近30年來中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點對比分析
——基于文獻計量研究

鞏 杰,燕玲玲,徐彩仙,郭青海

1 蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/西部環(huán)境教育部重點實驗室,蘭州 730000 2 浙江理工大學(xué)建筑工程學(xué)院,杭州 310018 3 中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所,廈門 361021

1950年以來,隨著人類改造自然強度的不斷加大,人類活動造成自然資本迅速枯竭和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能損失顯著[1-2],MA(聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估計劃)報告表明全球60%以上的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)出現(xiàn)了不同程度的退化,已經(jīng)嚴重威脅到了人類的健康與生存,并影響全球社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[3]。作為評估和管理生態(tài)系統(tǒng)和人類活動之間關(guān)系的一個有力工具,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)正在受到全球的廣泛關(guān)注。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念提出于1981年[4], 1983年 Ehrlich在“Extinction,substitution and ecosystem services”一文中對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)一詞進行了詳細闡述[5]。此后,對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的闡釋與研究不斷快速推進,如Daily[6]認為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指自然生態(tài)系統(tǒng)及其組成物種所形成、維持和實現(xiàn)人類生存的所有環(huán)境條件和過程。Costanza[7]將生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品和功能統(tǒng)稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),就是由自然生態(tài)系統(tǒng)的生境、物種、生物學(xué)狀態(tài)、性質(zhì)和生態(tài)過程所產(chǎn)生的物質(zhì)和維持的良好生活環(huán)境對人類提供的直接福利。MA的定義使用最為廣泛,認為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的各種直接的和間接的惠益,并可分為4類：供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù),以及維持其他類型服務(wù)所必須的支持服務(wù)[3]。

現(xiàn)階段,全球越來越多的研究者、管理者和大眾已經(jīng)認識到了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對于人類社會發(fā)展的重要性,并被納入決策管理[8]。近年來,國際上成立了一系列生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究計劃和科學(xué)平臺。MA是由聯(lián)合國發(fā)起組織的第一個針對生態(tài)系統(tǒng)變化對人類福祉影響的評估項目,極大地推進了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究在世界范圍內(nèi)的開展[9]。NatCap(自然資本項目)開發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估模型InVEST實現(xiàn)了生態(tài)服務(wù)功能的定量評估,為全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理提供了科學(xué)支撐[10]。TEEB(生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性經(jīng)濟學(xué)項目)主要關(guān)注生物多樣性提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)所帶來的全球經(jīng)濟利益[11]。IPBES(政府間生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)科學(xué)政策平臺)為決策者提供了關(guān)于地球生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)及其給人類所帶來福祉的客觀科學(xué)評估,以及保護和持續(xù)利用這些重要自然資產(chǎn)的工具和方法[12]。

近幾年國際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究欣欣向榮,美國、英國、德國、澳大利亞和中國等是主要的研究力量,產(chǎn)出了大量研究成果[13]。美國是世界上最早開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的國家之一[14],在國際上一直處于絕對領(lǐng)先的地位,為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究發(fā)展做出了巨大貢獻[15]。20世紀90年代生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究逐漸被引入中國并得到了快速發(fā)展,取得了較為豐碩的成果并逐漸躋身世界前列。作為全球最大的新興經(jīng)濟體和發(fā)達國家,中美兩國在自然環(huán)境、社會經(jīng)濟、文化偏好等方面差異顯著,這必將導(dǎo)致兩國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進程及側(cè)重點不同。本文通過對比分析中美兩國的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究,旨在揭示中美兩國的研究現(xiàn)狀及熱點差異,為推動兩國的合作與交流學(xué)習(xí)提供借鑒,促進兩國在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域的共同發(fā)展與進步。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

