来源:Sustainability 发布时间:2022/3/8 17:06:06
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MDPI 编辑荐读 | Sustainability 生态系统服务综述精选

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生态系统服务作为自然和社会经济系统的桥梁,是当前可持续性研究的重点内容,其对生态系统管理、土地利用规划有着重要的理论意义。Sustainability 期刊对这一主题发表了众多研究,本文精选了三篇引用率高的综述文章,希望能够引导读者理解此类研究的发展方向和涉及范围。综述主要针对生态系统服务和生物多样性在不同管理措施下的响应进行。

文章推荐

1. Impacts of Agricultural Management Systems on Biodiversity and Ecosystem Services in Highly Simplified Dryland Landscapes

高度简化的干旱景观中农业管理系统对生物多样性和生态系统服务的影响

Subodh Adhikari et al.

DOI:10.3390/su11113223

图为通过研究,政策,经济评估和适应性管理来增强旱地农业系统可持续性的概念框架。

文章导读

干旱区覆盖地球约40%的陆地表面,并维持着至少38%的全球人口,是具有较高经济和社会价值的重要农作物和畜牧生产地区。但随着土地用途变化及农业产业化管理,系统可持续性正遭受威胁。前人的研究表明农业管理系统对生物多样性及其服务影响的重点关注区域是湿地景观,而对高度简化的旱地农业生态系统的研究相对匮乏。

文章主要内容

1. 主要方面包括:(1) 本文总结了前人关于农业管理系统和农业扩张对生物多样性以及基于生物多样性的生态系统服务的影响的研究;(2) 展示了美国北部大平原 (Northern Great Plains, NGP) 的四个案例研究,评估管理系统对高度简化的旱地景观上的生物多样性和生态系统服务系统的影响;(3) 讨论了如何维持基于生物多样性的生态系统服务的方法;(4) 提出了通过研究、政策、经济评估和适应性管理提升干旱区农业可持续性的概念框架。

2. 分析土地利用变化,对NGP中代表农业区金三角 (Golden Triangle) 内农业扩张引起的土地利用变化的分析表明,从草地、河岸和灌木林地转化为农业区域的比例分别为84%、8%和7%。研究结果表明旱地景观的简化与授粉服务的减少有关。

3. 此外经济分析预测结果表明,通过更好的管理系统可实现30%的寄生虫增量,仅在美国蒙大拿州,通过寄生虫为害虫调控服务带来的潜在经济收益估计就可以达到约1,123万美元。总体而言,尽管旱地农业生态系统显示出本地生物多样性及其服务的部分丧失,害虫发生率增加以及植物授粉媒介网络减少,但在良好的有机农业系统管理可以缓解这一趋势。

4. 总结:虽然农业产业化发展给农业带来的土地用途改变会威胁农业生态系统的可持续性,但基于生态理论的农业措施以及适应性管理措施可以部分抵消潜在的负面影响。

2. Green Infrastructures and the Consideration of Their Soil-Related Ecosystem Services in Urban Areas—A Systematic Literature Review

城市区域的绿色基础设施以及土壤相关生态系统服务—系统文献综述

Pia Minixhofer and Rosemarie Stangl

DOI:10.3390/su13063322

图为根据出版物的主题进行分配比例图 (n = 284)。

文章导读

绿色基础设施 (Green Infrastructures, GI) 是一个相互联系的绿色空间网络,由各种开敞空间和自然区域组成,包括绿道、湿地、雨水花园、森林、乡土植被等,可用于恢复土壤表面并补偿城市建设丧失的土壤功能。城市土壤受到人类活动的强烈影响,只要不是完全封闭 (Seal-off),它们仍可以提供广泛的生态系统服务 (Ecosystem Services, ES)。这与可持续性有重要关联,因为土壤功能的丧失直接影响可持续发展,并进一步影响其对气候变化的适应能力。

文章主要内容

1. 研究通过系统的文献综述,在筛选284篇相关文献的基础上,选取调查 (周边) 城市地区的有关绿色基础设施,以及有关土壤的生态系统服务 (Soil-related ES) 研究主题的同行评审论文。对文献的分析从出版物的年份、研究区域空间和研究主题的分布特征进行了概述。

