農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究進(jìn)展

潘康樂，郭 梁，陳 欣，徐禮根，唐建軍①

(1.浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310058；2.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310058)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及維持、人類賴以生存的自然環(huán)境條件和效用[1-2]。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和森林生態(tài)系統(tǒng)作為生態(tài)系統(tǒng)的2個(gè)重要組成部分，提供著至關(guān)重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)最重要的持續(xù)熱點(diǎn)話題之一。楊修[3]曾就農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營的概念及內(nèi)涵、地位、作用進(jìn)行了綜述，指出其實(shí)現(xiàn)了農(nóng)林牧的相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三大效益的統(tǒng)一；陳欣等[4]也曾就農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性的功能進(jìn)行了綜述，分析了生物多樣性功能在害蟲控制、土壤侵蝕防治、退化環(huán)境恢復(fù)、消除污染和促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面的表現(xiàn)，并指出農(nóng)業(yè)區(qū)域內(nèi)生境多樣性、農(nóng)業(yè)活動(dòng)影響、物種多樣性等是未來農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)多樣性的重要研究方向。

人類對(duì)土地的利用方式影響著全球生物多樣性變化和對(duì)糧食等物料生產(chǎn)至關(guān)重要的多種生態(tài)系統(tǒng)功能[5]?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展對(duì)提高糧食產(chǎn)量、保障糧食安全作出了重要貢獻(xiàn)，森林生態(tài)系統(tǒng)在提供木材和原料、固碳、保護(hù)區(qū)域生物多樣性和生態(tài)環(huán)境等方面具有不可替代的作用，但集約化農(nóng)業(yè)和粗放式林業(yè)經(jīng)營方式造成了土地退化、資源破壞、環(huán)境污染和成本增加等問題[6-8]。隨著人口持續(xù)增長和全球氣候變化影響加劇，農(nóng)業(yè)和林業(yè)資源供給數(shù)量與質(zhì)量不能滿足社會(huì)對(duì)其產(chǎn)品和服務(wù)日益增長的需求[6]，人們對(duì)土地更有效和可持續(xù)利用的需求變得更加迫切。

農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)(agroforestry ecosystems)是農(nóng)業(yè)與林業(yè)相結(jié)合的一種土地管理方式，在世界各地都有不少成功案例和典型模式。農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營是土地利用和技術(shù)系統(tǒng)的統(tǒng)稱，指有目的地將多年生木本植物種植(喬木、灌木、棕櫚、竹類等)與作物(農(nóng)作物、藥用植物、經(jīng)濟(jì)作物或真菌等)栽培和/或畜禽養(yǎng)殖按一定空間或時(shí)間序列安排在同一土地經(jīng)營單位上，因而能充分有效地利用各類土地資源和光能資源等，提升系統(tǒng)總生產(chǎn)力，整體改善生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量，增強(qiáng)生態(tài)產(chǎn)品供給能力，有利于促進(jìn)農(nóng)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[9-11]，[12]13-17。

農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)分布廣泛，且近年來不斷有新的研究成果出現(xiàn)。及時(shí)對(duì)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行整體性和系統(tǒng)性的綜述，將有助于加深對(duì)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)新進(jìn)展、存在問題、未來研究方向等方面的了解。生態(tài)系統(tǒng)功能定義為：發(fā)生在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的一系列生物、地球化學(xué)和物理過程。它與生態(tài)系統(tǒng)功能驅(qū)動(dòng)力的基礎(chǔ)研究最為相關(guān)。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)則為人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的所有惠益，包括調(diào)節(jié)服務(wù)、供應(yīng)服務(wù)、文化服務(wù)和支持服務(wù)等[13]。筆者主要通過綜述國內(nèi)外關(guān)于農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)五大服務(wù)功能方面的研究成果，包括多樣化產(chǎn)品供給、碳素固持、土壤肥力保持、生物多樣性保護(hù)、防止水土流失等，旨在說明農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)有利于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮和農(nóng)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并基于現(xiàn)有成果提出新的研究展望。

1 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的含義

農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)是一種傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營模式，歷史悠久。中國作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，其農(nóng)林系統(tǒng)的起源最早可追溯到公元前1世紀(jì)的《汜勝之書》，其中記載了有關(guān)“林(桑)糧(黍)間作”的內(nèi)容。北魏的《齊民要術(shù)》一書中記載了桑、豆間作的經(jīng)驗(yàn)；到了清代，農(nóng)、林、漁、畜有機(jī)結(jié)合的方式開始盛行，其中《農(nóng)桑經(jīng)》一書中有“種竹必養(yǎng)雞，竹得雞矢而茂”的記載。1856年緬甸建立了一種柚木栽培方式，又稱“湯加”(taungya)，在20世紀(jì)20年代十分流行并擴(kuò)散到其他地區(qū)[14-16]。