本文所用文獻數(shù)據(jù)分別來自于Web of Science中的SCI-E和CNKI引文數(shù)據(jù)庫。美國的文獻數(shù)據(jù)來源于SCI-E數(shù)據(jù)庫,檢索主題詞限定為“ecosystem service＄ OR ecological service＄ OR ecosystem goods and service＄ OR ecosystem service and function＄”,文獻類型為“Article”和“Review”,限定地區(qū)為美國,根據(jù)美國最早相關(guān)文章的發(fā)表時間,將檢索時間段定為：1983—2018年。在CNKI數(shù)據(jù)庫中對中國的相關(guān)文獻進行檢索,同樣文獻類型限定為“期刊和會議”,檢索詞限定為“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù) OR生態(tài)服務(wù) OR生態(tài)產(chǎn)品與服務(wù) OR生態(tài)服務(wù)功能 OR生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能”,檢索時間段同上。對中國學(xué)者發(fā)表在國際英文期刊上的文獻通過WoS數(shù)據(jù)庫加以補充,檢索條件同美國。下載得到文獻數(shù)據(jù)后首先在Excel中對中美兩國的文獻信息進行整理歸類,得到發(fā)文量、主要研究機構(gòu)、主要研究作者、主要期刊等信息,為進一步的分析做鋪墊。

文獻計量法是基于數(shù)理統(tǒng)計的一種定量統(tǒng)計分析方法,它以科學(xué)文獻的外部特征為研究對象,研究文獻的分布結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律,進而探討科學(xué)技術(shù)的某些結(jié)構(gòu)、特征和規(guī)律[16]。CiteSpace是應(yīng)用Java語言開發(fā)的一款文獻計量信息可視化軟件,基于共引分析理論和尋徑網(wǎng)絡(luò)算法等,對特定領(lǐng)域文獻進行計量,以探尋出學(xué)科領(lǐng)域演化的路徑及其知識拐點[17]。本文采用Citespace對高頻突顯關(guān)鍵詞整理歸納,總結(jié)分析了不同時期中美兩國的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點,以直觀展現(xiàn)中美兩國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的異同,并對機構(gòu)和作者、期刊等信息進行了對比分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 中美發(fā)文量總體對比分析

在WoS數(shù)據(jù)庫中檢索發(fā)現(xiàn),美國最早的有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的文章是“Extinction, Substitution, and Ecosystem Services”[5],該文首次提出“Ecosystem Services”的概念,1991以來相關(guān)文章陸續(xù)發(fā)表。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)1991—2018年間美國共發(fā)表相關(guān)文章9468篇(年均發(fā)文量338篇),發(fā)文量增長趨勢明顯,可以推測未來一段時期內(nèi)發(fā)文量還會有顯著增長(圖1)。

通過在CNKI和WoS兩個數(shù)據(jù)庫檢索發(fā)現(xiàn),中國最早有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類的文章是1996年發(fā)表的“環(huán)境影響評價中生物多樣性的價值評估探討”[18]。此后,有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的中文文章開始連續(xù)發(fā)表,1996—2018年間中國共發(fā)表相關(guān)文章9327篇(年均發(fā)文量405篇),中國所發(fā)表的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類文章也呈顯著增長(圖1)。

圖1 1991—2018年中美發(fā)文量年度變化趨勢Fig.1 Annual change trend of the number of papers in China and USA during 1991—2018

2.2 中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究力量對比

2.2.1主要研究機構(gòu)對比

在WoS中對美國生態(tài)系統(tǒng)服文獻的檢索發(fā)現(xiàn),發(fā)文量排在前5位的機構(gòu)依次是美國農(nóng)業(yè)部、美國林業(yè)局、美國地質(zhì)調(diào)查局、斯坦福大學(xué)、明尼蘇達大學(xué)雙城分校(表1)。其中,斯坦福大學(xué)的發(fā)文量總量雖然較少(382篇),但總被引頻次(43204)與篇均被引頻次(115.34)最高；明尼蘇達大學(xué)雙城分校的發(fā)文量最少(348篇),但篇均被引頻次(100.4)僅次于斯坦福大學(xué),這兩所大學(xué)在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究方面具有較強影響力。美國農(nóng)業(yè)部的發(fā)文量雖然位居第1,但文章篇均被引頻次位列第5。此外,各機構(gòu)所關(guān)注的研究主題與研究區(qū)域存在差異。總體上,氣候變化、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)管理與生態(tài)保護等主題的關(guān)注度較高。斯坦福大學(xué)在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價與管理、碳固定等方面貢獻突出,明尼蘇達大學(xué)在氮固定和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡方面研究成果豐富。美國西部地區(qū)是美國農(nóng)業(yè)部、林業(yè)局以及地質(zhì)調(diào)查局所關(guān)注的熱點研究區(qū)。

