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能分類

2 草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值的評估

2.1 草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估研究進展

早在20 世紀50 年代, 國外許多學者就開始對生態(tài)系統(tǒng)服務效益的價值評估進行研究, 其中, 以美國生態(tài)學家Costanza的研究最具影響力[19]。1997年Costanza等13位科學家發(fā)表《全球生態(tài)系統(tǒng)服務和自然資本價值》一文, 指出全球草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能的價值為每年906×108美元, 占全球總價值的2.72%, 占陸地生態(tài)系統(tǒng)總價值的7.3%[10]。這是對生態(tài)系統(tǒng)服務價值全面評估的重要嘗試[20-21]。salad等(1997)在《Ecosystem Services in Glassland》中就草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能的特點進行了總結探討, 闡述了草地在維持大氣成分、基因庫、改善小氣候、水土保持各方面的功能, 并針對草地生態(tài)系統(tǒng)中評價困難的服務功能展開評價。2001年6月由聯(lián)合國秘書長安南發(fā)起的一項為期四年(2001—2005年)的國際合作計劃—千年生態(tài)系統(tǒng)評估, 首次系統(tǒng)的揭示全球尺度上各類生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢和對策、生態(tài)系統(tǒng)變化對生態(tài)系統(tǒng)服務以及對人類福祉的影響等, 對國際社會產(chǎn)生了重要影響[22]。

我國于20世紀80年代開始生態(tài)經(jīng)濟學研究, 到20世紀90年代初, 中國林科院核算森林資源[23], 20 世紀 90 年代中期, 我國生態(tài)學家開始比較系統(tǒng)的研究生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值和價值評價方法。2001年, 我國為配合MA項目, 組織啟動了中國西部生態(tài)系統(tǒng)綜合評估項目(簡稱為MAWEC), 經(jīng)過4年努力, 完成了MAWEC預期計劃, 發(fā)表了《中國西部生態(tài)系統(tǒng)綜合評估》[24], 意味著我國生態(tài)系統(tǒng)及其功能的認識正在逐步深入。

歐陽志云[14]、陳仲新[25]、謝高地[5,26]是國內(nèi)最早開展生態(tài)服務價值評估的研究人員, 他們參照Costanza等的方法, 對全國各類生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行了評估, 積累了豐富的數(shù)據(jù)資料。對于草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估的研究, 陳仲新, 張新時[25]估算我國草地生態(tài)系統(tǒng)的自然資本和服務的平均綜合價值為1009.16億美元; 謝高地等人[5], 利用生物量指數(shù)對Costanza等給出的服務功能單位面積價值進行了訂正, 逐項估計了我國各類草地生態(tài)系統(tǒng)的各項生態(tài)系統(tǒng)服務價值, 計算得出全國草地生態(tài)系統(tǒng)每年的服務價值為1497.9×108美元。姜立鵬等[27]利用遙感技術估算了我國草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值。

趙同謙[15]、歐陽志云[16]、和劉起等[28]在國際通用的生態(tài)系統(tǒng)服務分類體系的基礎上, 按照草地生態(tài)系統(tǒng)對人類生存和社會經(jīng)濟發(fā)展的作用, 制定了草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價指標體系, 尹劍慧等[19]將國內(nèi)學者應用的指標體系進行篩選和對比, 按權重大小總結出了一套常用的草地生態(tài)功能評價指標, 這些研究對我國草地生態(tài)系統(tǒng)評估具有指導意義。

2.2 草地生態(tài)系統(tǒng)價值評估方法

目前, 草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值評估的方法主要有三類: 以千年生態(tài)評估分類系統(tǒng)和Costanza等的分類方法為基礎, 利用謝高地研究的單位面積生態(tài)服務價值當量因子表進行計算, 簡稱當量因子法; 用生態(tài)經(jīng)濟學方法對生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行估算, 簡稱功能價值法; 隨著遙感技術的發(fā)展, 一些模型計算逐漸被運用, 簡稱模型計算法。

2.2.1 當量因子法

當量因子法是將生態(tài)系統(tǒng)服務功能分類, 以可量化的標準構建不同類型生態(tài)系統(tǒng)各種服務功能的價值當量, 結合生態(tài)系統(tǒng)的分布面積進行評估[10, 29]。

最初的當量因子法以Constaza等提出的方法為參照[4、5、30、33]。在對草地生物量訂正的基礎上, 估算各類草地生態(tài)系統(tǒng)的各項生態(tài)系統(tǒng)服務價值。但這種統(tǒng)計分析忽略了不同草地類型的時空差異, 估算結果不能動態(tài)反映生態(tài)系統(tǒng)服務功能。2015年謝高地等[29]又對生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子表進行修訂和補充, 建立適用于不同生態(tài)系統(tǒng)類型、不同生態(tài)服務功能價值的時空動態(tài)評估方法。為生態(tài)系統(tǒng)功能價值評估提供了更為客觀的方法[34-37]。目前大多數(shù)學者用改進后的方法與遙感和GIS技術、凈初級生產(chǎn)力 (NPP) 數(shù)據(jù)相結合進行研究[38-39]。

