鄧楚雄，劉俊宇，李忠武*，肖海兵，聶小東，張宇婷，周咪

1. 湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410081；

2. 中國科學(xué)院水利部水土保持研究所，陜西 楊凌 712100；

3.廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所/廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合治理重點實驗室，廣東 廣州 510650

生態(tài)系統(tǒng)對人類福祉產(chǎn)生的一系列重要商品和服務(wù)統(tǒng)稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（Nelson et al.，2009）。國際學(xué)術(shù)界對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究始于上世紀(jì)六七十年代，近幾十年來，隨著人口和經(jīng)濟(jì)增長而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的退化，使得全球生態(tài)環(huán)境問題逐漸凸顯，人們開始認(rèn)識到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在維持人類生存和發(fā)展方面的重要作用。

上世紀(jì) 90 年代，Daily（1997）發(fā)表的《Nature’s services》和Costanza et al.（1997）發(fā)表的《The value of the world’s ecosystem services and natural capital》的兩篇論文，從不同角度對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行定義和分類；將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)從概念性研究階段推動到了一個系統(tǒng)化、綜合化、應(yīng)用化研究的新階段，使得對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算的原理和方法從科學(xué)意義上更加明確，并且在全世界范圍內(nèi)掀起了一股開展評估生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)服務(wù)價值的熱潮，此后，關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究論文如雨后春筍般出現(xiàn)。聯(lián)合國 2005年開展千年生態(tài)系統(tǒng)評估項目（Millennium Ecosystem Assessment MEA）對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念內(nèi)涵、分類體系、影響機制、評價技術(shù)與方法進(jìn)行了全面的探討，2007年發(fā)布的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生物多樣性經(jīng)濟(jì)學(xué)（The Economics of Ecosystems and biodiversity TEEB）以及2012年建立的政府間生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)科學(xué)政策平臺（Science-Poilcy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services IPBES）使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究開始由價值核算、概念分類向生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成機理、權(quán)衡與協(xié)同以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉等方向轉(zhuǎn)變，使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在評估模型模擬、貨幣價值轉(zhuǎn)化、指標(biāo)體系構(gòu)建以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域集成與綜合應(yīng)用等方面取得了新的突破。但目前學(xué)界關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值如何量化評價、如何明確生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形成機理、如何將其引入決策等諸多方面依然存在較多的爭議。

基于此，本文以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為主題，采用文獻(xiàn)計量分析方法，借助Citespace V軟件，系統(tǒng)性地論述了自上世紀(jì) 90年代末以來的國際和國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點、進(jìn)展及存在問題，以期能為今后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究提供參考。

1 國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究概況

本文以Web of science核心合集與CNKI核心期刊為數(shù)據(jù)來源。分別以“Ecosystem service”和“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”為主題詞進(jìn)行檢索，兩個數(shù)據(jù)庫檢索的文獻(xiàn)類型分別設(shè)定為“期刊文獻(xiàn)”與“Article”，檢索 1999—2018年的文獻(xiàn)，文獻(xiàn)檢索的時間截止為2018年12月20日，用Web of science核心合集數(shù)據(jù)庫中檢索的英文文獻(xiàn)來分析國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點，用CNKI核心期刊中的中文文獻(xiàn)分析國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究現(xiàn)狀。經(jīng)檢索，共檢索國內(nèi)文獻(xiàn)4536篇，國際文獻(xiàn)23570篇，通過對文獻(xiàn)進(jìn)行合并去重，最終確定與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究相關(guān)的國內(nèi)文獻(xiàn)4399篇，國際文獻(xiàn)23211篇。

1999—2018年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的中英文文獻(xiàn)發(fā)文量及增長趨勢如圖1所示；可以看出，上世紀(jì)90年代以來，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進(jìn)入了一個快速的發(fā)展階段，發(fā)文量呈持續(xù)高速增長的趨勢。從國內(nèi)外的文獻(xiàn)數(shù)量對比來看，2009年之前國內(nèi)發(fā)文量和國際增長差別較小，2009年之后，國際文獻(xiàn)發(fā)文量開始迅猛增加，增長速度明顯要高于國內(nèi)，主要是由于2008年生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間科學(xué)-政策平臺（IPBES）建立以來，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究受到了國際政府間和學(xué)術(shù)界更加廣泛的關(guān)注；相比較而言，國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究要晚于國際，文獻(xiàn)發(fā)文數(shù)量雖然也呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢，但是發(fā)文量的增長速度相對于國際期刊來說比較緩慢，總體特征呈現(xiàn)出緩慢穩(wěn)定增長的發(fā)展趨勢。

