城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估
——以北京市為例

華野毓,黃甘霖,*

1 北京師范大學(xué)地表過(guò)程與資源生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,人與環(huán)境系統(tǒng)可持續(xù)研究中心,北京 100875 2 北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部自然資源學(xué)院,土地資源與區(qū)域發(fā)展研究中心,北京 100875

有研究預(yù)計(jì)至2050 年,世界城市人口將占總?cè)丝诘?6.4%[1]。城市擴(kuò)張和人口增長(zhǎng)對(duì)城市周邊的農(nóng)業(yè)區(qū)域產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響[2],包括減少可用農(nóng)業(yè)用地總量,對(duì)糧食安全造成威脅等[3- 4]。與此同時(shí),城郊農(nóng)業(yè)被寄予厚望。據(jù)估計(jì),都市農(nóng)業(yè)能夠提供世界上20%的食品,以水果和蔬菜為主[5],為糧食安全做出了重要貢獻(xiàn)[6]。除了提供農(nóng)產(chǎn)品外,城郊農(nóng)業(yè)通過(guò)提供采摘和休閑旅游服務(wù)進(jìn)一步滿足了居民的精神需求[7]。在國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)利益、農(nóng)業(yè)發(fā)展水平和城市化影響的驅(qū)動(dòng)下,我國(guó)的城郊農(nóng)業(yè)逐漸升級(jí)轉(zhuǎn)型[8]。

在全球環(huán)境危機(jī)的背景下,農(nóng)業(yè)生態(tài)保護(hù)問(wèn)題得到了越來(lái)越多的關(guān)注[9- 10]。有機(jī)農(nóng)場(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中遵循自然規(guī)律,不使用化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等物質(zhì),平衡協(xié)調(diào)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)[11]。有機(jī)農(nóng)場(chǎng)在促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)利用、發(fā)揮農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生能力、創(chuàng)造宜居環(huán)境等方面發(fā)揮了重要作用,是實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的有效模式之一[12]。

環(huán)境友好是有機(jī)農(nóng)場(chǎng)最突出的特點(diǎn),為此,很多研究者從不同角度采用多種方法分析有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的環(huán)境效益,并與傳統(tǒng)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行比較。常用的方法包括生命周期法[13]、層次分析法[14]和能值分析法[15],通過(guò)從農(nóng)副產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程、研究地、研究對(duì)象的特點(diǎn)、能流物質(zhì)流等角度進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)有機(jī)農(nóng)場(chǎng)能夠有效地增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、減少氮磷流失、提升田間生物多樣性并降低能源消耗[16- 18]。

但是,城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的貢獻(xiàn)不止于此。得益于臨近都市的地理位置,城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)常常同時(shí)提供參觀、采摘、餐飲、住宿等休閑服務(wù)。游客在觀光的同時(shí),更深入地了解了有機(jī)種植的方式,加深了對(duì)農(nóng)業(yè)的理解和對(duì)自然的連結(jié)。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉關(guān)系的概念框架中[19],將人類從生態(tài)系統(tǒng)中直接獲得的惠益劃分為供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)和文化服務(wù)。以往研究多關(guān)注有機(jī)農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)農(nóng)副產(chǎn)品的供給服務(wù),和改善環(huán)境的調(diào)節(jié)服務(wù)。例如,有研究基于土壤碳固存、溫室氣體排放、生物多樣性和氮磷淋溶指標(biāo)評(píng)估中國(guó)2013年有機(jī)農(nóng)業(yè)的環(huán)境效益為19.21億元[20]。有學(xué)者分別評(píng)估30家有機(jī)與常規(guī)板栗園供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值,計(jì)算生態(tài)補(bǔ)償價(jià)值為4435元/h2[21]。然而,已有研究對(duì)有機(jī)農(nóng)場(chǎng)文化服務(wù)鮮有涉及。雖然有研究者針對(duì)有機(jī)農(nóng)業(yè)綜合評(píng)價(jià),提出了包括休閑娛樂(lè)、糧食生產(chǎn)、有機(jī)質(zhì)積累、水體調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)、廢棄物處理和生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估框架[22-23],但還停留在理論層面,相關(guān)的案例研究尚不多見(jiàn)。

