生态系统文化服务研究进展

自1981年Ehrlick首次提出“生态系统服务”概念后[1], 生态系统服务的研究逐步兴起。1997年Daily将生态系统服务分为调节、承载、生产和信息服务, 其中, 信息服务被认为是生态系统文化服务的雏形[2]。同年Costanza在《Nature》上发表文章, 将生态系统服务分为17种类型, 其中文化和游憩归属于文化服务功能[3]。2005年千年生态系统评估(MA)项目发表的报告中, 将生态系统服务分为支持、调节、供给和文化服务4类, 其中文化服务被定义为：“人们通过精神满足、认知发展、思考、消遣和美学体验而从生态系统获得的非物质收益”[4]。MA报告成为生态系统文化服务研究的重要推动力。

近十年来, 生态系统文化服务研究得到很大发展, 在已发表的综述性文章中, 多采用分类统计[5]、聚类分析法[6]进行统计分析；聚焦于景观[7]、城市森林[8]、海洋[9]生态系统文化服务及其指标体系[10-11]研究。在非综述性文章中, 生态系统文化服务价值货币化评估[12-13]、文化服务价值和供给-需求制图[14-15]是目前的研究热点。在文化服务的各功能分类中, 游憩功能[16-17]和美学功能[18-19]研究成果最为丰硕, 这也与人类对生态服务精神产品需求种类的增加而逐渐受到重视的情况相吻合。除此之外, 文化服务研究的意义和必要性也是学者关心的话题, 主要体现于文化服务在政府决策和政策制定过程中的辅助作用[20-21]。

由此可见, 生态系统文化服务的研究发展很快, 有必要进行系统梳理。为此, 本文运用文献研究法和统计分析方法, 通过收集和分析生态系统文化服务的学术文献, 综述生态系统文化服务的研究进展, 并预测未来的研究热点。

选取Web of Science数据库进行检索。该数据库是获取全球学术信息的重要数据库, 共收录了12400多种权威的学术期刊, 由SCIE、SSCI、A&HCI三大引文数据库和国际会议录引文索引组成, 内容涵盖自然科学、工程技术、生物医学、社会科学、艺术与人文等领域。

以“cultural ecosystem service”或“culture ecosystem service”为主题进行检索。截至2018年5月18日, 共检索到1700条记录。然后对所有记录进行筛选, 略去会议论文(proceedings paper)、社论材料(editorial material)、书籍章节(book chapter)、信件(letter)、翻印(reprint)、新闻记录(news item)、数据文件(data paper)等与研究关联度较小的记录, 最终选择1530篇样本文献作为分析数据。

每年生态系统文化服务的文献发表情况如图 1所示。根据发表的文献数量和重要的事件节点, 可将研究进展分为2个阶段：(1)萌芽期(1999—2011年), 这个时期关于生态系统文化服务的文献较少, 在1999到2004年每年发表不超过10篇, 但是2005年联合国《千年生态系统评估综合报告》发布后, 年度发表的文章稳步上升。该时期处于文化服务研究的探索阶段, 主要研究集中于文化服务的概念框架[22-23]。(2)成长期(2012—2018年), 这7年中, 年均相关文献发表数量达到183篇, 进入了成长期。研究热点也从萌芽期的概念框架研究逐步发展到更为具体的美学功能研究[24]、文化服务价值研究[25]、文化服务制图研究[26]、协同-权衡研究[27]以及文化服务的管理和应用方面[28]等。

利用VOSviewer软件分析样本文献的作者、标题、出版物、摘要等信息, 得到3类研究主题, 如图 2所示, 分别是“生态系统文化服务”、“多样性”和“决策”。可以看出, 3大主题之间也有着紧密的联系, 连接线的数量直接反映了各个子热点之间的关联程度。

不同时期研究热点有所不同。按照1999—2011年和2012—2018年2个阶段4127个热点关键词的统计, 不同时间段热点词如表 1所示。可以看出：两个阶段中, 生态系统、服务、管理、生态、多样性、城市和社会是共同的研究热点。在萌芽期的研究热点更倾向于从宏观视角来进行研究；而成长期阶段, 研究热点更多地集中于不同功能类型的文化服务研究, 因而针对性更强的案例分析方法多集中在此阶段。

