青藏高原国家公园群生态系统完整性与原真性评估框架

青藏高原具有全球独特的自然生态和人文生态系统,生态系统完整性与原真性极高,建设国家公园群是青藏高原整体性保护重要生态系统完整性与原真性的重要手段。遵循"内涵界定-框架梳理-框架构建"的研究思路,科学界定国家公园生态系统完整性和原真性内涵并建立概念模型,通过梳理国家公园生态系统完整性评估的主要框架,在对区域自然生态和社会人文系统科学考察的基础上,分析区域生态系统完整性与原真性保护与监管需求,从生境质量、生物群落、生态系统服务、自然条件与灾害、人类活动、人文景观6个方面构建青藏高原国家公园群潜在建设区生态系统完整性与原真性评估框架,以期为未来国家公园群建设与管理提供基础支撑。针对目前国家公园管理存在的主要问题,提出未来评估应用需充分体现国家公园复合生态系统和"群"的特征,并建立生态系统完整性与原真性监测体系,从而更全面的服务于青藏高原国家公园群生态系统完整性与原真性保护。

城市生态系统长期定位观测数据与服务评估的关系

城市生态系统为城市和市民提供的服务功能是城市生态系统国家定位观测研究站(以下简称城市站)观测和研究的重点内容。为强化城市站观测数据的统一性、系统性和可对比性,以及合理利用观测数据评估生态系统服务,文章首先通过梳理国内外城市站的管理和观测研究实践,针对目前城市站数据观测和管理上存在的问题提出对策建议;其次在梳理城市生态系统服务与观测指标关系的基础上,构建基于观测数据的生态系统服务评估框架,以提升观测数据的利用价值,提高城市站的社会服务能力和影响力;最后从提升城市站观测数据质量、丰富观测研究成果类型,以及服务评估框架的可行性提出思考。

河流水生生物完整性评估及流域生态系统健康评价研究

受区域间地理位置差异的影响,使得河流水生生物完整性评估与流域生态系统健康评价结果不全面,故提出河流水生生物完整性评估及流域生态系统健康评价方法。采集多个流域的相关数据,遵循选取指标原则,确定河流水生生物完整性评估、流域生态系统健康评价的各级指标,构建对应的评估体系。利用专家与层次分析法,确定两种体系的指标权值,通过模糊综合评判方法,获取两种指标体系的最终评价结果。研究结果表明,通过该方法能够实现较为全面、细致的水生生物完整性评估与流域生态系统健康评价,对于各个流域生态系统的发展有重大意义。

生物多样性与生态系统服务评估指标与方法

评估、模拟和预测全球生物多样性和生态系统服务的状态、趋势及其对人类福祉的影响,是当前生物多样性和生态系统服务研究领域的重要任务。指标和数据、模型和情景是推动生物多样性与生态系统服务评估研究理论建设和方法集成的重要工具。但是,目前对生物多样性和生态系统服务评估的指标体系和技术方法的综合对比研究相对缺乏。因而,系统评述了生物多样性和生态系统服务评估的概念框架、评估指标以及各类评估模型和方法的最新进展。生物多样性—生态系统功能—生态系统服务—人类福祉的级联框架是极具逻辑性的生物多样性和生态系统服务评估框架。现有的评估指标体系和模型方法还存在很多的问题和挑战,难以充分揭示生态系统服务的形成和影响机制、服务之间的联系和作用机理,有效地指导生态系统服务管理和决策制定。然而,这些评估指标和方法可为构建生物多样性与生态系统服务综合集成模型研究的框架提供重要的切入点。基于此,提出了生物多样性与生态系统服务综合集成模型研究的核心内容:i)目的:基于自然—社会综合特征的情景分析确定所解决的科学问题,输出生态系统服务管理和决策制定方案;ii)内容:尺度、生态系统服务类型、生物多样性的层次结构、组分间相互关系、驱动要素、多源数据的综合分析;iii)方法:对现有的各类模型和模型组合进行比较和不确定性分析,建立符合区域实际需求的生物多样性与生态系统服务综合制图模型库。在此基础上,建议我国应尽快发展适合中国区域特点的标准化指标体系和综合评估模型系统,定期对生物多样性和生态系统服务进行综合评估,掌握生物多样性和生态系统服务的变化趋势,提升我国在生物多样性和生态系统服务研究领域的国际地位和话语权。

