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四湖地区稻田生态系统服务功能的经济价值评价

陈清华  
【摘要】:自然生态环境是人类生存环境的重要组成部分,而农业与自然生态环境结合得最为紧密。农业的发展依赖于自然条件,因此农业在更大的空间范围上影响着土地、河流和大气等自然要素。这意味着农业对生态环境具备双重功能,既可能毫无节制地破坏,也可能保护和改善生态环境。所以开发农业的多功能,既可实现农业的可持续发展,又可维持生态系统的平衡。 稻田作为农业生态系统的重要组成部分,除具有生产大米功能之外,还具有调蓄洪水、水源涵养、有机废弃物处理、大气调节、教育科研等多种公益功能。稻田广泛分布于我国各地,占地面积大,不仅保障了粮食的安全,而且整个稻田生态系统对维持良好的农业生态环境具有重要的作用。因此开展稻田生态系统服务功能的价值评估将为农业生态补偿提供一定的理论支撑,并能提升公众对稻田生态系统重要性的认识。 本文在分析国内外生态系统服务功能及价值评估现状的基础上,结合四湖地区稻田生态系统的现状,对四湖地区稻田生态系统服务功能中的水循环功能和气体调节功能展开了调查和评估。根据四湖地区稻田的实地调查数据、历史文献资料数据,以及室内样品的分析结果,应用生态学、生态经济学等原理,运用影子工程计量方法估算了四湖流域稻田田生态系统调蓄洪水、补充地下水、降温增湿、固碳释氧和温室气体的服务功能进行了价值估算。通过研究得出以下结论: (1)调蓄洪水功能:对四湖流域上中下排区各个闸口最高与最低水位的数据调查,依次是上排区中排区下排区。各个排区内湿地对洪水的逐步吸纳,削弱洪水水量,降低洪水水位,减少洪水对下游地区的灾害程度;其中,稻田面积达到了4×105ha左右,而此面积就相当于6×109m3的水库。早中晚稻的种植面积在10年间逐渐变化,由于逐步实施机械化、集约化种植,到2011年四湖地区基本上以中稻种植为主。运用影子工程方法计算出2011年四湖地区内稻田调蓄洪水的经济价值为4.3×109元,其中中稻贡献价值占总价值的57%。 (2)补充地下水功能:根据水稻土的不同,调查了潴育型、潜育型、淹育型和沼泽型四种水稻土的渗透率,四种渗透率存在显著差异(P0.05)。分析了不同水稻土同一剖面的机械组成,其中含砂量依次是淹育型潴育型潜育型沼泽型。采用多时相HJ CCD影像监测2011年四湖地区中稻的种植面积,计算出不同水稻土上中稻回灌地下水的物理量,总计2.2×1010m3;其中淹育型回灌量最大,为9.3×109m3。运用影子工程方法计算出2011年四湖地区内稻田涵养水源价值为1.5×1010元。 (3)小气候调节功能:本文通过对水稻田、旱地和裸地三种不同下垫面温湿度7-9月的调查,结果显示:在温度方面,水稻田旱地裸地;在湿度方面,正好与温度相反。与裸地相比,水稻降温范围在0.3℃~1.4℃,增加湿度在1.1%-11.2%;棉花降温范围在0.2℃~1.1℃,增加湿度在0.4%-6.5%。通过影子工程方法计算出2011年早稻小气候调节价值为1.6×108元,中稻小气候调节价值为5.2×108元,晚稻小气候调节价值为1.8×108元,经济总价值为8.6×108元。 (4)固碳释氧功能:通过对四湖地区水稻植株日同化量的测量,估算出水稻植株的年吸收CO2和释放O2的量。其中早稻平均日同化量为86.2mmol,中稻为99.4mmol,晚稻为78.5mmol;早稻年吸收CO2为6.3×104t,释放O2为4.6×104t;中稻年吸收CO2为5.6×10st,释放O2为4.1×105t;晚稻年吸收C02为8.1×104t,释放O2为5.9×104t。固定CO2的量分别通过碳税法和造林成本法两种方法计算后平均,得出2011年四湖地区稻田生态系统固定CO2价值为1.5×108元。释放O2的量分别用工业制氧法和造林成本法计算后平均,得出2011年四湖地区稻田生态系统释放O2价值为1.9×108元。 (5)温室气体排放:对四湖地区水稻田主要6种种植制度下稻田CO2、CH4和N2O的日排放量调查,估算不同种植制度下稻田CO2、CH4和N2O的总排放量。CO2的日排放量以早稻-西瓜模式最高,中稻-油菜模式最低;CH4的日排放量以中稻-冬闲模式最大;N2O的日排放量以西瓜-晚稻模式最高。总排放量方面,CO2以中稻-小麦模式最高,CH4以中稻-冬闲模式最高,N2O以双季稻晚稻模式最高。在综合增温潜势上,以中稻-冬闲模式最大。通,过将CH4和N2O转化成纯碳,然后运用碳税法计算出2011年四湖地区水稻田温室气体排放的总价值为1.3×109元。 鉴于目前稻田生态系统服务功能的研究现状,今后其价值评估研究重点应着重于评价理论和方法的完善,更充分考虑功能价值的影响因素,改进评估的手段、方法和技术,使评估结果更具可比性和实用性,为合理开发利用农业资源、科学管理稻田生态系统,进而实现稻田多功能的可持续发展提供理论依据。


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