生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論與實(shí)踐.ppt

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論與實(shí)踐 何棟材教授 博士天水師范學(xué)院資源與環(huán)境工程學(xué)院2017 12 25 提綱 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利國(guó)外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進(jìn)展國(guó)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進(jìn)展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)付費(fèi) PES 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與主體功能區(qū)戰(zhàn)略研究案例 湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與價(jià)值評(píng)估 瞥一眼太陽 看一眼月亮和星星 凝視大地上綠色的美麗 現(xiàn)在 開始想 HILDDEGARDVONBINGEN 1098 1179 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利 生態(tài)系統(tǒng) 生態(tài)功能 自然資產(chǎn) 生態(tài)服務(wù) 自然資產(chǎn)價(jià)值 生態(tài)服務(wù)價(jià)值 資本價(jià)值一次性交易價(jià)值 資本利潤(rùn)每年提供的價(jià)值 ecosystemservices的一個(gè)概念框架 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利 國(guó)外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進(jìn)展 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能概念誕生于20世紀(jì)60年代 King 1966 Helliwell 1969 20世紀(jì)70和80年代起步階段 Holdrenetal 1974 Ehrlich 1977 1981 20世紀(jì)90年代發(fā)展階段 Daily 1997 Costanzaetal 1997 Pimenteletal 1997 進(jìn)入21世紀(jì)以來 蓬勃發(fā)展階段 Daily 2000 Schneider 2001 deGroot 2002 Farberetal 2002 MA 2003 Turneretal 2003 概念提出 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的緣起SCEP 人類對(duì)全球環(huán)境的影響報(bào)告 提出了生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能 并列出了自然生態(tài)系統(tǒng)的 環(huán)境服務(wù)功能 如 害蟲控制 昆蟲授粉 氣候調(diào)節(jié)和物質(zhì)循環(huán)等 Holdren等 1974 拓展為 全球環(huán)境服務(wù)功能 并在環(huán)境服務(wù)功能清單上增加了生態(tài)系統(tǒng)對(duì)土壤肥力和基因庫的維持功能 隨后Ehrlich 1977 又提出了 全球生態(tài)系統(tǒng)公共服務(wù)功能 后來逐漸演化出 自然服務(wù)功能 Westman 1977 最后由Ehrlich等 1981 將其確定為 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù) 現(xiàn)有概念生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能 EC 是指 生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過程所形成與維持的人類賴以生存的環(huán)境條件與效用 Daily 1997 Costanza等 1997 將生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能 EC 定義為 生態(tài)系統(tǒng)物品和服務(wù) 代表人類直接或者間接從生態(tài)系統(tǒng)功能中獲得的利益 千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估 MA 結(jié)合Costanza等和Daily的定義 將生態(tài)服務(wù)功能定義為 人們從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的利益 WGMEA 2003 分類功能分類 如調(diào)節(jié) 承載 棲息 生產(chǎn)和信息服務(wù) Daily 1997 1999 deGrootetal 2002 是目前主要的分類方法 也更加便于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)工作的開展 組織分類 如與某些物種相關(guān)的服務(wù) 或者與生物實(shí)體的組織相關(guān) Norberg 1999 描述分類 如可更新資源物品 不可更新資源物品 物理結(jié)構(gòu)服務(wù) 生物服務(wù) 生物地化服務(wù) 信息服務(wù)以及社會(huì)和文化服務(wù) Mobergetal 2003 其他分類 一次性服務(wù) 連續(xù)性服務(wù) 有形服務(wù) 無形服務(wù) Daily 1997凈化空氣 緩解干旱和洪水 廢物分解和解毒 產(chǎn)生 更新土壤和土壤肥力 植物授粉 農(nóng)業(yè)害蟲控制 穩(wěn)定局部氣候 緩解氣溫驟變 風(fēng)和海浪 支持不同的人類文化傳統(tǒng) 提供美學(xué)和文化 娛樂 分類 示例 Costanza 1997氣體調(diào)節(jié)氣候調(diào)節(jié)擾亂調(diào)節(jié)水調(diào)節(jié)和水供應(yīng)侵蝕控制和沉積保存土壤形成營(yíng)養(yǎng)循環(huán)廢物處理授粉生物控制庇護(hù)食物生產(chǎn)原料 遺傳資源 娛樂 文化等17種類型 MA WGMEA 2003 供給 食物 淡水 薪材 調(diào)節(jié) 氣候管理 疾病控制 文化 精神 娛樂 美學(xué) 支持 土壤形成 養(yǎng)分循環(huán) 形成和變化機(jī)制生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)服務(wù)與功能形成和維持的物質(zhì)基礎(chǔ) 在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能形成和維持過程中 生物多樣性通過它在管理生態(tài)系統(tǒng)屬性和過程中所起的作用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能產(chǎn)生密切聯(lián)系 Costanzaetal 1997 Daily 1997 Naeem 2001 Loreauetal 2002 Colwell等 2000 和Gaston 2000 研究認(rèn)為 影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化的因素包括 