圖1 1999—2018年中英文生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)發(fā)文量統(tǒng)計圖Fig. 1 1999-2018 statistics of ecosystem services published in Chinese and English

從Web of science核心合集檢索到的英文文獻(xiàn)來對比國際研究力量的格局差異。不同國家發(fā)文量文獻(xiàn)計量圖譜如圖2所示，圓圈越大表示發(fā)文數(shù)量越多，可以看出，圓圈較大的國家除了中國以外都為發(fā)達(dá)國家，說明發(fā)達(dá)國家在國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域占據(jù)著絕對主導(dǎo)地位。而從國家來看，代表美國的圓圈最大，發(fā)文量最多，是目前國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域的霸主。此外，英國、德國、中國、澳大利亞、法國、西班牙等國在國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域也占著重要的地位。

圖2 不同國家發(fā)文量文獻(xiàn)計量圖譜Fig. 2 Literature metrological atlas of published documents in different countries

2 國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點分析

國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究開展較早，目前在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類、價值評估、情景模擬與預(yù)測、集成應(yīng)用研究等方面已經(jīng)積累了大量的成果。文獻(xiàn)中關(guān)鍵詞頻率出現(xiàn)的次數(shù)以及關(guān)鍵詞文獻(xiàn)計量圖譜中節(jié)點的大小反映了該關(guān)鍵詞在該研究領(lǐng)域的受關(guān)注程度，1999—2018年國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究關(guān)鍵詞文獻(xiàn)計量圖譜見圖3，前30位關(guān)鍵詞及熱點詞頻統(tǒng)計見表1。

通過對國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的高頻關(guān)鍵詞的分析（表1、圖3）可以看出，當(dāng)前國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究中出現(xiàn)頻次較高的詞有：“ecosystem service”、“biodiversity”、“management”、“conservation”、“climate change”、“diversity”、“l(fā)and use”。因此，可以認(rèn)為近20年國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點主要集中在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成機制及其流動、生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估、氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡協(xié)同與生態(tài)系統(tǒng)管理等6個方面。

圖3 1999—2018年國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究關(guān)鍵詞文獻(xiàn)計量圖譜Fig. 3 1999-2018 bibliometric map of key words in foreign studies on ecosystem services

表1 1999－2018年國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究前30位高頻關(guān)鍵詞Table 1 Top 30 high frequency keywords for international ecosystem services research from 1999 to 2018

2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成機制及其流動

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形成是一個復(fù)雜的自然與社會耦合過程，涵蓋了非生物特征、生物特征、生態(tài)過程、人類活動等諸多要素，非生物特征代表的是自然環(huán)境要素及其變化，生物特征表現(xiàn)為生物多樣性，生態(tài)過程指的是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)結(jié)構(gòu)及其變化，而人類活動則反映了人類對生態(tài)系統(tǒng)的干擾及其變化的響應(yīng)。4個要素之間相互影響、相互聯(lián)系，其間的物質(zhì)能量流動和生物化學(xué)循環(huán)共同構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的各個方面，同時也為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流提供了基礎(chǔ)。目前對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流的定義分歧主要集中在過程和結(jié)果兩個方面，第一種認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在自然因素和認(rèn)為因素的雙重作用下，產(chǎn)生了從供給側(cè)到需求側(cè)的時空傳輸過程，就形成了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流（Serna-Chavez et al.，2014；Villamagna et al.，2013）。而第二種觀點則認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)為人類提供最終服務(wù)的結(jié)果（Schr?ter et al.，2014）；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流的空間定量對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估的精確性提供具有重要的意義，不少學(xué)者采樣不同的方法探討了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流的空間定量方法與技術(shù)，而基于3S技術(shù)開發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流空間量化模型在不僅可以對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的流量進(jìn)行精確評估，同時也可以直觀的反映其流動的方向（Bagstad et al.，2013；Vrebos et al.，2015）。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流能夠有效關(guān)聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需雙方，因此對于明確生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成的各個要素之間的動態(tài)關(guān)系以及物質(zhì)流動有著重要的作用，對開展更加精確的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估具有重大意義，但目前的研究對這個問題上依然沒有一個清晰的定論。