雖然農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營的生產(chǎn)實(shí)踐由來已久，但人們從20世紀(jì)中期開始才從科學(xué)的角度總結(jié)這種可持續(xù)土地管理措施并建立科學(xué)體系[17]。1950年，SMITH[18]首次提出了農(nóng)林復(fù)合的概念，這是第1部關(guān)于農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)專著，但在當(dāng)時(shí)并未受到應(yīng)有的重視。1968年，KING[14]從復(fù)合經(jīng)營的角度對(duì)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，使用了術(shù)語“agrisiliviculture”，提出了農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)概念的原始含義。1977年，BENE等[19]發(fā)表了關(guān)于貧困地區(qū)的熱帶國家農(nóng)業(yè)和林業(yè)狀況的報(bào)告，首次使用了農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)“agroforestry”這一詞并解釋了其含義，明確了該學(xué)科的主要研究內(nèi)容，提出優(yōu)先促進(jìn)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)體系的發(fā)展。1978年，國際農(nóng)林系統(tǒng)研究委員會(huì)(The International Council for Research in Agroforestry，ICRAF)(即如今的World Agroforestry Center，一般譯為“世界混農(nóng)林業(yè)研究中心”或“國際復(fù)合農(nóng)林業(yè)研究中心”)成立。從此，農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)作為一個(gè)特殊的生態(tài)系統(tǒng)類型登上了科學(xué)的舞臺(tái)。農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)科學(xué)是生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、氣候?qū)W、地理科學(xué)、資源科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)相互交叉的新興學(xué)科，為農(nóng)業(yè)和林業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了新的研究維度。

20世紀(jì)80年代初開始，研究人員對(duì)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)功能與環(huán)境效益進(jìn)行了深入研究，理論和應(yīng)用研究發(fā)展逐步系統(tǒng)化。國際農(nóng)林系統(tǒng)研究委員會(huì)將農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究和培訓(xùn)工作作為其宗旨，并出版《Agroforestry Systems》等雜志，以便于世界各國就農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行交流。美國農(nóng)業(yè)部在2011年發(fā)布了《農(nóng)林戰(zhàn)略框架2011—2016》，強(qiáng)調(diào)了農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營模式對(duì)美國農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性，以及提高公眾對(duì)農(nóng)林復(fù)合模式認(rèn)識(shí)的必要性[20]。隨著研究的不斷深入和知識(shí)的系統(tǒng)化，農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)逐漸被認(rèn)同為多功能景觀的重要組成部分，可為人類提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和經(jīng)濟(jì)效益。

盡管農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的概念尚未完全達(dá)成統(tǒng)一，且其概念隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及學(xué)科本身的發(fā)展不斷更新，但其內(nèi)涵保持基本不變。張勁松等[21]將其概述為：以生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和系統(tǒng)工程為基本理論，并根據(jù)生物學(xué)特性進(jìn)行物種的時(shí)空合理搭配，形成多物種、多層次、多時(shí)序和多產(chǎn)業(yè)的人工復(fù)合經(jīng)營系統(tǒng)。

農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵要求該系統(tǒng)由2種或2種以上動(dòng)物或植物組成，其中1種是多年生木本植物；至少包含2種生產(chǎn)系統(tǒng)(如樹木和作物系統(tǒng)、樹木和畜禽系統(tǒng)等)，在生態(tài)與經(jīng)濟(jì)方面，不同組成部分間產(chǎn)生相互作用；農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的周期至少應(yīng)持續(xù)1 a；農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)在生態(tài)與經(jīng)濟(jì)上均比傳統(tǒng)的單作系統(tǒng)更加復(fù)雜[12]13-17。所謂“農(nóng)”不僅包括第一性生物產(chǎn)品如糧食、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、藥用植物、栽培食用菌等,也包括第二性生物產(chǎn)品如飼養(yǎng)家畜、家禽、水生生物和其他養(yǎng)殖業(yè)；所謂“林”包括各種喬木、灌木和竹類組成的用材林、薪炭林、防護(hù)林、經(jīng)濟(jì)林和果樹等[22]。農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)各組分的產(chǎn)業(yè)組合特征分為農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)(agrisilviculture ecosystems)、林牧復(fù)合系統(tǒng)(silvopastoral ecosystems)、農(nóng)林牧復(fù)合系統(tǒng)(agrosilvopastoral ecosystems)和其他復(fù)合系統(tǒng)4類；還可以依據(jù)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的地理空間格局將其劃分為庭院經(jīng)營系統(tǒng)、田間生態(tài)系統(tǒng)和區(qū)域景觀系統(tǒng)3類，田間生態(tài)系統(tǒng)又可以依據(jù)系統(tǒng)內(nèi)組分的種類和比例分為農(nóng)林復(fù)合、林果復(fù)合、林藥復(fù)合和林畜漁復(fù)合等類型[23-24]。該研究中的“農(nóng)”包括農(nóng)(種植業(yè))、牧、漁等，而國內(nèi)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)研究多以農(nóng)(種植業(yè))為主。

