生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡最新研究進展*

鄧楚雄, 朱大美, 聶小東, 劉唱唱, 李忠武, 劉俊宇, 張光葉, 肖林輝, 張宇婷

生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡最新研究進展*

鄧楚雄, 朱大美, 聶小東, 劉唱唱, 李忠武**, 劉俊宇, 張光葉, 肖林輝, 張宇婷

(湖南師范大學資源與環(huán)境科學學院 長沙 410081)

生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究對協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境保護和社會經(jīng)濟發(fā)展至關重要。為推動生態(tài)系統(tǒng)服務管理和提升人類福祉, 本文以Web of Science核心合集(WOS)和中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD)為數(shù)據(jù)源, 運用文獻計量分析法, 系統(tǒng)梳理和總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究的學科知識基礎、科學領域結(jié)構(gòu)和熱點變化等發(fā)展現(xiàn)狀以及最新研究進展。研究表明: 1)不同研究層面上, 生態(tài)系統(tǒng)服務間的權(quán)衡關系受外部風險和人類需求、參數(shù)選取和服務提供者及區(qū)域差異性和不均衡性的影響。2)研究方法主要有基于關系識別和具體表征的權(quán)衡分析、權(quán)衡模擬和預測的模型量化分析和生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡管理優(yōu)化的多準則分析3類。3)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關鍵驅(qū)動因子為城市化、生態(tài)工程和氣候變化?；诖? 我們認為把握生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡不同研究層面的關聯(lián)特征、創(chuàng)新和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究方法、準確甄別生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關鍵驅(qū)動因子以及充分整合多維生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡資源搭建數(shù)據(jù)共享平臺是未來研究的重點。

生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡; 文獻計量; 評估方法; 供需特征; 關鍵驅(qū)動因子

自1967年“權(quán)衡”一詞首次出現(xiàn)在物理學領域, 用于探討信號可檢測性、準確性、分辨率和背景抑制間的關系以來[1], 越來越多的研究領域中都引入權(quán)衡以理解事物間的相互作用關系, 生態(tài)系統(tǒng)服務領域也不例外。生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡反映生態(tài)系統(tǒng)服務間的“此消彼長”關系, 即一種生態(tài)系統(tǒng)服務使用的增加會造成其他生態(tài)系統(tǒng)服務的減少[2]。

生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究是理解多種生態(tài)系統(tǒng)服務間關系的基礎, 有利于減小社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護目標間的沖突。自千年生態(tài)系統(tǒng)服務(MA)計劃實施以來[3], 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡逐漸成為了生態(tài)學、地理學、管理學、經(jīng)濟學和環(huán)境學等學科的研究熱點和重要領域, 得到了學術(shù)界和政府的高度關注[4-6]。在世界人口不斷增長和資源日漸衰竭的背景下, 開展生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究對合理開發(fā)利用自然資源和積極應對全球氣候變化有重要作用。目前, 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究已積累了大量較為可觀和豐碩的成果, 但仍存在一些問題和局限。

近年來, “3S”和人工智能等先進技術(shù)的廣泛運用及新理論的涌現(xiàn), 極大地促進了生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的發(fā)展, 有必要跟蹤和梳理其最新進展, 為未來研究提供借鑒。因此, 本文以WOS和CSCD數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源, 運用文獻計量分析法, 借助CiteSpace工具, 梳理和總結(jié)了生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究的學科知識基礎、科學領域結(jié)構(gòu)和熱點變化等發(fā)展現(xiàn)狀, 系統(tǒng)評述了不同研究層面上生態(tài)系統(tǒng)服務間的權(quán)衡與協(xié)同關系、權(quán)衡研究方法和關鍵驅(qū)動因子, 提出當前生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究存在的問題和指明未來發(fā)展方向, 以期為推動生態(tài)系統(tǒng)服務管理和推進理論成果轉(zhuǎn)化提供參考。

1 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究現(xiàn)狀

以WOS和CSCD數(shù)據(jù)庫收錄的論文為研究對象。登錄WOS平臺, 在核心合集數(shù)據(jù)庫中檢索主題為Ecosystem services and tradeoffs的文獻, 經(jīng)篩選, 發(fā)現(xiàn)2005—2019年共計653篇; 在CSCD數(shù)據(jù)庫, 查詢主題為“生態(tài)系統(tǒng)服務”并且“權(quán)衡”和“生態(tài)系統(tǒng)服務”并且“協(xié)同”的文獻, 發(fā)現(xiàn)2007—2019年共計209篇; 經(jīng)文獻去重后, 分別得到652篇和152篇題錄文獻, 并將其導入CiteSpace V軟件, 從文獻共被引聚類、Category共現(xiàn)、關鍵詞突現(xiàn)等多維度探析和對比國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)服權(quán)衡研究的學科知識基礎、科學領域結(jié)構(gòu)和熱點, 以更好地把握其國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。

1.1 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究的學科知識基礎

為了解生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡領域的知識體系和學科知識基礎[7], 本文以cited references和cited author為探測類型, 繪制共被引聚類視圖(圖1)。從共被引看, 在WOS數(shù)據(jù)庫中, 自2007年以來, Nelson、Raudsepp- Hearne、Bennett的文獻共被引次數(shù)分別為155、143、115, 穩(wěn)居前三; 此外, Goldstein、Chan、Burkhard、De Groot、Daily、Polasky等研究成果的共被引次數(shù)為65~92, 比較領先。在CSCD數(shù)據(jù)庫中, 自2011年以來, 李雙成的文章共被引次數(shù)為68, 位居該檢索時段和領域內(nèi)的榜首; 其次是傅伯杰, 自2013年以來, 其文章共被引次數(shù)為63; 此外, 彭建、戴爾阜、李鵬、謝高地、Nelson、Raudsepp-Hearne、Bennett等的研究成果的共被引次數(shù)為16~30。從中心性強弱程度看, CSCD數(shù)據(jù)庫中, 中心性>0.1的有BAI(0.23)、李鵬(0.22)、李雙成(0.15)、傅伯杰(0.14)、Bennett(0.13)、張立偉(0.13)、Burkhard(0.11); WOS數(shù)據(jù)庫中, 中心性>0.1的有Naidoo(0.16)、Carpenter(0.15)、Bennett(0.14)、Nelson(0.12)、Burkhard(0.11)、Polasky(0.11)、Tilman(0.11)、Raudsepp-Hearne(0.1)、Daily(0.1)、Costanza(0.1)、Kremen(0.1)。從聚類詞看, WOS數(shù)據(jù)庫檢索的結(jié)果重點關注spatial covariation(#1、#2、#7、#8)、生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系(#3、#4、#5)、土地利用對生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的影響(#0)、重大挑戰(zhàn)(#5)等4個方面; CSCD數(shù)據(jù)庫中主要側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡評估方法(#2、#3、#8、#9)、時空變化或不同研究層面上的關系變化(#0、#4、#10)、生態(tài)系統(tǒng)服務功能和管理(#1、#7)、前沿問題(#5)等4個方面?？偟膩碚f, 研究者成果的共被引次數(shù)、中心性強弱及其研究側(cè)重點等為未來生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的研究奠定了重要的知識基礎。

圖1 WOS(a)和CSCD(b)數(shù)據(jù)庫題錄文獻共被引聚類視圖

1.2 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究的科學領域結(jié)構(gòu)

文獻類別在一定程度上反映了研究的學科結(jié)構(gòu)以及所代表學科之間的聯(lián)系。共詞方法分析科學結(jié)構(gòu)及演化的運用十分廣泛[8]。本文利用節(jié)點類型“Category”, Years per slice選擇1, 剪裁方式采取“Pathfinder”進行共現(xiàn)分析(圖2), 以探究生態(tài)系服務權(quán)衡研究的優(yōu)勢領域。本文根據(jù)共現(xiàn)和檢索結(jié)果中所涉及研究方向的發(fā)文數(shù)量判斷該領域主要的科學領域結(jié)構(gòu), 在WOS數(shù)據(jù)庫中, 所發(fā)表文獻涉及研究方向排名前5的是Environmental Sciences & Ecology (456篇)、Environmental Sciences(347篇)、Ecology(219篇)、Environmental Studies(134篇)、Science & Technology-Other Topics(106篇), 可看出環(huán)境科學和生態(tài)學是生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究主要的優(yōu)勢學科; 此外, Agriculture(68篇)、Water Resources (47篇)、Business & Economics(27篇)、Economics(26篇)、Urban Studies(20篇)、Geography (19篇)等研究方向與生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡有著較大關聯(lián)。在CSCD數(shù)據(jù)庫中, 發(fā)現(xiàn)Environmental Sciences Ecology方向的文獻為59篇, 約占總發(fā)文量的1/3, 充分說明該研究方向在生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究中的重要性和關聯(lián)性; 研究方向Life Sciences Biomedicine Other Topics(22篇)、Business Economics(8篇)、Agriculture(16篇)、Forestry(4篇)等的發(fā)文量在總發(fā)文量中也占有較大比重?？梢钥闯? 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究的學科結(jié)構(gòu)比較廣泛, 各學者從不同的學科視角或多學科視角研究生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡, 集中體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究中, 多學科交叉和融合的趨勢逐漸增強。

