The value of agricultural crops as an ecosystem service: calculation methodology connected to a hydrological model

Authors

  • Zsolt Kozma Budapest University of Technology and Economics Dept. of Sanitary and Environmental Engineering, Műegyetem rakpart 3. Budapest, Hungary H-1111
  • Zsófia Derts Budapest University of Technology and Economics Dept. of Sanitary and Environmental Engineering, Műegyetem rakpart 3. Budapest, Hungary H-1111
  • Máté Kardos Budapest University of Technology and Economics Dept. of Sanitary and Environmental Engineering, Műegyetem rakpart 3. Budapest, Hungary H-1111
  • László Koncsos Budapest University of Technology and Economics Dept. of Sanitary and Environmental Engineering, Műegyetem rakpart 3. Budapest, Hungary H-1111

DOI:

https://doi.org/10.56617/tl.3774

Keywords:

ecosystem services, , agricultural yield estimation, integrated hydrological modeling, land use, WateRisk

Abstract

Due to its specific hydrologic/hydro-geologic situation, Hungary is risked by extremities in water resources aggravated by direct and indirect anthropogenic effects and climate change. The mitigation of these risks could only be feasible by means of landscape scale planning. Latter would be advanced by comparing the natural capital of the possible land use scenarios. A fundamental aim of an R&D project (WateRisk) finished in 2011 was to elaborate a tool for these kinds of studies. A complex decision support system (DSS) was developed during the three year long project. A key element of the DSS is the environmental-economic module, which is able to estimate the profit of agricultural crops. The main topic of this article is the presentation of this calculation methodology.

Author Biography

  • Zsófia Derts, Budapest University of Technology and Economics Dept. of Sanitary and Environmental Engineering, Műegyetem rakpart 3. Budapest, Hungary H-1111

    corresponding author
    derts.zsofia@vkkt.bme.hu

References

Antal J. (szerk.) 2005: A növénytermesztés alapjai. In: Növénytermesztéstan 1–2. Mezőgazda Kiadó, Budapest

BME VKKT 2006: A Tisza árvízi szabályozása a Kárpát-medencében. Zárójelentés. BME, Budapest

Bocz E. et al. 1996: Szántóföldi növénytermesztés. 3., változatlan kiadás. Mezőgazda Kiadó, Budapest.

Costanza R., D'arge R., De Groot R., Farber S., Grasso M., Hannon B., Limburg K., Naeem S., O'neill R. V., Paruelo J.,Raskin R. G.,Sutton P., Van Den Belt M. 1997: The value of the world's ecosystem services and natural capital. NATURE, 387: 6630: 253-260. https://doi.org/10.1038/387253a0

De Groot R. S.; Alkemade R., Braat L., Hein L., Willemen L. 2009: Challenges in integrating the concept of ecosystem services and values in landscape planning, management and decision making. Ecological Complexity 7(3): 260-272. https://doi.org/10.1016/j.ecocom.2009.10.006

De Groot R., Fisher B., Christie M., Aronson J., Braat L., Gowdy J., Haines-Young R., Maltby E., Neuville A., Polasky S., Portela R., Ring I. 2010: Integrating the ecological and economic dimensions in bio- diversity and ecosystem services valuation. In: Kumar P. (editor) 2010: The economics of ecosystems and biodiversity (TEEB): ecological and economic foundations, Chapter 1. Earthscan, London and Washington.

Dóka L. F., 2010: Ökológiai és agrotechnikai tényezők hatása a növénytermesztési tér vízháztartására és a kukorica terméshozamára (Doktori értekezés). Debreceni Egyetem, Hajnóczy Jenő Növénytermesztési, Kertészeti és Élelmiszertudományi Doktori Iskola.

Elmquist T., Maltby E., Barker T., Mortimer M., Perrings C., Aronson J., De Groot R., Fittera., Mace G., Norberg J., Sousapinto I., Ring I. 2010: Biodiversity, ecosystems and ecosystem services. In: Kumar P. (editor) 2010: The economics of ecosystems and biodiversity (TEEB): ecological and economic foundations, Chapter 2. Earthscan, London and Washington.

European Environment Agency (EEA) 2006: CLC50 CORINE Land Cover data base. GIS layer.

Huzsvai L, Rajkai K., Szász G., 2005: Az agroökológia modellezés technikája. Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum. http://www.tankonyvtar.hu/mezogazdasag/agrookologia-080904-87

van Ittersum M. K, Rabbinge R. 1997: Concepts in production ecology for analysis, quantification of agricul- tural input-output combinations. Field Crops Research, 52 (3): 197–208. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(97)00037-3

Jolánkai Zs., Kardos M., Koncsos L., Kozma Zs., Muzelák, B., 2012: Pilot area studiesin Hungary with a novel integrated hydrologic model – Waterisk. Accepted for the 6th International Conference for Young Water Professionals, 2012, Budapest.

Jolánkai Zs., Kozma Zs., Muzelák B., Koncsos L. 2011: Alternatív tájgazdálkodási forgatókönyvek vizsgálata Nagykörű térségében a WateRisk hidrodinamikai modellrendszer segítségével. A Magyar tudomány ünnepe „Összhang – Tudomány a gazdaságban és a társadalomban” VII. Alföldi Tudományos Tájgazdálkodási Nap, Barancsi Á. és Hernyák G. (Szerk.), Szolnoki Főiskola, Szolnok. 35–40. pp.

