从效用评估到过程测度 生态系统服务流研究进展

从效用评估到过程测度：生态系统服务流研究进展

 

 

摘要：生态系统服务供给和需求的不均衡性与空间异质性往往难以表征，而生态系统服务流研究可以有效表征生态系统服务“供给—流动—需求”的级联结构与水平过程。

 

首先，在厘清相关概念内涵的基础上，从生态系统服务流的空间特征和尺度效应方面分析其基本特征；其次，从生态系统服务流的影响因素和权衡协同关系方面厘清其流动过程，从生物物理、经济效益和社会文化视角梳理生态系统服务流的评估方法；最后，从供需-流动和情景模拟2个层面总结生态系统服务流的空间制图方法、模型等，发现服务路径属性网络模型对生态系统服务流的动态量化和路径模拟是今后重要的研究方向。

 

生态系统服务流研究经历了从生态系统服务供需的效用评估到流动全过程测度模拟的转变，对生态系统服务流传导机制的理解逐渐深入的同时，生态系统服务流空间的精确识别及优化提升在风景园林规划设计中也得到广泛应用。

 

生态系统服务（ecosystemservices,ESs）被定义为“人类直接或者间接从生态系统中得到的福祉”，这些福祉可以满足人类不同的需求，从基本的生理需求（例如提供食物、淡水等供给服务）到安全需求和感情需求（例如气候调节、洪水调节等调节服务和美景、娱乐等文化服务），甚至更高层次的尊重需求和自我实现需求（例如教育、信仰等文化服务）[1-3]。



生态系统服务从生态系统到人类社会是一个逐步流动的过程，生态系统服务级联（ecosystemservicescascade,ESC）框架提出以一种生产链的形式连接生态系统的生物物理结构和人类福祉的社会经济或文化收益，涉及生态系统的属性、功能和人类社会的惠益、价值以及生态系统服务的“供给—流动—需求”，有利于从不同组分结构研究生态系统服务[4-5]（图1）。

 

自联合国开展千年生态系统服务评估（TheMillenniumEcosystemAssessment,MA）以来，生态系统服务的相关研究迅速增多，主要集中在探讨生态系统服务供给侧与需求侧的总量失衡、空间与类型不匹配等问题；同时发现生态系统的实际服务和潜在服务具有较大的差异，生态系统服务在时间和空间上是流动的，存在生态系统服务流（ecosystemservices?ow,ESF）连接生态系统的服务供给方和使用方[6]。

 

目前学术界认为ESF的概念有2个侧重点：一是强调生态系统服务的效用，即生态系统服务的实际供给或人类获得的生态系统服务实际受益；二是强调生态系统服务的过程，即生态系统服务从供给端到需求端的传递过程，包括传递路径、产生的流量、流向、流速以及过程中的耗散量等（表1）[7-8]。

 

本研究以“ecosystemservices?ow”和“生态系统服务流”为主题，分别在WebofScience与中国知网（CNKI）检索，按相关度筛选出发表在2013—2022年的约4500篇英文文献和约1500篇中文文献，采用Citespace5.8.3软件对文献进行关键词共现图谱与聚类时间线分析。中英文文献分析结果均呈现出研究集聚性强、各集群下研究领域重叠度高的特点。

国外相关研究主要集中在“案例研究”“生态系统服务”“土地利用”三大聚类，研究主题集中在生态系统服务、流模型、气候变化、土地利用、流量、生物多样性、模型等方面；2019年以后以文化服务和参与式制图为主的ESF量化评估和框架搭建、ESF空间制图及权衡协同分析等逐渐成为研究热点。

 

中国相关研究集中在“价值评估”“生态系统服务”“土地利用”等聚类，研究主题集中在价值评估、服务功能、空间流转、供需平衡等方面；2019年以后以调节服务和居民福祉为主的ESF研究方法体系构建及ESF网络研究等逐渐成为研究热点。目前ESF的研究大多是探究如何量化从供给单元到使用单元空间流动的服务量，但对于流动的确切路径和过程仍处于探索阶段。