复合生态系统视域下的胶州湾生态系统服务功能

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  [摘要] “社会—经济—自然复合生态系统”范式已经成为研究生态系统的重要范式。在复合生态系统视域下探讨胶州湾生态系统服务功能有利于从整体上揭示其服务功能。胶州湾生态系统服务功能的自然维度主要包括气候调节、水调节、气体调节和废弃物处理等;经济维度包括渔业资源、滨海旅游业资源、企业资源等;社会维度包括休闲娱乐、生活设施、教育和美学价值等。自然、经济和社会三个维度的服务功能之间构成一个有机整体。
  [关键词] 复合生态系统;胶州湾;生态系统服务功能
  [中图分类号]X37[文献标识码]A[文章编号] 1673-5595(2012)06-0033-06
  一、生态系统服务功能概述
  (一)生态系统服务功能的含义
  近年来,由于社会经济发展带来全球环境危机,生态系统健康受损,其为人类提供的各种服务开始下降甚至缺失,这使得对生态系统服务功能(ecosystem services)的研究逐渐成为生态系统生态学研究领域的热点问题。生态系统服务功能源于Costanza等人提出的“Ecosystem services”。对于生态系统服务功能概念,不同的学者有不同的理解。1997年Daily编辑出版的《大自然的服务:社会依赖于自然生态系统》和Costanza等13位学者在《自然》杂志上发表的著名论文《全球生态系统服务和自然资本的价值》被认为是对生态系统服务功能研究的开始。他们的界定虽然存有诸多争议,但很具代表性。Costanza等学者认为生态系统功能主要指生态系统的生境、生物的和系统的属性及过程。生态系统的产品(如食品)和服务(如废弃物消化吸收)指人类直接或间接从生态系统功能中获取的收益。[1]253Daily等人认为:生态系统服务功能是指“自然生态系统及其物种维持和满足人类生存,维持生物多样性和生产生态系统产品(如海产品、牧草、木材、生物燃料、自然纤维、药材、工业产品及其原料)的条件和过程”[23]。此后,他又对这个概念做了进一步阐述:“生态系统服务是指通过生态系统及其中的物种提供的有助于维持和实现人类生活的所有条件和过程。”[4]联合国千年生态系统评估(Millennium Ecosystem Assessment, MA)项目综合之前的学术观点提出:“生态系统服务是指人类从生态系统获得的各种惠益。它们包括生态系统在提供食物和水等方面的供给服务;在调控洪水和疾病等方面的调节服务;在提供精神、消遣和文化惠益等方面的文化服务;在养分循环等方面维持地球生命条件的支持服务。”[5]49
  本文从“系统功能”的角度阐述“生态系统服务功能”。自贝塔朗菲创立“一般系统论”①以来,用系统论的思想与方法研究生物或生命系统逐渐成为一种重要趋向。系统的功能是指系统内部各种要素或行为之间活动关系的总体在相互作用中的总体效能,系统的功能只有在系统与环境的相互作用中才能体现出来。[6]简单来讲,系统的功能就是“起什么作用,派什么用途”[7]。在这种角度上,生态系统服务功能主要是指生态系统内部各种要素之间相互作用展现出来的整体效能。具体来讲包括两方面内容:一是作为系统的生态系统整体具有的在系统层次上的属性及特征,与Costanza等人的生态系统功能相对应;二是作为系统的生态系统施加于外部环境的各种作用的总体,包括对人类的作用和对其他生命非生命体的作用,对人类来讲即是指生态系统服务。
  (二)生态系统服务功能的分类
