生态系统服务的研究进展
一、研究背景
生态系统是由植物、动物和微生物群落，以及无机环境相互作用而构成的一个动态、复杂的功能单元。人类是生态系统的一个不可分割的组成部分。生态系统的空间尺度变化很大，树洞里一个临时的小水洼以及辽阔的海洋盆地，都可以被称之为一个生态系统[1]。该定义采用了《生物多样性公约》（CBD）对生态系统的描述：“生态系统是指植物、动物和微生物群落和它们的无生命环境作为一个生态单位相互作用形成的一个动态复合体。”（United Nations:1993,114）作为地球生命支持系统，自然生态系统是人类经济社会赖以生存和发展的基础[2]。
随着人类社会的快速发展，出现了一系列的问题，如人口的急剧增加、资源的过度消耗、环境污染的日益严重等，导致各类生态系统严重退化，生态系统为人类提供服务功能的能力也在不断衰退。而人类对经济发展的需求使得其对生态系统服务的利用在以不可持续的速度增长，人类社会的可持续发展受到威胁。在这种背景下，为了实现和维护人类社会与自然生态系统之间的和谐，各国学者开始从不同的角度研究自身与生态系统之间的关系，评估生态系统服务逐渐成为生态学和生态经济学研究的热点之一。 二、生态系统服务的概念
生态系统服务是指生态系统形成和所维持的人类赖以生存和发展的环境条件与效用。它不仅包括生态系统为人类所提供的食物、淡水及其他工农业生产的原料，更重要的是支撑与维持了地球生命支持系统、生物地球化学循环与水文循环、生物物种多样性、大气化学平衡与稳定。生态系统服务是人类赖以生存和发展的基础。然而，由于人类对生态系统服务缺乏充分认识与有效管理，全球大部分地区的生态系统服务都面临不同程度的退化。生态系统服务的丧失和退化严重威胁了人类的安全与健康，直接威胁着区域乃至全球的生态安全。生态系统服务已成为国际生态学研究的前沿和热点[3]。 早在20世纪60年代生态系统服务的概念就被提出了
（King,1996;Helliwell,1969）。但是直到20世纪90年代以后关于生态系统 服务的研究才逐渐增多，到后期取得了显著进展，目前关于生态系统服务的
定义有多种描述，其中以Daily，Costanza和Cairns的研究最具有代表性，而《Nature’s Service: Societal Dependence on Natural Ecosystem》(Daily,1997)则被认为是在西方生态服务研究领域的标志性著作。Daily认为，生态系统服务是指自然生态系统及其组成物种所形成、维持和实现人类生存的所有环境条件和过程[4]。Costanza将生态系统的产品和功能统称为生态系统服务，就是由自然生态系统的生境、物种、生物学状态、性质和生态过程所产生的物质和维持的良好生活环境对人类提供的直接福利[5-6]。Cairns从生态系统特征的角度考虑将生态系统服务定义为对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产 品和生态系统功能[7]。MA(Millennium Ecosystem Assessment)将上述定义概括为：生态系统服务是指人类从生态系统获得的各种惠益[8]。
我国关于生态系统服务的研究相对较晚，在20世纪90年代后才有学者将其内涵和价值评价方法引入到中国。作为一个新的研究体系，目前国内对于生态系统服务的研究还不够完善。国外关于生态系统服务的表述有两种“Ecosystem services”和“Ecological services”，据此我国学者在翻译的时候也出现了不同，前者译为“生态系统服务”或“生态系统服务功能”，后者译为“生态服务功能”[9]，不过目前国内使用较为广泛的是“生态系统服务”和“生态系统服务功能”，这也和国际上广泛使用的“Ecosystem services”相一致。