圖2 WOS和CSCD數(shù)據(jù)庫題錄文獻主要研究方向的共現(xiàn)知識圖譜

1.3 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的研究熱點及演變

研究熱點是一個研究領域中最近、最具有發(fā)展?jié)摿Φ难芯恐黝}, 代表學科未來發(fā)展方向[9-10]。關鍵詞突現(xiàn)檢測可反映某個專業(yè)興趣的變化, 從而揭示不同時期的研究熱點[11]。本文運用關鍵詞突現(xiàn)分析表示該領域的研究熱點和前沿。

WOS數(shù)據(jù)庫中(表1), 從突現(xiàn)強度來看, 連接強度較高的有“ecology”(4.90)、“wetland”(4.33)、“urban expansion”(2.97)、“InVEST model”(3.49)、“indicator” (4.42), 集中反映了其對生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的影響程度; 從關鍵詞及起始年份看, 在WOS數(shù)據(jù)庫中, “economic value”(2009—2011)、“valuation”(2011—2012)、“gi”(2013—2016)、“InVEST model”(2017—2019)等關鍵詞表明, 2009—2019年, 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的研究熱點之一為利用gi指數(shù)、InVEST model等工具評估和量化生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡及其經(jīng)濟價值; 由“indicator”(2014—2016)、“urban expansion” (2017— 2019)等關鍵詞可知, 2014—2019年, 國外學者側(cè)重于關注城市化及其背后因素等對生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的影響, 著重關注形成機制研究; 由“ecology” (2011—2014)、“environment” (2013—2014)等可知, 隨著生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務政府間科學政策平臺(IPBES)會議的召開以及聯(lián)合國2015年后《全球發(fā)展議程》的提出, 2011—2019年, 國外的研究重點在生態(tài)系統(tǒng)(環(huán)境)的可持續(xù)性和管理; 此外, 由“wetland” (2009—2014)、“the United States”(2015— 2016)等知, 國外的研究比較注重從各地區(qū)、各層面出發(fā)研究生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡。

表1 WOS數(shù)據(jù)庫中前16個關鍵詞突現(xiàn)表

CSCD數(shù)據(jù)庫中(表2), 連接強度較高的有“生態(tài)系統(tǒng)服務”(3.97)、“土壤保持”(1.27)、“生態(tài)系統(tǒng)服務價值”(1.01)、“生態(tài)用地”(0.93)等, 這些詞的連接強度集中反映了其對生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的影響程度。在CSCD數(shù)據(jù)庫中, 從熱點詞“生態(tài)系統(tǒng)服務”(2007—2014)、“生態(tài)服務價值”(2015—2016)、“價值評估”(2015—2016)、“生態(tài)系統(tǒng)服務價值”(2017— 2019)可知, 2007—2019年, 國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估; 由“生態(tài)用地”(2015—2016)、“京津冀城市群”(2017—2019)可知, 近5年國內(nèi)側(cè)重于研究土地利用變化、經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)建設對生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的影響, 且隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展, 該研究熱點可能得到持續(xù)關注。

表2 CSCD數(shù)據(jù)庫中前12個關鍵詞突現(xiàn)表

綜合分析學科知識基礎、科學領域結(jié)構(gòu)、研究熱點和前沿等變化可知, 國內(nèi)外學者的研究成果為生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究奠定了堅實的學科知識基礎,能夠有機地將各學科內(nèi)容融合在生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究中。隨著時間的不斷推移, 結(jié)合關鍵詞出現(xiàn)次數(shù)看, 研究熱點發(fā)生了一些變化, 但總體來說, 國內(nèi)外現(xiàn)有研究熱點主要于生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的不同研究層面(wetland、the United States、生態(tài)系統(tǒng)、京津冀城市群、空間分異)、研究方法(InVEST model、valuation、情景、gi)和驅(qū)動因子(indicator、urban expansion、生態(tài)用地、人工林、氣候變化)等方面積累了大量研究成果, 下文將從這3方面跟蹤其最新研究進展。

2 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究最新進展

2.1 不同研究層面上生態(tài)系統(tǒng)服務間的權(quán)衡關系

生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系因研究層面不同而體現(xiàn)空間差異化特征, 多層面理解生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系有利于促進經(jīng)濟與生態(tài)的協(xié)同發(fā)展。本文主要從生態(tài)系統(tǒng)、景觀和區(qū)域3個層面探討生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系特征, 從而為生態(tài)系統(tǒng)服務管理提供理論依據(jù)。

2.1.1 生態(tài)系統(tǒng)層面上, 生態(tài)系統(tǒng)服務間的權(quán)衡關系受外部風險和人類需求影響

探討生態(tài)系統(tǒng)層面上生態(tài)系統(tǒng)服務間的權(quán)衡與協(xié)同關系, 需要充分考慮生態(tài)系統(tǒng)服務供給與人類需求。本文以森林生態(tài)系統(tǒng)為例概括生態(tài)系統(tǒng)層面上生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系。

在國家森林生態(tài)系統(tǒng)中, 法國阿爾卑斯山森林的研究表明, 作物生產(chǎn)、植物多樣性與休閑旅游呈負相關關系, 木材生產(chǎn)、碳儲存和水量調(diào)節(jié)間呈多重正相關關系[12]。當考慮外部風險和人類需求時, 生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系存在顯著差異。德舒特美國國家森林的研究發(fā)現(xiàn), 森林能為野生動物提供棲息地, 但森林野火的發(fā)生破壞土壤穩(wěn)定性, 增加了沉積, 影響了水質(zhì)[13]; 當人類管理美國弗洛里達州東南部濕地松森林時, 碳儲量增加, 但會影響水產(chǎn)量, 如果對灌溉用水有需求, 更多的木材將導致更少的水產(chǎn)量, 如果優(yōu)先考慮木材生產(chǎn), 將導致樹木生物量和碳儲存減少, 伐木減少的木材將導致更多的水產(chǎn)量, 進一步導致更多的灌溉用水或增加徑流、沉積和洪水[14]。在熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)中, 固碳、木材生產(chǎn)和作物授粉之間存在經(jīng)濟權(quán)衡, 若僅考慮授粉服務時, 不同生態(tài)系統(tǒng)服務之間潛在的權(quán)衡可能導致造林項目的吸引力降低[15], 但碳固存的經(jīng)濟激勵將對供水和生物多樣性產(chǎn)生負面影響[16]; 溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)控制土壤侵蝕, 防止了水流與沉積物的超載, 卻增加了營養(yǎng)負荷, 減少天然和人工水體中的有效氧含量; 此外, 雖墨西哥溫帶森林供應了大量食物和木材, 但導致調(diào)節(jié)和文化服務下降[16-17]。總的來說, 生態(tài)系統(tǒng)層面上, 生態(tài)系統(tǒng)服務間的權(quán)衡關系深受人類偏好和外部風險的影響。

2.1.2 景觀層面上, 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系隨選取參數(shù)和服務提供者而變化

跨景觀管理多個生態(tài)系統(tǒng)服務是生態(tài)系統(tǒng)管理的重要環(huán)節(jié)。景觀層面上分析生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系, 有利于促進景觀格局的空間優(yōu)化配置和保證景觀生態(tài)的完整性。

為探究生態(tài)系統(tǒng)服務供給與社會需求的權(quán)衡, 學者們綜合考慮生物物理、社會文化和經(jīng)濟3個維度進行不同景觀單元評估, 表明種植作物帶來的增產(chǎn)增收卻損害了脊椎動物的棲息地, 調(diào)節(jié)服務(水流維持和氣候調(diào)節(jié))比供應服務更具價值, 由于農(nóng)業(yè)集約化, 種植作物與維持生境和土壤侵蝕呈顯著負相關, 但增加了氮肥排放量和加劇水污染[18]。農(nóng)業(yè)景觀提供調(diào)節(jié)土壤和水質(zhì)、固碳、支持生物多樣性和文化服務的同時, 也造成了野生動物棲息地喪失、營養(yǎng)物質(zhì)流失、水道沉積、溫室氣體排放增加以及農(nóng)藥中毒等問題[19]。在137個城市的混合利用景觀提供的12種生態(tài)系統(tǒng)服務間的權(quán)衡關系研究中, 作物產(chǎn)量與其他9項生態(tài)系統(tǒng)服務呈負相關, 豬肉產(chǎn)量與其他5項生態(tài)系統(tǒng)服務功能呈負相關, 表明景觀層面上的生態(tài)系統(tǒng)服務的供給服務與大部分調(diào)節(jié)和文化生態(tài)系統(tǒng)服務之間存在權(quán)衡關系[20]。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務分類來看, 該項研究涉及的城市和生態(tài)系統(tǒng)服務種類多, 研究結(jié)果的適用性高, 但生態(tài)系統(tǒng)服務供給與空間異質(zhì)性間的關系仍需深入探討[21]。基于此, 一些學者使用景觀指標來量化景觀層面上生態(tài)系統(tǒng)服務的多樣性和異質(zhì)性, 認為其與當?shù)氐沫h(huán)境背景、生態(tài)參數(shù)以及生態(tài)系統(tǒng)服務提供緊密關聯(lián)[22-23]。因此, 在景觀層面上探討生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系時, 需清晰認識各生態(tài)參數(shù)的代表意義和不同景觀單元間的社會經(jīng)濟聯(lián)系情況。