當量因子法以生態(tài)系統(tǒng)服務單位面積價值為基礎計算, 數(shù)據(jù)量少, 較為直觀易用, 適用于區(qū)域和全球尺度生態(tài)系統(tǒng)服務價值的評估[29,33]。由于生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性, 導致特定的生態(tài)系統(tǒng)服務價值指標不足以衡量不同區(qū)域?qū)嶋H的生態(tài)系統(tǒng)服務價值[40], 故此方法動態(tài)性不足,且空間化表達和分析比較困難。

2.2.2 功能價值法

功能價值法以生態(tài)經(jīng)濟學為基礎, 基于生態(tài)系統(tǒng)服務功能量的多少和功能量的單位價格得到總價值。生態(tài)價值評估方法大致歸為三類: ①直接市場法, 包括市場價值法、費用支出法、資產(chǎn)價值法和人力資本法等; ②替代市場法, 包括替代成本法、影子工程法、機會成本法和旅游費用法等; ③模擬市場法(條件價值法)[16]。根據(jù)文獻資料, 草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值主要評價方法有市場價值法、機會成本法、生產(chǎn)成本法、水平衡法、影子工程法、替代價格法等[41-45]。各方法在草地生態(tài)系統(tǒng)中的運用與對比如表2所示。

該方法的輸入?yún)?shù)較多, 沒有統(tǒng)一的參數(shù)標準, 計算過程較為復雜。且大部分生態(tài)系統(tǒng)服務沒有供參照的市場交易價格, 估算出的結果與生態(tài)系統(tǒng)服務真是價值存在偏差, 有較大主觀性[29]。

2.2.3 模型計算法

GIS 可用于分析生態(tài)系統(tǒng)服務功能的空間分布, 模擬土地、人口等變化對生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響[46]。遙感數(shù)據(jù)則為人類提供了不同尺度下制圖數(shù)據(jù)源和難以調(diào)查的數(shù)據(jù)[47]。于是基于GIS技術和遙感數(shù)據(jù)發(fā)展起來的生態(tài)系統(tǒng)評估模型如InVEST模型、ARIES、MIMES等就應運而生。在評價生態(tài)系統(tǒng)服務功能與空間分布的關系等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。尤其是InVEST模型具有動態(tài)化、空間化、多層次、多模塊的優(yōu)勢, 能夠更好地評估和分析復雜的生態(tài)系統(tǒng)服務功能,, 是生態(tài)系統(tǒng)服務功能定量評估未來的發(fā)展方向[48-49]。

目前, 學者對InVEST 模型的應用主要集中于生態(tài)工程[50-51]、草地水土保持、碳儲量、生物多樣性、涵養(yǎng)水源、固土保肥[52-56]。為了實現(xiàn)空間化動態(tài)評估, 一些學者利用遙感影像和模型等方法對草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能進行評估[57-59], 彌補了“以點帶面”的缺點, 實現(xiàn)了草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能定量評估的空間化和動態(tài)化[50、60]。

通過模型計算, 可以為生態(tài)系統(tǒng)服務變化的原因、影響因素提供更多信息, 直觀的反映研究區(qū)的具體情況, 以促進人們對生態(tài)系統(tǒng)服務變化的理解。但是模型計算多為生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律、變化趨勢等大尺度生態(tài)計算服務, 對于更深層的機理研究不夠適合。

2.3 草地生態(tài)系統(tǒng)價值評估的應用

近年來, 對于草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值評估的研究不斷發(fā)展, 涉及到全國草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估[5、6、14], 區(qū)域草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估[4、38-39], 自然保護區(qū)、生態(tài)保護和建設工程成效評估[22], 生態(tài)系統(tǒng)服務價值在近幾十年的時空變化及草地退化[61-62]的影響及機制等方面。既有大尺度生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律的研究, 也有小尺度生態(tài)系統(tǒng)變化機理的研究。

2.3.1 區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)價值評估

受自然環(huán)境、經(jīng)濟條件及人文教育的影響, 不同區(qū)域有各自的發(fā)展模式和特點, 近年來, 研究者開展大量區(qū)域性生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價, 從高寒草甸到熱性灌草叢, 從新疆牧區(qū)到城市綠地, 從黃河三角洲綠色空間到云貴石漠化草地, 從重點生態(tài)功能區(qū)到非重點生態(tài)功能區(qū)[38、63-67], 這些研究有助于量化資源價值、生態(tài)補償價值, 為當?shù)卣Y源開發(fā)和保護政策的制定、政府資金的撥備、根據(jù)地區(qū)生態(tài)承載力控制污染物總量等行為提供確切的量化指標。

