長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究進(jìn)展

王志強(qiáng)，唐海鷹，聞熠，肖濤，繆建群，楊文亭，楊濱娟，周泉，黃國(guó)勤

1.九江學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院/江西省長(zhǎng)江流域產(chǎn)業(yè)生態(tài)模擬與環(huán)境健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，九江 332005；2.湖南人文科技學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，婁底 417000；3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，南昌 330045；4.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)科學(xué)研究中心，南昌 330045

長(zhǎng)江中游地區(qū)（包括湖南、湖北和江西）是我國(guó)華中地區(qū)重要的單雙季稻生產(chǎn)基地，為全國(guó)糧食安全和生態(tài)系統(tǒng)健康安全作出了重要貢獻(xiàn)。根據(jù)湖南、湖北和江西省統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)數(shù)據(jù)，2016—2021 年，3省的水稻種植面積呈現(xiàn)穩(wěn)中微降趨勢(shì)，3省6年內(nèi)水稻的年平均產(chǎn)量分別為1 898.71 萬(wàn)、2 678.54 萬(wàn)和2 088.06萬(wàn)t，保持產(chǎn)量總量水平基本穩(wěn)定；3 省水稻種植面積總和占全國(guó)水稻種植面積的比由2016年的33.06%下降至2021 年的31.39%，其水稻產(chǎn)量總和占全國(guó)水稻產(chǎn)量總和由2016 年的31.92%下降至2020年的30.94%，2021年上升至31.18%。

長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)多年所取得的糧食生產(chǎn)成就引起了社會(huì)各界對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)功能的重視，但對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)的其他功能（諸如氣候調(diào)節(jié)、維持土壤肥力、涵養(yǎng)水源、景觀美學(xué)等）的關(guān)注還有待于提升。近些年來(lái)，隨著世界自然生態(tài)環(huán)境的惡化及各國(guó)各級(jí)政府和人民對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的逐漸重視，尤其是對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的保護(hù)越來(lái)越重視，稻田生態(tài)系統(tǒng)的非糧食生產(chǎn)功能才逐漸引起重視。因此，稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和價(jià)值評(píng)估研究也從此成為研究熱點(diǎn)之一。

1 稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估

稻田生態(tài)系統(tǒng)是一種半自然半人工系統(tǒng)，是由稻田生物系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)和人為干擾調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，具有生產(chǎn)、生態(tài)和社會(huì)等復(fù)合功能，還具有波動(dòng)性、多樣性、人為性和經(jīng)濟(jì)生態(tài)社會(huì)等特性，稻田生態(tài)系統(tǒng)可為人類(lèi)提供極為豐富的物質(zhì)財(cái)富，還為人類(lèi)提供各種各樣功能性服務(wù)，具有重要的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.1 稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的內(nèi)涵

自1997 年Costanza 等[1］提出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值以來(lái)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，并開(kāi)展了大量相關(guān)研究。農(nóng)業(yè)多功能的理念起源于1998年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)會(huì)議公報(bào)提出的農(nóng)業(yè)多功能性的指導(dǎo)性定義和日本1999年頒布的《食物·農(nóng)業(yè)·農(nóng)村基本法》，認(rèn)為農(nóng)業(yè)除了提供食物與纖維生產(chǎn)外，還能塑造提供優(yōu)美的自然景觀環(huán)境，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務(wù)可為農(nóng)業(yè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供支持[2-3］。在20 世紀(jì)末21 世紀(jì)初，日本[4］、韓國(guó)[5］、中國(guó)[6-7］等先后開(kāi)展了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的多功能性探討，但研究主要局限于世界貿(mào)易組織規(guī)則，對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)多功能性的探討還不廣泛。

