全 文 ：城市化过程中广州市农业生态系统服务价值的变化*
叶延琼1,2,3 摇 李逸勉1,2,3 摇 章家恩1,2,3**
( 1 华南农业大学热带亚热带生态研究所, 广州 510642; 2 华南农业大学农业部生态农业重点开放实验室, 广州 510642; 3 广
东省高等学校农业生态与农村环境重点实验室, 广州 510642)
摘摇 要摇 根据 1996、2000、2004 和 2008 年广州市统计数据,运用市场价值法、影子价格法、造
林成本法、碳税法和工业制氧法等,分别计算了广州市各农业生态系统的相关服务价值,据此
对城市化进程中广州市农业生态系统服务价值进行评估. 结果表明:1996—2008 年,尽管农
田、草地、水体生态系统的生态服务价值有所增加,但因林地生态系统服务价值减小较多(各
年份林地生态系统在农业生态系统总服务价值中所占比例均在 90%以上),导致广州市农业
生态系统服务价值呈减少的总趋势. 各类型生态功能的服务价值所占比例在年际间变化不
大,服务价值大小总体表现为:气候调节>气体调节>产品服务>废物处理>土壤形成与保护>
生物多样性保护>娱乐文化>涵养水源,且气候调节和气体调节的价值之和占总价值的 91%
以上.广州市城市化率与农业生态系统服务总价值间呈极显著的负相关关系(R = -0郾 905,P<
0郾 01),说明城市化率的提高将导致农业生态系统服务价值的降低.在城市化发展过程中,需
要考虑保留适度的农业生态系统,以此保证区域的可持续发展.
关键词摇 农业生态系统摇 生态服务价值摇 城市化摇 广州市
文章编号摇 1001-9332(2011)06-1523-08摇 中图分类号摇 S181摇 文献标识码摇 A
Changes of agroecosystem service value during urbanization of Guangzhou City, South Chi鄄
na. YE Yan鄄qiong1,2,3, LI Yi鄄mian1,2,3, ZHANG Jia鄄en1,2,3 ( 1 Institute of Tropical and Subtropical
Ecology, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2Ministry of Agriculture
Key Laboratory of Ecological Agriculture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642,
China; 3Key Laboratory of Agro鄄ecology and Rural Environment of Guangdong Regular Higher Edu鄄
cation Institutions, Guangzhou 510642, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(6): 1523-1530.
Abstract: Based on the 1996, 2000, 2004, and 2008 statistical data of Guangzhou City, and by
the methods of marketing valuation, shadow price, afforestation cost, carbon tax, and industrial ox鄄
ygen鄄producing, this paper calculated the related service values of various agroecosystems in Guang鄄
zhou, and assessed the changes of agroecosystem service value during the rapid urbanization of the
City. In 1996-2008, though the service values of farmland, grassland, and water ecosystems had
somewhat increase, the overall agroecosystem service value of Guangzhou decreased, mainly due to
the more decrease of forest ecosystem service value which occupied more than 90% of the total serv鄄
ice value each year. Over the studied period, the proportion of each individual functional service
value to the total service value changed little, and the contribution of each individual functional
service value was in the order of climate regulation > gases regulation > product service > waste
treatment > soil conservation > biodiversity conservation > recreation and culture > water source re鄄
tention and storage. The sum of climate regulation and gases regulation service values took over
91% of the total agroecosystem service value. There was a significant negative correlation (R =
-0郾 905,P<0郾 01)between urbanization rate and total agroecosystem service value, suggesting that
the increase of urbanization rate would lead to a decrease of agroecosystem service value. Therefore,
it requires an appropriate reservation of various agroecosystems to maintain the regional sustainable
development during urbanization.
Key words: agroecosystem; ecosystem service value; urbanization; Guangzhou City.
*广东高校优秀青年创新人才培养计划项目(LYM09035)、国家科技支撑计划项目(2009BADC6B007)、广东省现代农业产业技术体系建设专
项(粤农[2009]380 号)和华南农业大学新学科扶持基金项目(2008X022)资助.
