秀山自治縣土地整治生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值響應(yīng)研究

張正峰，王 琦，谷曉坤

（1.中國(guó)人民大學(xué)公共管理學(xué)院土地管理系，北京100872；2.中糧置業(yè)投資發(fā)展有限公司，北京100032；3.浙江工商大學(xué)旅游與城市管理學(xué)院，浙江杭州310018）

1 引言

自土地整治在歐洲產(chǎn)生以來，其功能與目標(biāo)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷調(diào)整和擴(kuò)展，從最初的零散小塊農(nóng)田的調(diào)整合并，到現(xiàn)在的促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展[1]，其目標(biāo)表現(xiàn)出多元化與綜合化。在中國(guó)，土地整治自20世紀(jì)90年代中期開始實(shí)行，最初的目標(biāo)是增加耕地面積，以維持耕地總量動(dòng)態(tài)平衡。在這種單一目標(biāo)指向下，中國(guó)的土地整治在實(shí)踐過程中出現(xiàn)了許多破壞生態(tài)環(huán)境的做法。例如，為了增加耕地面積，許多土地整治項(xiàng)目區(qū)中具有生態(tài)調(diào)節(jié)功能的坑塘被填埋，從而導(dǎo)致項(xiàng)目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的降低。近幾年，土地整治對(duì)環(huán)境造成的負(fù)向影響已受到研究學(xué)者越來越多的關(guān)注，許多學(xué)者從土地整治的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別等方面進(jìn)行了研究[2-4]。事實(shí)上，土地整治通過生物及工程途徑調(diào)整土地利用方式、土地利用結(jié)構(gòu)以及土地覆被狀況，是人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)烈干擾，導(dǎo)致自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)發(fā)生變化[5]。因此在土地整治活動(dòng)中，引入生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)的方法和技術(shù)，使其參與決策過程十分必要。本研究選擇重慶市秀山土家族苗族自治縣的土地整治項(xiàng)目區(qū)，從土地整治活動(dòng)引起的土地利用變化入手，將其引起的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值變化進(jìn)行定量化，可以為土地整治項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及生態(tài)效益評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

2 土地整治前后土地利用類型的變化

2.1 研究區(qū)域概況

重慶市秀山土家族苗族自治縣地處武陵山腹地，渝、湘、黔、鄂4?。ㄊ校┙Y(jié)合部，北緯28°9′— 28°53′、東經(jīng)108°43′—109°18′之間。平江河流域土地整理項(xiàng)目區(qū)位于秀山縣西南部清溪平壩，總面積839 hm2，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地勢(shì)平整，海拔高程在360—410m之間，土壤肥沃。

2.2 研究區(qū)域土地利用類型的變化

項(xiàng)目區(qū)土地整治前后土地利用結(jié)構(gòu)變化如表1所示，變化的地類主要為耕地、交通用地、水域及未利用土地。

表1 平江河流域土地整治項(xiàng)目實(shí)施前后土地利用結(jié)構(gòu)變化Tab.1 Changes of land use types in Pingjiang land consolidation region

表2 選定地類的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)表Tab.2 The ecosystem services value system of selected land use types

3 土地整治的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值響應(yīng)

根據(jù)表1可知，項(xiàng)目區(qū)增加的土地利用類型主要是耕地，而減少的土地利用類型主要是水域用地中的灘涂和未利用地中的田坎。根據(jù)Costanza對(duì)生態(tài)子系統(tǒng)的分類將灘涂歸為“濕地”[5]；未利用地中的田坎作為未生長(zhǎng)作物的裸土地難以體現(xiàn)生態(tài)價(jià)值，因此研究中未進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變動(dòng)分析；未利用地中的荒草地可以明確歸入“草地”。綜上，本研究重點(diǎn)關(guān)注耕地增加部分及灘涂和荒草地減少部分引起的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變動(dòng)，評(píng)價(jià)矩陣如表2所示。

