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2024 , Vol. 79 >Issue 1: 134 - 146

DOI: https://doi.org/10.11821/dlxb202401009

研究综述

生态系统服务视角下的社会—生态系统耦合模拟研究进展

  • 高阳 , 1 ,
  • 沈振 2 ,
  • 张中浩 1, 3 ,
  • 熊巨华 , 1
展开
  • 1.国家自然科学基金委员会地球科学部，北京 100085
  • 2.中国农业大学土地科学与技术学院，北京 100193
  • 3.河海大学地理与遥感学院，南京 210098
熊巨华(1966-), 男, 湖北天门人, 博士, 研究员, 主要从事自然科学基金管理工作。E-mail:

高阳(1985-), 女, 北京人, 博士, 副研究员, 主要从事综合自然地理学及自然科学基金管理工作。E-mail:

收稿日期: 2023-09-21

  修回日期: 2023-12-05

  网络出版日期: 2024-01-29

收起

Advance in simulation of social-ecological system coupling under the perspective of ecosystem services

  • GAO Yang , 1 ,
  • SHEN Zhen 2 ,
  • ZHANG Zhonghao 1, 3 ,
  • XIONG Juhua , 1
Expand
  • 1. Department of Earth Sciences, National Natural Science Foundation of China, Beijing 100085, China
  • 2. College of Land Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
  • 3. College of Geography and Remote Sensing, Hohai University, Nanjing 210098, China

Received date: 2023-09-21

  Revised date: 2023-12-05

  Online published: 2024-01-29

Fold

摘要

社会—生态系统是社会子系统和生态子系统及其交互作用的集合，明晰生态环境与人类社会间的相互作用，预测人地系统变化并支撑管理决策，是多学科领域交叉的共性难题。生态系统服务研究框架为揭示社会—生态系统中各要素的传导与作用提供了新的视角。本文从这种新视角出发，沿“生态系统供给—耦合人类干预—促进社会发展”这一脉络，总结了生态系统服务视角下现有的社会—生态系统耦合模拟方法研究进展及趋势。研究发现，在生态系统服务级联传导研究中，已经由关注“自然生态系统对社会经济系统的影响”转变为关注“生态系统和社会系统的交互作用和互馈机制”；研究内容上，从关注“生态系统和环境效应的变化”向关注“社会系统及其对不同群体活动的影响效应”转变；研究重点逐步从明晰耦合系统“内在机理与动力机制”的理论探究走向“优化与调控策略”的应用实践。开展自然和人文过程并重、空间明晰的社会—生态耦合模拟，以及全面科学地认识复杂系统内部相互作用与反馈，是未来耦合模拟中亟待突破的重点。

关键词： 生态系统服务; 社会—生态系统; 耦合模拟; 研究进展

本文引用格式

高阳 , 沈振 , 张中浩 , 熊巨华 . 生态系统服务视角下的社会—生态系统耦合模拟研究进展[J]. 地理学报, 2024 , 79(1) : 134 -146 . DOI: 10.11821/dlxb202401009

Abstract

Social-Ecological System (SES) is a collection of social subsystems, ecological subsystems, and the interactions between them. It is a common difficulty of cross-multidisciplinary fields to predict the changes in human-earth systems and support the relevant management decisions through clarifying the interaction between the ecological environment and human society. The framework of ecosystem service provides a new perspective for revealing the transmission and the role of various elements in SES. Taking ecosystem service as an entry point, this study follows the context of "Ecological System Supply-Ecological Coupling Human Intervention-Promoting Social Development". And the research progress and trends of existing coupling simulation methods related to SES are summarized. This article argues that in the conduction research of the ecosystem services cascade, the academic cognition has emphasized the "impact of natural ecosystem to social-economic system" rather than the "interaction and feedback mechanisms for ecosystems and social systems". In terms of research content, scholars have trsnsformed their focus from "changes in ecosystems and environmental effects" to "social-economic system and the effect on different groups". The focus of research has shifted from the theoretical inquiry of the "internal mechanism and power mechanism" to the applied practice of "optimization and regulation strategy" among the coupling systems. Future research of SES should strengthen the simulation of social-ecological coupling with equal emphasis on nature and humanities. It is the focus of breakthroughs to comprehensively understand the internal interactions and feedback of complex systems.

