圖們江流域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務研究.pdf

1、農(nóng)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(guān)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)研究的深入，對農(nóng)田的認知早已不單單是一個提供農(nóng)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(nóng)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(nóng)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(nóng)田的發(fā)展過程中一些由短期經(jīng)濟利益驅(qū)動的不合理開發(fā)的出現(xiàn)。在農(nóng)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(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文以圖們江流域的農(nóng)田為例，構(gòu)建了新的農(nóng)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(nèi)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務展開全面的評估。重新總結(jié)了生態(tài)系統(tǒng)服務之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系并繪制關(guān)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(quán)衡與協(xié)同關(guān)系，檢驗農(nóng)田管理和環(huán)境政策的時空能效。以期為決策者制定農(nóng)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(jié)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(nóng)田面積，并獲得土地利用轉(zhuǎn)移矩陣;總結(jié)出期間流域內(nèi)的農(nóng)田土地利用轉(zhuǎn)變模式為如下4種:旱作農(nóng)田-森林(24.5％)＞旱作農(nóng)田-裸地(21％)＞旱作農(nóng)田——稻田(17.57％)＞旱作農(nóng)田——草地(13.6％)。期內(nèi)的土地利用變化主要由勞動人口轉(zhuǎn)移和農(nóng)業(yè)政策變化驅(qū)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(nóng)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(jié)果顯示旱作農(nóng)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(nèi)農(nóng)田具備發(fā)展多功能農(nóng)業(yè)的環(huán)境基礎(chǔ)，促進集約農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)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(nóng)田進行了成本效益分析。結(jié)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(nóng)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(nóng)田，而在其余2年度則大幅高于旱作農(nóng)田。
　　(4)本文重新總結(jié)的生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關(guān)聯(lián)方式，并繪制成關(guān)系矩陣。重新定義的生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關(guān)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(quán)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(quán)衡與協(xié)同強度，評價了不同時期農(nóng)田管理對稻田和旱作農(nóng)田的管理效率和偏好程度。結(jié)果表明:盡管在較小的時間尺度內(nèi)，稻田和旱作農(nóng)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(quán)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(nèi)實際發(fā)生的主要的四種土地利用變化模式為基礎(chǔ)，在2014年的糧食單價基礎(chǔ)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(quán)衡與協(xié)同關(guān)系，結(jié)果表明:旱作農(nóng)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(nóng)田向裸地的轉(zhuǎn)化會帶

8、來兩者之間的系數(shù)為1.11（-，-）的凈損失，旱作農(nóng)田向草地的轉(zhuǎn)化會帶來兩者之間的權(quán)衡，權(quán)衡系數(shù)為143.53（-，+），稻田向旱作農(nóng)田的轉(zhuǎn)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(quán)衡。
　　(6)本文針對未來的農(nóng)田規(guī)劃做出如下建議:①逐漸將集約型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型為多功能農(nóng)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(cè)重。③