耕地公共生态产品供给状况及能力提升路径—

耕地公共生态产品供给状况及能力提升路径——以河南省为例

高攀, 梁流涛, 诸培新

The supply situation of cultivated land public ecological products and the path of capacity improvement: Taking Henan province as an example

GAO Pan, LIANG Liu-tao, ZHU Pei-xin

表1 耕地公共生态产品供给量化方法

Table 1 Quantitative methods for supply of public ecological products of cultivated land

一级指标	二级指标	计算方法	说明	方法来源
耕地公共生态产品（EP）	固碳释氧（EP_CS）	$\begin{array}{l} E P_{C S} = (S O C \times U E V_{S O C}) + (C O_{2} \times U E V_{c o_{2}}) \\ + (O_{2} \times U E V_{O_{2}}) \end{array}$ $C O_{2} = N P P \times 1.63$ $O_{2} = N P P \times 1.2$ $N P P = \frac{C P \times (1 - δ) \times C_{A}}{C_{e}}$	SOC为耕地土壤有机碳含量（kg）；CO₂为耕地固定二氧化碳重量（kg）；O₂为耕地释放氧气重量（kg）； $U E V_{N}$ 为碳和氧的能值转换率（sej/kg）； $δ$ 为农作物产量部分的含水量（%）； $C_{A}$ 为碳吸收率（%）； $C_{e}$ 为作物的经济系数，是农作物产量与经济产量之间的比例，经济产量是指在单位面积土地上所收获作物可供食用或其他用途的作物籽粒或其他的干物重；NPP为农作物净初级生产力；CP为农作物产量（kg）	[18-20]
	涵养水源（EP_mhw）	$E P_{m h w} = M_{h w} \times U E V_{h w}$ $M_{h w} = Q_{1} + Q_{2}$ $Q_{1} = \sum^{} (S \times m \times d_{j})$ $Q_{2} = S \times H \times D \times γ$	$E P_{m h w}$ 为农田涵养水源能值（sej）； $M_{h w}$ 为农田涵养水源量（g/a）； $U E V_{h w}$ 为田间水的能值转换率（sej/J）；Q₁为地上水源含氧量（g）；Q₂为地下涵养水源量（g）；S为农田面积（hm²）；m为年均降雨量（mm）；d_j为农作物的降雨截留率；H为农田土壤平均厚度（cm）；D为农田土壤容重（g/cm³）； $γ$ 为田间持水量（%）	[17,21,22]
	生成土壤（EP_om）	$E P_{o m} = E m_{N P P} \times K_{1} \times K_{2}$ $E m_{N P P} = M A X (R) + (R_{i})$	$E P_{o m}$ 为土壤有机质构建的能值（sej/a）； $E m_{N P P}$ 为农业生态系统可更新资源对应的能值（sej/a）；K₁为秸秆还田量占农田生物量的比例（%）；K₂为植被凋落物中碳含量（%）；R为可更新环境资源能值投入（sej/a）；R_i为可更新有机能值投入（sej/a）	[17]
	调节气候（EP_mE）	$E P_{m E} = E_{E W} \times ρ_{W} \times j_{W} \times U E V_{E W}$	$E P_{m E}$ 为农田蒸发所需能值（sej）； $E_{E W}$ 为农田年蒸发量（m³/a）； $ρ_{W}$ 为水密度（kg/m³）；j_W为水的吉布斯自由能（J/kg）； $U E V_{E W}$ 为水蒸气的能值转换率（sej/J）
	净化大气（EP_m）	$E P_{m} = \sum^{} M_{i} \times S \times D A L Y_{i} \times τ_{H}$	$E P_{m}$ 为大气污染物净化后人体健康损失减少量对应的能值（sej）； $M_{i}$ 为农田生态系统净化第i种大气污染物的能力（kg/hm²）；S为农田面积（hm²）； $D A L Y_{i}$ 为第i种大气污染物在Eco-indicator 99的评估框架中的影响因子，即单位第i种大气污染物对人造成的失能生命调整年（人/kg）； $τ_{H}$ 为区域人均能值（sej/人）
耕地公共生态损害（ED）	温室气体排放（ED_HL）	$E D_{H L} = \sum^{} M_{i} \times D A L Y_{i} \times τ_{H}$	$E D_{H L}$ 为由温室气体排放引起人类健康损失的能值（sej）； $M_{i}$ 为第i种排放到空气中的温室气体的量（g/a），结合实际情况，选择稻田CH₄排放量（已将生长周期考虑在内）、化肥施用的引起的N₂O排放量以及由柴油、灌溉、翻耕、秸秆焚烧等人类经济社会系统投入产生的CO₂排放量； $D A L Y_{i}$ 为第i种温室气体导致的失能生命调整年（人/年/kg）； $τ_{H}$ 为人均能值（sej/人）	[17,23]
	土壤重金属污染（ED_ZJ）	$E D_{Z J} = \sum^{} N_{i} \times D A L Y_{i} \times τ_{H}$	$E D_{Z J}$ 为由土壤重金属污染人类健康损失的能值（sej）； $N_{i}$ 为土壤中第i种重金属的量（g/a），结合实际情况，本文选择受农业活动影响较大的Cd和Hg的量； $D A L Y_{i}$ 为第i种重金属导致的失能生命调整年（人/年/kg）； $τ_{H}$ 为人均能值（sej/人）	[17]
	土壤侵蚀（ED_SE）	$E D_{S E} = S E \times A \times O M \times G \times U E V_{E}$	$E D_{S E}$ 为土壤侵蚀能值损失量；SE为土壤侵蚀量（g/km²）；A为耕地面积（km²）；OM为土壤有机质含量（%）；G为能量转换系数（kcal/g）； $U E V_{E}$ 为土壤能值转换率（sej/J）	[17]
耕地公共生态损害（ED）	水体污染（ED_WL）	$E D_{W L} = \sum^{} Q_{i} \times D A L Y_{i} \times τ_{H}$	$E D_{W L}$ 为由水体富营养化人类健康损失的能值（sej）； $Q_{i}$ 为第i种化肥施用过程中随地表径流流失到水体中的量（g/a）； $D A L Y_{i}$ 为第i种化肥元素导致的失能生命调整年（人/年/kg）； $τ_{H}$ 为人均能值（sej/人）	[17]
耕地生态产品供给（ES）	生态产品-生态损害	$E S = E P - E D$	$E S$ 为耕地公共生态产品供给能值（sej）；EP为耕地各类型公共生态产品总能值（sej）；ED为耕地各类型生态损害总能值（sej）	[24]