2.2 生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的動力源于自然界的生物化學(xué)循環(huán)，生物因素是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的核心（范玉龍等，2016），生物多樣性的變化會影響生態(tài)穩(wěn)定性以及生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)的可持續(xù)性（Pennekamp et al.，2018）。一方面，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給和恢復(fù)能力直接受到生物多樣性變化的影響；另一方面，生物多樣性是許多重要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的基礎(chǔ)，其本身就是一種重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。具有多重功能和高水平服務(wù)的群落往往擁有更多的物種，而多樣化的生物群落對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生產(chǎn)力以及養(yǎng)分供應(yīng)具有促進(jìn)作用（Bullock et al.，2011；Tilman et al.，2014）。目前主流的觀點認(rèn)為生物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有正向的促進(jìn)作用，并且為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)起到一個調(diào)節(jié)者的功能，能夠有效地緩解環(huán)境變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的干擾。Balvanera et al.（2006）用定量的方法證明了生物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的積極影響；Egoh et al.（2009）發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點與物種豐富度和植被多樣性熱點之間存在中度重疊，總體上呈正相關(guān)。但也有觀點認(rèn)為生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的關(guān)系并不總是呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，Pattanayak et al.（2007）在印度尼西亞的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在空間上并不完全一致；此外在美國北部地區(qū)的低溫環(huán)境中的研究發(fā)現(xiàn)生物多樣性與初級生產(chǎn)力呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系（Costanza et al.，2007）。

雖然目前國外在生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面已經(jīng)積累了大量的研究，但是目前的研究大多都還只是停留在生物多樣性的變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響方面，缺乏長期的定位監(jiān)測和控制實驗，此外，生物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形成機理以及二者之間相互影響的定量關(guān)系都還有待于進(jìn)一步探究。

2.3 土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

作為人類活動最直接的反映，土地利用變化已被確定為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化的最重要驅(qū)動力之一（Wang et al.，2015）。人類活動通過不同土地利用策略對生態(tài)系統(tǒng)施加影響，改變生態(tài)過程，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。人類活動強度的加大以及粗放的土地利用方式，導(dǎo)致全球性的地球生物化學(xué)循環(huán)發(fā)生改變，加快了土壤水分、養(yǎng)分的流失，加速了土壤侵蝕、水土流失、土壤碳排放的速率。過去的半個世紀(jì)年里，全球 60%的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)已經(jīng)退化（Ma，2005）。近年來，土地利用結(jié)構(gòu)及其變化與土壤理化性質(zhì)和生態(tài)特征的關(guān)系已經(jīng)逐漸成為了國外研究的一個熱點?？茖W(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，由于人類對森林和草原的破壞不僅導(dǎo)致生物多樣性減少、溫室氣體排放加劇使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)更加脆弱（Bonan，2008；Pimm et al.，2000），更會對土壤的抗侵蝕性能造成了顯著的變化（Sainju et al.，2002），造成水土流失更加嚴(yán)重，水源涵養(yǎng)、土壤保持等相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能弱化。此外，土地利用變化也會造成土壤有機碳儲量的變化；林地的改變可能造成土壤中近半數(shù)的有機碳的損失（Houghton，2002）。土壤碳庫中有機碳的損耗導(dǎo)致了大氣中溫室氣體排放的增加，使得全球氣候變暖加劇。

自然生態(tài)系統(tǒng)中，往往是由一系列不同土地利用方式組合成一個個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)景觀，在時空上表現(xiàn)出高度的復(fù)雜性、系統(tǒng)性和異質(zhì)性。這種特征使得對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的空間制圖顯得尤為重要。近年來，國外許多研究者采用不同的方法討論了生態(tài)系統(tǒng)服的空間制圖方法，Burkhard et al.（2009）綜合土地利用、生物/非生物信息，成功實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間制圖。而以土地利用變化為背景的MIMES生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可視化評估模型也被開發(fā)出來了，并得到了較為廣泛的應(yīng)用。

