2.2指标体系的筛选方法
目前筛选指标的方法主要有频度分析法、专家咨询法和层次分析法等[13].本研究综合运用了专家咨询法和频度分析法。首先采取频度分析法,对国内外众多国家生物多样性与生态系统评估的主要研究成果中的实用性的指标进行统计分析,选择那些使用频度较高的指标; 同时,结合我国生物多样性与生态系统服务的特点,筛选了适合中国的指标和方法体系。在此基础上,征询有关专家意见,对指标进行筛选及调整,最终得到中国生物多样性和生态系统服务评估的指标体系。
3中国生物多样性和生态系统服务评估指标体系
3.1生物多样性评估指标体系
依据上述指标体系建立的原则,在生物多样性指标体系的构建中,着重考虑了国际生物多样性评估的主流指标与其在中国的实际应用能力,也兼顾了适合于中国本土的指标( 如中国特有植物的极小种群大小)。在指标涉及的动、植物类群方面,着重考虑了动物和植物物种的丰富度、珍稀性、特有性、种群大小以及物候指标,也兼顾了多种动、植物类群在不同方面的表征意义,例如,选用鸟类和蝶类作为指示物种来反应环境条件变化。最终,我们构建的生物多样性评估指标体系包括压力、状态( 包括趋势,状态的变化方向即为趋势) 和响应三大类指标,其中压力指标包括气候变化、污染、氮沉降、生物入侵、城市化和景观破碎化六项主题指标;状态和趋势指标包括物种的丰富度、珍稀性、特有性、物候等六项主题指标; 响应指标包括自然保护区建设和可持续经营两项主题指标( 表1)。
3.2生态系统服务评估指标体系
在生态系统服务指标体系的构建中,着重考虑了国际生态系统服务评估指标及其在中国的实际应用能力。综合考虑各种生态系统属性参数对生态系统服务指标的直接指代或数量关系,以及与健康、安全、生产要素和自然多样性4个方面人类受益的联系。最终,我们构建的生态系统服务指标体系包括供给服务、调节服务和文化服务3个类别,其中,供给服务包括淡水、食物、木材和纤维、基因和生物资源4项主题指标,调节服务包括气候变化减缓、地区微气候调节、空气质量调节、自然灾害调节、洪水调节、侵蚀调节、水质调节和病虫害调控8项主题指标,文化服务包括休闲娱乐、文化遗产、文化多样性3项主题指标( 表2)。
3.3评估采用的定量化方法
通过整合生物多样性和生态系统服务指标的直接观测、计算或模拟方法,确定各项指标的评价方法。在生物多样性评估指标中,动、植物物种数量、种群大小和物候期指标利用直接观测法获取; 景观破碎度、红色清单指数、海洋营养指数等指标通过计算或模拟方法获取[14-18].其中,地球生命力指数需要借助链方法或通用可加性模型(GAM) 计算[19].在生态系统服务评估指标中,物种丰富度、生态系统类型、世界遗产数量利用直接观测或查阅法获取,其它指标通过计算或模拟方法获取。例如,森林地上生物量通过遥感提取或生物量转换因子法获得[20-22],草地牧草产量利用线性或非线性逐步回归分析法计算获取[23],释氧量根据植物固碳和释氧的特定量化关系,从净初级生产力推出[24],土壤保持量和实际蒸散量分别利用土壤流失方程和水量平衡法计算[25-26]; 对于森林、绿地和湿地等的覆盖度,则在Arc GIS支持下,通过将县级行政区划图与土地利用/覆被图进行叠加、加和计算获取[27]; 对于产水量、作物生产量潜力和生态系统碳固定指标分别借助In VEST模型水产量模块、作物模型( 如ORYZA2000、Hybrid-Maize、CERES-Wheat)、CASA模型( 陆地植被固碳) 或VGPM模型( 水生植被固碳)、CENTURY模型( 土壤固碳) 计算获得[28-32].