2.1.3 區(qū)域?qū)用嫔? 區(qū)域之間和區(qū)域內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系差異顯著

厘清區(qū)域?qū)用嫔仙鷳B(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系, 有利于促進區(qū)域協(xié)同發(fā)展。通過文獻閱讀與梳理, 發(fā)現(xiàn)區(qū)域?qū)用嫔? 生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系在區(qū)域之間和區(qū)域內(nèi)部均存在顯著差異。

區(qū)域?qū)用嫔? 碳固持服務、土壤保持與產(chǎn)水服務之間的權(quán)衡與協(xié)同關系在不同氣候類型區(qū)(溫帶大陸性季風氣候區(qū)、亞熱帶季風氣候區(qū)、溫帶季風氣候區(qū)、青藏高寒區(qū))有較大差異。在區(qū)域之間, 碳固持與產(chǎn)水服務在關中-天水地區(qū)、漢江上游流域、東北森林帶和青藏高寒區(qū)以協(xié)同關系為主[24-27], 在黃土高原、呼包鄂榆等地表現(xiàn)為權(quán)衡關系[28-29], 而在鄂爾多斯市無顯著權(quán)衡關系[30]; 就土壤保持與產(chǎn)水服務而言, 在鄱陽湖地區(qū)和關天地區(qū)、青藏高寒區(qū)、鄂爾多斯市等較為干旱和寒冷地區(qū)主要是協(xié)同關系[24-25,27,30-32], 卻在呼包鄂榆地區(qū)和整個漢江上游呈現(xiàn)明顯的權(quán)衡關系[26-27]。在區(qū)域內(nèi)部, 食物供給與土壤保持在鄱陽湖丘陵地區(qū)表現(xiàn)為協(xié)同關系, 在鄱陽湖平原地區(qū)卻為權(quán)衡關系; 國家屏障區(qū)內(nèi)部, 川滇-黃土高原屏障帶的中部主要為土壤保持服務增加區(qū)域, 北方防沙帶和青藏高原生態(tài)屏障區(qū)為固碳服務集中上升區(qū), 東北森林帶的西北部和南方丘陵山地帶中部產(chǎn)水量增加[28]; 從關中-天水經(jīng)濟區(qū)64個縣來看, 除NPP與保水服務呈現(xiàn)協(xié)同關系, 大部分縣域的固碳釋氧、水文調(diào)節(jié)、水土保持與糧食生產(chǎn)之間表現(xiàn)為權(quán)衡關系[24]。整體而言, 生態(tài)系統(tǒng)服務間的權(quán)衡與協(xié)同關系在整個區(qū)域之間和區(qū)域內(nèi)部存在顯著差異性, 主要表現(xiàn)為不同氣候類型區(qū)之間及其內(nèi)部差異。因此需要處理好整體和局部的關系, 宏觀把握的同時結(jié)合局部特征分區(qū)制定生態(tài)保護政策。

不同的研究層面體現(xiàn)著不同的生態(tài)格局和過程?？偟膩碚f, 學者們就生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡在生態(tài)系統(tǒng)、景觀和區(qū)域?qū)用嫔系捏w現(xiàn)做了大量工作, 但是不同層面間或同一層面內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的關聯(lián)特征沒有得到很好的揭示, 很少有學者刻畫不同層面及同一層面內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務供給和人類需求的流動過程[33]。因此, 今后的研究應結(jié)合多個層面的生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關聯(lián)特征及其變化, 著重考慮生態(tài)系統(tǒng)服務間的供需流動關系, 推動不同層面上生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究結(jié)果的綜合集成, 從而優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務管理。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡識別和量化方法

準確識別和科學量化生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系是有效管理生態(tài)系統(tǒng)的基礎。生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡經(jīng)歷了長期的發(fā)展, 涌現(xiàn)了諸多研究方法, 為推動生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究理論體系構(gòu)建和方法集成, 根據(jù)其作用將生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究方法劃分為3類。

2.2.1 基于關系識別和具體表征的權(quán)衡分析

生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同關系的識別和表征是理解區(qū)域之間及內(nèi)部差異的基礎。在生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系研究中, 統(tǒng)計學分析與空間制圖分析通常結(jié)合使用。

基于統(tǒng)計學分析的相關分析和聚類分析應用較為廣泛。相關性分析用于識別生態(tài)系統(tǒng)服務簇之間的相互作用, Tian等[34]利用斯皮爾曼相關分析識別和利用玫瑰圖進行表征生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系; 聚類分析是識別生態(tài)系統(tǒng)服務簇類型和分析生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系的有力工具, 學者們采用該方法確定了12種生態(tài)系統(tǒng)服務間的相互作用情況[20]。但是這兩種方法忽略了空間位置的具體信息, 不利于根據(jù)研究區(qū)內(nèi)部差異制定差別化的管理政策?？臻g制圖法能夠通過可視化彌補這一局限。為揭示京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務的時空變化特征, 學者利用多層次空間統(tǒng)計法和玫瑰圖法直觀表征與對比分析不同時段、不同地類或區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系[35]; 李晶等[24]利用相關系數(shù)和空間制圖方法, 研究2000—2010年間關天經(jīng)濟區(qū)及其內(nèi)部固碳釋氧、水文調(diào)節(jié)、水土保持、糧食生產(chǎn)之間復雜的權(quán)衡協(xié)同關系。此外, 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡分析大多考慮生物物理供給, 從社會經(jīng)濟需求層面研究生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的很少[4]。為探求社會-經(jīng)濟-生態(tài)三者供給和需求的平衡, 學者運用相關分析探討了供應和社會需求間的權(quán)衡, 并分析了空間單元內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務在生物物理、社會文化和經(jīng)濟方面的空間不匹配特征[18]?？偟膩碚f, 統(tǒng)計學分析與空間制圖分析的結(jié)合使用是識別和具體表征生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的有效工具。但部分學者認為該方法主要用于區(qū)域?qū)用嫔? 其他層面上的應用較為少見[36-37], 由于數(shù)據(jù)獲取等原因, 研究結(jié)果的準確性受到影響[38]。因此, 亟需整合土地利用、社會經(jīng)濟、生態(tài)景觀等數(shù)據(jù)資源, 為提高生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡分析結(jié)果精準性奠定基礎。

2.2.2 基于權(quán)衡模擬和預測的模型量化分析

集成建模分析不僅可以量化生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系的時空變化, 還能夠澄清人類社會和生態(tài)系統(tǒng)之間的復雜相互作用[39]。近年來, 許多模型廣泛應用于生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡評估, 本文根據(jù)其功能劃分為生態(tài)生產(chǎn)功能模型、人類偏好模型和價值轉(zhuǎn)移模型(表3)。

在表3中, InVEST模型以土地利用/覆被數(shù)據(jù)為基礎, 是目前在生物多樣性、水土保持、碳儲量等模塊研究最為成熟, 也是在全球大部分地區(qū)廣泛應用的生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡評估模型[27-28], 但授粉、游憩、木材產(chǎn)量等模塊有待深入研究和推廣應用[40-41]。研究美國俄勒岡流域時, 學者采用InVEST模型設置3種土地利用情景, 評估生態(tài)系統(tǒng)服務供給水平與生態(tài)系統(tǒng)多樣性間的權(quán)衡關系, 但是忽略了地理要素的異質(zhì)性, 造成模擬結(jié)果與實際情況有一定偏差[42]。ARIES模型是一個web可訪問的應用程序, 用于動態(tài)評估生態(tài)系統(tǒng)服務供給和使用區(qū)域間的權(quán)衡并可視化, 具有良好的應用前景, 但受限于模型復雜性和模型代碼的透明度, 尚未得到廣泛使用[43]。MIMES模型、EPM模型、EcoAIM模型等均為生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡模擬和預測作了很多貢獻, 但在降低模型的不確定和主觀性及推廣應用方面仍有很大的提升空間。因此, 要優(yōu)化模型以提高其普遍適用性和公開性, 需綜合考慮區(qū)域社會經(jīng)濟、生物物理等條件分區(qū)設置參數(shù), 將地面調(diào)查與實驗分析相結(jié)合獲取實證數(shù)據(jù)用于參數(shù)和評估結(jié)果的校驗[44]。同時, 強化多個模型模擬對比研究, 充分考慮人類需求和利用先進技術(shù)拓寬模型適用范圍, 從而提高模型評估結(jié)果的準確性和提升其實際應用價值。