  Costanza等人对生态系统服务与功能的划分是最具代表性的观点,具体总结为17个方面,并举出了具体实例。[1]254当下,学术界比较有代表性的生态系统服务分类,是由联合国千年生态系统评估(MA)项目组给出的[5]5662,他们把生态系统服务总结为从生态系统获得的各种惠益。具体来讲包括四个方面:一是供给服务,指人类从生态系统中获得的各种产品,包括食物和纤维、燃料、遗传资源、生化药剂、天然药物和医药用品、装饰资源和淡水;二是调节服务,指人类从生态系统调节作用中获得的各种惠益,包括维护空气质量、调节气候、调节水资源、控制侵蚀、净化水质和处理废弃物、调控人类疾病、生物控制、授粉和避免遭受风暴侵袭的保护;三是文化服务,指人类从生态系统中获得的包括精神满足、认知发展、思考、消遣和美学等方面的非物质惠益,包括文化多元性、精神与宗教价值、知识系统(传统的和正式的)、教育价值、灵感、美学价值、社会关系、故土情结、文化遗产价值、消遣和生态旅游;四是支持服务,生态系统提供其他服务所必需的生态系统服务,其他三种类型服务中的一些在不同角度上可以划入支持服务,比如控制侵蚀、调节气候、氧气生产等,除此之外,还包括初级生产、大气中氧气的生产、土壤形成与保持、养分循环、水分循环和提供栖息地等。[5]5660
  中国石油大学学报(社会科学版)2012年12月第28卷第6期叶立国:复合生态系统视域下的胶州湾生态系统服务功能本文以上述的传统分析为基础,以马世骏等人创立的“社会—经济—自然复合生态系统”观点为理论背景,从自然、经济、社会三个维度对胶州湾生态系统服务功能进行具体探讨。这种划分方式的优势在于服务功能的层次性更加清晰:服务功能的自然维度主要是维护生态系统健康,为经济维度和社会维度的服务功能提供基础;经济维度直接与人类的物质生活相关;社会维度直接与人类的精神生活或生活的舒适度相关。王如松等人曾经对复合生态系统功能进行过简要阐述,可以为后文研究提供一定的基础。[8]
  二、胶州湾生态系统服务功能的自然维度
  胶州湾生态系统服务功能的自然维度是建立在生态系统自然维度之上的。胶州湾生态系统的自然维度主要包括生物部分和非生物部分。生物部分构成了生态系统的主体,非生物部分主要指生物生存的物理环境。
  胶州湾生态系统的生物部分主要包括胶州湾内及沿岸湿地中丰富的植物、动物和各种微生物。第一,植物是胶州湾生态系统的生产者,在整个生态系统中扮演着基础性的角色,包括人类在内的所有异养生物的食物来源都直接或间接来自胶州湾内及沿岸的各种植物。胶州湾生态系统的植物类型主要包括底栖植物和浮游植物。底栖植物是生活于浅海的有根植物,主要包括单细胞藻类、部分海藻和维管植物等。胶州湾底栖植物多分布于胶州湾沿岸滨海湿地上。浮游植物是各种类型海洋生态系统中最重要的自养生物,胶州湾生态系统中浮游植物种类众多,生成力水平很高。第二,胶州湾动物主要包括三种类型:底栖动物、浮游动物和游泳动物。由于胶州湾水域水较浅,底栖动物在三种动物类型中占很大比重。浮游动物主要包括原生动物、甲壳动物、水母类动物、毛颚动物、背囊动物等。游泳动物的主要类型包括鱼类、甲壳类、海洋哺乳类、海洋爬行类、海鸟类和头足类等。第三,胶州湾生态系统中的各种微生物承担着生态系统的分解者角色。包括细菌、真菌等各种微生物一直在进行着分解作用,把复杂的有机质分解为简单无机物,使之回归于自然环境。从生态系统整体性的角度看,微生物起着连接生物部分与非生物部分的功能,使得生态系统构成一个循环、闭合整体。   (四)房地产开发资源
  房地产开发资源将逐渐成为胶州湾沿岸的重要资源。房地产开发现在已经逐渐成为各个地区的支柱性产业之一,青岛市依靠其优越的自然环境,日益成为房地产开发的重要城市。这一方面的资源与传统生态系统服务功能关系不大,但是对胶州湾生态系统而言却关系密切。从青岛市的市北区、李沧区、城阳区、黄岛区以及胶州市的未来发展规划看,都已经把胶州湾沿岸地区作为了未来房地产开发的重要区域。该地区房地产开发主要是依赖胶州湾优越的自然环境,或者说以胶州湾生态系统的自然维度为基础。这一产业对胶州湾沿岸的发展将发挥重要作用。
  除此之外,服务功能之经济维度还包括装饰资源(如海洋贝壳等)、遗传资源(动植物物种多样性)等。
