生態系統服務研究文獻現狀及不同研究方向評述

馬鳳嬌，劉金銅，A. Egrinya Eneji

(1. 中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心，石家莊 050022；2. 中國科學院大學，北京 100049； 3. 中國科學院 農業水資源重點實驗室，石家莊 050022； 4. 卡拉巴爾大學，尼日利亞)

生態系統服務研究文獻現狀及不同研究方向評述

馬鳳嬌1,2,3，劉金銅1,3,*，A. Egrinya Eneji4

(1. 中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心，石家莊 050022；2. 中國科學院大學，北京 100049； 3. 中國科學院 農業水資源重點實驗室，石家莊 050022； 4. 卡拉巴爾大學，尼日利亞)

生態系統服務研究是生態學研究的前沿和熱點。對生態系統服務文獻發表情況和生態系統服務主要研究方向進行闡述分析。(1)通過Thomson Reuters公司ISI Web of knowledge 信息平臺提供的Science Citation Index Expanded 數據庫為數據源檢索分析得到：生態系統服務研究從文獻數量、作者、國家和機構上近年來都表現出陡增的趨勢；最主要的研究國家為美國、英國、德國、澳大利亞和中國；涉及54 個學科，不同的國家側重的研究領域不同；來自258 個期刊，55% 的文獻集中在24 個主要期刊上，主要期刊平均影響因子5.976。(2)從生態系統服務評價方法、生態系統內部和生態系統外部驅動因素、基于生態系統服務的生態系統管理4個方面來評述生態系統服務的研究進展。其中生態系統內部驅動主要是指生物多樣性和土地利用變化，生態系統外部驅動因素包括自然因素和人為活動。最后，對生態系統服務研究的發展做了展望。

生態系統服務；文獻；研究方向

生態系統服務是指人類從生態系統獲得的食物、水、薪柴、精神等所有惠益[1- 3]。生態系統服務研究是一門連接生態學、經濟學和社會學的交叉性前沿學科[4]。隨著人口增長、經濟發展和全球的消費需求猛增對生態系統造成的壓力不斷增大，生態系統服務的供應受到極大的影響[5]。從生態系統服務的提出至今短短十幾年時間內，對生態系統服務的研究已經發展成為各個相關領域的研究前沿。對生態系統服務研究進展的綜述從生態系統服務的分類[6]、生態系統服務價值[7]、生態系統服務之間的關系[8- 9]到將生態系統服務納入到管理決策[10]、不同的研究方向都呈現出快速的發展趨勢。本文從生態系統服務研究的整體視角出發，先從直觀的生態系統服務文獻發表情況分析生態系統服務研究的發展程度，再通過闡述生態系統服務在不同研究方向上的進展來反映生態系統服務研究現狀。

1 生態系統服務研究文獻現狀

以Thomson Reuters公司的ISI Web of knowledge 信息平臺提供的Science Citation Index Expanded 數據庫為數據源，查詢標題為 “ecosystem services”的文獻，結果發現，從1980 年第一篇生態系統服務文獻的出現到2012 年，關于生態系統服務研究的文獻共有993 篇，來自世界80 個國家/地區，1184 個科研機構的3134 位科研工作者。為了進一步了解生態系統服務研究的研究參與情況、研究涉及領域和研究影響力，對這些文獻進行科學歸類劃分，從生態系統服務研究的歷年總體情況、主要研究國家的發文情況、涉及的學科領域和發文期刊4 個方面分析生態系統服務的研究現狀。

1.1 生態系統服務研究的歷年總體情況

對生態系統服務研究的文獻數量、作者、參與機構和國家的年度分布特點進行分析(圖1)發現，以文章的發表情況為主要依據，生態系統服務研究可劃分為3個發展階段：第一階段為1980—1997 年，啟蒙階段，該段時間每年發表文獻數量極少或者沒有。進行相關研究的學者、機構和國家也非常少，生態系統服務研究尚未被重視;第二階段為1998到2004 年，探索發展階段，該階段文章每年發表數量增多，且呈明顯上升趨勢，研究生態系統服務的國家、機構和學者也相應增加，生態系統服務研究得到初步發展；第三階段為2005 年至今，成熟發展階段，該階段文章數量陡增，參與研究的國家、機構和學者越來越多，研究規模也逐漸擴大，生態系統服務研究進入迅速發展階段。

