微生态制剂修复花椒林地对农田生态系统服务价值的影响

董声 赵凤舞 贾国军 李宇洁 崔葆青

[摘要]以农田生态系统服务价值中自然属性与社会属性为切入点，对陇南市武都区花椒林地修复前后农田生态系统服务价值年均变化进行了估算。结果显示，经微生态制剂修复后，陇南市武都区花椒林地农田生态系统服务价值获67.29亿元的提升，涨幅为243.7%，展示出良好的应用前景。

[关键词]微生态制剂;农田修复;花椒林地;生态系统服务价值

[中图分类号]S573.9[文献标识码]A

1 农田生态系统服务价值概述

农田生态系统是陆地生态系统类型之一，通过其承担的物质循环与能力流动功能，为人类提供农产品及家畜饲料，支撑着人类生存、农副产业与畜牧业发展。相对于其他陆地生态系统，农田生态系统受人类翻耕、污灌、施肥、喷药等农业活动影响更为显著，导致其单位面积生产力高而不稳定。据估计，1981～2000年间我国24%的农田生产力下降，导致农田生态系统服务价值降低。如何持久保持农田高而稳定的生态系统服务价值就成为了农田科研人员关注的热点。

1.1 農田生态系统服务价值的自然属性

农田生态系统服务价值的自然属性突出表现为农田生态系统为人类提供的农副产品，如粮食、蔬菜、水果、药用植物、油料植物、园艺植物等，这些产品是人类生存与发展的基础。其经济价值的大小受到产量、产品质量、供需关系等因素的影响，特别是近年来，随着人民生活品质的提高，高质量农副产品需求增大，显著提高了农田生态系统服务功能的自然属性价值。

1.2 农田生态系统服务价值的社会属性

农田生态系统服务价值的社会属性突出表现为农业活动对农民的社会保障作用。我国农村剩余劳动力数量偏大，人群以老幼妇孺等弱势群体为主。农村家庭对生活品质的要求不高，但对土地的依赖性较高，土地对农村家庭中外出务工人员起着类似失业保险的作用。可以认为，目前滞留在农业中的剩余劳动力人数就是其所提供的社会保障人数，而这部分人如果没有土地作为保障的话，国家必须为他们支付能够维持生存的最低生活保障费用，可以等额置换为农田生态系统服务价值的社会属性价值。

2 陇南市武都区花椒林地修复情况概述

2.1 项目所在地情况

武都区位于甘肃省东南部，地处长江流域嘉陵江水系白龙江中游，秦巴山系结合部，东与本市康县、成县、陕西省宁强县为邻，南与本市文县、四川省青川县接壤，西与本市宕昌县、甘南州舟曲县相靠，北与本市西和、礼县毗连。武都属北亚热半湿润气候向暖温半干旱气候过渡带，境内海拔667～3600m，年平均气温14.9℃，年日照时数1872小时，无霜期210～240天，年降水量460mm左右，气候温和，四季分明，生物垂直分布明显，资源品种多样富集，素有“陇上江南”之称。自然资源丰富，特别是“大红袍”花椒享誉全国，是“中国花椒之乡”。武都栽植花椒历史悠久，适生范围广，全区36个乡镇中有34个乡镇适宜发展花椒。盛产的“大红袍”花椒以其色红油重、粒大饱满、香味浓郁、麻味醇厚、药效成份多、精油含量高等优良品质著称，2015年，武都花椒获评甘肃著名商标。本研究实施所在地马街镇即为武都花椒种植地域保护范围。

2.2 花椒林地修复方法

微生态制剂对土壤的修复原理是利用微生物的生命活动来增加土壤中的氮素或有效磷、钾的含量，或将土壤中一些植物不能直接利用的物质转换为可被吸收利用的营养物质，或提高作物的生产刺激物质，或抑制植物病原菌的活动，从而提高土壤肥力，降低盐碱地土壤盐含量与pH值，改善盐碱地土壤条件。项目通过将经碳离子辐照诱变技术筛选得到的反硝化细菌、酵母、黑曲霉、芽孢杆菌4种菌株的培养液按一定比例混匀，即得花椒林地修复微生态制剂。利用复合微生物菌肥，对武都区马街镇（官化和沙坪两村）反坡鱼鳞坑土壤进行改良，进行种植花椒经济林研究，得到适用于当地气候、肥力、土壤条件的微生态制剂。

