圖們江流域農田生態(tài)系統(tǒng)服務研究.pdf

1、農田是全球最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一。人類通過改造自然生態(tài)系統(tǒng)種植糧食作物來滿足生存和發(fā)展的糧食需要。隨著近年來關于農田生態(tài)系統(tǒng)研究的深入，對農田的認知早已不單單是一個提供農產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)，而是一個高效率的半人工半自然的生態(tài)系統(tǒng)，在提供農產(chǎn)品的同時也兼顧提供多樣的生態(tài)系統(tǒng)服務。但是由于對生態(tài)系統(tǒng)服務的認知尚淺，農田多樣的生態(tài)系統(tǒng)服務巨大的價值被誤解甚至忽略，導致了在農田的發(fā)展過程中一些由短期經(jīng)濟利益驅動的不合理開發(fā)的出現(xiàn)。在農產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，

2、過度的施肥所造成的溫室氣體排放和非點源污染已經(jīng)嚴重的制約了農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文以圖們江流域的農田為例，構建了新的農田生態(tài)系統(tǒng)服務評估框架，基于1995-2014年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)及土地利用數(shù)據(jù)對流域內農田生態(tài)系統(tǒng)服務展開全面的評估。重新總結了生態(tài)系統(tǒng)服務之間的權衡與協(xié)同關系并繪制關系矩陣，設計其量化表達公式，通過辨識不同年份生態(tài)系統(tǒng)服務之間的權衡與協(xié)同關系，檢驗農田管理和環(huán)境政策的時空能效。以期為決策者制定農業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和生態(tài)補償政策提

3、供科學依據(jù)。
　　文章主要結論如下：
　　(1)通過解譯1995-2014年的5期遙感影像，提取圖們江流域農田面積，并獲得土地利用轉移矩陣;總結出期間流域內的農田土地利用轉變模式為如下4種:旱作農田-森林(24.5％)＞旱作農田-裸地(21％)＞旱作農田——稻田(17.57％)＞旱作農田——草地(13.6％)。期內的土地利用變化主要由勞動人口轉移和農業(yè)政策變化驅動。
　　(2)文章篩選了13項生態(tài)系統(tǒng)服務，為稻田和旱作

4、農田制定了生態(tài)系統(tǒng)服務評估體系，并將生態(tài)系統(tǒng)服務分類為“經(jīng)濟收益服務”、“環(huán)境收益服務”和“環(huán)境成本”。評估結果顯示旱作農田的環(huán)境收益服務價值在5個年度分別為經(jīng)濟收益服務的142.1％，248.8％，232.2％，197.9％，152.7％，稻田方面則為97.5％，144.5％，145.8％，120.7％，119.3％，說明流域內農田具備發(fā)展多功能農業(yè)的環(huán)境基礎，促進集約農業(yè)的轉型具有可行性。
　　(3)文章分別個體維持和個體-政

5、府共同維持兩個維持機制下對稻田和旱作農田進行了成本效益分析。結果表明當個體維持時，5個年度稻田的成本效益率均大幅高于旱作農田，當共同維持時，2000-2010年三個年度的稻田成本效益率略低于旱作農田，而在其余2年度則大幅高于旱作農田。
　　(4)本文重新總結的生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關聯(lián)方式，并繪制成關系矩陣。重新定義的生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關系如下:①協(xié)同:兩種生態(tài)系統(tǒng)服務共同提高，出現(xiàn)雙贏局面。②單贏-無變化:一種生態(tài)系統(tǒng)服務得到提升而

6、另外一種沒有明顯變化。③單輸-無變化:一種生態(tài)系統(tǒng)服務得到減損而另外一種沒有明顯濱化。④權衡:一種生態(tài)系統(tǒng)服務得到提升到同時另外一宗生態(tài)系統(tǒng)服務受到減損。⑤協(xié)同（凈損失）:兩種生態(tài)系統(tǒng)均收到減損，出現(xiàn)雙輸?shù)木置?。⑥無變化:任意一種生態(tài)系統(tǒng)均無明顯變化。同時計算了不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務之間的權衡與協(xié)同強度，評價了不同時期農田管理對稻田和旱作農田的管理效率和偏好程度。結果表明:盡管在較小的時間尺度內，稻田和旱作農田的管理分別使得二者的經(jīng)濟收益

7、與環(huán)境收益發(fā)生的不同程度的權衡與協(xié)同，但總體上二者的經(jīng)濟收益與環(huán)境收益之間均發(fā)生了雙贏的協(xié)同，而在在管理措施在收益選擇上更偏好于環(huán)境收益。
　　(5)以流域內實際發(fā)生的主要的四種土地利用變化模式為基礎，在2014年的糧食單價基礎上分別討論了四種土地利用變化前后生態(tài)系統(tǒng)服務的權衡與協(xié)同關系，結果表明:旱作農田向森林的土地利用變化會帶來經(jīng)濟收益服務價值與環(huán)境收益服務價值的的協(xié)同，協(xié)同系數(shù)為25.92(+，+)，旱作農田向裸地的轉化會帶

8、來兩者之間的系數(shù)為1.11（-，-）的凈損失，旱作農田向草地的轉化會帶來兩者之間的權衡，權衡系數(shù)為143.53（-，+），稻田向旱作農田的轉化會帶來兩者經(jīng)濟收益服務價值與環(huán)境收益服務價值系數(shù)為1.75（-，-）的凈損失，而二者與環(huán)境成本之間則分別為系數(shù)為1.35（+，-）和2.36（+，-）的權衡。
　　(6)本文針對未來的農田規(guī)劃做出如下建議:①逐漸將集約型農業(yè)轉型為多功能農業(yè)。②在稻田的規(guī)劃和管理上以及生態(tài)補償上合理的側重。③