2 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能

大量研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)具有提供農(nóng)林產(chǎn)品、提高土壤肥力、減少土壤侵蝕、碳固存、保護(hù)生物多樣性、改善水質(zhì)、增強(qiáng)景觀觀賞性等方面的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[25-27]。TORRALBA等[28]對(duì)歐洲365個(gè)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)案例進(jìn)行整合分析(meta-analysis)發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)(conventional)的農(nóng)業(yè)和林業(yè)相比，該系統(tǒng)對(duì)土壤養(yǎng)分循環(huán)與肥力保持(nutrient cycling and soil fertility maintenance)、土壤侵蝕控制(soil erosion control)、生物多樣性保護(hù)(biodiversity conservation)都表現(xiàn)出顯著的正效應(yīng)。

2.1 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的多樣化供給服務(wù)功能

農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)提供的農(nóng)林產(chǎn)品豐富多樣，包括林木材料、竹子、農(nóng)作物、藥材、畜禽產(chǎn)品等。我國每個(gè)區(qū)域都有很多種林藥間作的生態(tài)種植模式。康傳志等[29]收集整理了我國8大區(qū)域較為成熟的代表性中藥材生態(tài)種植模式，如東北地區(qū)的人參林下種植、華中地區(qū)的黃精林下仿野生種植、華南地區(qū)的陽春砂林下種植等。據(jù)調(diào)查，藥材栝樓與大豆、小麥復(fù)合種植模式通過利用各組分在時(shí)間和空間上的生育特性差異性，提高了土地利用率與作物產(chǎn)量，進(jìn)而增加經(jīng)濟(jì)效益，增收效益達(dá)30%以上。

竹林植物具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值(筍用、材用、漿用、藥用價(jià)值等)、生態(tài)價(jià)值、文化價(jià)值、景觀價(jià)值等。我國比較常見的竹林復(fù)合經(jīng)營模式有竹林套種(草類、食用菌和藥材3大類)、竹林間種(如閩楠、泡桐、柑橘等)、竹林養(yǎng)殖(利用林下空間大、小氣候適宜、草類和昆蟲資源豐富等優(yōu)勢放養(yǎng)雜食性動(dòng)物)。竹林養(yǎng)殖的對(duì)象主要有2類：一類是對(duì)竹林生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)物進(jìn)行馴化養(yǎng)殖，比如竹鼠(竹貍)；另一類是市場認(rèn)可度高的雜食性動(dòng)物，如雞、鴨、羊、豬等[30]。一般采用竹林下種草養(yǎng)羊(竹-草-羊結(jié)合)的模式，通常僅在種植密度小、活動(dòng)空間大的林地，而且是透光性、空氣流通性好、濕度較低的環(huán)境條件下，才能放養(yǎng)或圈養(yǎng)牛、羊、兔等。至于林下養(yǎng)豬，多數(shù)做法是將養(yǎng)豬場建在竹林邊上，豬糞施用于竹林，將嫩筍等用于養(yǎng)豬。適度開展林下養(yǎng)殖可明顯改善土壤性質(zhì)，加強(qiáng)系統(tǒng)內(nèi)各種資源的互補(bǔ)利用，減少竹類病蟲害的發(fā)生，有助于增強(qiáng)土壤的供肥性能，從而間接提高林地生產(chǎn)力。朱朝方等[31]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)林下養(yǎng)雞密度保持在500～600 羽·hm-2時(shí)，林下養(yǎng)雞模式的竹子平均胸徑、平均枝下高與竹林單作相比分別增加7.7%、17.1%(P<0.05)，但兩者在平均高度、平均尖削度上差異不顯著(P>0.05)。此外，竹林雞等產(chǎn)品因綠色有機(jī)、肉質(zhì)緊實(shí)等優(yōu)勢而獲得一定的產(chǎn)品溢價(jià)。

2.2 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的碳素固持服務(wù)功能

碳素固持(即“碳固存”)是指增加除大氣之外的碳庫碳含量的措施，包括物理固碳和生物固碳。農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的碳素固持一般指其生物固碳過程。生物固碳是利用植物的光合作用，通過控制碳通量來提高生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收和碳儲(chǔ)存能力。植物通過光合作用將大氣中的CO2轉(zhuǎn)化為碳水化合物，并以有機(jī)碳的形式固定在植物體內(nèi)或土壤中，從而降低CO2在大氣中的濃度，減緩全球變暖趨勢[25,32-33]。農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的碳固存主要是通過植物光合作用固定大氣中的CO2，然后將其固定在植物、腐殖質(zhì)及土壤碳庫中并長期儲(chǔ)存，以此來緩解氣候變化[34]。

