本发明涉及生态保护领域，具体涉及一种稻田生态系统服务功能评价方法。
背景技术：
目前人们越来越关注生态问题，随着对于生态系统服务功能价值的提出，国内外对于森林、草原等生态系统的研究较多，对于稻田生态系统研究较少。然而稻田生态系统是我国农业系统中的重要组成部分，更要引起人们的广泛关注，目前还没有一个统一的理论方法，计算价值的方法主要是市场价值法、影子工程法、工业成本法和谈税法。
我国是粮食生产大国，而水稻更是我国第一大粮食作物，水稻的种植面积约为3000万公顷(4.5亿亩)，所以稻田生态系统也是我们人类生存的一部分。由于过去对于环境保护的意识不够，多使用化肥、农药等破坏生态环境的化学添加剂，使得稻田生态系统也遭受到一定的破坏，所以，目前急需根据一套完整统一的稻田生态系统服务功能价值评估方法，以便更加有效精准的评价稻田生态系统的变化。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种稻田生态系统服务功能评价方法，可以更加有效精准的评价稻田生态系统的变化。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种稻田生态系统服务功能评价方法，包括以下步骤，
步骤1，对稻田生态系统服务功能进行分类，得到多个功能项；
步骤2，对多个所述功能项的价值进行评估，得到多个所述功能项的价值；
步骤3，将多个所述功能项的价值进行矢量叠加计算，得到稻田生态系统服务功能评价结果。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤1具体包括：
根据能否直接衡量经济价值对稻田生态系统服务功能进行一级分类，得到直接功能和间接功能；
其中：
表征所述直接功能的功能项包括农产品和农副产品；
表征所述间接功能的功能项包括水文调节、气候调节、气体调节、有机质积累、环境净化和景观美学；
具体的：
表征所述水文调节的子功能项包括水资源消耗、蓄水防洪和涵养水源；
表征所述气体调节的子功能项包括固定co2、释放o2和排放温室气体；
表征所述环境净化的子功能项包括净化空气、净化水质和固体废物处理。
进一步，所述步骤2具体包括：
对所述农产品和所述农副产品的价值进行综合评估，得到所述农产品和所述农副产品的价值；
分别对所述水文调节、所述气候调节、所述气体调节、所述有机质积累、所述环境净化和所述景观美学的价值进行单独评估，对应得到所述水文调节、所述气体调节、所述有机质积累、所述环境净化和所述景观美学的价值。
进一步，对所述农产品和所述农副产品的价值进行综合评估，具体包括：
利用市场价值法对所述农产品和所述农副产品的价值进行综合评估，其评估公式为，v1＝w1×p1 w2×p2-d；其中，v1表示所述农产品和所述农副产品的价值，w1和w2分别表示稻谷和秸秆的产量，p1和p2分别表示稻谷和秸秆的市场价格，d表示稻谷的种植成本。
进一步，对所述水文调节的价值进行评估，具体包括：
利用市场价值法对所述水资源消耗的价值进行评估，其评估公式为，v2-1＝(g1×a1 g2×a2 g3×a3)÷100×pw；其中，v2-1表示所述水资源消耗的负价值，a1、a2、a3表示早、中、晚稻的种植面积，g1、g2、g3表示早、中、晚稻的灌溉水量，pw表示农业用水成本；
利用影子工程法对所述蓄水防洪的价值进行评估，其评估公式为，v2-2＝(h1-h2)×a×pd；其中，v2-2表示所述蓄水防洪的价值，h1表示稻田田埂高度，h2表示水稻生长期间稻田水面深度，a表示种植面积，pd表示蓄水成本；
利用影子工程法对所述涵养水源的价值进行评估，其评估公式为，v2-3＝ir×di×a×10-3×pd；其中，v2-3表示所述涵养水源的价值，ir表示土壤入渗率，di表示灌溉天数，pd表示蓄水成本。
进一步，对所述气候调节的价值进行评估，具体包括：
利用替代价值法对所述气候调节的价值进行评估，其评估公式为，v3＝(qs×105×2257.6)÷29288×pc；其中，qs＝e×a，v3表示所述气候调节的价值，qs表示水分蒸发的热量，e表示单位面积水分蒸发量，a表示种植面积，2257.6表示水汽化后释放的热量，29288表示标准煤的燃烧值，pc表示煤的价格。
进一步，对所述气体调节的价值进行评估，具体包括：
对所述固定co2的价值进行评估，其评估公式为，
对所述释放o2的价值进行评估，其评估公式为，
对所述排放温室气体的价值进行评估，其评估公式为，
进一步，对所述环境净化的价值进行评估，具体包括：
利用替代成本法对所述净化空气的价值进行评估，其评估公式为，
