生态系统服务评价.pptx

661 1 生态系统服务的概念及其性质生态系统服务的概念及其性质一、生态系统服务研究进展概况一、生态系统服务研究进展概况 Holdern Holdern和和EhrlichEhrlich于于19741974年首次提出了生态系统服务的概年首次提出了生态系统服务的概 念，念，CairnsCairns、CostanzaCostanza等先后发表文章加以论述。等先后发表文章加以论述。国际科学联合委员会国际科学联合委员会19911991年组织了关于生物多样性与生态年组织了关于生物多样性与生态 系统服务功能以及生态系统服务功能经济评价的讨会系统服务功能以及生态系统服务功能经济评价的讨会.1998 1998年，世界千年生态系统评估年，世界千年生态系统评估(Millennium ecosystem(Millennium ecosystem Assessment,MA)Assessment,MA)管理委员会成立管理委员会成立.其目的是通过对全球生其目的是通过对全球生 态系统的综合评估，为态系统的综合评估，为2121世纪有效地管理地球生态系统提世纪有效地管理地球生态系统提 供决策信供决策信.美国生态学会组织了以美国生态学会组织了以Gretchen DailyGretchen Daily负责的研究小组，负责的研究小组，对生态系统服务的功能进行了系统的研究。对生态系统服务的功能进行了系统的研究。近年来，以近年来，以DaliyDaliy主编的主编的生态系统服务；人类社会对自然生态系统服务；人类社会对自然 生态系统的依赖性生态系统的依赖性一书为标志，一个研究生态系统服务一书为标志，一个研究生态系统服务 的热潮正在兴起。的热潮正在兴起。二、生态系统服务的概念二、生态系统服务的概念 Daliy(1997)Daliy(1997)定义生态系统服务是指自然生态系统定义生态系统服务是指自然生态系统 及其及其 物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过 程。程。该定义强调该定义强调3 3点点:生态系统服务对人类生存的支持生态系统服务对人类生存的支持.发发 挥服务的主体是自然生态系统挥服务的主体是自然生态系统.自然生态系统通过状况和自然生态系统通过状况和 过程发挥服务。过程发挥服务。19991999年年DailyDaily等将生态系统服务的定义更加明确化表述为等将生态系统服务的定义更加明确化表述为:Ecosvstem services refers to awide range of Ecosvstem services refers to awide range of onditions and processes through natu-ral onditions and processes through natu-ral ecosystem and the species,that are part of ecosystem and the species,that are part of them,help sustain and fulfill human life them,help sustain and fulfill human life 明确化的定义在前述明确化的定义在前述3 3点的基础上强调了生态系统状点的基础上强调了生态系统状 况和过程的广泛性、生物物种的生态系统性两个方而。况和过程的广泛性、生物物种的生态系统性两个方而。661 1 生态系统服务的概念及其性质生态系统服务的概念及其性质二、生态系统服务的概念二、生态系统服务的概念 1999 1999年董全将生态系统服务定义为年董全将生态系统服务定义为:“:“自然生物过程产生自然生物过程产生 和维持的环境资源方而的条件和服务和维持的环境资源方而的条件和服务”.。欧阳志云、王如松将生态系统服务定义为生态系统与生态欧阳志云、王如松将生态系统服务定义为生态系统与生态 过程所形成的及所维持的人类赖以生存的自然环境与效过程所形成的及所维持的人类赖以生存的自然环境与效 用。