隨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能概念及內(nèi)涵的不斷豐富，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能對(duì)人類(lèi)的影響也在不斷擴(kuò)大，如稻田生態(tài)系統(tǒng)、湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)和林草地生態(tài)系統(tǒng)等重要生態(tài)系統(tǒng)，各特定生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能及內(nèi)涵不斷豐富。稻田生態(tài)系統(tǒng)除生產(chǎn)供應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品及副產(chǎn)品外，更重要的是為支撐與維持自然及人類(lèi)生命健康可持續(xù)發(fā)展提供相應(yīng)服務(wù)。當(dāng)前，眾多研究人員從生態(tài)系統(tǒng)與功能間的對(duì)應(yīng)關(guān)系出發(fā)，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)體系的角度[8］，將稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能主要分為提供初級(jí)產(chǎn)品、調(diào)節(jié)人類(lèi)生命系統(tǒng)的自然生態(tài)功能和豐富人類(lèi)精神世界的社會(huì)功能3 大類(lèi)[9-10］，稻田生態(tài)系統(tǒng)中提供初級(jí)產(chǎn)品的功能主要是提供稻谷與秸稈，也稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)性服務(wù)功能；第二類(lèi)服務(wù)功能主要是為人類(lèi)的生存環(huán)境提供保障和支撐，諸如氣體調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化、水土保持、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)、維持生物多樣性等功能；第三類(lèi)服務(wù)功能主要是為人類(lèi)提供景觀休閑娛樂(lè)等社會(huì)性功能。文獻(xiàn)[11］認(rèn)為稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分為產(chǎn)品供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)4 大類(lèi)，共20 子類(lèi)，調(diào)節(jié)和支持服務(wù)主要是支持稻田生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方面的功能，產(chǎn)品供給服務(wù)是人類(lèi)從稻田系統(tǒng)中獲得的物質(zhì)效益，稻田生態(tài)系統(tǒng)的文化服務(wù)是稻田系統(tǒng)為人類(lèi)生活提供了休閑、娛樂(lè)與美學(xué)享受。從已有稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究文獻(xiàn)的內(nèi)容和框架來(lái)看，基本圍繞產(chǎn)品供給、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)展開(kāi)，對(duì)相應(yīng)的服務(wù)功能進(jìn)行了價(jià)值評(píng)估。

1.2 稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的現(xiàn)實(shí)意義

在明確稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能范疇的基礎(chǔ)上，對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值大小進(jìn)行評(píng)估具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。從稻田生態(tài)系統(tǒng)本身看，一方面，評(píng)估稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能可以準(zhǔn)確了解其各生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量的大小，也可為探索在不同施肥措 施[12］、保護(hù)性耕作措施[13］和不同種植模式[14-15］對(duì)稻田各服務(wù)功能價(jià)值的作用機(jī)制、影響過(guò)程和影響大小提供數(shù)據(jù)支持，為稻田生態(tài)系統(tǒng)健康可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。如在長(zhǎng)江中下游地區(qū)采用免耕秸稈還田保護(hù)性耕作模式[13］、紫云英+優(yōu)化施肥措施[12］有利于提高稻田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)服務(wù)功能價(jià)值和生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值（調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水分等）。因此，通過(guò)合理科學(xué)的人為措施優(yōu)化調(diào)節(jié)稻田生態(tài)有利于提升稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值；另一方面，稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)也是有一定的生態(tài)成本，如水稻生產(chǎn)過(guò)程中所消耗的化肥、農(nóng)藥、水資源和使用機(jī)械設(shè)備等給稻田生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的負(fù)面損失，如果水稻生產(chǎn)中的生態(tài)成本太高，既不利于稻田生態(tài)系統(tǒng)本身的健康，也不利于生態(tài)環(huán)境健康和農(nóng)民增收，甚至?xí)绊懗青l(xiāng)協(xié)調(diào)與社會(huì)和諧發(fā)展穩(wěn)定[16］。因此，對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能成本的估算也是建立完善稻田生產(chǎn)者補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)之一，亦可為保障糧食安全和稻田生態(tài)安全提供決策參考。

