文献简介
篇名：Developing China’s Ecological Redline Policy using ecosystem services assessments for land use planning
发表时间：2018年
期刊：Nature Communications
作者信息：第一作者为来自中国科学院西双版纳热带植物园综合保护中心的白杨研究员
原文来源：https://doi.org/10.1038/s41467-018-05306-1
推荐理由
生态系统服务（ES）评估的一个核心目标是将生态系统管理纳入发展决策，以促进可持续性。但目前大多数关于ES评估很少融入社会决策过程，缺乏ES在政策中应用的科学政策示例。因此，该研究构建了一个跨学科框架，利用多时相高分辨率图像（0.5m）和生物物理模型确定了识别上海生态红线区域（ERA）的五项标准（ES热点区、生态脆弱地区、生物多样性热点区域、景观结构、利益相关者的意见）。并通过比较2040年不同的土地利用情景来研究生态红线政策（ERP）的有效性。结果表明，与其他土地用途相比，在ERP情景下ES显著增加；将ES纳入空间规划后，上海的利益相关者将陆地栖息地保护提高了174%；ES的战略规划可以减少环境质量与发展之间的权衡。
主要内容
该研究拟在ES评估框架下创建一个科学政策框架（图1）。该框架提出五个指标来标准化ERA的划定流程：ES热点；生物多样性热点；生态脆弱的热点（易受压力因素影响）；景观结构（组成和配置）；利益相关者的意见等。
图1将制度和生态信息联系起来的科学政策框架
基于该框架，研究明确了进行生态系统服务评估以确定中国生态红线区域的方法步骤（图2）。具体研究方法包括：①利用问卷调查了解上海公众对生态系统服务优先级需求（水净化、水资源保护、碳固存、土壤保持、生物多样性保护）；②利用2005和2014年的直升机航空图像，借助目视解译进行土地利用分类（林地、耕地、建设用地、开阔水域、海滩）；③运用INVEST模型得到ES热点区、生态脆弱热点区、生物多样性热点区，并进行热点区域空间叠置确定上海最佳生态红线目标，然后去除不易于管理的细碎斑块以及利益相关者们严重分歧区域，最终得到生态红线区域划定结果。④设定了一个基准方案和三个替代性未来土地利用情景（表2）。⑤使用生态系统组成、生态系统配置和ES三个标准对四种不同的发展情景进行了比较，以评估ERP的有效性。研究还对每种情景下的ES进行了相关性分析，以评估ES之间的协同强度，从而判断ERP是否可以改善ES。具体研究结果如下：
图2进行生态系统服务评估以确定中国的生态红线区域的方法框架
一、基于科学政策框架的上海生态红线划定
（1）确定了929km2的ES热点，包括上海的主要饮用水水源和主要森林斑块。确定171km2是生态脆弱热点，代表着上海最受威胁的栖息地。确定643km2是生物多样性热点，其中包括主要湿地保护区，沿海沼泽，鸟类保护区等。最后，将这三个空间叠加在一起（图3b–d）减去重叠区域的470km2以产生最佳ERA，总面积为1273km2。
（2）地方政府组织利益相关者对最佳ERA进行谈判，利益相关者谈判过程消除了176km2的最佳ERA面积，最终，选定的ERA总面积为1098km2（比2014年增加了142％），占上海总土地面积的16％（图3f）。
二、未来土地利用规划
研究比较了基准方案（S1）和2040年发展方案（S2），2040年未来ERP方案（S3）和2040年未来规划方案（S4）之间的空间配置和 ES成果（表2）。不同的情景对生态系统组成（图5）和景观空间分布有不同的影响（图4，补充表3）。通过计算连通性指数（CI）和碎片指数（FI），评估已知会影响生态系统功能和生物多样性的生态系统类型之间的连通度。结果表明，如果实施得当，ERP是唯一可以通过保护森林、水域和海滩同时最大程度减少农业损失来维持生态系统组成的城市计划。
三、生态系统服务
尽管预期未来人口会增长，但在不同情景下的表现是不同的。总的来说，与其他方案相比S3的ES估值是最高的。与其他土地使用政策相比，未来ERP将能够在发展中产生较少的ES权衡（图6）。然而，在地区层面评估ES生产时，ES生产的协同权衡效应会发生变化。实现更多的生态系统保护会导致南部地区未来发展有所增加。因此，未来一个重要的研究课题是评估ES生产的空间变化是否转化为ES受益者的空间分布的权衡。为了评估ES结果和人类福利改善，需要监测：(1)找到匹配ES供应和ES需求的方法（即尽量减少利益分配），(2)确定管理ERA和其他土地使用的方法，以实现上海的ES目标。
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责编：于 蕊
文字：巩晓曦
排版：杨婉怡
校对：朱 易
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