新疆生产建设兵团耕地生态系统服务功能测算_王忠庆.pdf

新疆农机化2023 年第 1 期修回日期：2022-10-08基金项目：塔里木大学创新研究团队项目（TDSKCX202201）通讯作者：石 晶doi:10.13620/ki.issn1007-7782.2023.01.011中图分类号:F301.2文献标识码：A0引言1970年 人类对全球环境影响的报告 中首次提出生态系统服务功能的概念，此后，便引起了业界学者对该研究的关注，Costanza等人的研究结果更是使这类研究成为热门话题。耕地是地球生态系统的重要组成部分，它提供了食物来源，稳定了人类社会和经济体系，同时也承担着维护国家粮食安全和社会稳定的重任。我国耕地面积仅占全国面积的12.5%，随着城市化进程的加快，生态系统服务功能的重要性逐渐显示出来，使得保护有限的耕地变得更加关键。生态系统服务功能的价值与人类的繁荣和地球的未来息息相关，这是当今人类面临的最紧迫的全球挑战之一。联合国发布的千年生态系统评估报告强调全球生态系统的退化主要是由于人类活动造成的，已经接近60%。除了中国快速的社会经济转型和城市化之外，土地覆盖和土地利用的变化也越来越活跃，导致土地退化和水土流失等问题日益加剧。2017年习近平在十九大报告中提出要践行“绿水青山就是金山银山”的理念，推动落实生态价值实现的任务变得更加紧迫。然而由于缺乏衡量生态产品价值的标准，使该领域具体活动的实施受到了限制。经济价值主要是利用成熟的声音和市场进行价值表达的补充。然而由于缺乏科学的计算方法和健全的市场机制，生态价值和社会文化价值的实现还没有形成一套完整的价值机制。生态系统服务有着巨大的价值，科学评估将提高对保护生态系统服务重要性的认识1-3。凭借对生态系统服务功能价值的估算，可将生态保护的目标整合到经济社会决策之中4。自1990年至今，我国学者积极开展了对生态系统服务在概念5、功能分类体系6-7、不同生态系统类型8-13、评价指文章编号：1007-7782（2023）01-0037-04新疆生产建设兵团耕地生态系统服务功能测算王忠庆，石 晶，王生德（塔里木大学经济与管理学院，新疆 阿拉尔 843300）摘 要：耕地是人类生存的重要资源和环境要素，是国家粮食安全的根本保障。充分释放耕地的生态效益，是实现乡村有效振兴的关键环节。科学、准确地估算新疆生产建设兵团耕地的生态系统服务价值，对维护新疆生产建设兵团的生态安全具有重要意义。本研究基于当量因子法，根据新疆生产建设兵团主要农作物的产量和价格数据，从供给服务、调节服务、支持服务和文化服务四个方面测算研究区生态系统服务价值。测算出新疆生产建设兵团单位当量服务价值为5522.85元/hm2。最终计算出新疆生产建设兵团耕地的生态系统服务总价值为32056.83元/hm2。关键词：当量因子法；新疆生产建设兵团；生态系统服务功能价值MeasureandcalculationofecosystemservicefunctionofarablelandinXinjiangproductionandconstructioncorpsWang Zhongqing,Shi Jing,Wang Shengde（CollegeofEconomicsandManagement,TarimUniversity,Alar843300,Xinjiang,China)Abstract:Arable land is an important resource and environmental element for human survival and a fundamental guarantee fornational food security.2022 Central Document No.1 proposes to implement long teeth hard measures for arable land protec-tion.Fully releasing the ecological benefits of arable land is a key link to achieve effective rural revitalization.Science,Accuratelyestimating the ecosystem service value of arable