多情景下耕地生态效益支付和受偿意愿特征分析

[目的]分析耕地生态效益支付意愿(WTP)和受偿意愿(WTA)的不对称性与差异性,为耕地生态效益表征指标的选取提供依据。[方法]以焦作市耕地生态效益测算为例,在多情景下,基于条件价值评估法(contingent valuation method,CVM)开展研究。[结果](1)WTP和WTA具有选择的差异性。在不同情景下,农户和城镇居民的受偿意愿均高于其支付意愿;(2)WTP和WTA具有分布的差异性。在不同情景下,WTP累积概率分布曲线明显位于WTA累积概率分布曲线上方;(3)WTP和WTA具有离散程度的不对称,WTA的离散程度明显高于WTP的离散程度,受访者对WTP的支付区间小于WTA的受偿区间;(4)WTP和WTA比值具有不对称性。受访城镇居民在不同情景下的WTA与WTP比值一般小于农户在不同情景下的WTA与WTP比值。[结论]结合不同情景下WTP和WTA不对称性与差异性,依据持有效应、耕地生态效益的非唯一性、WTA/WTP波动的差异性,可选取WTP作为CVM多情景下耕地生态效益测算的表征指标。     

玉米秸秆还田技术支付与受偿意愿差异性研究——以保定市徐水区农户调查为例

如何揭示秸秆还田技术实践中利益相关者生态补偿的真实意愿,不但是技术外部性测度研究的难点问题,也是提高农业补偿政策准确性与效能的有效途径。以往的研究较多地采用农田生态系统的生态服务价值量估算技术产生的外部性价值,由于未充分考虑环境利益双方量价关系的均衡,评估结果的准确性往往受到质疑。鉴于此,本研究首先厘清主体关系,农户是生产技术的实践者和环境保护参与者,理应成为技术进步的受益者。因而,技术外部性测度应充分尊重农民的意愿和利益。其次,确定研究方法。本研究采用国际通用的意愿价值评估法(CVM),引导获取河北省保定市徐水区502户受访者采纳秸秆还田技术的支付意愿(WTP)和受偿意愿(WTA);结合多元对数线性模型估计法,估算受访者应用秸秆还田技术主要机械成本(包括秸秆粉碎及旋耕费用)的最大WTP值和最小WTA值。结果表明:WTP的期望值为38.23元×户~(-1)×a~(-1),WTA的期望值为137.52元×户~(-1)×a~(-1),WTA/WTP的比值为3.6倍。本文进一步剖析WTP与WTA差异性原因,运用回归模型分析两者差异性影响因素,其中:机械成本对差异性有显著正向影响,已成为影响玉米秸秆还田推广的重要决定因素;劳动力比率、信息来源、灌溉成本和收割方式等4个因素与差异性均产生负向关联。可见,在大力推广玉米生产全程机械化进程中,机械成本上涨部分抵消了国家惠农政策补贴的效果,导致农户参与秸秆还田积极性并不高。因此,决策部门及时跟进技术价值评估工作,建立针对农户的直接补偿机制,是从根源上解决技术外部性内部化问题的有效途径。     

上海地区池塘养殖生态服务价值的时空差异分析

池塘养殖在中国渔业生产体系中占有重要的位置,它具有食物供给、空气(气温)调节、文化休憩服务等多重生态服务价值,同时也会对环境造成一定的负面影响,即存在环境成本。为进一步厘清池塘养殖生态服务价值的变化规律,本文基于前期研究成果,在构建池塘养殖生态服务价值评估体系的基础上,采用市场价值法(MVM)、旅行成本法(TCM)、条件价值评估法(CVM)、影子工程法(SEM)等方法对上海嘉定、青浦、奉贤地区的池塘养殖生态服务价值进行了系统评估,并分析了池塘养殖生态服务价值的时空分布差异,对因地制宜促进池塘养殖产业的发展提出了建议。结果表明:1)2011年,嘉定、青浦、奉贤3区的池塘养殖生态服务价值分别为0.822 8亿元、8.462 8亿元和15.588 4亿元,相当于各区池塘养殖产业经济价值的2.69倍、1.94倍和2.17倍,约合94.08万元.hm 2、20.00万元.hm 2和32.73万元.hm 2,池塘养殖生态服务价值巨大且时空分布差异明显;2)嘉定、青浦、奉贤未实现的池塘养殖生态服务价值是各区池塘养殖食物供给净价值的5.46倍、1.23倍、0.46倍,具有巨大的潜在生态经济效益;3)受养殖经济效率时间变化的影响,2010—2011年研究区常规鱼类养殖规模大幅减少,青虾、南美白对虾逐渐成为主要的养殖品种;4)池塘养殖生态服务价值时间分布集中且波动明显,大部分服务价值集中于第3季度,其中文化休憩服务价值主要集中于4—9月,空气调节价值主要集中于7—12月,而气温调控价值集中于5—9月;5)养殖规模对生态服务价值的时空分布具有重要影响,池塘养殖生态服务价值整体服从规模效应,但不同类型的生态服务价值的时间分布规律并不统一。养殖经营者应积极调整池塘养殖经营战略,大力发展休闲渔业,提高池塘生态服务价值的实现化程度,政府需要制定并执行必要的生态补偿政策。     

