生態(tài)系統(tǒng)服務理論與實踐.ppt

生態(tài)系統(tǒng)服務理論與實踐 何棟材教授 博士天水師范學院資源與環(huán)境工程學院2017 12 25 提綱 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利國外生態(tài)系統(tǒng)服務研究進展國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務研究進展生態(tài)系統(tǒng)服務付費 PES 生態(tài)系統(tǒng)服務與主體功能區(qū)戰(zhàn)略研究案例 湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務與價值評估 瞥一眼太陽 看一眼月亮和星星 凝視大地上綠色的美麗 現(xiàn)在 開始想 HILDDEGARDVONBINGEN 1098 1179 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利 生態(tài)系統(tǒng) 生態(tài)功能 自然資產(chǎn) 生態(tài)服務 自然資產(chǎn)價值 生態(tài)服務價值 資本價值一次性交易價值 資本利潤每年提供的價值 ecosystemservices的一個概念框架 生態(tài)系統(tǒng)與人類福利 國外生態(tài)系統(tǒng)服務研究進展 生態(tài)系統(tǒng)服務功能概念誕生于20世紀60年代 King 1966 Helliwell 1969 20世紀70和80年代起步階段 Holdrenetal 1974 Ehrlich 1977 1981 20世紀90年代發(fā)展階段 Daily 1997 Costanzaetal 1997 Pimenteletal 1997 進入21世紀以來 蓬勃發(fā)展階段 Daily 2000 Schneider 2001 deGroot 2002 Farberetal 2002 MA 2003 Turneretal 2003 概念提出 生態(tài)系統(tǒng)服務研究的緣起SCEP 人類對全球環(huán)境的影響報告 提出了生態(tài)系統(tǒng)的服務功能 并列出了自然生態(tài)系統(tǒng)的 環(huán)境服務功能 如 害蟲控制 昆蟲授粉 氣候調(diào)節(jié)和物質(zhì)循環(huán)等 Holdren等 1974 拓展為 全球環(huán)境服務功能 并在環(huán)境服務功能清單上增加了生態(tài)系統(tǒng)對土壤肥力和基因庫的維持功能 隨后Ehrlich 1977 又提出了 全球生態(tài)系統(tǒng)公共服務功能 后來逐漸演化出 自然服務功能 Westman 1977 最后由Ehrlich等 1981 將其確定為 生態(tài)系統(tǒng)服務 現(xiàn)有概念生態(tài)系統(tǒng)服務功能 EC 是指 生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過程所形成與維持的人類賴以生存的環(huán)境條件與效用 Daily 1997 Costanza等 1997 將生態(tài)系統(tǒng)的服務功能 EC 定義為 生態(tài)系統(tǒng)物品和服務 代表人類直接或者間接從生態(tài)系統(tǒng)功能中獲得的利益 千年生態(tài)系統(tǒng)評估 MA 結合Costanza等和Daily的定義 將生態(tài)服務功能定義為 人們從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的利益 WGMEA 2003 分類功能分類 如調(diào)節(jié) 承載 棲息 生產(chǎn)和信息服務 Daily 1997 1999 deGrootetal 2002 是目前主要的分類方法 也更加便于生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價工作的開展 組織分類 如與某些物種相關的服務 或者與生物實體的組織相關 Norberg 1999 描述分類 如可更新資源物品 不可更新資源物品 物理結構服務 生物服務 生物地化服務 信息服務以及社會和文化服務 Mobergetal 2003 其他分類 一次性服務 連續(xù)性服務 有形服務 無形服務 Daily 1997凈化空氣 緩解干旱和洪水 廢物分解和解毒 產(chǎn)生 更新土壤和土壤肥力 植物授粉 農(nóng)業(yè)害蟲控制 穩(wěn)定局部氣候 緩解氣溫驟變 風和海浪 支持不同的人類文化傳統(tǒng) 提供美學和文化 娛樂 分類 示例 Costanza 1997氣體調(diào)節(jié)氣候調(diào)節(jié)擾亂調(diào)節(jié)水調(diào)節(jié)和水供應侵蝕控制和沉積保存土壤形成營養(yǎng)循環(huán)廢物處理授粉生物控制庇護食物生產(chǎn)原料 遺傳資源 娛樂 文化等17種類型 MA WGMEA 2003 供給 食物 淡水 薪材 調(diào)節(jié) 氣候管理 疾病控制 文化 精神 娛樂 美學 支持 土壤形成 養(yǎng)分循環(huán) 形成和變化機制生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)服務與功能形成和維持的物質(zhì)基礎 