2.2.3 基于生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡管理優(yōu)化的多準則分析

多準則分析是兼顧社會經(jīng)濟和生態(tài)準則的工具,近年來被廣泛用于解決生態(tài)系統(tǒng)服務管理中多重目標沖突問題[45], 從而實現(xiàn)社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的多元平衡。

情景模擬應用比較廣泛, 通常是基于土地利用數(shù)據(jù), 模擬未來某時期不同情景下生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同關系變化, 從而保障區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟安全[32], 但情景設定的科學性和預測的精準性有待檢驗。比較常見的是利用多目標線性規(guī)劃, 設置多個決策目標, 探討區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡優(yōu)化[46], 但參數(shù)的選取和約束條件設置的準確性有待驗證?；诖? 學者們運用OWA(ordered weighted averaged, 有序加權(quán)平均)多屬性決策方法測算生態(tài)系統(tǒng)服務價值, 設立不同風險值和權(quán)重, 計算OWA算子得出風險情景和保護效率, 從而選擇最優(yōu)保護區(qū)[47]。近年來, 學者們開始探求耦合模型模擬生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡情景, 如運用Logistic-CA-Markov耦合模型, 設置自然情景、規(guī)劃情景和保護情景, 模擬和估算了2030年保水、保土、固碳和食物供給4種關鍵的生態(tài)系統(tǒng)服務功能及權(quán)衡關系以優(yōu)化未來生態(tài)系統(tǒng)服務管理[32]。多種模型的耦合提高了生態(tài)系統(tǒng)服務時空動態(tài)演變和模擬預測能力, 對該區(qū)域的生態(tài)安全協(xié)同聯(lián)動管理以及社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義, 但是關于模型間耦合程度如何尚鮮見報道?？偟膩碚f, 多準則分析在優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務管理上發(fā)揮著重要作用, 但不同情景和約束條件設置等方面有待優(yōu)化, 未來需根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展狀況設定不同預測情景, 并對預測結(jié)果進行檢驗, 從而促進生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡內(nèi)部機理及相互作用的揭示[31]。

表3 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡模擬與預測模型

2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關鍵驅(qū)動因子

生態(tài)系統(tǒng)是多種因素相互作用相互制約、多層面相互影響的耦合系統(tǒng)。甄別生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關鍵驅(qū)動因子, 有利于揭示生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡作用機理, 優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務管理。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究文獻的梳理, 將影響生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的主要因子概括為城市化、生態(tài)工程和氣候變化。

2.3.1 城市化造成大部分供給服務與調(diào)節(jié)和支持服務間存在權(quán)衡關系

快速的城市化進程塑造著土地利用格局, 給生態(tài)系統(tǒng)帶來巨大壓力。全球可持續(xù)性的挑戰(zhàn)在很大程度上取決于城市化進程[48]。在過去的半個世紀里, 全球60%的生態(tài)系統(tǒng)服務因城市化而退化[3]。

城市土地利用方式的改變和城市人口的增長加速了城市化進程, 影響生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系。土地利用方面, 耕地減少、建設用地增加使凈生產(chǎn)力[35]、水源涵養(yǎng)[46]、氣候調(diào)節(jié)、土壤養(yǎng)分保持[49]、碳儲存(下降6%)、水供應、棲息地供應(2000—2010年南京市適宜生境減少7.57×103hm2)[50]、糧食供應服務[51]等有所減少; 城市人口增加使得生活和生產(chǎn)用水量急劇增加, 導致城市用水供需緊張, 研究顯示城市化水平提高1個百分點, 可使水資源利用率下降0.47個百分點[52]。隨著開發(fā)強度的增加, 表層土壤被清除, 封閉土壤中有機碳的累積中斷, 損失了土壤碳儲量, 加之砍伐城郊森林導致植被覆蓋度和地表蒸散作用的降低導致水產(chǎn)量增加[30], 從而降低碳固持服務和木材供應。此外, 碳儲量和棲息地質(zhì)量與水凈化之間存在協(xié)同關系, 與食物供應之間存在權(quán)衡關系[53]。然而, 有少數(shù)學者認為, 隨著人們生活質(zhì)量的提高, 城市化背景下凈水、水土流失控制、蔬菜供應、水果供應[48]、空氣污染去除率(綠色基礎設施的增加)、娛樂潛力(上升1%)都有所增加[49]?？偟膩碚f, 城市化不僅改變了人類對生態(tài)系統(tǒng)服務的需求[54], 還改變了城市化進程中生態(tài)系統(tǒng)服務的潛在供給, 主要造成了供給服務與調(diào)節(jié)和支持服務之間的權(quán)衡。

2.3.2 生態(tài)工程提高了生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)和支持服務, 卻降低了供給服務

恢復森林正成為改善生態(tài)系統(tǒng)服務的主要戰(zhàn)略[55]。1990—2015年間全球大部分地區(qū)森林覆蓋率呈增加趨勢, 中國的森林覆蓋率在全球21世紀的森林擴張率排名中位列第1[56], 2019年我國完成退耕還林還草80萬hm2, 森林覆蓋率近23%, 這主要得益于國土綠化等生態(tài)恢復工程的開展。

目前, 已有研究對全球范圍內(nèi)89項生態(tài)恢復案例進行meta分析, 結(jié)果顯示生態(tài)恢復與生態(tài)系統(tǒng)服務呈正相關關系, 能夠促使生態(tài)系統(tǒng)服務恢復25%, 但尚未達到退化前水平[57]。大量研究表明, 大規(guī)模的造林和再造林可以防止植被和土壤碳流失, 提高亞洲陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量和碳匯[58-59]。生態(tài)工程的開展控制或減少土壤侵蝕, 風力和空氣濕度的降低改善了風沙[60], 豐富生物多樣性, 增強氣候調(diào)節(jié)和森林水質(zhì)凈化等功能[42,61]。西澳洲實施的生態(tài)恢復項目使得碳固存和水源涵養(yǎng)得到明顯改善, 提高了支持功能[40]]; 中國退耕還林區(qū)大多呈現(xiàn)協(xié)同加強、權(quán)衡減弱的趨勢, 非退耕還林區(qū), 存在生態(tài)系統(tǒng)服務沖突加強、協(xié)同減弱的現(xiàn)象[29], 退耕還林政策有利于實現(xiàn)自然環(huán)境和人類社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。然而, 有學者認為植樹造林固碳可能與土壤肥力[61]、生物多樣性價值、產(chǎn)水量、食物供給等其他生態(tài)系統(tǒng)服務相沖突[62]。就影響產(chǎn)水而言, 植被覆蓋度的增加導致地表蒸散作用增強, 樹木根系生長過度吸收有限的土壤水分, 減緩了滲透過程; 由于坡度較陡, 大部分降雨以地表徑流的形式流動, 基流較小[63], 降低了水的可利用能力; 在降水量有限地區(qū), 種植過多的樹木可能會減少產(chǎn)水和土壤保持等服務[64], 造成生態(tài)系統(tǒng)和人類之間潛在的水需求沖突, 從而影響食物和原材料的供給[65]?？偟膩碚f, 生態(tài)工程的開展極大地改善了生態(tài)環(huán)境, 增強了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和支持服務, 但一定程度上影響了產(chǎn)水量和糧食供給。

2.3.3 全球氣候變化增加外部風險, 一定程度上降低生態(tài)系統(tǒng)服務供給、調(diào)節(jié)和支持功能

2014年IPCC第5次評估報告指出全球變暖現(xiàn)象愈加明顯[66]。全球氣候變暖作為生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的重要驅(qū)動力之一, 是全人類共同面臨的重大問題, 氣候變化對59%的生態(tài)系統(tǒng)服務都具有負面影響, 且未來效應還會逐漸增強[56]。