我国关于“生态系统服务”的定义主要是从国外翻译而来，认为生态系统服务功能包括两方面:生态系统的产品;支撑与维持赖以生存的环境，如气候调节、水源涵养、水土保持等难以商品化的功能[10]。中国科学院可持续发展战略研究组认为，生态系统服务是人类直接或间接从生态系统得到的利益[2]。 三、生态系统评估研究进展
生态系统服务价值评估对生态保护和经济发展具有重要意义\正确估计和评价生态系统服务价值，有利于正确认识生态系统对人类的重要性; 有利于制订正确的生态环境保护政策!生态资源利用政策，防止生态遭受破坏\因此，如何对生态系统服务价值进行精确评价成为生态系统服务研究中的关键科学问题\[3]。 1、生态系统服务的分类
生态系统服务分类是价值评估及其应用的基础。早期权威的分类系统是由Daily[4]和Constanza[5]等完成的，前者将生态系统服务归为13类，而后者则分为17类。这些分类系统成为20世纪末和21世纪初生态系统服务价值评估的重要依据。目前，应用最为广泛的是千年生态系统评估[11]提出的，将生态系统服务分为供给、调节、文化和支持服务4类。目前，对于生态系统服务的分类仍然有不同的看法。如，Wallace[12]认为，由于对一些关键概念如生态系统过程、功能和服务界定不清，现有的分类系统将实现服务的过程 (途径和手段) 与服务本身 (终极目标) 混合在一起，限制了它们的应用范围。据此，他提出了一个用于自然资源管理的分类系统，在这个系统中，生态服务功能被分为以下几类，即：充足的资源，良好的物理和化学环境，天敌、疾病和寄生虫的防护，以及社会文化满足与实现。响应Wallace的提法，Fisher和Turner[13]提出以中间服务、终点服务和收益来建构起联结生态系统服务和人类福祉联系的概念框架。Constanza[14]提出了辩护性解释，并给出了Wallace系统没有包容的2个分类系统，即依据空间特征的分类和依据排他性和竞争性的分类。前者将生态系统服务分为5类，即全球非空间位置依存的、局部空间位置依存的、与方向相关的服务流、原位的服务和与用户迁移有关的服务；后者则依据排他性/非排他性和竞争性/非竞争性两维矩阵将生态系统服务归为4类。由于生态系统结构复杂性和功能的多样性，很难找到一个普适的生态系统服务分类方案，但一个较好的方案应当包括生态系统功能和服务特征，同时又便于决策使用[15]。 2、生态系统服务的形成与影响机制
整体而言，从生态系统功能到生态系统服务的形成与转换不仅依赖于生态系统特征，而且也受到社会经济特征的影响，如个体与群体的认知、生态知识、经济发展水平以及管理实践等[17]。然而，生态系统服务的形成机制尚不十分清楚。以生物多样性与生态系统服务关系为例，一些学者声称找到了两者关系的证据，如Balvanera等[18]认为生物多样性总体上对生态系统服务有积极影响。生物多样性的损失往往意味着可以影响到生态系统的功能和服务[19]。以海洋为例，生物多样性丧失，资源不断减少，恢复潜力、稳定性和水质呈指数降低；而恢复生物多样性能平均提高4倍生产力、降低21% 的变异性[20]。然而，生物多样性影响生态系统服务尚缺乏有力证据[21-22]。很多情形下，两者的关系是与特定地点联系在
一起的，并且结果与研究分区有关[17]。因此，通过生物多样性管理来调控生态系统服务尚需谨慎，且难以制定一个普适的生物多样性策略[23]。由于生态系统的服务功能依赖于不同空间和时间尺度上的生态与地理系统过程，因而不论是生态系统服务的供给和消费都存在着尺度效应[24]。研究集中在：确定生态系统过程和服务功能的特征尺度， 即典型的空间范围和持续时段[25]；不同尺度下生态系统功能的转换；同一尺度下不同生态系统服务的相互关系；扰动情形下生态系统服务及其脆弱性的多尺度特征[26]以及管理措施与生态系统服务的尺度匹配等方面[27]。土地利用和土地覆被变化 (LUCC) 被认为是生态系统服务的重要影响因素之一
[28-29]
。目前LUCC对于生态系统服务的影响研究集中在以下3个方面：①对土地
