《生态系统服务》PPT课件

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1、生 态 系 统 服 务 一 、 全 球 生 态 系 统 服 务 价 值 的 第 一 次 评 估 生 态 系 统 服 务 （ ecosystem services） 是 指 对 人 类 生 存 和生 活 质 量 有 贡 献 的 生 态 系 统 产 品 （ goods） 和 服 务(services)。 产 品 是 指 在 市 场 上 用 货 币 表 现 的 商 品 ， 服 务 是 不 能 在 市 场 上 买卖 ， 但 具 有 重 要 价 值 的 生 态 系 统 的 性 能 ， 如 净 化 环 境 、 保 持 水 土 、减 轻 灾 害 等 。 自 Holdren和 Ehrlich（ 1974） 提

2、 出 生 态 系 统 服 务 概 念 以 来 ， 生 态学 界 就 给 予 很 大 重 视 ， 尤 其 是 美 国 马 里 兰 大 学 生 态 经 济 学 研 究 所 所长 Costanza等 （ 1997 ） 在 Nature 杂 志 发 表 关 于 世 界 生 态 系 统服 务 和 自 然 资 本 的 价 值 文 章 和 出 版 Daily的 生 态 系 统 服 务 ： 人类 社 会 对 自 然 生 态 系 统 的 依 赖 性 一 书 以 后 ， 一 个 研 究 生 态 系 统 服 务 的 热 潮 正 在 兴 起 ， 各 国 领 导 、 科 学 家 和 公 众 对 保 护 生 物 多 样

3、性 的重 要 性 认 识 和 支 持 积 极 性 都 显 然 地 提 高 。 Castanza根 据 已 出 版 的 研 究 报 告 和 少 数原 始 数 据 进 行 最 低 估 计 ， 获 得 全 球 生 态 系 统提 供 的 服 务 总 价 值 为 ： 每 年 平 均 33万 亿 （ 16-54亿 ） 美 圆 ， 与 之 相 比 ， 1997年 全 球 GNP的年 总 量 为 18万 亿 美 圆 ， 即 全 球 生 态 系 统 服 务总 价 值 大 约 为 当 年 全 球 GNP的 1.8倍 。 下 表 是Roush简 化 后 的 数 据 。 全 球 生 态 系 统 服 务 的 价 值 （

4、 引 自 Roush, Science,276:1029, 1997）_生 态 系 统 面 积 价 值 全 球 价 值 （ 百 万 hm2） ($/hm2.a) （ $万 亿 /a) 海 洋 33,200 252 8.4近 海 水 域 3102 4052 12.6热 带 森 林 1900 2007 3.8其 它 森 林 2955 302 0.9草 地 3898 232 0.9湿 地 330 14,785 4.9湖 泊 河 流 200 8498 1.7农 田 1400 92 0.1 全 球 总 价 值 = 33.3万 亿 美 圆 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

5、 14000 16000 农 田 草 地 海 洋 其 它 森 林 热 带 森 林 海 岸 湖 泊 河 流 湿 地 生 态 系 统 价 值 ( /h a/ a) 图 2 8种 生 态 系 统 生 物 多 样 性 单 位 面 积 价 值 的 比 较 8八 种 生 态 系 统 的 比 较 ， 说 明 单 位 面 积 价 值 最 高 的 是 湿 地 （ $14 785） ,其 次 是 湖 泊 河 流 （ $8.494） ， 然后 是 近 海 水 域 ($4.052)， 热 带 森 林 （ $2.007） ， 其 它 森 林 （ $302） ， 海 洋 （ $252） 草 地 ， 而 农 田 最 低（