發(fā)文量居于前5位的中國機構(gòu)分別是中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、北京師范大學(xué)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、北京大學(xué)和北京林業(yè)大學(xué)(表1)。其中,中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心發(fā)文量雖位居第3位(531篇),但篇均被引頻次(55.35次)和總被引頻次(29392次)均最高,反映了其在中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域的重要影響。中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所的發(fā)文量居于第2位,但其篇均被引頻次在5個機構(gòu)中最低(22.64次)。北京大學(xué)總發(fā)文量雖然不多,但文章篇均被引頻次位列第2(51.58次)。其次是北京師范大學(xué),文章數(shù)量、篇均被引頻次及總被引頻次排名皆居于前列。上述5個機構(gòu)的研究主題多為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估、土地利用變化、生態(tài)系統(tǒng)管理、評價方法研究等,但各個機構(gòu)所關(guān)注的區(qū)域不同。如,中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所多關(guān)注青藏高原、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心的研究區(qū)主要在黃土高原,北京大學(xué)在黑河流域等開展了一系列研究工作(表1)。

表1 中美主要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究機構(gòu)發(fā)文情況及研究主題

2.2.2主要期刊和高產(chǎn)作者對比

表2是中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究主要載文期刊的分布情況。EcologicalEconomics是美國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究載文最多的期刊(2017年影響因子為3.895),有研究表明2004至2014年間,EcologicalEconomics出版的高被引文章的一半標題中包含了“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”、“服務(wù)”、“環(huán)境”等[15]。PLoSOne的載文量僅次于EcologicalEconomics。PNAS的載文量位居第3(影響因子最高9.504),但篇均被引和總被引頻次最高,EcologicalApplications和EcologyandSociety的載文量也比較高。

生態(tài)學(xué)報是中國發(fā)表生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究最多的期刊(載文比例8.87%),其載文的篇均被引頻次和總被引頻次均居于首位。生態(tài)經(jīng)濟的載文量居于第2位,但文章篇均被引頻次最低。其他主要載文期刊還有：水土保持研究、資源科學(xué)、中國人口·資源與環(huán)境等(表2)。

表2 中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究主要出版刊物

美國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域的top 5高產(chǎn)作者分別是： Kremen C、Polasky S、Costanza R、Daily GC、Liu JG。國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域top 5高產(chǎn)作者分別是：歐陽志云、傅伯杰、謝高地、鄭華、呂一河(圖2)。由圖2可見, Kremen和Costanza的H指數(shù)最高。CNKI數(shù)據(jù)庫中歐陽志云和謝高地、傅伯杰3人的H指數(shù)相當,在WoS數(shù)據(jù)庫中傅伯杰和歐陽志云的H指數(shù)最高,其他3位作者的英文文章H指數(shù)要明顯低于中文文章H指數(shù),說明中國學(xué)者在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域的國際影響力還比較低。

圖2 中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的top5作者Fig.2 The top 5 researchers of ecosystem in China and USA

2.3 不同時期中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點對比分析

1997年Daily[6]和Costanza等[7]開創(chuàng)性研究成果的出版引發(fā)了全球?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的關(guān)注；2005年MA評估報告的出版進一步強化了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究及其政策制定與應(yīng)用[4]。2012年IPBES的成立顯著提高了全球?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)的關(guān)注度[19],使得相關(guān)研究得到了進一步發(fā)展。據(jù)上述幾個重大節(jié)點性事件,本文擬從4個時段來對比分析不同時期中美兩國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的熱點差異,劃分時間段分別是：1997年之前、1998—2005年、2006—2012年、2013—2018年。