  四、胶州湾生态系统服务功能的社会维度
  生态系统服务功能的社会维度是指在精神方面提高人类生活质量、生活品位的服务功能,从大的角度讲可分为三方面:一是在已有生态系统之上通过简单维护或改造的载体提供的服务功能,如湿地公园;二是以生态系统为依托人工建造的设施为人类提供的服务功能,如以胶州湾为基础建造的立体化交通网络;三是以生态系统为自然载体提供的纯精神方面的服务功能,如科普教育、科研等。这一方面与MA的文化服务具有一定的相似性。所谓文化服务是指“人们通过精神满足、认知发展、思考、消遣和美学体验而从生态系统获得的非物质惠益” [5]59。对于胶州湾生态系统而言,服务功能的社会维度主要包括以下内容:
  (一)休闲娱乐
  闲暇时间的休闲娱乐是提高人们生活质量的重要方面,生态休闲又必将成为未来休闲生活的主要选择[12],消遣和生态旅游是生态系统服务功能尤其是湿地生态系统服务功能之文化服务的主要内容之一。胶州湾丰富的生态旅游资源将为生活在该地区的人口提供休闲娱乐的重要场所。青岛市已经成为以海洋特色为主的休闲旅游城市,未来“环湾保护、拥湾发展”战略的进一步实施,将大大推进胶州湾沿岸生态休闲区的建立,必将使得休闲娱乐成为胶州湾生态系统服务功能之社会维度的重要内容。湿地由于其空气清新、景观独特,同时又栖居着多种具有观赏价值的动植物,必将成为人们休闲娱乐的重要去处。胶州湾沿岸五大湿地公园的建立,将直接丰富人们的休闲娱乐生活(包括垂钓、划船、观鸟等各种形式),从而提升人们的生活质量。因此,休闲娱乐将逐渐成为胶州湾生态系统服务功能之社会维度的首要方面。
  (二)生活设施
  随着“环湾保护、拥湾发展”战略的深入展开,胶州湾沿岸将成为青岛市人口的主要居住区之一,依赖胶州湾生态系统,沿岸地区的社会、经济发展将使得胶州湾可以为人们提供各种各样的生活设施,如购物、医疗、交通等。在“环湾保护、拥湾发展”战略布局中,环胶州湾沿岸将成为未来青岛市非常重要的商务、购物中心[11],为该地区居民提供诸多便利的生活设施。在复合生态系统视域下,胶州湾生态系统之社会维度是该区域生态系统的主要部分之一,因此,生活设施的完善也将直接提升人们的生活质量。
  (三)科研和科普教育
  “生态系统及其组分和过程可以为社会提供开展正式教育和非正式教育的基础。”[5]59近年来,胶州湾已经成为诸多高校和科研院所的科研对象,尤其是涉海高校和院所,如中国海洋大学、中国科学院海洋研究所、国家海洋局第一海洋研究所等都对胶州湾生态系统的方方面面展开了研究。胶州湾及其湿地生态系统日益受到科研人员的重视,仅以中国知网(CNKI)为例,近10年就发表相关论文近1200篇,而且每年还在迅速增长,胶州湾生态系统承载着重要的科研服务功能。
  另外,未来将建成的胶州湾五大湿地公园将在科普教育方面发挥重要功能。
  (四)美学价值
  许多人可以从生态系统的多个方面发现美的东西或美学价值,这已经反映在人们对公园和“林荫大道”的喜爱,以及对住房位置的选择当中。胶州湾及其湿地生态系统是典型的半封闭型海湾、景色独特,尤其是滨海一线正在逐渐建成风景宜人的步行街、休闲娱乐长廊。胶州湾湿地又是亚太地区鸟类迁徙的重要越冬地和迁徙地之一,目前胶州湾湿地鸟类大约有156种,其中不乏全球濒危和国家重点保护鸟类。[13]这些都将提供重要的美学价值,为胶州湾湿地观水、观鸟、观美景提供基础。
  五、胶州湾生态系统服务功能的复合维度
  胶州湾生态系统服务功能是自然、经济和社会三个维度服务功能的复合体。通过对生态系统服务功能分类的研究,结合胶州湾生态系统的具体情况,以及上文对其服务功能的主要类型进行的具体分析,可总结如下,见表1。表1胶州湾复合生态系统自然、经济和社会维度主要服务功能
  维度自然维度经济维度社会维度DD服务功能的主要类型气候调节D水调节D气体调节D废弃物处理 渔业资源D滨海旅游业资源D企业资源D房地产开发资源 休闲娱乐D生活设施D科研与科普教育D美学价值