1.3 稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的方向

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的重要性逐漸得到人們的高度重視。Costanza 團(tuán)隊(duì)測(cè)算出2014 年全球生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為124萬(wàn)億~145萬(wàn)億美元（https：//www. huanbao-world. com/foreign/109662.html）。20世紀(jì)80年代，我國(guó)學(xué)者也從不同空間尺度對(duì)不同的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了服務(wù)功能價(jià)值研究，如對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)[6］、自然草地生態(tài)系統(tǒng)[17］、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)[18］進(jìn)行了相關(guān)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià)，主要是從不同的生態(tài)系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)和特征等方面進(jìn)行了特定功能價(jià)值評(píng)估，相關(guān)評(píng)估還未形成系統(tǒng)性，如對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)的土壤保持價(jià)值、氣體調(diào)節(jié)和蓄水防洪等價(jià)值部分服務(wù)功能進(jìn)行了評(píng)估[19］。隨后眾多學(xué)者根據(jù)不同區(qū)域稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了更為廣泛全面的研究，如臺(tái)灣稻田涵養(yǎng)地下水的價(jià)值為290 億元/a[20］、上海五四農(nóng)場(chǎng)稻田生 態(tài)系統(tǒng)的氣 體 調(diào) 節(jié) 價(jià) 值 達(dá)5 467~12 842 元/（hm2·a）[21］、湖南省稻田生態(tài)系統(tǒng)因施用農(nóng)藥化肥而造成的生態(tài)服務(wù)功能損失高達(dá)2.9×107元/a[22］。陳源泉等[23］對(duì)中國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)田生態(tài)服務(wù)價(jià)值總體進(jìn)行了評(píng)價(jià)，認(rèn)為糧食主產(chǎn)區(qū)的服務(wù)功能價(jià)值總體高于全國(guó)水平14%，主要稻區(qū)之間人均和單位農(nóng)田的服務(wù)價(jià)值也有較大差異。肖玉等[24］對(duì)中國(guó)十大類(lèi)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行了價(jià)值評(píng)估，認(rèn)為中國(guó)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為8 605~21 405 美元，除初級(jí)產(chǎn)品（稻谷和秸稈）外，其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值約占74%~89%，說(shuō)明稻田生態(tài)系統(tǒng)中的非生產(chǎn)性服務(wù)功能價(jià)值巨大，要引起社會(huì)各界高度重視。

傳統(tǒng)價(jià)值觀認(rèn)為稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值主要體現(xiàn)在糧食生產(chǎn)功能上，而其對(duì)生態(tài)環(huán)境與社會(huì)的負(fù)面影響受到忽視[8，25-26］。與人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)其他生產(chǎn)活動(dòng)一樣，稻田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)具有外部性特征。正外部性主要表現(xiàn)為稻田生態(tài)系統(tǒng)為維持自身以及為生態(tài)自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮積極正面作用的功能[27］，諸如蓄水防洪、調(diào)節(jié)氣溫、涵養(yǎng)地下水源[28］、水質(zhì)凈化、廢棄物消納、生物多樣性保持和文教景觀等功能[14，29-30］；同時(shí)隨著生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高和對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的高度重視，人們?cè)絹?lái)越重視稻田生態(tài)系統(tǒng)來(lái)自于施用化肥農(nóng)藥、水稻田排放的溫室氣體、水資源消耗等方面所產(chǎn)生的負(fù)外部性?xún)r(jià)值[14，27，31］。因此，針對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能凈值展開(kāi)研究將可能是未來(lái)一個(gè)重要的研究方向之一。

2 長(zhǎng)江中游稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的指標(biāo)體系及評(píng)估方法

在梳理稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的內(nèi)涵、價(jià)值評(píng)估現(xiàn)實(shí)意義及研究方向后，結(jié)合長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)，對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，針對(duì)功能類(lèi)型構(gòu)建相應(yīng)指標(biāo)體系，確定其評(píng)估方法是稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的關(guān)鍵。

2.1 長(zhǎng)江中游稻田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價(jià)值類(lèi)型

針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的不同服務(wù)功能，依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型劃分的研究較多，但并沒(méi)有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。Freeman[32］提出按功能將生態(tài)系統(tǒng)分為4 大類(lèi)，Daily[33］則分為兩大類(lèi)共十小類(lèi)，Costanza 等[1］分為17 類(lèi)。聯(lián)合國(guó)千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估將生態(tài)系統(tǒng)分為供給服務(wù)、支持服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)和文化服務(wù)四大類(lèi)服務(wù)，共二十子類(lèi)[11］。將前人針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分類(lèi)思想及方法引入稻田生態(tài)系統(tǒng)，需要考慮稻田生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性和人工屬性。不同地區(qū)、不同類(lèi)型的稻田生態(tài)系統(tǒng)其生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值不同，但導(dǎo)致服務(wù)功能價(jià)值量大小不同的原因也較為復(fù)雜。同一地區(qū)不同類(lèi)型稻田生態(tài)系統(tǒng)（如梯田稻田、城鄉(xiāng)結(jié)合部周邊稻田、綜合種養(yǎng)共生稻田以及常規(guī)稻田之間），其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià)的側(cè)重點(diǎn)也有所差異。如稻田生態(tài)系統(tǒng)中的梯田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，可能更多地關(guān)注梯田生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)功能（如保持水土資源功能、提高土壤肥力功能、清潔水源功能、維持生物多樣性功能等）和文化功能（如旅游休閑功能和科教文化功能）等正向功能效應(yīng)[34］。稻田生態(tài)系統(tǒng)為人類(lèi)帶來(lái)正向效應(yīng)的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，例如農(nóng)藥化肥的過(guò)量使用而帶來(lái)的環(huán)境破壞等。