利用替代成本法对所述净化水质的价值进行评估，其评估公式为，v5-2＝g×7.3％×pws；其中，v5-2表示所述净化水质的价值，g表示灌溉水量，pws表示污水治理成本；
利用替代成本法对所述固体废物处理的价值进行评估，其评估公式为，v5-3＝(qj×pj qx×px)×a；其中，v5-3表示所述固废处理的价值，qj和qx表示单位面积秸秆和畜禽粪便的量，pj和px表示秸秆和畜禽粪便处理成本，a表示种植面积。
进一步，对所述有机质积累的价值进行评估，具体包括：
利用替代成本法对所述有机质积累的价值进行评估，其评估公式为，v6＝h×c×a×q×pf；其中，v6表示有所述机质累积的价值，h表示取土深度，a表示种植面积，q表示容重，c表示n、p、k有机质含量。
进一步，对所述景观美学的价值进行评估，具体包括：
利用市场价值法对所述景观美学的价值进行评估，其评估公式为，v7＝0.09×w1×p1；其中，v7表示所述景观美学的价值，w1表示稻谷的产量，p1表示稻谷的市场价值。
本发明的有益效果是：本发明一种稻田生态系统服务功能评价方法首先通过分类构建稻田生态系统服务功能价值评估体系，基于建稻田生态系统服务功能价值评估体系进行评价，可以更加直观的反映出稻田生态系统的服务功能价值；还可以多年份进行比较，更加精确的展现出稻田生态系统的服务功能价值的变化，提出一些改进建议；另外还可以比较传统种植方式和新型种植方式所产生的服务功能价值，选择种植方式。
附图说明
图1为本发明一种稻田生态系统服务功能评价方法的流程图；
图2为稻田生态系统服务功能价值评估体系图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种稻田生态系统服务功能评价方法，包括以下步骤：
步骤1，对稻田生态系统服务功能进行分类，得到多个功能项；
步骤2，对多个所述功能项的价值进行评估，得到多个所述功能项的价值；
步骤3，将多个所述功能项的价值进行矢量叠加计算，得到稻田生态系统服务功能评价结果。
在本发明中，多个功能项构成稻田生态系统服务功能价值评估体系，稻田生态系统服务功能价值评估体系具体如图2所示。
基于稻田生态系统服务功能价值评估体系进行评价的具体过程如下：
(1)农产品和农副产品
农产品的价值是按照市场上价格乘以农产品的产量；根据调查可知，水稻作物产生的农副产品(秸秆)的数量是农作物的0.8倍，然后再乘以秸秆的市场价格。用市场价值法计算，计算公式如下：
v1＝w1×p1 w2×p2-d
其中：v1表示所述农产品和所述农副产品的价值，w1和w2分别表示稻谷和秸秆的产量，p1和p2分别表示稻谷和秸秆的市场价格，d表示稻谷的种植成本。
(2)水文调节
①水资源消耗
水资源消耗是属于服务功能价值中的负价值，需要从中间减去。在稻田生态系统中，会产生一定的灌溉水消耗，也就是农业用水成本。用市场价值法计算，计算公式如下：
v2-1＝(g1×a1 g2×a2 g3×a3)÷100×pw
其中：v2-1表示所述水资源消耗的负价值，a1、a2、a3表示早、中、晚稻的种植面积，g1、g2、g3表示早、中、晚稻的灌溉水量，pw表示农业用水成本。
②蓄水防洪
水稻生长的季节一般为城市降雨量最多的季节，可以很好的蓄水防洪，起到一定的调节作用。用影子工程法计算，计算公式如下：
v2-2＝(h1-h2)×a×pd
其中：v2-2表示所述蓄水防洪的价值，h1表示稻田田埂高度，h2表示水稻生长期间稻田水面深度，a表示种植面积，pd表示蓄水成本，一般为0.67元/m3。
③涵养水源
稻田生态系统可以促进水文循环，使土壤含水量增加，增加地表水或地下水。用影子工程法计算，计算公式如下：
v2-3＝ir×di×a×10-3×pd
其中：v2-3表示所述涵养水源的价值，ir表示土壤入渗率，di表示灌溉天数，pd表示蓄水成本，一般为0.67元/m3。
(3)气候调节
将稻田中的水的蒸发所导致的气温降低，用标准煤燃烧的热量来进行替代。用替代价值法计算，计算公式如下：
v3＝(qs×105×2257.6)÷29288×pc
其中：qs＝e×a，v3表示所述气候调节的价值，qs表示水分蒸发的热量，e表示单位面积水分蒸发量(气象局可得到)，a表示种植面积，2257.6表示水汽化后释放的热量，29288表示标准煤的燃烧值，pc表示煤的价格，500元/t。
(4)气体调节
①固定co2
根据光合作用方程式，6nco2 6nh2o→nc6h12o6 6no2→nc6h10o5，植物每生产1g干物质所需要1.63g的co2，用碳税法和造林成本法来估算固定co2的成本，再取平均值，得出固定co2的价值。计算公式如下：
其中：v4-1表示所述固定co2的价值，
