彭保發(fā),劉 宇

1 湖南文理學(xué)院,洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與發(fā)展湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心, 常德 415000 2 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,中國科學(xué)院生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)觀測與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101 3 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100190

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程和功能中獲得的各種益處[1],是耦合生態(tài)系統(tǒng)與人類社會(huì)福祉的紐帶[2—3]和人類社會(huì)感知生態(tài)系統(tǒng)變化的重要媒介[4—5]。河流景觀系統(tǒng)是人類文明的主要發(fā)祥地[6—7],為人類提供大量生態(tài)服務(wù)[8],包括如飲用水、漁業(yè)等資源供給,洪水調(diào)蓄、水質(zhì)凈化等調(diào)節(jié)服務(wù),旅游休閑、景觀美學(xué)等文化服務(wù)和河濱帶生物棲息地維持和生物多樣性支持服務(wù)[9]。人類文明歷史以來,眾多的人類生計(jì)高度依賴河流景觀系統(tǒng),同時(shí)通過對河流生態(tài)服務(wù)的消費(fèi)而引起景觀結(jié)構(gòu)和生態(tài)過程的改變[10—11],進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給能力,形成生態(tài)服務(wù)供給與生態(tài)服務(wù)需求/消費(fèi)之間的互饋關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給、需求/消費(fèi)之間的耦合和反饋已經(jīng)成為生態(tài)-社會(huì)互饋研究的前沿議題[12—13]。進(jìn)入21世紀(jì),以水為資源或環(huán)境支撐的文化、人居和休閑旅游等產(chǎn)業(yè)成為新興產(chǎn)業(yè)。河流生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)滿足了人類社會(huì)眾多的需求,也承受著巨大的壓力。隨著資源環(huán)境開發(fā)利用需求的不斷增強(qiáng)和擴(kuò)展,河流景觀系統(tǒng)中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的可持續(xù)性與人類社會(huì)對生態(tài)服務(wù)的需求和消費(fèi)之間的矛盾持續(xù)增強(qiáng)[14]?？沙掷m(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)管理依賴于全部或大部分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的平衡,需要實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給能力和需求/消費(fèi)的適配。受地理-生態(tài)條件時(shí)空異質(zhì)性的控制,生態(tài)服務(wù)供給和需求/消費(fèi)的時(shí)空失耦是常態(tài),因而常常需要在生態(tài)服務(wù)間做出權(quán)衡[9]。從人-地關(guān)系的角度,如何調(diào)控生態(tài)服務(wù)的供給和消費(fèi)以保持二者的協(xié)同是河流景觀管理的核心議題[15],其基礎(chǔ)是對河流景觀生態(tài)服務(wù)供給與消費(fèi)之間互饋機(jī)理的清晰理解。本研究試圖從河流景觀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程的尺度分異入手,分析生態(tài)服務(wù)供給和需求的空間異質(zhì)性,闡釋它們耦合的機(jī)制和空間分異,以加深對流域景觀系統(tǒng)人地耦合機(jī)制的認(rèn)知。

1 河流景觀生態(tài)服務(wù)供給的時(shí)空異質(zhì)性

河流景觀是水陸過程高度交融的系統(tǒng),是一個(gè)開放、具有等級(jí)結(jié)構(gòu)的地理系統(tǒng),空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜,是異質(zhì)性極高的復(fù)合系統(tǒng)[16—17],既包括溪流等細(xì)小支流,也包括寬闊的干流河谷和入湖(海)三角洲。這些單元又包含了具有不同生態(tài)功能的次級(jí)景觀單元。河流景觀中生態(tài)服務(wù)的供給強(qiáng)烈地依賴水文過程,它接收上游流域以水為載體的物質(zhì)、能量和信息的匯聚,承納泥沙、生物體、碳氮磷等物質(zhì)的傳輸[18],其屬性受水文、泥沙傳輸、土壤-植物動(dòng)態(tài)、生物地球化學(xué)過程和生物相互作用等許多因素的共同控制[7],景觀結(jié)構(gòu)和地理-生態(tài)過程具有較高的時(shí)間動(dòng)態(tài)[19],主要驅(qū)動(dòng)因素亦隨流域空間組織尺度而異[20]。