長(zhǎng)江中游地區(qū)汛期一般出現(xiàn)在每年的5—10月，也正值水稻生產(chǎn)周期，該區(qū)強(qiáng)降雨周期長(zhǎng)、蓄水防洪能力較弱和耕地面積減少等往往導(dǎo)致洪澇災(zāi)害頻發(fā)。在水稻生產(chǎn)周期內(nèi)，大量使用的農(nóng)藥、化肥可能導(dǎo)致長(zhǎng)江中游地區(qū)面源污染加劇，在對(duì)長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮由農(nóng)藥、化肥而帶來(lái)的環(huán)境損害成本。另外，由于歷史原因，長(zhǎng)江中游的江漢平原地區(qū)、環(huán)鄱陽(yáng)湖和洞庭湖地區(qū)，曾經(jīng)圍墾水面而創(chuàng)造了大量的圩田、垸田，造成江河湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能減弱，增加的稻田也為增加溫室氣體排放創(chuàng)造了條件。因此，根據(jù)已有經(jīng)典分類(lèi)[1，11］，本研究依據(jù)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能凈價(jià)值的研究方向和思路，將稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類(lèi)型概括為經(jīng)濟(jì)功能、生態(tài)功能和社會(huì)功能三大類(lèi)型，并從稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的正向收益和負(fù)向收益（稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能成本）的角度，確定了長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值類(lèi)型，提出稻田生態(tài)系統(tǒng)主要有3 大類(lèi)正向服務(wù)功能，1 類(lèi)負(fù)向服務(wù)功能，共計(jì)18項(xiàng)服務(wù)功能類(lèi)型（表1）。

一方面，將稻田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能類(lèi)型劃分為提供初級(jí)產(chǎn)品服務(wù)的經(jīng)濟(jì)功能、調(diào)節(jié)維持稻田生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能和提供文化科教服務(wù)的社會(huì)文化服務(wù)功能三大類(lèi)正向服務(wù)功能：（1）經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能（2 項(xiàng)）：指稻田生態(tài)系統(tǒng)提供糧食和秸稈的服務(wù)；（2）生態(tài)服務(wù)功能（10 項(xiàng)）：指從稻田生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、維持、發(fā)展作用中獲得的各種生態(tài)效益的功能，即土壤保持、蓄水防洪、水源涵養(yǎng)、氣體調(diào)節(jié)、氣溫調(diào)節(jié)、處理生活廢棄物、凈化污水、凈化空氣、維持生物多樣性和病蟲(chóng)草害控制功能；（3）社會(huì)文化服務(wù)功能（2項(xiàng)）：指從稻田生態(tài)系統(tǒng)獲得的景觀文化傳承和旅游科教休閑服務(wù)功能。

另一方面，稻田生態(tài)系統(tǒng)與其他生態(tài)系統(tǒng)不同，稻田生態(tài)系統(tǒng)具備許多特殊的功能。由于人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾，稻田生態(tài)系統(tǒng)給人類(lèi)帶來(lái)一定的正面效益的同時(shí)也帶來(lái)了負(fù)面效應(yīng)，也即以消耗水資源、圍湖造田[31］、施用農(nóng)藥化肥27］、溫室氣體排放[12］等為代表的4方面負(fù)向功能，給自然生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)一定的“負(fù)外部性”，這也正為稻田生態(tài)服務(wù)功能凈價(jià)值計(jì)算提供了理論依據(jù)[27］。本文根據(jù)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能收益和成本進(jìn)行指標(biāo)構(gòu)建，并對(duì)相應(yīng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估方法進(jìn)行了梳理。