2.3.2 自然保護區(qū)、生態(tài)工程建設成效評估

自然保護區(qū)和生態(tài)建設區(qū)都有特殊的地理位置, 生態(tài)系統(tǒng)復雜而脆弱。許多自然保護區(qū)由于生態(tài)功能退化而逐漸喪失其重要價值, 為保護、修復脆弱敏感區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能, 國家開展了一系列生態(tài)保護和建設工程[68], 針對生態(tài)保護與建設項目實施以來成效進行時空對比分析和評價, 是有效保護生物多樣性和提升生態(tài)系統(tǒng)服務功能的重要保障。2013年邵全琴等[22]分析了三江源自然保護區(qū)生態(tài)保護與建設工程的生態(tài)成效及其原因。2014 年趙新宇等[69]對云霧山國家自然保護區(qū)研究區(qū)封育30年來系統(tǒng)生態(tài)資產(chǎn)價值及對封育效益進行評價。2017年黃麟等[70]對比分析西藏重大生態(tài)工程實施前、后8 a 的生態(tài)成效。類似這些評價成果, 有助于總結生態(tài)敏感區(qū)環(huán)境保護與生態(tài)建設的經(jīng)驗, 檢驗生態(tài)工程的預期目標, 及時調(diào)整生態(tài)規(guī)劃和行動。

2.3.3 草地健康狀況評估

千年生態(tài)系統(tǒng)評估結果表明, 全球60%—70%的生態(tài)服務在過去的50年(相對于2000年)是退化或衰減的, 未來50年內(nèi)的發(fā)展也不甚樂觀[12]。由于氣候和人類活動的干擾, 使得草地生態(tài)系統(tǒng)不同程度的退化, 生產(chǎn)力下降, 草地土壤蓄水保肥能力差, 這將嚴重影響牧區(qū)的牧草產(chǎn)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。近十幾年來, 我國對草地健康狀況的評價已經(jīng)取得了很大的突破。集中于放牧強度與草地健康指標之間的關系[71-74]、草地退化的驅(qū)動因素[75-76]、退化草地空間分布[77-78]等方面。通過對不同地域, 不同放牧管理條件下的草地土壤、植被、生物量等指標的變化分析, 有助于草地改良和保護。

2.3.4 生態(tài)系統(tǒng)功能的時空變化及服務機理、調(diào)控機制

受人類生產(chǎn)生活的影響, 草地生態(tài)系統(tǒng)格局也在發(fā)生變化, 主要表現(xiàn)在草地景觀格局、土地利用/覆蓋變化和生態(tài)系統(tǒng)過程的變化等方面。2007年于格等[57], 對青藏高原研究區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能的動態(tài)過程進行評價。研究植物生長周期與生態(tài)服務功能之間的關系, 并進一步揭示服務功能形成的內(nèi)在規(guī)律。鄧茂林[79]利用3期TM圖像分析了氣候變暖、人為排水疏干、過度放牧、無序旅游導致若爾蓋景觀破碎度的影響。2017年, 徐雨晴等[80]采用CEVS 模型, 分析了基準期(1971—2000 年)及未來(2021—2050 年)RCP 4.5(中低排放)和RCP 8.5(高排放)情景下中國草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值時空動態(tài)變化特征。徐新良等[81]分析了30年來青海三江源地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)格局和空間結構的動態(tài)變化。

開展生態(tài)系統(tǒng)功能的時空變化及服務機理、調(diào)控機制的研究與評估, 不僅具有理論和實踐應用價值, 而且對流域管理和研究具有重要示范作用。

2.3.5 草地可持續(xù)發(fā)展研究

可持續(xù)發(fā)展是尋求經(jīng)濟、社會、資源、環(huán)境相互促進、協(xié)調(diào)發(fā)展的良性發(fā)展模式, 為平衡區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和資源合理利用, 對人口承載力、生態(tài)承載力、生態(tài)系統(tǒng)安全[82-84]等方面進行評估。白衛(wèi)國、丁勇、劉興元等[85-88]圍繞草地生態(tài)系統(tǒng)“需求-供給-結構”關系模式,建立草地可持續(xù)利用評價指標體系和模型, 并對中國西部草地及內(nèi)蒙古天然草地、西藏那曲地區(qū)草地進行了可持續(xù)發(fā)展評價。并構建了基于草地功能分區(qū)的分級生態(tài)補償模式, 再此基礎上提出了針對不同功能區(qū)的生態(tài)補償方案。

