生物多样性和生态系统服务正在以史无前例的速率下降,为了解决这个挑战,2012 年4 月成立了向联合国所有成员国开放的‘生物多样性与生态系统服务政府间科学-政策平台(IPBES)’,目前有127 个成员国。为了指导区域、全球和专题评估以及IPBES 其它任务和专家组正确使用情景和模型,IPBES 于2014 年首先启动了情景与模型方法评估,经世界多国专家和政府评阅,于2016 年2 月在吉隆坡召开的第四届IPBES 全体大会上核准通过了《生物多样性与生态系统服务情景与模型方法评估报告》,并于2016年8 月向全球发布(IPBES,2016)。评估结果表明,情景与模型为我们解决自然、自然对人类贡献及生活质量之间的关系问题提供了有效手段。然而,以往全球尺度评估情景没有在恰当的时空尺度全面考虑驱动因素、政策目标和干预选择；探索全球环境变化对自然系统和自然系统对人类贡献影响的情景由单种驱动力主控,没有捕捉到各种间接驱动力和直接驱动力的相互作用和反馈动态,低估了驱动力对自然和自然贡献的影响；模型要素之间的相互作用关系仍模糊不清。现有的情景和模型无法适应IPBES 评估需求。与此同时,模型不确定性的评价研究寥寥无几,导致过于乐观或过于悲观的错误结论。为了解决情景模型面临的主要挑战,我们建立了基于地球表层建模基本定理的自然系统和自然系统对人类贡献的综合评估模型。综合评估模型由四部分组成：1)由尺度转换、空间插值、数据融合、数据同化和模型耦合等方法及可视化等工具库组成的综合模拟分析平台,2)由包含物种密度和物种相对优势度要素的物种多样性模型及生态系统结构模型组成的自然系统动态模拟模块,3)由陆地生态系统碳储量和食物供给及海洋生态系统碳储量和食物供给等模型组成的自然系统对人类贡献动态模拟模块,4)由二氧化碳浓度、气候变化、人口空间分布和土地利用变化等模型组成的生态系统变化驱动力模块。根据地球表层建模基本定理,地球表层及其环境要素曲面由外蕴量(全局宏观信息)和内蕴量(局地细节信息)共同唯一决定,在空间分辨率足够细的条件下,地球表层及其环境要素的高精度曲面可运用集成外蕴量和内蕴量的恰当方法(例如HASM)构建。宏观信息与细节信息的完备性及模型理论的准确性和实用性是自然系统和自然系统对人类贡献综合评估模型的核心思想。本文主要阐述自然系统和自然系统对人类贡献的综合评估模型各组成部分理论原理、运行过程和不同空间尺度的范例分析。