生产功能的影响，尤其在多种生产功能的权衡和优化选择方面[30-31]；②基于LUCC遥感数据的土地生态系统服务动态变化[32]；③LUCC 引起的单一生态系统服务或过程的变化，如生物多样性[33]、氮含量[34]、授粉[35]、畜产品[36]和土壤有机碳[37]等。
3、不同尺度的生态系统服务价值研究进展 3.1 大尺度生态系统服务价值评估研究进展
国外关于全球生态系统服务价值评估的代表性研究是Costanza等人首次对全球生态系统服务价值的分类和评估，根据人类对生态系统服务的支付意愿估算得到全球海洋生态系统服务价值和陆地生态系统服务价值，但由于方法和数据的不足，该研究忽略了生态系统服务功能的空间差异性，对于耕地的估计过低，而对湿地的估计又过高[5]。Pimentel等人提出了生态系统最佳估算模式和评价人类对维持生物多样性的支付意愿两种方法，并对全球生物多样性和美国生物多样性的经济价值进行了比较研究，估算了全球生物多样性各类功能的年度经济价值，但结果与Costanza所评估的结果相差甚远，还不到Costanza估算结果的1/10[38]。 我国学者欧阳志云等对中国陆地生态系统六种服务功能价值进行了初步估算，探讨了中国生态系统的间接经济价值，并估算了海南岛生态系统服务的价值
[39-40]
；陈仲新等按照Costanza等人的研究方法和经济参数评估了中国生态系统功
能和效益的价值，并以省区为单位，探讨了中国生态系统效益的空间分布规律[41]；谢高地等基于Costanza等提出的评价模型的基础上，制定了中国生态系统服务价值当量因子表[42]；赵景柱等对比分析了生态系统服务评价方法，并根据
Costanza的研究方法测算了13个国家的生态系统服务价值[43]。 3.2中小尺度生态系统服务价值评估研究进展
随着生态系统服务价值评估理论的发展，国内外不少学者开展了区域性的生态系统价值评估。国外学者Adger等评估了墨西哥森林生态系统的价值；Tobias等研究了Costa Rican热带雨林的生态旅游价值；Gren等评估了欧洲多瑙河流域生态系统的经济价值；Andrew等基于Costanza的研究模型定性评价了巴西湿地的服务功能并做了重新估算，此外还修正了Costanza模型中各种生态系统服务功能的价值；Lal等还对太平洋沿岸的海洋红树林生态系统的价值进行了研究等
[44-48]
。
与国外研究相比，我国研究的生态系统类型相对单一，较多集中在草地和森林生态系统，而关于河流、湿地等生态系统类型研究很少。比较有代表性的有:谢高地关于青藏高原各种草地类型各项生态服务价值的评估[43];余新晓等采用替代工程法和市场价值法等评估了北京市山区森林生态系统的服务价值[49];郭中伟等通过建立各种数学模型评估了湖北省兴山县森林生态系统的年度经济价值[50];薛达元等采用费用支出法、旅行费用法和条件价值法等方法估算了长白山自然保护区生态系统生物多样性的各种价值[51];许英勤等根据Costanza的研究方法估算了塔里木河下游农垦区绿洲生态系统服务的价值[52];吴玲玲等采用市场价值法、影子工程法等评估了长江口湿地生态系统的服务价值[53]。
关于流域生态系统服务价值的评估，张志强和徐中民等人做了大量工作，如 张志强等基于Costanza对全球生态系统服务单位公顷价值的平均估算结果和黑河流域土地利用和土地覆盖变化数据，评估了黑河流域生态系统服务的价值[54];张志强、徐中民等采用条件价值法对恢复黑河中上游的张掖地区的生态系统服务的经济价值做了评估，并认为评估结果是恢复张掖地区生态系统服务的经济 价值的最低估价[55]。
四、生态系统服务与人类福祉研究进展 1、人类福祉的概念
不同学科对福祉概念的界定与探讨已经有很长一段历史了，但最近几年才真正开始把福祉运用于实践之中[63]。基于不同的研究背景和目的，不同研究领域的学者选取不同的要素构建了福祉概念。人类福祉是有关人类学，经济学，心理学，