用。上述定义暗含了生态系统服务对人类生存的支持上述定义暗含了生态系统服务对人类生存的支持.同同 时指出是自然过程产生和维持的时指出是自然过程产生和维持的.通过环境资源的条件和通过环境资源的条件和 服务对人类社会起作用。服务对人类社会起作用。661 1 生态系统服务的概念及其性质生态系统服务的概念及其性质三、自然生态系统服务的性质三、自然生态系统服务的性质自然生态系统自然生态系统(包括自然资包括自然资本、功能、多本、功能、多样性和其它特样性和其它特征征人工生态系统人工生态系统(包括城市、农包括城市、农业、工业和水业、工业和水产养殖等产养殖等)影响影响服务服务热耗热耗自然生态系统服务自然生态系统服务 性能是客观存在的性能是客观存在的系统服务性能与生系统服务性能与生 态过程密不可分地态过程密不可分地 结合在一起，它们结合在一起，它们 都是自然生态系统都是自然生态系统 的属性的属性自然作为进化的整自然作为进化的整 体，是生产服务功体，是生产服务功 能的源泉能的源泉自然生态系统是多自然生态系统是多 种性能的转换器种性能的转换器661 1 生态系统服务的概念及其性质生态系统服务的概念及其性质662 2 生态系统服务的内容生态系统服务的内容 满足和支持人类生存和发展的自然生态系统状况和过程满足和支持人类生存和发展的自然生态系统状况和过程是多种多样的。是多种多样的。CostanzaCostanza等等把大把大量量的、分散的研究的、分散的研究工作工作加以总结，加以总结，把它把它们归纳为们归纳为1717类。类。DailvDailv将其归纳为将其归纳为1515类。董全探讨分析为类。董全探讨分析为1111类。类。662 2 生态系统服务的内容生态系统服务的内容一、有机质的生产与生态系统产品一、有机质的生产与生态系统产品二、生物多样性的产生与维护二、生物多样性的产生与维护三、净化空气和调节气候三、净化空气和调节气候四、减缓干旱和洪涝灾害四、减缓干旱和洪涝灾害五、维持土壤功能五、维持土壤功能六、传粉、传播种子六、传粉、传播种子七、控制有害生物七、控制有害生物八、保护和改善环境质量八、保护和改善环境质量九、休闲、娱乐九、休闲、娱乐感官、心理和精神益处感官、心理和精神益处十、精神文化的源泉十、精神文化的源泉生态美的感受生态美的感受 是生态系统最显著的是生态系统最显著的 特征之一特征之一 为人类提供几乎全部为人类提供几乎全部 的食品的食品 许多植物是重要的药许多植物是重要的药 物来源物来源 是地球是显著的外部是地球是显著的外部 特征特征 为是自然生态系统生为是自然生态系统生 产和生态服务的基础产和生态服务的基础 和源泉和源泉 是天然的过滤器是天然的过滤器 具有防风、增湿、调具有防风、增湿、调 温等多种功能。温等多种功能。植物的生长发育提供场所植物的生长发育提供场所 为植物保存并提供养分为植物保存并提供养分 土壤在有机质的还原中起着关土壤在有机质的还原中起着关键作用键作用 由有机质还原形成简单无机物由有机质还原形成简单无机物最终作为营养特返回植物最终作为营养特返回植物 土壤在氮、碳、硫等大量营养土壤在氮、碳、硫等大量营养元素的循环中起着关键作用。元素的循环中起着关键作用。天敌在自然生态系统天敌在自然生态系统 中发挥着控制有害生中发挥着控制有害生 物、限制潜在有害生物、限制潜在有害生 物数量的作用物数量的作用 为人类进行生物防治为人类进行生物防治 提供良好的服务功能提供良好的服务功能662 2 生态系统服务的内容生态系统服务的内容663 3 生态系统服务价值评价及方法生态系统服务价值评价及方法一、生态系统服务价值评价一、生态系统服务价值评价 直接价值直接价值 显著实物型直接价值显著实物型直接价值 消耗性使用价值消耗性使用价值 生产性使用价值生产性使用价值 非显著实物型直接价值非显著实物型直接价值 此类价值现在生物此类价值现在生物 多样性为人类所提供的多样性为人类所提供的 服务，虽然是无实物形服务，虽然是无实物形 式，但仍然是可以感觉式，但仍然是可以感觉 且能够为个人直接消费且能够为个人直接消费 的价值。