2.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的基礎(chǔ)與核心1997年Costanza et al.（1997）首次估算了當(dāng)年全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總價值為33萬億美元，開啟了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的序幕。目前，國際學(xué)術(shù)界將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估理論、指標(biāo)和模型方法當(dāng)作生態(tài)系統(tǒng)研究的核心與重點；在全球、區(qū)域、流域、單個及復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)等各個尺度上面開展了大量的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估研究（Frélichová et al.，2014；Koellner et al.，2013）；而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估也已被提倡作為向決策者宣傳自然和生態(tài)系統(tǒng)管理的工具（Aslaksen et al.，2015）。但圍繞著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是否應(yīng)當(dāng)進(jìn)行價值評估、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值形式如何表示的爭論也一直在持續(xù)。一些學(xué)者認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估無法為生態(tài)環(huán)境變化所帶來的環(huán)境影響進(jìn)行定量估值（王書明等，2017）。

傳統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估方法主要是基于市場理論的經(jīng)濟(jì)價值量評估，但經(jīng)濟(jì)價值評估無法反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成的內(nèi)在機理與生態(tài)過程。一種觀點認(rèn)為對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值評估錯誤的表明了關(guān)于重要環(huán)境影響的復(fù)雜決策可以建立于單一的經(jīng)濟(jì)價值尺度（Easton，2014），所以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估不應(yīng)該局限于經(jīng)濟(jì)價值。近年來，隨著研究尺度的加大，對生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性認(rèn)識也更加深入，價值量評估的局限性逐漸暴露，因此當(dāng)前的國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估更加側(cè)重于物質(zhì)量評估法，比如評估土壤保持服務(wù)的RUSLE模型、凈初級生產(chǎn)力的CASA模型。而隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，基于 3S技術(shù)開發(fā)的生態(tài)模型在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估的研究中也愈加廣泛；比較常用的模型有InVEST、ARIES、MIMES、SoLVES等，其中InVEST模型已經(jīng)在全球范圍內(nèi)開展了大量的研究，是目前最為成熟的模型之一。這些生態(tài)模型克服了傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)統(tǒng)計方法以點帶面的缺點（李麗等，2018）。但值得注意的是，現(xiàn)有的這些生態(tài)模型幾乎都是針對某一特定的研究區(qū)域或生態(tài)系統(tǒng)而開發(fā)，其參數(shù)或相關(guān)原理并不一定適應(yīng)其他區(qū)域或生態(tài)系統(tǒng)。因此，這些模型的評價結(jié)果的有效性及其本身的適用性還有待提高。

2.5 氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

氣候變化改變生態(tài)的結(jié)構(gòu)和過程，進(jìn)而對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生影響。如大氣中CO2等溫室氣體含量的增加會引起陸地植被格局發(fā)生較為明顯的變化，進(jìn)而導(dǎo)致陸地碳儲量和碳通量的變化（Sitch et al.，2008）。這些變化使得研究者更加關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過程及其服務(wù)對氣候變化的動態(tài)響應(yīng)（Alo et al.，2008；Wang et al.，2005）。

氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響主要反映在 3個方面，（1）氣候變化條件下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給水平受到影響，全球氣候變化導(dǎo)致大部分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給出現(xiàn)下降（Ma，2005），其中對糧食生產(chǎn)等供給服務(wù)和生物多樣性等生境維持服務(wù)的影響尤為顯著（J?gerbrand et al.，2006；Lobell et al.，2011），甚至在某些地區(qū)，氣候變化被認(rèn)為是導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力下降的關(guān)鍵因素（Alvabasurto et al.，2014）。（2）極端天氣條件下，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的脆弱性更加明顯。研究人員通過對鳥類和紅樹林的研究表明（Rahman et al.，2017；Wood et al.，2016），極端天氣會導(dǎo)致動植物的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)調(diào)節(jié)功能明顯降低。（3）氣候變化影響著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的管理及可持續(xù)性。全球氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生了負(fù)面影響，進(jìn)一步改變了人類對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理與保護(hù)方式。一方面，氣候變化對當(dāng)前的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，另一方面，為了應(yīng)對全球變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能弱化的壓力，人們被迫尋求新的途徑與方式來管理和保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，以實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的可持續(xù)發(fā)展。

