中国主要陆地生态系统服务与生态安全研究的重要进展*

介绍了国家重点基础研究计划项目“中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全（2009-2013）”执行三年多来的重要研究进展,包括生态系统过程与服务机理、生态系统服务区域综合研究、国家尺度生态系统结构与服务、生态系统服务价值化与生态安全等四个方面。最后概要介绍了项目的后续研究计划。     

公路网对纵向岭谷区生态系统服务价值的影响

以纵向岭谷区1985和2000年的土地利用数据及该区公路网为基础,利用景观退化指数估算在公路网干扰下的生态系统服务价值,揭示人类活动对生态系统服务功能的影响.研究表明,生态系统类型的转换使研究区在这16年期间损失了65多亿元服务价值,该区有5.42%的生态系统受各等级公路的影响,公路网对生态系统的结构破碎化效应显著,这种破碎化影响具有累积性.2000年生态系统在公路网干扰下,损失了1900多亿元生态系统服务价值,公路网密度对生态系统服务价值的影响呈指数递减,该区2010和2020年的规划公路网预测表明,生态系统服务价值平均每年以1.2%速率减少.文中从价值量的角度反演生态系统结构的变化对服务功能为复杂的非线性影响,考虑人类重大工程——公路对生态系统服务功能的干扰,对生态系统服务价值的精确估算以及生态系统功能的定量研究探索一种新的研究思路与方法,为公路建设的生态影响研究具有理论与现实意义.     

联合多种测高数据确定全球平均海面WHU2000

制定了比较全面的测高数据编辑准则,改善了地球物理改正模型的精度;系统地统一了不同测高数据的基准;研究并实现了多种测高数据区域联合交叉点平差方法,从而提高了Geosat,ERS-1和ERS-2的径向轨道精度;完善了由多种测高数据确定全球平均海面（MSS）的理论与方法;并利用7年的Topex/Posidon（11cycle～249cycle）数据、全部的ERS-1/168数据、52个周期的ERS-2（1cycle～52cycle）数据、44个周期的Geosat/ERM（1cycle～44cycle）数据确定了全球平均海面WHU2000,其格网分辨率为2’×2’,范围为纬度±82°之间,整体精度优于0.05m.将WHU2000MSS与格网分辨率为3.75’×3.75’的CLS_SHOM98.2MSS,3’×3’的GFZMSS95A和3.75’×3.75’的OSU MSS95等全球平均海面进行了比较,所得差值的标准差（STD）分别是0.090,0.237和0.079m.     

中国森林生物多样性监测网络十年发展

<正>森林在生物多样性保护和生态系统服务方面具有重要作用,特别是在调节气候、涵养水源、保持水土和减缓气候变化方面的作用尤其关键.据估计,全球陆地碳储量的45%存在于森林生态系统中[1].然而,全球森林生物多样性和生态系统服务正面临来自多方面(如土地利用变化、森林砍伐、狩猎、气候变化、环境污染、病虫害和入侵物种等)的巨大压力和严峻挑战,其中森林砍伐的影响更为突出[2].2000~2010年的10年间,全球范围每年约有1.3×107 hm2的森林丧失或退化,其中包括大约6×106 hm2具有很高生物多样性价值的热带原     

纵向岭谷区典型河段生态系统服务价值变化比较

以相同面积的河段生态系统为对象,结合运用生态经济学方法和地理信息处理手段,对比研究了澜沧江和元江河段1985~2000年土地利用及生态服务价值的变化特征,并分析了变化的驱动机制.结果表明,两河段林地面积均有减少,澜沧江河段林地主要转化为旱田,转化率为56.0%,元江河段林地主要转化为居住用地,转化率为42.5%,澜沧江河段各地类面积变化量和变化率均远高于元江河段;澜沧江河段生态服务总价值减少,变化率为15.3%,元江河段生态服务总价值增加,变化率为0.6%.排除自然因素的影响,引起澜沧江和元江河段生态服务价值变化的主要人为驱动力分别是水电开发和农业活动,其中漫湾水电开发对澜沧江河段生态服务价值损失的影响率为93%,农业活动对元江河段生态服务价值损失的影响率为59%;漫湾大坝截流引起的河流输沙服务功能价值损失,是导致澜沧江河段水域服务价值以及河段生态服务总价值大幅减少的主要原因.澜沧江、元江河段林地、草地生态系统服务功能单位面积价值,以及河段间接利用价值与直接利用价值的比值均大大超过全国平均水平,在人类活动的干扰作用下,河流生态系统为人类提供生态系统产品的生产能力增强,维持健康自然生态环境的生命支持能力减弱.     