Key words： ecosystem services; social-ecological system (SES); coupling simulation; research advance

1 引言

社会—生态系统是社会子系统和生态子系统及其交互作用的集合，系统中各要素之间存在复杂的耦合关联[1-2]。长期以来，人们对这种关系的认识不够全面，过分强调社会经济发展破坏了生态系统的稳定，产生了严重的生态后果，对社会经济也形成了巨大冲击。为全面认识这种关系，需要寻找自然要素与人文要素交叉综合的途径，是具有挑战性的议题[3]。现有研究从组织、时间和空间等多个维强调社会—生态耦合系统动态过程[4]，但缺乏耦合接口，在一定程度上忽略了系统内部要素的相互作用。生态系统结构、功能及生物多样性在人类活动的参与下转化为服务，而经济活动必须在一定的空间进行，且依赖生态资源的供给，凡是人类活动可以达到的生态系统，都被纳入人类经济活动的范围，打上了人类劳动的烙印，二者间存在着紧密的互馈互促耦合关联。因此，生态系统服务研究框架为人地关系的认知和理解提供了新的视角，成为连接社会子系统与生态子系统的重要桥梁[5]。
目前，已有大量研究通过模型模拟[6-7]、案例研究[8]等途径，建立“结构—功能—服务—惠益—价值”的级联框架[9-10]，从生态系统服务视角出发研究社会—生态关联过程的合理管治和调控路径。通过这些级联过程，人类可以追溯社会发展中最需要自然贡献的环节，以及承受着自然恶化带来最大负担的行为主体[11]，从而建立“科学—技术—决策”体系，以遏制自然的恶化。但现有研究多以提出概念框架和定性描述为主，对生态系统服务如何与系统中其他要素相互作用，其影响如何传递和表达等问题，还缺乏系统的、宏观的把握，其最大的困难源自统一框架下社会子系统与生态子系统的科学度量与整合模拟。
现有的人地关系模拟中，传统的地学过程模型以对自然的模拟见长，精于刻画生态系统服务的产生、运输和空间分布，难以表现生态系统服务对社会经济生产的贡献；以空间格局为导向的地学统计模型简单易行，但难以进行定量归因分析和未来情景预测[12]；部门经济学模型则依靠结构模型刻画不同区域和部门间的投入、产出和贸易，重社会属性而轻生态属性，对空间的表达也不充分；传统一般均衡理论以刻画各产业部门间的投入产出关系见长，但依赖于市场价值评估体系；为尚不具有市场价值形成机制的生态系统服务进行价值评估的方法还不成熟。上述局限成为社会—生态系统研究的关键制约因素。因此，发展既能较好刻画市场机制，又能完整表达自然生态和空间属性的定量化耦合模型非常关键[13-14]。这既是丰富人地关系理论建构的重要途径，也是促进地理学自然与人文多过程耦合、从要素综合走向系统综合的重点突破方向。基于此，本文梳理了生态系统服务视角下社会—生态系统耦合模拟方法研究进展，从人地双向互动出发剖析复杂系统内部相互作用与反馈，增进对人地关系的理解。

2 生态系统服务视角下的社会—生态耦合关联

社会—生态系统，又被称为复合人—地系统或人与自然复合系统，是涵盖人类与环境的一个或多个社会子系统、生态子系统交互作用形成的耦合系统。它既有社会系统和生态系统的基本特性，又具有不同于社会系统或生态系统的结构和功能[5]。在气候变化和人类活动等诸多不确定因素的共同影响下，社会—生态系统的复杂性、非线性、不确定性和多层嵌套等特性进一步突出，理解社会—生态耦合关联及动态演变作用机制显得尤为重要。
由生态系统产生，为人类福祉做出贡献的终端自然组分称为生态系统服务，常在人类干预的辅助下形成[15]，其强调在生态环境过程、人口增长、社会经济发展等多重约束和限制下，生态系统为人类社会做出贡献的能力[16⇓-18]。社会—生态系统的形成与发展，既不能忽视生态系统的本底供给，也不能小觑人类干预的作用。
生态系统服务产生于自然环境，作用于人类社会[19]，其与人类干预的结合存在多种形式。其中，供给服务常在人类的管护或工程建设下形成生态产品直接进入市场交易；调节服务多体现为生态系统功能传导过程对人类的惠益；文化服务多形成人类在自然存在中的主观体验与认知；支持服务则为其他生态系统服务的实现提供了必要条件。调节、文化和支持服务一般不直接进入市场交易，而是通过“非实体”的形式提升人类福祉（表1）。
表1 生态系统服务视角下的社会—生态间关联示例

