馬笑丹，劉加珍，張彩云

（聊城大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，山東 聊城 252059）

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過(guò)程形成的保障人類(lèi)生存的自然環(huán)境與效用［1］。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是一種半自然半人工系統(tǒng)，它是以土地資源、生物環(huán)境和非生物環(huán)境之間的關(guān)系以及生物種群之間的關(guān)系為基礎(chǔ)［2］。由于其半自然半人為的特殊性，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不僅直接提供農(nóng)副產(chǎn)品，同時(shí)也擔(dān)當(dāng)著生態(tài)服務(wù)［3］、調(diào)節(jié)、文化服務(wù)等間接功能［4］。由于人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)烈干預(yù)和影響，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)具備了許多特殊的功能［5］。很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，由于人們?cè)絹?lái)越多地關(guān)注農(nóng)田生產(chǎn)功能，忽略了其調(diào)節(jié)與文化服務(wù)功能，不僅導(dǎo)致服務(wù)價(jià)值的嚴(yán)重扭曲，而且使農(nóng)田經(jīng)營(yíng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的對(duì)接路徑變得十分單一［6］。面對(duì)日益增加的人口、資源、環(huán)境等問(wèn)題，農(nóng)田服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)受到廣泛關(guān)注，在對(duì)自然資本和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的基礎(chǔ)上，逐步開(kāi)展了對(duì)農(nóng)田服務(wù)價(jià)值的研究［7］，且隨著可持續(xù)發(fā)展理念的迅速發(fā)展，對(duì)其服務(wù)功能和價(jià)值的研究日益增多。Costanza等將服務(wù)價(jià)值劃分為17個(gè)類(lèi)別，并對(duì)全球范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值進(jìn)行了測(cè)算［8］。

我國(guó)農(nóng)業(yè)服務(wù)價(jià)值的研究始于20世紀(jì)80年代，隨著國(guó)外相關(guān)研究理論的引入，其研究得以迅速發(fā)展，并取得了一系列科研成果。馬新輝等以西安市為研究對(duì)象，借助GIS技術(shù)，估算了1999年21種植被類(lèi)型凈化大氣的物質(zhì)量，對(duì)后來(lái)評(píng)估農(nóng)田凈化大氣的服務(wù)價(jià)值具有重要參考價(jià)值［9］。吳松欽等采用市場(chǎng)價(jià)格法、影子工程法等方法，評(píng)估了五馬河流域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的7項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值［10］。白楊等根據(jù)海河流域的相關(guān)資料，建立了服務(wù)功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)該流域2005年農(nóng)田服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境成本進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)［11］。梁金鳳等調(diào)查了北京125個(gè)有代表性的傳統(tǒng)商品有機(jī)肥，發(fā)現(xiàn)有些傳統(tǒng)有機(jī)肥的質(zhì)量高于商品有機(jī)肥，有利于發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、無(wú)公害農(nóng)業(yè)，提高經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)環(huán)境［12］。元媛等選取欒城縣為研究對(duì)象，從正負(fù)兩方面對(duì)該縣農(nóng)田服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)［13］。李江波等以玉米作為研究對(duì)象，利用高光譜成像技術(shù)對(duì)玉米水分含量進(jìn)行了科學(xué)預(yù)測(cè)，為農(nóng)田服務(wù)價(jià)值的評(píng)估提供重要依據(jù)［14］。羅海平等運(yùn)用Costanza模型，測(cè)算了我國(guó)13個(gè)糧食主產(chǎn)?。▍^(qū)）的服務(wù)價(jià)值及空間分異，重點(diǎn)論述了農(nóng)田的生態(tài)服務(wù)價(jià)值和作物供給價(jià)值［15］。王彥芬以京津冀地區(qū)作為研究對(duì)象，采取生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)測(cè)算方法，將農(nóng)田服務(wù)功能劃分為供給、調(diào)節(jié)、文化和支持服務(wù)4大類(lèi)11小類(lèi)［16］。張艷軍等利用重慶市2000、2005、2010年的土地利用數(shù)據(jù)，基于區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值理論和分析方法，對(duì)其2000—2010年間4大類(lèi)17小類(lèi)的服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了估算［17］。呂國(guó)屏等選取生態(tài)脆弱區(qū)——貴州省普定縣為研究對(duì)象，借助“3S”技術(shù)和Landsat遙感影像，根據(jù)CART分類(lèi)結(jié)果，提取了1999、2003、2009年和2015年4年的土地利用相關(guān)信息，對(duì)1999—2015年的生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了動(dòng)態(tài)評(píng)估［18］。朱印酒通過(guò)對(duì)我國(guó)農(nóng)田服務(wù)價(jià)值研究進(jìn)展及問(wèn)題的探析，認(rèn)為我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究目前仍然存在較大的問(wèn)題，今后的研究需從內(nèi)容和方法上深入討論，以更好地發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究的社會(huì)功能［19］。

