略论生态系统管理的科学问题与发展方向

该《专集》汇集了在“百人计划”生态系统管理学研究项目支持下，以生态系统管理的基础学过程研究为主题的部分首次公开发表的阶段性成果，包括了生态系统管理的综合理论问题、生态系统服务功能评估、农业和森林生态系统管理、植被蒸散与水资源管理、区域资源生态系统数字化方法等研究内容。此作为《生态系统管理的基础生态学过程研究专集》的序，论述了生态系统管理学研究小组近2a来研究工作的主要进展。     

全球生态系统服务价值评估研究进展

随着人类对生态系统功能不可替代性的认识愈来愈深刻，生态系统服务功能研究愈来愈受到人们的重视。近年来，这一领域的研究已经取得了令人注目的进展。研究的重点主要集中在采用各种方法对自然资本的边际服务价值进行估计。评估的方法大都直接或间接地基于对生态系统服务的个人偿付意愿进行计量。对全球生态系统服务价值评估的代表是基于全球静态总平衡输入输出模型的评估和基于全球静态部分平衡的评估，中国对区域生态系统服务价值也进行了初步估算。生态系统功能与服务的复杂性、价值的多重认识、市场失效及价格空缺、实证的困难与自然资本总价值得无限至今还制约着生态系统服务价值研究的发展，今后需要研究的领域及发展趋势是：1、不同生态类型的各种服务价值研究；2、生态系统服务空间异质性研究；3、包含非线性及阈值的动态地区模型和全球模型；4、改变账户系统和制定相应政策；5、考虑生态系统服务损失的项目评估；6、大规模的小幅度变化和小规模的大幅度变化边际研究.     

独角兽企业创新能力与区域创新生态系统耦合机理研究

北京市因92家独角兽企业扎堆涌现而倍受关注,理清背后机理可为我国其他地区培育独角兽企业提供宝贵经验。基于耦合度模型与熵权法研究我国独角兽企业的创新能力与区域创新生态系统耦合程度,发现目前仅有北京市与广东省处于良好耦合阶段,其他地区处于磨合期、低耦合或耦合度差阶段。基于SC模型与雷达图比较分析,发现北京市76%的区域创新生态系统指标达到平均指标的115-486%,成为北京市独角兽企业扎堆出现的重要原因。基于耦合机理进行模型验证发现,北京市独角兽企业创新能力与区域创新生态系统之间的耦合形成多维度交叉影响机制,存在着显明的“一头重一头轻”特征且与其他区域形成差异化,北京市需对耦合度处于相对劣势的5个指标实施补短板策略。本文对各地区培育当地独角兽企业所带来的重要启示在于,促进独角兽企业产生与发展,不能只出台支持企业的政策,还需盯住并持续改善各项耦合指标,提高本区域创新生态系统与企业创新能力的耦合等级与耦合程度。     

稻田生态系统的优化调节

为了掌握稻田生态系统的特征，改进系统结构，增强系统功能，增加水稻产量，1985年以来，以辽粳5号、沈农91为试材，采用规范化设计，研究了氮、磷、钾施用量，播种量和移栽秘密度对水稻生长发育的影响。试验结果名表明，处理条件不同，稻田生态系统结构和功能不同。群体中的个体数和叶面积指数存在适宜范围。群体中的光强度、湿度和温度都受叶面积指数制约。后期冠层结构理想、群体生长率高的群体容易成为群体。高效稻田生态系统的建立和调节措施是选用高产品种、旱育稀播、合理稀植、平衡措施、节水灌溉、综合防治病虫草害和生育调节。     

生态系统对社会经济发展的响应——“温、郫、都”生态示范区生态经济系统的SD模型分析

区域生态环境质量是区域生态经济系统是否协调的直接表现。为了研究在目前经济发展形势下，四川“温、郫、都”生态示范区的环境质量状况，该文应用SD模型，通过改变固定资产投资率模拟不同经济增长情景下其对生态系统及环境质量所产生的影响。结果表明，在目前投资率（0.238）情境下，系统运行的1992年-1998年的大气和水体污染物以及土地面积变化与现实状况基本一致，表明模型基本上是合理可行的。当提高固定投资率（0.338）即经济增长速度加快时，水体和大气中的污染物含量迅速增大，表明随着经济增长速度加快，对生态系统和生态环境的压力也迅速增大，这与研究区近几年来经济发展以及环境质量的变化状况是相符的。由此表明，在经济增长的同时，必须切实加强生态环境和生态系统的保护，否则生态环境的损害最终将阻碍社会经济的发展。     