2.6 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡協(xié)同與生態(tài)管理

生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的服務(wù)具有多樣性，各種服務(wù)之間存在緊密的相互聯(lián)系與交織的非線性關(guān)系（Jaarsveld et al.，2005；Limburg et al.，2002），這種關(guān)系表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間此消彼長的權(quán)衡、相互增益的協(xié)同（李雙成等，2013）。不同的研究根據(jù)權(quán)衡或協(xié)同的表現(xiàn)特征劃分了不同的類型，如基于時空尺度和可逆性時空權(quán)衡以及可逆性權(quán)衡（Ma，2005；Rodríguez et al.，2006），以及基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化特征，提出的直接權(quán)衡、凹權(quán)衡等 6種權(quán)衡表現(xiàn)形式（Bevacqua et al.，2007；Polasky et al.，2008；Lester et al.，2013）。這些劃分雖然提出了較為可行的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡協(xié)同分析方法，但這種兩兩比較的結(jié)果并不能真實反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的動態(tài)關(guān)系。在驅(qū)動機制方面。一般認(rèn)為，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的權(quán)衡與協(xié)同受到人為和自然兩方面因素的驅(qū)動。比如，而由于人類的選擇偏好，往往片面追求生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益而忽視生態(tài)與社會效益，因此過分強調(diào)和追求生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給服務(wù)（Bennett et al.，2010），導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡效應(yīng)更為顯著。

隨著研究的深入，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在政策制定和決策管理方面愈加重要，越來越多的研究者呼吁將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)整合到一系列的生態(tài)系統(tǒng)管理和決策之中（Balvanera et al.，2001；Kremen et al.，2005；Odling-Smee，2005；Swift et al.，2004），因此近十幾年來，如何管理與保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的可持續(xù)發(fā)展被認(rèn)為是自然資源可持續(xù)管理的一個核心問題（Dearing et al.，2012）。而明確生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的關(guān)系是進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)管理與優(yōu)化調(diào)控的前提，對生態(tài)系統(tǒng)管理和優(yōu)化調(diào)控以及人類福祉具有重要意義。但由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的關(guān)系較為復(fù)雜，其間的物質(zhì)能量及信息傳遞的還未明確，因此對于如何基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系來確定生態(tài)系統(tǒng)管理的許多核心問題依然沒有一個清晰的定論。

3 國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進(jìn)展及問題

3.1 國內(nèi)研究進(jìn)展

上世紀(jì) 90年代后期國內(nèi)一些學(xué)者將國際上關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)成果介紹到了國內(nèi)。我國學(xué)者開始陸續(xù)開展與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)的研究。從我國近 20年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的關(guān)鍵詞文獻(xiàn)計量圖譜（圖4）可以看出，出現(xiàn)頻次較高的關(guān)鍵詞有“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（Ecosystem service）”、“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值（Value of Ecosystem service）”、“生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）”、“價值評估（value assessment）”、“生態(tài)服務(wù)價值（Value of ecological services）”、“土地利用（Land use）”、“土地利用變化（land use change）”、“生態(tài)補償（eco-compensation）”等詞，表明當(dāng)前我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究更加側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估、土地利用及其變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的關(guān)系方面。同時，針對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的綜合應(yīng)用研究也逐漸成為我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)發(fā)展研究的新趨勢。

圖4 1999—2018年國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究關(guān)鍵詞文獻(xiàn)計量圖譜Fig. 4 Bibliometric map of key words in domestic ecosystem services research from 1999 to 2018

3.1.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估

與國外相比，國內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估更加側(cè)重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)價值評估。在早期開展的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究中，許多研究者參考國外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估方法對全國尺度或森林、濕地、草地等單個生態(tài)系統(tǒng)開展價值評估（陳仲新等，2000；黃平等，2002；歐陽志云等，1999；歐陽志云等，2009；謝高地等，2001）。并且有學(xué)者通過研究提出了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的總體空間分布由東向西遞減、由中部向東北和南部遞增，與植被的地帶性分布梯度基本一致的觀點（何浩等，2005）。雖然這些早期研究極大地促進(jìn)了國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的發(fā)展，但由于估算方法和相關(guān)參數(shù)都是參照國外成果，且不同研究者在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念與分類上存在較大的認(rèn)知差異，評估方法和手段上也存在一定的缺陷，因此評價的結(jié)果往往與實際價值并不一致。2012年，朱春全呼吁將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值納入可持續(xù)發(fā)展的評估核算體系，這一倡議的提出又一次掀起了國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的熱潮（趙慶忠，2012）。

