生态系统服务研究进展与展望
发布时间：2021-01-18 00:00
生态系统服务是指人类从自然生态系统中获得的惠益。加强气候变化背景下景观格局与生态系统服务的定量关系研究,在此基础上优化区域土地系统,是提高区域/景观提供生态系统服务能力的重要途径。评述了生态系统服务测量、相互关系和优化管理研究进展和存在的问题。强调生态系统服务物质量准确测量是价值化的基础,约束线方法在刻画生态系统服务相互关系的非线性特征和阈值方面具有较大潜力,应从人与环境耦合系统整体性出发,研发新一代的地球系统模式,在区域尺度上优化生态系统服务,这是实现区域可持续发展的景观可持续科学途径。
【文章来源】：地球科学进展. 2020,35(08)北大核心
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
可持续性景观建研究框架
将生态系统服务的载体—土地利用类型视为区域可持续发展最重要的基础设施的一部分，将它们定位于多尺度的环境系统—全球、区域、景观、生态系统的范围内，从多尺度（时间和空间）、多过程（物理过程、生物物理过程和社会经济过程）、多维度（社会、经济和环境）角度才能准确研究景观格局—生态系统服务的定量关系，基于此才能制定土地利用和景观格局优化方案。因此，各土地利用类型提供生态系统服务的能力受其所属高等级景观/区域的影响和约束，镶嵌在周围更大尺度和更高等级景观/区域内的人与环境系统范围内。气候趋向、波动和极端变化的不稳定性特征，地形地貌、土壤和植被等自然要素的空间分异或过渡性特征，人类活动（如城市化、农牧业生产和生态建设等）造成的景观镶嵌特征，这些因素共同影响景观格局与生态系统服务的定量关系，即一方面土地利用变化影响生态系统服务的种类、数量和空间分布；另一方面人类为了适应气候变化或调整社会经济发展目标改变对生态系统服务的需求而影响土地利用的类型、强度和空间配置。过去数十年的人类某些生态治理措施虽然在一定程度上缓解了生态系统退化的程度，但环境恶化仍广泛存在，究其根本原因是没有从区域/景观尺度上处理好生态系统支持服务、供给服务和调节服务的种类、数量、空间分布和相互之间的作用关系，缺乏彼此之间的协同，过多存在权衡。因此在气候变化背景下，土地利用—景观格局—生态过程/功能—生态系统服务—人类福祉相互关系的优化是实现区域可持续发展的关键性路径。
弄清人类活动作用下的土地利用/覆盖变化对区域气候的影响，通过优化土地系统，有效适应气候变化，成为全球变化研究的关键科学问题。国际科学理事会（International Council for Science,ICSU）于2010年启动了未来地球计划（Future Earth），突出强调了未来全球变化研究的基本目标是在可持续科学的指导下，有效适应全球变化，实现全球可持续发展。目前的地球系统模式（Earth System Modeling,ESM）主要关注土地系统—大气系统或人类系统—大气系统的耦合作用，关注的内容也主要是人类活动在多大程度上引起气候系统的改变，还缺乏基于生态系统服务和人类福祉的人与环境耦合系统的研究。基于生态系统服务的人与环境系统耦合的研究目标是大气系统、土地系统维持在自身环境阈值内的前提下，有效改善和提高二者满足人类福祉的能力。先前的研究已经探讨了地球系统边界（planetary boundary)[58,59]。这些全球尺度的研究发现，目前地球系统已经超越了几个边界阈值（即气候变化、生物圈完整性、土地系统变化和生物地球化学流等）。尽管“地球系统边界”研究框架极大地促进了关于全球可持续性的论述，但由于基础知识与行动之间的尺度不匹配，其潜力尚未得到充分发挥[60]。新一代的ESM应考虑将地球系统边界与生态系统服务和人类福祉耦合，加强多目标下大气系统—人类系统—土地系统耦合作用提供满足人类福祉需要的生态系统服务能力的模拟。在气候变化背景下，合理规划和约束人类活动，促进满足人类福祉需要的生态系统服务的载体—土地系统管理的持续优化，使自然环境能在长时期、大范围不发生明显退化、甚至能持续好转，同时满足当地社会经济发展对自然资源和高质量环境的需求，实现人与环境系统整体利益最佳，而非局部利益最佳，即有序人类活动[61,62]。当前全球气候变化适应研究中一个至关重要但一直被忽略的途径是景观/区域途径[17,63]。加强土地利用—景观格局—生态过程/功能—生态系统服务—人类福祉的相互关系研究是构建可持续性景观的基础。通过景观和区域尺度上的有序人类活动，优化土地利用空间格局，在减缓和适应气候变化的同时长期维持和改善生态系统服务与人类福祉，是实现区域可持续发展的必由之路。
