Экосистемные услуги () — блага, которые люди бесплатно получают из окружающей среды и правильно функционирующих экосистем (агроэкосистемы, лесные экосистемы, пастбищные экосистемы, водные экосистемы), являются неотъемлемой частью обеспечения чистой питьевой водой, разложения отходов и естественного опыления сельскохозяйственных культур и других растений.
Категории Все экосистемные услуги могут быть сгруппированы в четыре категории: Снабжение (provisioning). Например, производство воды и продуктов. Регулирование (regulating). К примеру, контроль климата и болезней. Поддержка (supporting). Например, круговорот питательных веществ и опыление сельскохозяйственных культур. Культура (cultural). К примеру, духовные и рекреационные блага.
История В то время как понятие зависимости человека от экосистем Земли восходит к началу существования Homo sapiens, термин «природный капитал» был впервые введен Э. Ф. Шумахером в 1973 году в его книге Small is Beautiful. Признание того, что экосистемы могут предоставлять человечеству сложные услуги, восходит, по крайней мере, к Платону (c 400 г. до н. э.), который понимал, что вырубка лесов может привести к эрозии почвы и высыханию источников. Современные представления об экосистемных услугах, вероятно, возникли, когда Марш в 1864 году бросил вызов идее о том, что природные ресурсы Земли безграничны, указав на изменения в плодородии почв в Средиземноморье. Только в конце 1940-х годов три ключевых автора — Генри Фэрфилд Осборн-младший, Уильям Фогт и Альдо Леопольд — способствовали признанию зависимости человека от окружающей среды.
В 1956 году Пол Сирс обратил внимание на критическую роль экосистемы в переработке отходов и переработке питательных веществ. В 1970 году Пауль Эрлих и Роза Вайгерт в своем учебнике по экологии обратили внимание на «экологические системы» и «самую тонкую и опасную угрозу существованию человека — потенциальное разрушение собственной деятельностью человека тех экологических систем, от которых зависит само существование человеческого вида».
Термин «экологические услуги» был введен в 1970 году в Докладе об исследовании критических экологических проблем, в котором перечислялись услуги, включая опыление насекомых, рыболовство, регулирование климата и борьбу с наводнениями. В последующие годы использовались различные варианты этого термина, но в конечном итоге «экосистемные услуги» стали стандартом в научной литературе.
Концепция экосистемных услуг продолжает расширяться и включает в себя социально-экономические и природоохранные цели, которые обсуждаются ниже. Историю понятий и терминологии экосистемных услуг по состоянию на 1997 год можно найти в книге Дейли «Природные услуги: зависимость общества от природных экосистем».
В то время как первоначальное определение Гретхен Дейли проводило различие между экосистемными товарами и экосистемными услугами, более поздняя работа Роберта Костанцы и его коллег, а также работа по оценке экосистем на рубеже тысячелетия свели все это вместе как экосистемные услуги.
Определение Согласно оценке экосистем на пороге тысячелетия 2006 года, экосистемные услуги — это «выгоды, которые люди получают от экосистем». В оценке также были определены четыре категории экосистемных услуг — поддержка, обеспечение, регулирование и культура, которые рассматриваются ниже.
К 2010 году в литературе появились различные рабочие определения и описания экосистемных услуг. Для предотвращения двойного учёта при аудите экосистемных услуг, например, Институт экономики экосистем и биоразнообразия заменил «вспомогательные услуги» на «услуги среды обитания» и «экосистемные функции», определяемые как «подмножество взаимодействий между экосистемной структурой и процессами, лежащими в основе способности экосистемы предоставлять товары и услуги».
Категоризация В докладе «Об оценке экосистем на пороге тысячелетия за 2005 год» экосистемные услуги определяются как выгоды, получаемые людьми от экосистем, и выделяются четыре категории экосистемных услуг, в которых так называемые вспомогательные услуги рассматриваются в качестве основы для услуг других трёх категорий.
Вспомогательные услуги К ним относятся такие услуги, как круговорот питательных веществ, первичное производство, почвообразование, обеспечение среды обитания и опыление. Эти услуги позволяют экосистемам продолжать предоставлять такие услуги, как снабжение продовольствием, регулирование наводнений и очистка воды.
Материальные потоки Следующие услуги также известны как материальные потоки экосистем:
продукты питания (включая морепродукты и дичь), сельскохозяйственные культуры, дикие продукты и специи; сырье (включая пиломатериалы, шкуры, топливную древесину, органические вещества, корма и удобрения); генетические ресурсы (включая гены улучшения урожая и здравоохранение); пресная вода; биогенные минералы; лекарственные ресурсы (включая фармацевтические препараты, химические модели, а также пробирочные культуры); различные виды энергии (гидроэнергия, биотопливо); декоративные ресурсы (включая моду, ремесла, ювелирные изделия, домашних животных, культ, украшения и сувениры, такие как меха, перья, слоновая кость, орхидеи, бабочки, аквариумные рыбки, раковины и т. д.).
Регулирующие услуги поглощение углерода и регулирование климата; хищничество; разложение и детоксикация отходов; очистка воды и воздуха; борьба с вредителями и болезнями; защита от наводнений.