Tab. 1 Examples about social-ecological association from the perspective of ecosystem service

生态系统服务 人类干预程度
低 中 高
供给服务 粮食生产[20-21] 自然态种植 现代小规模低密度有机种植 现代高化肥、杀虫剂投入的种植业
畜牧生产[22] 纯自然游牧 季节性游牧 圈养
淡水供给[23] 天然泉水 传统蓄水池供水 水库供水
调节服务 洪水调蓄[24] 河岸森林和其他水生植被，洪泛区 自然沟渠供水 硬化沟渠供水
传粉[25] 野生昆虫传粉 蜜蜂养殖传粉 大型养殖商业授粉
文化服务 审美服务[26] 荒野旅游 半自然区域旅游 城市公园旅游
早期研究中，研究者多将生态系统服务看作自然向人类传导的部分[27]。随着研究的深入，越来越多的学者意识到生态系统服务受生态系统与人类互动的影响，逐渐重视生态系统服务产生过程中的非自然投入，如化肥、农药、人类劳动等[15]。Masterson等[28]提出可以使用生态系统服务概念作为串联，强化人类主观能动与自然有效投入下的社会—生态整体化管理。使用生态系统服务作为桥梁，Boerema等[29]构建了连接生态系统与社会经济系统的供需评估框架，强调社会—生态动态演进中的可持续性。研究方法上，de Vos等[30]挖掘了5222篇社会—生态系统文献中使用的311种方法，发现历史重建、深度访谈、问卷调查是最常用的3种方法。多学科交叉方法已经成为本领域研究的趋势[31]，如贝叶斯网络[32]、博弈论[33]、投入产出法[34]等。从区域上看，已有全球、区域、国家等不同尺度的研究[35-36]。其中在数据缺乏的地区，Rocha等[37]使用有限的公开统计，通过生态系统服务簇识别了非洲沃尔特河流域不同类型的社会—生态系统。Matias等[38]针对土著部落，以传粉服务为核心分析了以养蜂为生的菲律宾巴拉望部落社会—生态系统的运转过程。
总体来说，生态系统服务为社会—生态间耦合关联研究提供了新的理论支撑。通过服务的流动，自然的供给传递至人类社会形成惠益，而人类的行为决策机制也可以对自然加以反馈调节，最终实现可持续发展目标下的社会—生态协同提升。生态系统服务流的提出也有助于分析服务在不同尺度的社会—生态系统之间的供需流关系，已经被学界广泛关注。生态系统服务被认为是“综合管理社会—生态复杂系统的最好手段之一”[39]。但也应看到，由于社会—生态间耦合关联内涵广泛、要素繁多，在使用生态系统服务手段界定社会—生态系统边界[40]、度量演化过程[41]、实施影响评价[42]等方面仍具有较大的探讨空间。寻找具有针对性的理论模式，开展可定量化的仿真模拟，是提升研究可操作性的重要抓手[43]。

3 生态系统服务视角下社会—生态耦合关联模拟

3.1 社会—生态耦合关联方法概述

社会与生态间关联存在复合性、复杂性和可变性[44]。地理学中的“耦合”强调生态系统与社会系统之间复杂的相互依赖、相互作用、相互影响、相互适应的过程[45]。在整合框架下模拟复杂的地表过程和人类活动，是地理学从概念模型走向定量表达的关键[46-47]。使用模型对其中的实物、现象、过程进行系统的简化描述或其部分属性的仿真，是深化自然和人文要素间相互作用认知、提升地理学综合研究水平的重要手段[48]。为解决生态与社会要素属性不一、量纲不同、无法融合等问题，大量研究使用货币化[49]、质量化[50]、空间面积化[51]、能值化[52]、㶲值化[53]等方法作为关联的耦合接口，将不同质的子系统变换成为统一的量纲（表2）。
表2 社会—生态耦合关联量纲转化方法概况

Tab. 2 Outline conversion methods about the social-ecological coupling correlation

