《環(huán)境生態(tài)學》第七章 生態(tài)系統(tǒng)服務

環(huán)境生態(tài)學

第七章

生態(tài)系統(tǒng)服務學習內容1生態(tài)系統(tǒng)服務的內涵2生態(tài)系統(tǒng)服務的特征3生態(tài)系統(tǒng)服務的評價1生態(tài)系統(tǒng)服務的內涵1.1生態(tài)系統(tǒng)服務的定義1.2生態(tài)系統(tǒng)服務的分類1.3生態(tài)系統(tǒng)服務形成的過程1.1生態(tài)系統(tǒng)服務的定義Daily(1997)等人將生態(tài)系統(tǒng)服務（ecosystemservices）定義為:生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成的、維持人類生存的自然環(huán)境條件及其效用。它是通過生態(tài)系統(tǒng)的功能直接或間接得到的產品和服務。產品是指在市場上用貨幣表現的商品；服務是不能在市場上買賣，但具有重要價值的生態(tài)系統(tǒng)的性能，如凈化環(huán)境、保持水土等。生態(tài)系統(tǒng)服務定義很多，可歸納為生態(tài)系統(tǒng)服務指對人類生存和生活質量有貢獻的生態(tài)系統(tǒng)產品和服務。有人將ecosystemservices譯為生態(tài)系統(tǒng)服務功能。1.2生態(tài)系統(tǒng)服務的分類功能分類調節(jié)、承載、棲息、生產和信息服務(Daily,1997;Grootetal.,2002)支持、供給、調節(jié)和文化服務(MillenniumEcosystemAssessment)MA提出的生態(tài)系統(tǒng)服務的分類SupportingNutrientcyclingSoilformationPrimaryproduction……ProvisioningFoodFreshwaterWoodandfiberFuel……RegulatingClimateregulationFloodregulationDiseaseregulationWaterregulation……CulturalAestheticSpiritualEducationalRecreational……1.3生態(tài)系統(tǒng)服務形成的過程生態(tài)系統(tǒng)非生物環(huán)境特征、生物特征和生態(tài)過程及其相互作用是生態(tài)系統(tǒng)服務形成的內在機制。生態(tài)系統(tǒng)非生物環(huán)境特征、生物特征和生態(tài)過程之間相互作用的結果體現為生態(tài)系統(tǒng)功能。生態(tài)系統(tǒng)功能是生態(tài)系統(tǒng)服務的基礎，生態(tài)系統(tǒng)服務是生態(tài)系統(tǒng)功能的表現。人類活動是（農業(yè)）生態(tài)系統(tǒng)服務形成的重要的驅動力。1.3生態(tài)系統(tǒng)服務形成的過程結合生態(tài)系統(tǒng)服務功能的主要內容（課本P196），解釋生態(tài)系統(tǒng)非生物環(huán)境特征、生物特征和生態(tài)過程及其相互作用是生態(tài)系統(tǒng)服務形成的內在機制。2生態(tài)系統(tǒng)服務的特征2.1服務行為的非市場性2.2服務價值的外部性2.3服務過程的不可逆性2.4服務功能的不可替代性2.5服務空間的連續(xù)性和差異性2.1服務行為的非市場性公共商品：不通過市場經濟機構即市場交換用以滿足公共需求的產品或服務就稱為公共商品(PublicGoods)。公共商品的兩大特點：非涉它性，即一個人消費該商品時不影響另一個人的消費；