突顯關(guān)鍵詞表示一定時期內(nèi)該關(guān)鍵詞大量涌現(xiàn),可在一定程度上反映學(xué)者對某一研究主題的關(guān)注程度；而突現(xiàn)強度則體現(xiàn)了該主題受關(guān)注的強度,開始年份和結(jié)束年份間隔的時間越長,說明所受關(guān)注越持久[20]。本文通過文獻計量工具Citespace對4個時期的高頻突顯關(guān)鍵詞分別進行了提取,從高頻關(guān)鍵詞的角度來識別不同時期中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究熱點。

2.3.11997年及之前：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念探索階段

“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”概念的形成經(jīng)歷了較長時間。隨著全球性環(huán)境污染和資源退化問題的越演越烈,人類開始重新反思自身與生態(tài)環(huán)境間的關(guān)系,隨之在生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域 “生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”這一概念逐漸形成。1981年斯坦福大學(xué)的Ehrlich首次提出了“Ecosystem services”一詞,并在1983對這一概念其進行了系統(tǒng)介紹[5]。1995年,在美國舉行的皮尤環(huán)境保護學(xué)者會議(Annual Meeting of the PEW,Fellows in Conservation and the Environment)是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究中的一個里程碑事件。第1部生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究著作Nature′sservices:societaldependenceonnaturalecosystems應(yīng)運而生[6],Daily等學(xué)者詳細介紹了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義、發(fā)展歷史、經(jīng)濟價值、總體服務(wù)(如氣候與生命相互作用、生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、土壤提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等)、典型生態(tài)系統(tǒng)類型的服務(wù)研究(如海洋、淡水、森林和草原等)。同期,著名生態(tài)經(jīng)濟學(xué)者Costanza等提議構(gòu)建一個定量的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估框架,在美國國家生態(tài)分析與合成中心(NCEAS)資助下成立了“世界生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和自然資本的總價值”工作組[4],其代表性研究成果“The value of the world′s ecosystem services and natural capital”于1997年在Nature雜志上發(fā)表。在這篇文章中Costanza等將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能劃分17類(氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、土壤形成、營養(yǎng)循環(huán)、廢棄物吸收、原材料、基因資源庫、消遣和文化等),并根據(jù)人類對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的支付意愿估算得到了全球海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,首次構(gòu)建了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估框架[7]。

上述3項代表性事件表明,美國學(xué)者對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念已基本明晰,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估框架已在不斷完善中。同期中國還鮮有相關(guān)研究成果發(fā)表,只是初步認識到了森林和生物多樣性等提供的生態(tài)服務(wù)功能,并未明確生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念,還處于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)基本概念的萌芽發(fā)展階段。

2.3.21998—2005年：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論完善階段

由主要突顯關(guān)鍵詞可知,1998—2005年間美國主要關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估(圖3)。這一時期關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的基礎(chǔ)理論在美國研究的已經(jīng)較為成熟,概念內(nèi)涵和分類系統(tǒng)也已經(jīng)較為明確。自1997年Costanza等對全球的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行估算后,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究在美國得到了迅速發(fā)展。Kreuter等對美國德克薩斯州圣安東尼奧地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化進行了評估,發(fā)現(xiàn)1976年至1991年受城市擴張對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的負面影響,該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值下降了15.4%[21]。Loomis等對美國普拉特河5項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(廢水稀釋、水凈化、侵蝕控制、魚類和野生動物棲息地及娛樂活動)的恢復(fù)價值進行了評估,發(fā)現(xiàn)恢復(fù)的效益值要遠遠高于估計值[22]。Ricketts等人通過對熱帶雨林授粉服務(wù)對周圍農(nóng)場咖啡產(chǎn)量的影響評估發(fā)現(xiàn),當?shù)責(zé)釒值氖诜鄯?wù)的經(jīng)濟價值要遠高于土地的養(yǎng)護獎勵金[23]。這一時期生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價的方法也有所發(fā)展,條件價值法作為可以評估生態(tài)環(huán)境物品和服務(wù)非直接利用價值的一種方法,在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[24]。評價的內(nèi)容已經(jīng)逐步從單一的大尺度生態(tài)系統(tǒng)向多尺度、多類型方向發(fā)展[25-26]。