在此背景下,本研究以全面評(píng)估北京市城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為目標(biāo),分別從供給、調(diào)節(jié)、文化服務(wù)3個(gè)方面評(píng)估有機(jī)農(nóng)場(chǎng)帶來(lái)的惠益。我國(guó)正處于快速城市化的過(guò)程中,城郊的土地資源既面臨著其他土地用途的競(jìng)爭(zhēng),也常常受到生態(tài)治理的種種限制。明確城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的數(shù)量、規(guī)模和空間格局,全面清楚地認(rèn)識(shí)其環(huán)境惠益和提供的文化服務(wù),為深入理解城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)提供基礎(chǔ),有助于進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)管理的精細(xì)程度和城市的可持續(xù)性。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究以北京市為研究對(duì)象,北京市是我國(guó)政治、文化、國(guó)際交往和科技中心,總面積16400km2,常住人口達(dá)到2154.2萬(wàn)人[24],發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)水平和龐大的人口基數(shù)為發(fā)展城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)提供了良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和消費(fèi)潛力。北京地處華北平原西北部,屬典型的北溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,境內(nèi)有潮白河等五大水系與密云水庫(kù)等85座水庫(kù),豐富的水資源為多種農(nóng)作物提供了適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,耕地面積為2137.3km2[24]。作為中國(guó)最早一批實(shí)行都市農(nóng)業(yè)的城市之一,北京市農(nóng)業(yè)已從單純的農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)向就業(yè)保障、生態(tài)保護(hù)、觀光休閑轉(zhuǎn)變,為分析評(píng)估城郊農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供了良好的基礎(chǔ)。

1.2 評(píng)估城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

本研究以“千年生態(tài)系統(tǒng)”的概念框架為基礎(chǔ)[19],從供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估(表1)。

表1 北京有機(jī)農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)框架指標(biāo)體系

1.2.1供給服務(wù)

供給服務(wù)考慮農(nóng)業(yè)的主要功能即農(nóng)副產(chǎn)品供給[25- 26],采用市場(chǎng)價(jià)值法[27-28]進(jìn)行評(píng)估,即以有機(jī)農(nóng)場(chǎng)各類農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量為基礎(chǔ),結(jié)合其市場(chǎng)價(jià)格估算供給服務(wù)價(jià)值。

1.2.2調(diào)節(jié)服務(wù)

有機(jī)農(nóng)場(chǎng)不施用農(nóng)藥,以有機(jī)肥代替化肥,這可以降低氮磷流失對(duì)水體的污染[29],減少二氧化碳排放[30]和能源消耗[31]。同時(shí),有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的耕種方式也會(huì)提高土壤碳含量[32- 33]。調(diào)節(jié)服務(wù)方面的貢獻(xiàn),通過(guò)提高土壤碳固持和減少溫室氣體排放、磷流失和節(jié)約能源4個(gè)指標(biāo)來(lái)體現(xiàn)。農(nóng)藥化肥方面,北京市水果、蔬菜、谷物和豆類作物平均每公頃化肥使用量分別為168、516、374、265t,農(nóng)藥使用量為4、6、1.5、1.5t[34- 35],以此作為當(dāng)量系數(shù)估算常規(guī)農(nóng)場(chǎng)在相同種植面積下的農(nóng)藥化肥使用量。以1t有機(jī)肥和化肥從生產(chǎn)到使用全過(guò)程中能源利用、二氧化碳、二氧化硫、磷酸根的當(dāng)量因子估算有機(jī)農(nóng)場(chǎng)相比常規(guī)農(nóng)場(chǎng)的環(huán)境效益(表2)[36]。

It is an interesting manuscript on important topic. The paper is well-written.

有機(jī)農(nóng)場(chǎng)能夠提高土壤碳含量,Andreas等人對(duì)74項(xiàng)有機(jī)與非有機(jī)耕作研究對(duì)比后發(fā)現(xiàn)有機(jī)耕作的土壤有機(jī)碳含量提升(0.18±0.06)%[37]。在此基礎(chǔ)上考慮到有機(jī)農(nóng)場(chǎng)與常規(guī)農(nóng)場(chǎng)土壤有機(jī)碳含量的差異,對(duì)我國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表中的土壤有機(jī)質(zhì)含量系數(shù)進(jìn)行修正[38]。具體修正系數(shù)計(jì)算公式如下:

(1)

式中,η為修正系數(shù)；A為全國(guó)農(nóng)業(yè)土壤碳固存系數(shù)；B為北京市農(nóng)業(yè)土壤碳固存系數(shù)；C為有機(jī)農(nóng)業(yè)土壤碳固存系數(shù)。修改后,北京有機(jī)農(nóng)業(yè)的土壤碳含量的當(dāng)量系數(shù)為1.52,每公頃土壤形成與保持的單位面積價(jià)格為1963.7元。