6、$9) 森 林 生 态 系 统 的 意 义 ， 尤 其 是 热 带 森 林 ， 是 大 家 谈 得最 多 的 ： 中 小 学 课 本 都 有 介 绍 ： 如 保 持 水 土 、 调 节 气候 ， 净 化 空 气 、 提 供 野 生 动 物 栖 息 地 等 。湿 地 的 主 要 生 态 系 统 服 务 功 能 是 ：1） 湿 地 是 初 级 生 产 力 最 高 的 生 态 系 统 ， 如 芦 苇 塘 ； 与 森林 比 较 ， 其 不 进 行 生 产 的 支 持 组 织 的 量 的 ；2） 湿 地 又 称 “ 自 然 之 肾 ” 、 调 节 自 然 界 的 谈 水 量 ， 具 有抗 干 旱 和 抗

7、 洪 水 的 能 力 。3） 湿 地 在 养 分 循 环 上 具 有 特 别 重 要 意 义 ；4） 湿 地 在 净 化 环 境 污 染 物 方 面 有 重 要 的 作 用 。5） 鸟 类 等 生 物 多 样 性 很 高 。 继 Costanza之 后 ， BioScience(Dec 1997， 47（ 11） ： 747)又 报 道 了 美 国 生 物 多 样 性 经 济 价 值初 步 估 计 的 文 章 ， 估 计 美 国 每 年 从 生 物 多 样 性 ，如 有 机 废 物 处 理 、 土 壤 形 成 和 生 物 固 氮 等 ， 可 以 获得 3千 亿 美 圆 。 根 据 1998年

8、出 版 由 国 家 环 境 保 护 局 主 编 的 中 国生 物 多 样 性 国 情 研 究 报 告 发 表 的 我 国 生 物 多 样性 价 值 初 步 统 计 ， 直 接 使 用 价 值 达 2000亿 美 圆 /年 ，间 接 使 用 价 值 达 4万 亿 美 圆 /年 。 对 于 生 态 系 统 服 务 ， 有 几 点 认 识 是 值 得 强 调 的 ：1。 只 要 自 然 生 态 系 统 存 在 ， 各 种 生 态 过 程 在 正 常 的 运 行 着 ， 不管 人 们 是 否 认 识 其 意 义 和 估 计 了 它 的 价 值 ， 它 都 给 居 住 在 地 球 上 的人 类 ， 提

9、供 着 无 偿 的 、 或 有 偿 的 服 务 。 生 态 系 统 服 务 都 是 客 观 存 在的 ， 它 是 与 生 态 过 程 紧 密 地 结 合 在 一 起 的 。 生 态 系 统 ， 包 括 其 中 各种 生 物 种 群 ， 在 自 然 界 的 运 转 中 ， 充 满 了 各 种 生 态 过 程 ， 同 时 也 就产 生 了 对 人 类 的 种 种 生 态 系 统 服 务 。 另 一 方 面 ， 由 于 生 态 系 统 服 务在 时 间 上 是 从 不 间 断 的 、 所 以 从 某 种 意 义 上 说 ， 其 总 价 值 是 无 限 大的 。 全 人 类 的 生 存 和 社 会 的

10、 持 续 发 展 ， 都 要 依 赖 于 生 态 系 统 服 务 。 2。 最 重 要 的 生 态 系 统 服 务 价 值 多 数 是 没 有 进 入 市 场 的 间 接 价 值 ，对 环 境 和 生 命 维 持 系 统 的 许 多 重 大 调 节 功 能 ， 例 如 C O2和 O2平 衡 ，水 土 保 持 、 土 壤 形 成 、 净 化 环 境 等 。 这 部 分 价 值 在 以 往 被 人 们 认 为是 可 以 “ 免 费 ” 使 用 的 、 “ 公 共 的 ” 、 “ 自 然 恩 施 ” ， 社 会 对 此 并没 有 任 何 控 制 。 并 且 其 价 值 明 显 地 大 于 可 以