land in Xinjiang Production and Construction Corps is important for maintain-ing the ecological security of XPCC.Based on the equivalent factor method,this study measured the value of ecosystem servicesin the study area from four aspects:supply services,regulation services,support services and cultural services based on the yieldand price data of major crops in the Xinjiang Production and Construction Corps.The unit equivalent service value of XinjiangProduction and Construction Corps was calculated to be RMB 5 522.85/hm2.The total value of ecosystem services of arableland in Xinjiang Productionand Construction Corpswasfinally calculated tobe RMB 32 056.83/hm2.Key words:Equivalentfactormethod;Xinjiang Production and Construction Corps;Valueofecosystemservicefunction 管理服务 37新疆农机化2023 年第 1 期标14-17、评估方式 18和研究现状19-20等方面的学习和探索。谢高地等21通过意愿调查法，并针对中国国情，结合Costanza和国内众多学者成果，张宇和罗维等人对生态系统服务功能的分类进行了调整，确定了中国生态系统服务功能的价值。之后，关于生态系统服务价值的研究得到了迅速开展22-23。本研究基于谢高地调整后的价值当量表，以主要农作物（粮食作物、油料作物、棉花、甜菜、蔬菜）的基础数据为依据，对新疆生产建设兵团耕地生态系统服务功能的价值进行估算，以期为新疆生产建设兵团耕地生态保护提供决策参考。1区域概况和研究方法1.1研究区域概况新疆生产建设兵团下辖14个师。新疆生产建设兵团管辖的公司同新疆维吾尔自治区、县级市实行“师市合一”的管理体制。新疆生产建设兵团占地面积为为7.06万km2，占新疆总面积的4.24%。新疆生产建设兵团农用地总面积为419.86万hm2，其中包括 24.84%的耕地和5.24%的其他农业用地。新疆生产建设兵团是中国最大的农业开垦区之一，其面积约占全国农垦用地总面积的1/5。根据 2020年新疆耕地质量等级公报 的数据，新疆的耕地按质量等级从高到低分为 1 至 10 级，平均等级约为5.11级。其中，13级类耕地面积为143.82万hm2，占总耕地面积的 27.44%；46级类耕地面积为221.75万hm2，占耕地总面积的42.30%；710类耕地面积为158.63万hm2，占总耕地面积的30.26%。这部分的耕地大多土壤较薄且养分不足、土壤质地不佳，盐碱化土地多、水土流失情况比较严重、自然灾害频繁，导致该部分耕地生产能力太低进而影响农作物产量。本研究选择的主要作物是粮食作物（水稻、小麦、玉米等）、油料作物、棉花、甜菜、蔬菜和其他经济作物，具体见表1。表1新疆生产建设兵团主要农作物基础数据1.2数据来源本研究中耕地等级的数据来源于 2020 年的 新疆耕地质量状况公报，并从 2020 年的 新疆生产建设兵团统计年鉴中获取了新疆生产建设兵团主要农作物的播种面积和单位面积产量，该年鉴可从国家统计局下载。根据 全国农产品成本收益资料汇编 2021 的统计数据获得了本研究所需农作物的价格数据。通过Excel软件分别计算出了粮食作物、油料作物、棉花、甜菜和蔬菜的市场平均价格。根据生态系统服务价值评估方法，将处理后的数据结果用于计算研究区域内耕地的生态系统服务价值。