2. 随后,研究人员对已发表的重点主题进行了扩展的内容分析,以评估GI提供的土壤相关ES的表示的代表性。内容分析表明,在GI研究中与土壤有关的生态系统的代表性研究主要集中在土壤对雨水管理 (Stormwater Management) 的贡献上 (图2),重点关注特定的土壤功能透水性 (Permeability)、下渗性 (Infiltration) 和过滤性 (Filtration)。但是目前仍缺乏GI与关键土壤相关生态系统的相互联系的详细评估。

3. 最终研究指出:通过有关GI的拓展研究,迄今为止关于土壤相关生态系统服务损失的分析仍然缺乏,这将是今后研究的重点,特别是绿色基础设施的土壤以及密封土壤表层的恢复对气候适应相关措施的贡献有着巨大的研究潜力。另外,土壤质量的研究也有望成为GI措施研究的一部分。

3. Sustainable Ecosystem Services Framework for Tropical Catchment Management: A Review

热带集水区管理的可持续生态系统服务框架综述

N. Zafirah et al.

DOI:10.3390/ su9040546

可持续的热带集水区管理框架 (Tripod Beta Framework) (三个关键障碍应在流域管理中认真对待)。

文章导读

季风季节 (Monsoon Season) 是亚洲大陆上发生的自然现象,可带来额外降水,对大多数热带流域有重大影响。热带地区国家拥有丰富的天然雨林,该地区内国家的经济也主要由农业驱动。为了满足农业需求,土地清理 (Land Clearing) 使退化土地的情况变得更为恶劣。大量的土地利用活动导致土地退化和水土流失,不仅影响水质和河网沉积,更对包括水文循环在内的生态系统服务产生影响。沉积过程的加剧导致河流系统变浅,从而增加了其对自然灾害 (即气候变化和洪水) 的脆弱性。因此由于人类开发活动的增加导致热带森林正面临严重的威胁。

文章主要内容

1. 本文概述了由热带雨林流域内的土地利用活动引起的土地侵蚀的影响,这导致热带河流中大量的沉积,以及季风对脆弱流域的影响,后者可能导致灾难性洪水。森林生态系统在为区域生物地球化学过程提供服务中非常重要。因此,平衡的生态系统在为人类服务方面起着重要作用,并最终可能以具有成本效益的方式创建一种新的环境管理方式。这种理解将帮助利益相关者提出更好的策略来恢复热带流域的生态系统服务。

2. 本文通过以下几个部分进行内容的综述:(1) 东南亚地区的热带季风;(2) 热带流域的水输入 (水量平衡的组成);(3) 洪水事件;(4) 热带雨林的生态系统服务,包括洪水调控、侵蚀调控;(5) 土壤侵蚀以及沉积过程;(6) 土壤侵蚀以及沉积的机制;(7) 土地清理对流域的影响,包括毁林活动、农业活动、采矿活动以及城乡居住地;(8) 侵蚀缓解,包括自然侵蚀缓解以及基础设施。

3. 总结:通过基于事件链的识别 (季风-流域-侵蚀-河流-沉积物-洪水) 提出了一种三角测试研究框架,该框架提出识别了三个主要的障碍 (森林、河岸带、基础设施)。该框架可以作为一个解释人类因素作用下事件发生原因的工具,其包括了代理 (Agent)、对象 (Object)、事件 (Event) 以及事件代理 (Event-Agent)。其中代理为灾害,对象为流域,事件是受影响的对象由于障碍导致的失败结果。此外,如果管理采用一切照旧的情景 (Business As Usual),事件可能会涉及到代理,成为事件代理。森林生态系统对减轻自然灾害起到关键的作用,对识别障碍做深入的研究有助于流域管理中减轻流域的脆弱性。

Sustainability 期刊介绍

主编:Marc A. Rosen, University of Ontario Institute of Technology, Canada

主要涉及环境、经济、社会、工程科学等领域的可持续性研究。

2020 Impact Factor: 3.251

2020 CiteScore: 3.9

MPT: 41

FDT: 15.4

*MPT: Median Publication Time; FDT: First decision time

 
 
 
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