11、作 为 买 卖 的 直 接 价 值 。 要 使 公 众 和 政 府 认 识 生 物 多 样 性 保 育 的 重 大 意 义 ， 其 主 要 困 难就 在 于 人 们 如 何 把 有 价 值 的 自 然 生 态 过 程 的 种 种 机 理 都 能 认 识 和 掌握 ， 并 加 以 定 量 ， 把 非 财 政 利 益 翻 译 为 财 政 利 益 。 但 是 ， 传 统 的 经济 学 并 没 有 估 计 这 类 生 态 系 统 服 务 的 间 接 价 值 ， 因 此 ， 很 多 学 者 认为 ， 发 展 生 态 经 济 学 是 当 前 重 要 的 任 务 。 从 这 个 意 义 上 说 ， 生 态

12、系 统 服 务 的 价 值 ， 就 是 现 在 所 称 为 的 自 然 资 本 ， 生 态 经 济 学 的 迫 切 职 责 ， 就 是 要 把 它 估 计 出 来 。 3。 生 态 系 统 服 务 中 ， 有 不 少 是 跨 地 区 、 超 越 国 界 的 ， 例如 热 带 森 林 对 于 保 护 良 好 气 候 和 减 少 温 室 气 体 上 具 有 重 要的 作 用 。 不 少 属 于 这 一 类 生 物 多 样 性 的 生 存 价 值（ existence value） ， 其 价 值 不 能 从 本 地 生 物 资 源 直 接获 得 ， 而 依 附 于 别 的 国 家 的 、 遥 远

13、的 生 态 系 统 。 因 为 世 界发 展 中 国 家 多 数 为 富 有 生 物 多 样 性 的 ， 而 发 达 国 家 由 于 其发 达 的 企 业 ， 许 多 环 境 污 染 物 （ 如 燃 料 消 费 和 化 学 物 生 产 ）的 产 生 往 往 大 部 分 来 源 于 它 们 。 国 际 保 护 署 曾 为 此 偿 还 发展 中 国 家 某 些 债 务 ， 以 交 换 其 为 生 物 多 样 性 的 保 护 所 做 出的 贡 献 ， 即 所 谓 以 货 易 货 的 自 然 债 务 的 原 则 。 同 样 ，我 国 东 部 人 民 也 依 赖 与 西 部 公 众 的 生 物 多 样

14、性 的 保 护 。 广东 北 部 是 山 区 ， 东 南 部 是 发 达 地 区 ， 同 样 应 该 支 持 欠 发 达的 山 区 。 4。 Costanza还 提 出 ， 据 此 研 究 可 以 得 到 一 个重 要 结 论 ： 社 会 应 彻 底 检 查 和 修 改 其 环 境 和 经 济 政策 ， 例 如 对 湿 地 丧 失 收 取 税 收 。 当 然 ， 也 有 学 者 说 ，每 个 生 态 系 统 是 不 同 的 ， 通 用 的 环 境 税 可 能 会 导 致某 一 些 地 区 的 过 保 护 ， 和 另 一 些 地 区 的 低 保 护 。 不过 ， 后 者 显 然 是 可 以 通

15、过 试 行 和 在 实 践 中 的 修 正 而解 决 的 。 过 保 护 和 低 保 护 的 提 法 ， 表 明 了 他 们 既 反 对 只就 发 展 经 济 而 忽 视 自 然 保 护 、 又 反 对 只 要 保 护 不 能开 发 的 两 种 极 端 片 的 观 点 。 5。 Holmhand 等 （ 1999） 把 生 态 系 统 服 务 划 分 为 基 本 的 和 需求 推 动 的 两 类 ， 前 者 指 维 持 生 态 系 统 功 能 和 稳 定 性 所 必 须 的 ， 它 们都 是 人 类 生 存 的 基 本 前 提 ， 通 常 没 有 与 市 场 的 经 济 价 值 发 生 直 接