非排它性，

即沒有理由排除一些人消費這些商品，

如新鮮的空氣、

無污染的水源。2.1服務行為的非市場性非實物型生態(tài)服務的經濟價值并不能通過商業(yè)市場反映出來，因難以量化和反映其價值而往往被忽視。這種忽視導致了人類在對自然資源的開發(fā)利用過程中存在著短期行為，造成了對生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞，最終對生態(tài)系統(tǒng)的服務功能造成損害，使生態(tài)系統(tǒng)向人類提供的福利減少，直接威脅到人類可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)基礎。2.2服務價值的外部性外部性：指社會成員(包括組織和個人)從事經濟活動時，其成本與后果不完全由該行為人承擔，也即行為舉動與行為后果的不一致性。外部經濟：某人或某企業(yè)的經濟活動會給社會上其他成員帶來好處，但該人或者該企業(yè)卻不能由此得到補償。外部不經濟：某人或者某企業(yè)的經濟活動會給社會上其他人帶來損害，但該人或該企業(yè)卻不必為這種損害進行補償。2.2服務價值的外部性外部性扭曲了市場主體成本與收益的關系，會導致市場無效率甚至失靈，而外部不經濟如果不能夠得到遏制，經濟發(fā)展所賴以存在的環(huán)境將持續(xù)惡化，最終將使經濟失去發(fā)展的條件。討論農作物秸稈焚燒污染的外部性農戶的私人成本和社會成本不一致；農民在做生產決策的時候往往沒有動機去考慮空氣污染的社會成本；如果沒有政策干預，作為理性經濟人的污染者將不會自動采取措施來減少污染。2.3服務過程的不可逆性生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)功能，不受劇烈破壞性影響下，生物資源的服務功能可以視為可更新資源。但是，生態(tài)系統(tǒng)資源的總存量不會遞增，并且由于龐大的系統(tǒng)性和復雜性，自身調節(jié)速度緩慢。由于人類的改造、破壞速度大于生態(tài)系統(tǒng)調節(jié)速度,生態(tài)系統(tǒng)的資源總存量出現不可逆轉性迅速下降，

當下降到一定閾值時，將會導致生態(tài)系統(tǒng)資源的耗竭和物種的滅絕，

最終導致生態(tài)系統(tǒng)服務功能的耗竭。2.4服務功能的不可替代性人類活動可以影響但不能替代生態(tài)系統(tǒng)服務。生態(tài)系統(tǒng)結構具有不可復制性和不可替代性。動植物互利共生所形成的各種關系式生物協(xié)同進化的結果，因此，生態(tài)系統(tǒng)的許多服務是人工所不能替代的。/wiki/File:Wiki_bio2_sunset_001.jpg生物圈二號（Biosphere2）位于美國亞利桑那州圖森市北部，是愛德華·P·巴斯及其他人員主持建造的人造封閉生態(tài)系統(tǒng)。占地1.3萬平方米，大約有8層樓高，為圓頂形密封鋼架結構玻璃建筑物。2.5服務空間的連續(xù)性和差異性生態(tài)系統(tǒng)是一個連續(xù)的資源系統(tǒng)，

空間上難以分割，表現出共有性質。所以，

生態(tài)系統(tǒng)的服務功能同樣具有連續(xù)性。其權屬表現形式可以分為全球共有(太陽、大氣等)、多國共有、國家所有和地區(qū)所有4個層次?？臻g連續(xù)性帶來的產權不明晰是造成生態(tài)系統(tǒng)資源市場外部性的原因之一，例如，跨界水體污染。生態(tài)條件具有空間差異性,特定空間特征也影響著生態(tài)系統(tǒng)服務的發(fā)揮或實現。新安江流域的水環(huán)境生態(tài)補償“誰污染，誰治理；誰受益，誰補償”新安江-千島湖-富春江3生態(tài)系統(tǒng)服務的評價3.1生態(tài)系統(tǒng)服務的評價方法3.2全球生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估3.3生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估技術3.1生態(tài)系統(tǒng)服務的評價方法能值分析法物質量評價方法價值量評價方法能值轉化率利用能值轉換率可以計算能量、物質或貨幣的能值能值（sej）=能值轉換率（sej/J）×能量（J）能值（sej）=能值轉換率（sej/g）×物質（g）能值（sej）=能值貨幣率（sej/￥）×貨幣（￥）資源類型原始單位能值轉化率sej/unit參考文獻太陽輻射能J1Odum,1996風能J1.47×103Campbell,1998電能J2.69×105Odum,1996農藥g2.49×1010Brandt-Williams,2000氮肥g4.05×1010Brandt-Williams,2000……表部分常見資源的能值轉化率能值分析法的優(yōu)勢和局限性能值分析方法的優(yōu)勢使不同類別的能量轉換為同一客觀標準，從而進行定量比較。把生態(tài)系統(tǒng)與人類社會經濟系統(tǒng)統(tǒng)一起來，有助于調整生態(tài)環(huán)境與經濟發(fā)展的關系。能值分析方法的局限性產品的能值轉換率計算需對生產該產品的系統(tǒng)作能值分析，這種分析復雜且難度大。一些物質與太陽能關系很弱,甚至沒有關系，

如地球中的礦物質元素等，

很難用太陽能焦耳來度量。能值不能反映人類對生態(tài)系統(tǒng)服務的需求性,也不能反映生態(tài)系統(tǒng)服務的稀缺性。物質量評價方法的優(yōu)勢和局限性物質量評價方法的優(yōu)勢評價結果比較客觀，不會隨生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務的稀缺性增加而大幅度增加，

