松山自然保护区生态系统服务功能价值研究

开题报告-1-松山自然保护区生态系统服务功能价值研究生命科学学院吴姗一、生态系统服务功能研究综述1生态系统服务功能研究的产生和发展1.1国外生态系统服务及其价值评估研究早在古希腊，Plato就认识到雅典人对森林的破坏导致了水土流失和水井的干涸。在美国，GeorgeMarsh是第一个用文字记载生态系统服务功能的人，他在1864年出版的《ManandNature》一书中记载：由于受人类活动的巨大影响，在地中海地区“广阔的森林在山峰中消失，肥沃的土壤被冲刷，肥沃的草地因灌溉水井枯竭而荒芜，著名的河流因此而干涸。”Marsh也意识到了自然生态系统分解动植物尸体的服务功能（MarshGP，1864）。同时，他还指出，水、肥沃的土壤，乃至我们所呼吸的空气都是大自然与其生物所赐予的。自从Tansley（1935）提出生态系统的概念后，以生态系统为基础的生态学研究已经形成了科学的体系，并且从注重生态系统结构研究逐渐向关注生态系统服务功能探索，使生态系统服务的研究取得了较大的进展。FairfieldOsborn研究了生态系统对维持社会发展的意义，他指出，只要我们注意地球上可耕种及人类可居住的地方，就可以发现水、土壤、植物与动物是人类文明得以发展的条件，乃至人类赖以生存的基础（OsbornF,1948）。Vogt是第一个提出自然资本概念的人（VogtW，1948），他在讨论国家债务时指出，耗竭自然资源（尤其土壤）资本，就会降低美国偿还债务的能力。1949年，AldoLeopold开始深入思考生态系统服务功能，他观察到狼群对牧群的自然控制作用，是狼群保持了牧群与草地生存的平衡，从而使得草地不至于退化，牛仔杀光狼群而取代狼群对牧群的控制作用是不可取得，他指出人类自身是不可能替代自然生态系统服务功能的，并指出:“土地伦理将人类自然统治者地位还原成为自然的普通一员”（LeopoldA，1949）。PaulSears（1955）则注意到了生态系统的再循环服务功能。自70年代以来，生态系统服务功能开始成为一个科学术语及生态学与生态经济学研究的分支。1970年，SCEP(StudyofCriticalEnvironmentalProblems)在《Man’sImpactontheGlobalEnvironment》报告中首次使用生态系统服务功能的“Service”一词（SCEP，1970），并列出了自然生态系统对人类的“环境服务”功能，包括害虫控制、昆虫传粉、渔业、土壤形成、水土保持、气候调节、洪水控制、物质循环与大气组成等方面。稍后，HoldenJ与EhrlichPR（HoldenJandEhrlich.P.R，1974）论述了生态系统在土壤肥力与基因库维持中的作用，并系统地讨论了生物多样性的丧失将会怎样影响生态系统服务功能，以及能否用先进的科学技术来替代自然生态系统的服务功能等问题。研究认为生态系统服务功能丧失的快慢取决于生物多样性丧失的速度，企图通过其它手段替代丧失的生态系统服务功能的尝试是昂贵的，而且从长远的观点来看是失败的。随着这些文章的引用，后来出现了自然服务功能（WestmanWE，1977）一词和生态系统服务功能一词。生态系统服务功能这一术语逐渐为人们所公认和普遍使用。国际科学联合会环境问题科学委员会（SCOPE）于1991年组织了一次会议，主要讨论了如何进行生物多样性的定量研究，促进了生物多样性与生态系统服务功能关系的研究以及生态系统服务功能经济价值评估方法的发展（SchulzeED,MooneyH,1993;TilmanD1997）,并使这一课题逐渐成为生态学研究的新热点。同一时期，美国生态学会组织了以GretchenDaily负责的研究小组，主编了《Nature’sService:SocietalDependenceonNaturalEcosystem》(1997)一书，比较系统地介绍了生态系统服务功能的概念、研究简史、服务价值评估、不同生物系统的服务功能以及区域生态系统服务功能等专题研究。