方法 途径与原理 优势 局限
市场价格法[59] 直接观察市场价格 通用、可观测 生态产品与服务通常不能进行市场交易
条件价值评估法[60] 调查问卷 直接、具体 实施费用高；虚拟市场的错误估值
物质流分析[61] 定量系统的物质和能量的输入、迁移、转化、输出过程 直接反映资源损耗和环境退化 数据可得性的限制；不利于研究间的比较
生态足迹法[62] 面积化方法比较生态足迹-承载力间差异 具有可比性、结果形象、容易理解 生态偏向性；忽略经济、社会、技术等作用以及人类的满意程度
能值分析[63] 以太阳能值为标准衡量不同产品与服务 热力学方法为能量流、物质流、价值流之间的转换提供了途径；避免指标体系与权重主观性 能值形成的时间尺度以及能值的分配问题难以把握
㶲值分析[53] 能量=㶲+熵，㶲明确生态经济系统的物质能量转化途径、损耗水平 㶲转换率存在应用“平均值”的误差
然而，相比于分离系统，耦合系统的多要素集成与复合功能度量更具难度，不仅要素间不可比较，而且还存在多要素相互交织、难以分割的问题[54]，有时不能依靠简单的单一接口连接，需要同时耦合格局与过程、自然与社会等多个方面[46]。当前，使用货币价值方法开展生态系统核算，将结果与社会经济系统进行比较是最常用的耦合方法。但特定的生态系统和单个物种常常受到生态阈值的威胁，而生态阈值具有内在的不确定性，使货币估值存在很大问题[55-56]。此外，币值化还存在方法不统一、主观成分高的争议。部分地区自然资本估值的结果是区域GDP的数十倍乃至百倍，这对实践的指导意义非常有限。此外，非货币价值的量化在实践应用中也存在一定困难。强化社会—生态系统中的环境外部性的度量，与生态模型进行耦合衔接以提高模型的空间显性表达，探寻基于过程的定量模拟与多途径耦合仍旧是地理学综合研究的学术增长点[57-58]。

3.2 生态系统服务视角下的社会—生态系统耦合模拟

生态系统服务是人类生存发展必不可少的物质基础[4]，人类可以通过调节和管理来改善生态系统[64⇓-66]，进而强化服务供给，提升人类福祉。因此，以生态系统服务为重要切入点，可以沿“生态系统供给—耦合人类干预—促进社会发展”这一脉络，探寻复杂社会—生态运行过程中自然与人文要素的传导，剖析生态系统服务与劳动力、技术、金融资本和机构的共同生产过程[67]。当前，针对各类服务在社会—生态系统中的传导，已有大量研究从理论构建、模型模拟、案例分析等多途径展开，为社会—生态关联过程的合理管治和路径调控提供参考。

3.2.1 供给服务在社会—生态系统中的耦合传导模拟

供给服务作为最基础的生态系统服务，与人类关系最为密切，直接影响居民福祉，也关乎区域生态安全和社会经济发展质量，影响着社会—生态系统内部耦合关联。自然生态系统为人类提供食物、医药、薪材及其他生产生活资料，能够给人类带来直接利益。其中，自然资源中的水、粮食、土地资源等常被视为社会—生态系统的重要的支撑。在水供给服务上，邓群等[68]通过货币化的耦合方式，构建了一个水资源扩展的环境可计算一般均衡模型，将生态环境系统中最活跃的水要素进行货币化转换，内化至社会经济系统，定量分析供水行业和废污水行业对社会产出的影响，为制定水资源政策提供支撑。在土地供给服务上，Weng等[69]考虑了土地资源的异质性，对土地资源进行了价值化估计，量化了不同的土地转化情景下物燃料扩张对国内粮食安全的潜在影响，提出了土地利用管理和原料选择的可持续方法，最大限度发挥生物燃料扩张的协同作用，从而避免对土地资源和粮食安全的负面影响。邓祥征等[70]同样通过货币化方式，将土地价值作为生产要素之一，探讨了华北地区干旱对中国主要农产品市场价格变动的影响。除探讨单一的供给服务外，也有研究将不同类型的供给服务联结，如Ghodsvali等[71]将食物—水—能源3类供给服务视为一个整体，开发了一个社会—生态关系系统治理的综合评估框架，使用多层次分析进行综合系统治理打分，进而量化食物—水—能源供给服务对社会和生态的影响，并可视化人与自然动态互动对城市造成的生态系统服务供应链风险。

