農(nóng)業(yè)生態(tài)體系服務(wù)價值實例解析

時間:2022-05-22 10:07:00

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農(nóng)業(yè)生態(tài)體系服務(wù)價值實例解析

作為世界上最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不僅為人類提供食物、醫(yī)藥及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的原料,而且參與維持了人類賴以生存的生命支持系統(tǒng)[1]。長期以來,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)價值認(rèn)識中只體現(xiàn)了其“經(jīng)濟生產(chǎn)力”,而“生態(tài)生產(chǎn)力”由于其自在、非顯性特征而未被關(guān)注。這種“經(jīng)濟生產(chǎn)力”與“生態(tài)生產(chǎn)力”在認(rèn)識和制度框架上的不平衡得不到有效解決,農(nóng)業(yè)資源就無法得到科學(xué)持續(xù)的開發(fā)利用,農(nóng)業(yè)與農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展也會遇到障礙。對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評價研究,可為我們正確認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值提供重要的依據(jù)。國外對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的研究始于20世紀(jì)90年代。EarlO.H.等討論了農(nóng)用地的水土保持生態(tài)價值與環(huán)境改善之間的關(guān)系[2],BockstaelN.和RigbyD.等分析了農(nóng)業(yè)生態(tài)服務(wù)價值評價指標(biāo)[3-4],NaylorR.等則從蟲害控制角度探討了生態(tài)服務(wù)[5],PenningdeVriesF.W.T.等測算了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)土壤侵蝕的經(jīng)濟損失[6],HolmundC.M.等估算了魚群的生態(tài)服務(wù)價值[7],PrettyJ.N.等對英國農(nóng)業(yè)的外部成本進(jìn)行了評估[8],BoodyG.等評價了美國的農(nóng)業(yè)多功能性[9],ZhangW.等對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)服務(wù)[10]進(jìn)行了分析。隨著國外理論的引入,國內(nèi)學(xué)者從20世紀(jì)90年代中期開始關(guān)注農(nóng)業(yè)生態(tài)服務(wù)功能價值的研究。歐陽志云和李文華等對生態(tài)服務(wù)功能的基本理論及評價方法進(jìn)行了深入研究[11-12],在林地、草地、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究方面都取得了系列成果。張壬午、趙榮欽、車裕斌、謝高地等對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能從不同角度進(jìn)行了探討[13-16];劉起、謝高地、趙同謙等對草地生態(tài)系統(tǒng)功能價值進(jìn)行了評價分析[17-20];侯元兆、肖寒、靳芳等對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了評估研究[21-23]。

一、研究地域、數(shù)據(jù)來源及研究方法

(一)研究區(qū)概況

蘭州市位于甘肅省中部,處在東經(jīng)102°30′~104°30′、北緯35°5′~38°0′之間,海拔在1500~2000m之間,屬于北溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,年均氣溫11℃,降雨量400mm,全年日照時數(shù)在2352~2769h之間,無霜期180天以上。轄城關(guān)、七里河、西固、安寧、紅古五區(qū)和永登、榆中、皋蘭三縣,總面積1.31萬km2。主要農(nóng)作物有小麥、豆類、蔬菜、瓜果、油料等。

(二)數(shù)據(jù)來源

農(nóng)作物播種面積和產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自于2009年的《蘭州統(tǒng)計年鑒》和《蘭州年鑒》;小麥、玉米價格根據(jù)蘭州市物價局2008年190個工作日監(jiān)測數(shù)據(jù);馬鈴薯價格由2008年《中國物價年鑒》和甘肅省、蘭州市居民消費價格分類指數(shù)推算而來。根據(jù)森林覆蓋率和土地面積計算森林面積;草地面積來源于蘭州市國土資源局天然草地面積和人工草地面積;水域面積由蘭州市國土資源局提供的水域面積和2009年《蘭州統(tǒng)計年鑒》《蘭州年鑒》水域養(yǎng)殖面積推算而來。具體數(shù)據(jù)見表1、表2。