外來的或內(nèi)在的不同因素 外來的非生命因素如氣候和地理 決定生態(tài)系統(tǒng)屬性和過程存在的邊界 在邊界以內(nèi)生物因素如豐富度 分布 動(dòng)態(tài)和物種間功能變異的程度 調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)過程的數(shù)量和變異如生產(chǎn)或分解 價(jià)值評(píng)價(jià)理論 Pearce 1995 McNeelyetal 1990 Turner 1991 價(jià)值評(píng)估的原因和目的1 有人認(rèn)為人類和環(huán)境之間的相互作用并沒有被社會(huì)價(jià)值體系決定 而是被決定生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部相互作用的法則所決定 Limburgetal 2002 2 科學(xué)地表述生態(tài)系統(tǒng)物品或服務(wù)的價(jià)值 改善福利衡量的基礎(chǔ) 表現(xiàn)社會(huì)公平和生態(tài)可持續(xù)性 Howarth Farber 2002 3 使社會(huì)決策機(jī)制盡力處理稀缺資源在各種競(jìng)爭(zhēng)需求之間的分配 Dailyetal 2000 表達(dá)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能邊際變化對(duì)人們?cè)u(píng)價(jià)的其他事物的影響 Batabyaletal 2003 4 為PaymentsforEcosystmeServices PES 服務(wù) 5 為環(huán)境管理 環(huán)境規(guī)劃提供依據(jù) 價(jià)值評(píng)價(jià)方法 經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)價(jià)方法 市場(chǎng)基礎(chǔ)評(píng)估技術(shù) 代理市場(chǎng)評(píng)估技術(shù)以及模擬市場(chǎng)評(píng)估技術(shù) Chee 2004 能值評(píng)價(jià)方法 能值核算以生產(chǎn)非貨幣化和貨幣化資源 服務(wù)和商品的太陽能單位 稱為太陽能值 來表示其價(jià)值 Odum 2000 效益轉(zhuǎn)化方法 效益轉(zhuǎn)換通常定義為在一個(gè)地方 研究地 估計(jì)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值通過市場(chǎng)為基礎(chǔ)或非市場(chǎng)基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)技術(shù)轉(zhuǎn)換到另外的地方 政策地 Brouwer 2000 Ruijgrok 2001 Le netal 2002 Barton 2002 評(píng)價(jià)實(shí)例 全球 Costanza 1997 Costanza等 1997 將全球生態(tài)系統(tǒng)根據(jù)土地覆蓋區(qū)分為遠(yuǎn)洋 海灣 森林 草原 濕地 湖泊河流 農(nóng)田等十五類生物群落 以生態(tài)服務(wù)供求曲線為一條垂直直線為假定條件 逐項(xiàng)估計(jì)了各種生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值 評(píng)價(jià)實(shí)例 全球 1 Costanzaetal 1997 總價(jià)值 33萬億營(yíng)養(yǎng)循環(huán) 51 7 文化價(jià)值 9 4 廢物處理 6 9 擾亂管理 5 4 水供應(yīng) 5 1 食物生產(chǎn) 4 2 評(píng)價(jià)實(shí)例1 全球 Costanzaetal 1997 評(píng)價(jià)實(shí)例1 全球 Costanzaetal 1997 Globalmapofthevalueofecosystemservices 一個(gè)很有爭(zhēng)議的評(píng)估 2005年MA 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù) MA 生態(tài)系統(tǒng)改變對(duì)人類福利的影響 國(guó)外研究現(xiàn)狀評(píng)述 1 從20世紀(jì)70年代開始至20世紀(jì)90年代中期 主要是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的概念 內(nèi)涵和生態(tài)服務(wù)類型以及分類進(jìn)行研究 同期 也在積極探討有關(guān)生態(tài)資產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值評(píng)價(jià)理論和方法 為以后生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值評(píng)估的開展和區(qū)域 全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估框架的建立提供了重要的理論基礎(chǔ) 20世紀(jì)90年代中期以來 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價(jià)值評(píng)估的研究變成生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn) 廣泛開展 2 不同研究者采用了不同的研究角度Daily等 主要從生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)探討生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價(jià)值Costanza等 則更多從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值Turner 注重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估的技術(shù)與方法Naeem 更關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化的機(jī)制千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估 MA 更加全面地關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福利之間關(guān)系 變化的驅(qū)動(dòng)因子 評(píng)價(jià)的尺度 評(píng)價(jià)技術(shù)與方法 國(guó)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進(jìn)展 我國(guó)真正開展生態(tài)服務(wù)功能研究 主要還是在1997年受COSTANZA論文的影響 一些學(xué)者自發(fā)地開展了該領(lǐng)域的探索 迄今為止 國(guó)家還沒有重大的項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持該領(lǐng)域研究 比較大的專門支持項(xiàng)目有 國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金項(xiàng)目 我國(guó)典型生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估 2001 2005科技部國(guó)際合作項(xiàng)目 