2.2 長(zhǎng)江中游稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法

稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能收益是指稻田生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)在于人類(lèi)可以從稻田生產(chǎn)中獲得實(shí)際利用或潛在利用的效益，所獲得負(fù)向效益為稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能成本[11］。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估的方法和評(píng)估指標(biāo)體系還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有些研究是直接套用或者微調(diào)了相關(guān)研究方法、價(jià)格參數(shù)，導(dǎo)致對(duì)不同的稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能估算結(jié)果的差異較大，但也有因稻田類(lèi)型差異[35］、不同土壤類(lèi)型[36］、人類(lèi)干擾措施（施肥、不同冬季種植模式、節(jié)水節(jié)藥、保護(hù)性耕作措施等）差異導(dǎo)致了各稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估結(jié)果差異較大[12-13］。在評(píng)估稻田生態(tài)系統(tǒng)各服務(wù)功能、對(duì)同一服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行評(píng)估時(shí)，不同學(xué)者采用的方法有所差異。同時(shí)針對(duì)不同類(lèi)型的稻田生態(tài)系統(tǒng)及特點(diǎn)，各評(píng)估方法和側(cè)重點(diǎn)也有所不同。如對(duì)于梯田和種養(yǎng)結(jié)合稻田生態(tài)系統(tǒng)而言，其糧食生產(chǎn)、水調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、旅游觀光、景觀維持、化肥農(nóng)藥污染等服務(wù)功能價(jià)值相對(duì)常規(guī)稻田而言其價(jià)值較大，相對(duì)于稻田生態(tài)系統(tǒng)其他服務(wù)功能價(jià)值來(lái)說(shuō)也是較大的。根據(jù)鄭春利等[37］估計(jì)的2011 年元陽(yáng)梯田稻田生態(tài)系統(tǒng)的水調(diào)節(jié)價(jià)值是所有服務(wù)功能價(jià)值最高的，同時(shí)估算得出元陽(yáng)梯田相比其經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值其生態(tài)價(jià)值最大，這可為合理評(píng)估梯田稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值提供參考，而對(duì)于一般稻田而言，可能稻田的產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)功能價(jià)值量較大。因此，根據(jù)前人研究成果，本研究從稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的收益和成本2 個(gè)維度，整理總結(jié)了稻田生態(tài)系統(tǒng)不同生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法（表1），為未來(lái)長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能凈價(jià)值評(píng)估提供參考。

從表1可知，稻田生態(tài)系統(tǒng)糧食生產(chǎn)和秸稈生產(chǎn)功能基本上是采用公認(rèn)的市場(chǎng)價(jià)值法進(jìn)行評(píng)估。氣體調(diào)節(jié)功能主要有造林成本法和替代成本法，差異主要體現(xiàn)成本換算方法選擇上的差異和計(jì)算便利性的差異。氣溫調(diào)節(jié)功能價(jià)值估算上，如果選取固定參數(shù)（1.3 ℃）或者按市場(chǎng)價(jià)值法計(jì)算，可能難以體現(xiàn)稻田區(qū)域、氣候差異和種植中稻與雙季稻溫差等方面的差異，在對(duì)長(zhǎng)江中游地區(qū)進(jìn)行評(píng)估時(shí)還應(yīng)考慮相應(yīng)差異而采用合適的評(píng)估方法。改善土壤質(zhì)量服務(wù)功能一般采用機(jī)會(huì)成本法，通過(guò)改善土壤質(zhì)量而減少化肥輸入帶來(lái)的環(huán)境污染成本。目前長(zhǎng)江中游基本做到了稻田秸稈還田，秸稈替代而減少了化學(xué)肥料的使用，故營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)功能采用影子價(jià)格法計(jì)算較為合理。蓄水防洪功能用替代成本法計(jì)算，對(duì)于一般稻田而言，可以采用防洪水庫(kù)建設(shè)及維護(hù)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用代替，但對(duì)于梯田而言，采用梯田蓄水能力及工程費(fèi)用計(jì)算可能更為合理；對(duì)于水源涵養(yǎng)功能、凈化污水功能、凈化環(huán)境功能和消納廢棄物功能價(jià)值，分別采用市場(chǎng)價(jià)值法、替代成本法、成果參照法和治理費(fèi)用法，使用市場(chǎng)價(jià)值法和治理費(fèi)用法評(píng)估時(shí)既要考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平差異，同時(shí)還要考慮稻田系統(tǒng)特征差異；對(duì)于美學(xué)景觀功能價(jià)值評(píng)估，主要采用價(jià)格替代、市場(chǎng)價(jià)值法或影子工程法進(jìn)行評(píng)估。長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田與其他地區(qū)稻田具有較多共性，存在價(jià)值量差異主要是由稻田生態(tài)系統(tǒng)的類(lèi)型、特征、特點(diǎn)、稻田與第二第三產(chǎn)業(yè)融合的程度和稻田農(nóng)業(yè)文化屬性所致。另外，鑒于長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田面積之大，使用農(nóng)藥化肥量之多，稻田基本上環(huán)湖沿江特點(diǎn)，本文重點(diǎn)討論了長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田生態(tài)服務(wù)功能成本的評(píng)估，對(duì)農(nóng)藥化肥污染功能、水資源消耗、溫室氣體排放和圍湖造田功能價(jià)值一般均可采用影子工程法進(jìn)行評(píng)估，但也可根據(jù)各功能的實(shí)際成本利用市場(chǎng)價(jià)值法進(jìn)行評(píng)估。

