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

環(huán)境生態(tài)學(xué)

第七章

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)學(xué)習(xí)內(nèi)容1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi)涵2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的特征3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評價(jià)1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi)涵1.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義1.2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的分類1.3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成的過程1.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義Daily(1997)等人將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（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(chǎn)品和服務(wù)。產(chǎn)品是指在市場上用貨幣表現(xiàn)的商品；服務(wù)是不能在市場上買賣，但具有重要價(jià)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(wù)定義很多，可歸納為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指對人類生存和生活質(zhì)量有貢獻(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)。有人將ecosystemservices譯為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。1.2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的分類功能分類調(diào)節(jié)、承載、棲息、生產(chǎn)和信息服務(wù)(Daily,1997;Grootetal.,2002)支持、供給、調(diào)節(jié)和文化服務(wù)(MillenniumEcosystemAssessment)MA提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的分類SupportingNutrientcyclingSoilformationPrimaryproduction……ProvisioningFoodFreshwaterWoodandfiberFuel……RegulatingClimateregulationFloodregulationDiseaseregulationWaterregulation……CulturalAestheticSpiritualEducationalRecreational……1.3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)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(wù)形成的內(nèi)在機(jī)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(jié)果體現(xiàn)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(wù)的基礎(chǔ)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)功能的表現(xiàn)。人類活動(dòng)是（農(nóng)業(yè)）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成的重要的驅(qū)動(dòng)力。1.3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成的過程結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的主要內(nèi)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(wù)形成的內(nèi)在機(jī)制。2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的特征2.1服務(wù)行為的非市場性2.2服務(wù)價(jià)值的外部性2.3服務(wù)過程的不可逆性2.4服務(wù)功能的不可替代性2.5服務(wù)空間的連續(xù)性和差異性2.1服務(wù)行為的非市場性公共商品：不通過市場經(jīng)濟(jì)機(jī)構(gòu)即市場交換用以滿足公共需求的產(chǎn)品或服務(wù)就稱為公共商品(PublicGoods)。公共商品的兩大特點(diǎn)：非涉它性，即一個(gè)人消費(fèi)該商品時(shí)不影響另一個(gè)人的消費(fèi)；

非排它性，

即沒有理由排除一些人消費(fèi)這些商品，

如新鮮的空氣、

無污染的水源。2.1服務(wù)行為的非市場性非實(shí)物型生態(tài)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)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(jià)值而往往被忽視。這種忽視導(dǎo)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(yán)重破壞，最終對生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)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(chǔ)。2.2服務(wù)價(jià)值的外部性外部性：指社會成員(包括組織和個(gè)人)從事經(jīng)濟(jì)活動(dòng)時(shí)，其成本與后果不完全由該行為人承擔(dān)，也即行為舉動(dòng)與行為后果的不一致性。外部經(jīng)濟(jì)：某人或某企業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)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(bǔ)償。外部不經(jīng)濟(jì)：某人或者某企業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)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(jìn)行補(bǔ)償。2.2服務(wù)價(jià)值的外部性外部性扭曲了市場主體成本與收益的關(guān)系，會導(dǎo)致市場無效率甚至失靈，而外部不經(jīng)濟(jì)如果不能夠得到遏制，經(jīng)濟(jì)發(fā)展所賴以存在的環(huán)境將持續(xù)惡化，最終將使經(jīng)濟(jì)失去發(fā)展的條件。討論農(nóng)作物秸稈焚燒污染的外部性農(nóng)戶的私人成本和社會成本不一致；農(nóng)民在做生產(chǎn)決策的時(shí)候往往沒有動(dòng)機(jī)去考慮空氣污染的社會成本；如果沒有政策干預(yù)，作為理性經(jīng)濟(jì)人的污染者將不會自動(dòng)采取措施來減少污染。2.3服務(wù)過程的不可逆性生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)功能，不受劇烈破壞性影響下，生物資源的服務(wù)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(fù)雜性，自身調(diào)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(diào)節(jié)速度,生態(tài)系統(tǒng)的資源總存量出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)性迅速下降，

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

最終導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的耗竭。2.4服務(wù)功能的不可替代性人類活動(dòng)可以影響但不能替代生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有不可復(fù)制性和不可替代性。動(dòng)植物互利共生所形成的各種關(guān)系式生物協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果，因此，生態(tài)系統(tǒng)的許多服務(wù)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(jié)構(gòu)玻璃建筑物。2.5服務(wù)空間的連續(xù)性和差異性生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)的資源系統(tǒng)，

