生态系统内在价值评估技术方法研究

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大量的证据表明,人类的福祉与自然有着密切的联系。丰富的生物多样性和生态系统资源支持着人类的生存和发展。近年来,随着人口增长和经济发展,大量的人类活动以环境破坏为代价获取短期利益,全球范围内生物多样性的丧失和生态系统的退化仍然在大规模发生和持续,可持续发展沦为宣传口号。在这种局势下,合理的政策和管理干预措施通常可以扭转生态系统退化,而只有客观认识、科学评估生态系统价值才能科学支持决策和管理,走真正的永续发展之路。到目前为止,生态系统价值评估最流行的方法是生态系统服务价值评估和“自然对人类的贡献”,然而二者都是功利主义的,仅仅考虑了生态系统对人类的效用,通过估算个人的“支付意愿”来衡量生态系统价值。由此造成的对生态系统价值的扭曲和低估将导致决策失误。生态系统内在价值是生态系统价值评估中的另一重要概念,是生态系统的客观价值,联合国的千年生态系统评估和生态系统与生物多样性经济学项目都认可生态系统具有内在价值。本研究通过文献综述,总结了包括生态系统的概念与内容、热物理学研究、系统生态学研究、生态系统的内在价值及其评估等与生态系统内在价值直接或间接相关的研究范畴的进展,并分析存在的问题。在此基础上建立了生态系统内在价值的理论基础,重新界定了生态系统内在价值的定义和内涵;构建了生态系统内在价值评估的技术路线与方法体系;并应用于北部湾北部、长江口及其毗邻海域以及渤海三个海洋生态系统的内在价值评估案例中,以检验所构建技术方法的可行性和适用性。本研究从理论上对生态系统是否具有内在价值予以论证,认为生态系统的内在价值是一种客观存在,是生态系统存在本身所表现出来的客观价值。它包括生态系统生物成分、非生物成分以及生态网络所包含的能量、物质以及信息的总和;可采用生态系统的做功能力予以表达。生态系统的内在价值可采用(火用)分析(Exergy)、生态(火用)分析(Eco-exergy)、Ecopath模型以及发展容量(Development capacity)多种方法联合评估。其中,(火用)和生态(火用)分别指系统和生态系统从给定状态到与其周围环境达到平衡时系统理论上所能做的最大功,二者分别被用于估算生态系统中非生物成分和生物成分的做功能力(即内在价值)。发展容量指系统发展的最大空间,基于生态系统Ecopath模型的构建,采用发展容量估算生态网络的做功能力。需要注意的是,信息是由能量构成的,但是目前没有信息能量的直接计算方法,只能通过将信息部分通过参数化(信息量的权重因子β或者系统熵值H)后乘以能量或能流值,以此来体现信息的做功能力。上述基于(火用)、生态(火用)和发展容量分析的技术方法体系被应用于北部湾北部、长江口及其毗邻海域以及渤海三个不同地理区位、不同类型的海洋生态系统的内在价值评估中。案例研究结果显示,不同类型的海洋生态系统的单位面积的内在价值有所差异但又不存在显著的数量级差异,最低5.76×1011 kJ/km2/a,最高2.29×1012kJ/km2/a。同时,各个生态系统的内在价值评估结果都表明,就做功能力而言,生物成分的贡献占主导地位,其次是生态网络,最后是非生物成分。比较结果显示,三个生态系统单位面积的内在价值大小按以下顺序排列:长江口和邻近水域(2000年)>北部北部湾(2006年)>长江口和邻近水域(2006年)>渤海(1982年)>渤海(1992年)。北部湾北部、长江口及其毗邻海域以及渤海虽然都属于海洋海岸带生态系统,但具体类型、地理区位、气候类型、海表温度以及入海河流的年径流总量上都存在一定差异。通过三个生态系统特征属性的比较、同一生态系统不同年份内在价值的比较、三个不同生态系统内在价值的比较,同时综合相应时间段的重要人类活动情况进行详细地分析,结果发现,这三个生态系统单位面积内在价值与其自身环境特征基本保持一致。该结果也说明了生态系统内在价值评估方法的科学性;它能够较好地反映生态系统的特征属性,表明生态系统内在价值是一种客观价值,由生态系统本身决定,而与人类的意识无关。此外,三个案例研究的单位面积内在价值的比较和分析结果在一定程度上也揭示了温度和营养盐在影响生态系统的生产力,并进一步影响生态系统做功能力,最终影响乃至决定生态系统内在价值上起着重要的作用。基于在三个不同类型案例的应用效果,本研究中建立的生态系统的内在价值技术方法体系被证明是可行的。与之前的研究相比,本研究建立的理论和技术方法体系为评估生态系统价值提供了更严谨、更客观的途径,有望改善当前的决策过程,促进永续发展。
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