生态系统服务：搭建人与自然的桥梁

傅伯杰

欧阳志云

傅伯杰院士当选为联合国生物多样性和生态系统服务*间科学政策平台第一个多学科专家组成员。

我们的记者王

食物和水、防风固沙、减灾、气候调节、水源保护、生物多样性保护、美丽的河流和山脉、旅游景点...地球生存环境的营养循环是由生态系统维持的，生态系统为人类提供了许多生存和发展所需的资源。

生态系统服务是人类生存和发展的基础，但如何将生态系统服务纳入管理决策是区域生态安全面临的重大科学问题，也是当前国际生态学研究的前沿课题中国科学院院士傅伯杰告诉《中国科学》。

在傅伯杰的领导下，中国科学院生态环境研究中心生态系统服务研究组对这一科学问题进行了近20年的研究。最近，该研究组获得了中国科学院2016年度杰出科技成就奖。

三个科学问题

土壤侵蚀占土地面积的30.7%，石漠化占喀斯特土地面积的26.5%，野生动物栖息地面积从2000年到2010年减少了3.2%。长期以来，由于人类发展活动的影响，我国的生态问题日益严重，生态系统服务能力不强。为确保国家生态安全，迫切需要生态系统服务研究的科学支持。

生态系统服务研究应从生态文明建设、国家生态安全格局建设和加快生态补偿机制建设三个要求出发，解决三个科学问题:“生态系统服务的形成与互动机制”、“生态系统服务综合评价方法”和“生态系统服务与科学决策的综合途径”。

“1997年，在中国科学院的资助下，中国的生态区划研究得到了支持。此后，在科技部、国家自然科学基金和环境保护部的支持下，十多年来，我们初步回答了这三个科学问题，整合了基础理论、方法和技术应用，支持国家决策。”傅伯杰回忆道。生态系统服务研究小组开展了两方面的工作。首先，在生态系统服务的科学创新方面，揭示了生态系统服务的形成和互动机制，建立了综合评价方法。第二，根据国家对生态保护的主要需求，确定了重要的生态功能区和生态安全措施。

将生态功能与社会福利紧密联系起来

生态过程和服务是如何联系在一起的？生态系统服务之间的关系是生态学研究中一直缺乏的一部分。然而，研究表明，“生态系统服务之间存在权衡和协同作用。固碳服务和节水都是生态系统提供的服务，但它们也是一对矛盾。这一矛盾在南方并不突出，而在北方干旱地区植树造林，如果碳固存增加，将会减少水的产量。生态优化需要权衡和整合。”傅伯杰说。

通过长期研究，生态系统服务研究小组发展了联系生态系统过程和服务的研究方法，明确了不同生态系统服务的相互作用机制，建立了生态系统服务评价和优化模型体系，为生态优化评价提供了依据。模型系统包括服务权衡、变化分析和情景预测。

更重要的是，他们发现了生态修复背后的效应，提出了合理的修复模式，为生态系统的科学修复提供了依据。

“我们利用生产和生态功能的转换来分离它们的元素，并达到最终的结果。在价值评估中，应明确流域上下游的生态与生产关系。然后他们的关系将逐渐变得清晰。”傅伯杰详细解释了这一点。美国科学院杂志上的一篇特别文章评论了他们在生态系统服务和生态补偿方面的成就。它认为，这项研究对生态系统服务提供者和受益者进行了定量评估，为如何通过综合方法应对复杂的水资源管理挑战提供了确凿证据，为定量评估远程耦合系统的影响奠定了重要基础，并有助于制定良好的政策，促进生态系统服务的生产和人类福祉的改善。

“我们建立了一个多尺度评估方法，以生态系统服务为纽带，评估利益相关者的福祉。该结果发表在《美国科学院杂志》上傅伯杰介绍。该方法已在海河流域和陕南生态移民补偿项目中得到应用，揭示了关注多尺度利益相关者的福祉在生态补偿政策中的关键作用。

生态系统服务研究的集体成果以其独特的视角和先进的方法受到了国际社会的关注。在过去的五年里，有五篇相关论文在世界一流的科学期刊上发表，如《科学》、《自然杂志》、《美国科学院杂志》等。

傅伯杰还因黄土高原相关研究获得2005年国家自然科学奖二等奖和国际景观生态学协会杰出贡献奖，并当选为联合国生物多样性和生态系统服务*间科学政策平台第一个多学科专家组成员。

生态功能区划与地气展望

毫无疑问，生态功能区划的研究具有战略性和前瞻性。如今，生态功能区划的理念已经成为每个城市和地区规划的基本要素。

“我们必须首先回答什么是生态保护。第二，中国幅员辽阔，哪些地方需要保护，哪些地方需要恢复，哪些地方可以发展。”生态系统服务研究小组的核心成员和研究员欧阳志云直接指出了生态功能区划研究的目标。

建立了生态功能区划的原则、指标体系和区划方法。在生态系统特征、生态敏感性和生态系统服务重要性评价的基础上，首次开展了全国生态功能区划编制工作，制定了生态功能区划暂行规则，并在全国范围内颁布实施。

本研究将生态系统服务理论与管理决策相结合，建立了生态功能区划的理论和技术。国家生态功能区划的首次编制，为生态系统服务和生态安全开辟了新的方向，支持了国家重大生态保护和恢复政策的制定和实施。

“最后，我们确定了63个对国家生态安全具有重要意义的重要生态功能区。”欧阳志云说道。

美国科学院的三名院士高度评价了发表在《自然》杂志上的研究。他们认为，“中国重要生态功能区模式及其政策创新为生态保护与人类发展相结合提供了新的范式，具有广阔的应用前景”。

环境保护部认为，国家生态功能区划的结果是我国生态环境保护领域的重要基础工作...为推动我国生态保护工作从经验管理向科学管理、从定性管理向定量管理、从传统管理向现代管理的转变奠定了科学基础。

该成果获得2012年国家科技进步奖二等奖。目前，国家生态系统服务功能评价的结果已应用于国家主要功能区的规划、生态保护红线框架的划定、国家生态转移支付范围的确定和调整，为新时期国家生态环境保护和生态安全格局的构建提供了依据。

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

2016年，主要由生态系统服务研究小组完成的《全国生态环境十年变化调查与评估报告》发布。国务院总理、副总理张就此作出重要指示。

2016年，生态系统服务研究组获得中国科学院杰出科技成就奖。中国科学院规定，参加评选优秀科技成果奖的集体和个人，必须由推荐单位申报。庄生态中心副主任负责报告。

“我很紧张。恐怕我要为参加这项研究的科学家们感到遗憾，以免我错过这样一项伟大而有意义的成就。”他笑着说，他回答后手心出汗了。

最终，中国科学院给出了这样一个含金量十足的评价:集体对保障国家和区域生态安全的关键科学问题进行了创新研究，将中国生态系统服务研究推向国际前沿水平，在科学创新和支持国家生态保护重大需求方面做出了突出贡献。

《中国科学报》(第五版《创新周刊》，2017年2月27日)