16、 的联 系 。 后 者 如 食 品 、 水 产 养 殖 和 药 用 植 物 种 植 的 产 品 等 ， 它 们 由 人类 需 求 和 直 接 经 济 价 值 所 驱 动 ， 并 依 赖 于 自 然 生 态 系 统 。 因 此 对 于 人 类 而 言 ， 获 取 产 品 和 维 持 稳 定 生 存 条 件 的基 本 生 态 系 统 服 务 之 间 常 常 有 一 个 权 衡 （ trade-off） 问 题 。 例 如 ， 过 多 的 种 植 和 养 殖 系 统 必 然 会 影 响 到 自 然 生 态系 统 对 人 类 提 供 的 基 本 服 务 。 对 此 如 何 进 行 协 调 ， 正 确

17、的定 量 的 评 估 两 类 生 态 系 统 服 务 的 价 值 也 是 正 确 做 出 决 策 的基 础 。 而 这 一 点 正 是 人 们 所 容 易 忽 视 的 。 下 表 提 供 了 各 种 生 态 系 统 服 务 项 目 在 各 类 生 态系 统 中 的 相 对 重 要 性 ， 尽 管 Costanza的 数 据 是 初 步的 ， 但 是 对 于 我 们 了 解 各 类 生 态 系 统 在 那 些 服 务方 面 最 为 要 紧 是 有 参 考 意 义 的 。 全 球 各 种 生 态 系 统 服 务 的 年 平 均 价 值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1

18、4 15 16 17 生 物 每 1ha 全 球 群 落 气 体 气 候 干 扰 水 调 水 供 防 侵 土 壤 养 分 废 物 传 粉 生 物 避 难 食 物 原 材 基 因 休 闲 文 化 价 值 总 值 调 节 调 节 调 节 节 应 蚀 形 成 循 环 处 理 防 治 所 生 产 料 资 源 游 乐 海 洋 38 118 5 15 0 76 252 8.381 海 岸 88 3.677 38 8 93 4 82 62 4.052 12.568 热 带 林 223 5 6 8 245 10 922 87 32 315 41 112 2 2.007 3.813 其 他 森 林 88 0 1

19、0 87 4 50 25 36 2 302 894 草 地 7 0 3 29 1 87 25 23 67 0 2 232 960 湿 地 133 4.539 15 3.800 4.177 304 256 106 574 881 14.785 4.879 湖 泊 /河 流 5.445 2.117 665 41 230 8.498 1.700 农 田 14 24 54 92 128 总 计 1341 684 1.779 1.115 1.692 576 53 17.075 2.277 117 417 124 1.386 721 79 815 3.105 33.268 例 如 ：1） 湿 地 在 养

20、分 循 环 、 抗 干 扰 和 调 节 、 废 物 处 理 上 具 有 特别 重 要 意 义 ；2） 湖 泊 河 流 对 水 调 节 和 水 供 应 、 闲 旅 游 具 有 重 要 作 用 ；3） 热 带 森 林 的 提 供 项 目 较 多 ， 从 养 分 循 环 、 原 材 料 提 供 、到 防 侵 蚀 、 气 候 调 节 和 休 闲 旅 游 、 基 因 资 源 等 ；3） 近 海 水 域 对 于 养 分 循 环 、 食 品 生 产 和 抗 干 扰 调 节 也 具有 不 少 贡 献 。 把 这 些 点 与 我 们 以 前 所 学 的 生 态 学 知 识 相 联 系 起 来 ，不 但 很 容

21、易 得 到 理 解 ， 而 且 证 明 我 们 所 学 生 态 学 原 理 的 应用 价 值 ， 并 说 明 生 态 学 工 作 者 年 对 各 级 领 导 能 提 出 有 价 值的 建 议 。 总 结 生 态 系 统 服 务 价 值 估 计 的 重 要 意 义 其 重 要 意 义 表 现 在 ：1） 生 态 系 统 服 务 估 价 较 好 地 反 映 了 自 然 资 本 (natural capital )的 价值 ， 它 在 提 高 公 众 对 生 物 多 样 性 重 要 性 意 识 和 国 家 领 导 人 作 出 保 护生 物 多 样 性 和 生 态 系 统 的 决 策 的 决 心 。

