【5A版】生态系统服务功能

1、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(Daily 1997) 生态系统服务功能是人类从生态系统中获得的利益 Ecosystem services are the benefits people obtain from ecosystems (MA, 2003) MA Conceptual Framework, 2003 提供产品：Provisioning services 调节功能：Regulating services 文化服务功能：Cultural services 生命支持功能：supporting services,生态系统服务功能,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

2、决策中。 2004：美国生态学会，“拥挤地球的生态科学和可持续性” (Ecological Science and Sustainability for a Crowded Planet：21st Century Vision and Action Plan for the ESA) 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, Science of ecosystem services,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

3、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,Page 12,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

4、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,Page 13,杉木林,油茶林,湿地松林,天然次生林,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,Page 15,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,Page 16,生物多样性恢复：物种丰富度,生态系统恢复与生态服务功能,Page 17,土壤种子库：种子分布及密度及多样性,生态系统恢复与生态服务功能,水文调节功能：年径流量,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85.9890.15,生态系统恢复与生态服务功能,Page 19,水文调节功能：径流量,生态系统恢复与生态服务功能,土壤保持功能：土壤侵蚀量,土壤侵蚀量：与对照

5、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95.9098.01,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,Page 21,土壤保持功能：侵蚀模数,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,Page 22,土壤持水性能与土壤水分,土壤持水性能 土壤水分,生态系统恢复与生态服务功能,Page 23,凋落物量与根系生物量,凋落物量 根系生物量,湿地松林杉木林油茶林天然次生林,湿地松林杉木林油茶林天然次生林,生态系统恢复与生态服务功能,Page 24,营养物质保持功能：土壤质量指数,植物群落物种多样性 养分循环过程 土壤微生物群落代谢能力与多样性,生态系统恢复与生态服务功能,有机碳及氮磷钾流失量及其途径,生态系统恢复与生态服务功能,径流氮磷钾流失形态及其流失量,生态系统恢复与生态服务功能,Page 27,7个指标随着灌木物种多样性增加而得到改善,X1：乔木物种数；X2：乔木个体总数；X3：乔木Shannon-Wiener指数；X4：乔木Margalef 指数； X5：灌木物种数；X6

6、：灌木个体总数；X7：灌木Shannon-Wiener指数；X8：灌木Margalef 指数；X9：草本物种数；X10：草本个体总数；X11：草本Shannon-Wiener指数；X12：草本Margalef 指数；,土壤生物学肥力与植物物种多样性的关系,生态系统恢复与生态服务功能,Page 28,营养物质循环：凋落物量、质与养分归还,生态系统恢复与生态服务功能,Page 29,微生物学过程：碳代谢与结构多样性,土壤微生物群落 代谢能力 功能多样性 结构多样性,生态系统恢复与生态服务功能,土壤微生物：功能多样性指数,020cm土壤中天然次生林土壤微生物的丰富度和多样性指数最高，油茶林次之。天然次生林与杉木林、湿地松林和对照差异达到显著水平 2040cm土壤中，天然次生林、油茶林和杉木林之间差异不显著,生态系统恢复与生态服务功能,所用芯片的基因探针总数：27684； 检测到杂交信号点：湿地松林77个，马尾松林162个，天然次生林534个； 以杂交信号强度平均值为基础的群落相关性等级聚类分析：235个类群。,马尾松林,天然次生林,土壤微生物群落相关性等级聚类图,湿地松林,（ 77 ） （

7、2 ）,（534） （ 5 ）,（162） （ 3 ）,Page 32,碳贮存功能：生态系统碳贮量,碳库总量：天然次生林油茶林杉木林湿地松林,生态系统恢复与生态服务功能,生态系统恢复对生态服务功能的影响,（1）天然次生林物种丰富度指数最高 （2）天然次生林土壤种子库物种多样性 （3）天然次生林减流85.9890.15 （4）天然次生林减少侵蚀土壤95.9098.01 （5）碳总量：天然次生林油茶林杉木林湿地松 （6）土壤微生物功能：天然次生林油茶林杉木林湿地松林 生态恢复目标和恢复途径的重新审视,生态系统服务功能 生态生态系统服务功能 全国生态功能区划 生态敏感性评价 生态服务功能评价 生态功能区划方案,生态系统服务功能研究,我国生态环境问题仍然严峻,自然环境条件脆弱 人口压力大 生态退化严重 水土流失 沙漠化 石漠化 草地、湿地、森林退化 酸雨危害,全国生态功能区划,生态学根源？,如何协调发展与生态环境保护的矛盾？ 1、保护什么 哪些区域对生态安全具有重要作用 ? 区域生态环境保护的对象和目标 ? 2、明确不能干什么 哪些地区不能开发 ? 区域人类活动的限制性 ?,全国生态功能区划,