在生態(tài)系統(tǒng)服務功能形成和維持過程中 生物多樣性通過它在管理生態(tài)系統(tǒng)屬性和過程中所起的作用與生態(tài)系統(tǒng)服務功能產(chǎn)生密切聯(lián)系 Costanzaetal 1997 Daily 1997 Naeem 2001 Loreauetal 2002 Colwell等 2000 和Gaston 2000 研究認為 影響生態(tài)系統(tǒng)服務功能變化的因素包括 外來的或內(nèi)在的不同因素 外來的非生命因素如氣候和地理 決定生態(tài)系統(tǒng)屬性和過程存在的邊界 在邊界以內(nèi)生物因素如豐富度 分布 動態(tài)和物種間功能變異的程度 調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)過程的數(shù)量和變異如生產(chǎn)或分解 價值評價理論 Pearce 1995 McNeelyetal 1990 Turner 1991 價值評估的原因和目的1 有人認為人類和環(huán)境之間的相互作用并沒有被社會價值體系決定 而是被決定生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部相互作用的法則所決定 Limburgetal 2002 2 科學地表述生態(tài)系統(tǒng)物品或服務的價值 改善福利衡量的基礎 表現(xiàn)社會公平和生態(tài)可持續(xù)性 Howarth Farber 2002 3 使社會決策機制盡力處理稀缺資源在各種競爭需求之間的分配 Dailyetal 2000 表達生態(tài)系統(tǒng)服務功能邊際變化對人們評價的其他事物的影響 Batabyaletal 2003 4 為PaymentsforEcosystmeServices PES 服務 5 為環(huán)境管理 環(huán)境規(guī)劃提供依據(jù) 價值評價方法 經(jīng)濟學評價方法 市場基礎評估技術 代理市場評估技術以及模擬市場評估技術 Chee 2004 能值評價方法 能值核算以生產(chǎn)非貨幣化和貨幣化資源 服務和商品的太陽能單位 稱為太陽能值 來表示其價值 Odum 2000 效益轉(zhuǎn)化方法 效益轉(zhuǎn)換通常定義為在一個地方 研究地 估計的經(jīng)濟價值通過市場為基礎或非市場基礎的經(jīng)濟評價技術轉(zhuǎn)換到另外的地方 政策地 Brouwer 2000 Ruijgrok 2001 Le netal 2002 Barton 2002 評價實例 全球 Costanza 1997 Costanza等 1997 將全球生態(tài)系統(tǒng)根據(jù)土地覆蓋區(qū)分為遠洋 海灣 森林 草原 濕地 湖泊河流 農(nóng)田等十五類生物群落 以生態(tài)服務供求曲線為一條垂直直線為假定條件 逐項估計了各種生態(tài)系統(tǒng)的各項生態(tài)系統(tǒng)服務價值 評價實例 全球 1 Costanzaetal 1997 總價值 33萬億營養(yǎng)循環(huán) 51 7 文化價值 9 4 廢物處理 6 9 擾亂管理 5 4 水供應 5 1 食物生產(chǎn) 4 2 評價實例1 全球 Costanzaetal 1997 評價實例1 全球 Costanzaetal 1997 Globalmapofthevalueofecosystemservices 一個很有爭議的評估 2005年MA 生態(tài)系統(tǒng)服務 MA 生態(tài)系統(tǒng)改變對人類福利的影響 國外研究現(xiàn)狀評述 1 從20世紀70年代開始至20世紀90年代中期 主要是對生態(tài)系統(tǒng)服務功能的概念 內(nèi)涵和生態(tài)服務類型以及分類進行研究 同期 也在積極探討有關生態(tài)資產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)服務的價值評價理論和方法 為以后生態(tài)系統(tǒng)價值評估的開展和區(qū)域 全球生態(tài)系統(tǒng)服務評估框架的建立提供了重要的理論基礎 20世紀90年代中期以來 生態(tài)系統(tǒng)服務及其價值評估的研究變成生態(tài)學研究的一個熱點 廣泛開展 2 不同研究者采用了不同的研究角度Daily等 主要從生態(tài)學基礎探討生態(tài)系統(tǒng)服務及其價值Costanza等 則更多從經(jīng)濟學的角度研究生態(tài)系統(tǒng)服務的經(jīng)濟價值Turner 注重生態(tài)系統(tǒng)服務經(jīng)濟價值評估的技術與方法Naeem 更關注生態(tài)系統(tǒng)服務功能變化的機制千年生態(tài)系統(tǒng)評估 MA 更加全面地關注生態(tài)系統(tǒng)服務與人類福利之間關系 變化的驅(qū)動因子 評價的尺度 評價技術與方法 國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務研究進展 我國真正開展生態(tài)服務功能研究 主要還是在1997年受COSTANZA論文的影響 一些學者自發(fā)地開展了該領域的探索 迄今為止 國家還沒有重大的項目經(jīng)費支持該領域研究 