不同冠层类型的陆地植被蒸发散模型研究进展

科学的水资源管理必须准确地估算陆地生态系统的植被蒸发散量及其水分平衡。因此，植被蒸发散量的估算模型开发一直是陆地生态系统的生态学过程和水资源管理研究的重要领域。该文在依据植被冠层结构特征对自然陆地生态系统的植被类型进行分类的基础上，综合地评述了不同植被冠层类型、不同区域尺度的植被蒸发散模型的研究进展。依据自然陆地生态系统植被冠层的垂直结构和群落的覆被程度，我们将其划分为单层封闭冠层（OLCC)、单层疏松冠层（OLS/CC)、多层封闭型冠层（MLCC)及多层疏松冠层（MLS/CC)4种类型。进而，我们给出了适用于估算这4种类型植被冠层蒸发散的单涌源模型（SSMs)、双涌源模型（DSMs)和多涌源模型（MSMs),并进一步阐述了这些模型中所使用的各种表面阻力的概念及其相互关系，还详细地讨论了植被蒸发散模型中各种阻力的测量和估算方法。     

大城市居民生活消费的生态占用初探——对北京、上海的案例研究

生态占用方法是通过跟踪人类利用的大多数消费品和产生的废弃物，来计算生产和维持这些消费及同化废弃物所需要的生物生产性土地面积，并与生态承载力进行比较，以此衡量可持续发展的程度。该文运用生态占用分析方法，以北京市、上海市为例，估计了1999年两市居民的食物、衣着、生活用品、生活用能等主要生活消费占用的生态空间。两市居民人均生态占用面积分别为1.62hm2和1.33hm2,其中存在由于地方生活习惯差异造成的生态占用面积及类型的差异。虽然估计相对保守，但全市居民生态占用的总面积已经数十倍于城市实际面积。城市显然是“生态赤字”区，城市居民依赖于城市边界之外的生态系统满足基本生活需求。随着我国今后城市化步伐的加快，城市可持续发展问题将越来越重要，开展城市生态占用这一科学问题的研究也变得十分紧迫和重要。     

鄱阳湖流域主要生态系统服务综合监测评估方法

本文参考千年生态系统评估的方法,建立了鄱阳湖流域生态系统评估的概念框架和指标体系。在已有监测研究开展的基础上,对该区域生态系统服务的定量化评估方法、数据需求及其可获取性进行了探讨。认为利用已有生态系统监测数据,结合模型和替代指标等手段,开展鄱阳湖流域生态系统服务评估是可行的。开展生态系统服务空间分布研究,揭示生态系统服务的动态变化,对生态系统服务评估具有重要意义。同国外流域尺度的研究相比,鄱阳湖流域的生态系统服务监测指标体系不够健全、生态系统监测能力存在差距,且缺乏相应的数据共享机制,这限制了该区域生态系统服务研究的进一步开展。认为应将生态系统服务监测纳入部门常规监测中,开展部门间综合监测研究;将生态系统服务的监测与生态系统功能的研究相结合,加强生态系统新的监测能力;同时建立以流域为平台的生态系统监测评估与运行系统,实现流域范围内数据共享。     

基于制度作用机制的服务生态系统整合模型研究

制度在服务生态系统中起关键作用,是服务生态系统研究关注的焦点。现有研究并未打开服务生态系统中制度作用的黑箱。本文基于制度理论、综合服务主导逻辑和生态系统的研究视角,通过文献梳理和理论演绎构建服务生态系统中4个重要的制度作用机制,即基于初始制度的服务生态系统形成机制、基于共享制度的服务生态系统运行机制、基于外部情境刺激的参与者冲突机制、服务生态系统的制度化工作机制。将制度作用机制与服务生态系统发展阶段相结合,建立服务生态系统制度的整合模型,为服务生态系统的制度研究与实践提供参考。     

创新生态系统持续演进机制——基于政府和企业视角

创新生态系统的持续演进机制一直是学、商、政三方关注的焦点。本文以创新生态系统的目的性为切入点,认为创新生态系统目的的更迭、演变是创新生态系统实现动态演化的一种重要机制。基于政府和企业视角,归纳出创新生态系统持续演进的四种模式,具体来说,作为国家和区域层面创新生态系统中的核心主体,政府具有设定创新生态系统目标并让其适应环境的作用,能够保证创新生态系统的持续演进。与此相对应,企业常通过调整自身战略、开放资源能力边界的方式来设定产业层面的创新生态系统目的。所以,跳出创新生态系统中主体之间的互动机制,关注创新生态系统的目的对分析创新生态系统的长期演进机制将和构建动态演化的创新生态系统具有重要意义。     

