在可持续发展目标框架下探讨青海省生态系统服务对人类福祉的影响

主题：生态系统服务（Ecosystem service）、人类福祉（Human well-being）、景观可持续性（Landscape sustainability）

本文发表在国际期刊Journal of Environmental Management，2023年第345卷，第一作者为北京师范大学地理科学学院地表过程与资源生态国家重点实验室的Li Sihan，通讯作者为北北京师范大学地理科学学院地表过程与资源生态国家重点实验室的Yu Deyong 。

（图片来自原文）

科学问题：

联合国千年生态系统评估(MA)强调了生态系统与人类福祉之间的重要联系。生态环境与人类福祉的关系自MA以来受到越来越多的关注，并成为可持续发展科学的一个重要主题。了解可持续发展与人类福祉之间的关系对于促进有效的环境管理和决策至关重要。到目前为止，许多学者都在探索生态系统服务(ESs)与人类福祉之间的关系。人们也日益认识到社会科学在支持人类福祉方面的关键作用。然而，在联合国可持续发展目标(SDGs)背景下，分析生态系统的类型、数量、相互作用和变化对人类福祉的综合影响的研究仍然缺乏。此外，由于当前世界发展不充分和不平衡，可持续发展目标的实施应具有区域特色。因此，迫切需要开发一种方法来探索可持续发展环境在提高人类福祉水平以实现可持续发展目标方面的作用。基于此，该研究以中国青海省为研究区，拟从以下几个方面填补这一空白：(1)量化多年间生态系统服务的空间格局和变化趋势，以了解当地生态条件的变化；(2)在可持续发展目标框架下评估当地人类福祉水平；3)探索ESs的类型、数量、相互作用和变化对人类实际福祉的直接和间接影响，以及人类实际福祉与目标福祉的差距。

研究方案：

中国青海省在为当地居民、中国乃至世界提供多种至关重要的生态系统服务方面具有战略意义，但由于生态环境的优先保护，当地经济发展受到限制和落后，居民的人类福祉水平相对较低。基于促进生态保护、改善当地人类福祉和落实可持续发展目标的衔接目标，选择青海省作为研究区域具有一定的合理性和代表性。该研究在ESs、MA和SDGs框架的基础上，构建了如图1所示的研究框架。首先，对数据进行收集和处理，以此评估分析2000-2018年青海省10个生态系统服务（食物供给、供水、碳汇、土壤保持、固沙、水文调节、防洪、文化服务、净初级生产力和生境质量）的空间格局和变化趋势；其次，构建可持续发展目标框架下的多层次人类福祉指标体系，制定地方人类福祉水平评价标准（表1）；最后，构建结构方程模型，从生态系统服务类型、数量、相互作用及其变化等方面探讨了10个生态环境对当地居民实际和目标人类福祉的影响。

（图片来自原文）

（表格来自原文）

研究结果：

1. ESs的空间格局

2000-2018年青海省ESs空间格局如图3所示， ESs变化趋势如图a3所示。就粮食供给而言，高值区主要分布在青海省东部。59.39%的青海省粮食供应呈上升趋势，主要分布在青海省北部，40.61%的青海省粮食供应呈下降趋势，主要分布在青海省南部。供水方面，高值区主要分布在青海省西南部和中北部，呈下降趋势的地区占青海省的39.23%，主要分布在中部和南部;呈上升趋势的地区占青海省的59.51%，主要分布在北部和东南部。碳汇高值区主要分布在青海省东部和中南部，低值区主要分布在青海省西北部，其呈上升和下降趋势的地区分别占青海省的4.01%和5.16%，分布在东部和南部。土壤保持高值区主要分布在青海省中南部和东部，大部分地区土壤保持变化不显著。青海省西部固沙率较高，总体来看，固沙上升趋势的地区分散在中东部，固沙下降趋势的地区主要位于西部，固沙上升和下降趋势区分别占青海省的28.33%和43.24%。在水文调节方面，高值区主要分布在青海省西部和中部，呈上升趋势的区域主要位于青海省北部和东南部，占全省的67.07%，呈下降趋势的区域主要位于中南部和西南部，占全省的30.56%。防洪高值地区主要位于青海省的中北部，大部分地区没有明显变化。文化服务高值区主要分布在青海省的东部地区，那里有许多著名的旅游景点。净初级生产力（NPP）在青海省东部和中南部较高，西北部较低，从西北部到东南部逐渐增加；青海省87.43%的地区NPP呈明显上升趋势，只有西部和中部部分地区NPP呈下降趋势。生境质量方面，大部分地区的生境质量相对较高，低值区主要分布在青海省东部和西北部，呈下降趋势的区域主要分布在东部，呈上升趋势的区域主要分布在北部。

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2. 人类福祉现状

结果表明，在基本需求福祉方面，M2和M3的指标显示出相对较高的水平，M1和M5的指标水平相对较低。将基本收入和基本物质层面的9个标准化指标与相应的权重相结合，得出青海省基本需求层面的人类实际福祉总体水平。在基本需求福祉方面，大多数县随着时间的推移呈上升趋势；在健康和安全福祉方面，指标H3水平较高，指标H1的水平相对较低。通过将身体健康安全层的七个指标与相应的权重相结合，得出青海省健康安全福祉层人类实际福祉的总体水平。在健康安全福祉方面，不同的县有不同的趋势：大多数县是稳定的，而一些县则随着时间的推移呈下降趋势；在心理满足福祉方面，指标E2水平最高，E3和E5的指标也相对较高，R1和E1的指标水平相对较低，通过将社会关系层和教育层的9个指标与相应的权重相结合，得出青海省心理满足福祉层的人类实际福祉总体水平，在心理满足福祉感方面，大多数县随着时间的推移呈上升趋势。

通过对上述三个要素层（即基本需求层、健康安全层和心理满足层）进行标准化，并乘以相应的权重，得出青海省人类实际福祉的总体水平。在总的实际人类福祉方面，大多数县随着时间的推移呈现出增加的趋势，而一些县在2000-2018年期间几乎没有变化。

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3. ESs对人类福祉的影响

根据模型拟合结果，结构方程模型对研究青海省ES对人类福祉的影响是稳健的，ES对的直接影响路径以及人类实际福祉与目标福祉之间的差距，其中支持服务与供给服务供给之间的相关性不显著，而其他生态系统服务供给之间的相关性显著，支持服务供给和调节服务供给之间呈负相关，表明两者之间存在权衡。其他生态系统服务供给对呈正相关，表现出协同关系。文化服务供给对人类实际福祉有显著的直接影响，供给服务和调节服务的变化对人类实际福祉和目标福祉之间的差距没有直接影响。结果表明，支持服务供给、供给服务供给和文化服务供给对人类实际福祉具有显著的间接影响。供给服务对人类实际福祉与目标福祉之间的差距的间接影响不显著。同时，文化服务供给对人类实际福祉与目标福祉差距的间接影响大于其他生态系统服务供给。

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推荐人点评：

该研究在可持续发展目标框架下，对青海省可持续发展生态系统的类型、数量、相互作用及其变化对人类福祉的影响进行了综合评价，并提出了促进生态保护和社会经济可持续发展的生态社会经济管理对策。其研究结果可为其他区域平衡生态保护与人类福祉之间的关系，实现区域可持续发展提供参考。但其仍有一些局限性。首先，针对构建的青海省人类福祉指标体系，在未来的工作中仍需获得更多的主观福祉内容，以充分反映研究区域人类福祉的综合情况。其次，针对研究尺度，在未来可进一步开展关于生态系统服务与人类福祉关系的多尺度研究。