1.3研究方法当量因子法是指为不同类型的生态系统服务功能根据各类生态系统服务功能的量化标准构建不同的价值当量，1 hm2农田粮食的平均年产量的价值记为 1 个标准单位。当量因子法现已用于核算生态价值，并在长江三角洲和海南岛等地区广泛使用。现如今该方法的运用也越来越普及。由于各个地区的地理差异，各个研究系统可能因此出现差异，但是不影响整体框架。本文在谢高地的基础上将耕地当量价值取为1，区域耕地生态系统的主要作物（水稻、小麦和玉米）的单位经济价值规定为区域单位当量服务价值的7倍。将生态系统服务当量因子的值乘以各生态系统的修正价值当量，得到各单项生态服务的价值，最后计算出新疆生产建设兵团整体的耕地生态系统服务价值。V=EaFJi（1）式中V2020年新疆生产建设兵团耕地生态服务功能值（元/hm2）；Ea1 单位生物当量因子的价值（元/hm2）；F单位面积耕地的生物当量因子，通常记为6.91；Ji2020年新疆生产建设兵团 2020 年的耕地复种指数修正值，耕地复种指数修正值定义为新疆生产建设兵团耕地复种指数与全国土地复种指数之比。Ea=17nn=1mgpgqgM（2）式中k新疆生产建设兵团主要农作物的类型；mg第g种作物的栽培面积，hm2；pg第g类作物的平均市场价格，元/kg；qg第g类农作物的单位面积产量，kg/hm2、Mn种农作物的总种植面积，hm2；n农作物的种类。2研究结果与分析在本研究中，参照2020年新疆生产建设兵团的粮食产量和粮食播种面积对标准单位生态系统的服务价值当量因子系数进行了修正。根据 新疆生产建设兵团统计年鉴2021 可得，2020年新疆生产建设兵团主要粮食作物单位面积产量为 9 290 kg/hm2，油料作物单位面积产量为 3 994kg/hm2，棉花单位面积产量为2466kg/hm2，粮食作物油料作物棉花甜菜蔬菜种植面积（hm2）259 90059 770865 31016 41065 720市场均价（元/kg）2.44965.341613.85180.48442.3952单产（kg/hm2）9 2903 9942 46689 49873 232农作物类型 管理服务 38新疆农机化2023 年第 1 期甜菜单位面积产量为89498kg/hm2，蔬菜单位面积产量为73232kg/hm2。依据 全国农产品成本收益资料汇编2021 中全国农作物的价格数据并通过一系列计算得出我国2020年农产品粮食农作物平均单价为2.4496元/kg，油料作物平均单价为 5.3416 元/kg，棉花平均单价为13.8518元/kg，甜菜平均单价为0.4844元/kg，蔬菜平均单价为2.3952 元/kg。本研究根据 新疆生产建设兵团统计年鉴 中新疆生产建设兵团农业生产实际情况选取粮食作物（稻谷、小麦、玉米等）以及油料作物、棉花、甜菜、蔬菜等经济作物作为其主要农作物，并结合前文所述各统计年鉴中的最新相关数据计算出新疆生产建设兵团的单位当量服务价值（Ea）是5 522.85 元/hm2，其他各单项生态服务的价值量见表2。复种指数即全年农作物总播种面积与耕地面积的百分比。参照2021年 中国统计年鉴 的数据得知我国2020年农作物播种面积为1674.87105hm2，耕地总面积为1278.67105hm2，由此可算出我国的耕地复种指数为1.31。参考2021年 新疆生产建设兵团统计年鉴 数据得知新疆生产建设兵团 2020 年农作物播种面积为 1415.27103hm2，耕地总面积为1287.5103hm2。可算得新疆生产建设兵团耕地复种指数为1.10，故Ji为0.84。由此根据公式（1）可算出 2020 年新疆生产建设兵团耕地生态服务功能价值V为32056.83元/hm2。表2新疆生产建设兵团耕地单位面积生态服务价值3结论本研究利用新疆生产建设兵团主要农作物的基本数据计算出新疆生产建设兵团单位面积的生态系统服务价值，基于谢高地等人的计算策略计算得出新疆生产建设兵团生态系统服务价值的基本单位值为5522.85元/hm2。粮食生产和原料生产平均1hm2的生态系统服务价值分别为5522.85元、2153.91元。气体调节、气候调节、水文调节和废物处理平均1hm2生态系统服务价值分别为3976.45元、5357.16元、4252.59元、7676.76元。土壤维护和生物多样性维护平均1hm2生态系统服务价值分别为8118.59元、5633.31元。美学景观提供平均1hm2生态系统服务价值为938.88元。