圖3 1997—2005年中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點對比Fig.3 Comparison of ecosystem research hotspots between China and USA from 1997 to 2005

1997—2005年間中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究剛剛興起,突顯關(guān)鍵詞按出現(xiàn)的時間順序分別是：自然資本、可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和指標(由于發(fā)表論文數(shù)量有限,僅提取到了4個突顯關(guān)鍵詞(圖3))。這一時期中國學(xué)者逐漸將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念、分類、價值評估等內(nèi)容引入國內(nèi),并開展了一些相關(guān)研究。如,歐陽志云[27]和辛琨[28]等首先介紹了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念與內(nèi)涵,趙景柱[29]、張志強[30]和歐陽志云[31]等對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估進行了介紹。與此同時,一些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究也逐漸展開,如謝高地等[32]基于 Costanza 等的研究結(jié)果,制定了中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當量因子表,開展了中國草地和青藏高原高寒草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估；吳玲玲等[33]運用市場價值法評估了長江口濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值；徐中民等[34]運用不同的評估方法得到了額濟納旗生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)價值。這一時期國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究總體上處于介紹國外相關(guān)理論、引入國外評估方法的階段,還處在案例研究的初級階段,理論和方法創(chuàng)新較少。

2.3.32006—2012年：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值綜合評估階段

這一時期美國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的新熱點主要有：土地利用變化、碳、氮、土壤保持、生境破碎化等(圖4)。隨著城市化的不斷推進,不斷增強的人類干擾導(dǎo)致了土地利用變化、生境破碎化等一系列生態(tài)環(huán)境問題,土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響引起了關(guān)注[35]。此外,自然資本和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念及其決策支撐作用被廣泛接受,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估進入了全面綜合評估為主的時期,該階段更加注重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估方法的改進及評估模型的構(gòu)建。2006年Natural Capital Project項目組,創(chuàng)立了基于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)量評估的InVEST模型；佛蒙特大學(xué)研發(fā)了用于不同圈層生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的MIMES模型；多領(lǐng)域?qū)W者參與構(gòu)建了基于人工智能和空間算法的ARIES模型[36]。可見,這一階段生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究定量和模型化成為熱點,對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生的過程和形成機理等內(nèi)容更加關(guān)注。

同期,中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的突顯關(guān)鍵詞主要有：指標體系、生態(tài)系統(tǒng)管理、經(jīng)濟價值、自然保護區(qū)、生態(tài)資產(chǎn)、服務(wù)功能、土地利用、城市森林、評估、補償標準等(圖4)。可見,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估中的指標體系與評估方法仍然是主要的關(guān)注熱點,2006—2012年間國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價方法逐步多樣化,主要有能值分析法、物質(zhì)量評價法和價值量評價法等。評價對象由早期的大尺度的單一自然生態(tài)系統(tǒng)向森林、城市等中小尺度復(fù)合型生態(tài)系統(tǒng)過渡,并向更具體和微觀的方向發(fā)展。同時區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估正在為生態(tài)環(huán)境管理與保護提供科學(xué)依據(jù),如自然保護區(qū)的劃定等。土地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)也得到了一定的重視。這一時期國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評價框架和指標體系逐步完善,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的內(nèi)容更加深入,生態(tài)補償?shù)认嚓P(guān)內(nèi)容也被納入研究范疇,學(xué)科系統(tǒng)性不斷增強。

圖4 2006—2012年中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點對比Fig.4 Comparison of ecosystem research hotspots between China and USA from 2006 to 2012

2.3.42013—2018年：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究定量分析及決策與管理支撐階段