生态系统与人类福祉——千年生态系统评估的成就、贡献和展望

千年生态系统评估(MA)是由联合国秘书长安南于2001年6月宣布启动的一项为期4年(2001—2005年)的国际合作项目,这是在全球范围内第一个针对生态系统及其服务与人类福祉之间的联系,通过整合各种资源,对各类生态系统进行全面、综合评估的重大项目。依据MA发布的最新成果,主要从3个方面介绍了它的重要成就与贡献:①首次在全球尺度上系统、全面、多尺度地揭示了各类生态系统的现状和变化趋势、未来变化的情景和应采取的对策,其评估结果为改善与生态系统有关的决策制定过程提供了充分的科学依据;②丰富了生态学的内涵,明确提出了生态系统的状况和变化与人类福祉之间的密切联系,将研究“生态系统与人类福祉”作为现阶段生态学研究的核心内容和引领21世纪生态学发展的新方向,从而将生态学的发展推进到了一个新的阶段;③阐述了评估生态系统与人类福祉之间相互关系的框架,并建立了多尺度、综合评估它们各个组分之间相互关系的方法。MA的实施虽然取得了巨大成就,但是它所提出的一系列理念、方法和数据仍需不断完善。这些问题的解决,尚需有关学者今后进行长期不懈的努力。

生态系统评估的国际案例及其经验

为了给决策者和公众提供客观的生态系统状态信息,国际上开展了一系列的生态系统评估项目。这些生态系统评估可以归结为两个发展方向,一是从科学的角度客观公正地评估生态系统的状态,其主要代表是美国国家生态指标研究和美国生态系统的状态评估;二是在生态系统状态评估的基础上进一步分析生态系统与社会经济系统的联系以服务于后续的政策干预,其主要代表是千年生态系统评估和UNEP全球环境展望。综合分析这些案例发现,这些生态系统评估项目存在如下几个方面的特点或经验:①合适的生态指标是生态系统评估的科学基础;②合理的概念性评估框架是生态系统评估的核心支柱;③将生态系统与社会经济系统联系起来使评估结果能直接服务于政策;④生态系统管理的复杂性和长期性要求必须对生态系统进行连续滚动评估;⑤多利益相关方的参与是使生态系统评估的结果得到广泛认可和应用的最有效途径。如果能够将这两个发展方向结合起来,生态系统评估将能更好地服务于生态政策制定和区域可持续发展。

基于“参照系-现状-变化量”的生态系统评估方法

生态系统评估是开展生态系统管理的重要手段,其评估结果已成为衡量区域生态系统状况优劣的重要依据。由于没有充分考虑生态系统禀赋的区域差异性,缺乏有效区分气候变化和人类活动影响的手段,导致生态系统评估结果的实用性与区域可比性一直存有争议。在生态大数据背景下,基于生态完整性理论,结合长期地面监测数据、野外调查数据、遥感数据等海量数据,耦合生态系统过程模型,构建了基于“参照系-现状-变化量”(RSD)的生态系统评估体系,以受干扰较少接近原生、完整的地带性植被生态系统(完整的生态系统)作为参照系,其表现出来的组成、结构、功能等特征为参照条件,生态系统状况现状与参照条件的偏离程度作为评估生态系统优劣程度的依据,从而将现状评估转变为变化量评估,增强评估结果的时空可比性。并以生态系统过程模型为工具,利用RSD评估方法评估了中国陆地生态系统生产力功能,验证了该方法体系的可行性。评估结果显示,2000—2018年我国植被净初级生产力(NPP)参照值、现实值和变化量均表现为上升趋势,而NPP现实值与变化量的空间分布存在显著差异,基于RSD的评估方法较好地解决了评估结果区域不可比的问题。研究对完善我国生态系统评估体系,推动生态系统评估结果的实用化,支撑我国重点生态功能区县域考核、生态红线监管、自然保护地体系建设等国家需求具有重要意义。

千年生态系统评估及我国的对策

介绍了千年生态系统的目的、任务、概念框架、实施过程及服务对象等,并提出了中国应该采取的对策。千年生态系统评估的目的是提高对生态系统的管理水平,为决策者提供信息。其任务是评估生态系统现状、预测生态系统的未来变化、提出对策、在典型地区实施评估计划。