河流生態(tài)系統(tǒng)在從細(xì)小的小溪、支流到大陸尺度的巨型流域多個(gè)尺度為人類提供大量生態(tài)服務(wù)[8]。相比其他景觀類型,河流景觀具有豐富的景觀類型單元和很高的生態(tài)服務(wù)供給能力[8, 21]。這些生態(tài)服務(wù)大多與水域和河濱帶景觀結(jié)構(gòu)和生態(tài)過程緊密關(guān)聯(lián)[18]。世界上主要的文明都與河流景觀密切聯(lián)系,甚至以其為主要發(fā)展依托,形成了大量的有形和無形的文化遺存和風(fēng)俗傳承,因而河流景觀往往具有很高的文化服務(wù)功能[8]。河流是人類社會(huì)淡水的重要來源,大量的生活廢水和固體垃圾又通過河流來消納和輸送到海洋。由于河流這些功能的普遍性,對供水、污染消納等基于水文過程的調(diào)節(jié)服務(wù)的研究較為普遍[18, 22],其過程機(jī)理也較為清晰。河流景觀因形態(tài)、小氣候等特征,以及城市、村落等聚落畔河分布的普遍特點(diǎn),成為人類生活休閑的熱點(diǎn)景觀類型,是休閑服務(wù)的高價(jià)值區(qū)。從上游到下游,河流景觀中生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程趨于復(fù)雜多樣[20](表 1),所形成的生態(tài)服務(wù)供給亦隨之趨于豐富多彩[9]。從源頭到干流和下游洪泛平原區(qū),各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)的供給能力隨其所依賴的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程而出現(xiàn)空間分異(圖1)。如生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)供水、航運(yùn)服務(wù)功能隨著上游到下游水量的增加而不斷增強(qiáng),而通過支持發(fā)電形成的生態(tài)服務(wù)功能則在中上游往往較強(qiáng),下游則相對較弱(圖1)。主導(dǎo)河流景觀過程的水文過程具有很強(qiáng)的時(shí)間異質(zhì)性。因此,河流景觀系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)供給能力呈現(xiàn)較高的時(shí)間異質(zhì)性和較大的周期性,伴隨多尺度的隨機(jī)動(dòng)態(tài)。如供水服務(wù)取決于河流水量,而水量季節(jié)性變化巨大,由此導(dǎo)致供水服務(wù)的高時(shí)間異質(zhì)性。因此,刻畫河流景觀內(nèi)部的生態(tài)服務(wù)異質(zhì)性是河流景觀生態(tài)服務(wù)時(shí)空動(dòng)態(tài)研究的重要方面。目前,對河流景觀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)空動(dòng)態(tài)往往基于服務(wù)總量的表征[23—24],缺乏對服務(wù)空間異質(zhì)性的顯式表達(dá)。

表1 流域和支流尺度控制景觀系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的過程(改自Beechie等 [20])

圖1 流域景觀生態(tài)服務(wù)功能強(qiáng)度隨河流等級(jí)的變異(改自Yeakley等[9])Fig.1 Spatial heterogeneity of the ecosystem services in river landscape (adopted from Yeakley et al [9]) 河流分級(jí)為Strahler [25]分級(jí)；支流到干流等級(jí)增高;灰度條顏色深淺表示生態(tài)服務(wù)功能的大小，從灰到黑色增大