外在風險上, 全球極端強降水事件和極端高溫事件均表現(xiàn)出增多趨勢, 極端低溫事件呈現(xiàn)減少趨勢[67], 潛在火災/洪澇的發(fā)生一定程度上對人類賴以生存的自然地理環(huán)境構(gòu)成威脅。供給服務上, 溫度升高和降雨量減少可能會使湖泊干涸, 海洋將變暖變酸使熱帶珊瑚礁退化[68-69]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力上, 隨著氣溫的升高, 中高緯度地區(qū)作物生產(chǎn)力預計略有增加后下降, 低緯度地區(qū)氣溫的小幅上升可能使農(nóng)業(yè)用水需求增加, 造成生產(chǎn)力下降[70-71], 如氣溫升高將降低美國豬、牛(牛奶)的產(chǎn)量, 氣候變化對非洲農(nóng)業(yè)有強烈負面影響[72-73]。調(diào)節(jié)服務上, 水質(zhì)凈化方面, 氣候(全球)變化的影響可能會增加城市或農(nóng)業(yè)徑流等的擴散污染, 洪水和干旱將影響稀釋(有機物分解)或溶解物質(zhì)濃度以改變水質(zhì)[74]。生物多樣性方面, 氣候變化通過影響開花植物和昆蟲傳粉者的物候變化正直接影響全世界森林生物多樣性, 在未來可能對生物多樣性構(gòu)成極大威脅[75-76]。支持服務上, 溫度升高與NDVI表現(xiàn)為權(quán)衡關系的區(qū)域于全球范圍內(nèi)廣泛分布, 表現(xiàn)為溫度升高減少植物可利用水分, 降低了植被綠度[77-78], 增加了植被破壞的可能性[79], 降低了植被初級生產(chǎn)力。此外, 溫度升高可能通過增強土壤呼吸作用來提高CO2排放量, 降水量的減少會對農(nóng)田和灌木的土壤有機碳產(chǎn)生不利影響[80-81], 影響碳循環(huán)過程?？偟膩碚f, 全球氣候變化給生態(tài)環(huán)境帶來的壓力逐漸增強, 影響了生態(tài)系統(tǒng)服務供給、調(diào)節(jié)、支持服務, 增加潛在極端天氣災害風險[55,82-83]。

綜合來看, 雖然很多研究已經(jīng)關注到以上3個關鍵驅(qū)動因子對生態(tài)系統(tǒng)服務的影響, 但目前對不同生態(tài)系統(tǒng)服務間相互作用形成原因的理解尚淺, 并且多停留在表象描述[84], 也很少有學者去探討以上關鍵因子及其組合怎樣推動生態(tài)系統(tǒng)服務功能的變化, 三者的協(xié)調(diào)度如何仍不清楚[85]。要盡可能地減少生態(tài)系統(tǒng)服務功能的下降, 亟需加強人類活動的定量化研究和多種驅(qū)動因素組合的深層次機理分析[86], 以期為國土空間優(yōu)化配置、生態(tài)經(jīng)濟協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展提供決策參考。

3 不足與展望

生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究受到國內(nèi)外學者的廣泛關注, 取得了大量研究成果。本文歸納梳理了生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡發(fā)展歷程和研究熱點, 并就生態(tài)系統(tǒng)服務不同研究層面的關系、權(quán)衡研究方法和關鍵驅(qū)動因子3方面的最新進展進行論述, 發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡主要存在研究層面間的關聯(lián)性需加強、量化方法的時空表征和模擬優(yōu)化有待改進、相互作用機理尚未闡明以及大數(shù)據(jù)應用有待拓展等方面的不足。為更好地服務于生態(tài)系統(tǒng)服務管理, 未來的研究應著重考慮以下4個方面。

3.1 動態(tài)刻畫研究層面間供需流動過程, 把握生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關聯(lián)特征

不同的研究層面體現(xiàn)著不同的生態(tài)格局和過程。各個層面上生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的側(cè)重點不同, 且不同層面生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系可能隨時間推移和利益需求而發(fā)生變化。因此, 今后的研究應結(jié)合不同層面上不同利益相關者的需求, 協(xié)調(diào)不同層面或同一層面的生態(tài)系統(tǒng)服務供給, 細致刻畫不同研究層面的生態(tài)系統(tǒng)服務間的供需流動過程及供給方和需求方的平衡機理, 全面探討不同層面上生態(tài)系統(tǒng)服務間的權(quán)衡與協(xié)同關系, 準確把握不同層面上生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的關聯(lián)特征和內(nèi)在形成機制[33], 推動不同層面上或同一層面內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究結(jié)果的綜合集成, 從而應對生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡過程研究中的挑戰(zhàn), 為生態(tài)系統(tǒng)服務可持續(xù)管理和規(guī)劃實踐提供參考依據(jù)。

3.2 優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡方法, 為生態(tài)系統(tǒng)服務管理提供參考

量化生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡能為生態(tài)系統(tǒng)服務可持續(xù)管理提供權(quán)威依據(jù)。當前的生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡評估模型大多由國外學者開發(fā), 用于國內(nèi)相關研究時都需要考慮數(shù)據(jù)的適用性和參數(shù)修正[87]。此外, 現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡模型多從環(huán)境因子的變化出發(fā)探討生態(tài)系統(tǒng)服務之間的權(quán)衡關系, 尚不能很好地解釋生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的動態(tài)變化及相互作用機制。因此, 在使用模型時, 需結(jié)合生態(tài)學和環(huán)境學等理論知識評估模型分析結(jié)果的準確性和適用性[4]。在此基礎上, 優(yōu)化現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡量化模型, 可以更好地凸顯生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的“非線性”關系和降低研究過程中的不確定性和主觀性等[5,88], 也將對降低生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡發(fā)生的風險、揭示未來生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的動態(tài)變化規(guī)律產(chǎn)生重要影響。

3.3 準確甄別生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡驅(qū)動因子, 系統(tǒng)揭示內(nèi)在機理

生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡為何產(chǎn)生？其過程是怎樣的？這是生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的內(nèi)在構(gòu)造和驅(qū)動機制迫切需要回答的問題?，F(xiàn)有研究中, 自然和人文驅(qū)動力貢獻率定量化和綜合化研究略顯不足。篩選影響生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的限制性因素是準確量化和科學評估生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的前提。因此, 要重點關注土地利用、退耕還林、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)擴張等人為擾動和自然環(huán)境變化與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能間的“滯后效應”和反饋機制[89], 基于格局分析和過程解析甄別關鍵驅(qū)動力, 辨析和探討驅(qū)動因素對不同生態(tài)系統(tǒng)服務或生態(tài)系統(tǒng)服務簇的影響強度和作用大小, 從而深層次地揭示生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡內(nèi)在機理。

3.4 充分整合多維生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡資源, 提高綜合研究能力

數(shù)據(jù)資源作為一種戰(zhàn)略資源, 已引起科技界、企業(yè)、決策界的高度重視。然而數(shù)據(jù)多樣且分散, 獲取成本高、周期長、難度大, 如果不充分地整合數(shù)據(jù)資源就不能很好地發(fā)揮“大數(shù)據(jù)”的無形價值, 甚至造成生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡細節(jié)信息的大量忽視[4]。為提升生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡綜合研究能力, 需利用快速發(fā)展的大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能地物識別等高新技術(shù)深入挖掘數(shù)據(jù), 匯聚國家/地區(qū)、機構(gòu)、作者、政府等多方力量, 整合土地利用、水文、氣候、社會經(jīng)濟、生態(tài)景觀等數(shù)據(jù)資源, 構(gòu)建一個全球覆蓋的多學科、高精度、多尺度、長時序、實時更新的空間數(shù)據(jù)庫, 搭建生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡領域數(shù)據(jù)共享平臺, 形成宏觀、綜合、動態(tài)的數(shù)據(jù)模型, 為提升生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡綜合研究能力提供參考。

[1] BERGER T, BROOKNER E. Practical design of infrared detector circuits[J]. Applied Optics, 1967, 6(7): 1189–1193

[2] 郝夢雅, 任志遠, 孫藝杰, 等. 關中盆地生態(tài)系統(tǒng)服務的權(quán)衡與協(xié)同關系動態(tài)分析[J]. 地理研究, 2017, 36(3): 592–602 HAO M Y, REN Z Y, SUN Y J, et al. The dynamic analysis of trade-off and synergy of ecosystem services in the Guanzhong Basin[J]. Geographical Research, 2017, 36(3): 592–602

[3] Millennium Ecosystem Assessment (MEA). Ecosystems and Human Well-Being[M]. Washington, DC: Island Press, 2005: 1–12

[4] 戴爾阜, 王曉莉, 朱建佳, 等. 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡: 方法、模型與研究框架[J]. 地理研究, 2016, 35(6): 1005–1016DAI E F, WANG X L, ZHU J J, et al. Methods, tools and research framework of ecosystem service trade-offs[J]. Geographical Research, 2016, 35(6): 1005–1016

[5] 李雙成, 張才玉, 劉金龍, 等. 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同研究進展及地理學研究議題[J]. 地理研究, 2013, 32(8): 1379–1390 LI S C, ZHANG C Y, LIU J L, et al. The tradeoffs and synergies of ecosystem services: Research progress, development trend, and themes of geography[J]. Geographical Research, 2013, 32(8): 1379–1390