比較大的專門支持項目有 國家自然科學重點基金項目 我國典型生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務功能和經(jīng)濟價值評估 2001 2005科技部國際合作項目 中國西部生態(tài)系統(tǒng)千年評估 2002 2005其他途徑 1 各研究機構的領域前沿項目 2 自然科學基金面上自由申請項目 3 973 攻關等項目中的某個專題 某個方面等 國家環(huán)保局 中國生態(tài)系統(tǒng)服務功能區(qū)劃 在理論介紹方面劉曉荻 1998 強調(diào)對于生態(tài)系統(tǒng)服務認識的重要性 歐陽志云 1999 分析了生態(tài)系統(tǒng)服務功能特征 孫剛等 1999 對生態(tài)系統(tǒng)服務與價值分類 李金昌等 1999 初步總結了生態(tài)價值的含義與方法 諸大建 2000 認為自然資本發(fā)起了一場新的產(chǎn)業(yè)革命 周亞萍等 2001 討論了生態(tài)質(zhì)量與生態(tài)系統(tǒng)服務功能 謝高地等 2001 對全球生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估的評價 在生態(tài)價值的鑒別 量化和貨幣化方面生態(tài)系統(tǒng)服務的價值體現(xiàn) 即生態(tài)價值的鑒別 量化和貨幣化都很困難 目前世界上還沒有關于生態(tài)價值成熟的定價方法 多是采用一些替代法計算 但由于不同人對參數(shù)選取的差異 所得結果往往差異很大 一般對生態(tài)系統(tǒng)的估價 都按不同的生態(tài)類型進行 在這一方面 鐘聲等 1998 介紹了環(huán)境價值評估的旅行費用法 孫剛 2000c 2000d 對生態(tài)系統(tǒng)服務的劃價與核算方法的討論 趙景柱等 2000 提出了生態(tài)系統(tǒng)服務的物質(zhì)量與價值量評價方法 粟娟等 2000 引進了基于能量生態(tài)學理論能值分析方法張志強 楊開忠等 2000 生態(tài)空間分析方法 研究現(xiàn)狀評述 從20世紀90年代中期至今 生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究在國內(nèi)逐漸發(fā)展起來 最初研究更多的集中在對國外生態(tài)系統(tǒng)服務概念 內(nèi)涵 評估方法的介紹以及對生態(tài)系統(tǒng)服務功能理論的探討 1997年Costanza等有關全球生態(tài)系統(tǒng)服務功能經(jīng)濟價值的研究引起了國內(nèi)學者的注意 眾多專家和學者開始對全球 區(qū)域 城市以及單一生態(tài)系統(tǒng)或者單個物種生態(tài)系統(tǒng)服務及其價值評估理論與方法進行積極探討 總的來說 我國系統(tǒng)的研究起步較晚 申請該領域研究經(jīng)費困難 支持不強 取得的重大原創(chuàng)性成果還不多 盡管如此 近年來也出現(xiàn)了不少的工作 在多方面都有所進展 一方面研究水平正在與國際水平接近 另一方面 研究成果對國家的生態(tài)政策產(chǎn)生了重大影響 生態(tài)系統(tǒng)服務付費 PES 生態(tài)補償研究 生態(tài)補償機制研究的意義 我們要建設的現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化 既要創(chuàng)造更多物質(zhì)財富和精神財富以滿足人民日益增長的美好生活需要 也要提供更多優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品以滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要 實施重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程 優(yōu)化生態(tài)安全屏障體系 構建生態(tài)廊道和生物多樣性保護網(wǎng)絡 提升生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性 習近平 十九大報告 生態(tài)補償機制研究的意義 科學目標 傳統(tǒng)的環(huán)境保護方法的不足 一條腿走路 生態(tài)補償機制研究的意義 生態(tài)補償機制研究的意義 當前 未來 公眾對生態(tài)系統(tǒng)服務的巨大需求 生態(tài)系統(tǒng)服務量 生態(tài)補償機制研究的意義 促進區(qū)域公平正義 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 副目標 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 定義內(nèi)涵 過程機制 補償標準 補償主體 補償方式 生態(tài)補償機制的定義 定義 內(nèi)涵 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 定義 內(nèi)涵 生態(tài)補償機制的定義 生態(tài)補償機制的定義 Wunder 2005 1 一種自愿的交易 2 明確定義的生態(tài)服務 ES 