生态环境长期定位监测信息化管理研究

文中分析了生态环境长期定位监测信息化管理的意义、信息的数据库组成、信息的标准化，以及信息管理系统的框架，提出了生态环境长期定位监测信息管理系统是一个集GIS、DBMS为一体的综合信息系统，并通过属性数据和空间数据的关联，实现了监测数据的可视化查询，使得用户直观、全面、准确地了解监测数据。     

生态风险评价方法与应用研究进展

通过文献调研方法综述美国生态风险评价发展历程及评价框架。从重金属污染物、有机污染物、自然灾害及社会开发活动三方面评述生态风险评价方法、结果表征及评价结果应用。基于生态风险评价进展,提出加强我国生态毒性数据的积累和数据库建设、建立全过程生态环境风险防范体系、提高生态风险评价结果的可比性、加强不确定性分析等建议,为长效生态风险管理提供技术支持。     

淮河流域水环境承载能力计算系统的构建

本文介绍了淮河流域水环境承载能力计算系统的总体设计、承载力数学模型的建立、软件系统的结构及应用。研究中通过计算在维系“良好水环境状况”目标下流域所能承载的社会经济规模上限来得到流域水环境承载能力。在耦合了社会经济系统模型、水资源转化关系模型、水环境系统模拟模型的基础上利用数据库、地理信息系统、可视化编程技术将“社会经济—水资源—水环境”系统模型、生态需水量计算模型、以及水环境承载能力计量模型中众多的边界条件、控制条件、可变参数及成果分析进行系统集成。所建立的淮河流域水环境承载能力计算系统可有效地实现流域现状水环境承载能力的计算以及对未来不同时刻、不同频率来水条件下的承载力进行情景分析计算,为流域水环境承载能力管理提供决策支持。     

林农意愿对生态公益林管护效率和机制的影响分析——以北京市山区县为例

生态公益林的建设和管护对我国生态环境建设起着日益重要的作用,生态公益林管护和补偿制度研究也逐渐成为生态环境保护研究的热点问题.林农作为生态公益林管护的主要执行者和生态公益林补偿的主要受偿者,其对公益林管护机制的意愿成为今后政策设定的主要侧重方向.在对入户访谈和问卷进行科学设计的基础上,以北京5个山区县(延庆、怀柔、昌平、房山和密云)中15个镇的376户农户为调研对象,通过入户访谈和问卷调查的方式,对管护人员的选拔方式意愿以及现行公益林管护效果进行探索性的研究和评价分析.利用Stata软件进行Multinomial Logit回归分析结果表明,受访农户的个人基本特征、农户家庭基本特征及其对生态公益林管护的认知和态度均对管护人员的选拔方式有显著影响.并得出生态公益林权利主体责权利不明确、生态补偿方式的福利化和生态公益林管护工作缺乏专业化的结论.在以上研究的基础上,提出要建立健全生态公益林管护的相关法律制度,合理利用生态补偿资金以及加强管护队伍专业化建设等健全生态公益林管护机制的政策性建议.     

系统论视角下地方政府生态治理行为创新

草场生态治理中出现了"集权化"和"技术化"趋势,地方政府的作用不断弱化。实地调查中发现,在利益驱动、政治社会压力、"地方性知识"等方面因素共同作用下,地方政府通过政策创新、组织创新、技术创新以及文化创新等手段,在草场生态治理中也发挥了积极作用。在"治理体系和治理能力现代化"的总体要求下,要充分认识地方政府在草场生态治理中的积极作用,将地方政府作为重要主体纳入生态治理体系,着力增强地方政府草场生态治理能力。     

农村发展中生态环境问题及其管理创新探讨

在对农村发展中生态环境问题辨析的基础上,分析农村生态环境问题的成因,并构建农村发展与生态环境保护相结合的农村生态环境管理模式,从转变农村生产模式、建立符合我国实际的、激励和约束相容的区域农村生态环境决策与管理体系等方面对农村生态环境管理进行创新。     