與作物或樹木單一栽培相比，農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能，從而擁有更高的獲取和利用資源(營養(yǎng)物、光和水)效率及結(jié)構(gòu)多樣性，形成更完善的養(yǎng)分循環(huán)和更大的凈碳固存[26]。SHARROW等[35]對(duì)花旗松(Pseudotsugamenziesii)-多年生黑麥草(Loliumperenne)-地三葉草(Trifoliumsubterraneum)間作系統(tǒng)、花旗松單作、黑麥草-地三葉草系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，在開展試驗(yàn)的11 a里，該農(nóng)林系統(tǒng)的年碳積累量比純林單作多740 kg·hm-2，比純牧草單作多520 kg·hm-2；農(nóng)林系統(tǒng)地上部分儲(chǔ)存了約12%的碳和2%的氮，而純林單作儲(chǔ)存了9%的碳和1%的氮，純牧場儲(chǔ)存的氮和碳不到1%。王來等[36]觀測核桃-小麥間作系統(tǒng)與核桃單作、小麥單作系統(tǒng)的不同深度土壤有機(jī)碳含量，發(fā)現(xiàn)11 a間農(nóng)林間作系統(tǒng)土壤有機(jī)碳含量呈逐年增加趨勢，第11年顯著高于小麥單作(P<0.05)，但與核桃單作差異不顯著(P>0.05)，其平均積累速度為0.071 1 kg·m-2·a-1，分別是小麥單作和核桃單作的4.90和1.06倍。第21屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì)(COP21)上提出“4‰計(jì)劃：服務(wù)于糧食安全和氣候的土壤”，旨在以每年4‰的速度增加全球土壤有機(jī)碳(SOC)儲(chǔ)量。CORBEELS等[37]對(duì)66例撒哈拉以南非洲地區(qū)的農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)有機(jī)碳儲(chǔ)量進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)果表明，休耕和多層次的農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量增長率均顯著高于每年4‰(P=0.000 1和P=0.017 8)。

生態(tài)系統(tǒng)固碳量取決于系統(tǒng)類型、氣候、土地利用方式變化時(shí)間和之前的土地利用方式，不同農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的固碳潛力可通過其固碳速率、現(xiàn)有分布面積、潛力面積進(jìn)行估算(表1)。

表1 世界不同區(qū)域農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的固碳潛力

為了解能提供最大固碳效益的農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)類型以及影響土壤和地上部分碳固存的主要因素，F(xiàn)ELICIANO等[38]用整合分析的方法分析了86份關(guān)于不同農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)、氣候和地區(qū)的土壤和地上部分碳固存的研究數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，林牧復(fù)合系統(tǒng)的土壤固碳量最高(4.38 t·hm-2·a-1)，而改良休耕系統(tǒng)的地上部分固碳量最高(11.29 t·hm-2·a-1)；熱帶地區(qū)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的固碳效益比其他地區(qū)更大；在土地利用變化方面，退化土地被改良的休耕地所取代時(shí)，地上部分固碳量最大(12.8 t·hm-2·a-1)；草地系統(tǒng)向林牧系統(tǒng)過渡時(shí)，土壤固碳量最大(4.38 t ·hm-2·a-1)；土地利用方式變化時(shí)間是影響地上部分碳固存的主要因素，而氣候是影響土壤碳固存的最主要因素。SHI等[39]對(duì)來自76份論文的4種農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)(包括巷式種植、防風(fēng)林、林牧系統(tǒng)和家庭菜園)的427個(gè)土壤碳儲(chǔ)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合分析，并評(píng)估了農(nóng)林系統(tǒng)和相鄰對(duì)照農(nóng)田或牧場的土壤碳儲(chǔ)量變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)(1 m深度)的土壤碳儲(chǔ)量平均為126 t·hm-2，比農(nóng)田和牧場多19%；并據(jù)此推算，在全球94 400萬hm2土壤中，農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)可額外存儲(chǔ)5.3×109t碳，其中熱帶和亞熱帶最多；如果農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在更大范圍內(nèi)使用，將極大地促進(jìn)全球土壤碳匯。