最终计算出新疆生产建设兵团耕地的生态系统服务价值为32056.83元/hm2。4展望本文采用的价值当量因子法可能导致研究成果存在一定误差，需要进一步提高成果的准确性。在生态服务价值测算中引入农业用地分类结果数据是一种创新，但仍需使研究成果更加客观。本研究应因地制宜，根据新疆生产建设兵团的实际情况，政府可参考测算结果落实精确具体的生态保护政策。为了提高农民有效参与耕地保护的积极性，政府可给予农民适当补偿并监督落实，使农民从主观上意识到提高耕地资源的利用效率的重要性，使经济与生态共同发展，有效解决社会经济发展与生态资源合理利用之间的矛盾。生态系统服务功能具有巨大的研究价值，准确、科学地估算其价值将会使人们意识到保护生态系统服务功能的重要性。关于生态系统服务价值的估算一直是生态学研究的难点，目前仍缺乏一套生态学家和经济学家公认的统一方法。单位面积价值当量因子法因参数简单易于获得、结果便于比较而被广泛应用。随着农业的发展，农业活动对环境的破坏也越来越明显。在许多生态脆弱的地区，农业生产活动所造成的水土流失、土地沙漠化和生物多样性锐减等严峻后果给人类造成很大的损失。从长远来看，这必将影响社会经济的可持续发展。如何在保持农业生产基本稳定的前提下有效控制农业活动对环境的破坏性影响是当前的一个重要课题。参考文献：1 Costanza R,Darge R,Rudolf de G,Farber S,Grasso M,HannonB,Limburg K,Naeem S,Oneill R V,Paruelo J,Raskin R G,Sutton P,Marjan van den B.The value of the worlds ecosystemservices and natural capitalJ.Nature,1997,387(7):253-260.2RobynLoomes,KelliONeill.NaturesServices:SocietalDepend-enceonNaturalEcosystemsJ.PacificConservationBiology,2000,6(3).3陈源泉，高旺盛.生态系统服务价值的市场转化问题初探J.生态学杂志，2003（6）：77-80.4欧阳志云，朱春全，杨广斌，等.生态系统生产总值核算：概念、核算方法与案例研究J.生态学报，2013，33（21）：6747-6761.5孙斌，王炳煜，冯今，等.甘肃省草原产草量动态监测模型J.草 管理服务 二级类型食物生产原材料生产气体调节气候调节水文调节废物处理土壤维护生物多样性维护美学景观提供价值当量1.000.390.720.970.771.391.471.020.17生态系统服务价值基准当量（元 hm2)5 522.852 153.913 976.455 357.164 252.597 676.768 118.595 633.31938.88调节服务支持服务一级类型供给服务文化服务39新疆农机化2023 年第 1 期业科学，2015，32（12）：1988-1996.6赵同谦，欧阳志云，王效科，等.中国陆地地表水生态系统服务功能及其生态经济价值评价J.自然资源学报，2003（4）：443-452.7赵同谦，欧阳志云，郑华，等.中国森林生态系统服务功能及其价值评价J.自然资源学报，2004（4）：480-491.8刘兴元，牟月亭.草地生态系统服务功能及其价值评估研究进展J.草业学报，2012，21（6）：286-295.9高雅，林慧龙.草地生态系统服务价值估算前瞻J.草业学报，2014，23（3）：290-301.10肖强，肖洋，欧阳志云，等.重庆市森林生态系统服务功能价值评估J.生态学报，2014，34（1）：216-223.11王兵，鲁绍伟.中国经济林生态系统服务价值评估J.应用生态学报，2009，20（2）：417-425.12孔东升，张灏.张掖黑河湿地自然保护区生态服务功能价值评估J.生态学报，2015，35（4）：972-983.13李涛，甘德欣，杨知建，等.土地利用变化影响下洞庭湖地区生态系统服务价值的时空演变J.应用生态学报，2016，27（12）：3787-3796.14谢高地，张钇锂，鲁春霞，等.中国自然草地生态系统服务价值J.自然资源学报，2001（1）：47-53.15石晓丽，王卫.生态系统功能价值综合评估方法与应用以河北省康保县为例J.