2013—2018年間美國的突顯關(guān)鍵詞按時間順序主要有：漁業(yè)、權(quán)衡、授粉、社會生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性損失、人類福祉、群落結(jié)構(gòu)、管理、碳封存、脆弱性等(圖5)。全球氣候變化背景下,漁業(yè)和授粉、生物多樣性損失會通過影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化,進而直接影響到人類福祉；碳儲存作為生態(tài)系統(tǒng)重要的支持服務(wù)可以有效減緩溫室效應(yīng),因此,這一研究主題備受關(guān)注。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估的研究側(cè)重定量評價及權(quán)衡和協(xié)同分析,以期為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)化管理和可持續(xù)發(fā)展政策提供決策支撐。同時,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的多學(xué)科交叉性進一步加強,作為連接自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟系統(tǒng)的橋梁,社會生態(tài)系統(tǒng)研究逐漸得到了關(guān)注,社會生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究成為新的熱點。

2013—2018年間中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的突顯關(guān)鍵詞按照時間順序主要有：自然保護區(qū)、遙感、生態(tài)服務(wù)價值、生態(tài)系統(tǒng)管理、生態(tài)文明、濕地、支付意愿、生態(tài)修復(fù)、補償標準、生態(tài)用地等(圖5)。有關(guān)生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)補償、生態(tài)保護及生態(tài)安全等的相關(guān)研究不斷增多,在生態(tài)環(huán)境保護與生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理方面的應(yīng)用也在增多,反映了政府間科學(xué)與政策的相互融合與促進。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)逐步從綜合評價走向綜合管理,實現(xiàn)了從科學(xué)研究到實踐應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。隨著生態(tài)文明被寫入中國國家憲法,生態(tài)文明正在融入經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)各方面和全過程[37]。為確保資源環(huán)境保護、自然-經(jīng)濟-生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)的穩(wěn)定和高質(zhì)量和諧發(fā)展,滿足決策者的迫切需求,研究者和管理者面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)[38]。

圖5 2013—2018年中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點對比Fig.5 Comparison of ecosystem research hotspots between China and USA from 2013 to 2018

3 討論

(1)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究與發(fā)展有其深刻的時代背景和科學(xué)基礎(chǔ)。強大的生態(tài)學(xué)研究隊伍和學(xué)科背景為美國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究奠定了良好的理論基礎(chǔ),使其在發(fā)展過程中一直處于領(lǐng)先地位[39]。近年來,中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究正在迎頭趕上,研究隊伍也在不斷發(fā)展壯大,在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估方面取得了一系列成果。近10年來美國構(gòu)建了一批生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估模型,如InVEST、MIMES、ARIES、SoLVES等,實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估與預(yù)測的結(jié)合,為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的管理和決策提供了更加詳細的理論與科學(xué)依據(jù)。中國學(xué)者在多時空尺度(全國、區(qū)域、縣區(qū)等)、多類型生態(tài)系統(tǒng)(草地、林地、濕地等)的價值評估方面取得了較大進展[40-46],研究成果為進一步探討生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成與變化機理提供了重要的基礎(chǔ)資料。新型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估與綜合集成模型也在不斷發(fā)展中,如SAORES的研發(fā)等[47],推動了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估由科學(xué)研究向決策支撐的轉(zhuǎn)向。但總的來說,我國的相關(guān)研究多為引入型和跟蹤型研究、原創(chuàng)性不足,理論基礎(chǔ)研究與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估模型構(gòu)建方面還有待進一步的提高。