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3 長(zhǎng)江中游不同尺度下稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估

對(duì)湖南、湖北和江西地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究已積累了較多成果，基本遵循稻田供給功能、稻田調(diào)節(jié)功能、稻田支持文化服務(wù)功能和稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)成本四大功能的研究脈絡(luò)和研究思路，根據(jù)功能構(gòu)建相應(yīng)的指標(biāo)體系，并采用適當(dāng)?shù)脑u(píng)估方法進(jìn)行。主要從試驗(yàn)田微觀尺度和省市縣宏觀尺度2個(gè)研究維度進(jìn)行了稻田相關(guān)服務(wù)功能評(píng)估。

3.1 試驗(yàn)田微觀尺度下的稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估

試驗(yàn)田微觀尺度的稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的評(píng)估，主要是探索試驗(yàn)田內(nèi)的不同施肥措施、不同耕作措施、節(jié)肥節(jié)水節(jié)藥措施和不同種植模式（或不同的冬季種植模式）等的一種或多種措施對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能差異的影響，試圖篩選出長(zhǎng)江中游地區(qū)更優(yōu)、高效和環(huán)保的稻田種植模式和種植方式，為提高稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提供參考。

在不同施肥措施對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的影響方面，通過(guò)優(yōu)化施肥措施提高稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。馬艷芹等[12］將翻壓冬種綠肥紫云英與冬閑進(jìn)行比較，得出江西（余江縣）稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值增加15.15%~41.39%，其中以紫云英+優(yōu)化施氮處理最高。肖玉等[51］通過(guò)測(cè)定水稻生長(zhǎng)季的不同時(shí)段不同施肥處理下溫室氣體和稻田生物量生產(chǎn)的價(jià)值，認(rèn)為在施氮肥量在0~525 kg/hm2時(shí)該區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)的氣體調(diào)節(jié)功能價(jià)值在5 470~12 840 元/hm2，為稻田生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值提供了依據(jù)。也有通過(guò)對(duì)試驗(yàn)稻田的長(zhǎng)期施肥跟蹤，探索了稻田生態(tài)系統(tǒng)的碳匯效應(yīng)和收益，為土壤有機(jī)質(zhì)積累服務(wù)功能價(jià)值估算提供參考。如彭華等[52］對(duì)洞庭湖地區(qū)1981—2007年間長(zhǎng)期施肥條件下雙季稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了評(píng)估，認(rèn)為有機(jī)無(wú)機(jī)配施能夠帶來(lái)較高的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，其碳匯效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益較好。在20 a 長(zhǎng)期施用豬糞有機(jī)肥背景下，稻田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價(jià)值的正面影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)面影響，但隨著施用年份的增加其負(fù)面效應(yīng)可能進(jìn)一步擴(kuò)大[53］。彭锃琳等[40］對(duì)江西鄱陽(yáng)湖流域贛撫平原灌區(qū)稻田的溫室氣體排放功能進(jìn)行了研究，認(rèn)為間歇灌溉和減施氮肥有利于降低溫室氣體排放負(fù)面價(jià)值。

不同耕作措施對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的影響方面，在秸稈還田條件下，耕作措施對(duì)雙季稻田的碳循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響較大。肖玉等[24］認(rèn)為，免耕秸稈還田有利于減少碳排放，免耕分別比翻耕和旋耕減少碳排放61.69 和35.70 kg/hm2。謝志堅(jiān)等[28］對(duì)紫云英-早稻-晚稻農(nóng)田系統(tǒng)的服務(wù)功能進(jìn)行了評(píng)估，認(rèn)為農(nóng)產(chǎn)品與輕工業(yè)原料供給功能占系統(tǒng)功能服務(wù)總價(jià)值的比例超過(guò)60%，大氣調(diào)節(jié)與凈化和水分涵養(yǎng)等功能服務(wù)價(jià)值占比15%~22%，土壤養(yǎng)分累積的服務(wù)價(jià)值最低（占比<2%）。其他多數(shù)研究也主要是集中在不同保護(hù)性耕作模式對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值方面的影響，以探索出提高稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的耕作措施[12，30］。