2 河流景觀生態(tài)服務(wù)需求的時(shí)空異質(zhì)性

生態(tài)服務(wù)需求產(chǎn)生于人類因基本的生存需要和追求更高生活質(zhì)量兩個(gè)方面。相應(yīng)地,生態(tài)服務(wù)的消費(fèi)是指人類生產(chǎn)和生活對生態(tài)服務(wù)的消耗、利用和占用[26]。生態(tài)服務(wù)的需求和消費(fèi)與傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)上的概念不完全類同,它不是純粹的市場行為,包括不受景觀主導(dǎo)的人類的主動(dòng)行為和因人類居住、生產(chǎn)和生活的地理位置而不得不接受的被動(dòng)需求和消費(fèi)。不同生產(chǎn)力水平和位于不同地理位置的社區(qū)對生態(tài)服務(wù)供給的依賴性差別巨大[27],由此導(dǎo)致生態(tài)服務(wù)需求和消費(fèi)的類型和數(shù)量的區(qū)域差異。對河流景觀而言,從支流到干流、從上游到下游由于氣候、水文條件、地形地貌等河流景觀條件以及人類開發(fā)利用的景觀類型組成和空間格局的差別,利用的生態(tài)服務(wù)類型、利用方式和時(shí)機(jī)存在很大差異[9]。因此,不管是人類主動(dòng)的還是地理位置決定的被動(dòng)的生態(tài)服務(wù)需求和消費(fèi)在空間上均存在變異性。對人類主動(dòng)的生態(tài)服務(wù)需求和消費(fèi)的量化表達(dá)已有較多的理論和方法探討[26, 28],但對被動(dòng)生態(tài)服務(wù)需求和消費(fèi)量化及其空間異質(zhì)性的研究尚未得到充分的關(guān)注。人類因基本生存需要產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)需求和消費(fèi)在數(shù)量上較為穩(wěn)定,空間異質(zhì)性主要受自然地理環(huán)境制約,在時(shí)間上也基本穩(wěn)定,表現(xiàn)出一定的節(jié)律性。因追求更高生活質(zhì)量產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)需求和消費(fèi)大部分在年際尺度相對均衡,年內(nèi)則因社會(huì)活動(dòng)的周期性而表現(xiàn)出較強(qiáng)的周期性,特別是文化服務(wù)。河流景觀結(jié)構(gòu)和功能具有鮮明的季節(jié)性,因而生態(tài)服務(wù)的供給也呈現(xiàn)年內(nèi)的高度時(shí)間動(dòng)態(tài)性和空間異質(zhì)性。河流景觀生態(tài)服務(wù)供給極高的時(shí)間異質(zhì)性與人類社會(huì)基本生態(tài)服務(wù)需求時(shí)間上相對均衡導(dǎo)致生態(tài)服務(wù)供給與需求時(shí)間節(jié)律上錯(cuò)位的現(xiàn)象,即生態(tài)服務(wù)供給和需求的時(shí)間失耦。這種矛盾隨著人類社會(huì)科技進(jìn)步和人類活動(dòng)時(shí)空自由度的增加而得到緩解。

3 河流景觀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)耦合的機(jī)制

河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)之間的互饋是社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)耦合的基本途徑,是理解生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)相互作用的切入點(diǎn)。以往的研究對河流景觀的生態(tài)過程以及人類活動(dòng)對這些過程的改變有了深刻的認(rèn)識(shí)[29—31]。在河流景觀系統(tǒng)中,生態(tài)服務(wù)消費(fèi)與供給在空間上往往不完全重疊[32],多項(xiàng)生態(tài)服務(wù)供給和需求存在空間分離,如洪水調(diào)蓄、水質(zhì)凈化常常是提供給下游的服務(wù)。流域景觀單元和人工設(shè)施系統(tǒng)形成的景觀結(jié)構(gòu)和功能連通以及社會(huì)活動(dòng)連通將景觀系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)供給和人類社會(huì)的生態(tài)服務(wù)需求聯(lián)系起來[9],形成生態(tài)服務(wù)從景觀系統(tǒng)向社會(huì)系統(tǒng)的傳輸,進(jìn)而通過社會(huì)系統(tǒng)的生產(chǎn)、消費(fèi)等環(huán)節(jié)融入到社會(huì)系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)化為支持人類社會(huì)的各類價(jià)值(圖2)。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與消費(fèi)耦合機(jī)制中,景觀結(jié)構(gòu)和過程是生態(tài)服務(wù)供給形成的基礎(chǔ)[33],也是生態(tài)服務(wù)消費(fèi)反饋生態(tài)服務(wù)供給的紐帶。因此,生態(tài)服務(wù)供給與消費(fèi)研究的重要內(nèi)容之一是明晰生態(tài)服務(wù)供給和消費(fèi)之間以景觀結(jié)構(gòu)及其中的生態(tài)過程為紐帶的互饋機(jī)制,以支持生態(tài)系統(tǒng)管理決策。

圖2 景觀結(jié)構(gòu)與功能到人類福祉的級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)化機(jī)制Fig.2 The cascade framework for the transformation of landscape configuration and functions to human wellbeing

