全 文 ：　· 8　· 耕作与栽培 2009 年　第 1 期
　
江南丘陵区冬季农业的农田生态服务
功能价值的定量评估
———以江西省余江县冬季绿肥紫云英为例
王开磊1 , 黄国勤1＊
(1.江西农业大学生态科学研究中心 , 江西 南昌　330045;2.江西农业大学作物生理生态与遗传育种重点实验室)
摘　要:余江县是江南丘陵区的一个代表性农业县。近年
来 , 余江县冬季绿肥紫云英的种植面积在逐步减少 , 由以前
的 1.73万 hm2 , 减少到 2008 年的 1.07 万 hm2 , 意味着冬季
农业的农田生态服务功能的总价值也在不断减少。冬季绿
肥在整个农业生产中起着重要作用 , 必须予以重视和发展 。
研究结果表明 , 冬季绿肥服务价值(从调节大气成分功能 、保
持土壤肥力和积累土壤有机质 , 以及维持土壤养分循环的三
个方面的功能分析)平均大约是其冬季农业投入值的 9.6
倍 , 相当于 1 元投入产出 9.6 元服务价值。
关键词:农田生态服务功能;价值评估;冬季农业;冬季
绿肥紫云英;江南丘陵区
冬季农业是整个农业生产中不可分割的一部分 , 在整个
农业生产中占有重要地位 ,在农业生产活动整个过程中 , 为
夏秋粮食生产提供了支持和保证 , 为农民增产增收提供了新
的途径 , 同时也担当着冬季农田生态服务的功能。
余江县 , 作为江南丘陵区一个代表性农业县 ,冬季农业
具有较好基础 , 历史上曾是南方冬季绿肥紫云英生产的“先
进县” 。1984 年 4 月南方 10 省在余江县召开紫云英生产现
场会 , 全县紫云英鲜草平均单产达到 31 500 kg/ hm2 , 其中最
高田块达 83564.1 kg/ hm2 。
近年来 , 由于多方面的原因 , 余江县冬季绿肥种植面积
呈现不断减少之态势 , 由之前的最多时的 26万 hm2(20 世纪
70 年代末至 80 年代初期), 减少到 2008 年的 16 万 hm2.。
为使决策者能够获得比较完整的冬季绿肥农田生态系统服
务价值信息 , 以便高效配置冬季农业 , 有助于冬季农业的正
确定位和可持续发展 , 从而提升冬季农业的战略地位 , 有必
要加强江南丘陵区冬季农业的农田生态服务功能价值的定
量评估。
1　研究区域概况
余江县位于赣北山区鄱阳湖平原过渡地段 ,在北纬 28°
04′～ 28°37′、东经 116°41′～ 117°09′,属于信河流域下游。东
倚鹰潭市区和贵溪市 , 北邻余干县和万年县 ,南邻金溪县 , 西
界东乡县 , 土地总面积数 936 km2 。全境地势狭长 , 南北多
收稿日期:2008-12-18
基金项目:国家科技支撑计划项目“江南丘陵区农田循环生产综合技
术集成研究与示范”课题(编号:2007BAD89B18-03)研究
内容
第一作者:王开磊(1982-),男 ,在读硕士研究生,研究方向:农业生态学。
＊通讯作者:黄国勤 , 教授 ,博士生导师 , E -mai l:hgqjxauhgq@si-
na.com.cn。
山 , 丘陵面积 78.2%, 平原面积占 21.8%, 属亚热带湿润季
风。气候温和 , 光热充足 , 雨量充沛 , 无霜期长 , 年平均温度
17.6℃, 年降水量1 757.9 mm ,年平均日照 1777.16 h , 年日照
百分率为 41%, 无霜期 270 d左右 , 森林覆盖率达 37.8%[ 4] 。
余江县是江西省丘陵地区的典型代表地区 , 也是江南丘陵地
区代表性农业县。 2008 年余江县发展绿肥种植面积 1.07 万
hm2(常年播种面积在 1.07～ 1.73万 h m2), 绿肥紫云英是其
主要冬种作物。
2　试验材料与研究方法