對草地可持續(xù)發(fā)展的研究有利于調(diào)整區(qū)域農(nóng)牧業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和方向, 優(yōu)化結構, 提高草地生產(chǎn)力、保護草地生態(tài)環(huán)境。

3 存在問題與研究展望

3.1 評估指標體系的確定

確定評估指標是草地生態(tài)系統(tǒng)服務評價過程中的基礎, 目前草地生態(tài)評估并沒有統(tǒng)一的指標體系?，F(xiàn)有的評估框架和體系選取的服務功能類型與森林生態(tài)系統(tǒng)大致相同[89], 缺乏針對性, 部分研究為追求指標體系的完整性, 過度強調(diào)指標數(shù)量, 降低了評估的實用性。部分研究在評估指標的選擇上比較隨意, 沒有考慮地域差異和空間尺度, 選擇的指標缺乏可操作性。

草地生態(tài)系統(tǒng)是一個草—畜—人共生的復合生態(tài)系統(tǒng), 應充分考慮多種生態(tài)服務之間的聯(lián)系, 結合草地類型、空間尺度、評估需求來確定評估指標, 增加評估的科學性和客觀性。趙同謙等[15]結合草地生態(tài)系統(tǒng)提供服務的機制, 構建了13 個功能指標體系。尹劍慧等[22]提出了一套由8項元素組成, 按權重大小排序的指標體系, 是一套較為科學、公平的和可操作的評價指標體系。劉興元等[90]以草地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)、生活、生態(tài)為基礎, 結合草地地域和空間異質(zhì)性特點, 建立了適宜于草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能經(jīng)濟價值的12個評價指標, 這些研究者的成果值得學習和借鑒。

以生態(tài)學理論為基礎, 以空間信息技術為支撐, 基于遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和地面觀測數(shù)據(jù), 通過多源數(shù)據(jù)融合和大尺度轉換手段, 以建立區(qū)域動態(tài)模型, 形成動態(tài)化、科學化、標準化評估體系是未來發(fā)展方向。

3.2 評估方法的選擇

由于草地的空間異質(zhì)性和經(jīng)濟發(fā)展水平的差異性, 導致不同草地類型的生態(tài)功能差異較大。一些功能與服務不能人為區(qū)分和定量描述, 研究結果存在較大差異。部分研究用過于復雜的評估方法, 不利于不同區(qū)域間評估結果的比較, 和同一區(qū)域不同時期結果的比較。一些評估方法不夠科學, 忽略了各要素之間和各種服務之間復雜的相互依存關系[91], 估算結果動態(tài)性不足, 且空間化表達和分析比較困難。地理信息系統(tǒng)和遙感技術能快速獲取數(shù)據(jù), 有強大的空間分析功能[92],較多研究開始關注草地生態(tài)系統(tǒng)服務的時空演變規(guī)律。

另外, 生態(tài)區(qū)劃、生態(tài)補償、生態(tài)建設等決策都需要系統(tǒng)模擬, 生態(tài)模型、地理信息系統(tǒng)科學方法體系等手段在大尺度上對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)及其服務現(xiàn)狀、演變規(guī)律、變化趨勢進行全面評估。因此, 大尺度分析是評估發(fā)展的趨勢, 但這種大尺度分析缺乏對本質(zhì)機理的認識, 未來發(fā)展變化可能有突變的情況, 應在目前趨勢性分析的基礎上, 做更多深入研究, 在分析共性的基礎上尋找特性, 針對具體目標, 關注重點過程, 才能更好揭示生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展。

3.3 評估成果的應用

對草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能進行評估, 能夠幫助管理者、政策制定者及其他利益相關者更好的理解草地生態(tài)系統(tǒng)的變化, 從而促進草地資源的可持續(xù)發(fā)展。從評估成果的應用來看, 在草地生態(tài)補償政策和實施、草地生態(tài)工程建設、草地保護和資源可持續(xù)利用等領域方面得到了應用。

隨著人類活動對生態(tài)系統(tǒng)壓力增大, 人們越來越重視生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的社會價值。如美學價值、生物多樣性價值、生命可持續(xù)價值、休閑娛樂精神價值等, 這些價值與人類福祉息息相關, 體現(xiàn)了以人為本的政治理念。但目前草地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務價值評估尚缺乏對社會價值方面的評估。

[1] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部畜牧獸醫(yī)司,全國畜牧獸醫(yī)總站. 中國草地資源[M]. 北京: 中國科學技術出版社, 1996.

