微生態制劑修復花椒林地對農田生態系統服務價值的影響

董聲 趙鳳舞 賈國軍 李宇潔 崔葆青

[摘要]以農田生態系統服務價值中自然屬性與社會屬性為切入點，對隴南市武都區花椒林地修復前后農田生態系統服務價值年均變化進行了估算。結果顯示，經微生態制劑修復后，隴南市武都區花椒林地農田生態系統服務價值獲67.29億元的提升，漲幅為243.7%，展示出良好的應用前景。

[關鍵詞]微生態制劑;農田修復;花椒林地;生態系統服務價值

[中圖分類號]S573.9[文獻標識碼]A

1 農田生態系統服務價值概述

農田生態系統是陸地生態系統類型之一，通過其承擔的物質循環與能力流動功能，為人類提供農產品及家畜飼料，支撐著人類生存、農副產業與畜牧業發展。相對于其他陸地生態系統，農田生態系統受人類翻耕、污灌、施肥、噴藥等農業活動影響更為顯著，導致其單位面積生產力高而不穩定。據估計，1981～2000年間我國24%的農田生產力下降，導致農田生態系統服務價值降低。如何持久保持農田高而穩定的生態系統服務價值就成為了農田科研人員關注的熱點。

1.1 農田生態系統服務價值的自然屬性

農田生態系統服務價值的自然屬性突出表現為農田生態系統為人類提供的農副產品，如糧食、蔬菜、水果、藥用植物、油料植物、園藝植物等，這些產品是人類生存與發展的基礎。其經濟價值的大小受到產量、產品質量、供需關系等因素的影響，特別是近年來，隨著人民生活品質的提高，高質量農副產品需求增大，顯著提高了農田生態系統服務功能的自然屬性價值。

1.2 農田生態系統服務價值的社會屬性

農田生態系統服務價值的社會屬性突出表現為農業活動對農民的社會保障作用。我國農村剩余勞動力數量偏大，人群以老幼婦孺等弱勢群體為主。農村家庭對生活品質的要求不高，但對土地的依賴性較高，土地對農村家庭中外出務工人員起著類似失業保險的作用。可以認為，目前滯留在農業中的剩余勞動力人數就是其所提供的社會保障人數，而這部分人如果沒有土地作為保障的話，國家必須為他們支付能夠維持生存的最低生活保障費用，可以等額置換為農田生態系統服務價值的社會屬性價值。

2 隴南市武都區花椒林地修復情況概述

2.1 項目所在地情況

武都區位于甘肅省東南部，地處長江流域嘉陵江水系白龍江中游，秦巴山系結合部，東與本市康縣、成縣、陜西省寧強縣為鄰，南與本市文縣、四川省青川縣接壤，西與本市宕昌縣、甘南州舟曲縣相靠，北與本市西和、禮縣毗連。武都屬北亞熱半濕潤氣候向暖溫半干旱氣候過渡帶，境內海拔667～3600m，年平均氣溫14.9℃，年日照時數1872小時，無霜期210～240天，年降水量460mm左右，氣候溫和，四季分明，生物垂直分布明顯，資源品種多樣富集，素有“隴上江南”之稱。自然資源豐富，特別是“大紅袍”花椒享譽全國，是“中國花椒之鄉”。武都栽植花椒歷史悠久，適生范圍廣，全區36個鄉鎮中有34個鄉鎮適宜發展花椒。盛產的“大紅袍”花椒以其色紅油重、粒大飽滿、香味濃郁、麻味醇厚、藥效成份多、精油含量高等優良品質著稱，2015年，武都花椒獲評甘肅著名商標。本研究實施所在地馬街鎮即為武都花椒種植地域保護范圍。