圖1 1980到2012年歷年生態系統服務研究參與情況Fig.1 Number of published literatures, countries, institutes and authors on ecosystem services between 1980 and 2012

1.2 生態系統服務主要研究國家的歷年發表文章情況

對993篇生態系統服務研究文獻的發表來源進行分析發現，美國、英國、德國、澳大利亞和中國5 個國家對生態系統服務的研究最為重視，其中美國以449 篇文獻位居第1位，英國以146 篇位于第2位，德國、澳大利亞和中國，分別為94 篇、87 篇和82 篇。將這個5個國家的歷年發文數量整理如圖2。從圖可以看出，生態系統服務研究起源于美國并一直處于主導地位，而其他國家主要是2005 年以后才加入到生態系統服務研究中，并以良好的形式穩步增長，從而也可以推知2005 年以后生態系統服務研究文獻的飛速增長主要是由于更多科研實力雄厚的國家認識到該項研究的重要性，并積極參與進來展開研究，推動了該領域的發展。

圖2 生態系統服務主要研究國家的歷年發表文章情況Fig.2 Number of published literatures from the main research countries in the past years

從這5國的文章質量(表1)可以看出，美國各項指標均明顯高于其他國家，但每篇平均引用次數只是略高于英國，說明英國發表的文獻數量雖少于美國，但影響力很高。德國、澳大利亞和中國相比前兩個國家就差一些，尤其是中國，數量和影響力都較低，h-指數僅為14，每項平均引用次數僅為6.88；德國和澳大利亞h-指數相同，德國引用次數明顯更高。

表1 主要論文發表國家的論文影響力比較

1.3 生態系統服務涉及學科

圖3 生態系統服務不同學科方向的文獻數量分布圖 Fig.3 Direction pie of ecosystem services literature numbers in different disciplines

對所有生態系統服務文獻以學科方向分類，共涉及54 個學科，圖3為各個學科的發文數量，其中將文章數量少于10 篇的35 個學科歸為其他類。從圖3可以看出，文章主要集中于生態環境科學、商業經濟、生物多樣性保護、科學技術和農業領域，而54 個研究方向又足以說明生態系統服務是個多學科、多方向的交叉研究領域，涉及的研究內容非常廣泛。

針對5個主要的研究學科，5 個最主要的生態系統服務研究國家的分布和發展情況有各自的特點(圖4)。美國在各個學科的研究都處于領導地位，但是不同學科的優勢程度稍有不同：在生態環境科學領域多出其他國家兩倍以上的研究文獻數量；而在商業經濟領域比其他幾個國家所有的研究總和還要多兩倍以上，說明商業經濟研究方向是美國主導；在農業領域的優勢也類似商業經濟。而英國的研究除生態環境科學這個學科以外，在生物多樣性保護方向的研究貢獻非常突出，文獻數量幾乎和美國持平，這和英國資深的理論生態學學術底蘊密切相關，生物多樣性保護是生態學領域的前沿也是英國科研工作的重點和優勢。德國、澳大利亞和英國的分布情況相似，只是數量略少。中國的研究方向和美國更接近，除生態環境科學以外，最多的文獻就是涉及商業經濟和科學技術方面，只是文獻數量遠低于美國。

1.4 生態系統服務研究的主要期刊分布

文獻來源期刊與文獻的研究方向高度相關，統計結果顯示，生態系統服務文獻來源于258 個期刊，其中153 個期刊只發表過一篇文章，占全部期刊的59%，而209 個期刊發文數量不到5 篇，占81%，其發表的文章總量僅占全部文章數量的29.6%。超過10 篇以上的期刊有24 個，占期刊總數的9.3%，但發表的文獻數量占全部文獻數量的55%，其中比重最大的是Ecological Economics占到文獻總量的13%。這24 個期刊包括了生態系統服務主要的研究方向，平均影響因子是5.967，其中包括綜合性前沿刊物Science、Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States Of America，生態學前沿刊物Ecology Letters、Frontiers in Ecology and the Environment、Conservation Biology、Journal of Applied Ecology、Ecosystems，可見生態系統服務研究在生態學領域占據重要的研究地位和影響力。

