生态系统服务功能

生态系统服务功能与全国生态功能区划生态系统服务功能生态恢复与生态系统服务功能全国生态功能区划生态系统服务功能研究生态系统服务功能生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的环境条件与效用(Daily1997)生态系统服务功能是人类从生态系统中获得的利益Ecosystemservicesarethebenefitspeopleobtainfromecosystems(MA,2003)MAConceptualFramework,2003提供产品：Provisioningservices调节功能：Regulatingservices文化服务功能：Culturalservices生命支持功能：supportingservices生态系统服务功能生态系统服务功能EcosystemServices产品提供功能Provisioningservices调节功能Regulatingservices文化功能Culturalservices支持功能Supportingservices食品纤维木材生物燃料生物化学产品与医药观赏和环境用植物遗传基因库淡水资源水电空气质量调节气候调节水土保持水质净化废弃物处理人类疾病控制生物控制授粉风暴控制文化多样性精神和宗教价值知识系统教育价值灵感美学价值社会关系文化遗产价值休闲旅游初级生产，固定碳，产氧，土壤形成，生物地化循环，水循环，生境生态系统服务功能生态系统服务功能与人类福祉MA，2005自1990年代以来，生态系统服务功能研究成为国际上生态学研究前沿领域2001，联合国启动“全球生态系统评价”(MA)，将生态系统服务功能评价作为主线，对全球生态系统评价，推动将生态学知识与人类对自然的认识成果应用于经济决策中。2004：美国生态学会，“拥挤地球的生态科学和可持续性”(EcologicalScienceandSustainabilityforaCrowdedPlanet：21stCenturyVisionandActionPlanfortheESA)生态学的最终目的是更好地理解生态系统的可持续性和生态服务功能2005，SCIENCE,Scienceofecosystemservices生态系统服务功能美国生态学会（ESA:ECO-VISIONS)按生态学研究重要性排序的关键性科学问题研究生态系统服务的科学生物多样性，物种组合及生态系统功能生物地球化学循环的生态学研究传染病的生态和进化研究生物入侵土地利用和生境的变迁淡水资源和海岸带环境生态系统服务功能2006年英国生态学会提出了14个主题，100个与政策制订相关的生态学问题，第一个主题就是生态系统服务功能研究生态系统服务功能研究的意义生态系统服务功能是人类文明的基础现代技术不能替代生态系统服务功能人类活动已对生态系统服务功能造成损害，并是当前全球性生态环境危机的根源之一生态系统服务功能评价是将人类对自然与生态系统的认识成果应用于经济决策的桥梁生态保护、生态恢复、生态系统管理的基础生态系统服务功能–由联合国秘书长于2000年发起–各国政府通过四个国际公约授权–同联合国各机构、公约、企业、非政府组织合作–有95个国家的1360位专家参加–主要结论：–全球生态系统服务功能在评估的24项生态服务中，有15项正在退化（MA，2005）–生态系统服务功能的丧失和退化将对人类福祉产生重要影响，威胁人类的安全与健康–生态系统服务功能的丧失和退化直接威胁着区域和全球的生态安全千年生态系统评估结论生态系统服务功能生态系统结构－过程－服务功能关系生态系统土壤保持、水文调节功能机制生态系统服务功能及其生态经济价值评价生态恢复与生态服务功能人类活动对生态系统服务功能影响机制土地利用改变、水文变化、气候变化等对生态服务功能的影响全国生态功能区划生态系统服务功能研究生态服务功能研究生态系统服务功能生态恢复与生态系统服务功能全国生态功能区划生态系统服务功能研究Page12植树造林的传统单一物种外来物种封山育林生物多样性维持功能水文调节功能土壤保持功能营养物质保持功能土壤肥力碳固定生态恢复目标生态服务功能恢复问题的提出生态恢复措施与途径对生态服务功能的影响研究生态恢复过程生态服务功能的演变，为揭示生态系统结构和生态过程与生态服务功能的关系提供了良好的条件和实验场所生态系统恢复与生态服务功能Page13杉木林油茶林湿地松林天然次生林生态系统结构观测•种子库•群落结构•生物量•多样性•生活型生态系统结构观测生态系统服务功能•生物多样性维持•水文调节•土壤保持•营养物质循环•土壤肥力的形成•碳贮存生态系统服务功能生态过程观测•多样性恢复过程•水文过程•微生物学过程•养分循环过程•碳分配过程生态系统过程研究思路与方法：定位观测生态系统恢复与生态服务功能生态系统恢复与服务功能土壤保持生态过程生态服务生态结构减少土壤侵蚀表土人类营养物质淤积减轻防止表土损失阻止营养物质流失减少江河泥沙淤积植被层土壤层凋落物层减缓降水对土壤的冲刷提高土壤抗蚀性减少地表径流缓冲降水能量蓄水、透水缓冲降水能量吸持降水截留降水固定土壤防止土地退化提高作物生产力减少洪涝风险生态系统恢复Page15不同生态恢复方法对生态系统服务功能的影响•生物多样性维持•水文调节•土壤保持•营养物质循环•土壤肥力的形成•碳贮存生态系统恢复与生态服务功能Page16生物多样性恢复：物种丰富度物种丰富度物种多样性森林类型乔木灌木草本乔木灌木草本湿地松林2.0006.6678.3330.1921.4141.502杉木林3.6677.0005.6670.2441.5210.894油茶林0.66712.0003.3330.0001.5910.221天然次生林6.66712.6679.3331.6252.1761.767生态系统恢复与生态服务功能Page17萌发的种子数量（粒）森林类型0-4cm4-8cm8-12cm12-16cm16-20cm合计种子密度（粒/m2）湿地松林252a116a84a21a77a550220.0±28.50a杉木林335a78ab45b16a89a563225.2±32.27a油茶林271a50b12b3a1b337134.8±21.84b天然次生林169a67b25b9a5b275110.