[6] 李鵬, 姜魯光, 封志明, 等. 生態(tài)系統(tǒng)服務競爭與協(xié)同研究進展[J]. 生態(tài)學報, 2012, 32(16): 5219–5229 LI P, JIANG L G, FENG Z M, et al. Research progress on trade-offs and synergies of ecosystem services: An overview[J]. Acta Ecologica Sinica, 2012, 32(16): 5219–5229

[7] 陳悅, 陳超美, 劉則淵, 等. CiteSpace知識圖譜的方法論功能[J]. 科學學研究, 2015, 33(2): 242–253 CHEN Y, CHEN C M, LIU Z Y, et al. The methodology function of CiteSpace mapping knowledge domains[J]. Studies in Science of Science, 2015, 33(2): 242–253

[8] 衛(wèi)軍朝, 蔚海燕. 科學結(jié)構(gòu)及演化分析方法研究綜述[J]. 圖書與情報, 2011, (4): 48–52 WEI J C, WEI H Y. Review on analysis methods of science structure and evolution[J]. Library and Information, 2011, (4): 48–52

[9] 陳靜飛, 王懷璋, 梁婷. 基于CiteSpace的全球炭疽研究演化及其熱點可視化分析[J]. 微生物學報, doi: 10.13343/j.cnki.wsxb.20190589 CHEN J F, WANG H Z, LIANG T. Global anthrax research evolution and hot spot visualization analysis based on CiteSpace[J]. Acta Microbiologica Sinica, doi: 10.13343/ j.cnki.wsxb.20190589

[10] 劉婧, 江沁雨, 常李艷. 近20年來國內(nèi)外數(shù)字閱讀研究熱點與進展分析[J]. 圖書館, 2020, (2): 80–87 LIU J, JIANG Q Y, CHANG L Y. Analysis of hotspots and progress in digital reading research at home and abroad in the recent 20 years[J]. Library, 2020, (2): 80–87

[11] 王梓懿, 沈正平, 杜明偉. 基于CiteSpace Ⅲ的國內(nèi)新型城鎮(zhèn)化研究進展與熱點分析[J]. 經(jīng)濟地理, 2017, 37(1): 32–39 WANG Z Y, SHEN Z P, DU M W. The research status and hotspots of new urbanization based on CiteSpace Ⅲ[J]. Economic Geography, 2017, 37(1): 32–39

[12] CROUZAT E, MOUCHET M, TURKELBOOM F, et al. Assessing bundles of ecosystem services from regional to landscape scale: Insights from the French Alps[J]. Journal of Applied Ecology, 2015, 52(5): 1145–1155

[13] SCHRODER S A, TóTH S F, DEAL R L, et al. Multi-objective optimization to evaluate tradeoffs among forest ecosystem services following fire hazard reduction in the Deschutes National Forest, USA[J]. Ecosystem Services, 2016, 22: 328–347

[14] CADEMUS R, ESCOBEDO F J, MCLAUGHLIN D, et al. Analyzing trade-offs, synergies, and drivers among timber production, carbon sequestration, and water yield inforests in Southeastern USA[J]. Forests, 2014, 5(6): 1409–1431

[15] OLSCHEWSKI R, KLEIN A M, TSCHARNTKE F. Economic trade-offs between carbon sequestration, timber production, and crop pollination in tropical forested landscapes[J]. Ecological Complexity, 2010, 7(3): 314–319

[16] CHISHOLM R A. Trade-offs between ecosystem services: Water and carbon in a biodiversity hotspot[J]. Ecological Economics, 2010, 69(10): 1973–1987

[17] CORBERA E, BROWN K. Building institutions to trade ecosystem services: Marketing forest carbon in Mexico[J]. World Development, 2008, 36(10): 1956–1979

[18] CASTRO A J, VERBURG P H, MARTíN-LóPEZ B, et al. Ecosystem service trade-offs from supply to social demand: A landscape-scale spatial analysis[J]. Landscape and Urban Planning, 2014, 132: 102–110

[19] POWER A G. Ecosystem services and agriculture: Tradeoffs and synergies[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2010, 365(1554): 2959–2971

[20] RAUDSEPP-HEARNE C, PETERSON G D, BENNETT E M. Ecosystem service bundles for analyzing tradeoffs in diverse landscapes[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2010, 107(11): 5242–5247

[21] MEYER B C, GRABAUM R. MULBO: Model framework for multicriteria landscape assessment and optimisation. A support system for spatial land use decisions[J]. Landscape Research, 2008, 33(2): 155–179

[22] BURKHARD B, KROLL F, NEDKOV S, et al. Mapping ecosystem service supply, demand and budgets[J]. Ecological Indicators, 2012, 21: 17–29

[23] SYRBE R U, WALZ U. Spatial indicators for the assessment of ecosystem services: Providing, benefiting and connecting areas and landscape metrics[J]. Ecological Indicators, 2012, 21: 80–88

[24] 李晶, 李紅艷, 張良. 關中-天水經(jīng)濟區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同關系[J]. 生態(tài)學報, 2016, 36(10): 3053–3062 LI J, LI H Y, ZHANG L. Ecosystem service trade-offs in the Guanzhong-Tianshui economic region of China[J]. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(10): 3053–3062

[25] 錢彩云, 鞏杰, 張金茜, 等. 甘肅白龍江流域生態(tài)系統(tǒng)服務變化及權(quán)衡與協(xié)同關系[J]. 地理學報, 2018, 73(5): 868–879 QIAN C Y, GONG J, ZHANG J X, et al. Change and tradeoffs-synergies analysis on watershed ecosystem services: A case study of Bailongjiang Watershed, Gansu[J]. Acta Geographica Sinica, 2018, 73(5): 868–879

[26] 王鵬濤, 張立偉, 李英杰, 等. 漢江上游生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同關系時空特征[J]. 地理學報, 2017, 72(11): 2064–2078 WANG P T, ZHANG L W, LI Y J, et al. Spatio-temporal characteristics of the trade-off and synergy relationships among multiple ecosystem services in the Upper Reaches of Hanjiang River Basin[J]. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(11): 2064–2078

[27] 尹禮唱, 王曉峰, 張琨, 等. 國家屏障區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同[J]. 地理研究, 2019, 38(9): 2162–2172 YIN L C, WANG X F, ZHANG K, et al. Trade-offs and synergy between ecosystem services in National Barrier Zone[J]. Geographical Research, 2019, 38(9): 2162–2172

[28] 孫澤祥, 劉志鋒, 何春陽, 等. 中國快速城市化干燥地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡關系多尺度分析——以呼包鄂榆地區(qū)為例[J]. 生態(tài)學報, 2016, 36(15): 4881–4891 SUN Z X, LIU Z F, HE C Y, et al. Multi-scale analysis of ecosystem service trade-offs in urbanizing drylands of China: A case study in the Hohhot-Baotou-Ordos-Yulin region[J]. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(15): 4881–4891

[29] 孫藝杰, 任志遠, 郝夢雅, 等. 黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同時空變化及影響因素——以延安市為例[J]. 生態(tài)學報, 2019, 39(10): 3443–3454 SUN Y J, REN Z Y, HAO M Y, et al. Spatial and temporal changes in the synergy and trade-off between ecosystem services, and its influencing factors in Yan’an, Loess Plateau[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(10): 3443–3454

[30] 武文歡, 彭建, 劉焱序, 等. 鄂爾多斯市生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同分析[J]. 地理科學進展, 2017, 36(12): 1571–1581 WU W H, PENG J, LIU Y X, et al. Tradeoffs and synergies between ecosystem services in Ordos City[J]. Progress in Geography, 2017, 36(12): 1571–1581

[31] 冉鳳維, 羅志軍, 吳佳平, 等. 鄱陽湖地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同關系的時空格局[J]. 應用生態(tài)學報, 2019, 30(3): 995–1004 RAN F W, LUO Z J, WU J P, et al. Spatiotemporal patterns of the trade-off and synergy relationship among ecosystem services in Poyang Lake Region, China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2019, 30(3): 995–1004

[32] 稅偉, 杜勇, 王亞楠, 等. 閩三角城市群生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的時空動態(tài)與情景模擬[J]. 生態(tài)學報, 2019, 39(14): 5188–5197 SHUI W, DU Y, WANG Y N, et al. Spatio-temporal dynamics and scenarios simulation of trade-offs between ecosystem services in Min Delta urban agglomeration[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(14): 5188–5197

[33] 彭建, 胡曉旭, 趙明月, 等. 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡研究進展: 從認知到?jīng)Q策[J]. 地理學報, 2017, 72(6): 960–973 PENG J, HU X X, ZHAO M Y, et al. Research progress on ecosystem service trade-offs: From cognition to decision-making[J]. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(6): 960–973