企业生态位及其评价方法研究

本文在阐明企业生态位内涵的基础上,将企业生态位解剖为生存力(反映企业"态"的属性)、发展力(反映企业"态"和"势"界面的属性)、竞争力(反映企业"势"的属性)等3个层面及其相应的6个维度:生产制造能力、核心技术能力、界面管理能力、战略管理能力、营销管理能力、学习创新能力,并建立了企业生态位综合评价的方法。     

重构自然资源管理制度体系

自然资源管理制度是生态文明制度体系的重要组成部分,也是基础性制度。文章立足问题和目标导向的研究方法,以国际经验为借鉴,针对当前我国自然资源管理存在的理念落后、管理制度不完善、管理体制不健全等问题,提出要牢固树立生态文明的理念,坚持开发与保护相统一的发展观和系统观,构建由"两大基础、三大过程和四大保障"组成的系统完整的自然资源制度体系。顺应自然资源资产管理体制和自然资源监管体制改革的要求,设计了资产管理和资源监管体制改革路径,以实现自然资源管理的顺畅。     

黄河流域产业结构高级化与生态效率的耦合路径识别及空间治理

为促进黄河流域生态保护与高质量发展,深入探究其产业结构优化与生态效率提升的耦合协调发展关系.首先运用包含非期望产出的超效率SBM-DEA模型测算黄河流域9省区生态效率,着重考察水污染与水土流失治理效果;其次应用扩展的耦合模型研究9省区产业结构与生态效率的耦合协调关系,并根据耦合特征对9省区进行多重分类,设计产业结构与生态效率升级的耦合路径;最后从耦合协调空间重心视角出发研究其迁移路径.研究发现:9省区产业结构与生态效率水平总体不高,空间上呈现从西南向东北递增的态势,地区间差异较为显著;地区间耦合协调水平呈阶梯化,在时序上表现为"U"型特征,在2010年左右出现拐点,与国家"十二五"规划实施相契合;2011年之后耦合协调重心持续向南转移,表明黄河流域南部地区在"十二五"及"十三五"期间有较好的协调发展表现.最后提出兼顾合理化和高级化同步平稳推进黄河流域产业结构优化升级,生态治理坚持贯彻节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,以及做好全局统筹规划、重点突出,促进协同高质量发展等政策建议.     

锡金喜马拉雅地区的农业：保护与发展具有全球意义的传统农业系统

锡金喜马拉雅地区是全球重要的生物多样性热点地区之一,该地区的农业生产系统最近已经被推荐作为联合国粮农组织（FAO）全球重要农业文化遗产（GIAHS）保护的候选地。在这一地区,集中体现了被称为Demazong（稻米之谷）或香格里拉（消失的地平线）的神圣景观。这个神圣的、多样性的文化景观中,当地少数民族社区利用传统的生态知识对极为丰富的农业生物多样性进行适应和管理。多样化的农业生态系统,包括位于高山地区农牧复合系统Dokpas,位于温带地区的传统的农林复合系统（如桤木-草本混交农业系统）,以及海拔较低的暖温带到亚热带农业气候区的梯田/谷地稻作系统。将富含文化多样性和生物多样性的土地利用系统与景观进行边缘化是一件十分荒谬的事情。但值得说明的是,尽管这里有着巨大的发展潜力,却长期存在着贫穷、进入市场困难、经济和生态较为脆弱等问题。 锡金喜马拉雅地区的农业是一种典型的适应性管理系统,具有重要的生态系统服务功能,提供了具有重要经济价值的多样化的农作物品种,以及适应明显垂直分异农业生态区的多用途的植物物种。在那里生活着的不同的土著社区,依然保持着传统的生态知识,以适应、监测和响应生态系统的恢复能力与生态系统的服务功能。在本文中,我们探讨了传统农业在生物多样性保护中的作用,评估了从亚热带到高原农业生态区的多样性的生态系统管理途径,分析了对于农业生态系统的社会适应性与知识基础以及传统体制在促进该地区农业生产系统通过GIAHS在地区、国家和全球水平上获得更加广泛的认可的作用。我们认为,为减轻气候变化的可能影响和应对可能的新挑战,应当采用参与式的方式对传统农业进行监测,并制定科学的政策。锡金喜马拉雅地区的传统农业被认定为全球重要农业文化遗产,将有助于促进这一传统农业系统的保护,促进边际社区的环境健康和生计的可持续性,确保该地区的可持续发展。