3.2.2 调节服务在社会—生态系统中的耦合传导模拟

生态系统除了提供人类生存与发展所需要的各类资源，还创造与维持了地球的生命支持系统，形成人类生存所必需的环境条件。这一部分非实体的服务以间接的方式影响人类福祉，并在社会—生态系统中进行传导。在传导过程中，为分析沿海湿地河流泛滥期间的调节生态系统服务，Rojas等[72]将大都市地区沿海湿地河流溢流造成的洪水危险区与其他城市化情景下的防洪生态系统服务联系起来，通过基于洪水影响的土地价值估算，为利益相关者提供了衡量标准，以货币化的形式具体提供了基于自然的解决方案，可以显著降低洪水风险以及对社会和基础设施的影响。从产业关联的视角出发，宁思雨等[73]利用洪涝灾害的直接经济损失数据计算了不同产业部门受灾害冲击引起的直接与间接经济损失，对准确评估生态环境灾害对区域的社会经济损失具有重要意义。在具体要素处理上，Carbone等[74]将鱼类栖息这一非市场化的服务纳入一般均衡模型，通过300次的一致性检验确定了栖息地服务与其他要素间的替代弹性。Katumo等[75]回顾了传粉生物多样性在自然和农业生态系统中的作用，发现不同的传粉者在通过生态监测促进环境安全方面至关重要，传粉多样性在环境变化和气候扰动期间加强了传粉服务，减轻了花粉的限制，进一步在提供与粮食安全相关的基本生态系统服务方面发挥的关键作用，最终为人类福祉做出积极贡献。

3.2.3 文化服务在社会—生态系统中的耦合传导模拟

生态系统文化服务作为人类在自然存在中形成的主观感知与体验[76]，通过人类与自然之间的相互作用共同产生。文化服务把不同群体对自然系统的直接认知与体验感悟相互联系起来，其核心是人与自然之间的情感连接。它既可以作为非物质收益直接作用于人的精神层面，又可以与经济产业相结合共同作用于社会—生态系统。相比较供给和调节服务，文化服务往往被人们直接感知，因而在社会—生态系统中的耦合传导不易量化。基于调查问卷和网络大数据的方法常常被用来研究文化服务在实现城市环境正义和人类福祉方面的传导作用[77]。Yang等[78]利用区间阈值法分析公园规模与服务之间的关系，评估不同发达地区休憩服务效率阈值的区间变化特征，提出城市公园的休憩服务受到公园规模和社会经济发展的剧烈影响。Katumol等[75]发现许多传粉物种（例如蜜蜂和蝴蝶等）不仅在监测环境污染、帮助病虫害方面发挥了积极作用，还在提供社会文化利益和审美价值方面被高度认可。具体来说，传粉者自古以来就与人类互动紧密，并在全球众多文化中占据着不可或缺的地位，审美价值则广泛体现在旅游实践以及艺术象征中。Mueller等[79]为了调查森林流域恢复的潜在非市场效益，将视域分析纳入森林恢复的支付意愿中，为政策制定者和管理者进一步了解森林恢复的公共利益提供了有力参考。

3.3 基于生态系统服务的社会—生态系统情景预测

使用模型整合和传递性质各异且不断变化的生物物理和社会数据，预测系统过程变化并形成优化治理决策，是社会—生态耦合研究的服务出口[80]（图1）。生态系统服务视角为社会—生态间关联研究提供了新的切入点，基于情景假定，通过不同服务在社会—生态系统中的多主体相互作用模拟可为生态补偿[81]、产业结构调整[82]、土地利用规划[83]等政策的实施提供支撑。
图1 生态系统服务视角下的社会—生态情景模拟概念框架

Fig. 1 Concept framework of social-ecological scenario simulation under the perspective of ecosystem service

3.3.1 自然环境演变下的社会—生态系统情景预测

从生态子系统出发，模拟全球气候变化、突然性灾害等自然环境变化给社会—生态复合系统带来的影响，从而为政府可持续发展决策提供帮助。Zhang等[84]通过构建理论框架，将涵盖降水和极端气候信息的地球系统模型耦合至社会经济模型中，模拟了极端气候事件对未来工业经济系统带来的突发经济影响，并预测了气候经济损失的波动性和动态持续冲击性。雷欣等[85]通过构建动态随机一般均衡模型，发现气候变化将直接影响农业部门的产出，进而对其他部门产生溢出效应，显著影响了中国宏观经济周期。通过开发将性别考虑在内的可计算一般均衡模型，Escalante等[86]采用自上而下的方法模拟预测了玻利维亚气候灾害对不同地区妇女福祉和粮食安全的潜在影响，提出了气候灾害导致的社会经济影响在男性和女性之间的差异及其地域差异，建议应考虑最弱势群体的特定部门投资和行动，为当地政府在制定气候适应策略方面提供政策支撑。Shibusawa[87]基于多区域的投入产出表，通过构建动态空间一般均衡模型，模拟了中国渤海经济圈大地震对中国区域和整体经济的影响，并进一步通过设置3种情景，预测了地震前后对工业投资和制造业流动的动态和空间影响。

