生态系统服务评估方法研究进展

生态系统服务评估方法研究进展
作者：倪维秋
来源：《农村经济与科技》2017年第23期
[摘要]生态系统服务评估是生态系统服务研究的重要内容。

对国内生态系统服务评估的主要方法进行了总结及论述，分析了各类方法的主要特征，提出未来生态系统服务评估方法的发展趋势与方向，以期为生态系统服务评估相关研究提供参考。

[关键词]生态系统服务；评价方法；综述
[中图分类号]Q148 [文献标识码]A
生态系统服务的概念自1997年引入我国以来，迅速成为我国生态学，地学等领域的研究热点。

随着人类经济社会的不断发展，对生态系统服务的过度消费趋势越来越明显，由此引发的生态系统退化等现象影响了人类的可持续发展。

在此背景下，对生态系统服务进行有效评估成为当前学科的前沿课题，也是我国科学家关注的重点，生态系统服务评估的相关研究呈现指数上升趋势。

目前国内生态系统服务评估方法可以归纳为物质量和价值量两类方法。

虽然生态系统服务的研究与综述较多，但系统地针对国内生态系统服务评估方法进行诠释的文章较为稀少，本文基于生态系统服务评估的相关研究，对两种方法进行系统总结和论述，分析各类方法的主要特征，或许能为生态系统服务评估相关研究提供重要参考。

1 生态系统服务产生的背景及发展
20世纪60年代，King和Helliwell分别在著作《野生生物与人》和《野生生物资源评估》中提到“野生生物的服务（Wildlife Service）”的概念。

1974年Holdren和Ehrlich将“环境服务”拓展为“全球环境服务”（Global environmental services）概念，并讨论了其生物多样性的丧失对全球环境服务的影响。

此后其内涵经过了众多学者的丰富与演变，1981年，Ehrlich对“环境服务”、“自然服务”等相关概念进行了整理，提出“生态系统服务”（Ecosystem services），用来描述生态系统对于人类社会的影响及其效用，自此，“生态系统服务”概念被学界广泛的接受和使用。

1997年，Daily和Constanza的研究明确了生态系统的定义和分类，极大的推动了生态系统服务的发展。

2005年，联合国千年生态系统评估计划（Millennium Ecosystem Assessment，MA）将生态系统服务定义为人类从生态系统获得的效益，包括供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务4种，进一步推进了生态系统服务研究的发展。

联合国环境规划署（UNEP）主导下的生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（IPBES）于2009年启动，2012年
正式被联合国（UN）批准，该平台（IPBES）的建立又一次将生态系统服务的研究推向了一个新的高度。

随之，美国、英国等国家也开展了相应的生态系统评估工作。

这些科学计划和政府决策极大地推动了生态系统服务研究，其文献量呈现出不断增加的趋势。

在中国，欧阳志云、谢高地、陈仲新等学者最早开始将生态系统服务的概念引入我国，并对中国陆地生态系统服务及其生态经济价值进行了研究，促使国内一批学者展开生态系统服务价值化评估，随着众多科学家对于生态系统服务价值化评估结果的科学性提出质疑，物质评估方法逐渐成为生态系统服务评估的新趋势。

2 生态系统服务价值量化
目前，生态系统服务价值量化的方法大致可以分为两类，一类是基于单位面积价值当量因子的方法，一类是基于市场价值转化的方法。

2.1 基于单位面积价值当量因子的方法
基于单位面积价值当量因子的方法主要依靠构建好的各种服务的价值当量，然后结合生态系统的分布面积进行评估。

1997年，时任马里兰大学教授的Costanza等在《Nature》上发表的《全球生态系统服务和自然资本的价值》（The value of the world’s ecosystem services and natural capital）一文是目前影响最大、应用最广的价值当量来源之一。

我国学者谢高地曾经三次通过多轮专家打分的方式修正Costanza等的价值当量，得出中国单位面积生态系统服务价值当量表，极大的促进了这类方法的发展。

目前，在计算不同区域单位面积价值时，常通过粮食单产/NDVI/NPP等与全球或全国平均水平比较进行当量校正。

基于单位面积价值当量因子的方法较为直观易用，数据需求少，可以对不同服务之间进行加总与比较，适用于不同时段、不同区域或不同土地利用变化情景下的生态系统服务变化，对研究区域和全球尺度生态系统服务价值评估，对将生态系统服务价值纳入国民经济核算体系有重要意义。

2.2 基于市场价值转化的方法
基于市场价值转化的方法主要通过建立单一服务功能与局部生态环境变量之间的生产方程来模拟小区域的生态系统服务功能，然后运用直接市场价值法、机会成本法、影子价值法等方法进行价值转化。