(2)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估一直是兩國的熱點研究內(nèi)容,但是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟價值評估一直備受爭議。有學(xué)者認為應(yīng)該從生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性出發(fā),為了自然本身和它的內(nèi)在價值去嚴格地保護自然,而不是用經(jīng)濟價值來衡量自然本身的價值,其原因在于自然本身是無價的[48],但是也有學(xué)者指出這種觀點本身就是一種隱含的估值[4]。任何事物都有其存在的價值,但是只有在人類社會發(fā)展過程中起到有益作用的,為人類福祉做出貢獻的才是被人類所認可的價值[49]。某一區(qū)域在發(fā)展過程中可依據(jù)各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟價值評價結(jié)果,對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)做出適當權(quán)衡,實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益的最大化,盡量避免無效和有害服務(wù),進而達到人類福祉的最大化。因此,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價的最終目的是服務(wù)于區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)管理和決策,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值核算只是實現(xiàn)途徑而并非目的,所以作為生態(tài)系統(tǒng)管理的一種方法手段,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的存在是合理且有價值的[50]。當前生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的方法和模型眾多,但也存在許多問題,如,條件價值法估算過程中由于個體對信息重要性認識程度的差異,必然存在著以人類感知為中心價值評估的局限性[51-52]。而各評估模型也相應(yīng)存在著評估功能有限、可推廣性差、以及數(shù)據(jù)獲取困難、評估精度低等問題[36]。

(3)在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究方面,中美兩國合作與交流積極而有成效。2002年“中美生態(tài)復(fù)雜性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)聯(lián)合研討會”的召開,推動了生態(tài)科學(xué)及復(fù)雜生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)管理層面的交流；2008年 “中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究中心”的成立及“中美生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)國際會議”的召開；2018年中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心加入了美國斯坦福大學(xué)主導(dǎo)的NatCap(自然資本項目),成為其最新的官方合作伙伴等；均為中美兩國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的交流與合作等搭建了良好平臺。當前,在全球環(huán)境變化與可持續(xù)發(fā)展背景下,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉正受到兩國學(xué)者越來越多的關(guān)注,中美兩國合作研究也在持續(xù)不斷推進。

(4)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉及決策管理成為新的研究熱點。為保障人類社會的可持續(xù)發(fā)展與福祉,自然作為重要的資本或資產(chǎn)必須得到有效的管理[38]。MA、TEEB、IPBES等都在不斷將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估納入各級決策管理。如,為了防止生態(tài)系統(tǒng)退化導(dǎo)致人類健康和福祉的下降,美國很早就通過生態(tài)付費(主要通過稅收、特許權(quán)使用費、訪問費、環(huán)境債券等經(jīng)濟手段)來將生態(tài)服務(wù)價值納入國民經(jīng)濟體系中[31]；我國學(xué)者在科學(xué)研究和政策制定方面做出了許多努力[53-55],如為保障自然資本與人類福祉而開展的大型生態(tài)建設(shè)工程的實施[56]、全國或區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評估與決策支撐等[57-58]。相比而言,中國在政策和法律建設(shè)層面發(fā)揮了較好的引領(lǐng)作用,美國則通過經(jīng)濟手段調(diào)節(jié)的方式做了大量應(yīng)用性工作。

4 總結(jié)

通過對中美兩國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的對比與分析,主要得到以下認識：

(1)1991—2018年間美國共發(fā)表相關(guān)文章9468篇,年均發(fā)文量338篇；1996—2018年間中國共發(fā)表相關(guān)文章9327篇,年均發(fā)文量405篇,兩國發(fā)文量增長趨勢明顯。

(2)美國斯坦福大學(xué)發(fā)表的文章篇均被引頻次和總被引頻次最高；中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心在國內(nèi)排名第1。EcologicalEconomics是出版生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)文章最多的期刊,但引用率最高的是PNAS；生態(tài)學(xué)報發(fā)表的相關(guān)中文文章最多且被引用率也最高。研究成果最多的美國學(xué)者是Kremen C且H指數(shù)最高,中國學(xué)者歐陽志云和傅伯杰等的研究成果影響力突出。

(3)不同時期中美兩國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的熱點不同。美國的研究成果相對領(lǐng)先,這與其深厚的學(xué)科積累和龐大的科研隊伍是分不開的；中國的相關(guān)研究正在迎頭趕上。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究方面,中國的傾向于應(yīng)用層面,美國的理論研究成果更加豐富。近年來,兩國學(xué)者越來越關(guān)注人類福祉與生態(tài)安全等全球可持續(xù)發(fā)展問題,這為兩國進一步的合作與交流奠定了良好基礎(chǔ)。