2 生態系統服務的研究方向

圖4 主要發文國家在主要學科上文章的分布情況Fig.4 Distribution of the main disciplines literatures on the main countries

從20 世紀70 年代SCEP(Study of Critical Environmental Problems)的報告中首次提出環境服務功能的概念[11]，到1997 年Costanza在《Nature》上發表的文章：全球生態系統服務與自然資本的價值估算[1]和Daily出版的書籍《生態系統服務：人類社會對自然生態系統的依賴性》[2]，再到由聯合國資助、為期4年的國際合作項目千年生態系統評估于2005 年完成全部評估工作[3]，生態系統服務研究經歷了啟蒙、探索到迅速發展的歷程(與圖1結果相符)，生態系統服務的研究內容從單一的生態系統服務價值評估發展到生態結構、過程、功能的機理探究和生態系統的科學管理。2010 年完成的由聯合國環境規劃署主持，八國集團G8(Group 8)和五大發展中經濟體發起的全球性研究項目：生態系統和生物多樣性的經濟學(TEEB)將自然科學、經濟學和政策3個領域融合起來，分別對國家和國際決策者、本地決策者和管理者、企業、市民4個群體給出具體的實踐指導報告，是后千年生態系統評估階段的重要研究成果[12- 13]。生態系統服務是個多學科交叉的前沿命題，對其深入探究需要不同背景的科研工作者，把握自己在這個研究體系中的位置和作用。本文對生態系統服務研究的各個不同方向進行歸納整理，將生態系統服務研究的總體框架概括如圖5，以生態系統服務研究為核心，生態學方向的研究涉及不同的生態系統結構(如生態系統的土地利用類型、生態系統中的生物多樣性等)對應著不同的生態系統過程(如生態系統的碳、氮、水等循環過程、光合過程等)，在此過程上產生不同的生態系統服務；而生態系統服務在社會管理學領域的研究是如何將生態系統服務納入到決策中，通過決策反饋給生態系統，使之能夠為人類提供更優的生態系統服務。基于此研究框架，本文從生態系統服務評價方法、生態系統內部外部驅動因素以及生態系統管理4 個方向分別展開介紹。

圖5 生態系統服務研究框架Fig.5 Conceptual framework of ecosystem services

2.1 生態系統服務的評價方法

傳統的生態系統服務評價方法包括：物質量評價法、市場價值化方法和能值分析法。物質量評價法通過統計數據、問卷調查、實驗測定等方法，以物質量的方式給出生態系統提供給人類的服務[14- 17]。生態系統服務的市場價值化方法包括兩個方向：(1)依據環境經濟學理論，基于市場對生態系統服務進行定價[18- 21]；(2)基于生態系統類型和各類型生態系統單位面積提供服務的價值求和得到總價值[36]。能值分析法是對無法貨幣化的自然資本、不同種類的能量統一成太陽能量來評估生態系統服務的價值[22- 24]。

基于生態經濟過程的生態系統服務綜合評估模型是生態系統服務評價的新工具。其中被廣泛認可和推廣的是由美國斯坦福大學、世界自然基金會WWF和大自然保護協會(TNC)在自然資本項目的資助下聯合開發出來的生態系統服務和交易的綜合評估模型(InVEST)。InVEST模型基于GIS平臺，是一個將自然資本納入到決策中的主導工具。通過咨詢利益相關者確定出不同的情景，在該情景下利用生物物理模型給出生態系統服務的分布圖、權衡關系曲線和資產負債表；再通過經濟模型，模擬出美元價值、給出分布圖、權衡關系曲線和資產負債表；最終再將生物物理模型、經濟模型模擬的結果反饋利益相關者。模型已經成功應用于戰略性環境評估、海洋空間規劃、流域生態補償、減貧戰略文件、減排和補償、碳補償。在中美洲的伯利茲城海岸、美國的夏威夷、加利福尼亞和俄勒岡州、非洲的坦桑尼亞，以及我國的瀾滄江流域、西苕溪流域、北京山區等多個地區成功應用[25- 26]。另外，由美國弗蒙特大學岡德生態經濟研究所Robert Costanza及其科研團隊開發研制的多尺度生態系統服務綜合模型(簡稱MIMES)[27]和由美國林業署發行，依托3S技術，基于ERSI公司的GIS軟件ArcView3.x開發的擴展功能模塊CITYgreen模型也有較多的應用[28]。