计数模型在池塘养殖游憩服务价值评估中的应用

随着社会经济的快速发展,休闲渔业正在逐渐成为渔业产业经济发展的新方向。近十年来,上海地区加大了对休闲渔业的投入,使得该地区池塘养殖系统更加具有游憩服务价值。目前对池塘养殖游憩资源价值的研究相对较少,对相应的评估方法及其在池塘养殖游憩价值评估中的适用性也需进一步探讨。由于对评估方法研究的滞后,池塘养殖系统中的游憩服务价值往往得不到科学揭示。基于对青浦、嘉定、奉贤3区的实证调查结果,本文以上海市为例,使用计数模型的个人旅游成本法估算这3个地区的池塘养殖游憩价值,进而将泊松模型和负二项模型进行对比研究,并将本文得到的青浦地区池塘养殖游憩价值结果与前期研究成果进行比较,探讨两种模型在池塘养殖评价中的有效性及个人旅游成本(ITCM)与区域旅游成本(ZTCM)两种方法在此类评估中的稳定性。研究发现:①不同模型对池塘养殖游憩价值的评估结果存在差异,总体来看负二项模型优于泊松模型。②个人旅游成本法与区域旅游成本法估计结果比值为4.98︰1,分别以两种方法估算值作为养殖池塘系统游憩价值的上限值和下限值比较合适。③基于计数模型的个人旅行成本法评估青浦、嘉定和奉贤地区的池塘养殖游憩服务价值分别约为20 863.34元·hm 2·a 1、57 997.03元·hm 2·a 1和522.73元·hm 2·a 1。建议有关各方重新认识池塘养殖休憩价值,继续加大休闲渔业支持力度,保护该地区的池塘养殖生态系统,以促进旅游及池塘养殖产业的可持续发展,提高渔民收入水平。     

基于生态服务功能价值的会仙岩溶湿地生态补偿研究

借鉴条件调查法（CVM）中有关受偿意愿（WTA）和支付意愿（WTP）的基本原理及调查方法,调查了解会仙湿地周边居民的生态受偿意愿和桂林市市区居民对会仙湿地的生态支付意愿。运用市场价值法、影子价格法、替代花费法、条件价值法等方法对湿地生态系统的主要生态服务价值进行了核算。结果表明:（1） 会仙岩溶湿地生态服务价值为512 484 929.2元/年,平均39 180元/（hm²·a）;（2） 适宜的生态补偿值为16 144.5元/（hm²·a）。（3） 适宜的生态补偿的方式应该为现金补偿、政策补偿和智力和技术补偿。     

基于帕累托改进的农田生态补偿农户受偿意愿——以湖北省武汉市、荆门市和黄冈市典型地区为例

以"保护者受益"原则为基础,从维护和改善农田生态环境角度出发,通过建立不确定状态下政府对农田生态补偿的支付意愿函数和农户对农田生态补偿的受偿意愿函数,得到符合帕累托改进的农田生态补偿标准的取值区间;再以湖北省为例证,利用条件价值法估算农户参与农田生态补偿政策的受偿意愿,分析了影响农户受偿意愿的相关因素。研究结果显示:(1)政府制定的农田生态补偿标准应不低于农户的平均受偿意愿,对应湖北省农田生态补偿标准应不低于5 541.15~6 778.20元/hm2,低于这一标准的农田生态补偿政策在推行过程中不足以对农户形成有效的补偿激励,从而导致整个社会福利水平的损失;(2)受访者家庭农业收入比重、农田生态环境改善的心理期望对于农户参与农田生态补偿政策的受偿意愿具有显著正向影响,而受访者年龄、家庭劳动力比例和家庭承包地流转情况对农户参与农田生态补偿政策的受偿意愿具有显著负向影响。     

