基于能值理論的環(huán)洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP核算研究

朱玉林，李明杰，王茂溪，龍雨孜

（中南林業(yè)科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，湖南 長沙 410004）＊

一、引 言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，自然資源變得越來越稀缺，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，傳統(tǒng)GDP逐漸顯露出許多缺陷。這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)GDP的核算是以貨幣為計(jì)算依據(jù)，而貨幣價(jià)值是建立在社會必要勞動時(shí)間基礎(chǔ)上的［1］，它只計(jì)量了人類在利用資源的過程中人類所付出的勞務(wù)量這部分價(jià)值，而沒有計(jì)量自然資源、環(huán)境本身所存在的價(jià)值和它們對人類的貢獻(xiàn)，將資源和環(huán)境作為人類經(jīng)濟(jì)活動的“外生變量”，這顯然低估了經(jīng)濟(jì)過程的投入價(jià)值，其結(jié)果就造成了高估當(dāng)期經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程的新創(chuàng)造出的價(jià)值，從而導(dǎo)致GDP核算的失真［2］。利用能值理論核算的綠色GDP（以下簡稱能值綠色GDP），將自然資源與環(huán)境因素作為“內(nèi)生變量”，在現(xiàn)有國民經(jīng)濟(jì)核算方法基礎(chǔ)上，將經(jīng)濟(jì)活動中自然資源的耗減成本和環(huán)境污染代價(jià)予以扣除［3，4］，因此它不僅能夠反映經(jīng)濟(jì)的增長水平，而且符合“資源節(jié)約、環(huán)境友好”型社會對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)量要求，更能體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的思想。國外目前關(guān)于綠色GDP核算方法有多種，對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的核算所進(jìn)行的相關(guān)研究很少，各國在計(jì)算時(shí)所采用的方法都不盡相同，在對自然資源消耗和對環(huán)境資源損耗的計(jì)算在其方法上也還處于一個(gè)探索的階段。國內(nèi)有學(xué)者用能值理論進(jìn)行綠色GDP核算，如郭嘯遠(yuǎn)（2010），耿勇、陳超（2007），康文星、鄒金伶（2010），張婧婧，宋勝幫（2009）對區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行過綠色GDP的核算研究［5－7］，下面試圖以能值理論為基礎(chǔ)，建立基于能值理論的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的核算模式，并對2009年湖南環(huán)洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP進(jìn)行核算。

二、環(huán)洞庭湖區(qū)概況與能值綠色GDP核算方法

洞庭湖區(qū)位于湖南省北部，涉及常德、益陽、岳陽三個(gè)地市。從理論上說，環(huán)洞庭湖區(qū)應(yīng)當(dāng)只包括與洞庭湖相鄰的濱湖堤垸地區(qū)，以及直接受洞庭湖影響需要堤垸保護(hù)的洞庭湖其它平原地區(qū)。本課題所指環(huán)洞庭湖區(qū)依據(jù)的是王克英主編的《洞庭湖治理開發(fā)》一書對洞庭湖區(qū)的界定“洞庭湖區(qū)范圍包括濱湖堤區(qū)及‘四水’尾閭受堤垸保護(hù)地區(qū)?！备鶕?jù)這一界定，岳陽、常德、益陽三市除平江縣、石門縣、桃江縣、安化縣外，其余24個(gè)市、區(qū)都屬于洞庭湖區(qū)，面積3.2萬平方公里，占三市總面積的71.11%。該區(qū)域以洞庭湖平原為主體，區(qū)內(nèi)光照豐富，雨水充沛，耕地面積廣大，水域?qū)拸V，農(nóng)業(yè)資源相當(dāng)豐富，自古以來該區(qū)就是我國農(nóng)業(yè)精華地帶，是湖南省農(nóng)業(yè)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，也是國家重要的糧食、棉花、淡水水產(chǎn)和生豬等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，素有“魚米之鄉(xiāng)”、“洞庭糧倉”的美譽(yù)。但在過去相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，由于人為圍墾、泥沙淤積和江湖關(guān)系變遷等的影響，湖泊生態(tài)環(huán)境演替頻繁，生態(tài)環(huán)境和自然資源質(zhì)量呈下降趨勢。

能值理論是著名生態(tài)學(xué)家 H.T.Odum于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立的，它以能值為基準(zhǔn)，把生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中不同種類、不可比較的能量通過能值轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)換成同一標(biāo)準(zhǔn)的太陽能值來衡量系統(tǒng)中各種生態(tài)流（包括能物流、貨幣流、人口流和信息流等），從而定量評價(jià)和分析生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的方法［5，6］，將物質(zhì)或能量轉(zhuǎn)化為太陽能值的基本表達(dá)式為：M＝τ×B，該式中，M 為太陽能值（單位為sej），τ為太陽能值轉(zhuǎn)換率（單位為sej／單位），B為物質(zhì)或能量流量（單位為g或J）［8，9］，洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)綠色GDP的具體核算方法介紹如下：