[34] TIAN Y C, WANG S J, BAI X Y, et al. Trade-offs among ecosystem services in a typical karst watershed, SW China[J]. Science of the Total Environment, 2016, 566/567: 1297–1308

[35] 張宇碩, 吳殿廷. 京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡的多尺度特征與影響因素解析[J]. 地域研究與開發(fā), 2019, 38(3): 141–147 ZHANG Y S, WU D T. Multi-scale analysis of ecosystem service trade-offs and associated influencing factors in Beijing-Tianjin-Hebei region[J]. Areal Research and Development, 2019, 38(3): 141–147

[36] 曹祺文, 衛(wèi)曉梅, 吳健生. 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同研究進展[J]. 生態(tài)學雜志, 2016, 35(11): 3102–3111 CAO Q W, WEI X M, WU J S. A review on the tradeoffs and synergies among ecosystem services[J]. Chinese Journal of Ecology, 2016, 35(11): 3102–3111

[37] DENG X Z, LI Z H, GIBSON J. A review on trade-off analysis of ecosystem services for sustainable land-use management[J]. Journal of Geographical Sciences, 2016, 26(7): 953–968

[38] 呂一河, 張立偉, 王江磊. 生態(tài)系統(tǒng)及其服務保護評估: 指標與方法[J]. 應用生態(tài)學報, 2013, 24(5): 1237–1243 LYU Y H, ZHANG L W, WANG J L. Assessment of ecosystem and its services conservation: Indicators and methods[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2013, 24(5): 1237–1243

[39] HUBER R, BUGMANN H, BUTTLER A, et al. Sustainable land-use practices in European mountain regions under global change: An integrated research approach[J]. Ecology and Society, 2013, 18(3): 37

[40] BARBIER E B, KOCH E W, SILLIMAN B R, et al. Coastal ecosystem-based management with nonlinear ecological functions and values[J]. Science, 2008, 319(5861): 321–323

[41] 王雅, 蒙吉軍, 齊楊, 等. 基于InVEST模型的生態(tài)系統(tǒng)管理綜述[J]. 生態(tài)學雜志, 2015, 34(12): 3526–3532 WANG Y, MENG J J, QI Y, et al. Review of ecosystem management based on the InVEST model[J]. Chinese Journal of Ecology, 2015, 34(12): 3526–3532

[42] NELSON E, MENDOZA G, REGETZ J, et al. Modeling multiple ecosystem services, biodiversity conservation, commodity production, and tradeoffs at landscape scales[J]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2009, 7(1): 4–11

[43] VIGERSTOL K L, AUKEMA J E. A comparison of tools for modeling freshwater ecosystem services[J]. Journal of Environmental Management, 2011, 92(10): 2403–2409

[44] PIAO S L, CIAIS P, HUANG Y, et al. The impacts of climate change on water resources and agriculture in China[J]. Nature, 2010, 467(7311): 43–51

[45] DAILY G C, POLASKY S, GOLDSTEIN J, et al. Ecosystem services in decision making: Time to deliver[J]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2009, 7(1): 21–28

[46] 包蕊, 劉峰, 張建平, 等. 基于多目標線性規(guī)劃的甲積峪小流域生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡優(yōu)化[J]. 生態(tài)學報, 2018, 38(3): 812–828 BAO R, LIU F, ZHANG J P, et al. Multi-objective linear programming-based trade-off and optimization of the ecosystem services in Jiajiyu small watershed in the Loess Plateau, China[J]. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(3): 812–828

[47] 張渝萌, 李晶, 曾莉, 等. 基于OWA多屬性決策的生態(tài)系統(tǒng)服務最優(yōu)保護區(qū)選擇研究——以渭河流域(關天段)為例[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學, 2019, 52(12): 2114–2127 ZHANG Y M, LI J, ZENG L, et al. Optimal protected area selection: based on multiple attribute decision making method and ecosystem service research — Illustrated by Guanzhong-Tianshui economic region section of the Weihe River Basin[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2019, 52(12): 2114–2127

[48] SUN X, LU Z M, LI F, et al. Analyzing spatio-temporal changes and trade-offs to support the supply of multiple ecosystem services in Beijing, China[J]. Ecological Indicators, 2018, 94: 117–129

[49] LI B J, CHEN D X, WU S H, et al. Spatio-temporal assessment of urbanization impacts on ecosystem services: Case study of Nanjing City, China[J]. Ecological Indicators, 2016, 71: 416–427

[50] KAREIVA P, WATTS S, MCDONALD R, et al. Domesticated nature: Shaping landscapes and ecosystems for human welfare[J]. Science, 2007, 316(5833): 1866–1869

[51] 趙茹欣, 王會肖, 董宇軒. 氣候變化對關中地區(qū)糧食產(chǎn)量的影響及趨勢分析[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報(中英文), 2020, 28(4): 467–479 ZHAO R X, WANG H X, DONG Y X. Impact of climate change on grain yield and its trend across Guanzhong region[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020, 28(4): 467–479

[52] YAN T T, WANG J X, HUANG J K. Urbanization, agricultural water use, and regional and national crop production in China[J]. Ecological Modelling, 2015, 318: 226–235

[53] LYU R F, ZHANG J M, XU M Q, et al. Impacts of urbanization on ecosystem services and their temporal relations: A case study in northern Ningxia, China[J]. Land Use Policy, 2018, 77: 163–173

[54] WEI H J, FAN W G, WANG X C, et al. Integrating supply and social demand in ecosystem services assessment: A review[J]. Ecosystem Services, 2017, 25: 15–27

[55] BRANDT P, ABSON D J, DELLASALA D A, et al. Multifunctionality and biodiversity: Ecosystem services in temperate rainforests of the Pacific Northwest, USA[J]. Biological Conservation, 2014, 169: 362–371

[56] RUNTING R K, BRYAN B A, DEE L E, et al. Incorporating climate change into ecosystem service assessments and decisions: A review[J]. Global Change Biology, 2017, 23(1): 28–41

[57] 王曉峰, 馬雪, 馮曉明, 等. 重點脆弱生態(tài)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與協(xié)同關系時空特征[J]. 生態(tài)學報, 2019, 39(20): 7344–7355 WANG X F, MA X, FENG X M, et al. Spatial-temporal characteristics of trade-off and synergy of ecosystem services in key vulnerable ecological areas in China[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(20): 7344–7355

[58] FANG J Y, GUO Z D, HU H F, et al. Forest biomass carbon sinks in East Asia, with special reference to the relative contributions of forest expansion and forest growth[J]. Global Change Biology, 2014, 20(6): 2019–2030

[59] 伍方驥, 劉娜, 胡培雷, 等. 典型喀斯特洼地植被恢復過程中土壤碳氮儲量動態(tài)及其對極端內(nèi)澇災害的響應[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報(中英文), 2020, 28(3): 429–437 WU F J, LIU N, HU P L, et al. Soil carbon and nitrogen dynamics during vegetation restoration and their responses to extreme water-logging disasters in a typical karst depression[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020, 28(3): 429–437

[60] WU X T, WANG S, FU B J, et al. Land use optimization based on ecosystem service assessment: A case study in the Yanhe watershed[J]. Land Use Policy, 2018, 72: 303–312

[61] DYMOND J R, AUSSEIL A G E, EKANAYAKE J C, et al. Tradeoffs between soil, water, and carbon — A national scale analysis from New Zealand[J]. Journal of Environmental Management, 2012, 95(1): 124–131

[62] JACKSON R B, JOBBáGY E G, AVISSAR R, et al. Trading water for carbon with biological carbon sequestration[J]. Science, 2005, 310(5756): 1944–1947

[63] ONAINDIA M, DE MANUEL B F, MADARIAGA L, et al. Co-benefits and trade-offs between biodiversity, carbon storage and water flow regulation[J]. Forest Ecology and Management, 2013, 289: 1–9

[64] LEE J M, PARK Y S, KUM D, et al. Assessing the effect of watershed slopes on recharge/baseflow and soil erosion[J]. Paddy and Water Environment, 2014, 12(S1): S169–S183

[65] WANG S, FU B J, HE C S, et al. A comparative analysis of forest cover and catchment water yield relationships in northern China[J]. Forest Ecology and Management, 2011, 262(7): 1189–1198

[66] 沈永平, 王國亞. IPCC第一工作組第五次評估報告對全球氣候變化認知的最新科學要點[J]. 冰川凍土, 2013, 35(5): 1068–1076 SHEN Y P, WANG G Y. Key findings and assessment results of IPCC WGI fifth assessment report[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2013, 35(5): 1068–1076

[67] BHATT U S, WALKER D A, RAYNOLDS M K, et al. Recent declines in warming and vegetation greening trends over pan-Arctic tundra[J]. Remote Sensing, 2013, 5(9): 4229–4254