3.1 食物及原材料供給

食物及原材料供給功能采用市場(chǎng)價(jià)值法進(jìn)行評(píng)估。整治后項(xiàng)目區(qū)增加耕地面積132.25 hm2，計(jì)算上限假設(shè)全部新增耕地作為水稻田，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)平均單產(chǎn)和大米的零售價(jià)格計(jì)算出新增耕地的產(chǎn)值為3416017.50元；計(jì)算下限假設(shè)全部新增耕地種植油菜，計(jì)算產(chǎn)出值為448327.50元。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)人口收入及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，產(chǎn)出值可達(dá)8.6萬元/hm2，則132.25 hm2的預(yù)期產(chǎn)出值應(yīng)可達(dá)千萬以上，因此本研究采用產(chǎn)值的上限值3416017.50元，單位面積功能價(jià)值約合25830.00元/hm2/年。

3.2 水資源調(diào)節(jié)

本研究采用水量平衡法估算三種地類的水資源調(diào)節(jié)功能，公式為：

式1中，R為年平均徑流量（即生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水分量）；P為年平均降水量；E為年平均蒸散量。

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)年均降水量和年均蒸散量，可得年生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水分量為1200m3/hm2。將項(xiàng)目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)水資源調(diào)節(jié)量按照謝高地等[6]制定的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表進(jìn)行折算，可得項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源能力分別為277.39m3/hm2、7165.86m3/hm2、369.85m3/hm2。

生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源能力的價(jià)值量分別采用影子價(jià)格法和影子工程法計(jì)算，最終值取兩種計(jì)算結(jié)果的算術(shù)平均數(shù)。

3.2.1 采用影子價(jià)格法折算 對(duì)于沒有市場(chǎng)價(jià)格的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，可以用市場(chǎng)上與其相同的產(chǎn)品價(jià)格來估算其價(jià)值，其表達(dá)式為：

式2中，V為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值；Q為生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品或服務(wù)的量；P為生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品或服務(wù)的影子價(jià)格。

本研究設(shè)定水資源涵養(yǎng)功能的替代產(chǎn)品為市政供水，重慶市生活用水價(jià)格按照2.1元/m3①重慶價(jià)格在線［EB/OL］.http://www.cqjgzx.com/index.asp.計(jì)算，不考慮物價(jià)變動(dòng)因素，折算可得項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源單位面積價(jià)值量分別為582.52元/hm2/年、15048.31元/hm2/年、776.69元/hm2/年。

3.2.2 采用影子工程法折算 影子工程法的表達(dá)式為[7]：

式3中，V為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值；G為替代工程的造價(jià)；∑gi為替代工程中i項(xiàng)目的建設(shè)費(fèi)用。

本研究采用水庫建造工程為生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源的替代工程。根據(jù)薛達(dá)元等人的研究成果[8]，按照逐年消費(fèi)者價(jià)格指數(shù)作為物價(jià)變動(dòng)修正值，將蓄水成本修正為1.34元，計(jì)算可得項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源單位面積價(jià)值量分別為371.70元/hm2/年、9602.25元/hm2/年、495.60元/hm2/年。

綜上，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源單位面積價(jià)值量分別為477.11元/hm2/年、12325.28元/hm2/年、636.14元 /hm2/年。

3.3 土壤保持

土壤保持功能包含了防止土壤侵蝕和土壤有機(jī)物質(zhì)的形成、維持等功能。

3.3.1 防止土壤侵蝕功能估算 （1）減少土地廢棄功能。減少土地廢棄量根據(jù)土壤潛在侵蝕量與現(xiàn)實(shí)侵蝕量的差值進(jìn)行計(jì)算，再用機(jī)會(huì)成本法折算為價(jià)值量。根據(jù)《2009年重慶市水資源公報(bào)》，重慶市平均土壤侵蝕模數(shù)為3642 t/km2，取該值為土壤現(xiàn)實(shí)侵蝕量。重慶市水土流失級(jí)別最嚴(yán)重為“極強(qiáng)度”，根據(jù)《全國(guó)土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》，該級(jí)別土壤的平均侵蝕模數(shù)為8000—15000 t/km2，取其平均值11500 t/km2作為土壤潛在侵蝕量，計(jì)算可得減少土地廢棄量為7858 t/km2。減少土地廢棄功能單位價(jià)值量的公式為：

式4中，V為減少土地廢棄功能單位價(jià)值量；Q為減少土地廢棄量（土壤保持量）；R為耕地年均收益，根據(jù)實(shí)地調(diào)查為25830元/hm2；t為土壤層平均厚度，取全國(guó)土壤表土平均厚度0.6m[8]；m為土壤容重，由于項(xiàng)目區(qū)主要土壤類型為礦子黃泥土，質(zhì)地多粒質(zhì)粘土，粘土的土壤容重一般為1.0—1.5g/cm3，取其算術(shù)平均值為1.25 g/cm3。計(jì)算可得減少土地廢棄功能單位面積價(jià)值量為270.63元/hm2/年。