的价值。是指没有经过市场而被当是指没有经过市场而被当地居民直接消耗的生物资地居民直接消耗的生物资源产品的价值。消耗性利源产品的价值。消耗性利用价值很少在国家收益帐用价值很少在国家收益帐目上反映，但这并非办不目上反映，但这并非办不到，可以通过市场价值机到，可以通过市场价值机制来估计其假定市场上出制来估计其假定市场上出售的价值。因而可以将其售的价值。因而可以将其定为一定量的经济价值。定为一定量的经济价值。指经过市场交易的那部分指经过市场交易的那部分生物资源产品的商品价值，生物资源产品的商品价值，如木材、药材、薪材及粮如木材、药材、薪材及粮食、果品等，这些产品对食、果品等，这些产品对国民经济具有重要影响。国民经济具有重要影响。生产性使用价值可以反映生产性使用价值可以反映在国家收益帐目上，这是在国家收益帐目上，这是反映生物资源价值的仅有反映生物资源价值的仅有途径，可通过测算消费者途径，可通过测算消费者对消耗资源数量的意图而对消耗资源数量的意图而估算，亦可直接从市场对估算，亦可直接从市场对消耗资源的需求曲线而求消耗资源的需求曲线而求得。得。间接价值间接价值 间接价值主要指生态系统的功能价值，或环境的服务价间接价值主要指生态系统的功能价值，或环境的服务价 值，国外常称之为值，国外常称之为“环境的公益效能环境的公益效能”。选择价值选择价值 选择价值是指个人和社会对生物资源和生物多样性潜在选择价值是指个人和社会对生物资源和生物多样性潜在 用途的将来利用，这种利用包括直接利用、间接利用、用途的将来利用，这种利用包括直接利用、间接利用、选择利用和潜在利用。选择利用和潜在利用。遗产价值遗产价值 遗产价值是指当代人为将来某种资源保护给子孙后代而遗产价值是指当代人为将来某种资源保护给子孙后代而 自愿支付的费用。自愿支付的费用。存在价值存在价值 存在价值亦被称为内在价值，是指人们为确保某种资源存在价值亦被称为内在价值，是指人们为确保某种资源 继续存在（包括其知识存在）而自愿支付的费用。继续存在（包括其知识存在）而自愿支付的费用。一、生态系统服务价值评价一、生态系统服务价值评价663 3 生态系统服务价值评价及方法生态系统服务价值评价及方法663 3 生态系统服务价值评价及方法生态系统服务价值评价及方法 二、生态系统服务价值评价评估方法二、生态系统服务价值评价评估方法二、生态系统服务价值评价评估方法二、生态系统服务价值评价评估方法663 3 生态系统服务价值评价及方法生态系统服务价值评价及方法二、生态系统服务价值评价评估方法二、生态系统服务价值评价评估方法 替代市场技术替代市场技术 它是以它是以“影子价格影子价格”和消费者剩余来表达生和消费者剩余来表达生 态系统服务功能的价值。评价方法有多种，包括态系统服务功能的价值。评价方法有多种，包括 费用支出法、市场价值法、机会成本法和享乐法费用支出法、市场价值法、机会成本法和享乐法 等。等。模拟模拟市场技术市场技术 它是以支付意愿法和净支付意愿来表达，其它是以支付意愿法和净支付意愿来表达，其 评价方法只有条件价值法一种。评价方法只有条件价值法一种。663 3 生态系统服务价值评价及方法生态系统服务价值评价及方法三、生态系统服务价值评价评估意义三、生态系统服务价值评价评估意义 从理论上表明，生态系统众多的服务是永从理论上表明，生态系统众多的服务是永 远无法替代的，它提醒人们必须给产生这远无法替代的，它提醒人们必须给产生这 些服务的自然存在量给予足够的重视。些服务的自然存在量给予足够的重视。反映生态系统的价值，即象资源一样，服反映生态系统的价值，即象资源一样，服 务也是有价值的。务也是有价值的。是众多建设项目规划的依据，即要对因项是众多建设项目规划的依据，即要对因项 目因影响生态环境质量而减少的服务功能目因影响生态环境质量而减少的服务功能 要进行评价。要进行评价。