进一步分析发现, 平均每篇文献有2.7个关键词, 其中“服务”和“生态系统”最为热点, 占到总数的31.77%, 是样本文献中研究的焦点。“城市”是生态系统文化服务研究最为热点的区域, 可能是因为城市对生态系统文化服务的需求最为迫切, 如图 3所示。

1530篇样本文献中共有作者6169位, 分别来自119个国家和地区, 其中美国、英国、德国、澳大利亚和西班牙国籍的作者数量分别排名前五位, 为431、257、181、151和132位。92.75%的论文都由两位作者及以上合作完成, 平均每篇文献4位合作者。发表 10篇及以上论文的作者有12名, 发表 5—9篇的有66位。发表 3篇及以上的291位作者一共发表了1290篇, 占到样本文献总量的84.31%。德国吕讷堡大学可持续发展学院的Martín-López Berta是发表论文最多的作者, 共发表了29篇, 其中以第一作者名义发表了3篇, 而德国弗莱堡大学的Plieninger Tobias是以第一作者发表最多的, 共发表了7篇, 所发表的22篇文章共被引用了562次。但是单篇论文被引最高的作者是中国香港特别行政区香港大学的David Dudgeon, 发表在Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society(2006, 81(2)：163—182), 题目是《Freshwater biodiversity: importance, threats, status and conservation challenges》, 该文献共被引用了1884次。

文献来源的主要机构见表 2。可以看出, 全球生态系统文化服务研究前十位的机构位于欧洲、东亚、北美洲以及大洋洲。这些机构都发表了25篇以上的论文, 其中瑞典的斯德哥尔摩大学发表了45篇文献, 位居第一。可能是因为欧美发达国家城市化水平已经很高, 经济结构也从工业主导转向服务业, 人民对生活水平要求越来越高, 对精神文化产品结构层次要求也越来越高, 所以欧美机构和研究者最关注生态系统文化服务。中国科学院发表了34篇文献, 列机构的第五位, 表明中国学者在该方向的研究并不落后。

1530篇样本文献共发表在378种期刊中, 其中排名前10位的期刊如表 3所示。

从表 3可以看出, 收录生态系统文化服务文献前10位的期刊占到样本文献总数的36.8%, 其中收录最多的Ecosystem Services, 近5年其影响因子平均达到5.866, 属于环境科学与生态学学科, 中科院分区为二区。另外, Ecology and Society、Ecological Economics、Ecological Indicators等期刊也越来越重视对生态系统文化服务的报道。

在目前关于生态系统文化服务价值估算中, 货币化一直处于主导地位。由于文化服务价值的无形性导致其难以被直接计算, 因而多采用主观性较强的价值评估方式来间接地反映其价值。货币化核算最早应用于1994年全球范围的生态系统服务价值的评估, 采用支付意愿法, 分别估算了海洋、海岸线、森林、湿地的文化服务价值(美元hm-2 a-1), 这篇文献的发表引起了研究者的广泛关注[3]。2002年, de Groot利用直接市场法、间接市场法、条件价值法分别给出了美学、游憩、精神和历史价值估算范围[29]。2006年, Jim采用调查问卷并发放虚拟支付卡的方式来计算城市绿地的价值, 这为城市绿地文化服务价值估算提供了一种新思路[30]。到目前为止, 文化服务价值货币化估算主要分为直接市场法、间接市场法、意愿调查法三大类。其中, 意愿调查法和间接市场法中的旅行费用法、享乐价值法常常用来估算美学及游憩价值。生态系统文化服务价值定量化核算的主要方法如表 4所示。

1530篇样本文献摘要中, 含有“value”、“valuation”和“monetary”的文献达到751篇, 占总样本的49.08%, 由此可见文化服务价值估算一直是研究的重点。但是, 由于文化服务产品种类多样, 数据收集一直是难点, 尤其是能直接计算文化服务价值的客观数据。为了解决客观数据缺失的问题, 通常以调查问卷的形式征询受访者的支付意愿, 以此价值来替代文化服务的价值。这种评估方式的优势在于可操作性强, 为不易获取客观数据的文化服务价值评估提供了估算途径, 但是不足在于主观性太强, 调研对象认知直接影响到估算结果。