在評價方法方面，在較長的一段時期內(nèi)，國內(nèi)學(xué)界評估方法大多參照國外基于市場理論的價值量方法。歐陽志云、陳仲新等早期開展的全國尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估都是參照此方法。謝高地等（2003）結(jié)合Constaza的方法，制定出我國生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子表，構(gòu)建了基于單位面積價值當(dāng)量因子法的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的動態(tài)評估方法。該方法簡單快捷，對數(shù)據(jù)量要求較少，能夠?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行快速評估，在國內(nèi)學(xué)界產(chǎn)生了較大的影響，并得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。但隨著研究的深入，價值當(dāng)量法的局限也逐漸地暴露出來，許多研究者在應(yīng)用過程中對同一地類不進(jìn)行區(qū)分考慮，在一定程度上造成評價結(jié)果的失真，且以糧食價格為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)來體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值也存在較大的主觀性和不確定性，并不能反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)學(xué)意義和內(nèi)在機理。而隨著國外各種生態(tài)模型的成功開發(fā)與應(yīng)用，以GIS為平臺開發(fā)的模型評估方法也在國內(nèi)得到了較為廣泛的運用。在但相比發(fā)達(dá)國家，我國在生態(tài)模型的開發(fā)研究領(lǐng)域起步較晚，長期處于落后狀態(tài)；傅伯杰院士（Hu et al.，2015）團(tuán)隊針對黃土高原植被恢復(fù)背景下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評價與優(yōu)化設(shè)計開發(fā)了SAORES模型，填補了我國在該領(lǐng)域的空白。但由于其重點關(guān)注情景構(gòu)建、權(quán)衡分析和多目標(biāo)優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計，模型忽略了上述服務(wù)評估的準(zhǔn)確性校驗及不確定性分析（李婷等，2018）?？傮w來看，生態(tài)模型在國內(nèi)運用尚處于初始階段，各類模型也處于開發(fā)與成熟階段，但從目前發(fā)展態(tài)勢來看，模型評價方法在國內(nèi)學(xué)界具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.1.2 土地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響是我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究一個重要內(nèi)容。歐陽志云等（2009）認(rèn)為土地利用變化通過對生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)過程和生境狀況等3個方面來影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。在快速城鎮(zhèn)化的背景下，我國土地利用方式變化加快，且基于土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估的價值當(dāng)量方法在國內(nèi)的廣泛運用與實踐，因此我國土地利用變化—生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究與國際上的研究出現(xiàn)了較為明顯的差異，國內(nèi)針對土地利用對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響研究更加側(cè)重于土地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的統(tǒng)計分析，即土地利用類型的面積變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的顯著影響，此外，也有一些研究試圖突破現(xiàn)有研究范式的局限性，積極探索和構(gòu)建數(shù)量模型來反映土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的相關(guān)關(guān)系。如喻建華等（2005）構(gòu)建了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變率函數(shù)（CR），用來表示某一土地利用類型面積的變化引起的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化。但相關(guān)研究似乎依然沒有突破原有的局限，目前國內(nèi)相關(guān)研究大多依然停留在基于土地利用變化的統(tǒng)計分析方面，研究結(jié)果更加側(cè)重于土地利用格局變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)關(guān)系，但兩者之間并非簡單的線性關(guān)系（王軍等，2015）。土地利用變化首先作用于生態(tài)系統(tǒng)過程與結(jié)構(gòu)，然后才對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生影響。建立“土地利用—生態(tài)過程—服務(wù)”耦合關(guān)系，強化土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)在機制研究，是未來國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價值評估研究的一個重要方面。