22、过 去 的 实 践 表 明 这 是 非 常 重要 的 ， 因 为 人 们 通 常 容 易 把 发 展 经 济 与 保 护 自 然 环 境 对 立 起 来 。2） 它 从 理 论 上 说 明 ， 生 态 系 统 的 许 多 服 务 项 目 ， 是 人 类 几 乎 无 法用 其 它 方 式 替 代 的 。 据 估 计 ， 要 想 通 过 人 类 自 己 来 解 决 这 些 服 务 ，每 年 至 少 要 花 人 均 九 百 万 美 元 。3） 各 种 生 态 系 统 服 务 项 目 在 各 类 生 态 系 统 上 的 相 对 价 值 ， 有 助 于说 明 其 对 于 人 类 社 会 持 续 发 展

23、的 相 对 重 要 性 ， 从 而 为 各 级 政 府 有 关 部 门 在 制 定 具 体 方 案 和 采 取 措 施 中 提 供 了 背 景 值 。 也 有 助 于 解 释 生物 多 样 性 为 什 么 正 在 损 失 。 毕 竟 这 项 研 究 还 是 初 步 的 ， 也 存 在 不 少 问 题 。 例 如 ， 在 地球 上 的 生 态 系 统 中 ， 人 们 对 荒 漠 、 冻 原 等 生 态 系 统 还 没 有充 分 研 究 资 料 ； 即 使 已 经 有 很 多 资 料 的 生 态 系 统 ， 也 会 有人 们 忽 视 或 没 有 认 识 的 重 要 服 务 项 目 ； 在 不 同

24、洲 和 不 同 区域 的 同 一 类 生 态 系 统 ， 其 生 态 过 程 也 可 能 有 重 要 的 区 别 ，它 们 也 必 然 会 影 响 到 其 服 务 的 价 值 。 因 为 生 态 系 统 生 态 学的 理 论 本 身 还 处 于 尚 未 充 分 发 展 的 阶 段 ， 所 以 ， 全 球 生 态系 统 服 务 价 值 的 研 究 只 能 说 是 一 种 探 索 性 的 研 究 ， 不 可 避免 地 有 其 局 限 性 。但 是 ， 最 重 要 的 是 ， 这 项 研 究 刺 激 了 生 态 系 统 服 务 的 进 一步 研 究 ， 包 括 生 态 系 统 模 型 的 构 建 、

25、 自 然 生 态 与 社 会 经 济的 结 合 、 全 球 生 态 系 统 更 深 层 次 的 研 究 。 二 、 对 于 生 态 系 统 服 务 价 值 评 估 的 争 论 Costanza(1997)的 文 章 在 Nature 发 表 以 后 ， 媒 体 反 响 很大 ， 到 2002年 2月 ， 科 学 期 刊 的 引 用 就 达 到 375篇 ， 还 有 四种 刊 物 出 版 了 “ 生 态 系 统 服 务 价 值 评 估 ” 的 专 刊 或 论 坛（ Ecological Economics 1999年 2期 ， BioScience 2000年 4期 ，Ecosystem 200

26、0年 3期 ， Environmental Science and Technology 2000年 8期 ） 。 这 一 方 面 说 明 了 问 题 的 重 大 ，这 些 概 念 和 方 法 有 助 于 指 导 人 类 在 发 展 经 济 与 保 护 自 然 之间 进 行 权 衡 时 作 出 科 学 和 合 理 的 决 策 ， 以 使 人 类 社 会 得 以持 续 生 存 和 发 展 。 另 一 方 面 也 表 明 还 有 许 多 争 论 。 下 面 以Ecosystem2000年 3期 的 某 些 观 点 进 行 简 单 介 绍 。 ECOSYSTEMS（ 其 主 编 是 Carpente