评估不同功能类型的生态系统文化服务价值应该具有针对性, 例如估算城市绿地空间生态系统文化服务价值使用的方法或者模型不能简单套用于宗教精神类生态系统文化服务价值的计算中；不同区域不同自然环境下的生态系统文化服务价值大小也会有差异, 例如沙漠地区的水域游憩价值与降水丰沛地区水域游憩价值估算上也应该有差别；不同人口密度下的生态系统文化服务价值也会产生不同的结果, 例如人口过于密集的地区和人口稀疏的地区, 它们在分别计算生态系统文化服务某种功能的价值时, 由于人类感受的频次差异, 其价值估算也应差别化考量。不能简单地只通过评级、排序和空间分布来判定生态系统文化服务价值[36]。因此, 在进行定量化核算时针对于不同地域的不同生态系统文化服务类型进行单独计算效果可能会更好。

以“manage”、“management”和“policy”在1530篇样本文献中进行检索, 共有891条记录涉及到文化服务管理应用研究。从最早的海洋保护区的管理[37]到遗迹的管理[38], 文化服务的管理与应用研究一直贯穿始终。人类对生态系统文化服务产品的需求在一定时期内呈现持续上升的态势, 这是社会经济发展的必经阶段, 这要求文化服务功能需要朝着多元化方向发展。不断深挖文化服务功能的内在价值, 激发各功能的服务潜力, 使居民能够感受到文化服务功能带来的福祉提升, 这是进行文化服务管理应用的目标。文化服务提供了多种文化产品, 各个国家和地区的研究对象也不尽相同(表 5), 但是文化服务管理应用研究的最终目的是实现各系统之间的共赢。

在文化服务的应用研究中, 研究深度及广度仍需扩展。目前不少城市将历史文化底蕴深度挖掘, 并应用于城市公园的设计及建设中, 这是文化服务理论指导实践的典范, 但是在公园内部, 如何展示历史文化遗迹、如何以文化服务价值为标准设计和规划公园, 指导公园空间布局的研究仍然不足, 这是文化服务向纵深开展研究亟待解决的问题。

文化服务功能指标分类研究起源于1997年Daily[2]和Costanza[3], 后来De Groot[29]、Brown[48]、Plieninger[49]等数十位学者对文化服务指标体系展开过研究。研究者对生态系统文化服务功能的称呼多种多样, 如表 6所示, 有的称为“文化服务”, 有的则称为“信息功能”、“令人愉快和满足”、“社会文化成就”或者“精神需求”等, 但是其内涵基本相同, 都是从满足人类精神需求的角度出发, 细分其内在功能。

文化服务提供了多种多样的精神产品, 文化服务指标体系构建对价值评估有着至关重要的作用, 1530篇样本文献摘要中, 含有“indicator”、“framework”和“classification”关键词的文献达到459篇, 但是这些指标体系分布于特定的文化服务对象中, 如海岸线[57]、景观[58]、农业遗迹[59]。相对于建立全面的文化服务指标体系, 针对特定研究对象的指标分类成果更多。

根据对这些已发表的关于文化服务功能分类文献的研究, 我们可以发现研究者在进行分类时都带有较为明显的地域色彩或者主观倾向, 比如, 有的研究者认为一些地域特有的野生动植物或者遗迹能很好地代表生态系统文化服务[54], 但这会导致生态系统文化服务功能分类没有普适性, 不能较为全面地反映其内在功能。也有一些指标并不符合国内现状, 如将打猎梅花鹿列为文化服务指标之一[60]。因此, 需要在综合考虑生态系统文化服务功能特性的基础上, 详细而又全面地划分其类别, 尽可能地综合考量不同地域的景观特征、不同地区的经济发展水平、不同国家和民族的心理、不同宗教派别的信仰、不同国家的历史发展进程等方面, 建立一个全面的指标体系, 并不断优化调整, 形成一套相关领域专家学者高度认同的分类指标体系, 以促进生态系统文化服务功能分类的标准化。