中國(guó)西部生態(tài)系統(tǒng)千年評(píng)估 2002 2005其他途徑 1 各研究機(jī)構(gòu)的領(lǐng)域前沿項(xiàng)目 2 自然科學(xué)基金面上自由申請(qǐng)項(xiàng)目 3 973 攻關(guān)等項(xiàng)目中的某個(gè)專題 某個(gè)方面等 國(guó)家環(huán)保局 中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能區(qū)劃 在理論介紹方面劉曉荻 1998 強(qiáng)調(diào)對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)認(rèn)識(shí)的重要性 歐陽志云 1999 分析了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能特征 孫剛等 1999 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與價(jià)值分類 李金昌等 1999 初步總結(jié)了生態(tài)價(jià)值的含義與方法 諸大建 2000 認(rèn)為自然資本發(fā)起了一場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命 周亞萍等 2001 討論了生態(tài)質(zhì)量與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能 謝高地等 2001 對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估的評(píng)價(jià) 在生態(tài)價(jià)值的鑒別 量化和貨幣化方面生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值體現(xiàn) 即生態(tài)價(jià)值的鑒別 量化和貨幣化都很困難 目前世界上還沒有關(guān)于生態(tài)價(jià)值成熟的定價(jià)方法 多是采用一些替代法計(jì)算 但由于不同人對(duì)參數(shù)選取的差異 所得結(jié)果往往差異很大 一般對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的估價(jià) 都按不同的生態(tài)類型進(jìn)行 在這一方面 鐘聲等 1998 介紹了環(huán)境價(jià)值評(píng)估的旅行費(fèi)用法 孫剛 2000c 2000d 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的劃價(jià)與核算方法的討論 趙景柱等 2000 提出了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的物質(zhì)量與價(jià)值量評(píng)價(jià)方法 粟娟等 2000 引進(jìn)了基于能量生態(tài)學(xué)理論能值分析方法張志強(qiáng) 楊開忠等 2000 生態(tài)空間分析方法 研究現(xiàn)狀評(píng)述 從20世紀(jì)90年代中期至今 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究在國(guó)內(nèi)逐漸發(fā)展起來 最初研究更多的集中在對(duì)國(guó)外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念 內(nèi)涵 評(píng)估方法的介紹以及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能理論的探討 1997年Costanza等有關(guān)全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值的研究引起了國(guó)內(nèi)學(xué)者的注意 眾多專家和學(xué)者開始對(duì)全球 區(qū)域 城市以及單一生態(tài)系統(tǒng)或者單個(gè)物種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價(jià)值評(píng)估理論與方法進(jìn)行積極探討 總的來說 我國(guó)系統(tǒng)的研究起步較晚 申請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域研究經(jīng)費(fèi)困難 支持不強(qiáng) 取得的重大原創(chuàng)性成果還不多 盡管如此 近年來也出現(xiàn)了不少的工作 在多方面都有所進(jìn)展 一方面研究水平正在與國(guó)際水平接近 另一方面 研究成果對(duì)國(guó)家的生態(tài)政策產(chǎn)生了重大影響 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)付費(fèi) PES 生態(tài)補(bǔ)償研究 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的意義 我們要建設(shè)的現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化 既要?jiǎng)?chuàng)造更多物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富以滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要 也要提供更多優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品以滿足人民日益增長(zhǎng)的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要 實(shí)施重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程 優(yōu)化生態(tài)安全屏障體系 構(gòu)建生態(tài)廊道和生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò) 提升生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性 習(xí)近平 十九大報(bào)告 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的意義 科學(xué)目標(biāo) 傳統(tǒng)的環(huán)境保護(hù)方法的不足 一條腿走路 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的意義 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的意義 當(dāng)前 未來 公眾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的巨大需求 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)量 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的意義 促進(jìn)區(qū)域公平正義 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 副目標(biāo) 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 定義內(nèi)涵 過程機(jī)制 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 