紫云英品种为余江大叶籽 , 播种时间为 10 月 12 日 , 用
种量为 22.5kg/ hm2(价格 10.0元/ kg),不施肥 , 其他栽培管
理同一般大田 , 人工费 40 元。成熟期收获鲜草 , 采用五点
法 , 每点测 1 m2 , 测鲜重 27 696 kg/ hm2 , 得干物质为
3580.5kg/ hm2 。
研究生态系统价值的方法主要采用造林成本法 ,化学制
氧法 , 机会成本法和影子价格法 , 根据不同物质的市场价格
进行价值具体定量化核算。
3　余江县冬季绿肥紫云英的农田生态服务
功能价值的定量评估
　　参考了相关研究 , 并结合余江县冬季农田生态系统的实
际评估其服务功能价值。 研究仅考虑了冬季农田生态系统
正面服务价值 , 对于其负面影响没有考虑。
3.1　冬季绿肥紫云英调节大气成分功能的价值评估
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 , 至于收获物中碳进入各种生态系统
转化中的汇效应或源效应不在本研究考虑之内 。
根据光合作用方程式每生产 1.00 g 植物干物质能固定
1.62 g 二氧化碳和释放 1.20 g 氧气 , 采用造林成本法
(0.260 9元/ kgC)估算固定二氧化碳的价值 ,以其值作为农田
生态系统固定二氧化碳的价值;采用造林成本法(0.352 9
元/ kgO2)和工业制氧法(制氧工业成本 0.4 元/ kgO2);估算
释放氧气的价值[7] , 以其平均值作为农田释放 O2 的价值。
冬季绿肥固定氧气的价值:107.9元 , 冬季绿肥固定二氧化碳
的价值:100.9 元 , 冬季绿肥调节大气成分功能总价值合计
3132 元/ hm2 。
3.2　冬季绿肥紫云英保持土壤肥力 、积累土壤有机质功能
的价值评估
　　本研究采用土壤有机质持留法对农田生态系统保持的
土壤有机质物质量进行量化 , 而后运用机会成本法将农田系
统土壤有机质持留量价值化 , 从而评价农田生态系统保持土
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壤肥力 、积累有机质的价值。其价值公式为:V =S · T ·
OM · P · q 式中 S 为作物种植面积;T 为表层土壤厚度
(0.20m);q 为土壤容重地区耕地平均为(1 250 kg/ m3);OM
为种植绿肥后增加的土壤有机质量(%);P 为有机质价格 。
根据薪材转换成有机质的比例为 2∶1 和薪材的机会成本价
格为 0.051 3元/ kg来换算。[ 5]冬季绿肥保持土壤肥力 、积累
土壤有机质的价值:2154 元/h m2 。
3.3　冬季绿肥紫云英维持土壤养分循环功能的价值评估
对于农田生态系统来说 , 因其凋落物量较小 ,从生物库
方面考虑农田生态系统的养分持留 , 能动态地表示农田系统
维持营养物质循环的功能。利用冬季农田作物实际经济产
量 , 根据紫云英营养元素 N 、P 、K 的占干物重含量[6]
(N2.75%, P2O5 0.66%, K 2O1.91%)等数据 , 估算作物 N 、
P 、K 的累积量 ,然后运用影子价格法(目前化肥平均价格为
4.155 元/ kg[ 8])定量评价冬季农田生态系统维持土壤营养
物质循环的价值。其表达式为:V=(CN+CP+CK)· P , 式
中 CN 为各类型作物 N 养分累积量 , CP 为各类型作物 P 养
分累积量 , CK 为各类型作物 K 养分累积量 , P 为肥料价格 。
冬季绿肥维持土壤养分循环的功能价值:792 元/ hm2 。
3.4　冬季绿肥紫云英农田生态服务功能价值汇总及分析