**通讯作者. E鄄mail: jeanzh@ scau. edu. cn
2010鄄11鄄16 收稿,2011鄄03鄄17 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 6 月摇 第 22 卷摇 第 6 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jun. 2011,22(6): 1523-1530
摇 摇 城市化使区域土地利用景观格局发生剧烈变
化,进而引起区域生态系统功能的改变[1-2] .城市化
的快速扩张使区域土地资源紧缺,农业生态系统不
断向城市生态系统转化,农业生态环境破坏严重,导
致城市化快速发展地区农业生态系统服务的重要性
更加突出.因此,对区域城市化过程中农业生态系统
服务价值变化状况的评估成为判断城市化对生态环
境质量影响的重要依据. 20 世纪 90 年代初,Daily[3]
和 Costanza等[4]对生态系统服务价值进行的量化研
究掀起了全球范围内关于生态价值量研究的高潮.
Costanza等[4]在对生态系统功能进行详细划分并作
全面评价后,国内外学者开始将其广泛应用于湿
地[5-7]、森林[8]、农田[9]、草原[10]以及某一特定区域
生态系统服务价值的研究[11-13],但对与人类休戚相
关的农业生态系统服务价值的评估还是在近年来才
受到关注[14-15] .广州市是中国南方的贸易口岸与交
通枢纽,也是中国改革开放的前沿城市. 20 世纪 90
年代中期以来,广州市经济快速发展,城市化水平不
断提高,由此导致大量农业用地被建设用地所占用,
农业生态系统景观格局变化较大[16-17] .本文根据广
州市农业生态系统现状,分析了其在城市化发展过
程中(1996—2008 年间)农业生态系统服务价值的
变化情况,旨在为恢复与提高城市农业生态系统功
能、保育与维持城市农业生态系统功能的持续发展
提供依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
广州市位于广东省东南部,地处珠江三角洲腹
地(22毅26忆—23毅56忆 N,112毅57忆—114毅13忆 E),属典型
的南亚热带海洋性季风气候. 行政上包括越秀、荔
湾、海珠、天河、黄埔、白云、番禺、南沙、萝岗、花都
10 个区,以及从化、增城 2 个县级市,总面积
7286郾 55 km2 .全市地势东北高、西南低,北部和东北
部是山区,中部是丘陵、台地,南部是珠江三角洲冲
积平原.广州市濒临南海,是中国南方最大的海滨城
市,素有中国“南大门冶之称. 随着广州市国民经济
的快速增长,其城市化进程不断加快,城市化率不断
提高(表 1).
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 农业生态系统及其服务类型 摇 根据研究需
要,本文将研究区农业生态系统分为 4 个子系统:农
田生态系统,包括水田、旱地、园地等;林地生态系
统,包括农业用地区的有林地、疏林地、灌木林地、未
成林地等;草地生态系统,主要指牧草地以及作为研
究区农业后备用地的荒山、荒坡地;水体生态系统,
包括山坑塘、基塘水域、养殖水库、河流等(表 2).
摇 摇 本文在参考相关研究[14-15,18]的基础上,结合广
州市农业发展实际,将广州市农业生态系统服务划
分为产品服务、涵养水源、气体调节、气候调节、土壤
表 1摇 广州市城市化进程
Table 1摇 Urbanization process of Guangzhou City
年份
Year
户籍人口
Registered permanent
resident (伊104)
农业人口
Agricultural
population
(伊104)
非农业人口
Non鄄agricultural
population
(伊104)
城市化率
Urbanization
rate
(% )
地区生产总值
Gross domestic
product
(伊108 yuan)
人均地区生产总值
GDP per
capita
(yuan)
1996 653郾 30 250郾 03 403郾 27 61郾 7 1468郾 06 18066
2000 693郾 96 257郾 85 436郾 11 62郾 8 2492郾 74 25626
2004 734郾 90 82郾 85 652郾 05 88郾 7 4450郾 55 45906
2008 780郾 25 76郾 07 704郾 18 90郾 3 8287郾 38 81941
从 2003 年开始,农业人口、非农业人口资料采用新口径计算 Since 2003, agricultural population and non鄄agricultural population had been calculated
on new coverage.
