水生所提出增強生態(tài)系統(tǒng)服務的新方法
近日，中國科學院水生生物研究所蔡慶華研究員團隊在國際生態(tài)學領域權威期刊《Frontiers in Ecology and the Environment》 （IF 5y=11.9）上發(fā)表題為“Managing strategic linkages among natural and human systems can enhance ecosystem services”的學術論文。該研究提出了管理人類系統(tǒng)與自然系統(tǒng)之間的聯(lián)系以增強生態(tài)系統(tǒng)服務的新方法。
全球變化深刻影響生態(tài)系統(tǒng)的功能與服務供給。團隊前期研究結果發(fā)現(xiàn)（Interactions between climate and land-use/cover changes exhibit spatiotemporal asymmetries that influence water yield，Journal of Hydrology），氣候變化和土地利用改變對中國各流域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)水量存在不對稱的相互作用。在應對全球變化對生態(tài)-人類系統(tǒng)可持續(xù)性帶來嚴峻挑戰(zhàn)的背景下，本研究基于集合生態(tài)系統(tǒng)理論，提出一個系統(tǒng)性管理框架。該框架從科學、管理及政策層面提供支持，旨在通過考察跨越不同景觀的非生物和生物流動（如水和生物移動）來整合人類系統(tǒng)和自然系統(tǒng)及其聯(lián)系，從而加強生態(tài)系統(tǒng)服務管理。一方面，由于景觀提供了多重生態(tài)系統(tǒng)服務（如水資源），其固有的動態(tài)和特征涵蓋了供需區(qū)域之間廣泛的轉移-即生態(tài)系統(tǒng)服務流。另一方面，非生態(tài)系統(tǒng)服務流（即那些不在供需區(qū)域之間的轉移，例如自然生態(tài)系統(tǒng)之間的物種擴散）可以影響景觀中生態(tài)系統(tǒng)服務流的動態(tài)變化。通過管理這些自然與人類系統(tǒng)間的復雜互動，能夠指導制定針對性的土地利用規(guī)劃、保護與恢復策略，動態(tài)配置不同景觀單元，從而充分發(fā)揮其社會經(jīng)濟效益，有效應對全球變化。
圖 1. 生態(tài)系統(tǒng)服務流和非生態(tài)系統(tǒng)服務流示意圖。生態(tài)系統(tǒng)服務流是供需區(qū)域之間發(fā)生的動態(tài)交換。這些包括例如（a）畜牧、（b）漁業(yè)、（c）農(nóng)業(yè)、（d）授粉以及（e）生態(tài)旅游等帶來的利益轉移。非生態(tài)系統(tǒng)服務流發(fā)生在供應區(qū)域之間或內(nèi)部，并可通過生態(tài)系統(tǒng)相互作用影響彼此提供服務的能力，如，（f）非生態(tài)系統(tǒng)服務流將水資源從森林轉移到草原，（g）森林內(nèi)野生動物的移動；此外，非生態(tài)系統(tǒng)服務流也存在于需求區(qū)域之間，并可通過人口流動影響人口規(guī)模和結構及其各自的服務需求，如，（h）在城市和農(nóng)村間的人口移動。
為進一步推動該框架的實際應用（圖2），本研究提出如下建議：一是將景觀連通性系統(tǒng)整合進生命周期評價方法體系中，拓展傳統(tǒng)評價方法在空間異質(zhì)性和生態(tài)關聯(lián)性方面的分析，更精準地評估人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的多維影響；二是整合來自生態(tài)學、水文學、經(jīng)濟學和其他社會科學等不同領域的實證和理論知識，以增進對生態(tài)系統(tǒng)服務功能的多重影響及其復雜相互作用的理解；三是進一步發(fā)展集合生態(tài)系統(tǒng)和流域生態(tài)學理論，加強自然與人類系統(tǒng)的有機融合，為基于自然的解決方案提供堅實的理論支撐和實踐路徑；四是將景觀動態(tài)納入生態(tài)系統(tǒng)服務管理，積極進行戰(zhàn)略規(guī)劃并持續(xù)監(jiān)督；五是在治理層面，建立跨行政邊界的協(xié)調(diào)機制，促進政府、社區(qū)、企業(yè)及科研機構等多方主體共同參與，建設開放數(shù)據(jù)平臺、推動政策聯(lián)動與整合管理，協(xié)同優(yōu)化生態(tài)效益、社會公平與經(jīng)濟可持續(xù)性，最終實現(xiàn)人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的長遠目標。
圖2. 邁向可持續(xù)景觀動態(tài)管理所面臨的挑戰(zhàn)及規(guī)劃要點
水生所為第一完成單位，水生所博士后文紫豪為第一作者，中國科學院臺灣青年訪問學者丘明智為通訊作者。該工作在蔡慶華研究員的統(tǒng)籌指導下完成。加州大學伯克利分校為研究合作單位。該研究得到了國家自然科學基金等項目的資助。
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