2.2 生態系統內部生態系統服務的驅動因素

2.2.1 生物多樣性和生態系統服務之間的關系

生物多樣性是生態系統服務提供的生態系統結構基礎，提高從生物多樣性和生態系統服務而來的福祉，已經作為生物多樣性保護(CBD)的2020任務之一[29]。2010 年在韓國釜山聯合國環境規劃署召集了關于“確定一個新的評價體系來跟蹤人為造成的生態系統改變”的會議，搭建了生物多樣性和生態系統服務的政府平臺IPBES，為國際合作研究、資源共享、社會科學與自然科學的合作提供了可能[30]。

不同的研究結果表明：生物多樣性和生態系統不同服務之間的關系不同，某些服務(如漁業、牧草產量；碳同化、土壤形成)和生物多樣性高度正相關；某些服務(如作物產量、昆蟲控制)和生物多樣性的關系復雜，研究結果沒有達成共識；很多服務和生態多樣性的研究尚未開展；極個別的服務(如淡水凈化服務)甚至和生物多樣性呈負相關[31]。

生物多樣性和生態過程之間存在嚴格的定量關系，如生物多樣性的增加對土壤侵蝕、氮素循環都有明確的正相關關系[32]。以農田生態系統為例，景觀集約化可能干擾生物昆蟲控制、作物授粉等過程；局部集約化也會影響生物昆蟲控制、草地生物量、授粉、植物入侵的抵抗[33]；田間輪作實驗發現輪作中的物種數量越高，作物產量和土壤無機態氮的可利用性越高[34]；通過農業管理提高生物多樣性可以改善棲息地的生物多樣性，提高農田生態系統提供的各項服務[35]。

2.2.2 土地利用與覆被變化影響下生態系統服務研究

土地利用/覆被變化通過改變生物生境和資源分布、改變生物多樣性及生態系統過程3條途徑影響生態系統服務，其反映了人與自然相互影響最直接的關系，是影響生態系統服務的重要驅動力之一。如果用基于生態系統類型和各類生態系統單位面積提供服務價值來評價生態系統服務，土地利用類型則直接決定著生態系統服務價值的多少。通過土地利用變化來評價生態系統服務的研究在全球尺度[1]、國家尺度[36]、區域尺度[37]和地區尺度[36]內廣泛開展。但這類方法缺乏生態服務的生態學機制探究，并沒有考慮各種土地利用類型的空間異質性和每種土地利用類型非線性提供服務的過程機理，使評估結果缺乏科學上的確定性。而基于實驗觀測數據的生態過程評價生態系統服務對土地利用變化的響應，可以獲得更可信的評價結果[38]。

2.3 生態系統外部生態系統服務的驅動因素

2.3.1 自然影響因素

氣候變化是生態系統服務的一個重要外部驅動力。在歐洲，通過生態模型模擬了氣候和土地利用變化對歐洲的生態系統服務供應的影響，發現森林面積和產量呈增加趨勢，而土壤肥力、水資源的可利用性降低、森里火災的風險增加[39]。在美國，Michael等預測了氣候變化對水資源相關的生態系統服務的影響[40]；氣候變化對加利福尼亞地區陸地分布和其影響下的生態系統服務(碳儲量和自然牧草的產量)變化的研究發現：在不同的預測情景下，使用生物物理模型研究了碳儲量和牧草產量兩項服務，發現生態系統服務的提供和價值都是降低的[41]。在中國，3 種氣候變化情景下中國森林生態系統服務價值的研究發現：全球變暖背景下，中國森林面積雖然減少，但生態系統服務價值卻明顯增加[42]。