②释放o2
根据光合作用方程式，6nco2 6nh2o→nc6h12o6 6no2→nc6h10o5，植物每生产1g干物质会释放1.20g的o2，用工业制氧法和造林成本法来估算制造o2的价格，再取平均值，得出释放o2的价值。计算公式如下：
其中：v4-2表示所述释放o2的价值，
③排放温室气体
稻田生态系统排放的温室气体主要包括co2、ch4和n2o，对生态环境有不良影响，需要从中减去。通过全球增温潜势(gwp)，将ch4和n2o都折算成co2，以100年为一个时间尺度，ch4和n2o的gwp分别为25和298。用碳税法和造林成本法计算，计算公式如下：
其中：v4-3表示所述排放温室气体的负价值，
(5)环境净化
①净化空气
稻田生态系统可以吸收空气中的so2，用替代成本法计算，计算公式如下：
其中：v5-1表示所述净化空气的价值，
②净化水质
根据以往的研究表明，稻田生态系统可以净化水中的氮素，而灌溉水转化为净化污水的系数为7.3％，用替代成本法计算，计算公式如下：
v5-2＝g×7.3％×pws
其中：v5-2表示所述净化水质的价值，g表示灌溉水量，pws表示污水治理成本，一般为0.39元/t。
③固体废物处理
固体废弃物的处理主要包括秸秆还田和畜禽粪便的处理，用替代成本法计算，计算公式如下：
v5-3＝(qj×pj qx×px)×a
其中：v5-3表示所述固废处理的价值，qj和qx表示单位面积秸秆和畜禽粪便的量，pj和px表示秸秆和畜禽粪便处理成本，a表示种植面积。
(6)有机质累积
计算土壤中n、p、k有机质的累积，利用替代成本法，计算公式如下：
v6＝h×c×a×q×pf
其中：v6表示有所述机质累积的价值，h表示取土深度，a表示种植面积，q表示容重，为1.1kg/m3；c表示n、p、k有机质含量。
(7)景观美学
根据谢高地等人的研究指出，稻田生态系统景观美学功能的价值当量是0.09，换句话说也就是，景观美学价值量是稻谷的经济价值的0.09倍，用市场价值计算，计算公式为：
v7＝0.09×w1×p1
其中：v7表示所述景观美学的价值，w1表示稻谷的产量，p1表示稻谷的市场价值。
整个稻田生态系统服务功能价值为：
v＝v1-v2-1 v2-2 v2-3 v3 v4-1 v4-2-v4-3 v5-1 v5-2 v5-3 v6 v7
在本具体实施例中：
水文调节的价值中，蓄水防洪和涵养水源的蓄水成本pd值，根据实际情况，取值为0.67元/m3。
气候调节的价值中，要根据水蒸腾产生的热量衡量标准煤燃烧的价值，研究表明，水汽化散发的热量是2257.6kj/kg，所述的标准煤的燃烧值为29288kj/kg，所述的煤价格为500元/t。
气体调节的价值中，固碳成本为碳税法(934.26元/t)和造林成本法(255.42元/t)的平均值；制氧价格为工业制氧法(374.80元/t)和造林成本法(345.52元/t)的平均值。
环境净化中的净化水质的价值，根据以往研究发现，灌溉水转化为净化污水量的系数取7.3％。
环境净化中的固体废物的价值，秸秆还田量为4.5t/hm2，所述的秸秆处理成本为44.4元/t，所述的粪便处理量和处理成本分别为28t/hm2和108元/t，则单位面积的秸秆和畜禽粪便处理价值为3223.8元/hm2。
本发明的有益效果：
本发明首先通过功能分类构建稻田生态系统服务功能价值评估体系，并基于建稻田生态系统服务功能价值评估体系进行价值评估，可以更加直观的反映出稻田生态系统的服务功能价值，还可以多年份进行比较，更加精确的展现出稻田生态系统的服务功能价值的变化，提出一些改进建议；另外还可以比较传统种植方式和新型种植方式所产生的服务功能价值，选择种植方式。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对稻田生态系统服务功能进行分类，得到多个功能项；
步骤2，对多个所述功能项的价值进行评估，得到多个所述功能项的价值；
步骤3，将多个所述功能项的价值进行矢量叠加计算，得到稻田生态系统服务功能评价结果。
2.根据权利要求1所述的稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
根据能否直接衡量经济价值对稻田生态系统服务功能进行一级分类，得到直接功能和间接功能；
其中：
表征所述直接功能的功能项包括农产品和农副产品；
表征所述间接功能的功能项包括水文调节、气候调节、气体调节、有机质积累、环境净化和景观美学；
具体的：
表征所述水文调节的子功能项包括水资源消耗、蓄水防洪和涵养水源；
表征所述气体调节的子功能项包括固定co2、释放o2和排放温室气体；
