多尺度农业生态系统服务研究进展

农业生态系统服务是由受人类活动深度调控和影响的农业系统产生,其在提供有益生态系统服务的同时,也产生了诸多对人类福祉有负面影响的生态系统负服务。农业生态系统服务和负服务研究不仅关注传统的粮食安全,同时关注与生态安全的共赢,可为实现农业可持续发展提供新的科学视角。基于文献阅读,在明晰农业生态系统服务和负服务内涵及主要特征的基础上,旨在(1)归纳农业生态系统服务和负服务研究的核心尺度和热点议题;(2)梳理多级尺度的典型指标及适用性评估方法;(3)提出未来农业生态系统服务和负服务领域的关键发展方向。农业生态系统服务研究主要涉及田块、景观和区域三个核心尺度,随着尺度扩大,热点议题从关注田块农作物自身,到关注景观异质性及其关联,再到关注区域上与社会系统的结合。农业生态系统除了提供典型或特殊的粮食供给、授粉、杂草防控等服务,同时也带来农业废料、病虫害、生境破损等负服务。对于农业生态系统服务评估,定性和半定量方法通常可适用于多级尺度,而不同定量方法和模型的最佳适用尺度存在差异。未来可重点从时空权衡作用分析、供需和流动机制探索、生态价值实现及生态补偿制定方向为多尺度的农业景观规划与设计提供理论和实践支撑,从生态系统服务视角有效促进农业的可持续发展。

气候变化对农业生态系统服务的影响及适应对策

由于农业生态系统的脆弱性,气候变化给农业生态系统服务持续供给带来巨大挑战。以往研究分析了农业生态系统受气候变化的影响及响应,但尚缺乏气候变化对农业生态系统服务的影响及适应对策的综合分析。本研究从农业景观多样性的角度出发,综述了气候变化对农作物产出、调节服务稳定性及文化服务供给的影响机制及当前采取的主要适应措施,并从深化气候变化对多重农业生态系统服务综合影响研究、探索农业生态系统服务对气候变化的适应机制、加强模型模拟研究以及加强适应措施与政府决策的联系等方面进行了展望,以期为国家应对气候变化政策制定与行动实施提供科学依据。

基于能值分析的农田生态系统服务评估——以河北省栾城县为例

农田从供给、调节和支持三个方面为人类提供生态系统服务的同时也消耗着其他系统和人类经济社会对其投入的资源,并且农田还提供了很多无益甚至有害的负服务。本文构建了基于能值分析框架的农田生态系统服务评估体系,以河北省栾城县为代表的农田生态系统为研究对象,从其消耗的资源、生态系统正服务、负服务产出3个方面分析农田生态系统的投入和产出情况;并构建基于生态服务的综合评价指标来探究农田生态系统的可持续发展情况。结果表明:农田消耗了大量的资源(2.75×1020sej),其中人类的不可更新工业辅助能最大(2.52×1020sej);农田提供的正服务(6.40×1020sej)主要是供给服务(3.70×1020sej),负服务供给中(2.02×1020sej),调节负服务比重最大(1.83×1020sej);能值可持续发展指数远小于1,且逐渐降低,综合评价农田属于严重的消费型系统。