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An interdisciplinary framework to describe and evaluate the functioning of forest ecosystems
Basic and Applied Ecology ( IF 3.0 ) Pub Date : 2021-02-13 , DOI: 10.1016/j.baae.2021.02.006
Jonas Glatthorn , Peter Annighöfer , Niko Balkenhol , Christoph Leuschner , Andrea Polle , Stefan Scheu , Andreas Schuldt , Bernhard Schuldt , Christian Ammer

Forest ecosystems are shaped by internal dynamics and external factors like forest management. A modified physical appearance of ecosystems may affect the short- and long-term provision of ecosystem goods and services (EG&S) from forests. Ecosystem functioning research provides powerful tools for both, the mechanistic description of ecosystem dynamics and the normative assessment of the value of ecosystems. Holistic insights into the functioning of ecosystems require interdisciplinary projects. However, disciplinary differences in terminology and implicit underlying assumptions about relationships between descriptive ecosystem characteristics and their relevance for society may lead to misunderstandings hindering conceptual integration of disciplines. This highlights the need for a common language in ecosystem functioning research. Here, we provide a classification scheme of different types of ecosystem characteristics applicable across disciplines. We introduce a terminology that unambiguously differentiates between normative and descriptive uses of the terms ‘ecosystem function’, ‘ecosystem functioning’ and ‘ecosystem goods and services’. Based on this terminology, we propose a framework facilitating the explicit communication of hypotheses, underlying assumptions, analyses and conclusions belonging to three different aspects of ecosystem functioning: (1) mechanistic ecosystem functioning, (2) supplying ecosystem functioning and (3) ecosystem integrity. ‘Mechanistic ecosystem functioning’ addresses relationships and interactions between purely descriptive ecosystem characteristics and their dependence on external factors. ‘Supplying ecosystem functioning’ translates descriptive ecosystem characteristics into benefits for society in providing EG&S. ‘Ecosystem integrity’ assesses the capabilities of ecosystems to provide EG&S in the long term. We further propose the use of a mathematical interpretation of the term ‘ecosystem function’ as ‘characteristic A is the function of characteristics B, C, …, X’. This definition clearly accounts for complex relationships between ecosystem characteristics and avoids ambiguity inherent in the discrimination of ‘ecosystem-functions’ and other (‘non-functional’) ecosystem characteristics. Our approach will increase understanding across disciplines and foster joint syntheses by providing a unified framework for interdisciplinary studies.



中文翻译:

描述和评估森林生态系统功能的跨学科框架

森林生态系统受内部动力和外部因素(如森林管理)的影响。生态系统外观的改变可能会影响从森林短期和长期提供生态系统产品和服务(EG&S)。生态系统功能研究为生态系统动力学的机械描述和生态系统价值的规范评估提供了强大的工具。对生态系统功能的整体见解需要跨学科的项目。但是,术语上的学科差异以及关于描述性生态系统特征与其对社会的相关性之间的隐含潜在假设可能会导致误解,从而阻碍学科的概念整合。这突显了在生态系统功能研究中需要通用语言。这里,我们提供适用于各学科的不同类型生态系统特征的分类方案。我们引入的术语明确区分了“生态系统功能”,“生态系统功能”和“生态系统商品和服务”这两个术语的规范使用和描述使用。在此术语的基础上,我们提出了一个框架,该框架促进了明确假设,生态系统功能三个不同方面的假设,基础假设,分析和结论的交流:(1)机械生态系统功能,(2)提供生态系统功能和(3)生态系统完整性。“机械生态系统功能”解决了纯描述性生态系统特征与其对外部因素的依赖之间的关系和相互作用。“提供生态系统功能”将描述性的生态系统特征转化为提供EG&S的社会利益。“生态系统完整性”评估了生态系统长期提供EG&S的能力。我们进一步建议对术语“生态系统功能”进行数学解释,因为“特征A是特征B,C,…,X”的函数。该定义清楚地说明了生态系统特征之间的复杂关系,并避免了在区分“生态系统功能”和其他(“非功能”)生态系统特征时固有的歧义。我们的方法将为跨学科研究提供统一的框架,从而提高跨学科的理解并促进联合综合。“生态系统完整性”评估了生态系统长期提供EG&S的能力。我们进一步建议对术语“生态系统功能”进行数学解释,因为“特征A是特征B,C,…,X”的函数。该定义清楚地说明了生态系统特征之间的复杂关系,并避免了在区分“生态系统功能”和其他(“非功能”)生态系统特征时固有的歧义。我们的方法将为跨学科研究提供统一的框架,从而提高跨学科的理解并促进联合综合。“生态系统完整性”评估了生态系统长期提供EG&S的能力。我们进一步建议对术语“生态系统功能”进行数学解释,因为“特征A是特征B,C,…,X”的功能。该定义清楚地说明了生态系统特征之间的复杂关系,并避免了在区分“生态系统功能”和其他(“非功能”)生态系统特征时固有的歧义。我们的方法将为跨学科研究提供统一的框架,从而提高跨学科的理解并促进联合综合。我们进一步建议对术语“生态系统功能”进行数学解释,因为“特征A是特征B,C,…,X”的函数。该定义清楚地说明了生态系统特征之间的复杂关系,并避免了在区分“生态系统功能”和其他(“非功能”)生态系统特征时固有的歧义。我们的方法将为跨学科研究提供统一的框架,从而提高跨学科的理解并促进联合综合。我们进一步建议对术语“生态系统功能”进行数学解释,因为“特征A是特征B,C,…,X”的功能。该定义清楚地说明了生态系统特征之间的复杂关系,并避免了在区分“生态系统功能”和其他(“非功能”)生态系统特征时固有的歧义。我们的方法将为跨学科研究提供统一的框架,从而提高跨学科的理解并促进联合综合。

更新日期:2021-02-22
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