0±16.58bF值2.663.30*6.07**2.6416.35**--5.30**土壤种子库：种子分布及密度及多样性0%20%40%60%80%100%ABCD个体组成百分比(%)草本灌木乔木0%20%40%60%80%100%ABCD物种组成百分比(%)草本灌木乔木样地丰富度物种多样性湿地松林14.1881.935杉木林17.4622.238油茶林16.3702.969天然次生林22.9183.761生态系统恢复与生态服务功能水文调节功能：年径流量0100200300400500600CKSPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes径流量Runoff(mm)00.10.20.30.40.5径流系数Runoffcoefficient20000100200300400500600CKSPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes径流量Runoff(mm)00.10.20.30.40.5径流系数Runoffcoefficient20010100200300400500600CKSPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes径流量Runoff(mm)00.10.20.30.40.5径流系数Runoffcoefficient20020100200300400500600CKSPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes径流量Runoff(mm)00.10.20.30.40.5径流系数Runoffcoefficient2003图9不同森林类型2000～2003年径流量Fig.9Runoffunderdifferentforesttypesin2000~20030100200300400500600CKSPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes径流量Runoff(mm)00.10.20.30.40.5径流系数Runoffcoefficient20000100200300400500600CKSPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes径流量Runoff(mm)00.10.20.30.40.5径流系数Runoffcoefficient20010100200300400500600CKSPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes径流量Runoff(mm)00.10.20.30.40.5径流系数Runoffcoefficient20020100200300400500600CKSPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes径流量Runoff(mm)00.10.20.30.40.5径流系数Runoffcoefficient2003径流量Runoff(mm)径流系数Runoffcoefficient径流量：对照湿地松林杉木林油茶林、天然次生林油茶林和天然次生林减流85.98％～90.15％生态系统恢复与生态服务功能Page19水文调节功能：径流量020406080100120140160180200050010001500Accumulatedrainfall,P(mm)Accumulatedrunoff,Q(mm)NSFTCPCFPSPP050100150200250300350400450500JanAprJulOctRainfall(mm)andaccumulatedrainfall(mm/5)JanAprJulOctJanAprJulOctJanAprJulOct020406080100120Kineticenergy(MJhm-2)生态系统恢复与生态服务功能土壤保持功能：土壤侵蚀量图11不同森林类型2000~2003年土壤侵蚀量Fig.11Soillossunderdifferentforesttypesin2000~2003051015202530354045CKSPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes土壤侵蚀量Soilloss(thm-2yr-1)2000年2001年2002年2003年土壤侵蚀量：与对照相比，天然次生林和油茶林具有较好的控制土壤侵蚀的效果天然次生林和油茶林减少侵蚀土壤95.90％～98.01％土壤持水性能覆盖度凋落物量根系生物量管理措施生态系统恢复与生态服务功能Page21土壤保持功能：侵蚀模数0123456789050010001500Accumulatedrainfall,P(mm)Accumulatedsedimentyield(thm-2)NSFTCPCFPSPP土壤持水性能土壤水分凋落量根系生物量生态系统恢复与生态服务功能Page22土壤持水性能与土壤水分土壤持水性能土壤水分WHC[%]dcdbbc071421283542SPPCFPTCPNSFIR[mmmin-1]dcbbc024681012SPPCFPTCPNSFPorosity[%]bbbcc0102030405060SPPCFPTCPNSFBD[gcm-3]aabbbc0.00.30.50.81.01.31.5SPPCFPTCPNSF010203040506010152025土壤含水量（％）Soilwatercontent土壤深度（cm）Soildepth湿地松林Slashpineplantation杉木林Chinesefirplantation油茶林Tea-oilcamelliaplantation天然次生林Naturalsecondaryforest00.511.522.53SPPCFPTCPNSF森林类型Foresttypes温度Temperature(℃)2002年7月June,200200.20.40.60.811.21.41.61.8SPPCFPTCP