冬季绿肥调节大气成分功能总价值合计 208.8 元 , 其中
冬季绿肥保持土壤肥力 、积累有机质的价值为 143.6 元 , 冬
季绿肥维持养分循环的功能价值为 52.8 元。从冬季农田调
节大气成分功能 、保持土壤肥力 、积累有机质 、维持养分循环
的功能 3 个方面分析 , 余江冬季农田生态系统服务功能总价
值为 6 078 元/ hm2 ,是紫云英直接还田价值 634.5 元/hm2 的
9.6 倍 ,是青饲料肥育猪 4 023 元/ hm2 [ 9] 的 1.5 倍。大约是
其冬季农业投入值的 7.4 倍 , 即冬季农田在投入 1 元的同时
却提供了 7.4 元的服务功能 , 农田生态系统服务功能总价值
远远大于其产品产出价值。当然 , 在这 7.4 元的服务功能中
并未包括提供农产品 、农业观光游憩价值 、蓄水功能 、保持土
壤等功能的价值 , 也没有包括由于不合理的农业活动所带来
的负面影响 , 但可以肯定 , 绝大多数农田生态系统的正面功
能要远大于其负面功能。
4　小结与讨论
Daily(1997)等人将生态系统服务功能定义为:生态系统
服务功能是指生态系统与生态过程所形成的 、维持人类生存
的自然环境条件及其效用。它是通过生态系统的功能直接
或间接得到的产品和服务 , 这种由自然资本的能漉 , 物流 , 信
息流构成的生态系统服务和非自然资本结合在一起所产生
的人类福利[ 17] 。从此开始了不同生态系统的服务价值评估
和定量化研究。通过对余江县冬季农田生态系统服务价值
的估算及分析 , 研究结果表明冬季绿肥服务价值 1hm2(从调
节大气成分功能 、保持土壤肥力 、积累土壤有机质 、维持土壤
养分循环的功能 3 个方面分析)总价值为 6 078 元 ,大约是其
冬季农业投入值的 9.6 倍 , 相当于 1 元投入产出 9.6 元服务
价值。冬季绿肥农田生态系统的服务价值是客观存在的 , 是
巨大的 , 也是可以进行定量化研究的 , 但是长期以来人们对
此有所忽视。
研究未考虑农业生产过程中所产生的负面影响(植物在
生长过程中也要释放二氧化碳等温室气体), 也未包括提供
农产品 、农业观光游憩价值 、蓄水功能 、保持土壤等功能的价
值 ,粗略估算冬季绿肥农田的实际净服务价值要比本文目前
的估算值应高一些。因此 ,通过服务价值的估算 , 对于引导
和促进对南方冬季农业的服务价值的认识有重要意义。同
时也为南方冬季绿肥政策的制定提供了科学依据。由于目
前受现有科学技术水平 、计量方法和研究手段的限制 , 还无
法对农田生态系统的所有服务功能进行精确的定量评价 , 其
价值体现仍然不完全 , 在以后的研究中仍需进行更多的探
索[ 10] ,诸如农田生态系统的负面价值 ,还有价值的定量化手
段仍需要进一步完善。
截至目前 , 国内外对农田生态服务功能的研究成果仍较
少 , 且局限于部分生态服务功能 , 或仅对其变化作趋势性描
述[ 11 ～ 14] , 而有些学者则直接或间接地以 Constanza等人的结
果为参数来计算农田的生态服务价值[ 15 , 16] ,对南方冬季绿肥
农田生态服务功能价值评价的量化指标 ,对南方冬季绿肥农
田生态服务功能价值评价论文还较少 ,对于其空间差异性还
没有更为深入的研究报道。基于此 , 本文以江西省余江县冬
季绿肥农田生态系统为研究对象 , 从三个方面对其生态服务
功能价值化进行了量化计算和探讨 , 并初步计算了江西省余
江县冬季绿肥农田生态服务功能的价值 ,可为今后加大冬季
绿肥的发展提供理论依据和参考。
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