在經(jīng)濟學中將物品按照“非排他性”和“非競爭性”兩個維度來將物品劃分為私有物品(private goods 排他 競爭)、俱樂部物品(club goods 排他 非競爭)、共有資源(common resources 非排他 競爭)、公共物品(public goods 非排他 非競爭)。對于共有的自然資源,如校園中的綠地,其為競爭但非排他的公共資源,所有個體都會最大化地利用該資源(如在草地開展活動娛樂、利用草地等)最終導致草地退化,這即是公共地悲劇。草地還提供碳固持、美觀等生態(tài)系統(tǒng)服務功能,這些服務屬于公共物品(非排他非競爭)。即使草地屬于私人并限制外人使用,但僅有部分生態(tài)系統(tǒng)服務屬于私有物品(供給服務和文化服務等),其他如調節(jié)功能(調節(jié)氣候、碳固持等)仍為公共物品。草地的擁有者如果投入很多用于該系統(tǒng)的保護,其提供的部分服務會被其他人免費享用(這些公共物品天然的非排他性和非競爭性),而投資人無法得到相關回報。因此,從經(jīng)濟學的角度分析,個人不會有主觀動力保護生態(tài)系統(tǒng)以維持其服務功能。
生態(tài)系統(tǒng)的保護必須由政府部門主導,涉及法規(guī)政策等。繪制生態(tài)系統(tǒng)服務地圖是進行管理的前提。
繪制生態(tài)系統(tǒng)服務的地圖是將有關生態(tài)系統(tǒng)服務的認識付諸于實踐、指導自然資源管理的手段。這些地圖可以
- 作為生態(tài)系統(tǒng)服務清單,為管理者和公眾提供該區(qū)域的自然生態(tài)系統(tǒng)提供何種服務的基礎信息。
- 指導優(yōu)選管理區(qū)域。為管理者提供哪些地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務較弱、或哪些區(qū)域需要著重保護的信息。
- 評估不同生態(tài)系統(tǒng)服務之間的權衡。通過地圖,可以一目了然地明確在某一特定區(qū)域可能存在不同生態(tài)系統(tǒng)服務之間的權衡。
- 評估生態(tài)系統(tǒng)服務功能的時間動態(tài),以明確植被或人類活動的變化如何影響生態(tài)系統(tǒng)服務的供給。
繪制生態(tài)系統(tǒng)服務地圖時,都要同時繪制出以下幾張圖:
- 潛在供給量。指生態(tài)系統(tǒng)潛在產出的某一類型的服務量(物質量或價值量)。
- 需求量。指該區(qū)域實際對某一類型生態(tài)系統(tǒng)服務的實際需求量。
- 實際供給量。指實際被利用(滿足需求)的生態(tài)系統(tǒng)服務量。實際供給量 = 需求量 if 潛在供給量>需求量 else 潛在供給量
在這些地圖中,每個像元的值可能是0/1的二元數(shù)據(jù)(是否存在或是否需要某類生態(tài)系統(tǒng)服務),也可能是定量數(shù)據(jù),這取決于可用數(shù)據(jù)的類型
生態(tài)系統(tǒng)服務地圖繪制的技術路線示例:繪制傳粉生態(tài)系統(tǒng)服務地圖
- 潛在供給量:傳粉昆蟲的豐富度和多度。由于沒有該方面的數(shù)據(jù),使用其他數(shù)據(jù)估測。首先計算該區(qū)域與適合傳粉昆蟲棲息生境(基于植被覆蓋數(shù)據(jù))之間的距離,假設昆蟲豐富度和多度隨著與生境的距離的增加指數(shù)衰減,估測某區(qū)域的昆蟲豐富度和多度。
- 需求量:需要昆蟲傳粉的作物面積和多度。一些作物不需要昆蟲進行傳粉,對這些區(qū)域賦予0權重,其他區(qū)域賦予較高權重,綜合計算。
- 疊加兩部分內容。
在該案例中,某個區(qū)域(或某種植被覆蓋類型)對應的生態(tài)系統(tǒng)服務供給量(或需求量)是基于已有知識得到的,這些知識可能源于已得到的查詢表(look up table)/專家知識(expert knowledge)/因果關系(casual relationship)等。而如果相關知識缺乏或需要定量數(shù)據(jù)時,則需要研究者自己生成這些數(shù)據(jù),如建立回歸模型或野外測定等。
總結起來,生態(tài)系統(tǒng)服務研究相關工作可以開展的方向有:
- 面向管理人員,指導管理/決策。使用已有的經(jīng)驗和專家知識來將不同生態(tài)系統(tǒng)服務的地圖描繪出來。工作重點在于對生態(tài)系統(tǒng)供給側和需求側的描述,可能包括遙感衛(wèi)片解譯、不同數(shù)據(jù)來源的搜集和融合等。
- 建立性狀、自然資源類型和生態(tài)系統(tǒng)服務物質量之間的關系,以細化和夯實繪制生態(tài)系統(tǒng)服務地圖過程時依賴的經(jīng)驗和專家知識。這些可能主要是生態(tài)學家做的,并且更強調對其中生態(tài)學過程的研究。例如決定森林提供洪水控制服務功能質量的物種、性狀和其中涉及的生態(tài)學過程是什么?植物多樣性和疾病傳播之間何種關系?功能多樣性達到何種程度的半自然生態(tài)系統(tǒng)能更好地提供生物控制農田害蟲的生態(tài)系統(tǒng)服務功能?