土壤生态系统服务与乡村振兴目标的实现

代良羽 刘静 付天岭 曾庆庆 王立国 何腾兵

[摘要] 土壤是人类农业生产和自然生态系统的基础，是调控环境质量的中心要素，土壤在生态系统服务中发挥着支持、供给、调节和文化服务等功能。《关于实施乡村振兴战略的意见》中对实施乡村振兴战略作出了10个方面的具体要求，其中7个方面直接或间接的与土壤有关。通过对土壤功能与土壤生态系统服务本质内涵及核心理论的探讨研究，系统分析了土壤功能及其提供的生态系统服务与乡村振兴目标实现的关系，同时指出了土壤生态系统服务功能有效发挥面临的问题和风险，基于对土壤生态系统服务与乡村振兴战略目标实现关系的分析，从生态系统服务的角度提出了加强保护土壤资源，综合治理污染土壤，保障土壤健康安全，保持并提升土壤生态系统服务和土壤价值的建议，旨在为促进乡村振兴战略目标的实现提供强有力的土壤科技支撑。

[关键词] 土壤;土壤功能;生态系统服务;乡村振兴战略;实现

[中图分类号] S154.1[文献标识码] A

土壤是地球生物圈的重要组成部分，是地球表层系统中，生物多样性最丰富，生物地球化学的能量交换、物质循环最活跃的生命层;土壤是人类农业生产和自然生态系统的基础，是调控环境质量的中心要素，是最珍贵的自然资源和环境资源。土壤具有社会、生态、经济、文化和精神层面的价值，其自然资源价值能够为人类提供各项生态服务。土壤在生态系统服务中具有支持、供给、调节和文化服务等功能，在农业生产、自然资源开发利用、生态环境保护与绿色发展、生物多样性保护、自然历史文化保护、景观旅游资源开发等方面发挥着重要作用，对于实施乡村振兴战略、促进可持续发展、处理当前资源环境与社会发展关系的重大需求具有特殊意义。

党的十九大报告首次提出“实施乡村振兴战略”，并把它并列为决胜全面建成小康社会的七大战略之一。实施乡村振兴战略，推进农业农村现代化，是习近平新时代中国特色社会主义思想的有机组成部分，开启了中国农村改革与发展的新时代。2018年中央一号文件《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》系统阐述了新时代实施乡村振兴战略的重大意义、总体要求、主要任务和工作原则，对乡村振兴战略的实施作出了10个方面的具体要求，其中有7个方面直接或间接的与土壤有关，确保耕地面积足、土壤质量高、土壤环境安全、土壤生态系统良性循环、土壤资源永续利用是践行乡村振兴战略，实现产业强、农村美、农民富目标的重要基础，土壤及其提供的生态系统服务将在乡村振兴战略实施中发挥重要的作用。

1    土壤功能与土壤生态系统服务

1.1    生态系统服务

生态系统服务概念的形成和发展已有数十年的历史，至今已形成了完整的理论体系。Ehrlich在1981年最早提出生态系统服务功能的概念，此后，对生态系统服务的定义研究逐渐兴起，其中最具代表性的有：Daily等将生态系统服务定义为自然生态系统及其物种为满足和维持人类生命而提供的条件和过程。Costanza等将生态系统服务视为人类可利用的生态系统功能产生的产品和服务。MEA则认为生态系统服务就是生态系统提供的福利。基于Daily，Costanza，MEA等人的研究基础，千年生态系统评估（Millennium Ecosystem Assessment）于2000年由联合国正式发起，千年生态系统评估计划的实施，推动了生态系统服务研究的发展。“千年生态系统评估”报告将生态系统服务定义为人类从生态系统中获得的利益，生态系统服务可分为支持服务、供给服务、调节服务和文化服务。同时，报告首次系统地列举了近20项生态系统服务功能，它们通过一系列的生态系统过程为人类提供直接或间接的服务功能。

1.2    土壤功能与土壤生态系统服務

土壤生态系统是全球陆地生态系统的重要组成部分，欧盟2006年就已将土壤生态系统服务作为重点研究领域。基于“千年生态系统评估”，联合国粮农组织（FAO）在2015国际土壤年发布的《世界土壤资源状况报告》中定义和厘清了土壤功能及其提供的生态系统服务，土壤生态系统服务是指土壤特殊自然资产对人类提供的福祉，包含支持、供给、调节和文化服务四类。土壤生态系统服务及其相关的土壤功能如表1所示。