在不同種植模式對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的影響方面，種植模式多是結(jié)合優(yōu)化施肥處理對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值共同產(chǎn)生較大影響。在長(zhǎng)江上游地區(qū)，普燕爽等[14］對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大理綜合試實(shí)驗(yàn)站稻田進(jìn)行了不同種植模式下稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究，結(jié)果表明，70%化肥+30%牛糞-水稻-黑麥草和70%化肥+30%牛糞-水稻-紫花苕處理稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分別為169 669 和168 405 元/hm2，優(yōu)化施肥輪作處理的供給農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值、氣體調(diào)節(jié)、消納廢棄物和美學(xué)景觀價(jià)值均顯著高于常規(guī)施肥處理。稻田多熟種植模式是江南丘陵區(qū)稻田耕作的主要模式，王開(kāi)磊等[39］對(duì)2008?2009 年江南稻區(qū)稻田不同種植模式的生態(tài)服務(wù)功能總價(jià)值進(jìn)行了測(cè)算，認(rèn)為稻田生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值平均為19 519.16 元/hm2，占總服務(wù)價(jià)值的26.44%。在綜合種養(yǎng)稻田生態(tài)系統(tǒng)中，稻、蝦（蟹）等種養(yǎng)模式對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)理化性質(zhì)、微生物種類(lèi)、數(shù)量及服務(wù)功能影響較大。有研究表明，綜合種養(yǎng)模式利于提高稻田系統(tǒng)生物多樣性和文化服務(wù)功能，但對(duì)于稻田糧食供給和溫室氣體排放功能的影響各異，需要進(jìn)一步深入跟蹤研究[54］。

3.2 省市縣宏觀尺度稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估

從省市縣尺度稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估角度，眾多研究者在考慮稻田生態(tài)系統(tǒng)水稻的生產(chǎn)成本時(shí)，主要聚焦在某地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)某一或某些功能大小的估算上，同時(shí)比較研究不同地區(qū)（同省不同市縣、不同稻區(qū)）稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能差異，研究探討了稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能凈值。從省市縣角度，對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)對(duì)整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究也具有重要意義。如薛寶林等[55］對(duì)湖南省2016 年稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估，認(rèn)為稻田系統(tǒng)提供的初級(jí)產(chǎn)品價(jià)值、涵養(yǎng)水源功能價(jià)值占比分別為50.78%和34.40%，氣體調(diào)節(jié)服務(wù)功能價(jià)值、氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值和其他服務(wù)功能價(jià)值占比分別為5.36%、3.98%和5.48%，三者服務(wù)功能價(jià)值占比相對(duì)較小，但對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值具有重要影響。還有研究表明，區(qū)域內(nèi)不同地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值差異也較大，付珍萍等[46］對(duì)2011?2018 年湖南省各市州稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能凈值進(jìn)行了研究，認(rèn)為湖南省內(nèi)區(qū)域存在服務(wù)價(jià)值凈值不平衡，常德市2018 年的生態(tài)凈值高于其他市州。向平安等[56］對(duì)洞庭湖區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)的農(nóng)藥污染、化肥污染、溫室氣體排放、地膜殘留、稻田潛育化和圍湖造田6項(xiàng)環(huán)境成本進(jìn)行了測(cè)算，水稻生產(chǎn)的成本高達(dá)當(dāng)年水稻生產(chǎn)總值的26.8%，呼吁水稻生產(chǎn)過(guò)程中務(wù)必重視水稻生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能成本。陳清華等[42］也對(duì)湖北荊州市稻田的調(diào)節(jié)功能和科技文化等公益性功能價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估，2008 年荊州市稻田生態(tài)系統(tǒng)的公益功能價(jià)值高達(dá)61.14 億元，占荊州市當(dāng)年GDP 的9.8%，稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)公益性功能價(jià)值要引起高度重視。從區(qū)域?qū)用嬉部梢员容^稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值或凈價(jià)值，如楊騰等[27］通過(guò)對(duì)中國(guó)30 個(gè)省、自治區(qū)和直轄市2007?2016 年的稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行凈價(jià)值評(píng)價(jià)，認(rèn)為2007?2013 年中國(guó)稻田生態(tài)系統(tǒng)凈價(jià)值達(dá)到頂峰，隨后有下降趨勢(shì)，同時(shí)還認(rèn)為安徽、湖北、湖南的生態(tài)成本較高，可能是生產(chǎn)中使用了較多的農(nóng)藥、化肥所致，稻田生態(tài)系統(tǒng)凈價(jià)值的估算可為稻田生態(tài)系統(tǒng)綠色發(fā)展和生態(tài)補(bǔ)償提供決策依據(jù)。