Costanza等人在《Nature》上发表的“Thevalueoftheworld’secosystemservicesandnaturalcapital”一文引人注目，文章指出生态系统的公益价值和产生这种价值的自然资本积累对地球生命支持系统的功能至关紧要，它们直接和间接地为人类提供福利，因此是全球经济总价值的一部分。作者基于前人的研究以及本研究所得到的若干结果，对全球16种生物类群的17种生态系统的公益价值进行了估算。《EcologicalEconomics》杂志以论坛或专题形式汇集了有关生态系统服务功能及其价值评估的研究成果。许多学者，包括BolundP,BjorklundJ,HolmundC等从不同的角度对生态系统的服务功能及其价值评估进行了研究，例如淡水生态系统、城市生态系统、鱼类生态系统等的服务功能及其价值评估（BolundP，1999；BjorklundJ，1999；HolmundC，1999;等等）。AndrewF.S等以Costanza的研究为基础，利用当地更详细和准确的数据对巴开题报告-2-西湿地的服务功能进行了定性评价和重新估算，并对Costanza确定的各种生态系统服务功能价值进行了修正（AndrewF.S，2000）。LoomisJ等对受损河流生态系统服务功能恢复的总经济价值进行了估算（LoomisJ，etc.2000）。随着3S技术的发展，在生态学和生态系统服务功能研究上也得到了广泛应用。Konarska,KeriM等利用NOAA-AVHRR和TM数据对生态系统服务功能进行了比较研究（KeriM，etc,2002）。2002年《EcologicalEconomics》杂志综合生态学和经济学的观点对生态系统服务功能的动态和价值评估进行了专论，就评价生态系统服务功能的经济学和生态学概念、复杂系统及其评价、生态系统产品和生态系统服务功能的分类及描述等问题分别进行了专论。综上所述，国外对生态系统服务功能的研究，经历了从认识和了解生态系统的服务功能，到描述和定义生态系统服务功能，再到探讨不同区域生态系统的生态功能及所提供的服务，再到运用经济学对生态系统服务功能进行定量计算和评价，并融合了现在蓬勃发展并为广大生态学者普遍运用的3S技术，使评估生态系统服务功能更为准确。1.2中国生态系统服务及其价值评估研究中国古代风水林的建立与保护反映人们对森林保护村庄与居住环境作用的认识。尽管在古代就有了重视，我国对生态系统服务功能及其价值评估的研究起步还是比较晚。1980年我国著名经济学家许涤新率先开展生态经济学的研究，首次将生态因素与经济因素结合起来考虑。1984年，马世骏先生发表了名为“社会经济自然复合生态系统”的文章，它代表生态学家开始涉足经济学领域。在随后的几年中，人们把研究的重点放在如何实现自然与的协调发展方面，并进行了大量的实践，我国南方的桑基渔田就是典型的应用实例。1990～1995年，我国出版了一系列关于价值研究方面的著作。1991年李金昌的《资源核算论》和侯元兆的《中国森林资源核算研究》系统的阐述了自然资源价值核算的方法和理论。1995年王金南的《环境经济学》和张兰生的《实用环境经济学》代表了环境经济学理论的发展和方法研究的进展。1996年由胡涛等人组织了中国环境经济学研讨班，截止1999年共发表两册论文集,内容包括环境污染损失计量、环境效益评价、自然资源定价、生物多样性生态价值等等。这方面的代表性研究还有:徐嵩龄的《中国环境破坏的经济损失计量》。夏光、于江涛等人对环境污染带来的生态损失的经济价值方面进行了研究。毕绪岱1997年薛达元以长白山为例,对长白山自然保护区内的生物多样性经济价值进行了详细的评估。90年代以来，许多学者就生态系统服务功能进行了研究，并对其价值进行了估算。吴楚材等对张家界国家森林公园游憩效益经济评价进行了研究（吴楚材，1992）。陈应发利用费用支出法对森林游憩价值进行了评估（陈应发，1996）。