基于生态系统服务的适应性社会–生态系统管理评估

生态系统服务评估是社会–生态系统管理的重要基础,但制定生态系统服务管理策略时存在复杂性和方法挑战。以甘肃省庆阳市为例,本文利用生态系统服务动态评估框架和社会调查方法开发了一个可用的适应性社会–生态系统管理矩阵。发现:1) 矩阵集成了利益相关者对生态系统服务的多元认识;2) 适应性矩阵具有动态更新功能,会减少生态系统服务动态评估的不确定性;3) 庆阳市应以提升文化服务和加强水土资源调节为优先调控方向,推进文旅产业和生态修复系列工程措施的深入实施。本研究有助于促进当地多种生态系统服务供需关系平衡和社会–生态系统的可持续发展。

城市生态系统承载理论探索与实证——以长江三角洲为例

为深入地探讨城市生态系统内部各要素的相互作用关系,将自然生态系统承载力理论扩展到城市生态系统,提出城市生态系统的承载机制概念。分别从微观作用与宏观表现两个角度提出承载机制模型,即承载递阶模型与水桶模型,初步构建了承载理论框架。在承载理论指导下,采用层次结构模型建立了承载机制评价指标体系,提出承载机制定量评估模型,由此可计算出城市生态系统承载指数,该指数是研究资源支持系统、环境约束系统与社会经济活动三者协调性以及城市生态环境对社会经济活动供容能力的重要判据。最后对长三角具有代表性的8个城市进行了实证研究。结果表明:长三角8个^城市的综合承载指数排序依次为:上海、南京、无锡、宁波、杭州、苏州、常州、扬州。

新时代生态系统生产总值核算:评《生态系统生产总值(GEP)核算理论与方法》

随着经济的快速发展,我国生态环境问题日益突出,社会可持续发展面临挑战。自2001年联合国启动“千年生态系统评估”(简称MA)以来,国内外开展了多方面研究:联合国等编写了《综合环境经济核算体系》(SEEA),欧盟统计局编写了《欧洲森林环境与经济核算框架》(IEEAF-2002),联合国粮食及农业组织编写了《林业环境与经济核算指南》等。

水库生态安全评估方法(Ⅰ):IROW框架

近年来,生态安全评估在方法和实践上得到较大发展,然而,受水库特殊性、系统性认识缺乏等限制,目前尚无水库型水体的有效评估方法.本研究借鉴国外相关理念,分析了水库生态系统特征,强调了水库演变规律特殊性、水库时空异质性、水库生态系统管理综合性.着眼于此,提出了基于IROW(Inflow-Reservoir-Outflow-Watershed)框架的评估方法,将水库上游来水安全、水库水体安全、水库下泄水安全、库区流域影响4类要素纳入框架综合考虑;并阐述了评估预处理与结果分析的关注要点,包括分区、分时段评估等建议.

“生态系统”不是万能药,企业的疗程才刚开始

生态圈搭建不易,很多企业倾向于保持自己现有生态系统的完整性。那些占据生态圈中心地位的公司,看似在商业活动中一呼百应,但德勤在《商业效能生态系统：提升商业效能的决策框架》报告中指出,大多数企业仍没学会利用自己的管理经验,释放生态体系的潜力。一直以来,丰田公司与其供应商在一个链状生态系统中工作,但它基于双方积累起来的信任,创造出了更多价值。丰田制定了一系列对供应商有利的管理原则。比如,

长白山国家级自然保护区森林生态系统完整性动态评估

森林生态系统完整性动态评估能反映森林生态系统结构和功能的变化,对于制定长期有效的生态系统管理措施有着重要意义。本文以长白山国家级自然保护区及周边8km外围缓冲带为研究区域,将生态系统完整性评估框架与森林景观模型LANDIS PRO相结合,使用空间主成分分析法构建模型计算生态完整性指数,评估长白山2005、2030、2070和2100年的森林生态系统完整性状况。结果表明:从时间来看,长白山森林生态完整性呈现前期略微下降,后期持续增长的趋势。随着森林演替,长白山森林各等级生态完整性之间的转移面积不断减少,生态完整性结构逐渐趋于稳定。从空间来看,长白山森林整体的生态完整性较高,而局部地区由于历史上受到风灾或人类干扰,出现了低生态完整性的斑块。保护区内的生态完整性高于保护区外的生态完整性,北坡和西坡的生态完整性高于东坡的生态完整性,未来需要对低生态完整性的区域加强管理,促进森林恢复。