3.1.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)性是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的起源（趙軍等，2018）。一方面，作為人類賴以生存的資源和環(huán)境基礎(chǔ)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的退化和喪失將威脅人類的安全與健康，甚至直接威脅著區(qū)域乃至全球的生態(tài)安全（Ma，2005）。另一方面，由于自然環(huán)境的變化，生物多樣性的銳減以及人類活動的干擾，生態(tài)系統(tǒng)變得更加脆弱，生態(tài)系統(tǒng)管理和可持續(xù)發(fā)展面臨更大的壓力和挑戰(zhàn)。近幾十年來，由于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展造成的生態(tài)環(huán)境的普遍惡化又反過來制約了社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展（Bai et al.，2009），水資源短缺、水土流失、沙漠化、生物多樣性減少等生態(tài)問題持續(xù)加?。ǜ挡艿?，2009），我國生態(tài)安全受到了嚴(yán)重的威脅。因此，近些年來國內(nèi)開展的基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估的生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)制定、生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建等應(yīng)用研究日益增多，并逐漸發(fā)展成為當(dāng)前國內(nèi)生態(tài)服務(wù)研究的一個熱點；如郭年冬等（2015）對環(huán)京津地區(qū)73個縣（市）的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和生態(tài)補償優(yōu)先級進(jìn)行了計算，從環(huán)京津地區(qū)整體、生態(tài)亞區(qū)、縣（市）3個空間尺度分析了環(huán)京津地區(qū)生態(tài)補償?shù)膬?yōu)先領(lǐng)域。吳平等（2018）從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需出發(fā)，構(gòu)建了雄安新區(qū)生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)格局。

但目前大多數(shù)的基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價結(jié)果的應(yīng)用研究還停留在學(xué)術(shù)層面，而真正將其引入生態(tài)管理并成為決策的依據(jù)還需較長時日。但基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價結(jié)果的應(yīng)用研究對于理解生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與可持續(xù)發(fā)展和人類福祉之間的關(guān)系至關(guān)重要，對我國開展生態(tài)文明建設(shè)和人類社會可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

3.2 我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的不足

盡管當(dāng)前我國在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域發(fā)展較快，研究成果大量涌現(xiàn)，但相對國際研究熱點和發(fā)展前沿來看，我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究還存在一些問題與不足，在研究的理論和評價方法方面缺乏原創(chuàng)性成果，具體來看，當(dāng)前的問題主要反映在以下幾個方面。

3.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論研究尚待深入

我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論研究不足主要體現(xiàn)在兩個方面，一個是對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成的機理認(rèn)識不足；另一個是缺乏對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估理論的探討。

首先，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成機理研究是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的基礎(chǔ)理論性工作，對其形成機理的理解將有助于開展更加準(zhǔn)確系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估和管理決策。雖然當(dāng)前的研究已經(jīng)提出了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)－過程－服務(wù)之間的作用機理框架，但對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程和服務(wù)并沒有一個系統(tǒng)的認(rèn)識，其中的物質(zhì)能量流動和信息傳遞的定量關(guān)系還未明確。因此，這個問題依然需要更加深入地探討。

其次，目前我國在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究側(cè)重不同區(qū)域和不同生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價值評估，但是卻對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分類、價值理論以及各種價值之間的關(guān)系研究不足。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價值形成涵蓋了自然、社會、經(jīng)濟(jì)等各個方面的要素，當(dāng)前學(xué)術(shù)界對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是否存在價值，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值以什么形態(tài)出現(xiàn)依然存在許多爭議。且由于無法深刻理解生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形成機理，多數(shù)地區(qū)缺乏必要的生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)以支持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其變化的評價，這使得我國的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價值評價缺乏可靠的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)（李文華等，2009）。

3.2.2 評估方法的科學(xué)性有待加強

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法的科學(xué)性問題主要表現(xiàn)為價值評估指標(biāo)隨意選取與機械套用、重復(fù)計算等方面。盡管目前國內(nèi)針對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估開展了大量的研究工作，但由于沒有形成統(tǒng)一的指標(biāo)體系和方法，不同區(qū)域間的評估結(jié)果可比性差，區(qū)域和全國的集成研究難以開展（傅伯杰等，2017）。且不同區(qū)域、不同生態(tài)系統(tǒng)之間存在較大的差異性，在評估過程中往往出現(xiàn)使用相同標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)體系進(jìn)行評估，或者將國外的一些價值評估方法或模型不加修正而直接運用于國內(nèi)相關(guān)區(qū)域，這種缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龇ú粌H使得評估結(jié)果的科學(xué)性大打折扣，也容易導(dǎo)致人們在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價值與人類福祉的關(guān)系方面認(rèn)識和判斷不足，在科學(xué)管理生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面存在經(jīng)驗主義與主觀主義的錯誤。