  胶州湾生态系统服务功能的复合维度是以其复合生态系统特征为基础的,同时三个维度之间又存在着密切联系。胶州湾生态系统是一个融自然、经济和社会于一体的复合生态系统。本文把生态系统三个维度之间和服务功能三个维度之间的复合关系总结如下,见图1:
  图1胶州湾复合生态系统三个
  维度服务功能之间的关系胶州湾复合生态系统三个维度之间处于密切的相互作用之中,本文仅就服务功能三个维度之间及其与生态系统三个维度之间的相互作用关系进行具体说明:
  (一)胶州湾生态系统的复合维度与复合维度服务功能之间整体的相互作用
  首先,胶州湾生态系统的自然维度是整个复合生态系统服务功能的基础,自然维度、经济维度和社会维度的服务功能都直接建立在生态系统自然维度之上。自然维度生态系统的健康将直接提升生态系统复合维度下的服务功能;反之,如果自然维度生态系统健康受损,则必然会直接损害三个维度下的生态系统服务功能。   其次,胶州湾生态系统的社会维度和经济维度分别与服务功能的社会维度和经济维度之间处于密切的相互作用中。复合生态系统的社会维度和经济维度为这两个维度服务功能的实现提供基础。服务功能水平提高,将直接促进复合生态系统经济维度和社会维度的健康发展;反之,这两个维度服务功能下降将会直接危害经济维度和社会维度的健康,从而危害整个复合生态系统的健康。
  (二)胶州湾生态系统三个维度服务功能之间的关系
  首先,在服务功能的三个维度中,自然维度居于基础地位,这一服务功能的实现是其他两个维度服务功能实现的前提条件。如果自然维度的服务功能能够很好地实现,将为胶州湾沿岸乃至青岛地区提供优美的自然环境,使得该地区更加适合经济和社会发展,从而促进经济维度和社会维度服务功能的实现;反之,如果自然维度服务功能不能很好地得到实现,将带来青岛地区生态环境恶化,从而阻碍胶州湾生态系统经济维度和社会维度服务功能的发挥。
  其次,胶州湾经济维度服务功能的发挥也直接影响着其他两个维度服务功能的实现。经济维度服务功能的实现将为该地区发展提供大量的资金支持,从而有利于维护胶州湾生态系统健康,促进自然维度和社会维度服务功能的提升;反之,如果经济维度服务功能受损,则可能带来该地区发展的资金短缺,由此影响其他两个维度服务功能的实现。当然,如果为了经济维度服务功能实现的最大化,也有可能直接危害生态系统健康,从而有碍于自然维度和社会维度服务功能的实现。
  最后,社会维度服务功能是提升人口生活质量的重要方面,它将直接依赖于自然维度和社会维度服务功能的实现。
  总之,胶州湾复合生态系统三个维度之间、服务功能的三个维度之间,以及复合生态系统与服务功能的复合维度之间处于闭合的相互作用之中,任何一个节点的状况都会对其他节点产生直接影响。但是也必须意识到,在所有节点中,生态系统的自然维度处于最基础的地位,维护胶州湾生态系统自然维度的健康是其他节点健康或功能实现的前提,切不可以任何理由或方式危害自然维度的健康,否则必将危害整个复合生态系统的健康发展。当前,为了短期经济发展而采取的一系列开发、利用胶州湾生态系统的举措,如填海造地、破坏沿岸湿地大兴土木等,都正在威胁着胶州湾生态系统的健康,从而损害其服务功能的发挥,需引起有关部门的高度重视。
  注释:
  ① 参见冯·贝塔朗菲《一般系统论:基础、发展和应用》(林康义、魏宏森等译,清华大学出版社,1987年版)。
  ② 参见2001—2011年青岛统计年鉴,http://www.statsqd.gov.cn/statsqd/index/index.shtml。
  [参考文献]
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  [责任编辑:赵玲]
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