《Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems》:Revealing the Discrepancy Between Ecosystem Service Flows and Public Perception in Heavily Impacted Lowland Rivers of Armenia
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河流生态系统日益容易受到与人口增长和生活水平提高相关的加剧人为压力的影响,导致结构性变化和生态系统服务(ecosystem services, ES)供给的改变。赫拉兹丹河(Hrazdan River,亚美尼亚)的下游河段是这些影响的典型例证,该河段流经首
河流生态系统日益容易受到与人口增长和生活水平提高相关的加剧人为压力的影响,导致结构性变化和生态系统服务(ecosystem services, ES)供给的改变。赫拉兹丹河(Hrazdan River,亚美尼亚)的下游河段是这些影响的典型例证,该河段流经首都埃里温(Yerevan),并接纳了大量未经处理的生活污水。为评估由此产生的ES变化,研究人员采用了结合实地生态评估与社会调查研究的多种方法(multi-method approach)。该综合框架能够比较实际的ES流与利益相关者的感知,同时捕捉生物物理条件和社会价值。结果表明,感知的ES供给与实际ES供给之间存在显著差异。虽然调节与维持服务(regulating and maintenance services)在利益相关者中被相对高度重视,但许多基本生态系统功能仍然未被充分理解,表明存在显著的知识空白和有限的公众参与。与此同时,关键服务的可用性和质量已严重退化,导致利益相关者与决策者之间的紧张关系。这些发现揭示了持续存在的管理挑战,包括自上而下治理与自下而上参与之间的不匹配。本研究强调了整合生态数据与社会视角对于支持受高强度影响的河流系统制定更有效、更具包容性和以保护为导向的管理策略的重要性。
**论文解读文章:**
**研究背景与现存问题**
河流生态系统对全球人类福祉至关重要,但日益受到需求增长和管理不善的威胁(V?r?smarty et al. 2010)。生态系统服务(ecosystem services, ES)概念因此成为河流生态系统管理中被广泛采用的框架(Hanna et al. 2018),其定义为人类从生态系统获得的各种惠益(MA 2005)。亚美尼亚共和国(RA)位于高加索山区,面临着中高基线水资源压力(WRI 2023)。由于半干旱气候和山地地形,河流在塑造人口分布和经济活动中起关键作用。全国超过一半人口居住于面积不足国土10%的低地地区(海拔1000米以下),这威胁到低地河流提供必要ES的能力。然而,亚美尼亚在将ES概念纳入环境政策与教育方面仍处于早期阶段,研究受学科主导性强(Keryan et al. 2020),缺乏系统整合。低地河流提供关键的供给和调节服务,直接支持农业和生计(Asatryan et al. 2024),但水资源管理往往优先考虑供给服务,忽视了与调节和文化服务的权衡(Everard 2018)。实际ES流与当地利益相关者感知之间的差距,可能导致不可持续的管理决策。虽然参与式方法有助于减少冲突(IPBES 2019; Barnaud et al. 2023),但在亚美尼亚仍较少应用,环境管理以自上而下方式为主导(Mitrofanenko et al. 2023)。因此,本研究旨在通过首次对亚美尼亚水生ES进行综合多方法评估,弥合知识与实践之间的鸿沟。
**研究内容与目标**
本研究聚焦于赫拉兹丹河(Hrazdan River)下游,该河段流经首都埃里温并进入亚美尼亚最大的农业区阿拉拉特谷地。该河流受到未经处理的工业和生活污水排放(Tepanosyan et al. 2022)、调峰发电和灌溉取水的严重影响(Yepremyan et al. 2022),其维持生态功能和提供基本ES的能力受损(Asatryan and Dallakyan 2021)。研究探索ES的实际流与当地利益相关者的感知,通过结合水生生物学和水化学评估与参与式和感知数据,旨在为亚美尼亚更包容、有效的河流生态系统管理提供信息。研究回答两个问题:一,当地利益相关者的感知在多大程度上与赫拉兹丹河实际供给、调节和文化ES流一致?二,使用多方法途径为亚美尼亚政策制定和改善水生生态系统管理提供信息和带来哪些潜力和益处?