表 2摇 不同农业生态子系统土地利用面积及其比例
Table 2摇 Land area and percentage of different agoecosystems
年份
Year
农田系统
Farmland ecosystem
面积
Area (km2)
百分比
Percentage
林地系统
Forest ecosystem
面积
Area (km2)
百分比
Percentage
草地系统
Grassland ecosystem
面积
Area (km2)
百分比
Percentage
水体系统
Water ecosystem
面积
Area (km2)
百分比
Percentage
面积合计
Total area
(km2)
1996 2485郾 95 41郾 8 2796郾 29 47郾 0 2郾 29 0郾 04 669郾 78 11郾 3 5954郾 31
2000 2415郾 31 40郾 6 2867郾 00 48郾 2 2郾 00 0郾 03 670郾 00 11郾 3 5954郾 31
2004 2231郾 76 40郾 0 2700郾 18 48郾 4 1郾 95 0郾 03 644郾 98 11郾 6 5578郾 87
2008 2068郾 41 38郾 4 2532郾 33 47郾 0 1郾 05 0郾 02 784郾 60 14郾 6 5386郾 39
4251 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
形成与保护、废物处理、生物多样性保护和文化娱乐
8 种类型.
1郾 2郾 2 农业生态系统服务价值评估方法 摇 迄今为
止,尚未形成生态系统服务定量测算的统一方
法[19] .本文在参考相关研究[14-15,18]的基础上,根据
研究区实际,分别确定了广州市各项农业生态系统
服务价值评估方法. 其中,产品服务价值、涵养水源
价值以及农田、林地的气体调节价值和林地气候调
节价值的计算方法参见文献[20-24],其余服务价
值的计算是在谢高地等[25]制定的中国陆地生态系
统单位面积生态服务价值表的基础上,采用叶长盛
和董玉祥[26]对珠三角地区的修正系数进行修订,即
广州市农田生态服务价值系数确定为全国平均值的
2 倍,单位林草地生态服务价值是全国平均价值的
1郾 45 倍.同时,运用 SPSS 13郾 0 统计分析软件对城市
化水平与农业生态系统服务总价值进行相关分析.
1)产品服务价值.利用农业净产值(总产值-中
间消耗)表示不同生态系统在一定时期内给人类提
供的农业产品服务价值[20] .计算公式为:
V1 =W1-W2 (1)
式中:V1 为产品服务价值(yuan·a-1);W1 为农业总
产值(yuan·a-1);W2 为农业中间消耗(yuan·a-1).
2)涵养水源价值.广州市的农作物(水稻、蔬菜
等)在生长过程中需要大量水分,其在雨季可以有
效缓解涝害,其他时期又可以储蓄巨大的水源,其价
值不容忽视.本研究采用水量平衡法[21]计算各生态
系统水源涵养量,以水源涵养量乘以水价得出涵养
水分价值.计算公式为:
V2 =(R-E) SiP (2)
式中:V2 为涵养水源价值 (yuan·a-1);R 为年均降
水量(mm·a-1);E 为年均蒸发量(mm·a-1);Si 为
植被分布面积(hm2);P 为水价( yuan·m-3),水价
以全国水库建设投资测算的每建设 1 m3 库容投入
成本费为 0郾 67 元(1990 年不变价)计算[15] .
3)土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保
护、娱乐文化价值.根据中国不同陆地生态系统单位
面积生态服务价值表[25],研究这 4 项功能的生态系
统服务价值.计算公式为:
V3 =VC iAim (3)
式中:V3 为生态系统服务价值(yuan·a-1);VC i 为
第 i 类生态系统单位面积的生态服务价值系数
(yuan·hm-2),采用中国陆地生态系统服务单位面
积价值;Ai 为研究区第 i 类土地利用类型的面积
(hm2);m为不同生态系统服务价值的修正系数.
4)气体调节价值(固定 CO2、释放 O2).对于农
田生态系统气体调节价值(吸收 CO2、释放 O2)的计
算,本研究只考虑了农田生态系统各类作物在生长
期间所提供的调节大气成分功能,未考虑收获物中
碳进入各种生态系统中转化的汇 /源效应.根据光合
作用方程式来确定固碳或制氧系数,并采用碳税法、
造林成本法、工业制氧法[22]计算农田气体调节价
值.计算公式为:
V4 =QEP (4)
Q=B(1-R) / f (5)
式中:V4 为固碳或制氧价值(yuan·a-1);Q 为各种
作物年净生物量( t·a-1);E 为固碳或制氧系数;P
为固碳或制氧成本(yuan·a-1);B 为作物经济产量
(t);R为作物含水率;f为经济系数.