（一）原始數(shù)據(jù)的獲取和計(jì)算方法。

本文的原始數(shù)據(jù)主要來源于湖南省農(nóng)村經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒（2010）、湖南省年鑒（2010）、湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒（2010）、中國統(tǒng)計(jì)年鑒 （2010）、中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年（2010）鑒及湖南統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)等。能量轉(zhuǎn)換系數(shù)和能值轉(zhuǎn)換率大部分參考藍(lán)盛芳等主編的《生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析》和聞大中等主編的《農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量分析、能量生態(tài)——理論、方法與實(shí)踐》，少部分是筆者通過《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)手冊》計(jì)算整理而成［10－13］。

（二）主要核算步驟

（1）通過調(diào)查、測定、計(jì)算和文獻(xiàn)搜索，收集湖南洞庭湖平原區(qū)常德、益陽、岳陽等三個(gè)地市的各種氣象數(shù)據(jù)、投入農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量數(shù)據(jù)等，獲得農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中有關(guān)自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)狀況等的基本資料。

（2）繪制能量系統(tǒng)圖：應(yīng)用 H.T.Odum的“能量系統(tǒng)語言”圖例，繪制能量系統(tǒng)圖，依據(jù)收集到的資料，形成包括系統(tǒng)主要組分及相互關(guān)系的系統(tǒng)圖解，借此可以明確系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)內(nèi)外的相互關(guān)系和主要生態(tài)流的方向。圖1是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量系統(tǒng)圖。

圖1 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量系統(tǒng)圖

（3）根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和相關(guān)計(jì)算公式（見公式1～7），計(jì)算各種來源的能值投入和不同的能值產(chǎn)出，并按照不同類別的資源分別進(jìn)行歸類，進(jìn)而編制系統(tǒng)能值分析表。本文所得出的能值分析表包括項(xiàng)目有：能量數(shù)據(jù)、太陽能值轉(zhuǎn)換率、太陽能值、能值－貨幣價(jià)值等6項(xiàng)，按不同類別的投入、產(chǎn)出進(jìn)行了分類。

相關(guān)項(xiàng)目計(jì)算公式如下：

太陽光能、風(fēng)能、雨水化學(xué)能、雨水勢能、地球旋轉(zhuǎn)能和凈表土損失能的能值計(jì)算，見公式（1）～（6），其他投入物和產(chǎn)出物的能值計(jì)算見公式（7）。

式中：空氣密度為1.29kg／m3，渦流擴(kuò)散系數(shù)為12.95m2／s，風(fēng)速梯度為3.93×10－3m／s。

式中：吉布斯自由能G為4.94×103J／kg，密度為1000kg／m3。

式中：密度為1000kg／m3，重力加速度為9.8 m／s2。

式中：熱通量為1.45×106J／（m2·a）。

式中：侵蝕率為250g／（m2·a），流失土壤中有機(jī)質(zhì)含量為3%，有機(jī)質(zhì)能量為2.09×104J／g。如果是被成熟植被覆蓋的地區(qū)，其表土層的土壤得失為0。

需要說明的是，在能值投入產(chǎn)出表中，種子的能量是以播種品種、播種面積和最終產(chǎn)量為依據(jù)計(jì)算所得，化肥、農(nóng)藥和有機(jī)肥則由其投入量乘以能值轉(zhuǎn)換率直接得到。

（4）依據(jù)上述結(jié)果計(jì)算出湖南洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中各種類別物質(zhì)的太陽能值，從而計(jì)算出其能值－貨幣價(jià)值。其中“太陽能值”項(xiàng)等于“原始數(shù)據(jù)”項(xiàng)乘以“太陽能值轉(zhuǎn)換率”項(xiàng)，“能值－貨幣價(jià)值”項(xiàng)等于“太陽能值”項(xiàng)除以“能值貨幣比率”。

（5）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的核算。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)GDP核算基礎(chǔ)上對環(huán)境損失成本和資源耗減成本予以扣除，核算公式為：綠色GDP＝傳統(tǒng)GDP－ΣERnr－ΣIAEnr－ΣW。其中ΣERnr為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新環(huán)境資源的能值－貨幣價(jià)值，ΣIAEnr為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新工業(yè)輔助能的能值－貨幣價(jià)值，ΣW為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的廢棄物的能值－貨幣價(jià)值。

三、湖南洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的核算結(jié)果

根據(jù)收集和整理到的數(shù)據(jù)，按照能值綠色GDP的核算方法，得到2009年湖南洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能值投入產(chǎn)出表，其中能值投入產(chǎn)出表包括投入部分和產(chǎn)業(yè)部分，其中投入部分的項(xiàng)目有：可更新環(huán)境資源投入、不可更新環(huán)境資源投入、可更新工業(yè)輔助能投入、不可更新工業(yè)輔助能投入、有機(jī)能投入五部分。由于篇幅未列出。