2    土壤生态系统服务与乡村振兴战略目标实现的关系

2018年中央一号文件对实施乡村振兴战略从提升农业发展质量、推进乡村绿色发展、繁荣兴盛农村文化、构建乡村治理新体系、提高农村民生保障水平、打好精准脱贫攻坚战、强化乡村振兴制度性供给、强化乡村振兴人才支撑、强化乡村振兴投入保障、坚持和完善党对““三农””工作的领导等10个方面作出了具体要求，乡村振兴战略的目标旨在实现乡村全面振兴，农业强、农村美、农民富。土壤是地球关键带的核心组成部分，土壤与人类的生存和发展有着密切联系，在解决全球现实问题，尤其是对粮食安全、水资源保护、气候稳定性、能源可持续性、生物多样性及生态系统服务供应等方面，土壤居于中心地位。土壤在乡村振兴战略实施中将发挥着重要作用，耕地面积足、土壤质量高、生态环境好是乡村振兴战略目标实现的重要基础。乡村振兴战略10个方面的具体要求全方位涉及土壤生态系统的16项服务，其中有4个方面的要求与土壤直接相关（目标1、2、5、6），有3个方面的要求与土壤间接相关（目标3、4、7）。因此，全面发挥土壤生态系统服务功能将深入推进乡村振兴战略目标的实现。土壤生态系统服务与乡村振兴战略要求的关联如表2所示。

2.1    土壤与国家粮食安全（乡村振兴战略要求1）

粮食安全是关系国计民生、经济发展、社会稳定和国家自立的头等大事，确保粮食安全是乡村振兴的首要任务。保证一定的耕地总量，全面提高土壤的质量，合理利用不同土壤资源是实现我国粮食安全的根本保证。2018年中央一号文件指出“深入实施藏粮于地、藏粮于技战略，严守耕地红线，确保国家粮食安全”，藏粮于地、藏粮于技战略是保障我国粮食生产和安全的必然选择，而土壤是粮食生产的基础，也是粮食安全的核心。

土壤是植物生长繁育和生物生产的基础，绿色植物生长所需5个基本要素：光能、热量、空气、水分和养分，除光能外，一部分热量和空气来自土壤，而水分和养分主要来自土壤。同时，土壤提供了植物正常生长发育所需的大部分必需营养元素（如Ca、Mg、K、N、S、P等）和微量养分（如Fe、Zn、Mn、Cu、B、Mo等），植物扎根于土壤，并从土壤中获得必需的营养条件，完成生长发育的全过程。我国拥有丰富的土壤资源，耕地、林地和草地的绝对数量分别位于世界第4位、第8位与第3位;按中国土壤系统分类统计，全国有14个土纲，39个亚纲，138个土类和588个亚类。健康的土壤是作物高产、食品安全的基本条件，但我国却面临人均耕地不足、耕地土壤退化较为严重等问题。近年来，我国高度重视土壤资源保护与粮食安全生产，《全国土地利用总体规划纲要（2006—2020年）调整方案》提出，到2020年确保我国基本耕地面积为1.24亿hm2，农田面积稳定在1.03亿hm2以上;早在2006年我国就提出了发展以提高土壤肥力、减少土壤污染等目的为主的生态农业;《全国农业可持续发展规划（2015—2030年）》中更是重点明确“保护耕地资源，防治耕地重金属污染”。在一系列有效措施的推动下，我国农业稳定发展，粮食连年增产，2012年以来，我国粮食产量连续5年保持在6000亿kg以上;根据国家统计局发布的数据显示，2017年全国粮食总产量达61791万t。

2.2    土壤与生物多样性保护（乡村振兴战略要求2）

土壤是陆地生态系统中生物种类最丰富、数量最多的亚系统。从生态学角度剖析，土壤作为生态系统的枢纽，是地球上最为多样化的栖息地之一。自然界中没有任何地方蕴含着像土壤群落中那样多的物种，土壤中蕴含着世界四分之一的生物多样性，健康的土壤年生物量可高达400～470kg/667m2，在1m2森林土壤中可发现超过1000种无脊椎动物，土壤生物之间相互作用，形成一个生态活动网，促进全球循环，维持所有的生命。

土壤生物是土壤生态系统的重要组成部分，土壤生物在调控植物生长，调节土壤水文过程，改善土壤结构，促进有机质分解，抑制害虫和疾病，气体交换和碳封存等方面发挥着重要作用。此外，土壤生物多样性在维持陆地生态系统碳动态和养分循环方面具有重要的作用，土壤生物多样性在环境污染治理和生态恢复中的应用也变得越来越广泛，利用土壤生物多样性来促进生态系统的恢复过程也是未来重要的研究方向。当前，保护土壤生物多样性也成为焦点问题，Scholes MC等提出土壤生物过程的恢复是实现粮食和环境持久安全的关键，为确保生物系统在未来仍具有活力和弹性，土壤生物多样性的恢复对于全球生物多样性保护与可持续发展意义深远。2016年全球土壤生物多样性行动计划完成的《全球土壤生物多样性地图集》对全球土壤生物多样性的时空分布、生态服务功能、人为影响、面临的威胁等进行了全面系统的阐述，同时也对人类科学管理和可持续利用土壤提出了更高的要求。因此，加强对土壤生物多样性的监测和保护，确保土壤生物的活力，有效维持土壤生物多样性和功能发挥对于实现乡村振兴目标具有重要意义。