生态系统服务净价值核算方法及其对北京市人工林项目的评估

生态系统服务价值评估是评价自然生态系统和人工生态系统经济价值的重要方法,是生态学和地理学研究的重要领域.然而,任何价值的形成都免不了成本投入,学术界普遍使用的生态系统服务价值评估方法忽略了生态系统在形成这些服务功能时的成本投入(包括直接投入成本、资源占用成本、风险成本等),计算得出的服务价值必然会夸大自然和人工生态系统、以及维护和恢复生态系统相关措施的经济学意义,给土地利用规划造成混乱,影响了国民经济发展规划的科学性和可行性.为了探索基于可持续发展目标的土地规划的有效方法,该研究在生态系统服务价值概念的基础上,提出了生态系统服务净价值评估方法,并以北京市人工林项目为例,解释了这一方法的应用原理及其意义.通过生态系统服务净价值评估,可以比较分析不同土地利用方式产生的最大净收益,为土地的资源化利用、工农业项目、以及生态环保项目的科学规划和评估提供决策依据,并为社会经济可持续发展、以及国民经济发展规划提供科学依据.     

生态系统服务与生态安全*

生态安全是可持续发展的保障,而生态系统服务是生态安全的表征。生态安全是在保持生态系统功能正常发展的基础上保证人类福祉的状态。随着人口的迅速增长和社会经济的快速发展,对生态系统服务的需求急剧增加,生态系统服务出现退化趋势。目前,生态系统服务的退化已成为严重制约中国社会经济可持续发展的重要因素。探讨生态系统服务与生态安全的关系是当前一项十分迫切的研究任务。笔者系统地分析了生态安全的内涵,探讨了生态系统服务与生态安全的关系及生态安全评价的核心问题。     

无脊椎动物：人类的自然资本

●无脊椎动物是地球生态系统的调节者。作为地球生态系统的重要基础。无脊椎动物从授粉、土壤形成和养分循环，到具有重要经济价值的生态旅游等，为人类提供了多种与我们日常生活息息相关的必要服务。 几乎所有成为人类食物来源的海洋鱼类在它们生命的某个时期都以无脊椎动物为食，而人类或直接食用无脊椎动物，如贝类和甲壳类动物或无脊椎动物的副产品。无脊椎动物为农作物授粉，处理各种废物，为人类提供众多的其他服务，但我们却很少意识甚至完全忽略它们对地球生态和人类生存的重要性。以下是无脊椎动物对地球生态和人类生存所作的一些贡献。     

基于可持续发展的太行山区生态系统服务垂直分类管理*

生态系统服务优化调控管理是实现山区可持续发展的根本措施。太行山区虽然没有明显的垂直带谱特征,但仍呈现较明显的生态特征垂直分异规律。本文选取生态要素指标,确定了太行山区生态系统的2个垂直分异关键线带和3个生态类型区。根据单位面积垂直梯度生态系统服务特征,确定生态系统服务调控管理的可持续发展模式和目标为：亚高山区为非供给服务为主的生态系统服务外溢区与调控区;中山区为4种服务均衡发展的生态系统服务外溢廓道和供给服务人工调控提升区;低山丘陵区为以供给服务为主导兼顾协调其他功能的生态系统服务过程控制与调整区。     