對于極端天氣等氣象災害對生態系統服務的影響，如中國98洪水對鄱陽湖區生態系統服的影響，通過洪水以及洪水后的退田還湖工程使鄱陽湖的土地利用發生了重要的改變，使洪澇災害發生后的2 年時間里，生態系統服務功能整體提升了8.5%[43]。

2.3.2 人為影響因素

城市化通過對區域土地利用、景觀格局、生態過程、生物物理、生物化學循環等強烈影響著區域生態系統結構、功能和服務[44]。城市化程度越高，生態系統服務功能越低。Schneider等對美國玉米種植帶的3 個城市在過去(1992—2001)和將來(2001—2030)城市擴展計劃對生態系統產品和服務的影響做了評價。使用農田生態系統模型模擬了高、中和低密度城市面積情景，結果表明：擴大的城市面積對城市調節氣候和洪水的能力有顯著性影響。高密度城市面積的土壤溫度比自然管理的生態系統高6 ℃。居民區草坪的增加使徑流增加了15%—48%，降低了調節洪水的能力[45]。

農業開發、水利工程開發會影響生態系統服務的供應。在某些供給服務提高的同時，也會帶來農業水污染、地下水位下降、泥沙淤積等環境成本。肖建紅等對全國水壩的評價結果是防洪和水利發電是其主要正面效應，而泥沙淤積是最大的負面效應[46]。瀾滄江漫灣水電站對生態系統服務影響評價結果是水電開發的生態環境效益與生態環境成本的比值為1∶5.56[47]。裴廈等總結了水庫對河流生態系統服務功能的正負效應：水庫蓄水可以提高調蓄洪水能力、增加灌溉用水、生活用水、工業用水、水庫養魚、增加航運、發電量、旅游，水庫發電可以調節大氣成分，這些都是正效應。而水庫占地導致了破壞生境、水庫移民、文化遺產損失；泥沙淤積導致阻塞營養運移、周圍土壤退化；改變河道使生物多樣性喪失、營養運移方式改變；水溫改變使生境喪失；河流靜止減弱河流自凈能力，都是其負效應[48]。

合理的人類干預卻可以提高生態系統服務，如退耕還林等生態恢復工程。Rey Benayas等通過對全球89 個生態恢復評價的meta分析表明生態恢復增加44%的生物多樣性和25%的生態系統服務。生物多樣性和生態系統服務的增量正相關，以提高生物多樣性為目的的生態恢復行為可以增加生態系統服務的供給[49]。

2.4 基于生態系統服務的生態系統管理

2.4.1 全球和國家尺度上生態系統服務管理

準確的監控和度量生態系統服務提供量和需求量，可以確保管理者科學的管理自然資本。生態系統提供的部分服務(如調節服務)，由于沒有進入市場，就沒有價格，這些服務就不能在傳統的會計程序(如通用的標準國家賬戶體系)中予以衡量。將生態系統服務完全整合到國家經濟賬戶中可能是一個長期的過程[13]。以生態系統服務為核心的可持續發展核算發展到綠色GDP的計算，Maler K. G.給出了將生態服務納入到資產核算中的方法和具體步驟和實例[50]。

國家需要對生態系統進行投資。第一，對生態系統能夠提供穩定服務的能力投入必要的保護資金，如投資110 萬美元用于恢復和保護越南的紅樹林，但節省了海堤維護費730 萬美元[51]。第二，投資各類保護區需要投入管理成本，但是可以保證各類型生態系統服務功能，從全球尺度來看，其效益遠遠超過投入。如果生態系統受損已經發生就要恢復受損的生態系統，大范圍的恢復工作中，政府投入和利益相關方的協同就尤為重要[13]。第三，為生態系統服務付款(PES)的思想受到了極大的重視[52]，有些項目也在嘗試將其應用到實踐中。如，在中國實施了全球最大的PES計劃之一——退耕還林[53]；在歐洲，歐盟每年花費20 億歐元用于支持PES計劃(稱為農業環境和森林環境計劃)[13]；在美國佛羅里達牧場環境服務項目FRESP(Florida Ranchlands Environmental Services Project)設計了一個生態環境付款方案，由國家機關對佛羅里達私人牧場支付環境服務——水儲量和降低磷負荷的費用[54]。