2.3    土壤与农业绿色发展（乡村振兴战略要求2）

土壤是农产品质量安全的基础，保护好土壤生态环境和农田生态是农业绿色发展的基本保证。我国2017年印发的《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》首次全面提出农业绿色发展总体目标：耕地数量不减少、耕地质量不降低、地下水不超采，化肥、农药使用量零增长，秸秆、畜禽粪污、农膜等农业废弃物全利用。围绕提高农业质量效益，破解当前农业资源趋紧、环境问题突出、生态系统退化等重大瓶颈问题，推进农业绿色发展是农业发展观的一场深刻革命。

近年来，我国通过研究有机肥替代化肥、测土配方施肥等绿色技术和模式，有效改善了土壤环境质量;同时，化肥农药的使用也得到一定程度的控制。根据国家统计局最新发布的《2017中国农村统计年鉴》数据显示，2016年，全国农用化肥总施用量为5984.1万t，2015年减少38.5万t;农药用量为174.1万t，较2015年减少4.2万t，这是我国有化肥施用数据统计以来历史上首次实现化肥施用量减少，农药使用总量也达到了连续下降。虽然从数据上看，全国总体上化肥农药零增长目标已经实现，但改善农业土壤生态环境、推进农业绿色发展的目标还任重道远，我国农业发展依然面临着农兽药残留超标和产地环境污染问题在个别地区、品种和时段比较突出，有机氯农药在土壤中的长期残留严重威胁耕地产出能力和农产品质量安全，过量施用氮肥导致土壤酸化等问题和风险。针对这些问题，2018年7月国家农业农村部印发的《农业绿色发展技术导则（2018—2030年）》提出将着力构建支撑农业绿色发展的技术体系，大力推动生态文明建设和农业绿色发展。因此，提高土壤肥力、改善土壤结构、控制土壤酸化和水土流失、保护土壤生态环境和提高農作物产量与品质，提升农业绿色发展的质量效益和竞争力是实现乡村振兴战略目标的必然选择。

2.4    土壤与传统生态农业系统保护（乡村振兴战略要求5）

乡村振兴战略提出，传承发展提升农村优秀传统文化是乡村振兴的保障，土壤生态系统文化服务具有自然和文化景观多样性保持和古迹与古记录保藏的功能，土壤生态系统服务的这一功能对于农耕文化遗产保护起着重要作用。2018年4月联合国粮农组织在罗马正式宣布将14处新的传统生态农业系统列入全球重要农业文化遗产系统，农业文化遗产系统将人类需求与自然资源加以巧妙结合，创造了互惠互利的生态系统，入选粮农组织这一重大农业遗产项目的新遗产分布在中国、埃及、日本、韩国、墨西哥、葡萄牙、西班牙和斯里兰卡。它们的主要产出包括水果、蔬菜、盐、水稻、丝绸、肉类、茶叶和芥末。我国历来重视传统农耕文明的价值和在现代农业发展中的传承、运用与创新，我国的迭部扎尕那农林牧复合系统、浙江湖州桑基鱼塘系统、夏津黄河故道古桑树群、南方山地稻作梯田系统等传统生态农业系统进入新认定的遗产系统。全球重要农业文化遗产系统是由人类创造并管理的独特生态系统，在该系统中，水资源、土壤健康及其他生态系统因素被巧妙联系在一起，为了保证这些系统的运作，通常需要制定涵盖土地权属、资源分配和劳动力的特殊社会治理规则。

目前的证据显示，全球重要农业文化遗产系统的遗产评选可以促进维护生物多样性并保护濒危的作物种类（两者均有助于促进全球粮食安全），并能够恢复当地的文化活动、创造就业机会和推动乡村旅游业发展，助推乡村第三产业发展，有力推动乡村振兴战略的实施。