MULIA等[40]利用越南農(nóng)林復(fù)合數(shù)據(jù)庫中的碳數(shù)據(jù)來估計(jì)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的碳固存潛力，越南現(xiàn)有的農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)覆蓋了超過83萬hm2的土地，儲(chǔ)存了約(1.346±0.092)×109t CO2，包括地上、地下和土壤碳，且農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)可擴(kuò)展到93萬～240萬hm2；在這一擴(kuò)展區(qū)域中，約10%的面積被認(rèn)為非常適合生產(chǎn)，它們?cè)?021—2030年的碳固存潛力可達(dá)0.23×107～4.4×107t CO2。KUMAR等[41]對(duì)楊樹-小麥復(fù)合系統(tǒng)與小麥單作系統(tǒng)的固碳潛力、碳排放和成本效益進(jìn)行了比較，2 a內(nèi)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中林下小麥的地上、地下和總生物量、碳儲(chǔ)量、碳固存、碳信用和碳價(jià)格均顯著高于小麥單作系統(tǒng)，其中農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量達(dá)到21.025 t·hm-2·a-1。WALDéN等[42]通過創(chuàng)建多元模型對(duì)撒哈拉以南的非洲農(nóng)林系統(tǒng)碳收入進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明農(nóng)林系統(tǒng)的碳固存率為0.59～17.20 t·hm-2·a-1；與單一耕作相比,碳收入使農(nóng)林復(fù)合農(nóng)業(yè)的盈利能力提高了150%。NEYA等[43]對(duì)布基納法索3個(gè)氣候區(qū)的農(nóng)林復(fù)合園區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)的樹種調(diào)查和樹木測量數(shù)據(jù)收集(各取30個(gè)家庭農(nóng)田，約35 hm2)，并計(jì)算碳儲(chǔ)量，結(jié)果顯示，瓦希古亞的碳儲(chǔ)量為6.74 t·hm-2·a-1，薩普伊的碳儲(chǔ)量為7.73 t·hm-2·a-1，布魯姆的碳儲(chǔ)量為9.23 t·hm-2·a-1。

農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在碳素固持上的跨地理區(qū)域潛力尚需要更多的研究數(shù)據(jù)來驗(yàn)證，其在區(qū)域和國家尺度的潛在溫室氣體減排效果也有待評(píng)估。除對(duì)碳素固持服務(wù)功能的動(dòng)態(tài)監(jiān)測外，也應(yīng)重視機(jī)理和過程探索，建立林木和作物生長與土壤水分、碳和養(yǎng)分循環(huán)聯(lián)系的模型，基于遙感方法對(duì)全球農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的碳素固持潛力進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。

2.3 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的土壤肥力保持服務(wù)功能

健康的土壤作為維持生態(tài)系統(tǒng)(包括農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng))健康和可持續(xù)性的最重要的資源之一，是維持林木和農(nóng)作物健康生長的基質(zhì)。土壤肥力的保持是通過共生固氮、養(yǎng)分循環(huán)和參與腐殖質(zhì)層的形成來實(shí)現(xiàn)的[27]。農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)可以改善土壤物理性質(zhì)，保持土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)[44]。當(dāng)木本植物和農(nóng)作物的根占據(jù)不同的土壤層時(shí)，不同根系類型(主根或側(cè)根)以及這些物種的根系所利用的土壤層位(空間生態(tài)位分化)能使土壤資源得到充分利用，從而產(chǎn)生更多的生物量[45]。

DE STEFANO等[46]對(duì)53個(gè)研究進(jìn)行了整合分析，研究土地利用類型轉(zhuǎn)換后(農(nóng)林復(fù)合、森林、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、牧場等)土壤有機(jī)碳含量變化的總體趨勢，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從沒有樹木的系統(tǒng)(未種植的、作物單作、牧場等)轉(zhuǎn)化為農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)，會(huì)改善土壤的有機(jī)碳含量(表2)。

表2 不同土地利用類型間的轉(zhuǎn)化對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響[46]

曾成城等[47]發(fā)現(xiàn)，與相應(yīng)的核桃單作相比，核桃與黃豆、紅薯、花生、火麻間作后林地土壤堿解氮含量分別提高19.92%(P<0.05)、13.34%、9.36%、8.61%，但與玉米間作后降低4.52%；核桃與紅薯、玉米、火麻、花生、黃豆間作后有效磷含量分別提高63.45%(P<0.05)、23.27%、19.39%、15.28%、2.26%；核桃與玉米、黃豆、紅薯、花生、火麻間作后速效鉀含量分別提高102.98%(P<0.05)、57.45%(P<0.05)、40.04%(P<0.05)、9.51%、6.86%；核桃與花生、玉米、火麻、黃豆、紅薯間作后有機(jī)質(zhì)含量分別提高14.32%、13.84%、13.37%、11.22%、8.59%。

朱朝方等[31]將林下養(yǎng)雞系統(tǒng)和普通栽培管理毛竹林單作系統(tǒng)的土壤主要物理性質(zhì)、養(yǎng)分進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)林下養(yǎng)雞模式在增強(qiáng)土壤保水能力、減弱土壤酸化、改善土壤肥力等方面有顯著作用，與單作相比，林雞復(fù)合系統(tǒng)表層(0～20 cm)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、有效磷、速效鉀含量分別增加47.4%、28.2%、23.9%、16.7%、65.2%、83.6%(均為P<0.05)；在底層(>20～40 cm)土壤中，林下養(yǎng)雞土壤的全氮、全磷、有效磷和速效鉀含量也顯著高于對(duì)照。不同研究均得出了農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)對(duì)土壤養(yǎng)分指標(biāo)有一定正效應(yīng)的結(jié)果，但在促進(jìn)效應(yīng)是否顯著、對(duì)不同深度土壤影響的差異等方面尚有爭論，亟需更豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確證。