欧阳志云、王如松等对生态系统服务功能及其生态经济价值评价理论与方法做了分析(欧阳志云，等1999)。欧阳志云、王效科、苗鸿对中国陆地生态系统服务功能进行了评价，探讨了中国生态系统的间接经济价值(欧阳志云，等1999)。黄兴文、陈百明对中国生态资产区划的理论与应用问题进行了探讨(黄兴文，等1999)。蒋延玲,周广胜等根据全国第三次森林资源清查资料及Costanza等的方法估算了我国38种主要森林类型生态系统服务的总价值(蒋延玲，等1999)。薛达元,包浩生,李文华等采用费用支出法、旅行费用法(TravelCostMethod)及条件价值法(ContinentValuationMethod)对长白山自然保护区生物多样性旅游价值和森林生态系统间接经济价值进行了评估(薛达元,等1999)。陈仲新，张新时参考Costanza等人的分类方法与经济参数对中国生态系统功能与效益进行了价值估算（陈仲新，张新时2000）。肖寒，欧阳志云等对海南岛生态系统土壤保持空间分布特征及生态经济价值进行了评估（肖寒，等2000）。施晓清，赵景柱等对生态系统的净化服务及其价值进行了研究，探讨了生态系统的净化价值评估的方法，并且以我国森林生态系统为例，对生态系统净化价值进行了估算（施晓清，等2001）。随着湿地研究的展开和深入，湿地生态系统的服务功能价值越来越受到人们的重视。辛琨，肖笃宁对盘锦地区湿地生态系统服务功能价值进行了估算（辛琨，肖笃宁2002）。徐慧，钱谊等对鹞落坪国家级自然保护区生态评价进行了研究（徐慧，等2002）。根据生态系统服务功能研究的过程和进展可以看出：生态系统服务功能的研究经历了由单一方面的生态系统服务功能到多方面生态系统服务，再到现在的生态系统综合服务功能研究；经历了由发现生态系统服务功能到认识生态系统服务功能，再到现在的保育生态系统的服务功能；经历了由定性描述生态系统服务功能到定量估算生态系统为人类提供的生态系统服务；经历由生态系统服务物质量评价到生态系统服务价值量的研究过程。开题报告-3-二研究内容本研究拟以华北地区唯一的国家级自然保护区——松山自然保护区为研究对象，研究：①自然保护区内的生态系统产品：包括林产品（如木材、林制品、苗木、薪材等）、林副产品（如果品、食用菌、野味等）、医药产品（如动植物药材）、工业原材料（植物纤维、橡胶、树脂、香料等）及各种产品的产量。了解生态系统产品的基础上，估算出自然保护区所提供的产品的价值。②自然保护区固定CO2和释放O2服务功能的评价在评价自然保护区固定CO2和释放O2的功能时，根据光合作用方程式，从保护区内的净初级生长量推算出松山自然保护区每年固定CO2和释放O2的量。根据物质量到价值量的原理，运用生态系统服务功能价值评价方法，评价保护区在固定CO2和释放O2方面的功能③自然保护区涵养水分服务功能的评价以松山森林生态系统为对象，了解自然保护区内年降水量和蒸散量，测算森林涵养水源能力，再运用影子工程法，评价生态系统涵养水源的服务功能的价值。④自然保护区土壤保持服务功能的评价生态系统保护土壤主要通过减少表土损失量，保护土壤肥力，减轻泥沙淤积灾害等灾害的3个相互联系的生态过程来实现其经济价值。研究松山自然保护区内土壤潜在和实际的侵蚀情况，了解自然保护区土壤保持情况，进而对其土壤保持的生态系统服务功能进行评价。⑤自然保护区净化服务功能的评价了解自然保护区周边的污染源，根据以往的研究资料，估算保护区通过吸收减少空气中硫化物、氟化氢等污染气体的情况。了解保护区对降尘和漂尘的阻挡、过滤和吸附作用，对保护区净化功能进行评价。⑥自然保护区旅游价值的研究松山自然保护区以自然景观为主体，风景资源雄厚，独具特色。区内的海坨山海拔2199.6米，为北京第二高峰，区内有天然油松林、百瀑泉、八仙洞、松月潭、雄狮饮水、金蟾望月、飞龙壁等30余处景点，各具特色，每年都吸引着众多国内外游客前来观光旅游。在评价其生态系统服务功能时，考虑其旅游价值是非常必要的。在调查游客的来源分布、人数及其费用支出，通过费用