Koncsos L. 2011: Árvízvédelem és stratégia. In: Somlyódy L. (Szerk.) Magyarország vízgazdálkodása: helyzetkép és stratégiai feladatok. Köztestületi Stratégiai Programok, Magyar Tudományos Akadémia.

Koncsos L., Jolánkai Zs., Kozma Zs., 2011: A WateRisk integrált vízkészlet-gazdálkodási modellrendszer egydimenziós hidrodinamikai almodelljének összehasonlító tesztelése a HEC-RAS modellel – Hidrológiai Közlöny 91:(4): 50–56.

Koncsos L., Kozma Zs., Karakai T., Derts Zs., Ungvári G., Tímár G. 2012: Enrichment of the natural capital by reforestation: case study for the Tisza Valley. Accepted for the 6th International Conference for Young Water Professionals, 2012., Budapest.

Kozma Zs., Derts Zs., Fonyó Gy., Jolánkai Zs., Kardos M., Koncsos L., Muzelák B., Liska B., Parditka G. 2012: Overview of risk based water resources scenario analysis – the WateRisk decision support system. Accepted for the 6th International Conference for Young Water Professionals, 2012., Buda- pest.

Kozma Zs., Koncsos L. 2011: Methodological overview of a coupled water resources management model system. In: Topping B. H. V., Tsompanakis Y. (Editors) Proceedings of the Thirteenth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering, Computing. Civil-Comp Press, Stirlingshire, UK, Paper 157.

KSZI-BME Konzorcium 2009: Módszertani útmutató az „Árvízi veszély- és kockázati térképezés és kockázatkezelési tervezés tartalmi és formai követelményeinek meghatározása, a végrehajtás megalapozása és eszközrendszerének kialakítása” című metodikai projekthez. Árvízkockázati térképek és árvízi kockázatkezelési tervek módszertani előkészítése (Kockázati alprojekt). Budapest.

Majrainé Szerényi Zs. 2011: Az ökoszisztéma-szolgáltatások közgazdaság-tudományi megközelítése. Magyar Tudomány 172(7): 788–794.

Mccown R. L., Hammer G. L., Hargreaves J. N. G., Holzworth D. P., Freebairn D. M., 1996: APSIM: A novel software system for model development, model testing and simulation in agricultural systems research. Agricultural Systems 50: 255–271. https://doi.org/10.1016/0308-521X(94)00055-V

Menyhért Z. (szerk.) 1979: Kukoricáról a termelőknek. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest

Millennium Ecosystemassessment 2005: Ecosystems and human well-being: Synthesis. Island Press, Washing- ton, DC. ISBN: 1-59726-040-1 http://www.maweb.org/documents/document.356.aspx.pdf

Nováky B. 2009: Az éghajlatváltozás, hatásai és az intézkedések az IPCC Negyedik Értékelő Jelentése tükrében. Tájökológiai Lapok, 7(1): 241–268.

Penning De Vries F. W. T., Jansen D.M., Ten Berge H.F.M., Bakema A. 1989: Simulation of ecophysiological processes of growth in several annual crops. Centre for Agricultural Publishing and Documentation (PuDoc), Wageningen, Hollandia.

Penning-Rowsell E. C., Johnson C.; Tunstall S., Tapsell S. M., Morris J., Chatterton J., Green C. 2005: The benefits of flood and coastal risk management: A handbook of assessment techniques. Middlesex University Press, London.

Radics L. (szerk.) 1994: Szántóföldi növénytermesztéstan. Kertészeti és Élelmiszeripari Egyetem Kertészeti Kar Budapest

Somlyódy L. 2011: Quo vadis hazai vízgazdálkodás? Stratégiai összegzés. In: Somlyódy L. (Szerk.) Magyarország vízgazdálkodása: helyzetkép és stratégiai feladatok. Köztestületi Stratégiai Programok, Magyar Tudományos Akadémia. 9–83. pp.

Steduto P., Raes D., Hsiao C., Fereres E.,Heng L., Izzi G., Hoogeveen J. 2008: AquaCrop: a new model for crop prediction under water deficit conditions. Options Méditerranéennes, Séries A. (80). pp. 285–292. FAO, Róma.

Supit I., Hooijer A. A., Van Diepen C. A., 1994: System description of the WOFOST 6.0 crop simulation model implemented in CGMS, Volume 1: Theory and Algorithms. EUR 15956 EN, Joint Research Center, Commission of the European Communities, Luxembourg.

Tarnawa Á., Klupács H., Balla I., Jolánkai M., 2010: Szántóföldi növények termésstabilitásának klimatikus tényezői. A XX. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum kiadványa, 152–156.

Published

2012-07-09

Issue

Section

Articles

How to Cite

The value of agricultural crops as an ecosystem service: calculation methodology connected to a hydrological model. (2012). JOURNAL OF LANDSCAPE ECOLOGY | TÁJÖKOLÓGIAI LAPOK , 10(1), 55-69. https://doi.org/10.56617/tl.3774