根据每公顷林地每天吸收 1000 kg CO2、释放
750 kg O2 [23]来计算林地生态系统吸收 CO2和释放
O2 价值.
草地生态系统气体调节价值利用式(3)计算.
5)气候调节价值. 彭建等[24]研究认为,一株大
树蒸发一昼夜的调温效果约 1046 kJ,相当于 10 台
空调机工作 20 h.本文根据空调机每年消耗的电费
乘以林地树木株数(以 100 株·hm-2)来计算林地
生态系统的气候调节价值. 农田、草地、水体生态系
统的气候调节价值利用式(3)计算.
6)农业生态系统服务总价值. 农业生态系统服
务总价值为上述各单项服务价值的总和.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 城市化过程中广州市农业生态系统的产品服
务价值
产品服务价值主要包括农田生态系统提供的农
产品、林业生态系统提供的林产品、草地生态系统提
供的畜产品以及水体生态系统提供的水产品. 根据
1997、2001、 2005 和 2009 年 《广东农村统计年
鉴》 [27-30]的相关数据,计算得出广州市各农业生态
子系统的产品服务价值(可变价). 1996—2008 年,
广州市农业生态系统的产品服务价值总体呈上升趋
势,2008 年比 1996 年增加了一倍(表 3).其原因主
要是由于现代种植和养殖技术的发展提高了农业生
产的效率和生产力.
2郾 2摇 城市化过程中广州市农业生态系统的涵养水
源价值
农业生态系统涵养水源功能主要表现在植被具
52516 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 叶延琼等: 城市化过程中广州市农业生态系统服务价值的变化摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 3摇 广州市农业生态系统产品服务价值
Table 3摇 Product service value of agroecosytem in Guang鄄
zhou City (伊108 yuan)
年份
Year
种植业
Planting
industry
林业
Forest
industry
牧业
Animal
husbandry
渔业
Fishery
industry
合计
Total
1996 48郾 19 0郾 88 16郾 32 13郾 36 78郾 75
2000 56郾 20 0郾 94 15郾 58 17郾 33 90郾 05
2004 73郾 09 2郾 51 14郾 29 20郾 18 110郾 07
2008 100郾 35 1郾 37 26郾 08 29郾 78 157郾 58
有大量的活地被物以及大量枯枝落叶形成的有机质
层,能保持和涵养大量水分,并能提高水分渗入土壤
层的速度;同时,植被对垂直降水起着重新分配的作
用,可改变降水的分布、流量和流速,并使降水不能
产生大量地面径流[22] .由于研究区每年的蒸发量数
据获取较困难,因此,本文 4 个时期的水源涵养总量
均采用多年平均降水量(1982郾 7 mm)与多年平均蒸
发量(1760 mm)之差.由图 1 可以看出,1996、2000、
2004 和 2008 年,广州市农业生态系统的涵养水源
价值逐渐减少(1996 和 2000 年价值不变);在价值
构成上,以农田系统和林地系统为主,表现为林地>
农田>水体>草地;由于草地系统的面积较少,草地
系统涵养水源的价值也较小,几乎可忽略不计.
2郾 3摇 城市化过程中广州市农业生态系统的气体调
节价值
生态系统通过吸收 CO2 和释放 O2 来维持大气
平衡,对由于人类滥用资源引发温室效应,从而导致
全球变暖和臭氧层破坏等环境问题起到相当大的改
善和协调作用,是生态系统服务功能的重要方
面[19] .
2郾 3郾 1 农田生态系统的气体调节价值摇 根据广州市
图 1摇 广州市农业生态系统涵养水源价值
Fig. 1 摇 Water resource conservation value of agroecosystem in
Guangzhou City.
Fa:农田系统 Farmland system; Fo:林地系统 Forest system; Gr:草地系
统 Grassland system; Wa:水体系统Water system. 下同 The same below.
