4第四篇-生态系统服务与管理.ppt

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授课人:

吴林坤13809511917生命科学学院生物科学系,生态系统的服务与管理（第十四章）,一、生态系统服务的概念与内涵生态系统服务（ecosystemservice）：

Holdren和Ehrlich（1974年）首次提出。

指由生态系统及其生态过程向生命有机体提供的其赖以生存的自然环境条件与效用的总称，即生态系统维持生命过程的生物地球化学循环与水循环，维持生物物种与遗传多样性、保护环境、维持大气化学的平衡和稳定。

（a）生态系统服务一般是指生命支持功能，而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品。

（b）Costanza（1997）用生态系统产品（goods）（如食物）和服务（services）（如消纳废物）表示人类从生态系统功能（ecosystemfunction）中直接或间接获得的收益。

即把生态系统提供的商品和服务统称为生态系统服务。

（c）DeGroot等（2002）将生态系统功能定义为自然过程及其组成部分提供产品和服务从而满足人类直接或间接需要的能力。

当生态系统功能被赋予人类价值的内涵时便成为生态系统产品和服务。

（d）联合国千年评估（2005）：

生态系统服务功能是指人们从生态系统获取的效益。

1.1生态系统服务的定义,生态系统服务的分类（联合国千年评估）,生态系统服务传统经济学意义上的服务（它实际上是一种购买和消费同时进行的商品）生态系统服务只有一小部分能够进入市场被买卖，大多数生态系统服务是公共品或准公共品，无法进入市场。

生态系统服务以长期服务流的形式出现，能够带来这些服务流的生态系统是自然资本。

1.2生态系统服务性能的基本原则,自然生态系统服务性能是客观的存在。

不依赖于评价的主体。

“它们并不需要人类，而人类却需要它们。

”-Wilson系统服务性能与生态过程密不可分地结合在一起，它们都是自然生态系统的属性。

植物群落和动物群落，自养生物和异养生物的协同关系，以水为核心的物质循环，地球上各种生态系统的共同进化和发展。

1.2生态系统服务性能的基本原则,自然作为进化的整体，是生产服务性功益的源泉。

自然生态系统是在不断进化和发展中产生更加完善的物种，演化出更加完善的生态系统，这个系统是有价值的，能产生许许多多功益性能。

自然生态系统在进化过程中维护着它产生出来的性能，并不断促进这些性能的进一步完善。

其潜力是非常强大的，它趋向于更高、更复杂、更多功益方向运动。

自然生态系统是多种性能的转换器。

例如，当绿色植物被植食动物取食，植食动物又被肉食动物所吃。

动植物死后又被分解者分解，最后进入土壤里。

这些个体生命虽然不存在了，但其物质和能量转变成别的动物或者在土壤中贮存起来。

经过自然网络转换器的这种作用就来回在全球的部分和整体中运动。

二、生态系统服务的分类,生态系统服务,生态系统产品,生命系统支持功能,有机质与食品生产,材料、药物与燃料,传粉动物与植物授粉及种子的传播,生物天敌与有害生物的控制,土壤形成及其改良,减缓干旱和洪涝灾害,净化空气和调节气候,休闲、娱乐,文化、艺术素养,保护和改善环境质量,1、有机质与食品生产生态系统最显著的特征之一是生产力（productivity），生产者为地球上一切的异养生物提供营养物质，它们是全球生物资源的营造者。

生态系统的生产服务不仅在过去历史上是至关重要的唯一来源，当今仍然是重要的成分。

2、材料、药物与燃料,3、传粉动物与植物授粉及种子传播,植物靠动物传粉（pollination）是互惠共生的特化形式。

植物与授粉动物之间形成了协同进化（co-evolution）的关系。

在已知繁殖方式的24万种植物中，大约有22万种植物，包括农作物，需要动物帮助。

动物主要是野生动物，参与授粉的有10万种以上，从蜂、蝇、蝶、蛾、甲虫和其他昆虫，到蝙蝠和鸟类。

在农作物中，约有70的物种需要动物授粉。

有些植物种类亦需要动物帮助传播扩散的种子。

各种农作物从播种到收获，常常受到病虫、杂草、鸟、鼠等的侵害，蒙受重大损失。

据估计，世界各国因病虫害损失粮食约占10-15，棉花约占20-25。

外加软体动物、鼠类和鸟类等的有害生物危害，每年农作物生产的损失高达25-50（Pimenteletal,1989）。

在自然生态系统中，这些有害生物往往受到天敌的有效控制。

4、生物天敌与有害生物控制,4、生物天敌与有害生物控制,生物防治（biologicalcontrol）：

利用天敌或某些生物的代谢物去防治有害生物。

生物防治没有不良的副作用，最大的特点是一旦建立起天敌种群就可发挥长期控制害虫的作用，达到一劳永逸的控制效果。

生物农药:

微生物农药，如真菌、病毒等制剂；农用抗生素，如浏阳霉素、华光霉素等；生化农药，如昆虫信息素、生长调节剂等。

5、保护和改善环境质量,固定CO2、稳定大气环境、水文调节、水资源供给、水土保持等。

空气、水和土壤中的有毒物质经过植物和微生物的吸收和降解得以消除或减少，环境质量得到改善。

湿地在水循环系统中起着重要的净化作用，自然湿地生态系统的净化作用提供了巨大的社会效益和生态效益。

湿地生长着大量的水生植物，如风眼莲、浮萍、芦苇、水花生和沉水植物，如菹草、红线草、狐尾藻、轮叶黑藻。

这些植物生长迅速，年产量高，可提供大量青饲料，这些植物对多种污染物质有很强的吸收净化能力。

凤眼莲、水葱、浮萍的应用取得良好成效。

湿地植被还减缓地表水流速，使水中泥沙得以沉降。

同时，水中的各种有机和无机的溶解物和悬浮物被截留。

这就使水体得到澄清。

6、土壤形成及其改良,土壤的形成：

土壤层是自然生态系统经过千百年生物和物理、化学过程产生而形成的，并由整个生态系统维持更新。

6、土壤形成及其改良,土壤生态系统的生命支撑功能：

1、调节水土，即土壤可通过吸收缓冲降雨的过程。

2、支撑动、植物的生长发育和生命循环。

3、过滤和净化进入土壤的潜在的污染物。

4、为作物所需的养分的良性循环提供场所和调节。

5、土壤为人类包括建筑物在内的生命活动场所提供支撑。

6、土壤形成及其改良,土壤的改良：

土壤中最多的生物为微生物，估计现已知菌种的50以上栖息于土壤之中。

栖居土壤中的动物，小的有原生动物，大的有蜗牛、马陆啮齿类等。

土壤中还有50种以上的酶与之结合，不易分离。

这些酶有的是生物分泌的胞外酶，有的是细胞死后释放出来的胞内酶。

据调查，在面积为1m2，深度为30cm的麦田中，有73000个无脊椎动物，其中6000个是昆虫；同样大小的荒草地有198000个无脊椎动物，其中有昆虫8700个。

这些动物在土壤形成的过程中起着很重要的作用。

它们参与土壤有机质的捣碎、分解和腐烂等过程，从而提高了土壤的肥力。

7、减缓干旱和洪涝灾害,水循环及其运动性能对气候现象和物质循环的调节产生重要影响。

森林和植被在减缓干旱和洪涝灾害中起着重要作用，成为水利的屏障。

森林具有能吞能吐水的特殊功能。

湿地生态系统在全球和区域性的水循环中起着重要的调节和缓冲作用。

湿地草根层和泥炭层，具有很高的持水能力，是巨大的贮水库，它能够削减洪峰的形成和规模。

为江河和溪流提供水源，有助于区域水的稳定性。

湿地有助于调节气候，防止环境趋于干旱。

8、净化空气和调节气候,绿色植物有防治大气污染、净化空气的功能。

植物被誉为天然的过滤器。

植物能分泌粘液、油脂，可吸附大量飘尘。

植物在生长过程中，能挥发出肉桂油、柠檬油和天竺葵油等多种杀菌物质，杀死多种病原菌。

植物能改变当地温度、云量和降雨，增加水循环。

自然生态系统具有调节气候的功能,自然生态系统在不同空间尺度上影响着大气和气候。

远离都市喧嚣，融入自然已成为现代人们休闲的时尚。

9、休闲、娱乐-感官、心理和精神益处,山间明月、林中清风都可令人感到脑醒神明。

风光旖旎的大森林，处处成景，奇岩险峰令人心驰神往。

森缘海滩、草原湖泊成为休闲度假的最佳场所。

融入自然怀抱，感受到自然宽广胸怀，心旷神怡。

绿色植物千姿百态的风景区是人们娱乐、疗养的好地方。

野生动物以其形色、姿态、声韵或优异的习性给人以精神享受、生活情趣。

旅游者希望看到保存的原始自然状态和自然生境中野生动物壮观的场面。

大群的狮子、野牛、斑马和其他野生动物是吸引旅游者的主要原因。

山山水水，其审美方式不在于游，而在于移步换景，所得无穷。

到异地进行休疗、度假、观光和康乐，可达到求美、求乐、求知和求新等目的,10、文化、艺术素养生态美的感受,精神文化的源泉,自然美:

