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RCR: 关于全生命周期(LCA)和生态系统服务(ES)的研究综述
作者:FLEW Group 来源: 发布时间:2021年11月26日 点击数:

文章导读:


生态系统服务(ES)研究与生命周期研究(LCA)研究尽管具有相同的研究目的——环境的可持续性,但在几十年的时间里几乎演变为了两个完全不同的学术领域且交集甚乏。鉴于此来自密歇根大学的Calli P. VanderWilde 和Joshua P. Newell等学者在国际知名期刊Resources, Conservation & Recycling 上发表了题为Ecosystem services and life cycle assessment: A bibliometric review的综述文章总结了当前ES与LCA结合现状以及未来的发展趋势。本文的目的有两个:描述ES和LCA学术群体之间互动的性质和程度,并量化学者在关系中所涵盖的生物ES主题的广度和深度。我们使用书目技术来揭示被引用最多的论文和它们之间的共同引文模式,以便绘制ES和LCA字段的一般图景,并确定连接它们的文章。沿着这些路线,我们评估和记录特定学科、思想传统和思想随时间的演变(和重要性)。然后确定位于 ES-LCA 研究交叉口的关键出版物,并系统地探索和清点其内容。通过这项研究解决了四个问题:

1)ES 和 LCA 领域的研究人员在何种程度上相互作用,在什么智力基础上互动?

2)哪些类型的 ES 正在被纳入 LCA 研究,缺少什么?

3)哪些因素限制了 ES 会计和 LCA 的整合,并可以做些什么来解决这个问题?

4)LCA 中关于 ES 的未来哪些工作领域看起来特别有前途或紧迫?


中文摘要:


本文采用文献计量制图和网络分析方法,回顾了生态系统服务(ES)和生命周期评价(LCA)的几十年研究。这项研究揭示了这两个学术领域是如何演变成截然不同的领域,尽管有着共同的环境可持续性目标,却几乎没有互动。在评估超过56,000份出版物时,我们仅确定了91项生命周期评价研究,这些研究以有意义的方式整合了生态系统服务。我们根据生态系统服务标准化系统——国际生态系统服务共同分类(CICES)——以及生命周期评价中点和终点的使用,进一步对这些论文进行了分类。生命周期评价的研究集中在相对较少的生态系统服务(尤其是碳平衡)的调节和维护上,而对服务供应的重视程度要低得多。对文化服务的研究尤其匮乏。土地利用是综合生态系统服务(LCA)研究的一个特别有前途的领域,但需要对地理和时间变化以及区域间流动的动态交换进行更复杂的核算。最后,我们说明了地理信息科学如何帮助应对这些挑战,使生态系统服务核算在生命周期评价领域得到更深入和更广泛的整合。


  1. ES和LCA文献:独立的学术领域


ES 研究和LCA研究已演变为成熟的领域,但正如图3所示,它们基本上彼此分离,除非有一些重大的相互作用。与前1000篇引用最多的论文中的LCA论文相比,ES 论文的强烈偏好(大约为3:1)反映了出版和引文模式的纪律偏见。纪律偏见是引文影响指标评价中一个备受争议的问题。ES文献涵盖多个学科领域,包括环境经济学家和以生物多样性为重点的生态学家,以及那些广泛量化人类对地球生态系统的影响。在 ES 领域,我们确定了四个不同的学术集群,定义如下:

1)生态系统服务(265 节点,青色)

2)生物多样性(257节点,橙色)

3)生态与社会(119节点,绿色)

4)生态系统服务的保护和付费(84节点,蓝色)


2. LCA文献中的ES:深入分析


LCA中的ES研究是一个新兴领域。联合引文网络分析的91篇论文揭示了三个ES-LCA子集群(图4)的形成存在,我们将其标记为生物多样性和ES(蓝色,16节点),动态建模(橙色,15个节点)和土地利用(绿色,14个节点)。突出的节点表示可被视为每个集群知识基础的基础的出版物。

1)生物多样性和ES集群(蓝色)侧重于制定环境署-环境和技术咨询小组的准则,以建立基于生物多样性和ES影响的土地利用评估方法。

2)动态建模集群(橙色)将LCA与其他领域(如生态经济学和估价)和工具(例如地球系统模型)融合在一起,以解释ES影响。

3)土地利用集群(绿色)侧重于使用和推进环境署-环境与可持续发展委员会生命周期指南,以量化土地利用对生物多样性、生物生产、气候调节和其他环境的影响。


3. LCA文献中的ES:生态系统分类代码和中点指标


生命周期评价学者主要关注监管和维护服务(55篇论文),其次是供应服务(40篇论文)。仅有六种出版物包括文化服务并揭示了文献中的差距。91篇LCA论文中的每一篇都只关注一项或几项生态系统服务。三分之一只关注一项生态系统服务或将生态系统服务称为一个通用概念,超过四分之三的人关注五个或更少的专家系统代码(图5)。一些概念或框架文件包括更全面的会计。


主要结论:


本研究利用文献计量技术,包括明确定义的搜索术语和最小引文量,对生态系统服务和生命周期评价领域进行结构化和批判性文献综述。文献计量分析使我们能够评估和记录这些学科、传统和思想之间的联系(或更常见的分离)。虽然生态系统服务和生命周期评价研究领域在历史上是不同的,但生命周期评价学者越来越认识到它们有吸引力的共同利益和协同作用。迄今为止,供应和监管以及维护服务受到最多关注。生命周期评价研究倾向于解释一项或几项生态系统服务,而不是一套广泛的生态系统服务。我们认为土地利用是一个持续研究的特别有成果的领域,这说明土地利用是生态系统-生命周期评价互动和发展的核心。土地利用跨越了广泛的生态系统类别,为应用生态学家、地理学家、生态系统服务科学家和生命周期评价建模者之间的合作提供了机会。在考虑如何纳入与土地利用变化相关的生态系统服务方面,生命周期评价界只是皮毛。本研究主张整合地理科学,以纳入与生态系统和相关服务的土地利用相关的空间和时间变化。这当然包括地理信息系统,但也包括大量其他概念、模型和工具——从遥感到空间统计,再到理解和可视化空间资源流动。推行这一研究议程将使学者能够更好地评估环境可持续性,即谁在什么环境和环境影响领域、何时、何地造成影响。