表2 化肥、有機(jī)肥生命周期過(guò)程的環(huán)境影響

1.2.3文化服務(wù)

文化服務(wù)從休閑娛樂(lè)和宣傳教育兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。休閑服務(wù)價(jià)值以北京市有機(jī)果園的年采摘收益估算[39]。

(2)

式中,V為有機(jī)農(nóng)場(chǎng)休閑娛樂(lè)服務(wù)價(jià)值量；Qi為第i類農(nóng)產(chǎn)品的年產(chǎn)量；ηp為采摘量占產(chǎn)量的系數(shù),Pi為第i類農(nóng)產(chǎn)品的采摘價(jià)格；n為農(nóng)產(chǎn)品種類數(shù)目。本研究對(duì)26位有機(jī)櫻桃、草莓和板栗園的農(nóng)場(chǎng)主電話訪談了解到有機(jī)果園采摘量占產(chǎn)量的5%到10%,本文以平均值7.5%作為采摘量占產(chǎn)量的系數(shù)。

教育宣傳方面,北京有機(jī)農(nóng)夫市集不定期舉辦論壇、講座、培訓(xùn),介紹有機(jī)種植技術(shù),提供農(nóng)戶生產(chǎn)信息、環(huán)境保護(hù)和食品健康等教育宣傳課程。這里以2019年開辦市集、講座和培訓(xùn)的次數(shù)進(jìn)行衡量。

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

2 結(jié)果與分析

2.1 城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的基本特征

2018—2019年間,北京市郊區(qū)共有271家有機(jī)農(nóng)場(chǎng)。根據(jù)農(nóng)場(chǎng)主要的產(chǎn)品類型可分為果園147家、種植園110家和養(yǎng)殖園14家(圖1)。除北部山區(qū)外,有機(jī)農(nóng)場(chǎng)均勻分布在核心區(qū)以外的城市近郊和遠(yuǎn)郊區(qū)縣,水庫(kù)附近則更為密集。城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)種植面積共為1.02萬(wàn)hm2,以小規(guī)模農(nóng)場(chǎng)為主。其中,種植面積低于10hm2的農(nóng)場(chǎng)數(shù)量最多(55%),其次是10—50hm2的農(nóng)場(chǎng)(25%)。有機(jī)果園、種植園和養(yǎng)殖園在規(guī)模上具有一定的差異,種植園的面積往往更小一些(表3)。與北京市農(nóng)業(yè)總面積相比,有機(jī)農(nóng)業(yè)的糧食、蔬菜、中藥和果園分別占1.07%、1.46%、32.79%和16.19%(表5)。

圖1 北京城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的空間分布格局 Fig.1 Spatial distribution pattern of organic farms in suburban Beijing

2.2 城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的供給服務(wù)

城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)40類作物(包括13類蔬菜、12類水果,7種糧食、5種經(jīng)濟(jì)作物和4種飼料),2018年總產(chǎn)量5.8萬(wàn)t(表4)。其中,糧食、蔬菜、中藥和果園分別占北京市農(nóng)業(yè)產(chǎn)量1.49%、1.17%、34.66%和3.84%(表5)。按市場(chǎng)銷售價(jià)格折算,供給服務(wù)價(jià)值為16.12億元。其中,蔬菜、水果、糧食、飼料和經(jīng)濟(jì)作物的供給服務(wù)價(jià)值分別為4.79億元,9.13億元,0.57億元,0.2億元和1.42億元。有機(jī)蔬菜、水果和糧食分別占2018年北京市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的9.14%,21.56%和8.85%(表5)。

2.3 城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的調(diào)節(jié)服務(wù)

2.4 文化服務(wù)

北京市有機(jī)果園面積占有機(jī)農(nóng)場(chǎng)總面積的73.6%,電話訪談中有機(jī)果園均提供采摘娛樂(lè)服務(wù),根據(jù)公式2計(jì)算其年采摘娛樂(lè)服務(wù)價(jià)值為1.189億元。其中以有機(jī)草莓、櫻桃和蘋果園為主,休閑服務(wù)價(jià)值分別為2070、1820、1550萬(wàn)元。