2.4.2 地區尺度上生態系統服務的權衡管理

為了對生態系統服務在空間上進行權衡管理，在生態學認知上定義生態系統服務提供者(ESP)，服務提供單元(SPU)[55]，以及SPU-ESP連續體概念來研究生態系統服務，從種群、功能群和群落水平上闡述了服務提供者的概念。對其清晰的定義和準確的定量是將服務應用到人類福利需求的關鍵[56]。以加利福尼亞野生蜜蜂傳粉服務的管理計劃為例，以野生蜜蜂為一個ESP，研究發現一個農場1—2 km范圍內野生蜜蜂棲息地的比例和授粉服務能力的函數關系，基于這個理論，為土地管理者提供管理方案[57]。而Carcia等將生態系統服務受益者納入到生態系統服務評價體系當中。在西班牙西南部一個社會-生態系統中進行分析，生態系統服務提供者ESP是不同的水生植物功能群，生態系統服務受益者(ESB)是在該地區居住或者來旅游的不同利益相關方。生態學研究人員從生態系統結構和過程上分析生態系統提供的服務，而生態系統服務受益者用社會經濟學的方法給出生態系統服務的價值，最終探索了連接生態系統服務經濟價值和功能特征傳遞的關系[58]。

對于生態系統服務之間的權衡管理是生態系統管理的實質，單單強調某一種服務的提高往往導致其他服務的降低。對生態系統服務之間進行權衡分析的前提是清楚了解生態系統不同服務之間的關系。在某一調控措施(驅動力)的作用下，不同的生態系統服務的響應是不一樣的，有些服務會增加，而有些服務會減少，如施肥情況下，作物產量服務會增加，而附近水體可能會因為肥料淋失而被污染，供水服務會降低。另外，不同的服務之間也會產生作用關系，如修復濕地驅動下，調節洪水服務會增強，之后作物產量服務也會提高；而保護性耕作情況下，會提高土壤侵蝕控制服務，從而提高作物產量服務，而作物產量服務的提高又返回來促進侵蝕控制服務的增強[9]。正確的處理不同生態系統服務的響應關系，使生態系統提供整體最優的服務，是生態系統服務權衡管理的最終目的。

3 研究展望

生態系統服務作為一個新興的研究領域，在不同的研究方向上都取得了顯著的成績，評價方法上從單一的生態物理、環境經濟方法發展到綜合評估模型；生態系統服務的驅動因素上，從土地利用類型對生態系統服務的影響，深入到探究生物多樣性、自然因素和人類活動對生態系統服務的影響；基于生態系統服務的生態系統管理在理論和實踐上都進行了嘗試性探索。但與人類的需求相比還存在很大的差距，將來需要在以下方面繼續深入研究和實踐。

(1)生態系統為人類提供服務的同時，某些生態系統在某些時空范圍內也為人類提供負服務，一些生態系統服務研究人員已經注意到這個問題[59]，如城市生態系統[60- 61]和農田生態系統的研究[62]，對生態系統排放溫室氣體、有機污染物、土壤鹽漬化、地下水污染等負服務進行了總結和評估，但對生態系統負服務的實際研究尚處于探索階段，需要擴大生態系統負服務的研究對象，建立標準的研究指標體系和評估方法。

(2)權衡不同區域生態系統服務的消費、分配與補償，將生態系統系統提供的服務價值納入到自然資本的核算體系[10,63]，構建綠色GDP的經濟評估體制，是將生態系統服務提升到國家決策層面，并切實影響各個利益相關方的有效調控手段。建立標準完善合理的自然資本核算體系是環境經濟學、經濟學家的重要工作。

(3)探究生態系統服務的生態學形成機制，對生態系統服務的準確科學評估，需要基于社會-生態體系的長期監測，構建精確的社會-生態體系集成模型。只有長期的一手觀測和調查資料才能真實反映生態系統和人類社會的現狀，而將數據整合到集成模型中，才能從生態過程機制上得到可信的整體的生態系統服務供給情況。