武汉市农田生态环境保育补偿标准测算

 实地调研的基础上,运用条件价值评估法对武汉市农田生态环境保育的受益、保育方进行面对面的问卷调查,分析估算出受访者对武汉市农田生态环境的支付意愿和受偿意愿。对366份有效问卷进行分析表明:1)居民普遍认识到了保育农田生态环境的重要性,在对农药、化肥不同程度限制施用下,82.12%的受访市民对农田生态环境保育有支付意愿,74.45%的受访农户有受偿意愿;2)当化肥、农药施用在不同限制强度下,市民对农田生态环境保育的支付意愿和农户的受偿意愿均随着限制程度的增强而提高,市民对农田生态环境保育的补偿意愿为3 351.53～7 277.25元/hm2,农户的受偿意愿为3 866.55～7624.43元/hm2;3)市民支付意愿的高低与其性别、文化程度、婚姻状况和食品开支比例呈相关关系,农户的受偿意愿高低与其性别、年龄、从事农业年限和是否兼业相关。     

基于耕地非市场价值的三峡库区消落带生态休耕补偿标准研究

[目的]对三峡库区消落带耕地非市场价值进行评估,为生态休耕经济补偿标准的厘定提供参考。[方法]通过双边界二分式CVM法开展评估和分析。[结果](1)受访者基本可以构建起CVM假想市场,问卷理解度调查显示受访者的理解度达84.73%,调查可信度较高。(2)受访者支付意愿存在较大差异,农户愿意支付率达到75.65%,城镇居民愿意支付率仅占到64.80%。(3)Probit回归模型与Logit回归模型分析表明,收入状况是影响受访者支付意愿的主要因素。[结论]以受访者单位耕地支付意愿1 516.76元/(hm~2·a)作为该区的生态休耕经济补偿标准,则所涉及的三峡库区9区县消落带耕地的非市场价值约为30.15亿元。     

基于意愿调查法的水稻田生态服务价值研究——以江苏省苏州市为例

[目的]水稻田具备重要的生态服务价值,通过调查城乡居民对稻田生态服务价值的支付意愿,量化水稻田的生态服务价值。[方法]以苏州市为例,在稻田生态系统服务及价值评价方法的基础上,采用意愿调查法(CVM)法和相关计量模型研究了稻田生态服务价值和城乡居民对稻田生态服务价值的支付意愿及其影响因素。[结果](1)苏州市稻田生态服务价值为3.75×1010元,单位面积稻田生态服务价值为4.52×105元/hm2;(2)68.99%市民和65%的农民家庭愿意为稻田生态服务价值付费,支付额度分别为1 230.43元/户和434.67元/户;(3)受教育程度、家庭总人数、工作人数(劳动力人数占比)、被抚养人数和家庭收入等是影响城乡居民支付意愿的重要因素。[结论]稻田生态服务价值有其重要性,有必要将稻田生态服务价值纳入资源配置决策,建立稻田生态补偿机制。     

基于农户受偿意愿的武汉市农田生态补偿标准估算

以武汉市的实证调查为基础,采用意愿调查法,测算以农户最低受偿意愿为出发点的农田生态补偿标准。对182份有效问卷进行分析表明,(1)武汉市农民普遍认识到了保护农田生态环境的重要性,74.45%的受访农户有正的受偿意愿。(2)在对农药、化肥进行不同程度限制施用下,农户的受偿率随着农药、化肥限制程度的增强而降低,受访农户的受偿率在69.66%～85.25%。农户对农田生态环境的最低受偿意愿随着农药、化肥限制程度的增强而提高,8种不同方式下农户的受偿意愿在3 866.55～7 624.43元/hm2,并且同等限制程度下,农户对农药的受偿意愿高于对化肥的受偿意愿。(3)农户的受偿意愿的高低与其性别、年龄、从事农业年限和是否兼业相关。     

