华北平原小麦-玉米农田生态系统服务评价

本研究于2006年和2007年在中国科学院栾城农业生态系统试验站田间试验基础上,评价了华北平原小麦-玉米农田的初级产品生产、气体调节、土壤有机质累积、水调节和氮素转化等5项生态系统服务。研究表明,华北平原小麦-玉米农田初级产品量包括籽粒产量5.04～5.71 t·hm-2.a-1(小麦)和6.69～8.24 t·hm-2.a-1(玉米),秸秆量8.58～9.72 t·hm-2.a-1(小麦)和6.97～8.58 t·hm-2.a-1(玉米);农田气体调节包括释放O2 24.99～28.64 t·hm-2.a-1,固定CO2 34.23～39.22 t·hm-2.a-1,排放N2O 0.72～1.13 kg·hm-2.a-1,吸收CH4 3.39～5.70 kg·hm-2.a-1;农田耕层土壤有机质累积量为1.13～2.39 t·hm-2.a-1;水资源消耗量为2 890～3 830 m3.hm-2.a-1;农田土壤氮素几乎都处于亏缺状态,变化范围为-107.73～5.33 kg(N).hm-2.a-1,不施氮肥农田亏缺较多。综合评价发现,小麦-玉米农田提供生态服务的经济价值为5.48～6.25万元·hm-2.a-1,是粮食生产价值的3倍左右。氮肥施用对农田生态系统服务及其产生福利的影响较为复杂,这主要是由于施加氮肥明显增加了氮素转化功能导致的经济损失,而同时可能会增加初级产品生产、气体调节中作物固定CO2和释放O2功能的经济价值。尽管目前有关生态系统服务评价研究主要关注生态系统产生的正效应,但仍有必要对农田产生的负效应做出评价,以便客观看待农田生态系统价值,正确认识农田生态系统对人类福利的影响。