(4)各種服務之間的內在聯系以及生態系統服務與生態系統外部、內部驅動力之間的效應研究是科學管理生態系統的前提和依據[64- 65]。不同服務之間的權衡、不同驅動力下引起的不同生態系統服務的變化情況需要權衡，如何將生態系統提供的整體生態系統服務最優，更多的利用生態系統服務之間的協同作用，最大限度的推行共贏模式，是生態系統管理者追求的最終目標。

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Areviewofecosystemservicesandresearchperspectives

MA Fengjiao1，2,3，LIU Jintong1,2,*, A. Egrinya Eneji4

1CenterforAgriculturalResourcesResearch,InstituteofGeneticsandDevelopmentalBiology,ChineseAcademyofSciences,Shijiazhuang050022,China2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China3KeyLaboratoryofAgriculturalWaterResources,ChineseAcademyofSciences,Shijiazhuang050022,China4DepartmentofSoilScience,UniversityofCalabar,Nigeria

Ecosystems services, defined as the benefits that humans derive from the ecosystem, have attracted more attention because increasing human population, economic growth and global consumption pattern have placed an enormous pressure on environmental systems in recent years. Ecosystem services research is a frontier research field bridging ecology, economy and social sciences. Here, we reviewed the ecosystem services and examined the different perspectives on the ecosystem services research, by searching for publications appearing on the ISI Web of Knowledge up to 2012 with the key term ‘ecosystem services’. We found 993 studies in the past years by 3134 scientists, working in 1184 research institutions in 80 countries/regions. Literature on ecosystem services was sourced from 258 journals with 55% of these being concentrated in 24 major journals, which had an average impact factor 5.976. Based on the numbers of articles, authors, institutions and countries related to ecosystem services research, we classified 1980—1997 as the enlightenment stage of ecosystem services, 1998—2004 as the exploring stage, and 2005—2012 as the comprehensive and rapid development stage. The main contributing countries were the United States, the United Kingdom, Germany, Australia and China. Ecosystem services research originated in the United States, which has retained the most important position till today. Other countries joined the ecosystem services research mainly after 2005. The ecosystem services literature covered 54 subjects and different countries focused on different perspectives. The United States has maintained the leadership position, especially in the field of Business Economics. English research had strength in biodiversity conservation. The main perspectives of ecosystem services were that their evaluation method has developed to the integrated model, InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs), MIMES (Multi-scale Integrated Models of Ecosystem Services) and CICYgreen from traditional methods such as physical quality evaluation method, the market value method and emergy analysis. The internal drivers of ecosystem services included biodiversity and land use changes. Biodiversity loss altered the functioning of ecosystem and their ability to provide society with the goods and services. Land use change impacted ecosystem services provision through altering the habitats, biodiversity and ecosystem processes. The drivers outside the ecosystem included natural factors and human beings. Climate change at the global scale and meteorological disasters at the regional scale were natural factors. Urbanization, unsustainable agricultural development and water management had a negative impact on ecosystem services. However, some ecological restoration practices like Farm to Forest Program had a positive impact. Ecosystem services-based management of the ecosystem would require that the nation took account of ecosystem services as state assets, invested in them, established protected areas and pay for ecosystem services. The trade-off analysis of ecosystem services between providers and beneficiaries and between the different services were the cores of ecosystem management on a regional scale. For deeper research into ecosystem services in the future, we should strengthen the ecosystem dis-services, establish long-term monitoring of the social-ecological system for building a precise social-ecological system integration model, and improve ecosystem services-based management of the ecosystem.

ecosystem services; literatures; research perspectives

中國科學院知識創新工程重要方向項目(KSCX2-EW-J- 5)

2013- 03- 07;

2013- 07- 23

*通訊作者Corresponding author.E-mail: jtliu@sjziam.ac.cn

10.5846/stxb201306071398

馬鳳嬌，劉金銅，A. Egrinya Eneji.生態系統服務研究文獻現狀及不同研究方向評述.生態學報,2013,33(19):5963- 5972.

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