该方法的数据需求相对较多、计算过程较为繁琐，但计算结果相对准确，也是物质量价值化的重要途径之一。

2008年国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》成为此类方法的评估依据。

2.2.1 直接市场价值法。

直接市场价值法又称为实际市场价值法。

对于具有实际市场的生态系统服务，可以直接以其市场价格作为服务的价值，根据价值收益终端的不同，其评估方法为市场价值法和费用支出法。

2.2.2 间接市场价值法。

间接市场价值法对于没有实际市场的生态系统服务，可以通过估算其替代品的价值进行间接估算，即间接市场价值法。

其中，机会成本法、恢复和保护费用法、生产成本法、影子工程法等均是间接市场价值评估中常用的方法。

机会成本法基于经济学中机会成本的概念，即是指为了得到某种东西而所要放弃另一些东西的最大价值。

对于非稀缺性生态系统服务，如气候调节，文化供给，可以用平均机会成本加以度量；稀缺性的生态系统服务，如干旱情况下的水供给等，一般用边际机会成本度量，每增加一单位生态系统服务供给时，人类社会需要付出的代价。

恢复和保护费用法是指若某种生态系统服务或环境资产由于环境恶化而损坏，重新恢复或建设所需的费用，或者是保护该生态系统服务不被破坏，而花费的维持费用。

生产成本法和影子工程法都与恢复和保护费用法类似。

生产成本法是根据生产某种生态系统服务的产品所需成本进行定价的方法。

影子工程法是通过可以提供相同功能的工程建设成本估计生态系统服务的价值，不同的是恢复和保护费用法是重建生态系统服务本身，生产成本法是重建需要的原材料本身成本，而影子工程法是建设可以提供相同服务的其他设施。

例如，对于森林的水源涵养功能的度量，若通过恢复和保护费用法度量，是指若该片森林消失，重新种植并成长至原森林规模所需的费用；通过置换成本法度量，森林消失后，为保持同样的水源涵养功能，需要种植草地，购买草的成本；通过影子工程法度量则是若该片森林消失，建设一个与此森林作用相同的水库所需的费用。

模拟市场价格法对于没有实际市场的生态系统服务，还可以通过构造假想虚拟市场，以人们支付意愿和接受意愿对生态系统服务和环境资产进行评估。

模拟市场中，直接询问支付意愿，调查专家意愿是常用的两种方法。

直接询问法可以通过问卷调查或访谈的形式测度支付意愿，例如，某村有一片森林，可对村民进行如下询问：“该片森林将被砍伐，但通过捐款可以留下此片森林，你愿意捐助多少钱？”；专家调查一般通过面谈或邮件的形式请专家就各种生态系统服务进行打分或排序，一段时间后再次用同样的题目进行第二轮调查，以减少结果偏差。

在虚拟市场中，样本量的增大有助于结果精度的提升。

在专家调查中，专家的水平也极大的影响结果的准确性。

3 生态系统服务物质量化
生态系统服务的物质量评价方法通常依据生态系统过程或生态系统功能，能够客观反映生态系统服务的形成机理。

有利于研究生态系统服务的过程及特征，对生态系统进行可持续性分析。

目前，生态系统服务物质量化的方法大致可以分为两类，一类是能值法，一类是模型法。

3.1 能值法
能值法是生态系统核算的传统方法之一，所谓能值，即产品或劳务过程中直接或间接投入的某种可用能的总量。

能值概念和能值指标体系为生态经济学提供了可操作的度量方式和评价
指标。

在实际应用中，能值用以表征一种流动或储存的能量所包含另一类别能量的数量，即产品或者劳务形成过程中消耗的总能量，常以太阳能为度量标准，即单位某种能量所含太阳能值之量，单位为太阳能焦耳/焦耳，太阳能焦耳/克（seJ/J，seJ/g）。

能值转换率用来表示系统中不同能量类别的能量的品质，即产生一单位能量所需要的另一种类型的能量的量，即单位某种能量所含能值之量，只要了解某种能量类型的能值转换率，就可以用下式来计算其能值：能值=能量（J）×能值转换率（seJ/J）。

能值法可以定量分析各生态系统之间、生态系统与人类社会的价值及相互关系，一直都是生态系统服务评估重要方法之一。

3.2 模型法
模型法主要是通过综合模型来评估生态系统服务的方法。

这类方法主要基于生态系统服务产生的机理来计算生态系统真正产生的物质量。

目前国内应用较多的是InVEST、USLE、CASA等模型，不同模型侧重点各不相同，多数模型仅能研究某一生态系统服务，对生态系统的综合评估还存在一定的难度。

4 结论与讨论
经过近20年的发展，我国生态系统服务评估取得一定成果，相关文章呈指数性增长，评估方法多样，为生态系统服务的相关研究提供了大量的案例数据及方法参考。

尽管我国生态系统服务具有物质量评价和价值量评价两种方法，但生态系统服务的价值量评估方法占绝对优势，且基于单位面积价值当量因子的方法运用较多，对生态系统服务产生原理的研究稍显不足。

经过多年研究，物质量评估方法逐渐成为主流。

物质量评估方法的评价结果更为可信，可以更好的为决策提供更加科学可靠的依据，促进生态系统服务产生机理研究的发展。

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