蒋高明的博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/蒋高明 中国科学院植物研究所研究员,从事植物生态学研究

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生态系统、生态系统服务与生态功能区划

已有 8399 次阅读 2009-7-9 15:32 |个人分类:环保呐喊|系统分类:科研笔记| 生态系统, 生态系统服务, 生态功能区划

蒋高明  

  自从上世纪30年代,英国学者坦斯勒(A. G. Tansley)提出生态系统概念以来,这个术语在当今世界实现了前所未有的普及程度。生态系统服务、生态系统健康、生态系统管理、生态系统监测与预警等等新术语不断出现在国内外学术刊物上,并逐渐从学术圈走向人们日生活中。但这并不意味着人们对这一生态学这门学科有多么感兴趣,而是他们对周围生态环境的发生变化表现出的高度关注。在生态系统的最初定义中,坦氏并没有将人这一要素考虑在内,那个时候学者关注的生态系统还是纯自然的,对生态系统的理解,还是居住在同一地区的动植物及其与环境的自然结合体。
  
  工业革命以来,人类首次深刻意识到生存环境的重要性,全球变化、生物多样性下降、环境污染、臭氧层扩大、人口爆炸、能源危机、水危机、粮食危机等重大环境问题,是一两个世纪之前的人类所不曾面临的。现在,有识之士开始提出这样的问题:我们身边生态系统还能够为人类提供多少服务?当前理解生态系统,就不能不谈人这一最重要的要素了。生态(Ecology)和经济(Economy)这两个术语的英文名称都以Eco开头,但在实际生活中,它们是一对敌人(Enemy),保护生态就要牺牲经济,发展经济就要牺牲生态,这一悖论困惑了无数经济学家和生态学家。人们试图在两者之间寻找一个平衡点,这个平衡点可能就存在于生态系统服务这一新做法了。有一点是肯定的,人类的命运取决于人类发展所选择的道路。如果全人类都采取欧美那样的发展模式,地球资源将远远不能满足人类实际需求。

  众所周知,生态系统是一个开放系统,为了维系自身的稳定,生态系统需要不断吸收能量;同时,许多基础物质在生态系统中还会不断循环,其中碳循环与全球温室效应密切相关。人类活动强烈地影响了生态系统的上述功能,温室气体上升就是明显的例子。生态系统最显著的特征是物质生产,初级生产者为地球上一切的异养生物提供营养物质,它们是全球生物资源的营造者。而异养生物对初级生产的物质进行取食加工和再生产而形成次级生产。初级生产和次级生产为人类提供几乎全部的食品,工农业生产的原料。人类要想在地球上生存下去,就必须可持续地利用生态系统的所提供的服务,而不能急功近利,杀鸡取卵。

  人们对生态系统的研究,往往涉及到结构、功能、动态过程诸方面,初期仅着力于结构的描述和分析。为解决当前生产和社会面临的现实问题,生态学者加强了生态系统功能和过程研究力度。近年来,生态系统服务(Ecosystem services),或社会公益功能研究引起了生态学家的密切关注。生态系统的服务这个概念提出,显然是站在人的立场之上的,即我们希望生态系统和生物多样性为人类提供某种服务。有钱人或富裕国家的人群有义务为落后国家的人群提供经济上的援助,甚至直接付费,因为后者为保护地球生态系统和生物多样性,以其相对落后的经济发展速度,保护了地球生态环境,这种牺牲应得到补偿。笔者最近在日本Hayama参加“亚欧环境论坛第7次圆桌会议”,40多个国家的50多名科学家、政治家、企业家、银行家、慈善家、媒体工作者聚集在一起,讨论的主题就是如何让那些责任人为生态服务买单,他们制造了一个时髦的名词即PES(Payment for Ecosystem Service),研究如何实行使用生态系统服务的有偿支付制度。
  
  从人类的角度来看,生态系统服务指人类从生态系统获得的所有好处,有人总结为提供食物、提供生活必需品和药物、生物防治、保护和改善环境、土壤形成及其改良、减缓干旱和洪涝灾害、净化空气和调节气候、净化人类心灵、促进文化多样性发展,等等。由于长江上游乱采乱伐,发生严重的水土流失,每年流入长江的泥沙达24亿吨,著名学者王战先生早年担忧的长江,不幸成为中国的第二条“黄河”。1998年长江流域的那场特大洪水,就与上游的生态破坏直接有关。那场大水造成了造成的直接经济损失就超过2000亿人民币,造成2150多万公顷农作物受灾。可见,生态破坏明显会造成经济损失,而良好的生态必须得到有偿服务的补偿才能避免生态退化。

  我们要求生态系统持续提供良好的服务,就必须对其进行科学管理,这是从管理者的角度来规范人们的日常行为。对生态系统的管理实质上是对人的管理,但管理什么,如何管理?人们是莫衷一是的。仅从人们对生态系统管理的五花八门的定义中,就可以看出生态系统管理的难度,及其不成熟性。我们在各种学术刊物上,看到的生态系统管理概念就有十五六种,政府机构与专家学者眼里的生态系统管理不一样;即便是在政府机构之间,他们理解的生态系统管理也不一致;学者之间给出的定义差别就更大了。如美国林业局眼里的生态系统管理,是一种基于生态系统知识的管理和评价方法,这种方法将生态系统结构、功能和过程,社会和经济目标的可持续性融合在一起;美国内务部和土地管理局则认为,生态系统管理要求考虑总体环境过程,利用生态学、社会学和管理学原理来管理生态系统的生产、恢复或维持生态系统整体性和长期性的功益和价值,将人类、社会需求、经济需求整合到生态系统中;美国国家环保局理解的生态系统管理,是指恢复和维持生态系统的健康、可持续性和生物多样性,同时支撑可持续的经济和社会。学者方面,Agee & Johnson认为生态系统管理涉及到调控生态系统内部结构和功能,输入和输出,并获得社会渴望的条件;Overbay 则利用生态学、经济学、社会学和管理学原理仔细地和专业地管理生态系统的生产、恢复,或长期维持生态系统的整体性和理想的条件、利用、产品、价值和服务;Wood 则认为,生态系统管理就要综合利用生态学、经济学和社会学原理管理生物和自然系统,以保证生态系统的可持续性、自然界多样性和景观的生产力,等等。可见学者眼里的生态系统管理,恰正如盲人摸象,均强调其熟悉的内容,很少有人从另外一个角度来看问题,即生态系统需要管理的是人,生态系统本事不需要我们管理什么。

  既然要对生态系统进行管理,就需要对管理的对象进行“划片”,这样便于管理,于是生态功能区划应运而生。生态功能区划是基于生态系统的地理框架,与生态区比较,生态功能区强调人文活动对生态系统提供产品和服务能力的影响,并反映人类的价值判断。2007年国家环境部根据《中共中央国务院关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》和《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》,组织编制了《国家环境保护“十一五”科技发展规划》。该规划强调,要加大生态环境监察力度,抓紧制订生态功能保护区法规,建立生态功能保护区监管协调机制,制定不同类型生态功能保护区管理办法,发布禁止、限制发展的产业名录。加强生态功能保护区环境执法能力,组织相关部门开展联合执法检查。到2020 年,在生态脆弱区建立起比较完善的生态保护与建设的政策保障体系、生态监测预警体系和资源开发监管执法体系;生态脆弱区40%以上适宜治理的土地得到不同程度治理,水土流失得到基本控制,退化生态系统基本得到恢复,生态环境质量总体良好;区域可更新资源不断增值,生物多样性保护水平稳步提高。



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