是非人类加工和创造的自然事物的总和。

自然美的创造和欣赏是人类生活的重要内容。

自然给人提供了美，如色泽美、线条美、动态美、静态美、嗅觉美、听觉美等。

形象美:

是自然美的核心和基础。

自然并非只为人而美，自然美包含着自身的价值。

生物的美是物种的创造性与环境选择相互作用的结果，是生物的自我表现。

创造美:

生命与环境在共同进化过程中的创造性充满美的艺术和无限的科学规律。

鲜花和蝴蝶、蜜蜂之间的配合都使人们看到造物的精妙，美的特征，这是自然界长期协同演化的结果。

人类在自然美基础上，遵循自然规律和美的创造法则，通过科学技术和工艺手段，加工修建人与自然融洽的生境。

自然常常使人们在整体上、人格上得到发展和升华。

湘西苗寨,张北中都,嵩县木札岭,三、生态系统服务的价值评估,人们试图用经济价值来估算生态系统的贡献（Goulderetal1997）。

但由于生态系统的复杂性和不确定性困扰着工作，直到1997年Costanza等才提出了对生态系统服务的估价方法。

Costanza等主要采用直接或间接地对生态系统服务的意愿支付的估计，包括生态系统服务向产品提供支付一定价值外，还要提供非市场性的美学价值、存在价值和保护价值等。

生态系统服务对人类福利贡献的很大一部分具有单纯公益性能，根本不通过货币而直接增加人类的功益。

甚至在许多情况下，人们还意识不到它们的存在。

有些服务项目的价值估计是按照资料来源的不同地区、国家与平均每人国民生产总值购买力的比值换算为美元标准。

计算中依据资料中的最高值和最低值列出估计值的范围和平均值。

3.1生态系统服务功能价值的特点,属于公共商品非涉他性：

一个人消费该商品时不影响另一个人的消费；非排他性：

没有理由排除一些人消费这些商品，如新鲜的空气、无污染的水源。

具有外部经济性如林业部门栽树水利部门受益，旅游业旺服务业受益。

存在“灯塔效应”和“免费搭车”等公共产品悲剧现象私有商品是可以在市场交换，并有市场价格和市场价值的普通商品。

公共商品没有市场交换，也没有市场价格和市场价值，因为消费者都不愿意一个人支付公共商品的费用而让别人都来消费。

3.2生态系统服务功能价值的分类,1、McNeely系统:

McNeelyJ等根据产品是否具有实物性将生物资源分为直接价值和间接价值，后又根据是否经过市场贸易和是否被消耗的性质将这二类价值分为消耗性使用价值、生产性使用价值、非消耗性使用价值、选择性价值和存在价值。

有关的分类系统,3.2生态系统服务功能价值的分类,2、UNEP系统联合国环境规划署（UNEP）于1993组织专家编写了生物多用性国情研究指南，将生物多样性价值划分为：

具显著实物形式的直接价值、无显著实物形式的直接价值、间接价值、选择价值和消极价值5种类型。

此框架被各国编制生物多用性国情研究报告中广泛应用。

有关的分类系统,3.2生态系统服务功能价值的分类,3、皮尔斯（Pearce）系统:

英国著名经济学家D.皮尔斯多年致力于环境价值的评估研究。

在其1994年出版的著作中，将环境资源划分2个部分：

使用价值（直接使用价值、间接使用价值和选择价值）和非使用价值（遗产价值和存在价值）。

有关的分类系统,4、OECD系统经济合作与发展组织（OECD）于1995年出版的环境经济与改革丛书，其中之一为环境项目和政策的评价指南，此书基本采用皮尔斯的分类系统，但在分类体系框架图上将选择价值和遗产价值、存在价值放在一个框架内，意味着选择价值介于使用价值与非使用价值之间。

3.2生态系统服务功能价值的分类,有关的分类系统,5、中国价值分类体系近年我国学者也逐渐引用了国外关于环境资产的概念及框架体系。

1994年国家科委社发司，对森林环境资源价值评估研究中提及了