生态系统服务流的基本特征
1.1生态系统服务流的空间特征
生态系统服务的流动涉及“供给—流动—需求”过程,根据生态系统服务传播特征和空间特性,在水平结构上有服务供给区(serviceprovidingarea,SPA)、服务受益区(servicebene?tingarea,SBA)、服务连接区(serviceconnectingarea,SCA)3类组成要素;在水平过程上有原位服务和非原位服务两类流动方式,后者依据流动方向分为全方位服务和定向性服务[5,9](图2)。提供生态系统产品和服务的空间单元为SPA,通常是景观格局里的“源”(source)。
能够利用生态系统服务产生人类惠益的空间单元为SBA,该区域无法产生生态系统服务,必须依靠外部的流入才能满足内部需求(非原位服务流动下),由于供需错位,存在实际SBA和潜在SBA,根据城市规划、人居环境及生态系统服务方向性流动相应可产生使用区(usearea,UA)和服务获取区(serviceaccessarea,SAA)[3]。
当SPA与SBA在空间上不重叠时,即非原位服务流动时,连接两者的空间单元即为SCA,是生态系统服务流动主要路径所在的区域,也是对ESF造成阻碍的“汇”(sink)可能存在的区域[10]。此外,人类活动也会在一定程度上对ESF产生积极或消极的影响[11]。
1.2生态系统服务流的尺度效应
ESF受不同时空尺度下自然系统和人类社会的共同作用,涉及跨尺度交互。ESF除了受景观格局尺度下斑块、地方、区域、国家、全球等的影响,也受城市规划尺度下场地、邻里、街区、城区、城市等的影响[12-14]。ESF研究的空间尺度选取往往取决于研究目的和ES类型,并影响数据源的选择和评估方法。
不同尺度下ESF的流向、流速、流量或空间特征的变化也不尽相同,小尺度ESF的变化往往不会以相同的方向或相似的程度表现在更大尺度上,通常运用空间插值、核密度、价值转移等方法外推到更大尺度的区域,但往往容易忽视景观等级结构、生态系统空间异质性及斑块之间非线性相互作用所带来的影响[15]。地方或区域尺度的研究集中在碳储量和碳汇、淡水供给、水土保持等的评估模拟方面,跨区域尺度的ESF研究大多是根据贸易商品或社交信息的统计数据进行量化分析。
ESF不是静态的,而是随时间变化的,忽略ESF的时间尺度效应可能会产生误导性评价结果。ESF时间尺度包括短期、中期、长期以及月度、季度、年度等单位,ESF随时间发展可能产生渐近、线性、单峰和随机等动态模式[17]。
研究方式多根据特定研究系统、空间尺度和时间粒度的经验值设定,短期研究依赖于实验数据和样本对照,长期研究则依赖遥感数据和模型模拟[18]。值得注意的是,ESF存在时滞效应,ESP作用的空间尺度越大,ESF实现效益的时间越久。