【摘要】：稻田生態(tài)系統(tǒng)是中國最重要的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)之一。除了承載糧食生產(chǎn)及原材料供給之外,稻田生態(tài)系統(tǒng)還為人類社會提供了重要的生態(tài)服務功能,如溫度調(diào)節(jié)、固碳、蓄洪等。隨著生態(tài)環(huán)境惡化、資源短缺加劇,稻田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務功能對人類社會可持續(xù)發(fā)展的作用日益重要�？茖W評價稻田生態(tài)系統(tǒng)服務價值對水稻生產(chǎn)的健康發(fā)展具有重要意義。以往關(guān)于我國稻田生態(tài)系統(tǒng)服務價值的研究多集中在現(xiàn)狀評價,而對其歷史變遷、影響因素以及補償機制尚缺乏深入系統(tǒng)研究。因此,本論文以水稻生產(chǎn)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、調(diào)查數(shù)據(jù)以及田間監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),研究了我國稻田生態(tài)服務價值總量、結(jié)構(gòu)和空間分布特征的歷史變化；深入解析了1980-2014年期間我國稻作技術(shù)、氣候變化以及種植格局演變對稻田生態(tài)服務價值的影響。在此基礎(chǔ)上,論文對我國稻田生態(tài)補償機制進行了實證研究,以期為我國稻田生態(tài)保護和水稻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。具體研究結(jié)果如下：(1)我國稻田生態(tài)服務價值總量、結(jié)構(gòu)和強度存在較大時空差異。1980-2014年期間,我國稻田生態(tài)服務價值總量呈現(xiàn)波動上升態(tài)勢,2014年四大稻區(qū)18個水稻主產(chǎn)省1生態(tài)服務價值總量達到23712.5×10~8yuan,比1980年增加36.5%。在六種稻田生態(tài)服務功能中,固碳價值所占比重最高,其次是控溫和溫室氣體價值�？睾閮r值和溫室氣體價值所占比重呈下降態(tài)勢。我國稻田單位面積和單位產(chǎn)量生態(tài)服務價值分別在7.96-11.18yuan/m2和11.21-13.63 yuan/kg之間。面積強度表現(xiàn)出隨時間變化顯著增加的態(tài)勢,但是產(chǎn)量強度沒有表現(xiàn)出隨時間變化而顯著變化的態(tài)勢。不同稻區(qū)生態(tài)服務價值總量、結(jié)構(gòu)和強度存在較大差異。(2)我國稻作技術(shù)發(fā)展對稻田生態(tài)服務價值存在顯著影響。1980-2014年期間,全國稻田隨著育秧技術(shù)的發(fā)展,在育秧環(huán)節(jié)溫室氣體排放價值降低55.79×10~8yuan,其中東北稻區(qū)、長江中下游稻區(qū)、西南稻區(qū)和南方雙季稻區(qū)育秧環(huán)節(jié)溫室氣體排放價值分別降低了7.3x10~8yuan、13.63×10~8yuan、11.19×10~8yuan和23.67×10~8yuan；隨著灌溉技術(shù)的發(fā)展,稻田溫室氣體排放價值降低3051.2×10~8yuan。然而,移栽技術(shù)的發(fā)展增加了稻田溫室氣體排放價值,移栽環(huán)節(jié)溫室氣體排放價值增加20.6×10~8yuan。施氮量的增加同時增加了固碳(880.9×10~8yuan)、制氧(274.8×10~8yuan)、化學污染(157.6×10~8yuan)和溫室氣體排放(471.1×10~8yuan)四種稻田生態(tài)服務價值。但是正價值(固碳和制氧)的增加值要高于負價值(化學污染和溫室氣體)。