生態(tài)服務(wù)供給與人類社會(huì)生態(tài)服務(wù)需求/消費(fèi)之間在時(shí)間維度的耦合隨生態(tài)服務(wù)項(xiàng)而異,主要由景觀結(jié)構(gòu)和過程的時(shí)間動(dòng)態(tài)決定。例如,人類對供水服務(wù)、固碳服務(wù)、糧食供給的需求在年內(nèi)大體上保持穩(wěn)定,但景觀系統(tǒng)提供這些服務(wù)所依賴的景觀過程具有極強(qiáng)的季節(jié)性,導(dǎo)致服務(wù)供給極高的時(shí)間異質(zhì)性。土壤保持服務(wù)、洪水調(diào)節(jié)服務(wù)因景觀過程對人類利益的威脅而產(chǎn)生,因而其需求/消費(fèi)與產(chǎn)生這類威脅的景觀過程的時(shí)間節(jié)律一致,但需求/消費(fèi)與供給在時(shí)間上卻往往不完全重疊,存在較強(qiáng)的時(shí)間失耦(圖3)。文化服務(wù)本質(zhì)上是人類社會(huì)與景觀系統(tǒng)相適應(yīng)的結(jié)果,人類社會(huì)的文化服務(wù)需求和消費(fèi)具有極高的彈性,總體上表現(xiàn)出供給與需求和消費(fèi)相吻合的狀態(tài)。人類社會(huì)因科技進(jìn)步、制度上的調(diào)整和行為上的適應(yīng)性改變均會(huì)改變生態(tài)服務(wù)供給和需求/消費(fèi)時(shí)空耦合的狀態(tài)和機(jī)制。例如通過儲(chǔ)存技術(shù)的進(jìn)步改變糧食等產(chǎn)品供給與需求的時(shí)間失耦,通過運(yùn)輸技術(shù)的改變解決空間失耦,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)彌補(bǔ)文化服務(wù)供給與需求和消費(fèi)的空間和時(shí)間失耦。

圖3 河流景觀典型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求的時(shí)間耦合示意圖Fig.3 Temporal coupling between the supply and demand of critical ecosystem services in river landscape

4 河流景觀生態(tài)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)耦合的尺度特征

河流景觀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程從分水嶺到下游洪泛平原區(qū)、從支流到干流具有明顯的空間分異[20, 34—35],隨組織尺度而逐漸變更,由此奠定了河流景觀系統(tǒng)中生態(tài)服務(wù)功能的空間異質(zhì)性。景觀中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)源于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程,因而具有鮮明的尺度特征。在河流景觀系統(tǒng)中,上游到下游地形地貌、植被、河網(wǎng)結(jié)構(gòu)等往往發(fā)生規(guī)律性的更替或過渡,引起各類物理、化學(xué)和生物過程速率、頻率、強(qiáng)度和組合隨景觀組織尺度而變化[36—38]。水文過程和泥沙的運(yùn)移是河流景觀系統(tǒng)的基礎(chǔ)過程,從坡面產(chǎn)匯流、侵蝕產(chǎn)沙到干流的水文情勢和輸沙也呈現(xiàn)出鮮明的尺度效應(yīng)[39—41]。受流域景觀格局的控制,聚落的分布從上游到下游亦在規(guī)模、結(jié)構(gòu)等方面逐漸變化,人類對環(huán)境的適應(yīng)也逐漸形成了生態(tài)服務(wù)需求/消費(fèi)隨河流景觀系統(tǒng)組織尺度的更替。由此,河流景觀系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)供給和需求/消費(fèi)的類型、生態(tài)服務(wù)供給區(qū)與需求區(qū)之間的時(shí)空聯(lián)系、生態(tài)服務(wù)消費(fèi)的方式和途徑等亦隨空間尺度的變化而改變。從上游到下游,生態(tài)服務(wù)供給和需求之間的聯(lián)系由景觀過程主導(dǎo)轉(zhuǎn)向社會(huì)過程主導(dǎo),逐漸從被動(dòng)獲取生態(tài)服務(wù)向主動(dòng)獲取生態(tài)服務(wù)轉(zhuǎn)變。從立地尺度到流域或區(qū)域尺度,生態(tài)服務(wù)供給和需求之間的聯(lián)系逐漸由景觀生態(tài)過程控制轉(zhuǎn)向社會(huì)過程的控制(圖4)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展,生態(tài)服務(wù)供給和需求的聯(lián)系逐漸從自然過程驅(qū)動(dòng)為主向社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)驅(qū)動(dòng)為主轉(zhuǎn)變。當(dāng)前,在流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究中,這種隨流域景觀系統(tǒng)組織尺度而變更的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求以及它們之間的耦合機(jī)制沒有得到深刻的認(rèn)知,制約了流域到區(qū)域尺度對人-地耦合機(jī)制的深度理解。

圖4 河流生態(tài)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)及其耦合的空間變異Fig.4 Spatial variation of ecosystem service supply demand/consumption and their coupling in river landscape

