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灌溉排水学报２０１５年４月第３４卷第４期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）０４－００７０－０５农田水利护坡优化实验及生态效应评估张雅杰，邵庆军，李海彩，金海，方媛，胡将军（武汉大学资源与环境科学学院，武汉４３００７９）摘要：在阐述植物护坡作用机理及水文效应的基础上，设计生态景观型农田水利护坡；并以上海市土地整治项目为例进行护坡优化实验和面源污染防治效果对比实验；最后，引入生态服务价值模型以评估其生态效应。结果表明，优化后ＣＯＤ、ＮＨ＋、ＴＮ、ＴＰ的去除率分别提高５０．０３％、２９．９７％、３５．２０％、５１．５８％，有效去除面源污染。４－Ｎ优化后实验区增加绿化面积１１．４８ｈｍ２，且生态服务总值增长８．９０倍，新增农田防护、生物栖息地保护、污染带隔离、自然景观美化等功能，具有较高的经济、社会和景观生态效益。关键词：护坡模式；面源污染；生态修复；生态服务价值中图分类号：Ｓ２８；Ｓ１８１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．０４．０１５张雅杰，邵庆军，李海彩，等．农田水利护坡优化实验及生态效应评估［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４（４）：７０－７４．［１］水泥砂浆护坡以其防涝泄洪、稳定性强和施工机械化程度高等优点，被广泛应用于农田水利沟渠设计中。然而，农田沟渠现行护坡设计和构建主要以提高排水效率、结构安全和方便管理为主，缺乏景观和生态［２］化设计，易引起生物多样性破坏、农田水利景观格局破坏、生态退化和面源污染加剧等问题。研究表［３－４］明，生态模式的排水沟对农田排水中氮、磷等污染物有良好的去除效果。目前，植物护坡在城市河道边岸防护方面研究和应用较多，而在农田水利方面却鲜见。为此，在分析农田水利现有护坡模式的基础上，以上海市临港东滩滩涂土地整治复垦项目为例，对传统农田水利护坡进行景观生态化设计，进而对面源污染防治效果和生态服务价值进行测算与分析，以期对农田水利护坡的生态化发展和评估提供借鉴。１材料与方法１．１实验场地选取实验场地位于上海市临港东滩滩涂土地整治复垦项目区内，总规模约５２３．１１ｈｍ２，坐落于上海东南部；东至东引河，南至东大公路延长线，西至西引河，北至东乐路；地势平坦，农作物主要以水稻、小麦和油菜为主；气候属于亚热带海洋性季风气候，常风向为ＳＥ；降水丰富，年平均降雨量约为１０３６．６ｍｍ，年平均气温在１５．６℃左右；年内７、８月气温最高，１月气温最低。选取项目区内农田水利农沟、斗沟和支沟护坡作为实验样本，如图１所示，农田排水经田块排水口排入农沟，再由农沟流入斗沟，最后经斗沟汇入支沟。为有效评估护坡工程优化后的生态效应，在实验区设置片区１和片区２。其中：片区１的农沟、斗沟和支沟护坡采用景观生态型护坡模式；片区２的采用传统护坡模式进行优化前后对比实验。并分别在片区１和片区２的田块排水口（①）、农沟中部（②）、农沟排水口（③）、斗沟中部（④）、斗沟排水口（⑤）、支沟中部（⑥）、支沟排水口（⑦）设置７个监测断面，排水采用溢流方式。１．２实验环境分析［５］降雨冲刷、土壤侵蚀是护坡失稳和坍塌的主要诱因之一，为分析地基承载力和土壤类型，项目区采用钻探、静力触探及土工实验对地质和土壤进行分析，３０ｍ深度范围内土层为全新世Ｑ４的滨海—河口、滨海—浅收稿日期：２０１４－１２－１３基金项目：“十二五”国家科技支撑计划课题（２０１２ＢＡＪ２１Ｂ０６）作者简介：张雅杰（１９７２－），女，吉林桦甸人。硕士生导师，博士，主要从事土地整治和生态修复等方面的教学和研究。通讯作者：邵庆军。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｈｓｈｑｊ＠１６３．ｃｏｍ７０n海、滨海、沼泽相沉积物；土壤为围海造田砂质土，砂层厚度大于１ｍ，以壤土为主，土壤盐碱化程度较高。为分析地面径流和营造动植物生长的生态环境，应用ＥＮＶＩ遥感图像处理分析项目区沟渠分布和项目区周边水文地质特征，确定水位变幅范围，进而结合植物调查结果以及人们的亲水要求，选择合适的植物和合理的护坡布局，并了解农田面源污染状况，为项目区生态景观型护坡设计提供依据。图１实验区排水系统及监测点１．