3.3.2 社会变化下的社会—生态系统情景预测

人类活动主导的社会变化更容易被估计和调控，因此，情景预测被更加广泛的应用于人类行为对社会—生态系统的治理成效评估、政策优化等研究。如邓祥征等[88]使用动态可计算一般均衡模型，提出了内蒙古乌梁素海面源污染短、中、长期不同阶段氮磷分期调控策略。Wang等[89]耦合水土供给服务，模拟了自然降水减少、城市化进程增加经济产出、政府建设节水工程3种情景下甘肃水利设施建设的综合影响，发现工程建设尽管在短时间内由于大量的资金投入降低了居民的福祉，但在5年内可提高生态与经济效益。Jin等[90]将人类对于生态系统服务的需求纳入优化政策模拟框架，得到的土地分配建议可直接支撑地方政府决策。Zhang等[91]从黑河流域的水资源供需两方面开展模拟，提出了黑河中游和下游间的水量分配方案。
总之，将生态系统服务与社会经济模型相结合，开展情景预测独具优势，既可以模拟自然环境变化给系统带来的影响，又可以模拟多主体间相互作用，量化人类行为对系统的治理成效。此外，开发服务扩展的可计算一般均衡模型强化了传统模型中较为薄弱的环境外部性表达，为双向调节人地关系提供了支撑。尤其在短期工程建设与中短期生态效用、域内人类活动与域外效应的综合评判方面，开展服务视角下的社会—生态情景预测可为政府优化治理决策提供帮助。

4 总结与展望

4.1 结论

地球上所有人类活动均发生在自然和社会经济系统交互作用连续体的某一处[54]。生态系统服务是理解区域社会—生态间关系的新视角，已经形成了较为坚实的研究基础，其本质是以人类需求为核心，以生态系统服务供给为基础，以社会各部门生产为途径，同时通过人类行为管护自然，即通过“人”（人类活动）—“地”（生态系统服务）—“业”（社会生产）三维的耦合调控推动社会—生态系统的发展。纵观既有研究，主要呈现以下3个特点：
（1）人类活动的干扰及管理对生态系统物质能量循环产生影响，生态过程受到人类活动的影响并作用于区域社会经济过程。在生态系统服务级联传导研究中，越来越多的学者意识到生态系统服务同时受到生态系统与人类互动的影响，通过服务的流动可以将自然有效供给与人类决策机制相联系，人类的行为决策机制可以反过来影响生态系统服务的供给。学界认知也已经从自然生态系统至社会系统的“单向影响”转变为强调两者间的“交互作用和互馈机制”。
（2）自然环境演变和人类活动主导的社会变化引发不同的社会—生态效应。不论是直接进入市场交易的供给服务还是通过“非实体”的形式提升人类福祉的调节、文化和支持服务，都会受到极端气候变化、突发性自然灾害的影响。随着人类干预的社会—生态效应愈发明显，研究侧重关注人类技术和资本的投入和社会经济系统的变化，由此引发的社会公平问题也已经逐渐被重视。这标志着研究从关注“生态系统和环境效应的变化”向关注“社会系统及其对不同群体活动的影响效应”转变。
（3）耦合研究为揭示复杂交互作用机理提供了有效手段，而基于生态系统服务的社会—生态间耦合关联研究逐渐成为提升生态系统和社会经济系统交互作用和互馈机制的较好途径。在构建深入的、交叉的和综合的自然与人文要素耦合框架中，通过多途径耦合实现具有市场价值和非市场价值不同类型服务的内化，减少自然要素价值化的不确定性，是当前的技术难点。这一内化过程也是将自然对人类的真正贡献纳入经济理论和实际决策中的过程。这意味着研究逐步从明晰耦合系统“内在机理与动力机制”的理论探究走向“理论探究”与“应用实践”并重，同时对于“理论探究”中的机制与机理探究更为重视，以切实支撑实践需求。