农作物生产情况,本文以水稻、杂粮、薯类、大豆、甘
蔗、花生、木薯、蔬菜和瓜类作为主要农作物考虑农
田生态系统固定 CO2 和释放 O2 的功能. 各农作物
产量数据来自 1997、2001、2005 和 2009 年《广东农
村统计年鉴》 [27-30] . 新鲜作物含水率一般超过
80% ,通过向数位不同作物领域的专家咨询后,本研
究确定作物含水率(R)值为 88% . 经济系数是经济
产量与生物学产量之比,表征有机物转化成人们所
需产品的能力,经济系数愈大,愈符合人们栽培的目
的[31] .经济系数因作物种类、品种、自然条件和栽培
措施不同而不同.广州市水稻、杂粮、薯类、大豆、甘
蔗、花生、木薯、瓜类和蔬菜的经济系数分别为
0郾 47、0郾 35、0郾 70、0郾 18、0郾 60、0郾 50、0郾 35、1、1.
根据光合作用方程式可知,作物固碳系数为
1郾 62,制氧系数为 1郾 2. 本文采用造林成本法(中国
造林成本 260郾 90 yuan·t-1 C,1990 年不变价)和碳
税法(瑞典碳税率 150 美元·t-1 C,1 美元折合 6郾 83
元人 民 币 ) 的 平 均 值 作 为 固 碳 成 本[15], 即
642郾 70 yuan·t-1;采用造林成本法(中国造林成本
352郾 93 yuan·t-1 O2)和工业制氧成本(400 yuan·t-1)
平均值作为制氧成本[15],即 376 yuan·t-1 .由于 C 与
CO2 的相对分子质量比为 0郾 27,故吸收 CO2 的量需
要乘以 0郾 27 才能得到农田系统吸纳碳的量.根据式
(4)和(5)计算得到 1996、2000、2004 和 2008 年广
州市农田生态系统的调节气体价值分别为 513郾 48伊
106、459郾 40 伊 106、442郾 86 伊 106 和 364郾 03 伊 106 元
(表 4).
2郾 3郾 2 林地生态系统的气体调节价值摇 根据每公顷
林地每天吸收 1000 kg CO2、释放 750 kg O2,林地生
态系统每年吸收 CO2 的量为 365 t·hm-2,释放 O2
量为 273郾 75 t·hm-2 .因 C 与 CO2 的相对分子质量
比为 0郾 27,故林地生态系统每年吸纳 C 的量为
98郾 55 t·hm-2 .根据固碳成本为 642郾 70 yuan·t-1,
制氧成本为 376 yuan·t-1,可得到广州市林地生态
系统每年吸纳 C 的价值为 10郾 26伊104 yuan·hm-2,
释放 O2 价值为 12郾 35伊104 yuan·hm-2 . 据此,可算
出 1996、2000、2004、2008 年广州市林地生态系统固
定 CO2 价值和释放 O2 价值以及气体调节价值分别
为 286郾 92、294郾 18、277郾 06、259郾 84 和 345郾 39、354郾 12、
333郾 52、312郾 78 以及 632郾 31、648郾 30、610郾 58、572郾 62
亿元.
2郾 3郾 3 草地生态系统的气体调节价值摇 由于广州市
草地面积较少,1996 年为 2郾 29 km2,仅为全市农业
生态系统总面积的 0郾 04% ,2008 年减至 1郾 05 km2,
6251 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
仅占全市农业生态系统总面积的 0郾 02% .由此导致
广州市草地生态系统的气体调节价值较小,1996 年
为 23 万元,到 2008 年仅为 10 万元.
因中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价
值表中水体的气体调节价值为 0,因此本研究中广
州市水体生态系统的气体调节价值也为 0.
由于草地生态系统和水体生态系统的气体调节
价值均很低,故广州市农业生态系统的气体调节价
值主要是由农田系统和林地系统的价值组成,后者
占该类服务价值总量的 99%以上,表明在维持大气
CO2 和 O2 的动态平衡中,林地发挥着极其重要的作
用(表 5).