663 3 生态系统服务价值评价及方法生态系统服务价值评价及方法以海南岛为例以海南岛为例海南岛生态系统类型及生态功能评价指标体系海南岛生态系统类型及生态功能评价指标体系应用生态学报，应用生态学报，20042004：15(8)1395-149215(8)1395-14923793997265016761354836467674462879855135581296455564234366621016524面积面积(hm2)6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例1.1.水水分分涵涵养养 方法原理方法原理 地表覆盖层涵水量地表覆盖层涵水量 地表凋落物涵水量地表凋落物涵水量 林冠截留降水量林冠截留降水量 可采用实测值或经验公式可采用实测值或经验公式 林下土壤层涵水量林下土壤层涵水量 根据土壤孔隙度计算根据土壤孔隙度计算 土壤理论蓄水量土壤理论蓄水量 =土壤层平均厚度土壤层平均厚度非毛细管孔隙度非毛细管孔隙度 根据土壤理化性质估算根据土壤理化性质估算 (Rawlsetal,1982)(Rawlsetal,1982)式中：式中：M M地表凋落层持水量地表凋落层持水量(mm)(mm)W W地表凋落层现存量地表凋落层现存量(t/hm(t/hm2 2)式中：式中：v v土壤水分体积百分率土壤水分体积百分率VsaVsa土壤含沙百分率土壤含沙百分率VsiVsi土壤含泥百分率土壤含泥百分率VclVcl土壤含粘土百分率土壤含粘土百分率VorVor土壤有机质百分率土壤有机质百分率b b土壤容重土壤容重a,b,c,d,e,fa,b,c,d,e,f为系数为系数，其确其确定可参看定可参看(Kern)(Kern)四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 1.1.水水分分涵涵养养 评价结果评价结果采用替代工程以水库蓄采用替代工程以水库蓄水成本对该功能价值化水成本对该功能价值化四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 2.2.保保持持土土壤壤 生态系统保持土壤评价指标及其计量方法生态系统保持土壤评价指标及其计量方法四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 2.2.保保持持土土壤壤 表土流失量减少或侵蚀模数变化量及其价值量化表土流失量减少或侵蚀模数变化量及其价值量化 土壤侵蚀量变化计算土壤侵蚀量变化计算 通过比较森林与不同植被通过比较森林与不同植被(一般用裸地作为对照一般用裸地作为对照 潜在潜在)的土壤侵蚀量的土壤侵蚀量(现实现实)，其差值即为森林，其差值即为森林 减少土壤流失或侵蚀模数量的变化。减少土壤流失或侵蚀模数量的变化。采用减少土地废弃价值估算采用减少土地废弃价值估算 根据土壤保持量和土壤表土平均厚度根据土壤保持量和土壤表土平均厚度 0.60.6来来 推算因土壤侵蚀而造成的废弃土地面积推算因土壤侵蚀而造成的废弃土地面积 ,再用再用机机 会成本法会成本法计算得因土地废弃而失去的年经济价值计算得因土地废弃而失去的年经济价值 式中式中 ,为减少土地废弃的经济效益为减少土地废弃的经济效益 (元元年年 -1-1),),为土壤保持量为土壤保持量 (年年 -1-1),),i iP Pi i为第为第i i类生态系统林业年均收益类生态系统林业年均收益 (元元-2-2),),为土壤容重为土壤容重 (-3-3)四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 2.2.保保持持土土壤壤 防止养分流失防止养分流失 养分含量计算养分含量计算 测定土壤表土的养分含量，然后根据不同的侵蚀测定土壤表土的养分含量，然后根据不同的侵蚀 强度，计算出不同强度的养分流失量。强度，计算出不同强度的养分流失量。