2.4 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性保護(hù)服務(wù)功能

生物多樣性能調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)過程、鞏固生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能會(huì)隨著生物多樣性增加而改善[48]。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)能為更多的物種提供棲息地，有利于敏感種質(zhì)資源的保護(hù)，同時(shí)通過提供其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，如碳固定、控制侵蝕和補(bǔ)水，防止周圍棲息地的退化和喪失，從而有助于保護(hù)生物多樣性。農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)高效利用土地的方式能提升生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，保障多樣化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能持續(xù)供給[25,49-50]。

SCHROTH等[51]首次綜述了農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在熱帶景觀中保護(hù)生物多樣性方面的作用，討論了農(nóng)林復(fù)合的優(yōu)點(diǎn)及其在保護(hù)生物多樣性及保持熱帶森林穩(wěn)定性中的作用。近年來，越來越多的研究對(duì)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行量化研究。TORRALBA等[28]對(duì)53種出版物中的365個(gè)定量比較進(jìn)行整合分析，發(fā)現(xiàn)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物種豐富度和豐度均高于常規(guī)的農(nóng)業(yè)和林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(效應(yīng)量為0.454，P<0.01)，但其顯著性程度因農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)類型及服務(wù)功能評(píng)價(jià)方式的不同而存在差異。農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中真菌、節(jié)肢動(dòng)物、植物、鳥類等生物類群的多樣化趨勢均為正，僅對(duì)鳥類種群有顯著影響(效應(yīng)量為2.068，P<0.01)。SANTOS等[52]量化評(píng)估不同類型的農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)、常規(guī)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和原生林對(duì)巴西大西洋沿岸森林生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響，包括143個(gè)研究地點(diǎn)和1 700 個(gè)定量比較的72項(xiàng)研究，總體而言，與常規(guī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)相比，農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分別提高45%和65%，這2種效益的變化程度因農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的類型不同而有區(qū)別，多樣性豐富的農(nóng)林系統(tǒng)效益高于簡單的農(nóng)林系統(tǒng)，但與原生林相比，下降了10%～18%。RODRIGUEZ等[53]對(duì)哥倫比亞亞馬遜森林砍伐地區(qū)不同土地利用類型(成熟森林、新建純林地、農(nóng)牧復(fù)合系統(tǒng)、傳統(tǒng)牧草系統(tǒng))的土壤退化或恢復(fù)情況、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等進(jìn)行了比較，以大型無脊椎動(dòng)物群落、土壤大團(tuán)聚體、土壤水文特性和化學(xué)土壤特性為主要指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，農(nóng)牧復(fù)合系統(tǒng)的表層土壤生物物種豐富度比傳統(tǒng)牧草系統(tǒng)高17.74%，比新建純林地高22.69%，比成熟森林系統(tǒng)低30.70%；農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)可以緩解土地退化和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的損失，由于蔭蔽區(qū)域創(chuàng)造可調(diào)節(jié)局部小氣候的微生境，并持續(xù)投入落葉等生物肥料，有利于增強(qiáng)生物多樣性。于瀟雨等[54]對(duì)云南省普洱市4種咖啡種植模式下螞蟻多樣性開展調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不同類型樣地地表物種豐富度、多度及ACE估計(jì)值(abundance-base coverage estimator)均存在顯著差異(P<0.05)，多度排序?yàn)殁g葉黃檀(本地樹種)-咖啡混農(nóng)林>咖啡純林>鈍葉黃檀-玉米混農(nóng)林(對(duì)照)>橡膠(外來樹種)-咖啡混農(nóng)林，物種豐富度和ACE估計(jì)值大小排序?yàn)殁g葉黃檀-咖啡混農(nóng)林>鈍葉黃檀-玉米混農(nóng)林>咖啡純林>橡膠-咖啡混農(nóng)林；不同類型樣地樹冠層螞蟻多樣性間差異不顯著(P>0.05)，地表層和樹冠層螞蟻群落結(jié)構(gòu)均存在極顯著差異(P<0.01)；陽光咖啡對(duì)當(dāng)?shù)匚浵伓鄻有杂幸欢ㄏ麡O影響，蔭蔽咖啡有提高螞蟻多樣性的趨勢，與咖啡純林相比，采用本地樹種與咖啡混作的蔭蔽咖啡種植模式有助于保護(hù)當(dāng)?shù)氐奈浵伓鄻有浴?/p>

