近幾十年來，太湖流域及環太湖長三角地區，城市化、工業化步伐加快，土地供需矛盾加劇，土地利用模式失當，生態系統服務功能面臨退化風險。筆者在近幾年太湖流域水生態環境治理、生態修復、農業面源污染治理的實踐中，對此深有體會，感同身受。近日閱讀文獻，偶見《1985-2020年中國太湖流域生態系統服務的生態風險評估》一文，深感共鳴，遂有意作一推薦導讀。

《1985-2020年中國太湖流域生態系統服務的生態風險評估》文章報道的研究成果，由中、美、澳三國科學家合作完成，并以中科院南京地理及湖泊研究所為通訊作者單位發表在2016年554-555期的《總體環境科學》(Science of the Total Environment，2018 年影響因子5.589)上。利用基于生態、社會過程的偶合關系的生態系統服務(ES)風險評估及預測模型，文章對太湖流域生態系統服務退化的現狀、決定因素及近期前景進行了分析、模擬和預測。本文建立的生態-社會綜合模型，可用于太湖流域以外的類似地區。在長三角高質量一體化建設全面展開的今天，這一研究的結果和提出的應對建議，可作為政策制定者、生態環境治理從業者進行生態環境管理與治理、工業產業布局調整、農業生產管理、國土空間土地利用優化、規劃等方面決策的重要參考。

1 研究背景

“我們這個時代面臨的最大的挑戰之一，就是在維持生態系統的功能及其多樣性，維系其可持續供應能力的前提下，向人類提供食品、木材、能源、住房及其他的物品及服務。全世界大約60%的生態系統服務功能面臨退化，或者被以不可持續的方式利用。2005 年由聯合國發起的《千年生態環境評估》指出：在21世紀上半葉，生態系統服務的退化將進一步加劇。直接、嚴重影響生態系統服務的主要因素主要有5個方面：土地利用、外來物種入侵、過度開發利用、污染及氣候變化。其中，土地利用是生態系統服務空間格局和總體供應的主要驅動力量。生態系統服務受土地利用的影響主要通過兩個途徑：土地利用及管理模式(例如農業、林業生產、肥料利用)。鑒于生態系統服務之間存在的時、空間相互耦合及相互依存關系，全面分析由于土地利用變化引起的生態系統服務退化風險，具有重要意義。土地利用的變化，是影響地區、乃至全球的發展可持續性的嚴重障礙。”(譯自原文)

太湖，我國第三大淡水湖泊，自古至今，太湖流域承載了華夏民族太多的夢想。宋代詩人陸游的《常州奔牛閘記》中有“蘇常熟,天下足”之說,言其生產力之高、經濟地位之重。作為我國第三大淡水湖，太湖地處長江下游，是典型的沖擊型富營養化大型淺水湖泊。太湖流域是我國人口最為稠密、經濟發展最為集中的地區之一。太湖流域以占全國0.38%的土地面積，貢獻了占全國11.6%的GDP。根據2010年人口普查結果，在截至2010年的25年期間，太湖流域城市建筑面積增長了2.5倍，年均城鎮化速度9.2%， GDP年均增速15.7%。

然而，超出常規的增長速度和規模，伴隨的是巨大的生態、經濟代價。城鎮化過程引起的土地利用及土地覆蓋模式劇烈改變，耕地被蠶食，水域、林地面積縮小，水質退化，洪澇災害加劇、加頻，給本地區生態安全及社會、經濟的可持續發展造成嚴重威脅。分析、評價土地利用變化引起的生態系統服務退化風險，對促進基于科學的政策制定，保障該地區可持續發展，顯得十分重要。

生態風險評估(ERA)是對人類活動以及人類引起的對生態系統及其要素的脅迫進行估算的過程。一直以來，生態風險評價主要涉及化學物質導致的的生態毒理效應和健康風險評價。保護生態實體而不考量與實體功能屬性密切相關的人類福祉袁難以落實到具體的決策層面上。生態服務功能作為聯系生態系統過程與人類福祉的重要紐帶，是生態系統物化價值的直接體現，有關其退化風險的研究，在全世界正受到各學科領域的重視，因為受外界驅動因素擾動的生態系統結構和過程變化，最終還是體現在對與人類生活質量息息相關的生態系統服務的影響和改變。

因而，近年來隨著對人類社會這一生態-經濟-技術耦合體的再度認識，一方面，生態系統過程與服務之間的關系、人類對生態系統的反饋作用，越來越多地被納入社會、經濟管理決策中。生態系統服務退化風險評價，不僅為生態系統保護，更是為社會管理者提供決策支持;另一方面，生態系統服務風險評價也應更多地考慮人類活動這一主導效應。特別是太湖流域(TLB)這樣城市化程度較高的地區，土地利用變化所產生的風險評價，尤為重要。此外，除了生態系統服務某一個方面終端產品的風險評價，有必要將生態系統的服務作為一個整體進行綜合評價。

對生態系統服務的整體綜合風險評價，有利于揭示在流域、區域尺度上生態系統服務退化的深層次原因及其環境健康風險。生態風險評價面臨的兩大挑戰，一是對生態過程與生態系統服務終端產品之間復雜的相互聯動關系的理解認識尚很膚淺，二是需要引入多專業視角，才能闡明多個生態系統服務之間的相互作用、相互依存關系。基于先進的數字模擬方法，綜合生態模型與土地利用模型，能夠對生態過程與社會經濟過程、生態系統服務與評價終點之間復雜的內在聯動關系進行模擬表征，是一個強有力的生態風險評價方法。現代信息技術，尤其是地理信息技術(GIS)、衛星遙感技術、互聯網技術的進步，為基于模型的生態系統服務風險評價帶來了堅實的支撐。

2 研究方法

本文報道的研究，對過去的25年(1985-2010)由于土地利用變化產生的生態系統服務退化風險進行了模擬評價，同時也對太湖流域未來(到2020年)生態系統服務風險的變化進行了預測。根據退化風險威脅的顯著性，本研究選取與城市、人口、經濟有直接關系的生態系統服務項目作為研究對象，尤其重點考慮三個調節服務(水質凈化、水量調節、碳捕捉)和一個供應服務(糧食生產)，建立用于度量生態系統服務風險的四個關鍵指示因子(氮排放、水量調節系數、生態系統凈產出、糧食畝產)，通過建立整合生態模型和經濟模型的地理加權多項式對數網格自動模型(GWML-CA)，對各項服務及綜合各項服務的綜合退化風險進行評價。同時對2020年土地利用情景進行了預測，重點指出了主要風險發生區域、城市，強調了今后10年內太湖流域乃至長三角地區保持甚至強化該地區生態系統服務，促進可持續發展的政策意義。

編輯：王媛媛