1.2 国内外研究进展

1.2.1 生态系统服务内涵及分类

生态系统服务的概念在20世纪60年代首次提出(King,1966)。Study of critical environmental problems(SCEP)(1970)随后在其《人类对全球环境的影响报告》中使用了“Environmental services(环境服务)”这一概念,与此同时其列举了自然生态系统对人类的环境服务功能,具体包括害虫控制、气候调节、水土保持、土壤形成、及物质循环等方面。Holdren和Ehrlich(1974)将其拓展为“Global environmental services(全球环境服务功能)”,并在环境服务功能体系中增加了生态系统维持土壤肥力和物种基因库的功能。随后Ehrlich等(1977)又提出了“全球生态系统公共服务”,后来逐渐演变为“Nature.s services(自然服务)”(Westman,1977),最后Ehrlich和Ehrlich(1981)对上诉相关概念进行了梳理和统一,首次提出了“Ecosystem services(生态系统服务)”。20世纪90年代以后关于生态系统服务的研究逐渐增多,不同的学者和组织对生态系统服务的定义有不同的描述,其中代表性的定义有以下四种:Daily(1997)认为,生态系统服务是生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,它不仅给人类提供生存必需的食物、医药及工农业生产的原料,而且维持了人类赖以生存和发展的生命支持系统,具体包括物质生产、农业害虫的控制、产生和更新土壤和土壤肥力、植物授粉、废物的分解和解毒、缓解干旱和洪水、稳定局部气候、缓解气温骤变、风和海浪、支持不同的人类文化传统、提供美学和文化、娱乐等。Costanza等人(1997)在Nature上发表的文章中将生态系统提供的各种商品和服务统称为生态系统服务,即人类直接或间接从生态系统功能(Ecosystem functions)中获得的收益,并将生态系统服务具体分为17种类型,每种类型又对应着一种或多种生态系统功能。Cairns(1997)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。与Daily的观点相似,De Groot等人(2002)认为生态系统服务是自然过程及其组成部分提供的产品和服务,满足人类直接或间接需要的能力,并从生态系统功能的角度出发,将生态系统服务分为四大类,即调节功能、栖息地功能、生产功能和信息功能。MA(2005)报告中基本认同了Costanza的观点,认为生态系统服务是人类从生态系统获取的各种利益,并将生态系统服务归为四大类,即支持服务、调节服务、供给服务和文化服务。随着人们对生态系统服务的深入研究,2011年,最新的Common International Classification of Ecosystem Services(CICES)分类系统区分了中间服务和最终服务,认为支持服务是通过供给服务、调节服务和文化服务间接地影响人类福祉,其价值已经体现在这三类服务之中(Haines-Young and Postschin,2011)。因此,其把生态系统服务分为供给服务、调节与维持服务和文化服务三大类(见表1-1)。

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中国,国内有关生态系统服务的研究随之有了较大发展。根据国外对“生态系统服务”表述方法的不同而在国内有不同译法,据此我国学者在翻译的时候也出现了不同,其中“Ecosystem services”(Daily,1997;Costanza et al.,1997)被译作“生态系统服务”(谢高地等,2001;张志强等,2001),“生态系统服务功能”(欧阳志云和王效科,1999;赵同谦等,2004)或者“生态服务功能”(李锋和王如松,2004)。这几个名称在国内都有使用,目前国内使用最为广泛的是“生态系统服务功能”(欧阳志云等,1999)。然而,“生态系统服务功能”这种译法的合理性受到了质疑,谢高地等(2006)认为,为与国际称法保持一致,同时考虑到名词结构的合理性,将“Ecosystem services”译为“生态系统服务”更为恰当。Costanza和MA的定义强调的是人类获得的收益,并非产生这些收益的功能和过程,而“生态系统服务功能”的译法容易将“服务”和“功能”两个不同的概念混淆。

在早期的研究中,不少研究者常常将生态系统服务(Ecosystem services)与功能(functions)的含义混淆,没有将“功能”与“服务”区分开,造成多项价值的重复计算。例如Costanza等(1997)就将避难所(refugia)和营养循环(Nutrimental cycling)等功能作为服务衡量,造成对食物供应、净水等服务的重复计算。对此,De Groot等(2002)认为一个生态系统是由特定的生物与非生物组成的,形成的一定的结构。各组成相互作用,形成了持续不断的能量流、物质流等过程。在这些过程中,生态系统得以体现提供栖息地、供应物质、调控环境的功能。各项功能或独立、或联合作用,为人类社会提供服务(包括产品)。但这样的环境供应只是生态系统的功能,只有当这些功能产生为人类带来利益的作用,才能形成服务。一般来讲,生态系统功能侧重于反映生态系统的自然属性,而生态系统服务则是侧重于反映人类对生态系统功能的需要、利用和偏好(冯剑丰等,2009)。生态系统服务是由生态系统功能产生的,生态系统服务与生态系统功能有对应的关系,但两者之间并不一定存在一一对应的关系。一种生态系统服务可能是由多种生态系统功能所共同产生的,一种生态系统功能也可能产生多种生态系统服务(谢高地等,2001)(见图1-1)。考虑到本书的研究目的,本书沿用Costanza等人(1997)的定义,认为生态系统服务(Ecosystem services)是生态系统提供的各种商品(goods)和服务(services)的统称。

图1-1 生态系统级联框架

在生态系统分类上,国内外学者根据不同的研究目的将生态系统分为不同的类别。Oudenhoven等(2012)在区分生态系统属性、生态系统功能和服务的基础上,提出了一套综合的生态系统指标体系(12个属性指标、9个功能指标和9个服务指标)用以评估土地管理与生态系统服务供给之间的关系。我国学者与Costanza的分类相似,如欧阳志云等(1999)将生态系统服务功能分为可以商品化的功能(如食物供给、原材料供给)以及难以商品化的功能(如气候调节、水源涵养等)两大类。谢高地等(2008)认为生态系统服务是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然效用,并根据中国民众和决策者对生态服务的理解状况,在Costanza等(1997)的分类基础上将生态服务重新划分为食物生产、原材料生产、景观愉悦、气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保持、废物处理、生物多样性维持共9项。李琰等(2013)根据最终生态系统服务所产生的收益和不同层次人类福祉的关联,将生态系统服务划分为福祉构建、福祉维护与福祉提升三大服务类别。Wong等(2014)从生态系统的特征出发,在区别中间服务和最终服务的基础上,将湖泊生态系统分为水体净化、气候调节、水资源储存、粉尘控制、景观美化五类。

表1-1 主要生态系统服务内涵及分类

综上所述,由于生态系统的尺度和研究目的不同,生态系统服务可以存在多种分类方式(Costanza,2008;Fisher et al.,2009),关键取决于具体的评估环境和评估目的。目前学者们普遍认同MA分类体系中所包含的生态系统服务,但是在价值评价时倾向于将生态系统服务分为中间服务和最终服务,以最终服务的价值作为生态系统服务的总价值。无论是何种服务,只要对人类福祉产生贡献的都属于生态系统服务,在评价时应分开计算。