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    我國學者在生態系統服務權衡協調方法研究方面取得重要進展

    日期 2019-04-12   來源:地球科學部   作者:張朝林 鄭袁明  【 】   【打印】   【關閉

      在國家自然科學基金項目(批準號:41871217)等資助下,中國科學院生態環境研究中心鄭華團隊在生態系統服務權衡協調方法研究領域取得重要進展。相關成果以"Realizing the Values of Natural Capital for Inclusive, Sustainable Development: Informing China’s New Ecological Development Strategy "(實現自然資本的包容性、可持續發展價值:中國新生態發展戰略的啟示)為題,2019年4月5日在線發表于Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(《美國科學院院刊》)。論文鏈接:https://doi.org/10.1073/pnas.1819501116。西安交通大學、海南省環境科學研究院、加拿大麥吉爾大學、美國斯坦福大學等單位參與了這一研究。

      生態系統為人類提供了一系列的產品和調節、文化服務,支撐經濟社會發展和生存環境條件。但生態系統的產品提供與調節、文化服務常存在權衡關系,導致生態系統管理往往面臨兩種困境:以犧牲生態系統調節和文化服務為代價,獲得產品供給服務能力的提升;或者生態系統調節和文化服務的重點保護,導致區域貧困化。因此,如何通過科學有效的方法協調生態系統產品供給與調節、文化服務的權衡關系,是實現包容性增長和可持續發展的關鍵,也是國內外學者和生態系統管理者關注的焦點。以中國科學院生態環境研究中心鄭華研究員主導的研究團隊綜合采用定位觀測、生態系統服務評估模型、社會調查等手段,定量揭示了海南島中部山區生態功能區1998-2017年橡膠生產對土壤保持、總氮保持、總磷保持、洪水調蓄、固碳等生態系統服務和熱帶森林生境的負面影響,建立了綜合分析生態系統產品供給、調節服務、生物多樣性和農戶生計的方法,研究發現:盡管橡膠生產的增加損害了熱帶森林生境和土壤保持、總氮保持、總磷保持、洪水調蓄和固碳等生態系統服務,但采用統籌考慮自然與社會經濟目標、發揮土地生態系統多功能屬性的生態系統服務權衡協調方法,不僅能提高土壤保持、洪水調蓄、總氮保持、總磷保持等調節服務20%以上,而且能提高約一倍的農戶收入,該方法還有助于應對由單一作物欠收和市場價格波動導致的農戶生計脆弱性。

      這一研究表明:生態系統管理并不是必需要權衡產品供給與調節服務,基于生態學原理的農林復合生態系統管理,可以擁有高價值、高產量的生產系統,既保障農戶生計,又支撐自然生態系統的重要功能。研究成果所建立的綜合分析生態系統產品供給、調節服務、生物多樣性和農戶生計的方法,對于南亞和東南亞地區定量揭示森林經營的雙重效應、協調生態系統產品供給與調節服務關系具有廣泛應用價值。研究提出的管理生態系統服務權衡的方法,也為廣大人工林地區協調生態系統產品供給與調節服務關系提供了一種新的策略。

    圖. 土地利用/覆蓋變化(A)和實施土地管理情景(B和C)對生態系統服務的影響。其中:A表示1998-2017年實際土地利用變化對生態系統服務的影響(包括橡膠生產擴張),紅色表示生態系統服務退化,藍色表示生態系統服務提升,顏色越深,表示相對變化越大;B表示與2017年相比,1998-2017年橡膠林不擴張情景下,生態系統服務的變化;C表示與2017年相比,2017年單一種植的橡膠林轉變為間作其他林下作物橡膠林情景下,生態系統服務的變化。最下面一行花瓣圖中,黑色實線圓環表示比較的基線,花瓣越長,表示具體某一生態系統服務越高




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