关于文化服务制图, 最早可以追溯到1998年, 采用“概念感知制图”(Conceptual Content Cognitive Mapping (3CM))方式, 通过对23位森林管理利益相关者的访问, 发现了无形收益(美学、游憩、文化资源)维度[61]。随着计算机技术的发展和GIS软件的优化升级, 文化服务价值制图主要通过价值的可视化, 区域价值分布, 文化资源分布等方式表达, 其结果可以为区域保护决策与管理规划的制定提供辅助支撑作用。目前对文化服务的评估多是区域上静态的评价制图[62], 但是随着利益相关者视角的不断深入, 利用GIS进行公众参与式制图(Public Participation GIS)和参与式制图(Participatory GIS)逐渐成为生态制图的重要方式[63-64](表 7)。

以“mapping”、“GIS”、“PGIS”、“PPGIS”关键词在样本文献库摘要中检索, 包含以上4个词的文献共有195条, 其中制图方式主要是基于GIS平台, 结合利益相关者和受访者的调查结果, 进行现状制图。文化服务制图的难点在于如何在现状分析制图的基础上, 拓展预测性的制图。比如, 在文化服务产品供给-需求制图中, 以现状为依据, 并根据经济发展水平模拟出未来10年或者20年的文化服务产品供需情况, 而且这一预测过程容易忽略权衡问题。如果出现权衡问题, 是否又会影响到未来模拟情景的结果, 这需要考虑并在制图过程中反映出来, 这也是制图单一化、静态化可能带来的预测过程和结果的不确定性。

以“recreation”和“recreational”在样本文献中进行检索, 共有236条记录。在70个生态系统文化服务指标中, 有38个与游憩和生态旅游相关[11]。游憩价值的货币化估算成果最早发表于1999年, 采用市场和非市场法估算了海洋的游憩价值, 这为游憩功能的研究提供了新思路。随着旅行费用法、支付意愿法的普及, 游憩功能价值货币化估算方式不断增加。在GIS平台功能的支持下, 结合参与者、利益相关者、公众的意愿, 游憩制图研究也得到发展, 从现状制图到情景模拟制图都有了相关研究成果(表 8)。

以“aesthetics”和“aesthetic”在样本文献中检索, 共有126条相关文献, 其中, 关于美学功能的记录最早出现在2005年森林管理的文献中[77]。在文化服务产品中, 美学功能是最容易被感知的, 尤其是在湖泊、森林、草地、山地景观等特定的研究对象中。对美学功能的研究, 主要集中于：(1)美学感知, 以受访者感知到文化服务产品的美学存在为主要研究内容, 多采用问卷调查的形式；(2)美学功能评价, 多采用调查问卷的方式, 以受访者对评价对象美学感受强烈程度高低为评价依据；(3)美学功能制图, 依靠GIS展示美学景观热点区域分布(表 9)。在美学功能研究中, 美学感知研究成果最丰, 但是美学价值的货币化估算成果却较少, 可能是由于美学功能的无形性特点导致其货币价值难以估算。在已有的相关货币计算方法中, 主要采用支付意愿法来进行估算, 美学价值评估模型仍然处在不断探索中。

以Web of Science数据库筛选出的1530篇文献为数据源, 通过样本统计分析, 可将生态系统文化服务研究分为萌芽期和成长期两个阶段, 研究发现“生态系统文化服务”、“多样性”和“决策”是文化服务的3大研究主题；Martín-López Berta是发表论文最多的作者, Plieninger Tobias是最高被引作者, 瑞典的斯德哥尔摩大学是最活跃的研究机构, Ecosystem Services期刊登载的生态系统文化服务论文最多。通过对文献数据的挖掘和分析, 生态系统文化服务研究的热点将会集中于文化服务价值的货币化评估、文化服务的管理与应用、文化服务的指标体系、文化服务的价值制图、游憩功能和美学功能6大方面。