對于空間尺度較大的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)或關鍵的生態(tài)系統(tǒng)更是如此。物質量評價方法的局限性得出的結果不能引起人們對生態(tài)系統(tǒng)服務的足夠重視，進而影響人們對生態(tài)系統(tǒng)服務的持續(xù)利用。得出的各單項生態(tài)系統(tǒng)服務的量綱不同，無法進行加總。價值量評價方法的優(yōu)勢和局限性價值量評價方法的優(yōu)勢結果是貨幣值，

因此，

既能將不同生態(tài)系統(tǒng)與同一項生態(tài)系統(tǒng)服務進行比較，

也能將某一生態(tài)系統(tǒng)的各單項服務綜合起來。人們對貨幣值有明顯的感知，運用價值量評價方法得出的結果能引起人們對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務足夠的重視，促進人們對生態(tài)系統(tǒng)服務的持續(xù)利用。生態(tài)系統(tǒng)服務價值量評價研究能促進環(huán)境核算，將其納入國民經濟核算體系，

最終實現綠色

GDP。價值量評價方法的優(yōu)勢和局限性價值量評價方法的局限性價值量反映了人類對生態(tài)系統(tǒng)服務的支付意愿，

使其結果存在主觀性。隨著人類對生態(tài)系統(tǒng)的加劇利用，生態(tài)資源的稀缺性增加，生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的服務的價值會愈來愈高。生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估的意義必須研究生態(tài)系統(tǒng)服務的經濟價值，并將其納入國民經濟核算體系，才能促進自然資本開發(fā)的合理決策，避免損害生態(tài)系統(tǒng)服務的短期經濟行為，有利于生態(tài)系統(tǒng)的保護并最終有利于人類自身的可持續(xù)發(fā)展。3.2全球生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估1997年，Costanza根據已出版的研究報告和少數原始數據進行最低估計，獲得全球生態(tài)系統(tǒng)提供的服務總價值為：每年平均33萬億（16-54億）美元，與之相比，1997年全球GNP的年總量為18萬億美元，即全球生態(tài)系統(tǒng)服務總價值大約為當年全球GNP的1.8倍。濕地的主要生態(tài)系統(tǒng)服務提供產品.濕地生態(tài)系統(tǒng)能夠為人類提供大量的農產品和原材料；防洪減災.濕地是一個巨大的蓄水庫,可儲存過量的降水、減弱洪水對下游的危害。調節(jié)作用.濕地在調節(jié)地表徑流和凈化水質的同時還能調節(jié)區(qū)域氣候以及沉淀、吸附、分解、轉化和吸收污染物.保護生物多樣性.濕地具有豐富的生物多樣性和巨大的基因庫.社會文化載體.許多濕地已成為集航運、觀光和休閑等功能于一體的優(yōu)良景觀,同時不少濕地包含著的豐富的歷史文化遺產,具有科學研究及教育價值.3.3生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估技術3.3.1實際市場評估技術3.3.2替代(隱含)市場評估技術3.3.3假想(模擬)市場評估技術3.3.1實際市場評估技術對具有實際市場的生態(tài)系統(tǒng)產品和服務,可以這些物品和服務的市場價格作為生態(tài)系統(tǒng)服務貨幣價值的一種近似。代表性方法市場價值法：是以生態(tài)系統(tǒng)提供的商品價值為依據的一種估算方法。費用支出法：以人們對某種環(huán)境效益的支出費用來表示該效益的經濟價值。沒能計算消費者剩余。3.3.2替代(隱含)市場評估技術生態(tài)系統(tǒng)的某些服務雖然沒有直接的市場,但具有這些服務的替代品的市場和價格,通過估算替代品的花費來代替某些生態(tài)服務的經濟價值。

代表性方法替代花費法：以使用技術手段獲得與某種生態(tài)系統(tǒng)服務相同的結果所需的生產費用為依據間接估算生態(tài)系統(tǒng)服務的價值。生產成本法：生態(tài)破壞的經濟損失以及為消除這些損失而需支付的費用。3.3.3假想(模擬)市場評估技術對沒有市場交易和實際市場價格的生態(tài)系統(tǒng)產品和服務(純公共物品)，只有人為地構造假想市場來衡量生態(tài)系統(tǒng)服務和環(huán)境資源的價值。代表性方法條件價值法(contingentvaluationmethod,CVM)：是一種直接調查方法,直接詢問人們對某種生態(tài)系統(tǒng)服務的支付意愿(WTP)或對某種生態(tài)系統(tǒng)服務損失的