5 河流景觀生態(tài)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)回饋機(jī)理研究的不足

當(dāng)前,對河流景觀系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)供給和需求/消費(fèi)的互饋機(jī)制的認(rèn)知仍存在很大的局限[42]。河流是流域景觀系統(tǒng)物質(zhì)和能量的傳輸通道,是景觀結(jié)構(gòu)、過程動(dòng)態(tài)度非常高的景觀系統(tǒng)。河流景觀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與眾多的流域過程緊密聯(lián)系而呈現(xiàn)出極高的空間異質(zhì)性、時(shí)間動(dòng)態(tài)和復(fù)雜性,導(dǎo)致對河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能理解難度大,對生態(tài)服務(wù)供給和傳輸?shù)脑u估不確定性高。

在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論和方法研究方面,特別是評估應(yīng)用中普遍缺乏從過程的角度表達(dá)生態(tài)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)互饋關(guān)系。盡管對河流景觀生態(tài)服務(wù)的評估、評價(jià)和量化研究眾多[18, 43],但大多以服務(wù)供給量和人類利用的產(chǎn)品化的價(jià)值量估算為主[44—45],對河流生態(tài)服務(wù)時(shí)空動(dòng)態(tài)的研究往往將河流作為一個(gè)整體來看待[46—47],而對河流景觀內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生態(tài)過程時(shí)空異質(zhì)性基礎(chǔ)上的生態(tài)服務(wù)的空間異質(zhì)性的刻畫匱乏。對產(chǎn)品供給等物質(zhì)形態(tài)的生態(tài)服務(wù)供給不管是研究對象還是服務(wù)項(xiàng)之間的關(guān)系都比較容易理解[48—50]和量化[51],但對河流景觀調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)等生態(tài)服務(wù)的定量方法和指標(biāo)仍然比較匱乏,特別是具有生物物理基礎(chǔ)的指標(biāo)[52]。對文化服務(wù)功能和休閑服務(wù)功能的研究注重從消費(fèi)的角度理解[21],相關(guān)的評估依然存在臆斷,常采用貨幣形式的價(jià)值化方法表征,大多局限于旅游等市場價(jià)值的評估[53]。生態(tài)服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)耦合系統(tǒng)的產(chǎn)物。自然過程決定生態(tài)服務(wù)供給的潛力,社會(huì)系統(tǒng)主導(dǎo)生態(tài)服務(wù)的需求和消費(fèi)。從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi)涵上,只有當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)過程和功能帶來的益處為人類所需(意識(shí)到的和沒意識(shí)到的需求),才能稱其為生態(tài)服務(wù)[54—55]。生態(tài)服務(wù)從供給能力形成、生態(tài)服務(wù)的傳輸?shù)较M(fèi)轉(zhuǎn)化為人類社會(huì)的福祉是一個(gè)級(jí)聯(lián)的生態(tài)-社會(huì)過程。當(dāng)前的研究對生態(tài)系統(tǒng)提供這種生態(tài)服務(wù)的供給能力及其向人類社會(huì)轉(zhuǎn)化的環(huán)境和社會(huì)過程的認(rèn)知和表達(dá)不足。目前的相關(guān)研究大多將河流景觀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)放在濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[56—57]或陸地水生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)[44]下面,以較大的濕地單元開展評估,注重終端服務(wù)而對服務(wù)供給及其向人類福祉轉(zhuǎn)化的表達(dá)不夠。未來需要在社會(huì)-生態(tài)耦合的范疇內(nèi)來研究生態(tài)服務(wù),開展生態(tài)服務(wù)評估。