[2] 陳百明. 中國農(nóng)業(yè)資源綜合生產(chǎn)能力與人口承載能力[M]. 北京: 氣象出版社, 2001: 1–2.

[3] 高鴻賓. 中國草原[M]. 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2012: 1–2.

[4] 劉興元, 龍瑞軍, 尚占環(huán). 青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能的互作機制[J]. 生態(tài)學報, 2012, 32(24): 7688– 7697.

[5] 謝高地, 張釔鋰, 魯春霞, 等. 中國自然草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值[J]. 自然資源學報, 2001, 16(1): 47–53.

[6] 劉興元, 牟月亭. 草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其價值評估研究進展[J]. 草業(yè)學報, 2012, 21(6): 286–295.

[7] 張明富. 加強草原保護是維護國家生態(tài)安全的重要舉措[J]. 草業(yè)科學, 2006, 23(3): 107–108.

[8] HOLDREN J, EHRLICH P. Human population and the Global Environment [J]. American Science, 1974(62): 282–292.

[9] 王蕾, 王寧, 張逸, 等. 草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值的研究進展[J]. 農(nóng)業(yè)科學研究, 2006, 27(4): 50–54.

[10] Costanza R, d' Arge R, de Groot R, et al. The value of the world' s ecosyst em services and natural capital[J]. Nature, 1997, 387(6630) : 253–260.

[11] Daily G C. Nature' s Services Societal Dependence on Natural Ecosystems[M]. Washington D C: Island Press, 1997: 365–375.

[12] 趙士洞, 張永民. 生態(tài)系統(tǒng)與人類福祉——千年生態(tài)系統(tǒng)評估的成就、貢獻和展望[J]. 地球科學進展, 2006, 21(9): 895–902.

[13] 張永民. 生態(tài)系統(tǒng)與人類福祉: 評估框架[M]. 北京: 中國環(huán)境科學出版社, 2007: 35.

[14] 歐陽志云, 王效科, 苗鴻. 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其生態(tài)經(jīng)濟價值的初步研究[J]. 生態(tài)學報, 1999.19(5): 607–613.

[15] 趙同謙, 歐陽志云, 鄭華, 等. 草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能分析及其評價指標體系[J]. 生態(tài)學雜志, 2004, 23(6): 155–160.

[16] 歐陽志云, 王如松, 趙景柱. 生態(tài)系統(tǒng)服務及其生態(tài)經(jīng)濟價值評價[J].應用生態(tài)學報,1999,10(5): 635–640.

[17] 劉玉龍, 馬俊杰, 金學林, 等. 生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值評估方法綜述[J]. 中國人口資源與環(huán)境, 2005, 15(1): 88– 92.

[18] 中國科學院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組. 生態(tài)系統(tǒng)服務理論[DB/OL].中國網(wǎng), http//www.china.org.cn, 2003-3-19.

[19] 尹劍慧, 盧欣石. 中國草原生態(tài)功能評價指標體系[J]. 生態(tài)學報, 2009, 29(5): 2622–2630.

[20] 胡自治.草地的生態(tài)系統(tǒng)服務: Ⅰ.生態(tài)系統(tǒng)服務概述[J]. 草地與草坪, 2004(4): 3–6.

[21] 胡自治. 草原的生態(tài)系統(tǒng)服務: III.價值和意義[J]. 草原與草坪, 2005(2): 3–6.

[22] 邵全琴, 劉紀遠, 黃麟, 等. 2005-2009年三江源自然保護區(qū)生態(tài)保護和建設工程生態(tài)成效綜合評估[J]. 地理研究, 2013, 32(9): 1645–1656.

[23] 高雅, 林慧龍. 草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算前瞻[J]. 草業(yè)學報, 2014, 23(3): 290–301.

[24] 劉紀遠. 中國西部生態(tài)系統(tǒng)綜合評估[M]. 氣象出版社, 2005.

[25] 陳仲新, 張新時.中國生態(tài)系統(tǒng)效益的價值[J].科學通報, 2000, 45(1): 17–22 .

[26] 謝高地, 張彩霞, 張昌順, 等. 中國生態(tài)系統(tǒng)服務的價值[J]. 資源科學, 2015, 37(9): 1740–1746.

[27] 姜立鵬, 覃志豪, 謝雯, 等. 中國草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值遙感估算研究[J]. 自然資源學報, 2007, 22(2): 161– 170.

[28] 劉起. 中國草地資源生態(tài)經(jīng)濟價值的探討[J]. 四川草原, 1999(4): 1–4.

[29] 謝高地, 張彩霞, 張雷明, 等. 基于單位面積價值當量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務價值化方法改進[J]. 自然資源學報, 2015, 30(8): 1243–1252.