３农田水利护坡优化设计生态景观型护坡的设计严格按照农田水利工程灌溉排水设计规范（ＧＢ５０２８８—９９）、在以１ｄ暴雨２ｄ排出不受涝为排涝标准且灌溉保证率达９５％的基础上，从景观和生态角度出发，强化农田排水系统的农业面源污染防治、生物多样性保护和景观观赏等功能，形成乔、灌、草植物群落，并设置青蛙和鱼虾栖息地及昆虫活动空间，改善生态环境，有效防止生态退化，维持水系生态平衡。１．３．１支沟护坡实验兼顾生态和景观功能，将支沟护坡设计为立体固土种植基护坡，形成多层次生态防护。农田水利工程中目前支沟护坡多采用浆砌石、干砌块石或现浇混凝土等刚性材料护坡，其结构多如图２（ａ）所示：在边坡素土夯实的基础上，坡脚修筑混凝土道渠，破面先铺设２３０ｇ／ｍ２土工布，然后修筑厚度为１５ｃｍ的Ｃ２０混凝土护坡，最后在护坡顶端建筑混凝土压顶，并种植单行乔木。立体固土种植基护坡如图２（ｂ）所示：坡底种植本土挺水植物芦苇和菖蒲作为人工草滤带，以拦截和过滤吸收污染物，其底部设置青蛙和鱼虾栖息带；坡面先人工铺设由黑色聚乙烯材料经热熔粘接成网格状的土工网垫，其面层材质疏松柔韧，外观凹凸不平防止坡体下滑，网垫上９０％以上的空间可填充土壤，以移植根系发达固土植物狗牙根草皮，依靠狗牙根草庞大的根系作用将草皮与土壤有机结合在一起，使草皮、网垫和岸坡组合成一个牢固的复合力学嵌套体系，固水保土，大大增强岸坡土层的抗剪切强度和抵抗河水的冲刷侵蚀能力。在寒冷的冬季还能图２支沟护坡优化前、后示意图为土壤保温，为植被创造生长条件；在岸坡顶部设置绿篱缓冲带，种植以扦插为主且生命力强的常绿灌木植物黄杨，依靠其茎叶对降雨截留、拦截和过滤地面径流的污染物，并为昆虫提供栖息空间；最后种植乔木，增强浅层根系和深层根系加筋和锚固的作用，形成错落有致、可以实现自我演替良性循环的植物群落，增加农田水利的景观观赏价值。１．３．２斗沟护坡鉴于斗沟水流流速平缓、抗洪要求低，农田水利工程中目前斗沟多采用素土梯形沟，为防止杂草丛生，使坡面保持整洁且易于管理，斗沟护坡多为裸坡，仅在斗沟坡顶种植乔木。实验将斗沟护坡设计为斗沟湿地护７１n坡，其大致结构与支沟护坡相似：在斗沟二侧水位线以下种植本土挺水植物芦苇和菖蒲；坡面移植狗牙根草皮，并依次错落扦插费用低廉、养护要求低、观赏价值高和环境恢复快的柳枝；坡顶种植灌木。芦苇和菖蒲有效固水保土、抵御河水的冲刷和土壤侵蚀，防止水土流失，坡面的草皮过滤带和坡顶的灌木抵御雨水的冲刷，［６］形成结构稳定、可以自然演替的多层次防护生态系统。同时，芦苇和菖蒲能有效吸收氮、磷等营养成分，斗沟底部淤泥等基质通过基质吸附，微生物吸收转化，沉淀过滤等进一步净化农田排水。１．３．３农沟护坡实验将农沟护坡设计为拦截过滤式护坡。鉴于农沟中水流速度较慢，生长环境稳定，为了方便管理，现行农沟护坡多采用素土裸坡。拦截过滤式护坡是在农沟沟底交错种植本土植物水葱和梭鱼草，护坡移植本土植物狗牙根草皮。沟底水生植物能够过滤、拦截和吸收污染物，并为根系微生物提供生存环境。坡面草皮固土保水，有效防止土壤侵蚀和水土流失。２结果与分析２．１生态修复效果通过项目区实施后的植物护坡的调查发现，植物护坡乔、灌、草植物群落生长良好，同时对土壤侵蚀和边坡坍塌防护效果良好，青蛙和昆虫数量明显增多。可见，绿篱缓冲带和昆虫活动带有效保护了生物多样性。为分析实验区优化后护坡对面源污染防治效果，选取ＣＯＤ、ＮＨ＋、ＴＮ、ＴＰ为监测指标，对护坡优化４－Ｎ前后进行取样实验，设定片区１（优化后护坡模式）为实验Ａ组，片区２（传统护坡模式）为Ｂ组（对照试验）。９—１０月是水稻孕穗的关键期，此时上海降雨比较充沛，降雨使大量稻田水进入排水系统，同时地表径流也流入排水系统，故选取９—１０月作为研究时段。分别对片区１（优化后）和片区２（优化前）的７个监测断面（见图１）取样检测，在排水沟断面的沟边向沟中心采集水样５００ｍＬ进行实验。水质测定采用标准方法，采用快速消解分光光度法测定ＣＯＤ，纳氏试剂分光光度法（ＧＢ７４７９—８７）测定ＮＨ＋，碱性过硫酸钾消解紫４－Ｎ外分光光度法（ＧＢ１１８９４—８９）测定ＴＮ，钼酸铵分光光度法（ＧＢ１１８９３—８９）测定ＴＰ。在２０１４年９月２９—３０日现场取样监测，分别记录片区１和片区２中排水系统中各监测断面污染物的质量浓度，多次测定求其平均值，通过统计软件Ｅｘｃｅｌ和ＳＰＳＳ进行统计分析，进而由去除率公式分别计算各月ＣＯＤ、ＮＨ＋、ＴＮ、ＴＰ的去除率，得到护坡优化前后对农田径流ＣＯＤ、ＮＨ＋、ＴＮ、ＴＰ的综合削４－Ｎ４－Ｎ减效果，结果见表１。