聊城市位于山東省西部，地處北緯35°47′～37°02′，東經(jīng)115°16′～116°32′，常住人口5 970 600人，其中，農(nóng)村人口3 215 200人，占總?cè)丝诘?3.85%［20］。地形平坦，地勢(shì)起伏和緩，交通便利，利于農(nóng)產(chǎn)品的輸出。土壤由黃河沖積而成，土地質(zhì)量較好，土層深厚，耕作層土壤疏松，有機(jī)質(zhì)含量高，是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)區(qū)。近年來(lái)聊城市積極調(diào)整農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，建設(shè)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品基地。2015年，聊城市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值2 663.62億元［20］。對(duì)聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)有利于保護(hù)該地區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，以使其更好地為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和區(qū)域生態(tài)環(huán)境服務(wù)。

本研究基于聊城市統(tǒng)計(jì)年鑒等相關(guān)數(shù)據(jù)和土地利用資料，采用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，對(duì)其功能價(jià)值進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析，以便從經(jīng)濟(jì)價(jià)值的視角為推動(dòng)聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)型提供決策依據(jù)，為聊城市合理開(kāi)發(fā)利用和管理農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供科學(xué)支撐，推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也為聊城市的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供重要參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究數(shù)據(jù)來(lái)源于《聊城市統(tǒng)計(jì)年鑒2006》《聊城市統(tǒng)計(jì)年鑒2011》《聊城市統(tǒng)計(jì)年鑒2016》［21］及《山東統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)》和聊城市農(nóng)業(yè)委員會(huì)提供的數(shù)據(jù)資料。

1.2 研究方法

聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值分為直接價(jià)值和間接價(jià)值兩大類(lèi)。本研究分別采用市場(chǎng)價(jià)值法、替代法、旅行費(fèi)用法等方法測(cè)算了聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值（表1）。

表1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算方法

2 結(jié)果與分析

2.1 聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值

2.1.1 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的直接價(jià)值 （1）糧食作物的生產(chǎn)價(jià)值：本文界定的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的糧食作物主要包括谷類(lèi)作物（小麥、稻谷、玉米）、薯類(lèi)作物、豆類(lèi)作物，根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格確定各種糧食作物的生產(chǎn)價(jià)值。由表2可知，2005、2010、2015年糧食作物的生產(chǎn)價(jià)值分別為53.2193×108、100.0462×108、140.2842×108元，逐年增加。小麥和玉米在2005、2010、2015年的糧食作物生產(chǎn)價(jià)值中所占比重分別為94%、99%、99%，是直接價(jià)值的主體。薯類(lèi)的生產(chǎn)價(jià)值下降最快，豆類(lèi)次之，稻谷在各個(gè)年份的生產(chǎn)價(jià)值都較低，這與聊城市降水較少有著密切的關(guān)系。

（2）經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)價(jià)值：根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，聊城市的經(jīng)濟(jì)作物主要有油料作物（花生、油菜籽）、棉花。由表2可知，2005、2010、2015年經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)價(jià)值分別為10.9751×108、10.3306×108、9.1528×108元，逐年下降?；ㄉ纳a(chǎn)價(jià)值在經(jīng)濟(jì)作物中的占比逐年增長(zhǎng)，而棉花的生產(chǎn)價(jià)值逐年下降，油菜籽的生產(chǎn)價(jià)值變化較小。

（3）蔬菜、食用菌的生產(chǎn)價(jià)值：2005、2010、2015年蔬菜和食用菌的總價(jià)值分別為63.1261×108、142.0706×108、200.1820×108元，其中2005年的食用菌數(shù)據(jù)未獲取到（表2）?？梢钥闯?，蔬菜的生產(chǎn)價(jià)值所占比重較高，這主要是因?yàn)槭卟说氖袌?chǎng)需求量大，且溫室大棚技術(shù)快速發(fā)展，反季節(jié)蔬菜的市場(chǎng)價(jià)格較高，使得蔬菜的生產(chǎn)價(jià)值在作物的直接價(jià)值中所占比重逐年上升。

（4）水果與堅(jiān)果類(lèi)的生產(chǎn)價(jià)值：本研究主要以蘋(píng)果、梨、堅(jiān)果為研究對(duì)象，但堅(jiān)果2005、2010年的數(shù)據(jù)未獲取到，2015年所占比重也較小。如表2所示，2005、2010、2015年聊城市水果與堅(jiān)果的生產(chǎn)價(jià)值在不同年份分別為4.8944×108、12.4798×108、20.8941×108元，增長(zhǎng)較快。特別是2010年以后，增長(zhǎng)率高達(dá)67%，這與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、人民生活日益改善、人們可支配收入逐年提高、市場(chǎng)需求量增大有關(guān)。

表2 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)直接服務(wù)價(jià)值 （×108元）

2.1.2 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的間接價(jià)值 （1）調(diào)節(jié)價(jià)值：聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)價(jià)值主要包括固碳價(jià)值、釋氧價(jià)值、氣體凈化價(jià)值、廢棄物處理價(jià)值、涵養(yǎng)水源價(jià)值，其結(jié)果見(jiàn)表3。

固碳價(jià)值主要與作物種植面積正相關(guān)，2005、2010、2015年聊城市的固碳價(jià)值分別為1.9048×108、2.0795×108、1.7791×108元，2010—2015年下降較快，同比減少了0.3004×108元。

釋氧價(jià)值與作物產(chǎn)量、作物含水率、經(jīng)濟(jì)系數(shù)密切相關(guān)，其中與作物產(chǎn)量的相關(guān)性最大，作物中玉米與小麥的產(chǎn)量較高，其釋氧價(jià)值占主體。2005、2010、2015年聊城市的釋氧價(jià)值分別為112.0929×108、120.1720×108、148.8828×108元。

氣體凈化價(jià)值與作物種植面積正相關(guān)，2005、2010、2015年聊城市的氣體凈化價(jià)值分別為1.2581×108、1.3690×108、1.1714×108元，2010—2015年由于作物種植面積減少其氣體凈化價(jià)值也下降。

廢棄物處理價(jià)值與禽畜的飼養(yǎng)量密切相關(guān)，2005、2010、2015年聊城市的廢棄物處理價(jià)值分別為3.2088×108、2.7058×108、1.4912×108元，由于排泄量較大的役使牛、馬、騾子的飼養(yǎng)量減少，2015年較2005年廢棄物處理價(jià)值減少了1.7176×108元。

農(nóng)田土壤中的水并不能完全被植物吸收利用，多余水分會(huì)被儲(chǔ)存起來(lái)供植物再利用。涵養(yǎng)水源的價(jià)值與降水量和農(nóng)田面積呈正相關(guān)，2005、2010、2015年聊城市涵養(yǎng)水源的價(jià)值分別為1.3471×108、16.6344×108、0.9569×108元。由于聊城為溫帶季風(fēng)氣候，降水的季節(jié)分配不均，農(nóng)田涵養(yǎng)水源的價(jià)值在作物生產(chǎn)中作出了重要貢獻(xiàn)。

（2）文化服務(wù)價(jià)值：隨著休閑旅游業(yè)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)觀光旅游在聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中的地位越來(lái)越大，但由于觀光農(nóng)業(yè)類(lèi)型繁多，部分?jǐn)?shù)據(jù)難以獲取，本研究?jī)H以聊城市草莓采摘園的門(mén)票收入累加測(cè)算聊城市休閑旅游的服務(wù)價(jià)值。由表3可知，2005、2010、2015年聊城市的休閑旅游價(jià)值分別為0.7048×108、2.6161×108、6.6288×108元，逐年上升，2015年較2005年增長(zhǎng)超過(guò)840%。