或可能保障這種服務的土地利用 3 至少有一個生態(tài)系統(tǒng)服務購買者4 一個生態(tài)系統(tǒng)服務提供者 5 當且僅當服務提供者保障服務的供給 有條件的 Wunder 2005 indefiningPESas a avoluntarytransactionwhere b awell definedenvironmentalservice oralanduselikelytosecurethatservice c isbeing bought bya minimumone servicebuyer d froma minimumone serviceprovider e ifandonlyiftheserviceprovidersecuresserviceprovision conditionality 生態(tài)補償機制的定義 生態(tài)補償機制是一種將環(huán)境非市場的 具有外部性的價值轉(zhuǎn)化為對環(huán)境保護者財政激勵的經(jīng)濟制度 徐中民 2011 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 定義 內(nèi)涵 生態(tài)補償機制的內(nèi)涵 對生態(tài)環(huán)境本身保護 恢復 或破壞的成本進行補償或賠償 將經(jīng)濟效益的外部性內(nèi)部化的行為 對個人或區(qū)域保護生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)建設的投入或放棄發(fā)展機會的損失的經(jīng)濟補償 對具有重大生態(tài)價值的區(qū)域或?qū)ο筮M行保護性投入 副目標 扶貧 增加貧困人口的生計資本 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 定義 內(nèi)涵 經(jīng)濟學研究 1 理解自然過程 土地利用 水文影響 碳購買者 水使用者的福利 受益者的福利 降低排放 生態(tài)系統(tǒng)服務 水資源服務 碳蓄積 多樣性保護 支付 3 給服務提供者付費 確定生態(tài)系統(tǒng)服務及其供給 2 向服務使用者收費 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 定義 內(nèi)涵 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 補償標準 補多少 錢 物 采用PES保護森林 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 補償標準 補償標準 提供生態(tài)服務的機會成本 生態(tài)系統(tǒng)服務的價值 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 補償標準 生態(tài)補償機制研究的內(nèi)容 補償標準 機會成本如何確定 生態(tài)系統(tǒng)服務與主體功能區(qū)戰(zhàn)略 研究案例 湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務與價值評估 研究區(qū)概況 研究區(qū)概況 1990年黃岡市域湖泊水體信息 數(shù)據(jù)與方法 一 原理 數(shù)據(jù)與方法 一 數(shù)據(jù)與方法 一 選用完全覆蓋研究區(qū)域的landsatTM遙感數(shù)據(jù)為基本數(shù)據(jù)源 研究時相分別為2000年8月3日 2010年8月20日 空間分率為30m 30m 2期影像的成像時間基本一致 在進行時序演化分析時具有可比性 數(shù)據(jù)與方法 一 黃岡地區(qū)湖泊信息的提取 應用erdasimagine9 1遙感應用軟件進行建模提取 數(shù)據(jù)與方法 一 通過提取操作實現(xiàn)的水體信息局部截圖 數(shù)據(jù)與方法 一 將水體img格式數(shù)據(jù)導入arcgis9 0軟件中 添加行政邊界數(shù)據(jù) 得到如下結果 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 圖12000年黃岡市域湖泊信息提取 圖22010年黃岡市域湖泊信息提取 數(shù)據(jù)與方法 一 利用arcgis9 0軟件的遙感影像屬性表的統(tǒng)計功能 統(tǒng)計黃岡地區(qū)湖泊像元 求算湖泊面積 數(shù)據(jù)與方法 二 S的獲取 表1 黃岡市2000年湖泊像元個數(shù)統(tǒng)計 表2 黃岡市2010年湖泊像元個數(shù)統(tǒng)計 表3黃岡市2000年與2010年湖泊面積 數(shù)據(jù)與方法 一 注意不同的數(shù)據(jù)源及時間 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 基點 謝高地 2008 一個基于專家知識的生態(tài)系統(tǒng)服務價值化方法 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 數(shù)據(jù)與方法 二 的獲取 假設 單位面積湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務價值