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user: 2. 材料与方法 2.1. 安阳市概况 安阳市位于河南省最北部，东经113˚37'至114˚58'，北纬35˚12'至36˚22'，北邻河北邯郸，西依山西长治，南接鹤壁、新乡，东连濮阳，总面积5599 km 2 。地势西高东低，地形复杂多样，平原、山地、丘陵、泊洼分别占总面积的53.8%、29.7%、10.8%、5.7%。气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，历年平均气温14.1℃。极端最高气温43.2℃，极端最低气温−21.7℃。全年平均降雨量为606.1 mm。 安阳是国家历史文化名城，七朝古都。2015年全市总人口445.78万，其中常住人口401万。安阳是河南省重要的农产品生产基地，主产小麦、玉米、棉花、油菜籽、芝麻等，是黄淮平原典型的粮食高产区，农业部规划的粮食、棉花、油料优势种植区域，国家确定的全国优质小麦生产基地市。2015年粮食种植面积38.25 × 10 4 ha，粮食总产量227.4 × 10 4 t。 2.2. 研究方法 本文基于以往研究，结合黄淮平原高产农田生态系统的实际情况，从正效应和负效应两方面构建安阳市农田生态系统价值评价方法与指标体系，其中正效应包括农产品生产、社会保障、土壤保持、土壤固碳、光合作用释氧、净化大气、维持营养物质循环共七项，负效应包括地下水资源消耗、温室气体排放、地膜污染、农药污染、化肥流失共五项；使用的价值评价方法包括市场价值法、替代成本法、机会成本法、影子价格法、防护费用法共5种 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] ，具体见表1。 本文所使用数据除特别说明外均来自河南省统计网2009~2015年统计年鉴。 Table 1 Evaluation methods and indicators for positive and negative effects of agro-ecosystem in Anyang Cit 效应分类 Effect category 效应名称 Specific effect 评价方法 Evaluation method 计算公式 Formula 参数解释 Parameter interpretation 正效应 Positive effect 农产品生产 Agriculture product 市场价值法 Market value (1) V A = Σp i q i V A 为农产品价值(product value); p i 为第i 种产品市场价格(market price of ith product); q i 为第i种产品总产量(yield of product i， t·km -2 ) 社会保障 Social security 替代成本法 Substitution cost (2) V p = NMR V P 为担当的社会保障价值(social security value); N为保障的人数(amount of people secured); M为人均最低生活保障标准(minimum life standard); R为农业生产隐性失业比例(hidden unemployment rate in rural area) 土壤保持 Soil conservation 机会成本法 影子价格法 Opportunity cost Shadow price (3) Q s = S(E p - E R ) (4) V S1 = PQS/(10000hd) (5) V S2 = Q S ΣC j P j (6) V S = V S 1 + V S 2 V S 为保持土壤的价值(soil conservation value); V S1 为减少土地废弃价值(land erosion reduction value); V S2 为保持土壤养分价值(soil nutrient conservation value); Q S 为土壤保持量(amount of soil conserved，t·km -2 ); S为农田总面积(farmland area，km 2 ); E P 为耕地潜在侵蚀模数(farmland potential erosion modulus，t·km -2 ·a -1 ); E R 为现实侵蚀模数(real erosion modulus，t·km -2 ·a -1 ); h为耕作层厚度(tillage thickness， cm); P为土地年收益(annual revenue， yuan·hm -2 ); d为土壤容重(soil unit weight，g·cm -3 ); C j 为土壤中第j类养分含量(percentage of jth nutrient in soil， %); P j 为第j类养分的市场价格(price of jth nutrient) 土壤固碳 Carbon fixation 替代成本法 Substitution cost (7) V C = SK C P C V C 为固碳总价值(total value of carbon fixation); K C 为农田土壤固碳速率(rate of carbon fixation， t·hm -2 ·a -1 ); P C 为碳交易价格(carbon transaction price，yuan·t -1 ) 光合作用释氧 Oxygen release 影子价格法 Shadow price (8) NPP i = (9) V O 为释氧总价值(total value of oxygen release); P O 为工业制氧价格(price of industrial oxygen，yuan·t -1 ); NPP i 为第i类农产品的净初级生产力(net primary production of ith product， t·hm -2 ·a -1 ); Y i 为第i类农产品的产量(production of ith product，t); f i 为第i类农产品的经济系数(economic coefficient of ith product); w i 为第i类农产品的含水率(water content of ith product) 净化大气 Air cleaning 防护费用法 Protection cost (10) V G = V D + V SO 2 (11) V SO 2 = A SO 2 SP SO2 (12) V D = A D P D S V G 为净化大气功能价值(value of air cleaning); V D 为滞尘功能价值(dust retention value); V SO2 为吸收SO 2 功能价值(SO 2 absorption value) ; A D 为植被的滞尘能力(dust retention capacity of plant， kg·hm - 2 a -1 ); P D 为降尘清理费用(dust cleansing cost，yuan·kg -1 ); A SO2 为SO 2 的吸收能力(SO 2 absorption capacity，kg·hm -2 ·a -1 ); P SO 2 为SO 2 治理费用(SO 2 control cost， yuan·kg -1 ) 营养物质循环 Nutrient cycling 影子价格法 Shadow price (13) V N 为营养物质循环功能价值(value of nutrients cycling) ; NPP j as defined above; C j 为各类农作物含第j类养分含量(content of jth nutrient，%) ; P j 为第j类养分的市场价格(market price of jth nutrient， yuan·t -1 ) 负效应 Negative effect 地下水资源消耗 Underground water consumption 市场价值法 Market value (14) V w = PM V为地下水资源消耗成本(underground water consumption cost)，P为单位面积灌溉成本(unit area irrigation cost， yuan/hm 2 )，M为灌溉面积(irrigation area， hm 2 ) 温室气体排放 Greenhouse gas release 替代成本法 Substitution cost (15) V E = P C Σw i V E 为温室气体排放成本(cost of greenhouse gas release， yuan) ; w i 为第i类温室气体排放量(amount of ith greenhouse gas released， measured as CO 2 ，t·hm -2 ·a -1 ) 地膜污染 Mulching plastics pollution 替代成本法 Substitution cost (16) V P 1 为地膜污染损失(cost of mulching plastic film pollution) ;λ为地膜污染造成的作物减产率(production loss caused by this pollution， %) 农药污染 Pesticide pollution 替代成本法 Substitution cost (17) V P 2 = V e + V d (18) V e = V p (1 －η) P p (19) V P2 为施用农药的损失(cost of pesticide); Ve为农药流失损失(cost of pesticide loss) ; V d 为农药污染造成的粮食减产损失(production reduction caused pesticide pollution) ; U p 为农药使用量(amount of pesticide used， t) ; η 为农药利用率(usage rate of pesticide， %) ; Pp为农药当前价格(price of pesticide， yuan·t -1 ) ;γ为农药污染造成的粮食减产率(rate of crop loss caused by pesticide pollution，%) 化肥流失 Fertilizer loss 替代成本法 Substitution cost (20) V P 3 = U f (1－u)P f V P3 为化肥流失成本(cost of fertilizer loss) ; U f 为化肥使用量(amount of fertilizer used， t) ; u为化肥利用率(usage rate of fertilizer，%) ; P f 为化肥当前价格(price of fertilizer，yuan·t -1 ) 表1. 安阳市农田生态系统正负效应评价方法与指标体系