2.5 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的水土保持服務(wù)功能

農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的水土保持通常直接利用樹木根系保持土壤物理性質(zhì)來降低侵蝕率和穩(wěn)定物理結(jié)構(gòu)，包括增加土壤覆蓋、建立圍欄、維持或提供土壤有機(jī)質(zhì)[27]。植物多樣性豐富、群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜的農(nóng)林復(fù)合模式主要通過增加群落結(jié)構(gòu)層次來增加植被總覆蓋度，從而減緩雨水沖擊、提高土壤的抗沖能力來減少水土流失。馬琨等[55]對(duì)31種分布于不同坡度的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的水土流失規(guī)律進(jìn)行比較，結(jié)果表明，坡度、土壤狀況相似的條件下，結(jié)構(gòu)單一的模式(單一作物、單一林)與植物群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜的農(nóng)林復(fù)合模式(喬灌結(jié)合、喬灌草結(jié)合、農(nóng)林結(jié)合等)相比，徑流量無顯著差異，但徑流含沙量顯著增高，這表明農(nóng)林復(fù)合模式增加了群落結(jié)構(gòu)層次和植被總覆蓋度，且主要通過減少徑流含沙量的方式來減少土壤侵蝕。TULLY等[56]在6種農(nóng)場管理實(shí)踐中(作物間作、農(nóng)林復(fù)合、覆蓋作物、有機(jī)改良、農(nóng)畜一體化和保護(hù)性耕作)，評(píng)估了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中有效養(yǎng)分循環(huán)的6個(gè)指標(biāo)：減少徑流和侵蝕、減少淋濾、減少溫室氣體排放、增加碳儲(chǔ)量、增加微生物生物量、提高蓄水能力和增加產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)系統(tǒng)(conventional systems)相比，農(nóng)林復(fù)合和覆蓋作物持續(xù)減少徑流和侵蝕，并改善碳封存；與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，農(nóng)林復(fù)合是唯一持續(xù)減少養(yǎng)分流失的做法(表3)。

表3 不同農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)管理措施中的養(yǎng)分循環(huán)效率指標(biāo)[56]

WU等[57]在喀斯特石漠化地區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)與水土保持存在耦合生態(tài)效益，為生態(tài)修復(fù)和生態(tài)衍生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了最佳選擇。鄒鑫等[58]綜述了全球不同類型的農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)防止水土流失的機(jī)制和特點(diǎn)，并在前人研究的基礎(chǔ)上估算水土保持效益，結(jié)果表明，農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)能夠平均減少54.0%(范圍為1.0%～95.8%)的徑流和71.7%(范圍為17.8%～99.9%)的土壤損失，具有顯著的水土保持功能。ZHU等[59]整合分析了農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)減少地表徑流、土壤侵蝕的83例已有研究數(shù)據(jù)，量化該系統(tǒng)在水土保持方面的有效性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)可降低1%～100%的地表徑流，減少0～97%的土壤侵蝕量，兩者的平均值分別為58%和65%；同時(shí)，農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的水土保持效應(yīng)因地點(diǎn)、生物物理因素不同而有很大差異。在全球氣候、地理、生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件相似的地區(qū)，需要全面科學(xué)的綜合分析以評(píng)估農(nóng)林業(yè)的設(shè)計(jì)模式和水土保持的適應(yīng)性。

3 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)研究的未來展望

3.1 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測

RAU等[60]在評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能供給和需求的時(shí)間模式時(shí)發(fā)現(xiàn)，既往文獻(xiàn)中涉及到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能隨時(shí)間變化的研究只占整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究成果的2.0%(共295項(xiàng))，表明對(duì)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的既有研究往往基于較短的時(shí)間尺度，時(shí)間跨度往往只有一兩年或者數(shù)年，少數(shù)有十余年。但由于林木生長周期長，各類農(nóng)作物與林木之間均存在物候期以及氣候、地域等因素的交錯(cuò)影響，有必要加強(qiáng)其長期性和動(dòng)態(tài)性研究，以深入揭示農(nóng)林系統(tǒng)的生態(tài)效應(yīng)影響特征及其影響機(jī)制。長期動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測研究有助于找出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化的影響因子并進(jìn)行量化研究，還有助于認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化的主導(dǎo)過程及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類的影響。

在對(duì)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測中，除定量觀測碳固定量、生物多樣性等指標(biāo)外，值得探索的還有其變化機(jī)制及影響因素，如生物多樣性保持并改善土壤理化性質(zhì)的具體機(jī)制(包括種間關(guān)系相互作用、促進(jìn)生化循環(huán)等一系列直接和間接過程)，木本植物枝葉在地面上的覆蓋效應(yīng)以及木本樹種在固氮、促進(jìn)養(yǎng)分再循環(huán)、防止土壤侵蝕、增加土壤滲透性、改善土壤理化性質(zhì)等方面的功能。

3.2 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建設(shè)