滦河流域水生态承载力评估研究

滦河流域是我国重要生态保障地区,亟需开展水生态承载力评估,识别承载力限制因素,以指导流域生态文明建设。针对滦河流域水资源矛盾突出、水生态系统服务功能退化等问题,采用WaREES框架从"水资源-水环境-水生态-水安全"4个维度构建承载力评估和指标贡献量化方法,对滦河流域进行水生态承载力评估研究。结果表明:滦河流域水生态承载力指数(HECCI)介于43.8~53.8之间,总体呈临界超载状态;水环境呈安全承载状态(均分为61.3),水安全和水生态均为临界超载状态,而水资源呈超载状态(均分为22.9);水资源禀赋弱和开发强度大是限制流域承载力的关键短板,水资源禀赋和水资源利用指数对流域HECCI的贡献率分别为6.4%和5.5%;水生生境质量、生物完整性和水文调节功能是水生态和水安全临界承载的主要控制因素。提出的水生态承载力评估技术方法具有科学性和实用性,对流域/区域水生态环境管理具有参考价值。

基于GIS和遥感技术的生态系统服务价值评估研究进展

生态系统服务价值评估是当前生态系统管理领域研究的热点,密切联系着人类的生活福祉.本文系统综述了基于地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术的生态系统服务价值评估的研究进展,归纳为以下3个特征:生态经济学理论作为价值定量计算的核心方法被普遍采纳;GIS和RS在数据获取、时空分析和集成平台方面发挥着关键作用;运用生态系统服务功能机理模型模拟自然现象与人类活动之间的关系.根据目前该领域的研究现状及不足,提出了可扩展、分布式的集成研究框架——"生产线"框架,探讨了GIS和RS技术与生态系统服务价值评估集成研究的未来发展趋势.

2001～2010年中国陆地生态系统碳收支的初步评估

定量评估陆地生态系统的碳收支现状是实施区域碳汇管理、减缓气候变化行动计划的基础.因此,定量研究全球以及不同国别的陆地生态系统生产力及其在各种碳库或生态学过程中的利用与分配规律,评估陆地生态系统碳源/汇强度的空间格局和动态变化,不仅是生态系统与全球变化科学研究的重要内容,也是履行《联合国气候变化框架公约》、增强全球和国别温室气体管理的重大科技需求.

公路建设对区域生态完整性影响的关键因子及评估框架

在辨析生态完整性概念的基础上,分析提出决定区域生态完整性的关键因子,将其与公路建设生态环境影响的特点进行比较分析,认为公路建设项目主要与区域生态系统中的关键自然生物因子植被、景观生态空间格局,以及自然生产力水平三个方面有着较为密切的关系,并总结形成公路建设对区域生态完整性评估框架.根据这一评估框架对永蓝高速公路区域生态完整性的影响进行了研究,认为本工程对决定区域生态完整性的三个关键因子影响较小,不会对区域生态完整性产生较大扰动.但工程的K19～K34区段以及K112-终点区段可能会导致少量自然植被损失,建议采取一定的防护措施,保护该区域森林群落的多样性.

大型水库生态调度实践及展望

水库生态调度是指通过改进水库调度方式来修复河流的生态功能,相关理论和技术在近几十年来得到了长足发展。分析总结了国内外利用水库生态调度方式减缓工程不利影响的实例与研究进展,详细介绍了三峡水库生态调度实践及存在的不足。分析指出,应从水库下游生态保护目标的修复角度出发,针对河流生态系统的高度复杂性与不确定性、人类对生态系统认知的局限性以及人类开发活动影响的难以预知性等,开展适宜于我国水利工程的生态适应性管理研究。指出了今后应加强生态需水量研究和生态适应性管理。

生态系统服务研究思辨

本文通过梳理生态系统服务研究的重要节点,系统介绍了其发展过程、现状、热点和趋势。当前研究的热点聚焦于生态系统服务的分类、价值评估、服务簇识别、权衡与协同、流动模拟及其在决策优化过程中的作用等。生态系统服务研究涉及多个学科,涵盖社会-生态系统的方方面面,整合不同学科的优势将有助于在研究中对更多自然与社会因素进行综合考量。此外,对生态系统服务价值的评估不仅能够为规划设计的前期工作提供基础信息和数据,也能为社会、经济和管理等方面的决策提供直观依据,因此我们应当探索多样化的物质量-价值量换算方法。最后,文章强调在生态系统服务级联框架研究与应用不断加强的情况下,景观设计师可以借助自身优势在生态建设中发挥更大的作用。