(三)研究方法

Constanza等13位科學(xué)家把全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為17大類,并進(jìn)行了估算。謝高地等在Con-stanza等提出的評價模型的基礎(chǔ)上,對國內(nèi)200多位生態(tài)學(xué)學(xué)者進(jìn)行問卷調(diào)查,得出了“中國生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子表”(表3)。該表定義1hm2全國平均產(chǎn)量農(nóng)田每年自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值為1,其他生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子是指生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的該生態(tài)服務(wù)相對于農(nóng)田食物生產(chǎn)服務(wù)的貢獻(xiàn)大小。該表中,生態(tài)服務(wù)被劃分為氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)、廢物處理、生物多樣性保護(hù)、食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、休閑娛樂共9類[18]。

二、蘭州農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值實證分析

(一)單位面積農(nóng)田食物生產(chǎn)服務(wù)功能價值測算

確定農(nóng)田食物生產(chǎn)服務(wù)的經(jīng)濟價值是測算其他生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價值的前提,謝高地等經(jīng)過綜合比較分析,確定1個生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子的經(jīng)濟價值量等于當(dāng)年全國平均糧食單產(chǎn)市場價值的1/7[18],因此可以以區(qū)域糧食單產(chǎn)市場價值代替單位面積農(nóng)田食物生產(chǎn)服務(wù)功能價值??紤]到馬鈴薯在欠發(fā)達(dá)地區(qū)一定程度上起到了糧食的作用,本文將小麥、玉米、馬鈴薯作為計算蘭州農(nóng)田糧食生產(chǎn)服務(wù)價值的作物。計算公式:Ea=17∑ni=1mipiqiM(i=1,2,…,n)式中,Eα為單位面積農(nóng)田提供糧食生產(chǎn)服務(wù)功能的經(jīng)濟價值(元/hm2),i為作物種類,mi為第i種糧食作物的面積(hm2),pi是第i種作物的平均價格(元/t),qi為第i種糧食作物的單產(chǎn)(t/hm2),M為n種糧食作物的總面積,1/7是指在沒有人力投入的自然生態(tài)系統(tǒng)提供的經(jīng)濟價值是單位面積農(nóng)田提供的食物的生產(chǎn)服務(wù)經(jīng)濟價值的1/7。利用表1小麥、玉米、馬鈴薯的播種面積、價格和產(chǎn)量等數(shù)據(jù)計算出2008年蘭州單位面積農(nóng)田生產(chǎn)服務(wù)功能的經(jīng)濟價值為830.8262元/hm2。

(二)單位農(nóng)業(yè)用地生態(tài)服務(wù)功能單價測算

根據(jù)表2和研究區(qū)農(nóng)田單位面積食物生產(chǎn)服務(wù)的經(jīng)濟價值,可得到該區(qū)域其他土地類型生態(tài)服務(wù)功能的單價(表4):Eij=eijEa(i=1,2,…,9;j=1,2,…,9)Eij為第j種土地第i種生態(tài)服務(wù)功能的單價(元/hm2),eij為第j種土地第i種生態(tài)服務(wù)功能相對于農(nóng)田提供生態(tài)服務(wù)單價的當(dāng)量因子,i為土地生態(tài)服務(wù)功能類型,包括表3中的9類生態(tài)服務(wù)功能;j為土地類型,包括森林、牧草地、耕地和水域。

(三)農(nóng)業(yè)用地生態(tài)服務(wù)功能價值計算

根據(jù)各類土地類型面積和其生態(tài)服務(wù)功能的單價可以計算出研究區(qū)生態(tài)服務(wù)功能的經(jīng)濟價值(表5):V=∑9i=1∑9j=1SjEij式中,V為土地生態(tài)服務(wù)功能的總價值,Sj為第j類土地面積,Eij為第j類土地的第i類生態(tài)服務(wù)單價。