4.2 讨论

在社会—生态间的耦合连接上，目前基本采用货币化的服务与部门生产相结合的方式开展。水土要素和供给服务因具有较为成熟的市场价值，是目前社会—生态关联中最常用的耦合途径。但若仅关注此类可控要素的投入，会忽略其他生态因素的影响，夸大了经济产出的效果[92]，这是当前研究的不足之处。再者，除供给服务外，其他服务基本没有成熟的市场化交易，其价值多取决于一个社会愿意为保护这些服务而进行的权衡[93]，受价值观、感知、制度和权力关系等各方面影响[94]。有研究发现，从土地等自然资源利用中获得较大经济利益的人，如政策制定者和消费者，往往不是遭受退化后果最严重的人[95]，相对贫困的弱势群体由于对自然依赖度高，其利益反而会遭受较大侵害。此外，生态系统服务不单直接作用于社会生产过程，也与居民收入、资本积累等紧密相关，还有部分服务的作用是间接的。因此，如何在综合研究中涵盖各关键生态过程，降低生态要素价值化评估的不确定性，探究各类产品与服务在不同社会经济部门间直接或间接的多过程传导路径及居民群体间的响应差异，仍是服务视角下社会—生态关联研究中的重点和难点。
因此，未来亟待开发基于过程的多要素综合模型，通过平衡自然生态需求和社会经济需求，将两者作为一个整体系统纳入到统一的模型体系中，开展社会—生态多过程耦合模拟。分别厘清区域生态子系统和社会子系统的内部过程是开展系统耦合模拟的前提。通过了解生态过程和社会经济过程中各个要素间的关联联系，进而识别两个子系统之间起到关联作用的关键要素。在此基础上，依靠较为成熟的手段和方法对子系统内部过程及系统间的耦合关联进行定量评估。尤其在生态系统和社会经济系统衔接的过程中，需要选取合适的方法作为关联的耦合接口，将生态过程和社会经济过程中要素属性不一、量纲不同的结果通过不同类别的转换和参数设定，使得两个不同质的子系统可以相互融合。需要注意的是，耦合的概念不同于关联，后者着重于某个系统变化而带来的其他系统随之变化的传导过程，而耦合是不同性质的系统之间存在的复杂的相互依赖、相互作用、相互影响、相互适应的过程。一方面，生态系统的变化能够影响社会经济系统，另一方面，社会经济系统的影响也会传导至生态系统。因此在社会—生态系统的耦合过程中，核心问题是构建服务视角下的社会—生态多过程耦合理论框架，通过定性和半定量的方法识别服务在系统中的基本传导路径及社会—生态多过程耦合接口，以便开展自然和人文过程并重、空间明晰的社会—生态耦合模拟，全面科学地认识复杂系统内部相互作用与反馈。在研究内容上，除目前已识别的社会经济后果的性别差异及地区响应外，未来可进一步考虑和关注社会—生态耦合过程对弱势群体及社会公平的影响等问题。在研究尺度上，需要从邻域效应发展为远程耦合，从局地尺度拓展到全球尺度。
最后，政策的优化调控是进行系统耦合研究之后的应用导向和出口。在政策实施上，通过开展自然环境演变及社会变化共同作用下的情景预测，可以同时分析生态环境与社会经济等多个因素，模拟政策变动对多个子系统的冲击效果及实施成效。传统经济模型对于环境的外部性表达较为薄弱，而基于生态系统服务拓展的社会—生态多情景预测，可以解释生态系统服务对区域生态治理政策的响应机制和影响传递路径，进而设计相应的社会—生态耦合调控实施方案，在探寻保障区域长效稳定发展的优化调控路径中独具优势。在情景预测模拟中，通过对多个经济主体的行为设定，用多个方程联系形成的系统模型来描述供给、需求以及市场关系，从而定量分析服务与经济系统中各个部门之间的相互作用。在此过程中，关键服务的选择直接关系到社会—生态系统影响的传导路径；此外，具有市场价格的服务如何从传统部门中剥离以及系统中服务和部门变化趋势和阈值范围的确定，都是明晰关键生态系统服务在社会—生态多过程耦合中的作用机理和关联传导路径，实现复合系统的定量模拟和预测的重点和难点。综上，通过设置不同前提假设下的政策情景，模拟和预测未来生态过程和社会经济过程的变化及系统间的耦合关联。对比评估不同环境治理政策情景下的社会—生态综合效应，以及同一政策情景下不同区域的响应差异，才能优选分区调控治理策略，切实指导现实的政策制定，最终实现生态与社会间的多过程耦合。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
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