2005、2010、2015年聊城市的社會(huì)保障價(jià)值分別為0.9860×108、1.6778×108、38.9112×108元，大幅上升，這與聊城市農(nóng)村人口比重大密不可分，對(duì)于減緩農(nóng)村剩余勞動(dòng)力減少有利。

表3 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)間接服務(wù)價(jià)值 （×108元）

2.2 2005—2015年聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的動(dòng)態(tài)變化

2.2.1 直接服務(wù)價(jià)值的動(dòng)態(tài)變化 如圖1所示，2005—2015年聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的直接價(jià)值呈上升趨勢(shì)，2010年的直接服務(wù)價(jià)值與2005年同比增長(zhǎng)100%，2015年與2010年同比增長(zhǎng)40%；糧食作物和蔬菜、食用菌的生產(chǎn)價(jià)值在直接價(jià)值中占有較大比重，2005—2015年占比在87% ～92%，且增長(zhǎng)較其他作物類(lèi)型快；經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)價(jià)值呈下降狀態(tài)，主要是由于棉花的種植面積減少，產(chǎn)值下降所致。2010—2015年間的增長(zhǎng)率與2005—2010的增長(zhǎng)率相比較下降了61個(gè)百分點(diǎn)，主要是占比較大的糧食作物、蔬菜與食用菌的生產(chǎn)價(jià)值增長(zhǎng)有所放緩所致。

圖1 2005—2015年聊城市農(nóng)田系統(tǒng) 直接服務(wù)價(jià)值的動(dòng)態(tài)變化

2.2.2 間接價(jià)值的動(dòng)態(tài)變化 如圖2所示，在2005—2015年，其間接價(jià)值也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2010—2015年間增長(zhǎng)較快，2015年較2005年同比增長(zhǎng)64%。其中休閑旅游價(jià)值的增長(zhǎng)率最快，其收入在聊城市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的間接價(jià)值中所占比例由0.58%增至3.32%。社會(huì)保障價(jià)值和固碳、釋氧價(jià)值所占比重較高。固碳價(jià)值在2005—2010年呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，但在2010—2015年卻下降，主要是由于農(nóng)田的種植面積在減少。釋氧價(jià)值與作物產(chǎn)量呈現(xiàn)正相關(guān)，作物產(chǎn)量尤其是小麥產(chǎn)量逐年增加，因此釋氧價(jià)值逐年上升。廢棄物處理價(jià)值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，主要是由于農(nóng)村人口減少以及糞便排放量較大的役使牛的數(shù)量減少。

圖2 2005—2015年聊城市農(nóng)田系統(tǒng) 間接服務(wù)價(jià)值的動(dòng)態(tài)變化

3 討論與結(jié)論

2005、2010、2015年聊城市農(nóng)田服務(wù)價(jià)值總量分別為253.7174×108、412.1818×108、570.3325×108元，其中，直接價(jià)值分別為132.2149×108、264.9272×108、370.5131×108元，占總服務(wù)價(jià)值的52%、64%、65%，高于間接價(jià)值。糧食作物以及蔬菜和食用菌的生產(chǎn)價(jià)值占比較高且逐年遞增，是直接價(jià)值中的重要組成部分。間接價(jià)值中各組成項(xiàng)目的年際變化差別較大，主要受當(dāng)?shù)貧夂驐l件、技術(shù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)變化影響。

從聊城市農(nóng)田服務(wù)價(jià)值來(lái)看，產(chǎn)品供給價(jià)值占據(jù)絕對(duì)主體，但農(nóng)田的間接服務(wù)價(jià)值也不可忽略，可為整個(gè)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)有利影響。作物在整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)都可以釋放氧氣，并參與氣體凈化，在產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也帶來(lái)了環(huán)境效益。因此，在關(guān)注農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)直接服務(wù)價(jià)值的同時(shí)也要注重間接服務(wù)價(jià)值的合理利用，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。