空間上難以分割，表現(xiàn)出共有性質(zhì)。所以，

生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能同樣具有連續(xù)性。其權(quán)屬表現(xiàn)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(gè)層次。空間連續(xù)性帶來的產(chǎn)權(quán)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(wù)的發(fā)揮或?qū)崿F(xiàn)。新安江流域的水環(huán)境生態(tài)補(bǔ)償“誰污染，誰治理；誰受益，誰補(bǔ)償”新安江-千島湖-富春江3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評價(jià)3.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評價(jià)方法3.2全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估3.3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估技術(shù)3.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評價(jià)方法能值分析法物質(zhì)量評價(jià)方法價(jià)值量評價(jià)方法能值轉(zhuǎn)化率利用能值轉(zhuǎn)換率可以計(jì)算能量、物質(zhì)或貨幣的能值能值（sej）=能值轉(zhuǎn)換率（sej/J）×能量（J）能值（sej）=能值轉(zhuǎn)換率（sej/g）×物質(zhì)（g）能值（sej）=能值貨幣率（sej/￥）×貨幣（￥）資源類型原始單位能值轉(zhuǎn)化率sej/unit參考文獻(xiàn)太陽輻射能J1Odum,1996風(fēng)能J1.47×103Campbell,1998電能J2.69×105Odum,1996農(nóng)藥g2.49×1010Brandt-Williams,2000氮肥g4.05×1010Brandt-Williams,2000……表部分常見資源的能值轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為同一客觀標(biāo)準(zhǔn)，從而進(jìn)行定量比較。把生態(tài)系統(tǒng)與人類社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)統(tǒng)一起來，有助于調(diào)整生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。能值分析方法的局限性產(chǎn)品的能值轉(zhuǎn)換率計(jì)算需對生產(chǎn)該產(chǎn)品的系統(tǒng)作能值分析，這種分析復(fù)雜且難度大。一些物質(zhì)與太陽能關(guān)系很弱,甚至沒有關(guān)系，

如地球中的礦物質(zhì)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(wù)的需求性,也不能反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的稀缺性。物質(zhì)量評價(jià)方法的優(yōu)勢和局限性物質(zhì)量評價(jià)方法的優(yōu)勢評價(jià)結(jié)果比較客觀，不會隨生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務(wù)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(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)更是如此。物質(zhì)量評價(jià)方法的局限性得出的結(jié)果不能引起人們對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的足夠重視，進(jìn)而影響人們對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的持續(xù)利用。得出的各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的量綱不同，無法進(jìn)行加總。價(jià)值量評價(jià)方法的優(yōu)勢和局限性價(jià)值量評價(jià)方法的優(yōu)勢結(jié)果是貨幣值，

因此，

既能將不同生態(tài)系統(tǒng)與同一項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行比較，

也能將某一生態(tài)系統(tǒng)的各單項(xiàng)服務(wù)綜合起來。人們對貨幣值有明顯的感知，運(yùn)用價(jià)值量評價(jià)方法得出的結(jié)果能引起人們對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)足夠的重視，促進(jìn)人們對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的持續(xù)利用。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量評價(jià)研究能促進(jìn)環(huán)境核算，將其納入國民經(jīng)濟(jì)核算體系，

最終實(shí)現(xiàn)綠色

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

使其結(jié)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(wù)的價(jià)值會愈來愈高。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估的意義必須研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并將其納入國民經(jīng)濟(jì)核算體系，才能促進(jìn)自然資本開發(fā)的合理決策，避免損害生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的短期經(jīng)濟(jì)行為，有利于生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)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(wù)價(jià)值評估1997年，Costanza根據(jù)已出版的研究報(bào)告和少數(shù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行最低估計(jì)，獲得全球生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)總價(jià)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(wù)總價(jià)值大約為當(dāng)年全球GNP的1.8倍。濕地的主要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供產(chǎn)品.濕地生態(tài)系統(tǒng)能夠?yàn)槿祟愄峁┐罅康霓r(nóng)產(chǎn)品和原材料；防洪減災(zāi).濕地是一個(gè)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(diào)節(jié)作用.濕地在調(diào)節(jié)地表徑流和凈化水質(zhì)的同時(shí)還能調(diào)節(jié)區(qū)域氣候以及沉淀、吸附、分解、轉(zhuǎn)化和吸收污染物.保護(hù)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(yùn)、觀光和休閑等功能于一體的優(yōu)良景觀,同時(shí)不少濕地包含著的豐富的歷史文化遺產(chǎn),具有科學(xué)研究及教育價(jià)值.3.3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估技術(shù)3.3.1實(shí)際市場評估技術(shù)3.3.2替代(隱含)市場評估技術(shù)3.3.3假想(模擬)市場評估技術(shù)3.3.1實(shí)際市場評估技術(shù)對具有實(shí)際市場的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù),可以這些物品和服務(wù)的市場價(jià)格作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)貨幣價(jià)值的一種近似。代表性方法市場價(jià)值法：是以生態(tài)系統(tǒng)提供的商品價(jià)值為依據(jù)的一種估算方法。費(fèi)用支出法：以人們對某種環(huán)境效益的支出費(fèi)用來表示該效益的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。沒能計(jì)算消費(fèi)者剩余。3.3.2替代(隱含)市場評估技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)的某些服務(wù)雖然沒有直接的市場,但具有這些服務(wù)的替代品的市場和價(jià)格,通過估算替代品的花費(fèi)來代替某些生態(tài)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

代表性方法替代花費(fèi)法：以使用技術(shù)手段獲得與某種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相同的結(jié)果所需的生產(chǎn)費(fèi)用為依據(jù)間接估算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值。生產(chǎn)成本法：生態(tài)破壞的經(jīng)濟(jì)損失以及為消除這些損失而需支付的費(fèi)用。3.3.3假想(模擬)市場評估技術(shù)對沒有市場交易和實(shí)際市場價(jià)格的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)(純公共物品)，只有人為地構(gòu)造假想市場來衡量生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和環(huán)境資源的價(jià)值。代表性方法條件價(jià)值法(contingentvaluationmethod,CVM)：是一種直接調(diào)查方法,直接詢問人們對某種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的支付意愿(WTP)或?qū)δ撤N生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失的