因此,施氮量增加整體上增加了稻田生態(tài)服務價值。(3)水稻季氣候變化增加了我國稻田系統(tǒng)控溫價值,但降低了控洪價值。1980-2014年期間,受凈輻射、氣溫、風速等氣象因子的影響,我國稻田控溫價值整體表現(xiàn)為增加態(tài)勢。早、中、晚稻分別增加13.8%、45.8%和83.9%。然而,稻田控洪價值卻表現(xiàn)為降低態(tài)勢。早、中、晚稻控洪價值分別下降了91.5%、89.1%和81.5%。氣候變化對稻田控溫和控洪價值的影響存在較大的區(qū)域差異。東北稻區(qū)控溫價值呈波動變化。長江中下游、西南和南方雙季稻區(qū)均表現(xiàn)為增加態(tài)勢,近五年均值(2010-2014)分別比30年前(1980-1984)增加了96.8%、88.2%和39.0%。從控洪價值來看,四個稻區(qū)水稻季稻田控洪價值均呈現(xiàn)出降低態(tài)勢。東北、長江中下游、西南和南方雙季稻區(qū)近5年的均值(2010-2014)比30年前(1980-1984)下降了16.5%、12.5%、12.5%和12.0%。凈輻射、日均溫、最高溫和最低溫與控溫價值表現(xiàn)出正相關(guān)性,相對濕度與控溫價值呈負相關(guān)。但是,不同稻區(qū)和稻作類型控溫價值與氣象因子的相關(guān)性存在較大差異。(4)水稻種植格局北移降低了全國稻田生態(tài)服務價值總量和強度,但其影響存在較大區(qū)域差異。水稻種植格局北移使全國稻田生態(tài)服務價值總量降低15.8%。其中,固碳、制氧、控溫、控溫、溫室氣體排放和化學污染價值分別降低13.4%、13.4%、14.4%、27.7%、22.7%和13.1%。水稻北移使稻田單位面積生態(tài)服務價值下降14.2%。但是,水稻種植格局北移對單位產(chǎn)量生態(tài)服務價值并沒有顯著影響。種植格局北移對不同省份稻田生態(tài)服務價值的影響存在較大差異。長江中下游、西南和南方雙季稻區(qū)生態(tài)服務價值總量均呈下降態(tài)勢。北移情景下,長江中下游、西南和南方雙季稻區(qū)12個省份單位面積價值呈下降態(tài)勢,5個省份單位產(chǎn)量價值呈下降態(tài)勢。(5)地方政府的政策引導與激勵在保障稻田生態(tài)服務功能中起到重要作用。實地調(diào)查研究結(jié)果顯示,在受訪的383人中愿意支付的比例為90.6%：平均支付意愿WTP約為0.54yuan/kg；超過半數(shù)的人選擇以米價的形式參與支付。居住地與水田的距離、家庭黨員人數(shù)、對環(huán)保概念的認知、享受到水田服務的項目數(shù)及對水田保護責任方的認知等5因素影響受訪者的支付意愿,且呈正相關(guān)。性別、年齡、職業(yè)、糧食安全意識等因素對支付意愿無顯著影響。(6)探討和闡述了我國稻田生態(tài)補償范圍、基本原則、補償標準、補償方式和激勵機制。我國稻田生態(tài)補償范圍可劃分為山地丘陵稻田、平原稻田和圍墾灘涂田。稻田生態(tài)補償?shù)幕驹瓌t要兼顧公平性、差異化、漸進性和項目制。稻田生態(tài)補償?shù)姆绞娇煞譃閮深?一類是政府補償方式,包括公共生態(tài)補償政策和綠色技術(shù)補貼；另一類是市場補償方式,包括收入反哺和實施碳交易。稻田生態(tài)補償?shù)难a貼標準應該在細分稻田生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值的基礎(chǔ)上,依據(jù)標的實際情況,通過協(xié)商與博弈,確定出合理的支付標準。在激勵機制方面,應重視對農(nóng)民、企業(yè)、社會公眾、政府等四大群體的共同激勵,提高稻田生態(tài)保護各參與者的積極性。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S511

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本文編號：2251745