補(bǔ)償主體 補(bǔ)償方式 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的定義 定義 內(nèi)涵 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 定義 內(nèi)涵 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的定義 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的定義 Wunder 2005 1 一種自愿的交易 2 明確定義的生態(tài)服務(wù) ES 或可能保障這種服務(wù)的土地利用 3 至少有一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)購買者4 一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供者 5 當(dāng)且僅當(dāng)服務(wù)提供者保障服務(wù)的供給 有條件的 Wunder 2005 indefiningPESas a avoluntarytransactionwhere b awell definedenvironmentalservice oralanduselikelytosecurethatservice c isbeing bought bya minimumone servicebuyer d froma minimumone serviceprovider e ifandonlyiftheserviceprovidersecuresserviceprovision conditionality 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的定義 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制是一種將環(huán)境非市場(chǎng)的 具有外部性的價(jià)值轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境保護(hù)者財(cái)政激勵(lì)的經(jīng)濟(jì)制度 徐中民 2011 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 定義 內(nèi)涵 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的內(nèi)涵 對(duì)生態(tài)環(huán)境本身保護(hù) 恢復(fù) 或破壞的成本進(jìn)行補(bǔ)償或賠償 將經(jīng)濟(jì)效益的外部性內(nèi)部化的行為 對(duì)個(gè)人或區(qū)域保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)建設(shè)的投入或放棄發(fā)展機(jī)會(huì)的損失的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償 對(duì)具有重大生態(tài)價(jià)值的區(qū)域或?qū)ο筮M(jìn)行保護(hù)性投入 副目標(biāo) 扶貧 增加貧困人口的生計(jì)資本 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 定義 內(nèi)涵 經(jīng)濟(jì)學(xué)研究 1 理解自然過程 土地利用 水文影響 碳購買者 水使用者的福利 受益者的福利 降低排放 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù) 水資源服務(wù) 碳蓄積 多樣性保護(hù) 支付 3 給服務(wù)提供者付費(fèi) 確定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其供給 2 向服務(wù)使用者收費(fèi) 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 定義 內(nèi)涵 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 補(bǔ)多少 錢 物 采用PES保護(hù)森林 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 提供生態(tài)服務(wù)的機(jī)會(huì)成本 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究的內(nèi)容 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)會(huì)成本如何確定 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與主體功能區(qū)戰(zhàn)略 研究案例 湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與價(jià)值評(píng)估 研究區(qū)概況 研究區(qū)概況 1990年黃岡市域湖泊水體信息 數(shù)據(jù)與方法 一 原理 數(shù)據(jù)與方法 一 數(shù)據(jù)與方法 一 選用完全覆蓋研究區(qū)域的landsatTM遙感數(shù)據(jù)為基本數(shù)據(jù)源 研究時(shí)相分別為2000年8月3日 2010年8月20日 空間分率為30m 30m 2期影像的成像時(shí)間基本一致 在進(jìn)行時(shí)序演化分析時(shí)具有可比性 數(shù)據(jù)與方法 一 黃岡地區(qū)湖泊信息的提取 應(yīng)用erdasimagine9 1遙感應(yīng)用軟件進(jìn)行建模提取 數(shù)據(jù)與方法 一 通過提取操作實(shí)現(xiàn)的水體信息局部截圖 數(shù)據(jù)與方法 一 將水體img格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入arcgis9 0軟件中 添加行政邊界數(shù)據(jù) 得到如下結(jié)果 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 圖12000年黃岡市域湖泊信息提取 圖22010年黃岡市域湖泊信息提取 數(shù)據(jù)與方法 一 利用arcgis9 0軟件的遙感影像屬性表的統(tǒng)計(jì)功能 統(tǒng)計(jì)黃岡地區(qū)湖泊像元 求算湖泊面積 數(shù)據(jù)與方法 二 S的獲取 表1 黃岡市2000年湖泊像元個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì) 表2 黃岡市2010年湖泊像元個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì) 表3黃岡市2000年與2010年湖泊面積 數(shù)據(jù)與方法 一 注意不同的數(shù)據(jù)源及時(shí)間 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 基點(diǎn) 謝高地 2008 一個(gè)基于專家知識(shí)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值化方法 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 假設(shè) 單位面積湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值