表１实验区优化前后各污染物的质量浓度ｍｇ／ＬＣＯＤＮＨ＋ＴＮＴＰ４－Ｎ取样断面优化前优化后优化前优化后优化前优化后优化前优化后监测断面１９３．１２９７．０９２．２５２．３１５．２６５．４９０．６３０．６５监测断面２８３．７８７１．６３２．０１１．６７４．８９４．３２０．５９０．５２监测断面３７０．１２５７．４１１．６３１．４５４．４３．９１０．５５０．４５监测断面４６９．９７４５．３９１．４１１．３１３．４１２．６４０．４５０．２８监测断面５５７．８８３１．１５１．３１１．０３２．８５２．３８０．３９０．２１监测断面６６５．６４２９．６３１．４６０．９７３．２２２．２５０．４１０．１９监测断面７７７．３６３２．０８１．５９０．９４３．９５２．１９０．４８０．１６由表１可知，Ｂ组中各污染物质量浓度在农沟和斗沟中有所减少，在支沟中却有一定幅度升高，直至支沟排水口ＣＯＤ、ＮＨ＋、ＴＮ、ＴＰ质量浓度分别降低了１５．７６、０．６６、１．３１、０．１５ｍｇ／Ｌ；优化后的Ａ组实验４－Ｎ中各污染物质量浓度在农沟和斗沟中大幅度降低，在支沟里呈降低趋势，到支沟排水口，ＣＯＤ、ＮＨ＋、４－Ｎ＋、ＴＮ、ＴＰ的去除率分ＴＮ、ＴＰ质量浓度分别降低了６５．０１、１．３７、３．３０、０．４９ｍｇ／Ｌ。优化前ＣＯＤ、ＮＨ４－Ｎ别为１６．９２％、２９．３３％、２４．９０％、２３．８１％；优化后ＣＯＤ、ＮＨ＋、ＴＮ、ＴＰ的去除率分别为６６．９６％、４－Ｎ＋、ＴＮ、ＴＰ的去除率比优化前分别提高５０．０３％、５９．３１％、６０．１１％、７５．３８％；优化后护坡ＣＯＤ、ＮＨ４－Ｎ２９．９７％、３５．２０％、５１．５８％，有效提高了污染物的去除效果。究其原因，优化前农田排水在农沟和斗沟中与周围土质接触，土壤中微生物能降解部分污染物，之后流入支沟，由于支沟水泥护坡阻隔了水土连接通道，使好氧微生物活性逐渐降低甚至死亡，大大削弱微生物降解能力，同时边坡缺乏植物作为屏障，间接限制了微生物净化能力，也致使地表径流带来的污染物轻易进入水体，导致各个污染物在支沟中出现增大趋势。然７２n而，优化后的生态景观型护坡，一方面植被可以过滤和吸收来自农田排水和地表径流中的垃圾和颗粒等污染物；另一方面植物根系大大增强微生物活性，使微生物净化能力大大增强，其污染物去除机理主要包括植物拦截过滤、微生物降解、植物吸收拦截、基质吸附等。而支沟对污染物的去除率稍低于斗沟，这也符合污染物在处理过程中逐级递减的规律。２．２生态评估生态服务价值（简称ＥＳＶ）是衡量生态系统服务功能大小的效用价值，护坡工程通过生物和工程等方法调整土地利用结构及覆被状况，导致自然生态系统发生变化。因此，通过估算优化前后护坡工程的ＥＳＶ并进行对比，可直观评估优化前后护坡工程的生态与经济效益。兹借鉴文献［７］中的中国陆地系统生态服务价［８］值表，并在土地利用变化对单位生态系统服务价值影响的基础上，根据实际情况将实验区分为林地、草地、湿地和裸地（包括水泥护坡和素土裸坡），由此得到实验区生态系统单位面积生态服务价值，结果见表２。ｎｎＥＳＶ的计算公式为：ＥＳＶ＝（Ａｉ·ＶＣｊｉ），式中：ＥＳＶ为年生态系统服务总值（元）；Ａｉ为研究区第ｉ种土ｉ＝１ｊ＝１地利用类型的分布面积（ｈｍ２），ｉ＝１，２，…，６；ＶＣ为第ｉ种土地利用类型第ｊ种生态服务功能的ＥＳＶ的单ｊｉ价（元／（ｈｍ２·ａ）），ｊ＝１，２，…，９。表２研究区不同地类单位面积生态服务价值元／（ｈｍ２·ａ）土地类型食物生产原材料生产气体调节气候调节水源涵养土壤保持废物处理生物多样性提供美学景观合计林地１４８．２０１３３８．３２１９４０．１１１８２７．８４１８３６．８２１８０５．３８７７２．４５２０２５．４４９３４．１３１２６２８．６９草地１９３．１１１６１．６８６７３．６５７００．６６８２．６３１００５．９８５９２．８１８３９．８２３９０．７２５２４１．００湿地１６１．６８１０７．７８１０８２．３３６０８５．３１６０３５．９０８９３．７１６４６７．０４１６５７．１８２１０６．２８２４５９７．２１裸地８．９８１７．９６２６．９５５８．３８３１．４４７６．３５１１６．７７１７９．６４１０７．７８６２４．２５采用ＡｒｃＧＩＳ和ＣＡＤ处理和统计实验区图像数据，得到实验区护坡优化前后ＥＳＶ测算结果，结果如表３所示。从表３可看出，实验区护坡优化前后ＥＳＶ增幅显著，各地类ＥＳＶ的变化存在明显差异。优化前实验区护坡ＥＳＶ约为２．６０万元，优化后ＥＳＶ约为２５．７４万元，优化后ＥＳＶ是优化前的９．９倍，说明优化后的护坡更加注重生态环境的改善，从根本上维护生态系统的平衡。