2郾 4摇 城市化过程中广州市农业生态系统的气候调
节价值
广州市属亚热带季风气候,城市植被的微气候
效应比较显著,可用替代成本法(即减少空调的耗
电费用)来衡量林地调节气候的服务价值. 广州地
区 1 株大树蒸发 1 昼夜的调温效果约 1046 kJ,相当
于 10 台空调机工作 20 h,以室内每台空调耗电
0郾 86 度·h-1,电费按广州地区居民用电每度 0郾 61
元计,每台空调每小时所需电费为 0郾 53 元. 林地树
木以 100 株·hm-2计,1 株大树的年调温时间按60 d
计,则每株大树的气候调节价值为 10台伊20 h·d-1伊
60 d·a-1 伊0郾 53 元·h-1·台-1 = 6300 元·a-1,由此
得到 1996、2000、2004 和 2008 年广州市林地生态系
统的气候调节价值分别为 1832郾 67、 1827郾 63、
1711郾 08 和 1774郾 08 亿元(表 6).
根据式(3)计算得出广州市农田生态系统、草
地生态系统和水体生态系统的气候调节价值,汇总
得到广州市农业生态系统气候调节总价值. 由表6
表 4摇 广州市农田生态系统的气体调节价值
Table 4摇 Gas regulation value of farmland ecosystem in Guangzhou City (伊106 yuan)
作物品种
Crop type
固定 CO2价值 Value of CO2 absorption
1996 2000 2004 2008
释放 O2 价值 Value of O2 release
1996 2000 2004 2008
稻谷 Rice 68郾 58 59郾 15 32郾 32 23郾 50 110郾 07 94郾 93 51郾 88 37郾 72
杂粮 Multigrain 0郾 80 1郾 92 3郾 03 5郾 48 1郾 29 3郾 09 4郾 86 8郾 80
薯类 Potatoes 1郾 38 1郾 78 1郾 84 1郾 42 2郾 22 2郾 86 2郾 95 2郾 28
大豆 Soybean 0郾 61 0郾 44 0郾 37 0郾 48 0郾 97 0郾 71 0郾 60 0郾 77
蔗糖 Sugarcane 39郾 06 4郾 27 6郾 03 1郾 04 62郾 70 6郾 86 9郾 67 1郾 67
花生 Peanut 1郾 80 1郾 73 1郾 61 1郾 03 2郾 88 2郾 77 2郾 58 1郾 66
木薯 Cassava 5郾 86 2郾 91 0郾 52 0郾 41 9郾 41 4郾 67 0郾 84 0郾 65
蔬菜 Vegetable 78郾 42 103郾 39 123郾 70 105郾 90 125郾 86 165郾 95 198郾 54 169郾 97
瓜类 Melon 0郾 61 0郾 75 0郾 58 0郾 49 0郾 98 1郾 20 0郾 93 0郾 78
合计 Total 197郾 12 176郾 34 170郾 00 139郾 75 316郾 38 283郾 04 272郾 85 224郾 30
表 5摇 广州市农业生态系统气体调节价值
Table 5摇 Gas regulation value of agroecosystem in Guangzhou City
系统类型
System type
气体调节价值 Gas regulation value (伊106 yuan)
1996 2000 2004 2008
百分比 Percentage
1996 2000 2004 2008
Fa 513郾 48 459郾 40 442郾 86 364郾 03 0郾 8 0郾 7 0郾 7 0郾 6
Fo 63231郾 00 64830郾 00 61058郾 00 57262郾 00 99郾 2 99郾 3 99郾 3 99郾 4
Gr 0郾 23 0郾 20 0郾 20 0郾 10 0郾 03 0郾 02 0郾 02 0郾 01
Wa 0 0 0 0 0 0 0 0
合计 Total 63744郾 71 65289郾 60 61501郾 06 57626郾 13 100 100 100 100
Fa: 农田系统 Farmland system; Fo:林地系统 Forest system; Gr:草地系统 Grassland system; Wa:水体系统 Water system. 下同 The same below.