国外水蚀预报模型述评

除对中国学者已熟悉的CSLE,RUSLE,WEPP,EROSEM,LISEM,GeoWEPP模型进行述评外,还介绍了近年来新研发的区域侵蚀预报模型(SEMMED)、细沟侵蚀预报模型(RILLGROW)、浅沟侵蚀预报模型(EGFM)以及切沟侵蚀预报模型(GULTEM,DIMGUL,STABGUL),讨论了这些水蚀预报模型在我国推广应用面临的问题。     

棉花动态模拟模型研究进展

该文对棉花生理生态模型、棉花形态结构模型以及棉花结构功能模型的研究动态进行了综述,提出将形态结构和生理生态过程紧密结合的棉花结构功能模型的研究应是今后棉花模拟研究的重点,指出了目前生理生态模型和结构模型结合遇到的关键理论和技术问题：未能实现冠层微环境的精确模拟;物质分配和植株结构的结合研究还处于初步阶段;地上部分和根系耦合模拟还未实现。最后对该领域今后的研究趋势和内容进行了探讨：应基于形态结构模型进行冠层微环境的精确模拟;地上部分的物质分配可基于源－汇模型;地上部分和根系进行耦合模拟时,可将地上部分看作是“源”,根据根系各部分的“汇强”模拟物质分配和根的生长。     

湖北省土壤侵蚀景观信息结构模型

地理环境的异质性决定了土壤侵蚀景观信息具有水平异质性和垂直异质性特点。景观信息异质性的成因类型有人类活动、地质体结构差异、高程带。根据湖北省土壤侵蚀景观结构的具体特点,建立了土壤加速侵蚀的斑-廊-基模型、土壤背景侵蚀的环-斑模型和综合性垂直分异3类土壤侵蚀景观信息结构模型。模型科学地揭示了不同强度的土壤侵蚀发生区位、致灾因子和土壤侵蚀景观的空间结构特征,通过该模型可以预测土壤侵蚀的发生、发展态势,明确水土保持治理工程区位及区位内的首要治理因子。     

点源入渗理论及其模型研究进展

就与滴灌水分动态密切相关的点源入渗过程的数学模拟方法进行了综述，对解析解、数值解和经验解的结构、特点及主要存在的问题进行了论述，并介绍了考虑作物根系吸水的滴灌入渗水分运动模型。在分析国内外研究历史和现状后，指出在点源入渗数值模型中对多维作物根系吸水问题的精确处理是需要进一步研究的关键问题。     

Winter chilling trends for deciduous fruit trees in Australia

Deciduous fruit trees require exposure to cold winter temperatures to fulfil chilling requirements allowing production of normal harvests. Trends in chill accumulation over the last 100 years were investigated at a number of important horticultural locations in Australia. Historical analysis is a necessary first step when considering potential impacts of climate change. Chill was examined using four chill models; the 0-7.2 °C, Modified Utah, Positive Utah and Dynamic models. Differences between locations were found with notable recent declines at Orange, Lenswood, Tatura, Yarra Valley and Bacchus Marsh. Other locations have remained stable with no location exhibiting a consensus increase in chill across all models. Trends in chill were shown to differ between models with results indicating that the 0-7.2 °C model frequently behaved differently to the other three chill models. These results highlight the need for multi-model analysis for chill trends, especially in a climate change context, to avoid maladaptation.     

基于Logistic-CA-Markov与InVEST模型对南京市土地利用与生物多样性功能模拟评价

针对目前国际上应用比较广泛的Logistic模型,在此基础上加入空间自相关变量,应用1985年、1995年、2005年、2015年4期土地利用数据,再结合CA-Markov模型模拟预测了南京市2025年3种不同情景(自然增长情景、生态保护情景和土地优化情景)下的土地利用发展方向;进一步结合InVEST模型,研究以上4年土地利用变化下的生物多样性服务功能分布和变化,以及2025年不同模拟情景下的生物多样性服务功能分布情况。结果表明:Logistic-CA-Markov模型精度Kappa值均在0.80以上,预测效果较好。在不同的情景设置下,土地利用存在明显的空间差异:自然增长情景按原有速率变化,则建设用地快速发展并占用大量耕地,生物多样性受到严重威胁,生态保护情景和土地优化情景对未来土地调控效果较好,生物多样性功能得到很好改善,可以为当地土地利用总体规划提供科学决策参考。     