[30] 謝高地, 魯春霞, 冷允法, 等. 青藏高原生態(tài)資源的價值評估 [J]. 自然資源學報, 2003, 18(2): 189–196.

[31] 陳敏, 曹建軍, 武高林,等. 黃河水源區(qū)首曲濕地草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值初步估算[J]. 草業(yè)科學, 2010, 27(05): 10–14.

[32] 王敏, 馮相昭, 吳良,等. 氣候變化背景下典型草原自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估[J]. 中國沙漠, 2015, 35(6): 1700–1707.

[33] Costanza R, de GROOT R, SUTTON P, et al. Changes in the global value of ecosystem services [J]. Global Environmental Change-Human and Policy Dimen-sions, 2014, 26: 152–158.

[34] 賴聯(lián)泓, 陳松林. 基于土地利用變化的泉州市生態(tài)系統(tǒng)服務價值研究[J]. 自然科學版.山東師范大學學報, 2012, 27(4): 87–90.

[35] 王麗群, 張志強, 李格, 等. 北京邊緣地區(qū)景觀格局變化及對生態(tài)系統(tǒng)服務的影響評價——以牛欄山-馬坡鎮(zhèn)為例[J]. 生態(tài)學報, 2018, 38(3): 750–759.

[36] 梁守真, 李仁東, 朱超洪, 等. 洞庭湖區(qū)生態(tài)服務價值變化區(qū)域差異研究[J]. 長江流域資源與環(huán)境, 2006, 15(2): 196–200.

[37] 宋曉娟.扎龍自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估及生態(tài)修復研究[D]. 大連: 大連理工大學, 2016.

[38] 葉茂, 徐海量, 王小平, 等. 新疆草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能與價值初步評價[J]. 草業(yè)學報, 2006, 15(5): 122–128.

[39] 穆松林. 1982—2014年內(nèi)蒙古自治區(qū)溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)服務價值及其空間分布[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2016, 30(10): 76–81.

[40] 張舟, 吳次芳, 譚榮. 生態(tài)系統(tǒng)服務價值在土地利用變化研究中的應用: 瓶頸和展望[J]. 應用生態(tài)學報, 2013, 24(2): 556–562.

[41] 閔慶文, 劉壽東, 楊霞. 內(nèi)蒙古典型草原生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值評估研究[J]. 草地學報, 2004, 12(3): 165–169.

[42] 趙海珍, 李文華, 馬愛進, 等. 拉薩河谷山地灌叢草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價——以拉薩達孜縣為例[J]. 草業(yè)科學, 2010, 27(12): 27–31.

[43] 焦亮, 趙成章. 祁連山國家自然保護區(qū)山丹馬場草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值分析及評價[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2013, 27(12): 47–52.

[44] 黃麟, 曹巍, 徐新良, 等. 西藏生態(tài)安全屏障保護與建設工程的宏觀生態(tài)效應[J]. 自然資源學報, 2018, 29(5): 24–29.

[45] 劉璐璐, 邵全琴, 曹巍, 等. 基于生態(tài)服務價值的三江源生態(tài)工程成本效益分析[J]. 草地學報, 2018, 26(1): 30– 39.

[46] Nemec KT, Raudsepp-Hearne C. The use of geographic information system to map and assess ecosystem services[J]. Biodiversity and Conservation, 2013, 22: 1–15.

[47] Ayanu YZ, Conrad C, Nauss T, et al. Quantifying and mapping ecosystem services supplies and demands : A review of remote sensing applications[J]. Environmental Science & Techonlogy, 2012, 46: 8529–8541.

[48] 侯紅艷, 戴爾阜, 張明慶. InVEST模型應用研究進展[J]. 首都師范大學學報, 2018, 39(4): 62–67.

[49] 楊園園, 戴爾阜, 付華. 基于InVEST模型的生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值評估研究框架[J]. 首都師范大學學報, 2012, 33(3): 41–47.

[50] 黃從紅, 楊軍, 張文娟. 生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估模型研究進展[J]. 生態(tài)學雜志, 2013, 32(12): 3360–3367.

[51] 包玉斌, 李婷, 柳輝, 等. 基于InVEST模型的陜北黃土高原水源涵養(yǎng)功能時空變化[J]. 地理研究, 2016, 35(4): 664–676.

[52] 胡勝, 曹明明, 劉琪,等. 不同視角下InVEST模型的土壤保持功能對比[J]. 地理研究, 2014, 33(12): 2393–2406.

[53] 潘韜, 吳紹洪, 戴爾阜, 等. 基于InVEST模型的三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)水源供給服務時空變化[J]. 應用生態(tài)學報, 2013, 24(1): 183–189.