表 6摇 广州市农业生态系统的气候调节价值
Table 6摇 Climate regulation value of agroecosystem in Guangzhou City
系统类型
System type
气候调节价值 Climate regulation value (伊108 yuan)
1996 2000 2004 2008
百分比 Percentage
1996 2000 2004 2008
Fa 3郾 92 3郾 80 3郾 52 3郾 26 0郾 2 0郾 2 0郾 2 0郾 2
Fo 1832郾 67 1827郾 63 1711郾 08 1774郾 08 99郾 8 99郾 8 99郾 8 99郾 8
Gr 0郾 0026 0郾 0023 0郾 0022 0郾 0012 0郾 0001 0郾 0001 0郾 0001 0郾 0001
Wa 0郾 27 0郾 27 0郾 26 0郾 32 0郾 01 0郾 01 0郾 02 0郾 02
合计 Total 1836郾 86 1831郾 71 1714郾 86 1777郾 66 100 100 100 100
72516 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 叶延琼等: 城市化过程中广州市农业生态系统服务价值的变化摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 7摇 广州市农业生态系统土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护和娱乐文化价值
Table 7摇 Value of soil formation and conservation, waste treatment, biodiversity conservation and recreation and culture of
agroecosystem in Guangzhou City (伊106 yuan)
系统类型
System
type
土壤形成与保护价值
Soil formation and conservation value
1996 2000 2004 2008
废物处理价值
Waste treatment value
1996 2000 2004 2008
生物多样性保护价值
Biodiversity conservation value
1996 2000 2004 2008
娱乐文化价值
Recreation and culture value
1996 2000 2004 2008
Fa 642郾 32 624郾 06 576郾 64 534郾 44 721郾 52 701郾 02 721郾 52 600郾 34 312郾 34 303郾 45 280郾 40 259郾 88 4郾 38 4郾 26 3郾 92 3郾 64
Fo 1399郾 21 1434郾 59 1351郾 13 1267郾 13 470郾 02 481郾 89 470郾 02 425郾 65 1169郾 60 1199郾 17 1129郾 41 1059郾 18 459郾 23 470郾 84 443郾 44 415郾 87
Gr 0郾 58 0郾 51 0郾 49 0郾 26 0郾 39 0郾 33 0郾 39 0郾 17 0郾 32 0郾 28 0郾 27 0郾 15 0郾 01 0郾 01 0郾 01 0郾 01
Wa 0郾 59 0郾 58 0郾 57 0郾 69 1077郾 45 1077郾 81 1077郾 45 1262郾 15 147郾 57 147郾 62 142郾 11 172郾 87 257郾 21 257郾 29 247郾 69 301郾 30
合计 Total 2042郾 70 2059郾 74 1928郾 83 1802郾 52 2269郾 38 2261郾 05 2269郾 38 2288郾 31 1629郾 83 1650郾 52 1552郾 19 1492郾 08 720郾 83 732郾 40 695郾 06 720郾 82
可以看出,广州市农业生态系统的气候调节价值表
现为:林地生态系统>农田生态系统>水体生态系
统>草地生态系统.其中,林地生态系统的价值占农
业生态系统总价值的 99郾 8%以上.随着城市化的不
断发展,广州市农业用地逐渐被建设用地所占用.对
全市气候调节价值起重要作用的林地生态系统面积
从 2000年的 2867 km2 减至 2008 年的 2532郾 33 km2,
从而使农业生态系统的气候调节总价值呈现减少
趋势.
2郾 5摇 城市化过程中广州市农业生态系统的土壤形
成与保护、废物处理、生物多样性保护和娱乐文化
价值
1996—2008 年,广州市农业生态系统土壤形成
与保护价值呈递减趋势,由 1996 年的 20郾 43 亿元减
至 2008 年的 18郾 03 亿元,且土壤形成与保护价值主
要由林地系统和农田系统提供,由草地和水体系统
提供的价值很小.除草地系统的废物处理功能较弱
外,农田、林地和水体生态系统在废物处理方面均发
挥了一定作用,研究期间,广州市农业生态系统的废
物处理价值基本稳定. 林地系统在生物多样保护价
值方面发挥的作用最大,其次为农田系统,再次为水
体系统,研究期间,全市农业生态系统生物多样性保
护价值呈递减趋势. 娱乐文化价值主要由林地系统
和水体系统来提供,且研究期间的变化不大(表 7).