[68] 何潔琳, 黃卓, 謝敏, 等. 廣西生物多樣性優(yōu)先保護區(qū)的氣候變化風險評估[J]. 生態(tài)學雜志, 2017, 36(9): 2581–2591 HE J L, HUANG Z, XIE M, et al. Risk assessment of climate change in Guangxi biodiversity conservation priority areas[J]. Chinese Journal of Ecology, 2017, 36(9): 2581–2591

[69] HOEGH-GULDBERG O, MUMBY P J, HOOTEN A J, et al. Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification[J]. Science, 2007, 318(5857): 1737–1742

[70] MIZYED N. Impacts of climate change on water resources availability and agricultural water demand in the west bank[J]. Water Resources Management, 2009, 23(10): 2015–2029

[71] 陳懷亮, 李樹巖. 氣候變暖背景下河南省夏玉米花期高溫災害風險預估[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報(中英文), 2020, 28(3): 337–348 CHEN H L, LI S Y. Prediction of high temperature disaster risks during summer maize flowering under future climate warming background in Henan Province[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020, 28(3): 337–348

[72] MADER T L, FRANK K L, HARRINGTON J A JR, et al. Potential climate change effects on warm-season livestock production in the Great Plains[J]. Climatic Change, 2009, 97(3/4): 529–541

[73] SCHLENKER W, LOBELL D B. Robust negative impacts of climate change on African agriculture[J]. Environmental Research Letters, 2010, 5(1): 014010

[74] EVANS C D, MONTEITH D T, COOPER D M. Long-term increases in surface water dissolved organic carbon: Observations, possible causes and environmental impacts[J]. Environmental Pollution, 2005, 137(1): 55–71

[75] PEREIRA H M, LEADLEY P W, PROEN?A V, et al. Scenarios for global biodiversity in the 21st century[J]. Science, 2010, 330(6010): 1496–1501

[76] PAWSON S M, BRIN A, BROCKERHOFF E G, et al. Plantation forests, climate change and biodiversity[J]. Biodiversity and Conservation, 2013, 22(5): 1203–1227

[77] ELMENDORF S C, HENRY G H R, HOLLISTER R D, et al. Plot-scale evidence of tundra vegetation change and links to recent summer warming[J]. Nature Climate Change, 2012, 2(6): 453–457

[78] GRIFFIN D, ANCHUKAITIS K J. How unusual is the 2012—2014 California drought[J]. Geophysical Research Letters, 2014, 41(24): 9017–9023

[79] BOKHORST S, T?MMERVIK H, CALLAGHAN T V, et al. Vegetation recovery following extreme winter warming events in the sub-Arctic estimated using NDVI from remote sensing and handheld passive proximal sensors[J]. Environmental and Experimental Botany, 2012, 81: 18–25

[80] SMITH W N, GRANT B B, DESJARDINS R L, et al. Potential impact of climate change on carbon in agricultural soils in Canada 2000–2099[J]. Climatic Change, 2009, 93(3): 319–333

[81] ALBALADEJO J, ORTIZ R, GARCIA-FRANCO N, et al. Land use and climate change impacts on soil organic carbon stocks in semi-arid Spain[J]. Journal of Soils and Sediments, 2013, 13(2): 265–277

[82] KEEGAN K M, ALBERT M R, MCCONNELL J R, et al. Climate change and forest fires synergistically drive widespread melt events of the Greenland Ice Sheet[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2014, 111(22): 7964–7967

[83] KASER G, GRO?HAUSER M, Marzeion B. Contribution potential of glaciers to water availability in different climate regimes[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2010, 107(47): 20223–20227

[84] 柳冬青, 張金茜, 鞏杰, 等. 隴中黃土丘陵區(qū)土地利用強度-生態(tài)系統(tǒng)服務-人類福祉時空關系研究——以安定區(qū)為例[J]. 生態(tài)學報, 2019, 39(2): 637–648

LIU D Q, ZHANG J X, GONG J, et al. Spatial and temporal relations among land-use intensity, ecosystem services, and human well-being in the Longzhong Loess Hilly Region: A case study of the Anding District, Gansu Province[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(2): 637–648

[85] XU S N, LIU Y F, WANG X, et al. Scale effect on spatial patterns of ecosystem services and associations among them in semi-arid area: A case study in Ningxia Hui Autonomous Region, China[J]. Science of the Total Environment, 2017, 598: 297–306

[86] HICKS C C, GRAHAM N A J, CINNER J E. Synergies and tradeoffs in how managers, scientists, and fishers value coral reef ecosystem services[J]. Global Environmental Change, 2013, 23(6): 1444–1453

[87] 黃從紅, 楊軍, 張文娟. 生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估模型研究進展[J]. 生態(tài)學雜志, 2013, 32(12): 3360–3367 HUANG C H, YANG J, ZHANG W J. Development of ecosystem services evaluation models: Research progress[J]. Chinese Journal of Ecology, 2013, 32(12): 3360–3367

[88] 傅伯杰, 于丹丹. 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡與集成方法[J]. 資源科學, 2016, 38(1): 1–9 FU B J, YU D D. Trade-off analyses and synthetic integrated method of multiple ecosystem services[J]. Resources Science, 2016, 38(1): 1–9

[89] BENNETT E M, BALVANERA P. The future of production systems in a globalized world[J]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2007, 5(4): 191–198

Progress of research regarding the trade-offs of ecosystem services*

DENG Chuxiong, ZHU Damei, NIE Xiaodong, LIU Changchang, LI Zhongwu**, LIU Junyu, ZHANG Guangye, XIAO Linhui, ZHANG Yuting

(College of Resources and Environmental Sciences, Hunan Normal University, Changsha 410081, China)

The extreme intensification of human activities and global climate change have exerted immense pressure on the ecological environment. According to the Millennium Ecosystem Services Assessment, approximately 60% of ecosystem services are in decline globally. Therefore, to better maintain ecological health, promote human well-being, and achieve more sustainability in harmonizing environmental protection and socio-economic development, there remains an urgent need to summarize recent studies on the trade-offs of ecosystem services. In this study, based on the Web of Science Core Collection Database (WOS) and the Chinese Science Citation Database (CSCD), CiteSpace was used to determine the current situation and analyze the latest research on ecosystem services trade-offs by choosing different techniques to create a co-citation cluster view of the citations, a knowledge map of the co-occurrence of subject structure, and a key word emergence map. The results showed that: 1) the trade-offs between ecosystem services are affected by external risks and human needs at the ecosystem level, parameter selection and service providers at the landscape level, and regional differences and heterogeneity at the regional level. 2) Research methods mainly include three categories: trade-off analysis based on relationship recognition and concrete characterization, a module-based quantitative analysis of trade-off simulation and prediction, and multi-criterion analysis toward the optimization of ecosystem service trade-off management. 3) Urbanization, ecological engineering, and climate change are three key drivers of the trade-offs associated with ecosystem services. Most of the trade-offs between supply services, regulation, and support services are caused by urbanization. Ecological engineering improves ecosystem regulation and support services, but reduces supply services to some extent. Global climate change increases external risks while decreasing ecosystem service provision, regulation, and support functions. Based on this analysis, understanding the associated characteristics of ecosystem service trade-offs at various research levels, modifying and innovating study methods, identifying the major factors, and finally, integrating resources to build a data-sharing platform for ecosystem service trade-offs should be the focus of future research.

Ecosystem services trade-offs; Literature statistical analysis; Assessment methods; Supply and demand characteristics; Key driving factors

K9

10.13930/j.cnki.cjea.200062

鄧楚雄, 朱大美, 聶小東, 劉唱唱, 李忠武, 劉俊宇, 張光葉, 肖林輝, 張宇婷. 生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡最新研究進展[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報(中英文), 2020, 28(10): 1509-1522

DENG C X, ZHU D M, NIE X D, LIU C C, LI Z W, LIU J Y, ZHANG G Y, XIAO L H, ZHANG Y T. Progress of research regarding the trade-offs of ecosystem services[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020, 28(10): 1509-1522

* 國家自然科學基金項目(U19A2047)、湖南省教育廳重點項目(18A044)和湖南省研究生科研創(chuàng)新項目(CX2018B298)資助

李忠武, 主要研究方向為土壤侵蝕與碳循環(huán)。E-mail: lzw17002@hunnu.edu.cn

鄧楚雄, 主要研究方向為資源評價與生態(tài)經(jīng)濟。E-mail: dcxppd@hunnu.edu.cn

2020-02-03

2020-05-29

* This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (U19A2047), the Key Project of Department of Education of Hunan Province (18A044) and the Postgraduate Scientific Research Innovation Project of Hunan Province (CX2018B298).

, E-mail: lzw17002@hunnu.edu.cn

Feb. 3, 2020;

May 29, 2020