[54] 王蓓, 趙軍, 胡秀芳, 等. 基于InVEST模型的黑河流域生態(tài)系統(tǒng)服務空間格局分析[J]. 生態(tài)學雜志, 2016, 35(10): 2783–2792.

[55] 張文華, 賈志斌, 卓義, 等. InVEST模型對錫林郭勒草原碳儲量研究的適用性分析[J]. 地球環(huán)境學報, 2016, 7(1): 87–96.

[56] 雷軍成, 劉紀新, 雍凡, 等. 基于CLUE-S和InVEST模型的五馬河流域生態(tài)系統(tǒng)服務多情景評估[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報, 2017(12): 30–39.

[57] 于格, 魯春霞, 謝高地. 青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能的季節(jié)動態(tài)變化[J]. 應用生態(tài)學報, 2007,18(1): 47–51.

[58] 樊江文, 邵全琴, 王軍邦, 等. 三江源草地載畜壓力時空動態(tài)分析[J]. 中國草地學報, 2011, 33(3): 64–71.

[59] 張仟雨, 李萍, 宗毓錚, 等. CENTURY模型在不同生態(tài)系統(tǒng)中的研究與應用[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學, 2015, 43(11): 1563–1566.

[60] 李麗, 王心源, 駱磊, 等. 生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估方法綜述[J]. 生態(tài)學雜志, 2018.31(4),1233–1245.

[61] 吳丹, 邵全琴, 劉紀遠, 等. 中國草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務時空變化[J]. 水土保持研究, 2016, 23(5): 256–260.

[62] 劉紀遠, 徐新良, 邵全琴. 近30年來青海三江源地區(qū)草地退化的時空特征[J]. 地理學報, 2008(4): 364–376.

[63] 劉慶, 李偉, 陸兆華, 等. 基于遙感與GIS的黃河三角洲綠色空間生態(tài)服務價值評估[J]. 生態(tài)環(huán)境學報, 2010, 19(8): 1838–1843.

[64] 劉興元, 馮琦勝. 藏北高寒草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估[J]. 環(huán)境科學學報, 2012, 32(12): 3152–3160.

[65] 池永寬, 王元素, 張錦華, 等. 石漠化背景下貴州天然草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值初步評估[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學, 2013, 40(23): 163–166.

[66] 姜劉志, 楊道運, 梅岑岑, 等. 城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其價值評估——以深圳市福田區(qū)為例[J]. 華中師范大學學報, 2018, 179(3): 138–145.

[67] 宋昌素, 肖燚, 博文靜, 等. 生態(tài)資產(chǎn)評價方法研究—以青海省為例[J]. 生態(tài)學報, 2018, 39(1): 9–23.

[68] LIU Jianguo, LI Shuxin, OUYANG Zhiyun, et al. Ecological and socioeconomic effects of China's policies for ecosystem services[J]. Procee-dings of the National Academy of Sciences, 2008, 105(28): 9477–9482.

[69] 趙新宇, 李紅紅, 程積民, 等. 云霧山國家級自然保護區(qū)典型草原生態(tài)系統(tǒng)價值評估[J]. 草地學報, 2014, 22(2): 217–223.

[70] 黃麟, 曹巍, 徐新良, 等. 西藏生態(tài)安全屏障保護與建設工程的宏觀生態(tài)效應[J]. 自然資源學報, 2018, 33(3): 398–411.

[71] 王靜, 尉元明, 孫旭映. 過牧對草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值的影響—以甘肅省瑪曲縣為例[J]. 自然資源學報, 2006(1): 109–115.

[72] 豐驍. 天祝金強河地區(qū)不同退化草地基況及評價研究 [D]. 蘭州: 甘肅農(nóng)業(yè)大學, 2009.

[73] 周傳猛, 蒲小鵬, 陳垣,等. 天然草地生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系構建及定量評估—以甘肅省甘南藏族自治州草原為例[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學學報, 2014,49(6): 114–118.

[74] 王舒新, 秦潔, 李江文,等. 不同放牧強度下短花針茅荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估[J].草原與草業(yè), 2018, 30(2): 42–48.

[75] 陸均, 胡玉昆, 岳平, 等. 基于CVOR指數(shù)的巴音布魯克高寒草原健康評價[J].干旱區(qū)研究, 2017(4): 862–869.

[76] 單貴蓮, 陳功, 劉鐘齡, 等. 典型草原健康評價的VOR和CVOR指數(shù)[J]. 草地學報, 2012, 20(3): 401–406.

[77] 魏瑞琪, 邵懷勇, 李林峰, 等. 基于MODIS的川西北江河源區(qū)草地退化狀況時空分析[J]. 物探化探計算技術, 2018(2): 262–267.