2郾 6摇 城市化过程中广州市农业生态系统总服务价
值及其构成
1996—2008 年,广州市农业生态系统服务年价
值量以林地生态系统的服务价值为主,然后依次为
农田、水体、草地,且后三者的价值之和远低于林地
生态系统服务价值(图 2);农田、草地和水体系统的
总价值量呈上升趋势,2008 年比 1996 年分别增加
了 46郾 56、9郾 75 和 19郾 18 亿元;林地系统总体呈下降
趋势,2008 年比 1996 年减少 121郾 49 亿元;期间,广
州市农业生态系统年服务价值总体呈下降趋势. 主
要原因在于广州市在城市化过程中,大量的农田、林
地等农业用地被建筑用地所占用,城市生态环境问
题日益严重,最终导致农业生态系统功能减弱.
摇 摇 由图 3 可以看出,广州市农业生态系统提供的
各类型服务价值占总价值的比例在年际间变化不
图 2摇 广州市不同类型农业生态系统服务价值
Fig. 2摇 Service value of different agroecosystems in Guangzhou
City.
图 3摇 广州市农业生态系统不同服务价值的构成
Fig. 3摇 Change chart of different service values of agroecosystem
in Guangzhou City.
a)产品服务 Value of agricultural products;b)涵养水源 Water resource
conservation;c)气体调节 Gas regulation;d)气候调节 Climatic regula鄄
tion;e)土壤形成与保护 Soil formation and conservation;f)废物处理
Waste treatment;g)生物多样性保护 Biodiversity conservation;h)娱乐
文化 Recreation and culture.
8251 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
大,其服务价值由大到小依次为:气候调节>气体调
节>产品服务>废物处理>土壤形成与保护>生物多
样性保护>娱乐文化>涵养水源,其中,气候调节和
气体调节服务价值之和约占总价值量的 91%以上.
2郾 7摇 城市化过程中广州市城市化率与农业生态系
统服务价值的相关分析
1996、2000、2004 和 2008 年,广州市城市化率
与农业生态系统服务总价值之间呈极显著的负相关
关系(R= -0郾 905,P<0郾 01),说明城市化率的提高可
导致农业生态系统服务价值的降低.因此,在城市化
发展过程中,需要决策者们从生态系统多样性角度
出发,考虑保留适度的农业生态系统,以此促进区域
的可持续发展.
3摇 结摇 摇 语
从农业生态系统的构成类型来看,广州市农业
生态系统中各子系统的价值比例在 4 个研究年份中
变化不大;林地生态系统的面积虽仅占农业生态系
统总面积的 47郾 6% ,但其各年份的服务价值均占农
业生态系统总价值量的 95%以上. 可见,保证区域
较大的林地面积,有利于增加区域农业生态系统的
服务价值,但究竟使区域农田系统、林地系统、草地
系统和水体系统保持怎样的比例才能保证区域农业
生态系统功能的最大化,还需要深入研究.
由于生态系统相互作用和价值核算的复杂性,
目前,本文对农业生态系统服务的定量评估基本是
直接套用国内外的估算方法和标准,忽略了地区农
业经济、农村社会和自然资源之间存在的差异[24] .
因此,在今后的研究过程中,需要对区域农业生态系
统服务特性进行详细分析,对农业生态系统服务价
值进行区域性修正,以便得出更科学的研究结论.
农业生态系统服务价值在城市发展过程中是客
观存在并且是巨大的,但长期以来仅受到少数人关
注且多集中在农田生态系统层面. 由于受到资料和
研究方法的限制,本研究结果仅对广州市农业生态
系统功能及其服务价值进行初步核算,是一个保守
的估计,但该结果仍有助于人们对农业生态系统服
务价值的了解,并可为广州市农业可持续发展、城市
化过程中如何保证适宜的农业生态系统服务功能、
以及城市化进程对农业生态系统功能的影响等提供
一定的参考依据.
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作者简介 摇 叶延琼,女,1976 年生,博士,讲师. 主要从事农
业生态学、生态规划方面的教学与研究工作. E鄄mail: llyeyq
@ scau. edu. cn
责任编辑摇 杨摇 弘
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