再从整体结构来看，林地、草地、湿地、水体、裸地各ＥＳＶ比例在优化前后均不同，优化前裸地所占比重最大，为５６．２７％；优化后湿地和草地所占比重分别为５６．９５％和３３．３９％，居于前二位。由此可见，将裸地优化为可以自然演替的乔－灌－草植物群落，对于维持生物多样性和生态修复是十分必要的。同时，通过对样本区绿化面积测算，优化后生态护坡可增加绿化面积１１．４８ｈｍ２，有效恢复了护坡的绿色景观，增强了观赏性，满足了人们追求绿化和回归自然的意愿。表３实验区护坡优化前后的生态服务价值万元土地类型林地草地湿地裸地合计优化前１１３６５．８２０．０００．００１４６２６．１８２５９９２．００优化后２４８７８．５２８５９５２．４０１４６５９９．３７０．００２５７４３０．２９３结论优化后，护坡在保证实验区防洪排涝率达９５％的基础上，增加绿化面积１１．４８ｈｍ２，ＣＯＤ、ＮＨ＋、４－ＮＴＮ、ＴＰ的去除率分别为６６．９６％、５９．３１％、６０．１１％、７５．３８％，若将项目区排水系统护坡进行优化，则９０％以上的稻田排水均能得到有效处理；优化后的ＥＳＶ约为２５．７４万元，是优化前的９．９倍。优化后的农田水利护坡具有成本低、施工简单和养护要求低等优势，在保障防洪排涝、稳定护坡的基础上，农田防护、生物栖息地保护、污染隔离带、自然景观美化等功能均大大增强，增加了工程的景观设计性。然而，农田水利护坡工程涵盖面广、时效性长，并且涉及多学科，如何完善设计工艺、促进易降解且固土能力强的生态材料研发和加强后期管理维护措施，还需要做进一步研究和探索。７３n参考文献：［１］周庆．城市河道生态护坡形式初探———以阜阳市为例［Ｊ］．安徽农业科学，２０１４，４２（２１）：７１１９－７１２１．［２］边博，李磊，周凌辉．砌块式生态护坡实施的生态效应研究［Ｊ］．环境科学与技术，２０１４，３７（４）：２６－３０．［３］侯静文，崔远来，赵树君，等．生态沟对农业面源污染物的净化效果研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１４，３３（３）：７－１１．［４］张展羽，朱晓峰，夏继红，等．次暴雨下灌区排水河道氮素迁移转化实验研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１０，２８（２）：３７－４０．［５］ＪｉａｎｇＦａｎｇｓｈｉ，ＨｕａｎｇＹａｎｈｅ，ＷａｎｇＭｉｎｇｋｕａｎｇ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｒａｉｎｆａｌｌｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｓｌｏｐｅｇｒａｄｉｅｎｔｏｎｓｔｅｅｐｃｏｌｌｕｖｉａｌｄｅｐｏｓｉｔｅｒｏｓｉｏｎｉｎｓｏｕｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡｍｅｒｉｃａＪｏｕｒｎａｌ，２０１４，７８（５）：１７４１－１７５２．［６］吴军，崔远来，赵树君，等．不同湿地植物系统对农田排水氮磷净化效果实验研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１１，３１（３）：２６－３０．［７］谢高地，甄霖鲁，春霞．一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法［Ｊ］．自然资源学报，２００８，２３（５）：９１１－９１９．［８］孙伯明，陈菁，吴鑫，等．小三江平原土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１４，３３（４／５）：２６１－２６５．ＳｌｏｐｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆＦａｒｍｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｆｆｅｃｔＺＨＡＮＧＹａｊｉｅ，ＳＨＡＯＱｉｎｇｊｕｎ，ＬＩＨａｉｃａｉ，ＪＩＮＨａｉ，ＦＡＮＧＹｕａｎ，ＨＵＪｉａｎｇｊｕｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄａｔｆｉｎｄｉｎｇａｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｔｏｐｒｅｖｅｎｔｏｒａｌｌｅｖｉａｔｅｉｓｓｕｅｓｏｆｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｅｃｏｓｙｓ－ｔｅｍ，ｎｏｎ－ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｓｏｏｎ，ａｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｌａｎｄｓｃａｐｅｔｙｐｅｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙｓｌｏｐｅｂａｓｅｄｏｎｅｘｐｏｕｎｄｉｎｇｔｈｅｒｏｌｅａｎｄｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｍｅｃｈａ－ｎｉｓｍｏｆｓｌｏｐｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｌａｎｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｎｏｎ－ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗｉｔｈａｌａｎｄｒｅｎｏｖａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｏｆＳｈａｎｇｈａｉｃｉｔｙａｓｔｈｅｓｔｕｄｙｃａｓｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅｍｏｄｅｌｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔ．Ｒｅ－＋，ＴＮａｎｄＴＰ，ａｎｄｔｈｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｓｌｏｐｅｈａｄｇｏｏｄｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｎＣＯＤ，ＮＨ４－Ｎａｖｅｒａｇｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ５０．０３％，２９．９７％，３５．２０％，５１．５８％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄ２ｓｌｏｐｅｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅａｒｅａｏｆｔｈｅｇｒｅｅｎｂｙ１１．４８ｈｍ．Ａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｖａｌｕｅｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ８．９ｔｉｍｅｓｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｚｏｎｅａｆｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｗｈａｔ’ｓｍｏｒｅ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｓｌｏｐｅａｄｄｅｄｎｅｗｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｆａｒｍｌａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｈａｂｉｔａｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｉｓｏｌａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｂｅｌｔ，ｎａｔｕｒａｌｌａｎｄｓｃａｐｉｎｇａｎｄｓｏｏｎ，ｗｈｉｃｈｈａｄｍｏｒｅｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｅｃｏｎｏｍｙ，ｓｏｃｉｅｔｙ，ｅｃｏｌｏｇｙａｎｄｌａｎｄｓｃａｐｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｏｐｅｍｏｄｅｌ；ｎｏｎ－ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅ７４