由若干有機(jī)農(nóng)場(chǎng)共同組建而成的北京有機(jī)農(nóng)夫市集[42],是一個(gè)自下而上的自發(fā)性的組織,通過(guò)每周舉辦2—3次的有機(jī)農(nóng)夫市集,提供農(nóng)戶和消費(fèi)者面對(duì)面的機(jī)會(huì)。同時(shí),舉辦讀書分享會(huì)、二手袋利用活動(dòng)、廢棄物循環(huán)利用等多種活動(dòng)宣傳保護(hù)環(huán)境的理念。據(jù)統(tǒng)計(jì),北京有機(jī)農(nóng)夫市集自2019年1月至2020年1月共舉辦了120余次市集,開展了50多次線下活動(dòng),包括分享有機(jī)種植時(shí)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),組織學(xué)習(xí)垃圾分類和舊物利用,舉辦二手物品交換市集、開展食品健康、環(huán)境保護(hù)讀

表3 北京市城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的類型、面積、數(shù)量

表4 有機(jī)農(nóng)場(chǎng)作物類型、面積和產(chǎn)量

表5 北京農(nóng)業(yè)和有機(jī)農(nóng)業(yè)的面積與產(chǎn)量比

書活動(dòng)等。其中,影響最大的是與中國(guó)人民大學(xué)人文與發(fā)展學(xué)院聯(lián)合舉辦的農(nóng)友大會(huì),與會(huì)人數(shù)200余人。這些活動(dòng)不僅幫助農(nóng)戶銷售產(chǎn)品、使消費(fèi)者直觀了解到農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程、傳播了環(huán)境理念,更促進(jìn)了參與者之間良好的社會(huì)關(guān)系,有助于增強(qiáng)社會(huì)資本和本地感歸屬感[43- 44]。

3 討論

3.1 城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)文化服務(wù)

城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)提供的文化服務(wù)具有重要作用,僅采摘一項(xiàng)活動(dòng),2019年就提供了超過(guò)1億元的服務(wù)價(jià)值。除采摘外,很多有機(jī)農(nóng)場(chǎng)也提供餐飲、住宿、團(tuán)建等其他活動(dòng)項(xiàng)目。隨著居民對(duì)城市周邊地區(qū)休閑服務(wù)需求的日益增長(zhǎng)[45],休閑農(nóng)業(yè)的重要性會(huì)不斷加強(qiáng)。并且,已有研究表明文化服務(wù)和供給服務(wù)間具有協(xié)同作用[46],游客在采摘觀光的同時(shí),進(jìn)一步了解熟悉農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)種植活動(dòng),往往會(huì)促進(jìn)產(chǎn)品銷售,或推動(dòng)潛在消費(fèi)者以加入會(huì)員等多種方式支持農(nóng)場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)。

需要說(shuō)明的是,受數(shù)據(jù)可得性的限制,本文未考慮有機(jī)農(nóng)場(chǎng)提供餐飲住宿的情況,也未估算有機(jī)農(nóng)場(chǎng)對(duì)吸引返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)、解決就業(yè)、吸納當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力方面的貢獻(xiàn)。目前所呈現(xiàn)的文化服務(wù)僅包括采摘和宣傳教育兩個(gè)方面,是對(duì)文化服務(wù)極大的低估。有研究表明城市經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá),消費(fèi)者對(duì)有機(jī)食品的支付意愿越高[47]。對(duì)于大城市而言,城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展有助于吸引更多人從事農(nóng)業(yè),并幫助農(nóng)民增收。

3.2 對(duì)于中國(guó)城郊有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的啟示

維持和提升城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),能夠?qū)^(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、就業(yè)、健康和糧食安全等多個(gè)方面產(chǎn)生積極貢獻(xiàn)。為了鼓勵(lì)環(huán)境友好的有機(jī)種植方式,國(guó)家實(shí)行以減免有機(jī)認(rèn)證費(fèi)用和補(bǔ)貼生產(chǎn)資料開支為主的扶植政策[48]。本文結(jié)果表明,城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)踐行的生態(tài)理念及其特殊地理位置,使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之外的領(lǐng)域中對(duì)居民的福祉起到了重要的作用。在全面理解其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的基礎(chǔ)上,我國(guó)未來(lái)可通過(guò)更加豐富多樣的方式,對(duì)城郊有機(jī)農(nóng)場(chǎng)的建立和經(jīng)營(yíng)進(jìn)行鼓勵(lì)和扶植。

4 結(jié)論