三、結(jié)果分析及討論

(一)單位土地生態(tài)服務(wù)價值類型

不同類型的農(nóng)業(yè)土地由于其功能不同,提供的各類生態(tài)服務(wù)價值也各有側(cè)重。森林提供的各類生態(tài)服務(wù)功能中,價值最大的是土壤形成與保護(hù),占其生態(tài)服務(wù)功能價值的17.85%,其他依次為氣體調(diào)節(jié)、生物多樣性保護(hù)、水源涵養(yǎng)、氣候調(diào)節(jié)等,食物生產(chǎn)價值最小,只占其生態(tài)服務(wù)功能價值的0.458%;土壤形成與保護(hù)仍然是牧草地提供的生態(tài)服務(wù)功能價值中最大的,其他依次為廢物處理、生物多樣性保護(hù)、氣候調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)等,休閑娛樂價值最小,只占其生態(tài)服務(wù)功能價值的0.552%;耕地提供的各類生態(tài)服務(wù)功能中,價值最大的是廢物處理,占其生態(tài)服務(wù)功能價值的23.7%,其他依次為土壤形成與保護(hù)、食物生產(chǎn)、氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性保護(hù)等,休閑娛樂價值最小,只占其生態(tài)服務(wù)功能價值的0.14%;水源涵養(yǎng)是水域提供的生態(tài)服務(wù)功能價值中最大的,占其生態(tài)服務(wù)功能價值的44.3%,其他依次為廢物處理、休閑娛樂、生物多樣性保護(hù)、氣候調(diào)節(jié)等。

(二)不同土地類型提供的生態(tài)服務(wù)功能價值

牧草地提供的生態(tài)服務(wù)功能價值最大,占農(nóng)業(yè)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能總價值的50.2%,其他依次為森林、耕地和水域,占總生態(tài)服務(wù)功能價值的比例分別為31.6%、12.9%和5.3%。進(jìn)一步對比各類農(nóng)業(yè)土地面積與其提供的生態(tài)服務(wù)價值,可以清晰地呈現(xiàn)各類農(nóng)業(yè)土地的生態(tài)服務(wù)價值貢獻(xiàn)率(表6):水域?qū)r(nóng)業(yè)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能價值的貢獻(xiàn)效率最高,不到1%面積的水域提供了5%左右的生態(tài)服務(wù)價值,森林生態(tài)服務(wù)價值的貢獻(xiàn)效率次之,牧草地生態(tài)服務(wù)價值的貢獻(xiàn)效率位于第三,耕地最低。

(三)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)提供的各類生態(tài)服務(wù)價值

土壤形成與保護(hù)最大,為20.085億元人民幣,占總服務(wù)功能價值的21.89%;廢物處理為14.797億元人民幣,占總服務(wù)功能價值的16.13%,其他依次為生物多樣性保護(hù)、水源涵養(yǎng)、氣候調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)、原材料生產(chǎn)、食物生產(chǎn)和休閑娛樂,占總服務(wù)功能價值的比例分別為13.89%、13.64%、11.86%、11.55%、4.30%、4.11%和2.65%(圖1)。

(四)討論

由于生態(tài)系統(tǒng)本身的復(fù)雜性,農(nóng)業(yè)生態(tài)服務(wù)和功能的評估研究仍在不斷完善中,還有一些生態(tài)服務(wù)和功能可能仍然沒有揭示出來,本文對蘭州農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評價只是基于對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能現(xiàn)有認(rèn)識水平而展開的粗略測算。即便如此,2008年蘭州農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務(wù)價值也是當(dāng)年蘭州農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的1.97倍,第一產(chǎn)業(yè)增加值的3.26倍,占到當(dāng)年蘭州地區(qū)生產(chǎn)總值的10.84%。如此大的生態(tài)服務(wù)價值除占8.4%的食品產(chǎn)出和原料產(chǎn)出以有形的產(chǎn)品表現(xiàn)外,其他都表現(xiàn)為無形的生態(tài)和社會效益,為維持生態(tài)平衡、促進(jìn)社會發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。片面強調(diào)農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟功能和效益,忽視其生態(tài)社會功能效益是短視行為,不利于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟社會、生態(tài)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展,因此,一方面,加大農(nóng)業(yè)扶持和補貼力度,對其生態(tài)、社會效益予以一定補償;另一方面,大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè),在提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益的同時,充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)的生態(tài)、社會功能與效益,建設(shè)生態(tài)—經(jīng)濟效益雙優(yōu)型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是今后農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。