已有研究開始著眼于某一地點(diǎn)不同類型農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能綜合評(píng)估，但往往沒有將不同地點(diǎn)不同類型的生態(tài)系統(tǒng)或不同的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能納入評(píng)估，不同研究結(jié)果之間缺乏科學(xué)縝密的比較分析。當(dāng)前對(duì)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評(píng)價(jià)仍缺乏統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)的方法，不同研究者得到的結(jié)果之間存在很大的變異性，這將限制全球或區(qū)域尺度上對(duì)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)固碳潛力的對(duì)比和整合分析。傅伯杰等[61]通過分析國內(nèi)外生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估的主要研究成果，在考慮生物多樣性-生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-過程與功能-服務(wù)的級(jí)聯(lián)關(guān)系基礎(chǔ)上，建立評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建的主要原則，構(gòu)建中國生物多樣性(壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3大類指標(biāo))與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估指標(biāo)體系(供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)和文化服務(wù)3個(gè)類別)。若需要在全球不同地區(qū)對(duì)農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)開展長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測試驗(yàn)之后進(jìn)行相關(guān)分析，就需要成體系建立全球農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)決策模型，以進(jìn)一步探索土壤、植物、微生物等要素參與農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的具體機(jī)制和過程。

3.3 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的實(shí)踐推廣

需要對(duì)全球農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)踐資料收集整合，確立理想的農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，根據(jù)各地環(huán)境條件確定場地的適應(yīng)性，科學(xué)促進(jìn)公共農(nóng)林生產(chǎn)政策制定與執(zhí)行，合理推廣實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)研究、教育、推廣、生產(chǎn)一體化，以便將前人的研究成果更好地應(yīng)用于農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)踐。

在國際背景下，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)、國際林業(yè)研究中心(CIFOR)和國際農(nóng)林系統(tǒng)研究委員會(huì)(ICRAF)最近的研究支持在世界范圍內(nèi)、拉丁美洲和中亞利用農(nóng)林復(fù)合技術(shù)進(jìn)行景觀恢復(fù)[62-64]。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織、國際農(nóng)業(yè)研究磋商小組(CGIAR)的森林、樹木和農(nóng)林復(fù)合研究項(xiàng)目(FTA)在最近出版的題為《在國家適應(yīng)計(jì)劃中解決林業(yè)和農(nóng)用林業(yè)問題》的出版物中為各國農(nóng)業(yè)和農(nóng)林業(yè)的發(fā)展提供了指導(dǎo)方針，在國家適應(yīng)計(jì)劃(NAP)中提出應(yīng)發(fā)展森林系統(tǒng)和農(nóng)林系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)氣候變化[65]；另一個(gè)很好的例子是聯(lián)合國減少森林砍伐和森林退化造成的排放(REDD +)計(jì)劃，該計(jì)劃也支持使用可持續(xù)的土地管理措施來緩解氣候變化。生物多樣性豐富的農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)可能比簡單的農(nóng)林業(yè)和傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)具有更高的經(jīng)濟(jì)效益[66]。因此，必須通過具體的公共環(huán)境政策才能更好地面對(duì)推廣農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。

西部地區(qū)是我國近年來及未來復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)研究與實(shí)踐的主戰(zhàn)場，從林業(yè)建設(shè)切入落實(shí)西部大開發(fā)戰(zhàn)略，農(nóng)林業(yè)發(fā)展肩負(fù)著改善生態(tài)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的任務(wù)。同時(shí)，通過政策措施鼓勵(lì)農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營或林下經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也可以大大提高資源利用效率和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)[67]。

3.4 農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與全球氣候變化間反饋機(jī)制研究

在全球氣候變化背景下，研究分析農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候環(huán)境因子變化的響應(yīng)幅度及機(jī)制，是深刻認(rèn)識(shí)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中樹木與農(nóng)作物生長發(fā)育狀況的前提與基礎(chǔ)。為了充分發(fā)揮農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在減緩氣候變化方面的潛力，除CO2減排外，也應(yīng)該考慮其他溫室氣體。同時(shí)，深入了解氣候環(huán)境變化對(duì)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)植物生長、產(chǎn)量潛力、環(huán)境因素的影響，可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)并科學(xué)解釋全球氣候變化在農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)特征、樹木及農(nóng)作物重要農(nóng)藝性狀上的作用方式及機(jī)制。這兩者都需要進(jìn)行更大規(guī)模、更長期的研究，以更好地理解農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在更廣泛的全球生態(tài)系統(tǒng)中的貢獻(xiàn)及其對(duì)人類生計(jì)和全球氣候變化的相關(guān)影響。

深入理解并可靠地定量評(píng)估農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的固碳過程及其對(duì)氣候變化、環(huán)境條件的改變和管理措施的響應(yīng)，是準(zhǔn)確預(yù)測農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)在全球變化情景下固碳潛力的關(guān)鍵。例如研究農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的碳素固持服務(wù)功能，則有必要全面評(píng)估碳儲(chǔ)量的時(shí)間動(dòng)態(tài)變化和以碳素為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化。