本文编号：2983851
【文章来源】：地球科学进展. 2020,35(08)北大核心
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
可持续性景观建研究框架
将生态系统服务的载体—土地利用类型视为区域可持续发展最重要的基础设施的一部分，将它们定位于多尺度的环境系统—全球、区域、景观、生态系统的范围内，从多尺度（时间和空间）、多过程（物理过程、生物物理过程和社会经济过程）、多维度（社会、经济和环境）角度才能准确研究景观格局—生态系统服务的定量关系，基于此才能制定土地利用和景观格局优化方案。因此，各土地利用类型提供生态系统服务的能力受其所属高等级景观/区域的影响和约束，镶嵌在周围更大尺度和更高等级景观/区域内的人与环境系统范围内。气候趋向、波动和极端变化的不稳定性特征，地形地貌、土壤和植被等自然要素的空间分异或过渡性特征，人类活动（如城市化、农牧业生产和生态建设等）造成的景观镶嵌特征，这些因素共同影响景观格局与生态系统服务的定量关系，即一方面土地利用变化影响生态系统服务的种类、数量和空间分布；另一方面人类为了适应气候变化或调整社会经济发展目标改变对生态系统服务的需求而影响土地利用的类型、强度和空间配置。过去数十年的人类某些生态治理措施虽然在一定程度上缓解了生态系统退化的程度，但环境恶化仍广泛存在，究其根本原因是没有从区域/景观尺度上处理好生态系统支持服务、供给服务和调节服务的种类、数量、空间分布和相互之间的作用关系，缺乏彼此之间的协同，过多存在权衡。因此在气候变化背景下，土地利用—景观格局—生态过程/功能—生态系统服务—人类福祉相互关系的优化是实现区域可持续发展的关键性路径。
弄清人类活动作用下的土地利用/覆盖变化对区域气候的影响，通过优化土地系统，有效适应气候变化，成为全球变化研究的关键科学问题。国际科学理事会（International Council for Science,ICSU）于2010年启动了未来地球计划（Future Earth），突出强调了未来全球变化研究的基本目标是在可持续科学的指导下，有效适应全球变化，实现全球可持续发展。目前的地球系统模式（Earth System Modeling,ESM）主要关注土地系统—大气系统或人类系统—大气系统的耦合作用，关注的内容也主要是人类活动在多大程度上引起气候系统的改变，还缺乏基于生态系统服务和人类福祉的人与环境耦合系统的研究。基于生态系统服务的人与环境系统耦合的研究目标是大气系统、土地系统维持在自身环境阈值内的前提下，有效改善和提高二者满足人类福祉的能力。先前的研究已经探讨了地球系统边界（planetary boundary)[58,59]。这些全球尺度的研究发现，目前地球系统已经超越了几个边界阈值（即气候变化、生物圈完整性、土地系统变化和生物地球化学流等）。尽管“地球系统边界”研究框架极大地促进了关于全球可持续性的论述，但由于基础知识与行动之间的尺度不匹配，其潜力尚未得到充分发挥[60]。新一代的ESM应考虑将地球系统边界与生态系统服务和人类福祉耦合，加强多目标下大气系统—人类系统—土地系统耦合作用提供满足人类福祉需要的生态系统服务能力的模拟。在气候变化背景下，合理规划和约束人类活动，促进满足人类福祉需要的生态系统服务的载体—土地系统管理的持续优化，使自然环境能在长时期、大范围不发生明显退化、甚至能持续好转，同时满足当地社会经济发展对自然资源和高质量环境的需求，实现人与环境系统整体利益最佳，而非局部利益最佳，即有序人类活动[61,62]。当前全球气候变化适应研究中一个至关重要但一直被忽略的途径是景观/区域途径[17,63]。加强土地利用—景观格局—生态过程/功能—生态系统服务—人类福祉的相互关系研究是构建可持续性景观的基础。通过景观和区域尺度上的有序人类活动，优化土地利用空间格局，在减缓和适应气候变化的同时长期维持和改善生态系统服务与人类福祉，是实现区域可持续发展的必由之路。
本文编号：2983851
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