2.2 花椒林地修復方法

微生態制劑對土壤的修復原理是利用微生物的生命活動來增加土壤中的氮素或有效磷、鉀的含量，或將土壤中一些植物不能直接利用的物質轉換為可被吸收利用的營養物質，或提高作物的生產刺激物質，或抑制植物病原菌的活動，從而提高土壤肥力，降低鹽堿地土壤鹽含量與pH值，改善鹽堿地土壤條件。項目通過將經碳離子輻照誘變技術篩選得到的反硝化細菌、酵母、黑曲霉、芽孢桿菌4種菌株的培養液按一定比例混勻，即得花椒林地修復微生態制劑。利用復合微生物菌肥，對武都區馬街鎮（官化和沙坪兩村）反坡魚鱗坑土壤進行改良，進行種植花椒經濟林研究，得到適用于當地氣候、肥力、土壤條件的微生態制劑。

3 隴南市武都區花椒林地修復前年均生態系統服務價值

3.1 自然屬性

隴南市武都區花椒林地修復前生態系統服務價值年均自然屬性按式（1）評估。

其中Vnb為修復前花椒林地的自然屬性價值（單位：億元）;A為花椒種植面積（單位：萬hm2）;P為花椒市場價格（單位：元/kg），Y為單位花椒林地花椒產量（單位：kg/hm2）。

目前武都區大部分盛果期花椒產量為3300kg/hm2。市場調查顯示，目前陜甘川地區，甘肅梅花椒售價125元，陜西大紅袍100元，四川青花椒要價95～100元之間。保守估計花椒市場價格為100元/kg。武都區花椒種植面積6.67萬hm2，成林約0.67萬hm2，可得修復前武都區花椒林地年均自然屬性價值為22.00億元。

3.2 社會屬性

隴南市武都區花椒林地修復前生態系統服務價值年均社會屬性按式（2）評估。

其中Vsb為修復前花椒林地的社會屬性價值（單位：億元）;N為貧困人口數量（單位：萬人）;S為我國農村最低社會保障標準（單位：元/人）。

據報道，截止2018年10月，我國農村低保標準為4754元/人/年。武都區花椒種植戶覆蓋貧困人口約為11.81萬人，得到武都區花椒林地年均社會屬性價值為5.61億元。

4 武都區創新點農田修復后年均生態系統服務價值評估

4.1 自然屬性

考慮到修復帶來的成本提高及單位面積產量變化、種植面積的變化等因素，按式（3）進行估算。

其中Vna為修復后花椒林地的自然屬性價值（單位：億元）;δA為項目實施后新增花椒林地面積（單位：萬hm2）;δP為項目實施后花椒市場價格增量（單位：元/kg）;δY為項目實施后增加的單位花椒林地花椒產量（單位：kg/hm2）;C為微生態制劑修復成本（單位：元/hm2）。

根據微生態制劑修復農田案例來估計，修復后盛果期花椒產量可增20%，增加660kg/hm2。由于農田中堿解氮、速效磷、速效鉀在修復后的提升帶來的花椒品質的上升，并考慮武都區電商營銷帶來的溢價，修復完成后花椒市場價格增加可達50元/kg。根據項目預期，項目實施后將新增種植面積10.67萬hm2，微生態制劑購買、服務成本為4650元/hm2，可得修復后武都區花椒林地年均自然屬性價值為102.96億元。

4.2 社會屬性

隴南市武都區花椒林地修復后生態系統服務價值年均社會屬性按式（4）評估。

其中Vsa為修復后花椒林地的社會屬性價值（單位：億元）;δN為新增從事花椒種植的貧困人口數量（單位：萬人）;r為我國農村最低社會保障標準年均增加百分比;n為修復后年限。

據報道，武都區花椒種植人口約為13萬人，按照花椒林地面積與從業人員數量成正相關的假設，預計將新增20.8萬本區及周邊貧困人口進入花椒種植中去。按照我國農村最低社會保障標準實現5年翻一番進行估算，預計我國農村最低社會保障標準年均增加百分比為14.9%，可知修復后武都區花椒林地當年社會屬性價值為17.81億元。

5 結論

通過表1與表2比較可知，武都區花椒林地農田生態系統修復前后，生態系統服務價值獲得67.29億元的提升，漲幅達到243.7%。如果增加通過微生態制劑修復后農田生態系統服務價值在氣體調節、土壤保持與環境凈化功能價值的計算，對于減輕區域土壤退化、土壤侵蝕等自然災害、扶持本地特色經濟發展的效果將更為顯著。

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