采用采用影子价格影子价格进行经济量化进行经济量化 式中式中 ：为保护土壤肥力的经济效益为保护土壤肥力的经济效益 (元元年年 -1-1)为土壤保持量为土壤保持量 (年年 -1-1)为土壤中氮、磷、钾的纯含量为土壤中氮、磷、钾的纯含量 为化肥平均价格为化肥平均价格 (元元)四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 2.2.保保持持土土壤壤 防止水库等泥沙淤积防止水库等泥沙淤积 计算水库等泥沙淤积量计算水库等泥沙淤积量 统计区域内水库统计区域内水库(湖泊、河渠等湖泊、河渠等)泥沙淤积量泥沙淤积量(经经 调查与统计调查与统计，该区域为，该区域为24%)功能经济量化功能经济量化(采用替代工程法采用替代工程法)式中：式中：为减轻泥沙淤积的经济效益为减轻泥沙淤积的经济效益 (元元年年 -1-1)为土壤保持量为土壤保持量 (年年-1-1)为水库工程费用为水库工程费用 (元元-3-3)为土壤容重为土壤容重 (-3-3)四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 2.2.保保持持土土壤壤 评价结果评价结果四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 方法原理方法原理 循环物质量的计算循环物质量的计算 采用土壤库养分持留采用土壤库养分持留 法法，从物质量的角度从物质量的角度 定量评价生态系统中定量评价生态系统中 全氮、有效磷、有效全氮、有效磷、有效 钾等常量营物质的循钾等常量营物质的循 环功能环功能。价值量化价值量化 运用影子价格法将生运用影子价格法将生 态系统土壤库养分持态系统土壤库养分持 留量价值化留量价值化。3.3.维持物质循环功能维持物质循环功能 评价结果评价结果四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 4.4.固固定定COCO2 2功功能能 方法原理方法原理 基本原理基本原理 绿色植物吸收绿色植物吸收COCO2 2，进行光合作用，同时释放出，进行光合作用，同时释放出O2。评价方法评价方法 在评价过程中在评价过程中，首先根据相关资料统计各类生态系统首先根据相关资料统计各类生态系统 的净初级生长量的净初级生长量，进，进而根据生态系统每生产而根据生态系统每生产100100植物植物 干物质能固定干物质能固定1.631.632 2进行评定进行评定。植物生物量的计算可采用以下公式植物生物量的计算可采用以下公式:可根据植被的蓄可根据植被的蓄C C量计算所固定的量计算所固定的COCO2 2或释放的或释放的O O2 244g32g式中式中：为生物量为生物量 为森林类型的年蓄积量为森林类型的年蓄积量 和和 为各树种的常数为各树种的常数式中式中：为农作物生物量为农作物生物量 为经济产量为经济产量 为经济产量含水率为经济产量含水率 为经济系数为经济系数式中式中：为草原的年净生产量为草原的年净生产量为鲜草含水量为鲜草含水量 为草地年单位面积产鲜草量为草地年单位面积产鲜草量 为面积为面积 为茎根比为茎根比四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 4.4.固固定定COCO2 2功功能能 方法原理方法原理 价值量化价值量化 采用规划工程法采用规划工程法-造林成本价造林成本价(260(260元元CC-1-1)碳税法碳税法(瑞典碳税计算，瑞典碳税计算，150150美元美元CC-1-1)平均值平均值 评价结果评价结果四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 5.5.抗抗逆逆与与减减灾灾功功能能 方法原理方法原理 抗逆与减灾作用的计算抗逆与减灾作用的计算 该作用主要是针对森林生态系统，尤其是防护林。其指标主要有该作用主要是针对森林生态系统，尤其是防护林。其指标主要有降低风速、减少害天数等。可根据森林覆盖率与自然灾害发生的类降低风速、减少害天数等。