[78] 涂軍, 石承蒼. 青藏高原退化高寒草甸草原分類的遙感研究[J].草地學報, 1998, 6(3): 226–233.

[79] 鄧茂林, 田昆, 段宗亮, 等. 高原濕地若爾蓋國家級自然保護區(qū)景觀變化.山地學報, 2010, 28(2): 240–246.

[80] 徐雨晴, 於琍, 周波濤,等. 氣候變化背景下未來中國草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值時空動態(tài)格局[J]. 生態(tài)環(huán)境學報, 2017(10): 1649–1658.

[81] 徐新良, 王靚, 李靜, 等. 三江源生態(tài)工程實施以來草地恢復態(tài)勢及現(xiàn)狀分析[J]. 地球信息科學學報, 2017(1): 50–57.

[82] 劉東霞. 呼倫貝爾草原生態(tài)環(huán)境脆弱性分析及生態(tài)承載力評價[D]. 北京: 北京林業(yè)大學, 2007: 70.

[83] 李祥妹, 趙衛(wèi), 黃遠林. 基于生態(tài)系統(tǒng)承載能力核算的西藏高原草地資源區(qū)劃研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃, 2016, 37(1): 167–173.

[84] 劉紀遠, 邵全琴, 樊江文. 三江源區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)綜合評估指標體系[J].地理研究, 2009, 28(2): 273–283.

[85] 白衛(wèi)國, 李增元. 中國西部草地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展多尺度評價指標體系建立的研究[J].中國草地學報, 2004(5): 427–433.

[86] 丁勇. 天然草地放牧生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展研究[D].呼和浩特: 內(nèi)蒙古大學, 2008.

[87] 劉興元, 王瑋. 藏北草地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力評價[J]. 自然資源學報, 2013, 28(7): 1209–1220.

[88] 劉興元, 龍瑞軍. 藏北高寒草地生態(tài)補償機制與方案[J].生態(tài)學報, 2013, 33(11): 3404–3414.

[89] 王兵, 魯紹偉, 尤文忠, 等. 遼寧省森林生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估[J]. 應用生態(tài)學報, 2010, 21(7): 1792–1798.

[90]劉興元, 龍瑞軍, 尚占環(huán). 草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其價值評估方法研究[J]. 草業(yè)學報, 2011, 20(1): 167– 174.

[91] 沈滿洪, 毛狄. 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估研究綜述[J].生態(tài)學報, 2019, 39(6): 2255–2265.

[92] 李文杰, 張時煌, 王輝民. 基于GIS和遙感技術的生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估研究進展[J]. 應用生態(tài)學報, 2011, 22(12): 3358–3364.

A review on the methods of assessment for the service of grassland ecosystem

YANG Qian1,2, MENG Guangtao1,2,*, GU Liping1, FANG Bo1, ZHANG Zhenghai1,2, CAI Yuxin1,2

1. Yunnan Academy of Forestry and Grassland, Kunming 650201, China 2. Yunnan Gaoligongshan Forest Ecosystem Research Station, Kunming 650201, China

Grassland is one of important parts in ecosystem which combines both material production and ecological services. As the development of socioeconomic proceeds, some of regional problems have become prominent due to over-employment of grasslands. Thus the assessment of the value of grassland ecosystem service has substantial utility in the fields of conservation and restoration of grassland ecosystem, establishment of reasonable economical policy for exploitation, and safeguarding measurements of national ecological safety. In this paper we first review current researches on this issue and briefly explain the connotation and functional classification of grassland ecosystem services. Then we introduce recent progress of that and explore the assessment methods for grassland ecosystem and compared it to other methods, we also address some applications in grassland ecosystem services. Finally we point out the problems in the topic and propose the direction of future studies.

Grassland ecosystem; Ecosystem services; Value assessment; Research overview

10.14108/j.cnki.1008-8873.2021.02.026

S157.2

A

1008-8873(2021)02-210-08

2019-10-02;

2019-11-04

國家重點研發(fā)項目(2016YFC0502504), 云南省林業(yè)和草原科學院“森林生態(tài)系統(tǒng)保育修復與監(jiān)測學科團隊”

楊倩(1985—), 女, 碩士, 助理研究員, 主要從事生態(tài)學研究, E-mail: 236589178@qq.com

孟廣濤(1969—), 男, 博士, 研究員, 主要從事生態(tài)學研究, E-mail: Menggt2001@163.com

楊倩, 孟廣濤, 谷麗萍, 等. 草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估研究綜述[J]. 生態(tài)科學, 2021, 40(2): 210–217.

YANG Qian, MENG Guangtao, GU Liping, et al. A systematic review on the methods of Grassland Ecosystem Services value assessment [J]. Ecological Science, 2021, 40(2): 210–217.