全球晚新近纪陆地生态系统数据库研讨会召开

“晚新近纪陆地生态系统数据库研讨会”于2007年2月18—20日在美国宾夕法尼亚州立大学召开．该会议是为了启动和促进受美国科学基金委地学信息部资助的项目“晚Neogene陆地生态系统数据库”的开展．项目负责人是美国知名学者Russell W. Graham（宾夕法尼亚州立大学），Eric C．Grimm（伊利诺斯州立博物馆），Stephen Jackson（沃明大学），Jack Williams（威斯康星大学）和Alan Ashworth（北达科他州立大学）．该项目的目的是在原来全球数据库的基础上，将生态系统各个要素融合在一起，并增加一些新的数据，建立全球陆地生态系统数据库．更重要的是数据库的应用将有助于更好地理解整个生态系统对气候变化的反应，为生物多样性动力学提供背景，为气候模拟提供数据，也为全球环境变化研究提供一个长期的、低花费的数据平台．     

过度种植引发生态危害

根据国际食品政策研究所和世界资源研究所提供的一份报告 ,由于全球范围农业种植密度的不断增加 ,正在破坏土质、浪费水资源、蚕食森林和增加温室气体的排放量。由多名作者发表的《全球生态系统试分析》是第一份关于农业对生态系统的全球影响的评估报告。它认为全球多达 4 /5的农业耕地由于侵蚀作用 ,土壤肥力下降、土地酸化和丧失有机物质而正在退化。世界银行副总裁兼国际农业研究协商小组主席伊恩·约翰逊指出 ,这次评估对农业科研 ,特别是发展中国家的农业研究进行更多的投资提供了较好的理由。世界银行期望利用这份研究报告对全球生态…     

本期专题简介

<正>生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点,表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势。开展陆地生态系统服务研究,是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求。国     

蝴蝶灭绝风险甚于狮子老虎——ZSL全球无脊椎动物生存现状调查报告

英国伦敦动物学会（ZSL）最新推出了针对全球无脊椎动物生存现状的调查报告，这份长达89页的报告对全球无脊椎动物面l临的灭绝风险，无脊椎动物对人类和整个地球生态平衡的贡献，以及如何有效维持这种生态平衡等诸方面进行了深入细致的调查分析。报告提出了无脊椎动物的现状和趋势以及保护它们对人类生存环境和生态系统的重要意义。，以下摘要介绍这份调查报告，以让更多的人了解无脊椎动物对地球生态和地球人类的价值，及我们该如何帮助面临灭绝风险的无脊椎动物走出困境。——编者     

基础设施建设对长白山森林生态系统服务功能价值的影响

基础设施建设势必会对长白山森林生态系统服务功能价值产生影响。为此,本文采用假定法对其进行估算,即假设基础设施建设侵占的林地未被破坏,能产生的各种价值的总和即为森林生态系统服务功能价值的缺损量。计算结果表明,因基础设施建设损失的生态系统服务功能价值为1 532.18万元,占长白山生态服务总价值的0.21％。随着森林生态系统受到人类的压力增加,其代价就会迅速增大。因此,人类在开发森林资源的同时,必须保护森林生态系统,使其达到可持续发展。     

中国陆地生态系统服务功能的时空变化分析

自Westman(1977年)和Ehrlich(1982年)分别提出"自然的服务"和"生态系统服务功能"概念以来,如何对其进行科学的价值核算和应用就成为该领域研究的热点.在对相关研究成果进行综述的基础上,我们提出了3点科学假设:陆地生态系统既提供正向的服务功能,也提供负向的服务功能;陆地生态系统服务功能的变化不仅体现在生态系统类型的数量或面积上,还应反映出其质量或品质的变化;陆地生态系统服务功能的价值应该从存量和增量两个方面来衡量.因此,本文在收集了中国1999～2008年土地利用和基于GIMMS遥感影像的NDVI数据基础上,计算和分析了近10年内中国陆地生态系统服务功能价值的时空变化,并得出了一些有意义的结论.首先从时间变化来看,中国陆地生态系统服务功能总价值存量从1999年的6.82万亿元减少到2008年的6.57万亿元;其中正价值减少了2401.7亿元,负价值增加了88.5亿元;减少的价值主要体现在水分调节、土壤形成和废物循环功能上;从其总价值的增量来看,2000年中国陆地生态系统服务功能价值净增43.1亿元,2008年则变为负增长,为?1.3亿元.其次从空间角度来看,中国陆地生态系统服务功能的供给主要集中在东北部和南部地区,且近10年空间变化并不显著;人类活动影响下山西和甘肃生态服务功能价值的亏损较为严重,陕西盈利较为明显;而单位面积陆地生态系统所提供的服务功能强度则是中、东部地区较高,西部地区较低,且近10年空间变化较为显著.最后讨论了导致中国陆地生态系统服务功能时空变化的原因,希望对未来中国陆地生态系统的管理提供一些建议.     

