为什么无法使用市场的手段来保护生态系统以维持生态系统服务功能?

在经济学中将物品按照“非排他性”和“非竞争性”两个维度来将物品划分为私有物品(private goods 排他 竞争)、俱乐部物品(club goods 排他 非竞争)、共有资源(common resources 非排他 竞争)、公共物品(public goods 非排他 非竞争)。对于共有的自然资源,如校园中的绿地,其为竞争但非排他的公共资源,所有个体都会最大化地利用该资源(如在草地开展活动娱乐、利用草地等)最终导致草地退化,这即是公共地悲剧。草地还提供碳固持、美观等生态系统服务功能,这些服务属于公共物品(非排他非竞争)。即使草地属于私人并限制外人使用,但仅有部分生态系统服务属于私有物品(供给服务和文化服务等),其他如调节功能(调节气候、碳固持等)仍为公共物品。草地的拥有者如果投入很多用于该系统的保护,其提供的部分服务会被其他人免费享用(这些公共物品天然的非排他性和非竞争性),而投资人无法得到相关回报。因此,从经济学的角度分析,个人不会有主观动力保护生态系统以维持其服务功能。

生态系统的保护必须由政府部门主导,涉及法规政策等。绘制生态系统服务地图是进行管理的前提。

绘制生态系统服务的地图是将有关生态系统服务的认识付诸于实践、指导自然资源管理的手段。这些地图可以

  1. 作为生态系统服务清单,为管理者和公众提供该区域的自然生态系统提供何种服务的基础信息。
  2. 指导优选管理区域。为管理者提供哪些地区的生态系统服务较弱、或哪些区域需要着重保护的信息。
  3. 评估不同生态系统服务之间的权衡。通过地图,可以一目了然地明确在某一特定区域可能存在不同生态系统服务之间的权衡。
  4. 评估生态系统服务功能的时间动态,以明确植被或人类活动的变化如何影响生态系统服务的供给。

绘制生态系统服务地图时,都要同时绘制出以下几张图

  1. 潜在供给量。指生态系统潜在产出的某一类型的服务量(物质量或价值量)。
  2. 需求量。指该区域实际对某一类型生态系统服务的实际需求量。
  3. 实际供给量。指实际被利用(满足需求)的生态系统服务量。实际供给量 = 需求量 if 潜在供给量>需求量 else 潜在供给量

在这些地图中,每个像元的值可能是0/1的二元数据(是否存在或是否需要某类生态系统服务),也可能是定量数据,这取决于可用数据的类型

生态系统服务地图绘制的技术路线示例:绘制传粉生态系统服务地图

  1. 潜在供给量:传粉昆虫的丰富度和多度。由于没有该方面的数据,使用其他数据估测。首先计算该区域与适合传粉昆虫栖息生境(基于植被覆盖数据)之间的距离,假设昆虫丰富度和多度随着与生境的距离的增加指数衰减,估测某区域的昆虫丰富度和多度。
  2. 需求量:需要昆虫传粉的作物面积和多度。一些作物不需要昆虫进行传粉,对这些区域赋予0权重,其他区域赋予较高权重,综合计算。
  3. 叠加两部分内容。

在该案例中,某个区域(或某种植被覆盖类型)对应的生态系统服务供给量(或需求量)是基于已有知识得到的,这些知识可能源于已得到的查询表(look up table)/专家知识(expert knowledge)/因果关系(casual relationship)等。而如果相关知识缺乏或需要定量数据时,则需要研究者自己生成这些数据,如建立回归模型或野外测定等。

总结起来,生态系统服务研究相关工作可以开展的方向有:

  1. 面向管理人员,指导管理/决策。使用已有的经验和专家知识来将不同生态系统服务的地图描绘出来。工作重点在于对生态系统供给侧和需求侧的描述,可能包括遥感卫片解译、不同数据来源的搜集和融合等。
  2. 建立性状、自然资源类型和生态系统服务物质量之间的关系,以细化和夯实绘制生态系统服务地图过程时依赖的经验和专家知识。这些可能主要是生态学家做的,并且更强调对其中生态学过程的研究。例如决定森林提供洪水控制服务功能质量的物种、性状和其中涉及的生态学过程是什么?植物多样性和疾病传播之间何种关系?功能多样性达到何种程度的半自然生态系统能更好地提供生物控制农田害虫的生态系统服务功能?
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