**主要关键技术方法**
本研究采用多方法途径,结合基于实地的评估和社会调查研究。首先,研究人员在河流下游划分四个河段,每段设置一个采样点,开展水生生物学和水文化学分析。其次,于2023年3月至4月和2024年3月至4月,对128名当地居民进行了结构化问卷调查(其中三个下游河段各30人,上游河段38人)。调查问卷涵盖ES主要类别。研究基于2021年和2022年的实地工作。水质分析由亚美尼亚环境部水文气象和监测中心实验室完成。
**研究结果**
**3.1 基于实地的ES评估**
3.1.1 供给服务:大型植物调查显示多样性低,仅发现7种物种,其中仅篦齿眼子菜(*Stuckenia pectinata*)同时可作为药草、饲料/肥料和食用植物。水化学分析显示,多项指标不符合灌溉用水标准,如磷酸盐和钠(所有地点)、铵离子(除Geghanist外)、悬浮颗粒物、溶解氧、BOD5和COD(仅Darbnik)等,其中Darbnik站水质组成最差。与饮用水标准比较,氯化物、铵和铁以及微生物参数在各地均超标,表明不经适当消毒不宜饮用。卫星图像和实地观察确定了四个采砂场。
3.1.2 调节与维持服务:微生物调查结果显示,在Sis和Hovtashen站,培养于+20°C的腐生细菌数量超过+37°C的嗜温菌,表明存在较小但可测的自净潜力。大型植物中氮磷含量较高,而沉积物中含量中等,表明植物对氮磷有固存作用,但灌溉水标准的不符合表明输入量超过固存能力。Geghanist水质微碱性且氧合适中,而几公里外的下游溶解氧急剧耗竭,Darbnik站出现严重缺氧、过高铵离子和BOD5,表明生态崩溃。
3.1.3 文化服务:大肠杆菌(*E. coli*)值在2000至85000 CFU/100mL之间波动,远超休闲用水标准,表明该河段不适合任何与水接触的活动。鱼类区系研究揭示23种鱼类,仅10种为休闲和运动钓鱼对象。除Hovtashen外,所有站点业余钓鱼对象的丰度和多样性普遍较低。第四河段记录到全部23种,一些个体长达73厘米,表明ES流略有改善。
**3.2 调查结果**
调查结果出人意料地显示,当地利益相关者大多优先考虑调节与维持服务(包括疾病控制、气候调节、防洪、生产力/产量、废物分解、生物多样性保护、防火和自流井水补给)。在社区层面的感知中,虽然所有受访者中无人将饮用水列为优先ES,但73%的Sis受访者认为河流提供饮用水。尽管只有一位受访者将沙子等原材料列为优先ES,但100%的Sis受访者和97%的Darbnik受访者认为河流提供此类服务。几乎所有受访者(Sis和Darbnik 100%,Hovtashen和Geghanist 97%)认为河流提供灌溉用水,但仅少数人将其列为优先ES。
**讨论与结论**
多方法途径揭示了感知与实际ES可得性之间的显著差异,尤其在供给和文化服务方面,而调节服务的感知与生态评估部分一致。高E. coli值使水和饲料资源在所有河段都不安全,但利益相关者对其优先度较低,冲突潜力有限;相反,灌溉用水被高度重视,但实测表明其已不适合灌溉使用,存在土壤和作物健康风险。原材料提取虽未被社区优先,但其持续开发导致水质退化和河漫滩多功能性丧失。调节服务方面,利益相关者普遍认可疾病控制、养分循环和水净化等重要性,但对这些服务如何生态运作存在知识空白。文化服务方面,尽管供应减少,但社区对这些服务的优先度仍然很高,尤其是钓鱼,显示出明显的冲突倾向。讨论最后提出了优先考虑卫生和生态恢复、通过环境教育弥合知识鸿沟、数据基础设施和国家政策整合以及跨学科和跨学科研究以实现实际影响等政策建议。研究结论指出,虽然当地社区认识到某些ES,但这些服务的实际可用性和质量已大幅退化,反映了环境管理的长期不足和自上而下治理与自下而上社区参与之间的失衡。通过将环境数据与利益相关者感知联系起来,研究为更全面的ES理解和包容性管理策略的发展提供了支持,对亚美尼亚乃至面临类似环境压力的其他社会生态系统具有广泛参考意义。