27、r and Turner） , 2000, vol 3, Issue 1 组 织 了 一 批 文 章 ， 专 门 讨 论 ： 生 态 系 统 服 务 价 值 的评 估 （ valuation of ecosystem services） 第 一 篇 ： Opening the Black Boxes: Ecosystem Science and Economic Valuation Stephen R. Carpenter* and Monica Turner 该 文 章 题 目 就 是 打 开 黑 箱 。 他 们 在 强 调 评 估意 义 时 ， 并 指 出 经 济 学 家 和 生 态 学

28、家 对 此 还 有 不少 争 论 。 因 此 ， 他 们 邀 请 了 各 方 著 名 的 自 然 和社 会 科 学 家 ， 写 文 章 讨 论 生 态 系 统 服 务 的 评 估 问题 。 Social Goals and the Valuation of Ecosystem ServicesRobert Costanza： 综 述 了 评 估 的 动 机 ， 并 区 分 了 导 致 研 究途 径 和 方 法 不 同 的 三 种 目 的 ： efficiency， fairness（ 公平 ） ， sustainability。 Ecosystem Valuation under Uncert

29、ainty and IrreversibilityJean-Paul Chavas 综 述 了 经 济 学 家 评 估 这 个 问 题 的 各 种 途 径 ， 并指 出 了 这 种 评 估 是 在 不 确 定 的 和 不 可 逆 性 的 情 形 下 进 行 的 。Shadow Pricing in Economics David A。 Starret 预 示 了 从 经 济 学 价 值概 念 看 生 态 学 评 估 的 “ 阴 暗 面 ” 。 Valuating Ecosystem Services Geoffrey Heal 讨 论 了 从 经 济 学 评 估 的 前 景 ,并 认 为 生

30、态 学 家 可 能 把焦 点 投 放 到 激 励 机 智 上 将 会 有 更 好 的 效 果 。 Valuation of Ecosystem Services in Institutional ContextLowell Pritchard Jr et al 指 出 ， 生 态 学 价 值 是 自 然 -社 会 互 作的 动 态 变 化 结 果 ， 并 认 为 在 选 择 对 策 时 考 虑 可 适 应 管 理 的重 要 性 ， 这 是 解 决 生 态 的 、 社 会 的 、 和 政 治 的 不 确 定 性 的比 较 好 的 方 法 。 很 明 显 ， 在 当 时 的 条 件 下 ， 对 于

31、 生 态 系 统 服 务 的 评 估 问 题 的 看法 是 很 不 一 致 的 ， 争 论 是 相 当 大 的 。 我 们 就 以 Heal 文 章 的 结 论 来 说 ： “ 强 调 对 于 生 态 系 统 及 其 服 务进 行 评 估 ， 这 可 能 是 错 了 位 ， 经 济 学 不 可 能 对 自 然 环 境 对 社 会 的 重要 性 作 出 估 价 ， 只 有 生 物 学 才 能 做 。 经 济 学 的 作 用 是 帮 助 设 计 制 度 ，使 制 度 为 保 护 重 要 的 自 然 系 统 提 供 激 励 机 制 ， 并 调 节 人 类 对 于 生 物圈 的 影 响 ， 使 其 保

32、 持 持 续 。 （ 例 如 ， 热 带 森 林 保 护 与 它 成 为 二 氧 化碳 汇 ， 如 果 给 森 林 土 地 所 有 者 $100-150/公 顷 年 .)。 （ 这 正 说 明 两 个学 科 还 没 有 很 好 的 结 合 ） 。 还 有 学 者 设 想 ， 要 考 虑 生 态 系 统 的 复 杂 性 和 弹 性 ， 用 非 线 形 和动 态 行 为 、 可 适 应 制 度 （ adaptive institution） 来 综 合 经 济 学 和 生 态学 两 种 评 估 方 法 （ Pritchard et al， Ecosystems， 3： 36-40， 2000） ,