生态学报，2008（8）：3998-4006.16徐伟平，康文星，何介南.洞庭湖区生态系统服务功能价值分析J.草业学报，2016，25（1）：217-229.17杨玲，孔范龙，郗敏，等.基于Meta分析的青岛市湿地生态系统服务价值评估J.生态学杂志，2017，36（4）：1038-1046.18宋庆丰，牛香，王兵.基于大数据的森林生态系统服务功能评估进展J.生态学杂志，2015，34（10）：2914-2921.19张玲玲，巩杰，张影.基于文献计量分析的生态系统服务研究现状及热点J.生态学报，2016，36（18）：5967-5977.20李丽，王心源，骆磊，等.生态系统服务价值评估方法综述J.生态学杂志，2018，37（4）：1233-1245.21谢高地，甄霖，鲁春霞，等.一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法J.自然资源学报，2008（5）：911-919.22张宇.宁夏草地生态系统服务价值评估D.西北农林科技大学，2012.23罗维，易海杰，李红举，等.洋河流域土地利用时空变异及其对生态服务功能价值的影响J.生态学报，2017，37（16）：5342-5351.近年来我国的向日葵产需缺口逐年增大，未来产能提升速度远不及消费增速，葵花籽原料及油脂大量依靠进口。在一带一路背景下，我国与沿线国家的贸易往来越发频繁，在此情形下，我国向日葵产业愈发兴旺，国家大力支持农村农业机械化，特别是农机、农具的开发研究。针对目前收获中存在的问题，借鉴学习国外先进技术及经验，研制出适应我国市场需求的、智能化、精准化、高效化割台是目前急需解决的问题。参考文献：1宗望远，刘羊，黄小毛，等.向日葵机械化收获研究现状及发展对策J.江西农业大学学报，2017，39（3）：600-606.2李世杰，王世民，张智，等.影响葵花机械化收获的因素及解决对策J.农村牧区机械化，2018（4）：22-23.3王海洋，叶彤，刘兴博，等.我国向日葵机械化收获现状及发展趋势J.农机使用与维修，2021（1）：19-21.4韩长杰，刘希光，袁盼盼，等.油葵收获机械研究现状及发展建议J.农业工程，2017，7（2）：1-4.5靳伟，丁幼春，白圣贺，等.油葵收获机拨禾板式割台装置研制J.农业工程学报，2021，37（3）：27-36.6焦鼎.一种葵花饼收获装置.山西:CN104081930AP.2014-10-08.7张学军，张凌杰，朱兴亮.油葵收获割台工作性能仿真及试验研究J.中国农机化学报，2020，41（2）：1-5+31.8张凌杰，张学军，朱兴亮.油葵收获割台设计与试验研究J.农机化研究，2021，43（5）：203-207.9刘巍，黄小毛，马丽娜，等.油葵联合收获机专用割台设计与试验J.农业机械学报，2020，51（8）：83-88+135.10黄小毛，付俊鹏，马丽娜，等.油葵割台分禾扶禾收集槽的设计与台架试验J.安徽农业大学学报，2020，47（4）：664-673.11王志强.食葵机械化收获技术解决方案J.农村牧区机械化,2019（2）：17-18.12李斌，孙晓晓，刘洋，等.食葵机械收获研究现状与展望J.新疆农机化，2022（2）：27-30+34.13吴世龙.一种食葵收获专用割台的设计与研究J.河北农业，2019（1）：45-48.14菅志亮，张勇，李素萍，等.4ZXRKS-4型收获机的食用向日葵机械化收获技术J.农业工程技术，2018，38（29）：48.15许美珍.牵引式食葵头收割机头.内蒙古：CN204426013UP.2015-07-01.16韩长杰.食葵取盘脱粒一体机.新疆：CN112970418AP.2021-06-18.17韩长杰，刘宇，朱兴亮，等.往复拨杆式食葵盘收获台的设计与试验J.农机化研究，2018，40（3）：125-128.18韩长杰，王超超，朱兴亮，等.食用向日葵仿人工取盘采收台的设计J.农业工程学报，2019，35（16）：14-22.19达布希拉图.一种葵花盘收获机.内蒙古：201520697482.0P.2015-09-0720周艳生，张静，朱豪杰，等.我国葵花收获机研究现状及发展前景J.农业工程，2015，5（2）：11-14.（上接第 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