艾伦·P·科维奇
在接下来的三章中，我们将描述不同的土壤和沉积物生物群如何提供不同类型的商品和服务。我们知道，生活在土壤以及淡水和海洋沉积物中的生物群落提供了许多关键的生态系统服务。然而，我们对生物多样性丧失在这些生态系统中的重要性的认识非常有限。一些重要的关键物种的信息是可用的，但这些群落特征的许多物种特有关系及其特殊功能作用的研究才刚刚开始。我们讨论了土壤和沉积物生物多样性如何影响生产力、养分转化和有机物分解的速率。我们包括案例研究，以证明单一物种的丧失会在多大程度上改变这些生态系统服务。
土壤与控制农作物生产的营养储存和循环等关键过程有关，也与为人类和各种食草动物提供食物的天然植物有关。海洋沉积物中含有丰富的物种，这些物种也是营养循环所必需的，并为许多人提供食物和不同的食物网。淡水提供独特的生态系统服务，例如自然净化的饮用水通过微生物和无脊椎动物之间一系列复杂的相互作用，分解有机物和过量营养物质等污染物。海洋、湖泊和河流中的鱼类和贝类生产显然依赖于鱼类各个生命阶段的生长，这些鱼类在复杂的食物网中以各种大小和类型的底栖猎物为食。
生态系统服务的可持续性与周围农田、城市地区和自然流域的自然和人为营养来源有关。土壤和沉积物储存有机碳和缓冲化学转化的能力是一项与许多陆地和土壤有关的服务水生生态系统动力学。如果来自自然和人为来源的营养输入以适当的比例和浓度进入土壤和沉积物，食物网就能可预测地有效地发挥作用，维持生态系统服务。然而，如果管理人员只关注作物或鱼类生产，他们可能会失去从相关生态系统功能中获得的重要价值，而这些功能对于疾病控制和下游水域的娱乐用途至关重要。我们强调，过度开发一种生态系统服务可能导致另一种生态系统服务的损害、损失或效益减少。
提供一个框架来理清和分析相互关联的生态系统服务的相对重要性仍然很有必要。这样的框架可以帮助管理者避免线性分析的错误，并专注于生物复杂生态系统的单一服务属性。这一评估过程需要生态学家和经济学家进行跨学科研究，以确定生态系统服务的相对值和绝对值。在管理各种生态系统服务组合方面的权衡本来就很复杂。
在接下来的三章中，我们将讨论可持续商品和服务如何与自然生态系统过程相关。生态学家、经济学家和工程师正开始共同努力，以确定生态系统中的自然生物扰动和生物过滤如何与改进的技术过程一起工作，以分解有机物或管理农业生产。各种微生物和底栖无脊椎动物的损失可能导致高浓度有机物的积聚，或可能锁定维持生产所需的必需营养物质。在某些情况下，如果能减少大气中的二氧化碳，减少全球变暖的威胁，那么有机物质的封存就是一种服务。在其他情况下，碳和相关营养物质的回收是一项必不可少的服务。因此，与淡水和海洋生态系统的“自我清洁”相关的自然过程可以保持水的清洁、改善渔业和可持续地提供生态系统服务。此外，这些自然生态系统过程可以节省资金，因为不需要对恢复或复制自然过程的工程解决方案进行大量投资。然而，同样清楚的是，当大量废物被允许进入生态系统并使其超载时，或者当有毒元素被倾倒到自然生态系统中导致整个系统崩溃时，自然生态系统的服务也有其局限性。在本节中，每一章都指出了这些复杂性，并总结了未来研究的重点，还提出了在哪些方面需要进一步了解以加强政策。
土壤生物群所提供的商品和服务的可持续交付
维姆·h·范德普特，乔纳森·m·安德森，理查德·d·巴吉特，瓦莱丽·贝汉-佩尔蒂埃，大卫·e·比格内尔，乔治·g·布朗，瓦莱丽·k·布朗，利伯特·布鲁萨德，h·威廉·亨特，菲利普·伊内森，T。海芬·琼斯，帕特里克·拉维尔，埃尔多·a·保罗，马克·圣约翰，大卫·a·沃德尔，托德Wojtowicz以及戴安娜·h·沃尔
土壤系统提供了许多对人类社会至关重要的商品和服务(Daily et al. 1997;沃尔等，2001;千年生态系统评估2003)。其中许多商品(如粮食生产、建筑材料)和服务(如恢复肥力、碳封存、水的储存和净化、抑制疾病爆发)在一定程度上是由土壤生物调节的。在评价管理战略和决策的后果时，很少考虑由于管理不当而导致的土壤服务功能的减少。据估计，这种不当行为的后果在全球范围内每年超过1万亿美元(Pimentel等人，1997年;表2.1)，但当地的财政后果将根据当地经济对生态系统服务的依赖程度而有所不同。土壤生物的作用不仅取决于存在的生物类型和它们的活动，而且可能还取决于它们的多样性(Wardle 2002)和一系列非生物因素，其中一些是局部的(土壤肥力)，而另一些则是全球性的(气候)。raybet雷竞技最新
土壤系统的管理需要了解潜在的生态系统过程以及这些过程是如何受环境影响的。这为相关物种的生态设定了边界。在本章中，我们提供了一个评估土壤生物在提供生态系统产品和服务中的作用的框架。我们用草原、森林和农业的例子来说明如何在不同环境下评估管理对土壤系统的影响
表2.1。生物多样性的总经济效益估算，特别关注土壤生物活动在全球范围内提供的服务(根据Pimentel等人，1997年修订)。
活动
土壤生物多样性参与活动
生物多样性的世界经济效益(X 109美元/年)
土壤形成
氮转换
化学品的生物修复
生物技术
害虫生物防治
授粉野生食物
总计
各种腐生和凋落物摄食无脊椎动物(腐食动物)、真菌、细菌、放线菌和其他微生物蚯蚓，白蚁、真菌、真菌类等。生物固氮硝化细菌将NH4转化为NO3，硝化细菌将NO3转化为N2反硝化细菌维护生物多样性生物修复和生物处理的持续和提高有效性是必不可少的，目前生物技术的经济效益有近一半与农业有关固氮细菌、医药工业等。土壤为害虫的天敌、土壤生物(如菌根)提供微生境，有助于寄主植物抗性和植物病原体控制
许多传粉昆虫在其生命周期中可能有土壤期
例如蘑菇、蚯蚓、小型节肢动物等。
25 90年
1542年
差事。我们将不受管理的与受管理的草地和森林生态系统进行比较，将不耕种的与耕作的农业系统进行比较。我们讨论了哪些土壤系统、栖息地、生态土壤功能、土壤分类群和潜在过程对提供产品和服务的可持续性至关重要，以及人类活动如何通过土地管理和诱导全球变化影响这些系统。我们沿着梯度进行研究，其中非管理系统中的植物-土壤反馈可能类似于低投入农业或林业中的植物-土壤反馈。我们讨论了这些连续性是否确实存在，以及在试图管理或增强管理系统的可持续性时，可以从未管理的生态系统中学到什么。
规模
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1000年，平方公里
粘土+营养
几百年了，哈
植被和资源质量
Macro-Organisms微生物
生物相互作用
土壤过程
图2.1。提供生态系统服务的土壤过程决定因素的层次(继Lavelle等人1993年之后)。请注意，这些决定因素发生在不同的时间和空间尺度上。
继续阅读:土壤生态系统产品和服务的环境控制层次
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