人類在消費(fèi)生態(tài)服務(wù)的過程中也會(huì)通過個(gè)體和社會(huì)尺度的景觀干預(yù)改變生態(tài)服務(wù)供給能力,因而生態(tài)服務(wù)供給與消費(fèi)的權(quán)衡關(guān)系是生態(tài)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)互饋的表征之一,也是流域管理決策的重要基礎(chǔ)。一些文化、休閑類的生態(tài)服務(wù)的感知和評估[58]以及它們的供給和消費(fèi)之間的關(guān)系尚未充分掌握。在當(dāng)前的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究中主要基于對象變量在數(shù)量上的此消彼長來表達(dá)生態(tài)服務(wù)項(xiàng)權(quán)衡與協(xié)同等機(jī)制,缺少從過程機(jī)理上給與闡釋。生態(tài)服務(wù)的供給和需求/消費(fèi)很大程度上與受益者所處的景觀位置緊密相關(guān)。如具有較大有效匯水面積的人工庫塘需要上游提供的土壤保持服務(wù)較大,而由于具有較大的匯水面積,收到的土壤保持服務(wù)也較大,二者呈現(xiàn)一定的協(xié)同關(guān)系。由于生態(tài)服務(wù)項(xiàng)之間的空間共存是普遍現(xiàn)象,對某項(xiàng)生態(tài)服務(wù)的消費(fèi)有時(shí)會(huì)對其他生態(tài)服務(wù)的供給能力造成削減,或者切斷其他生態(tài)服務(wù)的傳輸路徑[59],如攔截泥沙捕獲土壤物質(zhì)補(bǔ)充土地肥力導(dǎo)致下游河道養(yǎng)分平衡的改變,進(jìn)而影響生產(chǎn)力和食物網(wǎng),上游造林和蓄水導(dǎo)致下游流量減少[60]等。對生態(tài)服務(wù)供給和需求與消費(fèi)之間的權(quán)衡和協(xié)同關(guān)系尚未有深入的探討。這可導(dǎo)致在不同時(shí)期[61]和不同空間尺度[62]得到的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)項(xiàng)之間權(quán)衡和協(xié)同關(guān)系的不一致,引起對生態(tài)服務(wù)供給和消費(fèi)之間關(guān)系的誤解,從而對流域景觀管理和可持續(xù)利用帶來風(fēng)險(xiǎn)。

6 結(jié)論

河流景觀系統(tǒng)本身是一個(gè)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng),自然景觀過程和社會(huì)經(jīng)濟(jì)過程高度耦合,共同驅(qū)動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的形成和服務(wù)的傳輸,決定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求和消費(fèi)。當(dāng)前在河流景觀生態(tài)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)的互饋機(jī)理及其評估方法方面存在科學(xué)認(rèn)知和工具的不足,需要在社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的框架下,從景觀結(jié)構(gòu)和生態(tài)過程出發(fā),融合景觀生態(tài)過程和社會(huì)過程來深入認(rèn)識(shí)河流景觀系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)供給與人類對生態(tài)服務(wù)的需求/消費(fèi)之間的互饋機(jī)制。針對河流景觀生態(tài)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)時(shí)空失耦的普遍性,需要從生態(tài)服務(wù)供給和需求的空間格局及其動(dòng)態(tài)刻畫入手,基于景觀生態(tài)過程和社會(huì)過程理解和表達(dá)生態(tài)服務(wù)從供給到滿足需求的轉(zhuǎn)化過程?？偠灾?需要強(qiáng)化基于社會(huì)-生態(tài)過程的生態(tài)服務(wù)供給和需求/消費(fèi)時(shí)空異質(zhì)性及其耦合機(jī)制的研究。景觀結(jié)構(gòu)和過程是生態(tài)服務(wù)功能形成的基礎(chǔ),在很大程度上決定了生態(tài)服務(wù)需求和消費(fèi)的類型和數(shù)量,是生態(tài)服務(wù)供給和需求/消費(fèi)時(shí)空異質(zhì)性形成的重要驅(qū)動(dòng)力。因此,未來研究首先應(yīng)關(guān)注河流景觀結(jié)構(gòu)和過程驅(qū)動(dòng)生態(tài)服務(wù)供給和消費(fèi)的空間分異的機(jī)制。其次,河流生態(tài)服務(wù)傳輸依賴于眾多自然和人文載體,未來的研究需要深入探究它們的時(shí)空格局及其耦合生態(tài)服務(wù)供給和需求/消費(fèi)的機(jī)制,探究它們對外部驅(qū)動(dòng)的非線性響應(yīng)。鑒于目前生態(tài)服務(wù)相關(guān)的模型對社會(huì)-生態(tài)過程的表達(dá)不足,導(dǎo)致評估結(jié)果與現(xiàn)實(shí)感知的不符,不確定性高,未來研究需要加強(qiáng)基于生態(tài)服務(wù)供給與需求/消費(fèi)通過社會(huì)-生態(tài)過程互饋的過程機(jī)制的模型研發(fā),將生態(tài)服務(wù)需求/消費(fèi)通過景觀結(jié)構(gòu)和生態(tài)過程反饋生態(tài)服務(wù)供給這一機(jī)制融入生態(tài)服務(wù)評估的方法框架,提高評估的準(zhǔn)確性和可靠性。