33、可 能 是 最 有 希 望 的 。 但 是 ， 这 只 是 一 种 有 价 值 的 思 路 ， 在 当 时 还 没 有 见 到 这 样 的 研 究 论 文 。 三 、 生 态 系 统 服 务 价 值 研 究 的 最 近 进 展 今 年 的 Ecological Economics 2002年 3期 是 关 于 生 态 系 统 服 务价 值 及 其 动 态 的 专 刊 ， 它 反 映 了 这 方 面 的 进 展 SPECIAL ISSUE: The Dynamics and Value of Ecosystem Services: Integrating Economic and Ecologi

34、cal Perspectives 这 期 专 刊 的 题 目 是 生 态 系 统 服 务 的 价 值 及 其 动 态 ， 专 刊 包 括 12篇论 文 ， 目 的 是 说 明 生 态 系 统 服 务 价 值 评 估 的 概 念 与 方 法 。 这 是 国 家 生 态 分 析 和 综 合 中 心 (NCEAS)支 持 的 三 年 研 究 结 果 。 这些 文 章 覆 盖 了 生 态 系 统 服 务 和 动 态 问 题 的 概 念 的 、 经 验 的 和 模 型的 方 面 。 它 对 于 长 期 争 论 的 问 题 提 出 了 新 的 回 答 ， 在 研 究 过程 中 也 发 现 了 关 于 生

35、态 系 统 服 务 价 值 评 估 的 许 多 新 的 有 兴 趣 的 问题 . （ 一 ） 我 认 为 下 面 这 篇 文 章 是 最 重 要 的 ： Modeling the dynamics of the integrated earth system and the value of global ecosystem services using the GUMBO model pp.529 - 560 Roelof Boumans , Robert Costanza a 1, Joshua Farley a 1, Matthew A. Wilson a 1, Rosimeiry Po

36、rtela b, Jan Rotmans c, Ferdinando Villa a and Monica Grasso d它 报 道 一 个 新 的 模 型 ： 全 球 统 一 的 、 生 物 圈 的 、 meta-模 型（ global unified metamodel of the biosphere (GUMBO) ） ，为 什 么 叫 meta-模 型 ， 因 为 它 综 合 和 简 化 了 现 有 的 自 然 和 社 会 科 学中 现 有 的 全 球 动 态 模 型 ， 是 中 等 复 杂 程 度 的 模 型 。模 型 的 目 的 是 模 拟 综 合 地 球 系 统 ， 估 计

37、生 态 系 统 服 务 的 价 值 和 动 态 。 GUMBO 模 型 有 234 状 态 变 量 , 930 总 变 量 和 1715 参 数 . GUMBO是 在 动 态 地 球 系 统 中 关 于 人 类 技 术 、 经 济 生 产 和 福 利 、 和生 态 系 统 服 务 之 间 包 括 动 态 反 馈 的 第 一 个 全 球 模 型 。 Fig. 1. Basic structure of GUMBO. The hydrosphere, lithosphere, and biosphere are reproduced for each of 11 biomes. STELLAdia

38、grams to indicate the general complexity of the structure of each sphere are given in Figs. 29. The full model and equations areavailable for download at: http:/iee.umces.edu/GUMBO. GUMBO 包 括 若 干 子 模 型 ， 模 拟 通 过 气 圈 、 岩 圈 、 水 圈 和 生 物 圈 的 碳 、 水 和营 养 物 流 。 社 会 和 经 济 动 态 在 人 类 圈 之 内 模 拟 。 GUMBO 连 接 这 五

39、 个 圈 ， 通 过 11 biomes, 包 括 了 地 球 的 整 个 表 面 。 对 每 一 个 biomes 的 11种 生 态 系 统 服 务 的 动 态 进 行 了 模 拟和 价 值 估 计 。 14个 关 键 变 量 具 有 1900-2000年 的 定 量 的 时 间 系 列 数 据 ，经 相 关 分 析 ， 其 平 均 R2 是 0.922。 在 假 设 了 未 来 的 技 术 变 化 、 投 资 对 策 和 其 它 因 素 的 情 况 下 ，模 拟 了 未 来 ， 并 估 计 了 各 种 情 况 下 能 够 支 持 经 济 活 动 和 人类 福 利 的 生 态 系 统 服