其次，由于不同的研究者對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的關(guān)系以及價值分類的認(rèn)識不同，在運用不同方法對同一區(qū)域或同一生態(tài)系統(tǒng)計算的時候，很容易造成重復(fù)計算。另外，目前國內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法主要采用基于市場理論的價值量法，但經(jīng)濟(jì)價值的主觀性和不確定性，往往會造成評估結(jié)果的不準(zhǔn)確，在不同的研究中可比性較差，且生態(tài)系統(tǒng)中許多服務(wù)價值是由人為主觀確定，因此對于如何正確選擇識別以及評估這些服務(wù)價值還存在概念和認(rèn)知上的不足。

3.2.3 評估結(jié)果的應(yīng)用性不高

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的終極目標(biāo)是提升人類福祉，其應(yīng)用指向十分明顯（李雙成等，2018）。雖然近年我國在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合應(yīng)用研究領(lǐng)域圍繞區(qū)域生態(tài)安全構(gòu)建、生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行了一些研究工作，但由于目前研究中評估方法存在的不足，導(dǎo)致評估結(jié)果的可信度不高，從而在一定程度上阻礙了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合應(yīng)用的實現(xiàn)。另一方面，當(dāng)前開展的基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的規(guī)劃管理、區(qū)域生態(tài)安全格局構(gòu)建等應(yīng)用研究大多還只是停留在學(xué)術(shù)層面，而真正將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)落實到以生態(tài)文明建設(shè)為背景下的政策決策層面還有待加強。

4 研究展望

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究自開展以來已經(jīng)持續(xù)了幾十年的時間，無論是在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論研究還是在應(yīng)用研究上都取得了大量的成果，基于上述國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點、進(jìn)展以及存在的問題，本文認(rèn)為未來的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究關(guān)注重點應(yīng)在以下幾個方面：

（1）加強生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成機制的研究。基于對生態(tài)系統(tǒng)的長期定位監(jiān)測與觀測實驗，理解自然環(huán)境變化與人類活動雙重作用下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的動態(tài)響應(yīng)機制，厘清各個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其驅(qū)動因素之間的物質(zhì)能量與信息流動的關(guān)系。揭示生態(tài)系統(tǒng)過程－結(jié)構(gòu)－服務(wù)之間的耦合關(guān)系，及其相互作用下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成機理的研究，為開展更加精確的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估與生態(tài)系統(tǒng)管理提供理論依據(jù)。

（2）建立更加精確的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價指標(biāo)體系與技術(shù)方法。通過定位監(jiān)測與觀測實驗，結(jié)合3S信息技術(shù)，完善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)評估模型與技術(shù)方法，開展不同評價方法的對比驗證；另一方面，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評估也應(yīng)從單一生態(tài)系統(tǒng)評估走向復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)評估，并且將其融入國民經(jīng)濟(jì)核算體系，以突出生態(tài)環(huán)境在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程的重要作用。

（3）強化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的區(qū)域集成與尺度轉(zhuǎn)換研究。由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有較強的時間動態(tài)性和空間異質(zhì)性，區(qū)域集成與尺度轉(zhuǎn)換是研究的的重點與難點。因此需要結(jié)合多源數(shù)據(jù)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時空動態(tài)演變進(jìn)行量化評估，在明確各種服務(wù)之間的相互關(guān)系及其特征的基礎(chǔ)上，提出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的區(qū)域集成與尺度轉(zhuǎn)化理論。為發(fā)展更大尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)精確評估與優(yōu)化調(diào)控提供理論支持。

（4）開展基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價結(jié)果的綜合應(yīng)用研究與實踐，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的終極目標(biāo)是為了提升人類福祉與可持續(xù)發(fā)展。后續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究需結(jié)合我國當(dāng)前的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與現(xiàn)實存在的生態(tài)環(huán)境問題，有針對地提出基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價結(jié)果的生態(tài)補償標(biāo)準(zhǔn)、生態(tài)安全及生態(tài)系統(tǒng)健康的標(biāo)準(zhǔn)與測算方法。為促進(jìn)和增強人類福祉提供科學(xué)指導(dǎo)。