可根据森林覆盖率与自然灾害发生的类型、程度、数量型、程度、数量(天数天数)或频率等的历史相关资料，进行统计分析，或频率等的历史相关资料，进行统计分析，得到森林抗逆与减灾功能大小。得到森林抗逆与减灾功能大小。价值化价值化根据减少了得灾害类型、面积等，一般采用影子价格根据减少了得灾害类型、面积等，一般采用影子价格(市场价值市场价值)进进行价值量化。行价值量化。评价结果评价结果 在本例中，根据中国沿海在本例中，根据中国沿海1.8101.8104 4的海岸线上已营造防护的海岸线上已营造防护 林林1101104 4，据研究每年可为沿海地区减少因台风带来的经济损据研究每年可为沿海地区减少因台风带来的经济损 失约失约 9109108 8121012108 8元元。海南岛已有海岸防护林带海南岛已有海岸防护林带15001500，按按 比例估算比例估算，其防护功能的价值为其防护功能的价值为 1.35101.35108 81.80101.80108 8元元。四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 6.6.生生物物生生产产功功能能 方法原理方法原理 生态系统产品价值是指生态系统为人类提供的产品或服务的价生态系统产品价值是指生态系统为人类提供的产品或服务的价 值值，主要包括主要包括：农业产品及其价值农业产品及其价值，包括种植业、林业、牧业和渔业等包括种植业、林业、牧业和渔业等。其价值根其价值根 据统计资料以年农业净产值表示生态系统在一定时期内给人类提供据统计资料以年农业净产值表示生态系统在一定时期内给人类提供 的农业服务价值的农业服务价值。森林木材价值森林木材价值，一般，一般用森林活立木价值表示森林木材价值用森林活立木价值表示森林木材价值。一般是。一般是 根据森林资源清查资料根据森林资源清查资料，统计得出森林生态系统林分各龄组的年净统计得出森林生态系统林分各龄组的年净 生长蓄积量生长蓄积量，乘以活立木林价乘以活立木林价,即得到森林生态系统各林分木材价即得到森林生态系统各林分木材价 值值。评价结果评价结果 对于本例，以对于本例，以20022002年计算年计算，海南生态系统产品价值海南生态系统产品价值 为为254061025406108 8元元 ，其中农业净产值其中农业净产值 229231022923108 8元，元，森林木材价值森林木材价值2483102483108 8元元。四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 生态系统生态服务功能综合评价结果生态系统生态服务功能综合评价结果结果表明结果表明 ：20022002年海南岛生态系统所提供的生态系统产品价值为年海南岛生态系统所提供的生态系统产品价值为 254061025406108 8元元，而生态调节功能的价值为而生态调节功能的价值为 20358810203588108 821533910215339108 8元元，是其产品价值的是其产品价值的8 8倍多倍多。四、生态系统服务价值评价评估实例四、生态系统服务价值评价评估实例6-3 6-3 生态系统服务生态系统服务 价值评价及方法价值评价及方法 664 4 各类生态系统服务价值比较各类生态系统服务价值比较一、全球生态系统服务的价值一、全球生态系统服务的价值二、中国生态系统服务的价值二、中国生态系统服务的价值664 4 各类生态系统服务价值比较各类生态系统服务价值比较二、中国生态系统服务的价值二、中国生态系统服务的价值664 4 各类生态系统服务价值比较各类生态系统服务价值比较本章思考题本章思考题1.1.生态系统服务生态系统服务一、名词解释一、名词解释二、问答题二、问答题1.1.生态系统服务有哪些主要内容？生态系统服务有哪些主要内容？2.2.生态系统服务功能有哪些价值类型？生态系统服务功能有哪些价值类型？3.3.生态系统服务价值评估主要有哪些方法？生态系统服务价值评估主要有哪些方法？4.4.试简述生态系统服务价值评估的意义？试简述生态系统服务价值评估的意义？