中文题目：多尺度农业生态系统服务研究进展
发表时间：2024年11月
发表期刊：生态学报
第一作者：孙晓等
第一单位：中国人民大学
DOI：10.20103/j.stxb.202312272840
精选理由：本研究深入探讨了农业生态系统服务与负服务的多尺度研究进展，尤其是在农业可持续发展和生态安全的背景下，提供了新的科学视角。文章总结了农业生态系统服务的核心尺度（田块、景观和区域）及其研究热点，分析了多尺度评估方法的适用性，并指出未来研究的关键发展方向。这一综述不仅为农业生态系统服务的评估和优化提供了理论基础，还为未来农业景观规划与设计提供了实践指导，对于推动农业与生态环境的和谐发展具有重要意义。
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。
研究背景🌍
农业生态系统是一类特殊的自然⁃社会⁃经济复合生态系统，占陆地约40％的面积。农业生态系统具有 复杂的多层次结构和多功能特征，区别于森林、草地等自然生态系统，也有别于城市等人工生态系统，由完整 的生产者、消费者和分解者组成，可自主进行物质循环和能量流动。
研究亮点🔍
本文探讨了农业生态系统服务与负服务之间的时空权衡问题。研究指出，粮食生产与生态环境保护之间的矛盾是农业可持续发展的关键挑战。农作物的生长受物候、季节等因素影响，农业管理措施也随着生长阶段而不同，因此不仅要考虑年际动态，还需要关注年内的变化。此外，农业生态系统服务和负服务往往是同步产生的，如草本植物既能提供食物服务，也可能与种植作物产生竞争。解决这些权衡关系时，需要综合考虑土地、水、技术和劳动力的限制，并采取有效的生态工程措施进行管理。
研究强调，农业生态系统通过提供服务和负服务影响人类福祉。服务和负服务的流动受多种因素影响，且与不同利益相关者的需求差异密切相关。例如，城市居民对农田提供的休闲、空气净化等生态服务有较高需求，而农业系统内的生态服务流动则会受到土地管理和农业实践的影响。因此，未来的研究应重点分析不同农业管理实践如何影响生态服务的流动及其路径，确保服务的有效供给和流动。
本文提出，农业生态系统服务的价值实现应综合考虑生态系统服务与负服务的成本与效益，尤其是在农业系统遭受破坏或管理不善时，负服务的成本可能超过生态服务的收益。为了实现服务价值，研究建议制定农业系统综合账户，将生态服务价值纳入农户收入和农业生产核算中。此外，农业生态补偿应依据实际服务供给情况，建立横向补偿机制，特别是在退耕还林、生态移民和农业生态旅游等项目中，应充分考虑贫困地区农民的需求与补偿标准。
研究总结🌐
时空权衡作用的深入分析
研究表明，农业生态系统服务和负服务的权衡关系是复杂的，既有空间异质性，也存在时间动态性。不同农业管理措施可能在短期内提升某些作物产量，但也可能加剧生态系统服务和负服务之间的权衡。未来应加强对农业生态系统服务时空权衡的研究，提出更精准的管理策略，以减轻负服务的影响，提升生态系统服务的效益。
服务流动机制的动态研究
供需关系和生态服务的流动机制是农业生态系统服务研究中的核心问题。农业生态服务的流动受多重因素影响，包括土地管理、社会经济需求等。未来研究应更加关注如何在多级尺度下管理生态服务流动，特别是在农业景观规划和设计中如何通过合理的布局和管理促进生态服务的流动，从而提升农业系统的可持续性。
价值核算与生态补偿的创新路径
本文提出的农业生态系统服务价值核算及生态补偿机制的构建，为农业可持续发展提供了新的视角。未来，应该完善生态服务核算体系，将生态服务的价值纳入到农业经济活动中，推动不同尺度的土地使用权、水权等生态补偿制度的实施。此外，生态补偿标准的制定应结合地方实际，合理考虑利益相关者的需求与支付能力。
图1. 农业生态系统服务和负服务综述框架。
图2. 农业生态系统服务和负服务文献梳理。
图3. 农业生态系统服务研究核心尺度和议题。
图4. 农业生态系统服务和负服务典型指标示意图。
图5. 农业生态系统服务与负服务典型指标评估方法。
图6. 农业生态系统服务及负服务未来方向。
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