8、生态服务功能与人类活动相互作用的空间规律,全国生态功能区划,2001，完成甘肃生态功能区划,2002，曾培炎副总理要求开展西部生态功能区划,2003，江泽民总书记要求“开展全国生态区划工作”。 2004，胡锦涛总书记要求“开展全国生态区划工作，增强各类生态系统对经济社会发展的服务功能”。 2005，国务院文件,生态功能区划涵义 根据区域生态环境要素、生态环境敏感性与生态服务功能空间分异规律，将区域划分成不同生态功能区的过程。,全国生态功能区划,生态功能区划目的 明确对国家和区域生态安全具有重要影响的地区。 为国家生态保护与生态建设提供科学基础。 指导自然资源开发和产业合理布局，为制定区域发展规划提供科学依据。 环境管理部门和决策部门提供管理信息和管理手段。,全国生态功能区划,1、明确区域生态系统类型的结构与过程及其空间分布特征 2、评价不同生态系统类型的生态服务功能及其对区域社会经济发展的作用 3、明确区域生态环境敏感性的分布特点与生态环境高敏感区 4、提出生态功能区划，明确各功能区的生态环境与社会经济功能,生态功能区划任务,全国生态功能区划,生态功能区划工作流程,全国生态功能区划,生

9、态环境现状评价,在区域生态环境调查的基础上，评价区域生态环境特点、空间分异规律，以及主要生态环境问题的现状与趋势。,全国生态功能区划,中国行政区划,全国生态功能区划,中国地形,中国干燥指数,中国陆地生态系统,全国生态功能区划,沙化土地174.3万km2，占国土总面积的18.2%,面积：23.32万km2 。分布在干旱半干旱地区及其排水不畅，地下水位较高的半湿润地区。,酸雨区面积占国土面积30%，分布在西南、华中、华南和华东地区,生态环境敏感性评价,分析可能发生的主要生态环境问题类型与可能性大小，明确生态环境敏感性的区域分异规律，明确特定生态环境问题可能发生的地区范围与可能程度,水土流失，沙漠化，石漠化 冻融侵蚀，酸雨，土壤盐渍化,全国生态功能区划,全国生态功能区划,全国生态功能区划,中国酸雨敏感性,高度敏感以上区域202x104km2，占国土面积21.1%,中国盐渍化敏感性,高度敏感以上区域129x104km2，占国土面积的13.4%,中国生态环境敏感性综合评价,全国生态环境高度敏感区域面积390x104km2 ，占国土面积40.6%,生态服务功能评价,针对区域典型生态系统，评价生态系统服务功能的综合特征与空间特征，明确具有重要生态服务功能的区域,水土保持，防风固沙，生物多样性保护，水源涵养，洪涝调蓄,全国生态功能区划,全国生态功能区划,中国土壤保持重要性,重要以上区域面积89x104km2，占国土面积9.2%,中国生物多样性保护关键区域,18个关键地区,面积为117x104km2 ，占国土面积15.1%,中国主要江河源水源涵养重要性,重要以上区域面积113x104km2 ，占国土面积11.7%,中国防风固沙重要性,重要以上区域面积145x104km2 ，占国土面积15.1%,全国生态功能区划,中国洪水调蓄重要性,面积为18x104km2，占国土面积1.9 ，分布在淮河、长江、松花江中下游蓄洪区及其大型湖泊等。,中国生态服务功能重要性综合评价,生态功能分区,生态功能分区是依据区域生态服务功能重要性以及生态环境敏感性、生态环境特征的相似性和差异性而进行的地理空间分区。,全国生态功能区划,按地貌和气候特

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