Культурные услуги культурные (в том числе использование природы в качестве мотива в книгах, фильмах, живописи, фольклоре, национальных символах, рекламе и др.); духовно-исторические (в том числе использование природы в религиозных целях или в качестве объекта культурного наследия или природного наследия); рекреационный опыт (включая экотуризм, спорт на открытом воздухе и отдых); наука и образование (включая использование природных систем для школьных экскурсий и научных открытий); терапевтические (включая экотерапию, социальное лесоводство и терапию с помощью животных).
В 2012 году шла дискуссия о том, как можно было бы операционализировать концепцию культурных экосистемных услуг, как ландшафтная эстетика, культурное наследие, отдых на свежем воздухе и духовное значение для определения могут вписаться в подход к экосистемным услугам, которые голосуют за модели, которые явно связывают экологические структуры и функции с культурными ценностями и благами. Точно так же была проведена фундаментальная критика концепции культурных экосистемных услуг, которая опирается на три аргумента:
Основные культурные ценности, связанные с природной / культурной средой, зависят от уникального характера территории, который не может быть решен методами, использующими универсальные научные параметры для определения экологических структур и функций. Если природная / культурная среда имеет символические значения и культурные ценности, то объектом этих ценностей являются не экосистемы, а форменные явления, такие как горы, озёра, леса и, главным образом, символические ландшафты. Культурные ценности проистекают не из свойств, производимых экосистемами, а являются продуктом специфического способа видения в рамках данной культурной структуры символического опыта.
Общая международная классификация экосистемных услуг (CICES) представляет собой классификационную схему, разработанную для систем бухгалтерского учёта (например, Национальные счета и т. д.), чтобы избежать двойного подсчета вспомогательных услуг с другими службами обеспечения и регулирования.
Экология Понимание экосистемных услуг требует прочной основы в области экологии, которая описывает основополагающие принципы и взаимодействия организмов и окружающей среды. Поскольку масштабы взаимодействия этих сущностей могут варьироваться от микробов до ландшафтов, от миллисекунд до миллионов лет, одной из самых больших проблем является описательная характеристика энергетических и материальных потоков между ними. Например, площадь лесной подстилки, детрит на ней, микроорганизмы в почве и характеристики самой почвы — все это будет способствовать возможности этого леса предоставлять экосистемные услуги, такие как связывание углерода, очистка воды и предотвращение эрозии в других районах в пределах водораздела. Зачастую существует возможность объединения нескольких видов услуг, и могут также существовать дополнительные выгоды — один и тот же лес может служить средой обитания для некоторых организмов, а также для отдыха человека, что также является экосистемными услугами.
Сложность экосистем Земли ставит перед учеными сложную задачу, поскольку они пытаются понять, как переплетаются отношения между организмами, процессами и их окружением. Что касается экологии человека, то предлагаемая программа исследований для изучения экосистемных услуг включает следующие этапы:
Идентификация поставщиков экосистемных услуг (ПЭУ) — видов или популяций, предоставляющих конкретные экосистемные услуги, и характеристика их функциональных ролей и взаимосвязей; Определение аспектов структуры сообществ, влияющих на функционирование ПЭУ в их природном ландшафте, таких как компенсаторные реакции, стабилизирующие функцию, и неслучайные последовательности вымирания, которые могут её разрушить; Оценка основных экологических (абиотических) факторов, влияющих на предоставление услуг; Измерение пространственных и временных масштабов ПЭУ и их сервисов, на которых они работают. В последнее время была разработана методика для улучшения и стандартизации оценки функциональных возможностей ПЭУ путем количественной оценки относительной важности различных видов с точки зрения их эффективности и численности. Такие параметры дают представление о том, как виды реагируют на изменения в окружающей среде (например, хищники, доступность ресурсов, климат), и полезны для выявления видов, которые непропорционально важны при предоставлении экосистемных услуг. Однако критическим недостатком этого метода является то, что он не учитывает эффекты взаимодействий, которые часто являются одновременно сложными и фундаментальными для поддержания экосистемы и могут включать в себя виды, которые не всегда легко выявляются в качестве приоритетных. Тем не менее, оценка функциональной структуры экосистемы и объединение её с информацией об индивидуальных видовых признаках может помочь нам понять устойчивость экосистемы в условиях изменения окружающей среды.
Многие экологи также считают, что предоставление экосистемных услуг может быть стабилизировано с помощью биоразнообразия. Увеличение биоразнообразия также приносит пользу разнообразию экосистемных услуг, доступных обществу. Понимание взаимосвязи между биоразнообразием и стабильностью экосистемы имеет важнейшее значение для управления природными ресурсами и их услугами.
Гипотеза избыточности Понятие экологической избыточности иногда называют функциональной компенсацией и предполагают, что более чем один вид выполняет определённую роль в экосистеме. Более конкретно, он характеризуется тем, что конкретный вид повышает свою эффективность в предоставлении услуг, когда условия напряжены, чтобы поддерживать совокупную стабильность в экосистеме. Однако такая повышенная зависимость от компенсирующего вида создает дополнительную нагрузку на экосистему и часто повышает её восприимчивость к последующим нарушениям. Гипотезу избыточности можно обобщить следующим образом: «избыточность видов повышает устойчивость экосистем».