向月球要能源

早在10年前,美国休斯敦能源研究中心的调查报告就指出,从长远看,月球是维持地球所需能源的重要保证。该中心研究员戴维·克里斯威尔博士详细介绍了他设计并制定的一个月球太阳能发电系统(LSP)的实施方案。克里斯威尔说,到2050年,地球上的100亿人需要消耗20×1012W能源。月球从太阳上获得的发电能力高达13000×1012W,如将其中1%的太阳能加以利用并送回地球,就足以取代地球上使用的矿物燃料能源。将月球变成太阳能电站科学家发现,月球表面的尘埃物质可以用来制造太阳能电池。美国休斯顿大学太空能源专家阿列克斯·弗兰德里奇教授和他的研究…     

当今的汽车间谍大战

随着国际汽车市场的竞争加剧,汽车间谍也在全球范围内日趋活跃。有资料表明,每年世界汽车工业被间谍窃取的机密,价值竟高达效百亿美元,汽车间谍战已成为获利与失利价值最大的经济间谍战之一。     

『科学和宗教可以调和』——弗朗西斯·柯林斯与约翰·霍根关于信仰的对话

科学与宗教之间向来紧张的关系最近似乎变得更加对立了。以理查德·道金斯（Richard Dawkins）和史蒂芬·平科尔（Steven Pinker）为代表的科学家认为：宗教只是迷信的一种残留形式，应该被人们所摒弃；而宗教信徒们则认为：科学是虚无的，不足以使人们理解存在的奇迹。弗朗西斯·柯林斯（Francis Collins）则站在这两派中间，他试图以自己为例证明科学和宗教是可以调和的。作为人类基因组计划的带头人，柯林斯是世界上具有重要影响力的科学家之一，他领导的是一个耗资几十亿美元、旨在理解人类本质并且攻克遗传疾病的重大科研项目。然而在他的畅销书《上帝的语言》（The Language of God）中，柯林斯则着重描写了自己如何在1978年接受了基督教，并从此以后成为虔诚教徒的故事。“圣经中的上帝也就是基因组的上帝，”他写道。“他能在教堂里同时也能在实验室接受人们的膜拜。”以下是柯林斯与科学作家约翰·霍根（John Horgan，其代表作为《科学的终结》）关于信仰的一番对话。[编者按]     

景观格局与生态过程的关系及其对生态系统服务的影响*

景观格局与生态过程是景观生态学研究的核心内容,两者相互作用,呈现出一定的景观功能,构成生态系统服务的主体。由于人类对自然资源和环境影响的加剧,生态系统面临着严峻的考验,呈现出结构性破坏和功能紊乱的特点。笔者对景观格局与生态过程的耦合及其与生态系统服务的关系进行了论述,并对其在生态系统管理中的应用进行了探讨。     

生态系统对全球变暖的响应

以温暖化为主要特征的全球气候变化对生态系统产生了深刻影响,是21世纪人类社会最为严重的挑战之一.作为地球表层的重要组成部分,生态系统是人类生存和发展的物质基础,其对全球气候变化的响应直接影响着地球和人类社会的未来.因此,生态系统对全球变化的响应成为全球变化科学的研究前沿和热点.全球温暖化会引起植物个体水平上生理生态过程的变化,也会改变种群、群落和生态系统水平上物种组成和结构的变化,最终可能引起一个地区生态系统类型的改变,并导致其生态系统功能发生转变.同时,生态系统的这种改变又会对全球变化产生反馈作用,减缓或者加剧气候变化的发生.由于地球表层系统的复杂性,对生态系统与全球变暖的相互关系进行深入持久的研究显得十分必要.