表征所述环境净化的子功能项包括净化空气、净化水质和固体废物处理。
3.根据权利要求2所述的稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
对所述农产品和所述农副产品的价值进行综合评估，得到所述农产品和所述农副产品的价值；
分别对所述水文调节、所述气候调节、所述气体调节、所述有机质积累、所述环境净化和所述景观美学的价值进行单独评估，对应得到所述水文调节、所述气体调节、所述有机质积累、所述环境净化和所述景观美学的价值。
4.根据权利要求3所述的稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，对所述农产品和所述农副产品的价值进行综合评估，具体包括：
利用市场价值法对所述农产品和所述农副产品的价值进行综合评估，其评估公式为，v1＝w1×p1 w2×p2-d；其中，v1表示所述农产品和所述农副产品的价值，w1和w2分别表示稻谷和秸秆的产量，p1和p2分别表示稻谷和秸秆的市场价格，d表示稻谷的种植成本。
5.根据权利要求3所述的稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，对所述水文调节的价值进行评估，具体包括：
利用市场价值法对所述水资源消耗的价值进行评估，其评估公式为，v2-1＝(g1×a1 g2×a2 g3×a3)÷100×pw；其中，v2-1表示所述水资源消耗的负价值，a1、a2、a3表示早、中、晚稻的种植面积，g1、g2、g3表示早、中、晚稻的灌溉水量，pw表示农业用水成本；
利用影子工程法对所述蓄水防洪的价值进行评估，其评估公式为，v2-2＝(h1-h2)×a×pd；其中，v2-2表示所述蓄水防洪的价值，h1表示稻田田埂高度，h2表示水稻生长期间稻田水面深度，a表示种植面积，pd表示蓄水成本；
利用影子工程法对所述涵养水源的价值进行评估，其评估公式为，v2-3＝ir×di×a×10-3×pd；其中，v2-3表示所述涵养水源的价值，ir表示土壤入渗率，di表示灌溉天数，pd表示蓄水成本。
6.根据权利要求3所述的稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，对所述气候调节的价值进行评估，具体包括：
利用替代价值法对所述气候调节的价值进行评估，其评估公式为，v3＝(qs×105×2257.6)÷29288×pc；其中，qs＝e×a，v3表示所述气候调节的价值，qs表示水分蒸发的热量，e表示单位面积水分蒸发量，a表示种植面积，2257.6表示水汽化后释放的热量，29288表示标准煤的燃烧值，pc表示煤的价格。
7.根据权利要求3所述的稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，对所述气体调节的价值进行评估，具体包括：
对所述固定co2的价值进行评估，其评估公式为，
对所述释放o2的价值进行评估，其评估公式为，
对所述排放温室气体的价值进行评估，其评估公式为，
8.根据权利要求3所述的稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，对所述环境净化的价值进行评估，具体包括：
利用替代成本法对所述净化空气的价值进行评估，其评估公式为，
利用替代成本法对所述净化水质的价值进行评估，其评估公式为，v5-2＝g×7.3％×pws；其中，v5-2表示所述净化水质的价值，g表示灌溉水量，pws表示污水治理成本；
利用替代成本法对所述固体废物处理的价值进行评估，其评估公式为，v5-3＝(qj×pj qx×px)×a；其中，v5-3表示所述固废处理的价值，qj和qx表示单位面积秸秆和畜禽粪便的量，pj和px表示秸秆和畜禽粪便处理成本，a表示种植面积。
9.根据权利要求3所述的稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，对所述有机质积累的价值进行评估，具体包括：
利用替代成本法对所述有机质积累的价值进行评估，其评估公式为，v6＝h×c×a×q×pf；其中，v6表示有所述机质累积的价值，h表示取土深度，a表示种植面积，q表示容重，c表示n、p、k有机质含量。
10.根据权利要求3所述的稻田生态系统服务功能评价方法，其特征在于，对所述景观美学的价值进行评估，具体包括：
利用市场价值法对所述景观美学的价值进行评估，其评估公式为，v7＝0.09×w1×p1；其中，v7表示所述景观美学的价值，w1表示稻谷的产量，p1表示稻谷的市场价值。
技术总结