40、务 价 值 。 用 这 个 方 法 估 计 的 全 球 生 态系 统 服 务 价 值 大 约 是 2000年 世 界 总 生 产 值 （ GWP） 的 4.5 times . 本 模 型 能 够 下 载 ， 并 且 在 一 般 的 PC机 上 运 行 ， 允 许 使 用 人 探 讨 系 统 的 复 杂 打 通 ，预 测 各 种 假 设 下 的 情 况 。 （ 二 ） 模 型 是 怎 样 估 计 市 场 和 非 市 场 价 值 的 ？ 下 篇 文 章 作 了 回 答 Paul C. Sutton and Robert Costanza Global estimates of market and

41、 non-market values derived from nighttime satellite imagery, land cover, and ecosystem service valuation （ 509-527）用 1 km2精 度 的 两 类 人 造 卫 星 图 象 估 计 全 球 市 场 和 非 市 场 的 价 值 。GDP (国 内 生 产 总 值 ) 与 被 测 国 家 散 发 的 光 能 总 量 (LE) （ 用 夜 间 卫星 图 象 ） 是 相 关 的 。 散 发 的 LE， 在 空 间 上 比 整 个 国 家 的 GDP更 加能 说 明 问 题 ， 可 能 是

42、更 正 确 的 指 标 ， 它 可 以 直 接 观 察 ， 并 容 易 以 年为 基 础 更 新 。 就 我 们 所 知 ， 这 是 第 一 张 这 样 高 精 确 度 (1 km2)的 全 球市 场 经 济 活 动 产 出 图 。ESP（ 生 态 系 统 服 务 生 产 总 值 、 Ecosystem services product)是 一种 重 要 的 非 市 场 价 值 。 我 们 用 IGBP 土 地 覆 盖 数 据 集 和 单 位 生 态 系统 服 务 价 值 （ Costanza et al. Valuing Ecosystem Services with Efficiency,

43、 Fairness and Sustainability as Goals. Natures Services, Island Press, Washington DC, pp. 49-70） 估 计 了 生 态 系 统 服 务 生 产 ， 即 1 km2 精 度 的 ESP 值 。 按 国 家 计 算 ， 并 且 绘 出 了 每 平 方 公 里 象 素 的 全 球 图 。 结 果 显示 了 GDP, ESP, 和 SEP 的 详 细 空 间 分 布 格 局 。 这 些 图 可 以 从 下 面的 网 址 获 得 ： http:/www.du.edu/psutton/esiindexisee/E

44、colEconESI.htm 全 球 分 布 ： GDP 集 中 在 北 半 球 工 业 发 达 国 家 ， ESP集 中 在 热 带 地 区 、 湿 地 和 其 它 海 岸 系 统 。 GDP/capita 依 然 集 中 在 北 半 球 工 业 发 达 国 家 ； 而 ESP/ capita 则 分 别 比 较 复 杂 ， 有 不 同 情 况 。 （ 三 ） 生 态 系 统 服 务 价 值 的 评 估 Murray G. Patterson Ecological production based pricing of biosphere processes P.457-478 本 文 应 用 1994年 的 生 物 圈 数 据 所 作 的 生 态 学 评 价 结 果 表 明 ， 生态 系 统 服 务 的 总 价 值 接 近 于 $US 25 trillion， 这 个 值 与 Costanza et al. (1997) 研 究 的 值 $US 33 trillion 是 可 以 相 比 较 的 。 我 们 分 析 的 结 果 也 显 示 ， 全 部 可 市 场 化 产 品 的 市 场 价 格 与 影 子 生 态价 格 (shadow ecological price) 是 彼 此 相 符 的 ， 只 有 化 石 燃 料 是 被 市场 所 低 估 的 。