Soil Moisture and Temperature Effects on Nitrogen Mineralization in a High Tunnel Farming System

ABSTRACT

Effects of temperature and moisture on nitrogen (N) mineralization from organic amendments in high tunnel farming systems are rarely studied to assist N fertilizer management for high N-demand crops with short cycles. In this study, soils from a new high tunnel site were incubated at four temperatures (2, 10, 20, & 30°C) and five gravimetric water contents (15, 20, 25, 30, & 35%) with and without a dried and ground alfalfa amendment. Net N mineralization was determined by measuring NH₄⁺-N and NO₃^–-N contents periodically over 84 days. Significant main effects of temperature and moisture were found (p < .0001) and tendencies of a significance of alfalfa amendment (p = .0855) and interaction between amendment and temperature (p = .0842) were observed. Only a significant increase of the net mineralized N at 30ºC in amended soil was observed compared to unamended soil (p = .0043). Estimated from the first-order exponential model, maximum potential mineralized N was 1.2 times greater while mineralization rate was up to 2.1 times greater in amended soil compare to un-amended soil. Q₁₀ estimated from the Arrhenius model ranged from 1.62 to 2.04 in the amended soil and 1.66 to1.85 in the un-amended soil. The average optimal soil water content for maximum N mineralization estimated from the Gaussian function model was 33.8% in amended soil and 35.9% in un-amended soil. The results from this study can be used to suggest soil moisture and temperature management strategies to control N availability in high tunnel systems.     

基于DPSIR-TOPSIS模型的安徽省土地承载力评价及预测

[目的]定量评价和预测土地承载力状况并诊断其障碍因子,为提高安徽省土地承载力提供科学依据,也为区域土地承载力评价研究提供新思路。[方法]基于DPSIR模型构建了安徽省土地承载力评价指标体系,运用TOPSIS方法与障碍度模型评价和诊断了2006—2015年安徽省土地承载力状况和关键障碍因素。基于评价结果,运用GM(1,1)模型预测了未来5a安徽省土地承载力变化趋势。[结果]2006—2015年安徽省土地承载力经历了先下降后上升的变化历程;驱动力、压力、状态子系统承载力均呈先下降后上升的变化态势,影响和响应子系统承载力呈显著波动变化态势;未来5a,压力和状态子系统承载力逐年递减,承载力水平堪忧,需重点关注;研究期内工业废水排放量始终是制约安徽省土地承载力水平提高的首要因素,环境保护投资占GDP比重、工业固体废弃物产生量等是重要制约因素。[结论]虽然安徽省土地承载力水平总体呈上升趋势,但受压力和状态子系统承载力水平低的限制,安徽省土地承载力仍处中级水平。     

基于CA-Markov和InVEST模型的土地利用格局与生境质量时空演变及预测——以江西省南昌市为例

为揭示土地利用变化对区域生境质量时空演变的影响,促进土地资源的合理利用和生态规划体系的建立健全,以江西省南昌市为例,基于1995年、2005年和2015年的土地利用数据,应用CA-Markov和MCE模型并结合InVEST模型,评价和预测了土地利用演变角度下的生境演化特征。结果表明:(1) 1995—2015年,草地、耕地及水域是南昌市的主要土地利用类别,占比超过90%;建设用地急剧扩张,20 a间涨幅高达96.44%,耕地和林地是流转为建设用地的重要地类。(2)研究区整体景观生境质量显著下降,大量高等级生境景观向低等级生境景观转化;城市附近和各个流域的生境退化比较显著;生境稀缺性高的用地类型大多是耕地和林地。(3) 2015—2025年期间,区内景观格局和生境质量继续保持1995—2015年的演变趋势,建设用地等生境适宜度较低的地类高速扩张,进而侵扰林地、水域和草地等生境质量优质地区,致使威胁源规模和影响范畴急剧扩大,景观破碎度水平升高,稳定性降低,这将引起研究区生境质量的持续下降。1995—2025年研究区生境质量明显退化,城镇化扩张与生态用地缩减是其主要原因。