4 展 望

國(guó)內(nèi)外已在稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的研究領(lǐng)域積累了較多研究成果，現(xiàn)有研究不斷拓展延伸了稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的內(nèi)涵，同時(shí)也逐漸完善了稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估體系和方法。長(zhǎng)江中游地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究的角度主要有：從稻田生態(tài)系統(tǒng)單一服務(wù)功能的價(jià)值研究到多功能綜合系統(tǒng)研究，從微觀尺度研究到中觀、宏觀尺度研究，從常規(guī)稻田到特色稻田（城鄉(xiāng)結(jié)合部、梯田稻田和綜合種養(yǎng)稻田）研究，從服務(wù)功能價(jià)值總量研究到服務(wù)價(jià)值凈價(jià)值總量研究，從稻田靜態(tài)服務(wù)價(jià)值研究到動(dòng)態(tài)服務(wù)價(jià)值研究，從區(qū)域內(nèi)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究到區(qū)域間稻田服務(wù)價(jià)值比較研究，從對(duì)稻田不同干擾措施對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響研究到提高稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的策略研究。上述研究角度，都可以從某一方面（或系統(tǒng)地）直接或間接反映稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，但不同的研究角度、不同的研究區(qū)域和不同的稻田類(lèi)型，在評(píng)估稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值時(shí)，由于研究區(qū)域收集數(shù)據(jù)難易程度和稻田特點(diǎn)不同，各研究者所采用的評(píng)估方法有所差異，其所評(píng)估得到的單位面積稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值大小也有一定差異，這給研究者在評(píng)估特定稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值時(shí)指標(biāo)體系和評(píng)估方法的選取帶來(lái)了一定難度。

稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究的關(guān)鍵在于建立合理科學(xué)的評(píng)估指標(biāo)體系和方法，同時(shí)明確研究目標(biāo)、找準(zhǔn)研究角度，通過(guò)選用適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)指標(biāo)體系和方法，對(duì)特定稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值（或凈價(jià)值）進(jìn)行評(píng)估。未來(lái)首先還需對(duì)特定稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行不斷完善，建立與所研究的稻田生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)相適應(yīng)的評(píng)估指標(biāo)體系，選取合適的評(píng)估方法。其次，稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值是個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，需要后續(xù)研究者對(duì)相關(guān)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究，長(zhǎng)期跟蹤探索不同肥、水、藥、農(nóng)藝和耕作制度措施等影響下稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化規(guī)律和特點(diǎn)，為掌握稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能演變規(guī)律提供依據(jù)。第三，稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值不僅具有正外部性效應(yīng)，也有一定的負(fù)外部性效應(yīng)，在評(píng)估稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能凈價(jià)值時(shí)，靜態(tài)（或某一年）的凈價(jià)值評(píng)估難以合理合理反映稻田生態(tài)系統(tǒng)真正的服務(wù)凈價(jià)值，對(duì)篩選科學(xué)合理的稻田生態(tài)系統(tǒng)綠色發(fā)展路徑和方法增加了不確定性。同時(shí)不同類(lèi)型和不同特點(diǎn)的稻田生態(tài)系統(tǒng)，在綜合評(píng)價(jià)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值時(shí)要注意其可比性，為不同地區(qū)制定稻田生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)差異提供參考。第四，基于長(zhǎng)江中游稻田生態(tài)系統(tǒng)的整體、長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)的價(jià)值評(píng)估研究較少，需要加快開(kāi)展流域內(nèi)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能凈價(jià)值動(dòng)態(tài)評(píng)估研究步伐，這對(duì)強(qiáng)化流域內(nèi)稻田面源污染及生態(tài)環(huán)境管理具有重要意義。