作者:王晨绯 来源:中国科学报 发布时间:2017/2/27 9:00:27
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生态系统服务:搭建人与自然的桥梁


 


 傅伯杰

 


 

欧阳志云

 

傅伯杰院士当选联合国“生物多样性和生态系统服务政府间科学—政策平台”(IPBES)第一届多学科专家组成员。

■本报记者 王晨绯

食物和水、防风固沙、减轻灾害、调节气候、涵养水源、保护生物多样性、秀美河山、旅游胜景……地球生命生存环境的养分循环都靠生态系统来维持,生态系统给予了人类许多生存与发展所需要的资源。

“生态系统服务是人类赖以生存和发展的基础,但如何将生态系统服务纳入管理决策是保障区域生态安全面临的重大科学问题,也是当前国际生态学领域研究的前沿课题。”中国科学院院士傅伯杰告诉《中国科学报》记者。

中国科学院生态环境研究中心生态系统服务研究集体在傅伯杰的带领下,围绕该科学问题开展了近20年的研究。日前,该研究集体获得了中科院2016年度杰出科技成就奖。

三个科学问题

土壤侵蚀面积占国土面积30.7%,石漠化土地面积占岩溶土地面积26.5%,2000至2010年野生动植物栖息地面积减少3.2%……长期以来,由于人类开发活动的影响,我国生态问题日益严峻,生态系统服务能力不强,保障国家生态安全迫切需要生态系统服务研究的科学支撑。

从生态文明建设重大科技需求、构建国家生态安全格局、加快建立生态补偿机制三方面需求出发,生态系统服务研究要解决三个科学问题:“生态系统服务形成和相互作用机理”“生态系统服务集成评估方法”“生态系统服务与科学决策的整合途径”。

“1997年,由中科院资助,中国生态区划研究得到支持。此后,在科技部、国家自然科学基金委、环保部的支持下,历时十几年,我们初步回答了这三个科学问题,将基础的理论、方法和技术应用以及支持国家决策贯穿起来。”傅伯杰回忆。生态系统服务研究集体开展了两方面的工作。一是在生态系统服务科学创新上,揭示了生态系统服务的形成和相互作用机理,建立了集成评估方法;二是在国家生态保护重大需求方面,明确了重要生态功能区和生态安全保障对策。

将生态功能与社会福祉密切联系

生态过程和服务之间如何联系?生态系统服务之间的相互关系是生态学研究中一直欠缺的部分。但如今已有研究表明:“生态系统服务之间的关系有权衡和协同关系。固碳服务和水源涵养都是生态系统提供的服务,但它们也是一对矛盾。在南方这对矛盾不突出,而北方干旱区造林,固碳量增强,则产水量减少。生态优化中就需要权衡和集成。”傅伯杰说。

通过长期研究,生态系统服务研究集体发展了链接生态系统过程与服务的研究方法,阐明了不同生态系统服务相互作用机理,建立了生态系统服务评估和优化模型系统,为生态优化的评估提供了基础。其模型系统包括服务的权衡、变化分析以及情景预测。

更重要的是,他们找到了生态恢复背后的效应,提出了合理的恢复模式,为科学地恢复生态系统提供了依据。

“我们利用生产和生态函数转化,将它们的要素剥离,再到最终结果;在价值评估上,把流域上下游之间生态和生产关系理清楚。那么它们的关系就逐渐明晰起来。”傅伯杰抽丝剥茧地解释。《美国科学院院刊》专文评述他们在生态系统服务与生态补偿方面的成果,认为该研究针对生态系统服务供给者、受益者开展定量评估,为如何通过整合途径应对复杂的水资源管理挑战提供了确凿的证据,为定量评估远程耦合系统的效应奠定了重要基础,有助于设计良好的政策,推动生态系统服务的生产和人类福祉改善。

“我们以生态系统服务为纽带,建立了多尺度利益相关者福祉的评估方法。成果发表在《美国科学院院刊》上。”傅伯杰介绍。这一方法在海河流域和陕南生态移民补偿项目中得到应用,揭示了关注多个尺度利益相关者福祉对生态补偿政策的关键作用。

独特的视角、先进的方法,生态系统服务研究集体的成果得到国际的关注。近五年,《科学》、《自然子刊》、《美国科学院院刊》等国际一流科研期刊刊登了五篇相关论文。

而傅伯杰也因黄土高原的相关研究获得了2005年国家自然科学奖二等奖和国际景观生态学会杰出贡献奖,当选联合国“生物多样性和生态系统服务政府间科学—政策平台”(IPBES)第一届多学科专家组成员。

生态功能区划 前瞻又接地气

毫无疑问,生态功能区划的研究是具备战略和前瞻性的。如今,生态功能区划的思想成为每个城市和区域规划必须考虑的要素。

“我们首先要回答生态保护是保护什么;第二,中国幅员辽阔,哪些地方需要保护,哪些地方需要恢复,哪些地方可以开发。”生态系统服务研究集体核心成员、研究员欧阳志云直指生态功能区划研究的目标。

他们建立了生态功能区划的原则、指标体系和区划方法,基于生态系统特征评价、生态敏感性评价和生态系统服务重要性评价,首次开展了全国生态功能区划编制的工作,制定了生态功能区划暂行规程,并在全国颁布实施。

该研究将生态系统服务理论与管理决策结合起来,创立了生态功能区划理论与技术。全国生态功能区划的首次编制,开辟了生态系统服务与生态安全新方向,支撑了国家重大生态保护与恢复政策的制定和实施。

“最终我们明确了对国家生态安全保障具有重要意义的63个重要生态功能区。”欧阳志云说。

三位美国科学院院士在《自然》发表的研究述评中,对该研究给予了高度评价。他们认为“中国重要生态功能区模式及其政策创新,为整合生态保护与人类发展提供了新的范式,具有广泛的应用前景”。

环保部认为,《全国生态功能区划》成果是我国生态环境保护领域的重大基础性工作……为促进我国生态保护工作由经验型管理向科学型管理转变、由定性型管理向定量型管理转变、由传统型管理向现代型管理转变奠定了科学基础。

该成果于2012年获国家科技进步奖二等奖。目前,全国生态系统服务评价结果已应用于国家主体功能区规划、生态保护红线框架的划定、国家生态转移支付范围的确定与调整,并且为新时期国家生态环境保护、生态安全格局的构建提供基础。

2014年中国科学院组织的研究所国际评估中,评估专家组认为,生态环境研究中心该团队在生态系统服务领域取得国际公认的重大突破,处于国际一流水平。

2016年,生态系统服务研究集体为主完成的《全国生态环境十年变化调查与评估报告》发布,李克强总理、张高丽副总理对此做了重要批示。

2016年,生态系统服务研究集体获年度中国科学院杰出科技成就奖。中国科学院规定参与杰出科技成就奖评选的集体和个人,必须由推荐单位进行汇报。生态中心副主任庄绪亮负责汇报。

“我很紧张,这么宏大且有意义的成果,我担心万一讲漏一点都对不起参加研究的科学家。”他笑言答辩后出了一手心的汗。

最终中科院给出了这样一个含金量十足的评价:该集体围绕保障国家和区域生态安全中的关键科学问题开展创新研究,把我国生态系统服务研究推进到国际前沿水平,在科学创新和支撑国家生态保护重大需求方面做出了突出贡献。

《中国科学报》 (2017-02-27 第5版 创新周刊)
 
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