2.5    土壤与精准脱贫攻坚（乡村振興战略要求6）

《“十三五”脱贫攻坚规划》指出我国脱贫目标是：到2020年实现5630万贫困人口脱贫和832个贫困县摘帽;我国实现脱贫目标时间比全球可持续发展目标提前十年。《“十三五”脱贫攻坚规划》中的9个主要任务和重要举措中有3个与土壤生态系统服务密切相关，其中包括发展产业脱贫、生态扶贫、提升贫困区区域发展能力。土壤资源的科学管理与合理利用是谋划发展产业脱贫的首要参考因素，积极探索和发展适合贫困地区土壤与气候特点的名特优农产品是实现产业脱贫的重要途径;坚持生态优先，推行利用和保护水土资源相结合的特色作物种植结构是生态扶贫模式的有益的探索;通过农林院校、科研机构与贫困地区的对接帮扶，促进科技成果向贫困地区的转化，解决贫困地区农林牧产业发展和生态建设的关键技术瓶颈，能够有效提升贫困地区区域发展能力。

贵州六盘水作为全国农村“三变”改革的“发源地”，以农村“三变”改革引领产业发展，充分利用优良的土壤、气候等条件，大力发展刺梨和猕猴桃种植，有力地带动了贫困群众脱贫，由贵州六盘水的经验可知，适宜刺梨、猕猴桃的当地土壤和气候是其发展产业脱贫的关键措施，也用实践证明了土壤生态系统服务在精准脱贫攻坚中的重要作用。目前我国尚未脱贫的地区多属偏远山区，土壤资源承载力较低，但生态环境质量总体较好，因此，基于土壤特点因地制宜发展适合当地的产业，是偏远山区通过发展特色产业实现产业脱贫的创新路径。

3    保护土壤资源，助力乡村振兴战略目标实现

万物土中生，土壤是“绿水青山”的根本。土壤资源是大农业的发展基础和生态环境的根基，土壤状况决定着整个农业产业以及人类食物链的安全问题。基于对土壤功能及其提供的生态系统服务与乡村振兴战略目标实现关系的系统分析，从生态系统服务的角度来研究，加强保护土壤资源，综合治理污染土壤，保障土壤健康安全，是保证土壤生态系统服务在促进乡村振兴目标实现中发挥作用的前提和基础。

保护土壤资源，一是要保障耕地面积总量，二是要保护土壤生态环境质量。土壤类型多、绝对数量大、人均土壤资源拥有量少是我国土壤资源的特点，随着经济发展和不合理生产生活方式的影响，我国土壤资源损失与退化迅速，土壤生态环境污染加剧。根据《全国土壤污染状况调查公报》[26]显示，全国土壤总的点位超标率达到16.1%，耕地污染面积为0.1亿hm2，其中部分土壤污染极为严重，耕地土壤质量下降严重，工矿区废弃地土壤污染严重超标。为保障我国耕地面积总量，国家确立了18亿亩耕地的红线战略;面对日益严重的土壤污染状况，2016年我国印发的《土壤污染防治行动计划》（简称《土十条》）要求，到2020年，受污染耕地安全利用率达到90%左右，污染地块安全利用率达到90%以上。

综上所述，通过加强土壤资源保护，强化土壤污染防治，深入开展土壤质量保护与修复技术研究，着力提高土壤环境质量等途径，保持现有的土壤生态系统服务和土壤价值，提升土壤生态系统服务的各项功能和服务能力，实现人类对土壤的可持续利用，保障人类从土壤生态系统服务中获取的各种益处，对于实现乡村振兴战略目标具有重大的现实意义和深远的历史意义。

4    总结与讨论

土壤是作为地球生物圈的重要的组成部分，土壤是农业生产的基地，是陆地生态系统的基础，是最珍贵的自然资源和环境资源，为人类提供着重要的生态系统服务。土壤功能及其提供的生态系统服务在乡村振兴战略实施中起着重要作用，土壤与国家粮食安全、生物多样性保护、农业绿色发展、传统生态农业系统保护、精准脱贫攻坚等乡村振兴战略要求密切相关。随着经济发展和不合理生产生活方式的影响，我国土壤资源损失与退化迅速，土壤生态环境污染加剧;土壤资源损失与退化、土壤环境质量恶化将直接影响到土壤功能及其提供的生态系统服务的保持和发挥，继而威胁到乡村振兴战略目标的实现。加强保护土壤资源，综合治理污染土壤，保障土壤健康安全，是保证土壤生态系统服务在促进乡村振兴目标实现中发挥作用的前提和基础。保障耕地面积总量与保护土壤生态环境质量是保护土壤资源的重要途经，通过加强土壤资源保护，保持并提升土壤生态系统服务的各项功能和服务能力，实现人类对土壤的可持续利用，保障人类从土壤生态系统服务中获取的各种益处，既是可持续发展的需要，也是实现乡村振兴战略目标的关键措施。

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