《Nature Conservation》：Assessing ecosystem services across scales to support nature-based solutions in river floodplains: a review of non-monetary tools
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本综述系统评述了非货币性生态系统服务评估工具在支持河流洪泛区基于自然的解决方案中的应用。文章结合欧洲案例，阐释了如何利用RESI、IDES等框架量化评估洪泛区多功能性，识别ES间的权衡与协同，并通过多尺度评估与利益相关者参与，为制定可持续的洪泛区管理策略提供决策支持，以平衡生态、社会与经济多重效益。
跨尺度评估河流洪泛区生态系统服务以支持基于自然的解决方案
在过去的两个世纪里，人类对河流与洪泛区的管理主要着眼于最大化少数几项直接经济利益，例如通过裁弯取直、筑堤建坝来支持航运、水电，或将洪泛区开垦为农田并用堤坝与河流隔离，以保护定居点和基础设施免遭洪水侵袭。然而，这种以单一目标为导向的转型，极大地破坏了洪泛区独特的栖息地及其为人类提供的多种生态系统服务。随着气候变化导致洪水、干旱等极端事件加剧，以及富营养化、温室气体排放、生物多样性丧失等一系列挑战涌现，环境管理亟需一场范式转变——从关注单一目标转向以多功能性为核心原则，对河流景观进行综合评估、管理与开发。
洪泛区是动态的生态系统，能提供多种多样的生态系统服务。根据欧盟层面的通用国际生态系统服务分类体系，这些服务可分为供给服务、调节与维护服务以及文化服务三大类。洪泛区因其水体的异质性、沉积物类型以及水流的时空变异性，展现出比单纯陆地或水生系统更复杂的生态过程和功能。它们不仅是调节服务的热点区域，还能提供许多湿地特有的供给和文化服务。因此，洪泛区的生态系统服务可分为洪泛区特有服务、洪泛区高性能服务和常见服务。前两者的提供高度依赖于河流的脉动水文，因此在完整或已修复的洪泛区中水平更高。
基于自然的解决方案被定义为“保护、保育、恢复、可持续利用和管理自然或经改造的陆地、淡水、沿海和海洋生态系统的行动，以有效和适应性地应对社会、经济和环境挑战，同时为人类福祉、生态系统服务、复原力和生物多样性带来益处”。它是一种利用自然过程应对关键社会挑战的有前景的方法，旨在通过生态合理且社会包容的途径，恢复和增强洪泛区的多功能性与生态系统服务。一系列措施，如堤防搬迁、拆除护岸与重新蜿蜒化、重新连接牛轭湖与洪水通道、拆除堰坝、停止排水、河道拓宽等，都代表了在洪泛区实施的基于自然的解决方案。这些措施通过重建自然的水文形态动态和河流与洪泛区之间的四维连通性，能够有效且持续地提升广泛的生态系统服务。不过，修复措施也可能对某些服务产生负面影响，例如由于新的水文状况可能导致耕地和植物生物量生产减少。
评估洪泛区的多种生态系统服务及其权衡与协同效应是一项科学挑战。尽管货币化评估在经济学和政策制定中广受认可，但它仅限于那些具有明确市场价值或可测量支付意愿的服务，且其价值常因地区和社会经济背景不同而差异显著。相比之下，非货币性方法可应用于所有生态系统服务，并为整体决策提供可量化的、可比较的价值。本文聚焦于非货币性生态系统服务评估工具，如河流生态系统服务指数和IDES框架。
RESI是在德国开发的一种非货币性、定量评估方法，旨在绘制复杂河流景观中18种不同的供给、调节与维护以及文化服务。随后，IDES项目将这一方法扩展并国际化应用于多瑙河流域，目前可评估26种生态系统服务。这些方法使用易于理解的5级量表对每项服务的绩效进行评估，结果可在空间上聚合并绘制地图，从而实现对不同洪泛区段落以及不同管理情景的比较。由此产生的多重生态系统服务信息可被整合为单一的生态系统服务多功能性指数，用于识别服务能力热点区域，并确定需要优先改进的区域。
在流域尺度上，广泛的生态系统服务绘图有助于识别与物质沿河网输送、高移动性生物或气候效应相关的大尺度服务和压力。文章以多瑙河流域的大型案例研究为例，展示了如何利用IDES方法评估14种生态系统服务，并应用基于阈值的新型多功能性指标MuFu来分析其与八项人类压力指标的关系。研究发现，生态系统服务的多功能性程度与河流和洪泛区的多重压力呈反向关系，土地利用强度、蓄水工程和形态改变对服务的可用性影响最为显著。该分析有助于在流域尺度上确定保护、修复和缓解措施的优先区域。
在区域尺度上，更精确的数据和更小的空间单元使得评估能够更具体地分析当前状态以及过去或未来的活动。以德国内贝尔河的整体修复为例，研究使用RESI指数评估了1990年（修复前）和2016年（修复后）多个调节服务的状况。结果显示，在43个1公里长的洪泛区段中，有35个的生态系统服务绩效得到提升。修复措施直接带来了洪水调节、干旱调节、沉积物调节、栖息地供给等服务绩效的提高，并显著减少了温室气体排放、增加了洪水蓄滞区面积和降温能力。从成本效益看，约700万欧元的修复投资，仅通过减少洪水风险和CO2排放带来的效益，在4到10年内即可收回成本。
在最精确的地方尺度，必须考虑利益相关者的具体利益和当地特点，以确定那些能使当地社会效益最大化的基于自然的解决方案。位于塞尔维亚的科维利斯科-彼得罗瓦拉丁沼泽特别自然保护区案例研究，展示了如何通过将数据驱动的生态系统服务评估与利益相关者研讨会相结合，共同设计最优管理方案。研讨会引入了模糊认知模型来映射已识别的服务、压力和措施之间的因果关系，并共同制定了现状、理想情景和最优情景。结果表明，在共同设计的最优情景下，所有被重点关注的生态系统服务均能得到改善，这凸显了在规划中平衡利益相关者利益与修复目标、实施基于当地共识的修复活动对提升服务可用性的积极协同效应。
综合来看，历史人类活动导致的河流-洪泛区生态系统改变，往往与强大的经济利益相冲突。早期让所有相关利益相关者，特别是土地所有者和使用者参与进来，对于任何洪泛区项目的成功实施都至关重要。基于自然的解决方案旨在增强生态系统功能和服务，与传统主要关注栖息地结构和生物群的修复方法形成对比，它更好地体现了生态系统与社会系统之间的联系，为协调自然系统与人类利用系统、实现共同管理目标引入了可能性。
将跨领域的生态系统服务评估方法引入水和洪泛区管理，可为支持洪泛区多功能性的管理措施和土地利用模式的空间规划提供有价值的数据库。在不同规划层面推广基于自然的解决方案，将有助于规划者和决策者应对环境管理中的诸多挑战，最大化河流和洪泛区修复的效益，与利益相关者共同设计定制化的解决方案，并阐明不同部门监管框架和管理情景之间的协同与权衡。