3 陇南市武都区花椒林地修复前年均生态系统服务价值

3.1 自然属性

陇南市武都区花椒林地修复前生态系统服务价值年均自然属性按式（1）评估。

其中Vnb为修复前花椒林地的自然属性价值（单位：亿元）;A为花椒种植面积（单位：万hm2）;P为花椒市场价格（单位：元/kg），Y为单位花椒林地花椒产量（单位：kg/hm2）。

目前武都区大部分盛果期花椒产量为3300kg/hm2。市场调查显示，目前陕甘川地区，甘肃梅花椒售价125元，陕西大红袍100元，四川青花椒要价95～100元之间。保守估计花椒市场价格为100元/kg。武都区花椒种植面积6.67万hm2，成林约0.67万hm2，可得修复前武都区花椒林地年均自然属性价值为22.00亿元。

3.2 社会属性

陇南市武都区花椒林地修复前生态系统服务价值年均社会属性按式（2）评估。

其中Vsb为修复前花椒林地的社会属性价值（单位：亿元）;N为贫困人口数量（单位：万人）;S为我国农村最低社会保障标准（单位：元/人）。

据报道，截止2018年10月，我国农村低保标准为4754元/人/年。武都区花椒种植户覆盖贫困人口约为11.81万人，得到武都区花椒林地年均社会属性价值为5.61亿元。

4 武都区创新点农田修复后年均生态系统服务价值评估

4.1 自然属性

考虑到修复带来的成本提高及单位面积产量变化、种植面积的变化等因素，按式（3）进行估算。

其中Vna为修复后花椒林地的自然属性价值（单位：亿元）;δA为项目实施后新增花椒林地面积（单位：万hm2）;δP为项目实施后花椒市场价格增量（单位：元/kg）;δY为项目实施后增加的单位花椒林地花椒产量（单位：kg/hm2）;C为微生态制剂修复成本（单位：元/hm2）。

根据微生态制剂修复农田案例来估计，修复后盛果期花椒产量可增20%，增加660kg/hm2。由于农田中碱解氮、速效磷、速效钾在修复后的提升带来的花椒品质的上升，并考虑武都区电商营销带来的溢价，修复完成后花椒市场价格增加可达50元/kg。根据项目预期，项目实施后将新增种植面积10.67万hm2，微生态制剂购买、服务成本为4650元/hm2，可得修复后武都区花椒林地年均自然属性价值为102.96亿元。

4.2 社会属性

陇南市武都区花椒林地修复后生态系统服务价值年均社会属性按式（4）评估。

其中Vsa为修复后花椒林地的社会属性价值（单位：亿元）;δN为新增从事花椒种植的贫困人口数量（单位：万人）;r为我国农村最低社会保障标准年均增加百分比;n为修复后年限。

据报道，武都区花椒种植人口约为13万人，按照花椒林地面积与从业人员数量成正相关的假设，预计将新增20.8万本区及周边贫困人口进入花椒种植中去。按照我国农村最低社会保障标准实现5年翻一番进行估算，预计我国农村最低社会保障标准年均增加百分比为14.9%，可知修复后武都区花椒林地当年社会属性价值为17.81亿元。

5 结论

通过表1与表2比较可知，武都区花椒林地农田生态系统修复前后，生态系统服务价值获得67.29亿元的提升，涨幅达到243.7%。如果增加通过微生态制剂修复后农田生态系统服务价值在气体调节、土壤保持与环境净化功能价值的计算，对于减轻区域土壤退化、土壤侵蚀等自然灾害、扶持本地特色经济发展的效果将更为显著。

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