其中太陽能、風(fēng)能、雨水勢能、雨水化學(xué)能和地球旋轉(zhuǎn)能等屬于可更新的環(huán)境資源，在這些資源的使用過程中，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可以對其進(jìn)行自然恢復(fù)；而表土層損耗等則屬于不可更新環(huán)境資源，其無法在短期內(nèi)從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中得到恢復(fù)和補(bǔ)充。為了使表土層資源損耗得到有效的補(bǔ)償，必須從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)GDP中拿出一部分資金進(jìn)行治理。2009年該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新環(huán)境資源的太陽能值為：3.71E＋20sej，其相應(yīng)的能值－貨幣價(jià)值為：6.80E＋08元，這就是2009年該區(qū)域在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所消耗的環(huán)境資源的價(jià)值，而這部分價(jià)值必須從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)GDP中拿出一部分資金進(jìn)行補(bǔ)償才能維持該系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，因此，在核算綠色GDP時(shí)予以扣除。

2009年該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新工業(yè)輔助能的太陽能值為1.68E＋22sej，其相應(yīng)的能值貨幣價(jià)值為：3.07E＋10元。與所消耗的不可更新環(huán)境資源的能值－貨幣價(jià)值相比，該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新工業(yè)輔助能在整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中所占的比重是較大的。且在不可更新工業(yè)輔助能（電力、化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥、柴油、農(nóng)用機(jī)械等）中，化肥所占的比重是最大的，達(dá)到了74.61%，其次為農(nóng)用機(jī)械，但僅為16.81%；而農(nóng)膜、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油、火電等在該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新工業(yè)輔助能中所占的比重很小。這表明，該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)主要依靠投入過多的化肥、農(nóng)用機(jī)械等發(fā)展起來的，而化肥、農(nóng)用機(jī)械屬于不可更新資源，化肥的過量使用可能會造成土壤板結(jié)，使土壤中的礦物質(zhì)、有機(jī)物、水分、微生物等遭到破壞和喪失，并且對生態(tài)環(huán)境也會造成一定的污染，所以在計(jì)算綠色GDP時(shí)應(yīng)將這一部分所消耗不可更新工業(yè)輔助能的價(jià)值予以扣除。

值得說明的是，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所排放的廢棄物一般為人、畜的糞、尿及其他有機(jī)物垃圾，而這些廢棄物基本上可作為農(nóng)田、耕地和林地的有機(jī)肥料，在生態(tài)系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，不會造成環(huán)境資源的耗減，故在核算綠色GDP的過程中，這一部分價(jià)值對其傳統(tǒng)GDP的影響可以忽略。

通過數(shù)據(jù)查找，2009年該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)GDP的數(shù)值為491.60億元（該數(shù)據(jù)由2009年岳陽、常德、益陽三市除平江縣、石門縣、桃江縣、安化縣外的24個(gè)市、區(qū)的第一產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)加總而成），扣除不可更新環(huán)境資源的能值貨幣價(jià)值6.80E＋08元和不可更新工業(yè)輔助能的能值貨幣價(jià)值3.07E＋10元，結(jié)果為177.61億元，這就是扣除環(huán)境損失成本和資源耗減成本后，該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的數(shù)值，占傳統(tǒng)GDP的比重僅為36.13%。

可計(jì)算該系統(tǒng)的衡量系統(tǒng)產(chǎn)出對經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)大小和系統(tǒng)生產(chǎn)效率的指標(biāo)凈能值產(chǎn)出率（總產(chǎn)出能值與輔助能值的比）是3.24，說明系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率卻是比較高的，這是因?yàn)橄到y(tǒng)投入了比重相對較高的不可更新資源能值，一方面化肥投入比重大，另一方面由于主要是平原區(qū)，機(jī)械化程度也相對較高造成的。

四、結(jié)論及相關(guān)政策建議

洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)效率相對較高，但該系統(tǒng)綠色GDP占傳統(tǒng)GDP的比重卻不高，這在一定程度上反映出該系統(tǒng)農(nóng)業(yè)還是處于高投入，高能耗的生產(chǎn)階段，尤其具有明顯的化肥農(nóng)業(yè)特征，可持續(xù)發(fā)展水平相對不高。

1.進(jìn)一步轉(zhuǎn)變理念。樹立經(jīng)濟(jì)發(fā)展要走可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)優(yōu)先的理念，要積極倡導(dǎo)資源節(jié)約，資源循環(huán)利用。

2.積極開拓生態(tài)農(nóng)業(yè)。環(huán)洞庭湖區(qū)的農(nóng)業(yè)資源十分豐富，油菜、柑桔、茶葉、竹木的發(fā)展已初具規(guī)模，可積極開發(fā)生態(tài)農(nóng)業(yè)，如水稻農(nóng)田輪作、積極投入沼氣池的使用，沼液喂牲口和食用菌的種植，增強(qiáng)資源、能源的利用率，減少資源的消耗和廢棄物的排放；

3.改善農(nóng)業(yè)投入結(jié)構(gòu)。用可更新的有機(jī)能替代不可更新的工業(yè)輔助能，提高投入能值的可更新比。洞庭湖的水資源豐富，該區(qū)域的水力開發(fā)有極大的潛力。水力發(fā)電屬清潔、可更新的能源，并且污染少可積極替代火力發(fā)電，可減少煤炭等不可更新資源的使用量，同時(shí)可減少燃煤所排放的二氧化碳、二氧化硫和粉塵顆粒等廢棄物。再比如，用有機(jī)肥替代化肥，提高有機(jī)農(nóng)業(yè)比重，從而增加綠色GDP值。

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