（2）減少泥沙淤積功能。本研究采用影子工程法估算減少泥沙淤積的功能，表達(dá)式為：

式5中，V為減少泥沙淤積功能單位價(jià)值量；Q為減少土地廢棄量（土壤保持量）；m為土壤容重；R%為土壤侵蝕流失的泥沙淤積于水庫、河湖的百分比，取全國(guó)平均土壤侵蝕流失泥沙淤積率24%[9]；Z為單位庫容的蓄水費(fèi)用，取值1.34元/m3。假定水庫的工程有效期為50年，貼現(xiàn)率取2008年中國(guó)人民銀行一年期貸款基準(zhǔn)利率5.40%對(duì)V進(jìn)行修正，得到減少泥沙淤積功能單位面積價(jià)值量283.73元/hm2/年。

3.3.2 土壤有機(jī)物質(zhì)維持功能估算 本研究借鑒李文華等學(xué)者對(duì)上海五四農(nóng)場(chǎng)稻田生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[9]，物質(zhì)量到價(jià)值量的轉(zhuǎn)換采用了有機(jī)碳市場(chǎng)價(jià)格1.47元/kgC。采用的數(shù)據(jù)取三種實(shí)驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值，即物質(zhì)量5129.70 kgC/hm2，價(jià)值量7517.00元/hm2/年。

為將土壤有機(jī)物質(zhì)保育價(jià)值進(jìn)行地域上的橫向轉(zhuǎn)移，研究采用肖玉等學(xué)者制定的農(nóng)田系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能生物量因子表[10]，用該因子進(jìn)行單位面積生物物質(zhì)量及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的校正。橫向校正的結(jié)果是重慶市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)物質(zhì)量4310.37 kgC/hm2，土壤有機(jī)物質(zhì)維持功能單位面積價(jià)值量6316.37元/hm2/年。

綜上，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田土壤保持功能的單位面積價(jià)值量為6870.73元/hm2/年。按照功能當(dāng)量折算，得到項(xiàng)目區(qū)濕地和草地系統(tǒng)土壤保持功能的單位面積價(jià)值量分別為8047.23元/hm2/年、9176.66元/hm2/年。

3.4 氣體調(diào)節(jié)

3.4.1 吸收CO2、釋放O2本研究仍采用上海五四農(nóng)場(chǎng)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的測(cè)算[9]，按照實(shí)驗(yàn)對(duì)氣體調(diào)節(jié)吸收CO2、釋放O2部分的估算結(jié)果，進(jìn)行地域生物量的橫向修正，得出重慶市項(xiàng)目區(qū)的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氣體調(diào)節(jié)吸收CO2、釋放O2部分的單位面積價(jià)值量為9983.30元/hm2/年。

3.4.2 吸收SO2、滯塵 生態(tài)系統(tǒng)吸收SO2、滯塵的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式6中，V為各類生態(tài)系統(tǒng)收SO2和NO2、滯塵的價(jià)值量；Qi為特定類別生態(tài)系統(tǒng)單位面積凈化分項(xiàng)功能吸收氣體或吸滯粉塵的量；S為特定類別生態(tài)系統(tǒng)的面積；W為治理氣體排放的費(fèi)用或削減粉塵的治理成本。馬新輝等學(xué)者的研究結(jié)果表明[11]，稻田生態(tài)系統(tǒng)每年吸收SO2和滯塵的能力為45 kg/hm2和33.2 kg/hm2；靳芳等學(xué)者的研究結(jié)果表明[12]，工業(yè)削減SO2的投資及處理成本為600元/t，削減粉塵的平均單位治理費(fèi)用為170元/t。通過計(jì)算得到農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)每年吸收SO2和滯塵的單位面積價(jià)值量分別為27.00元/hm2/年、5.64元/hm2/年。

對(duì)氣體調(diào)節(jié)功能進(jìn)行單位價(jià)值量匯總后得出項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)單位面積價(jià)值量為10015.94元/hm2/年。根據(jù)功能價(jià)值當(dāng)量表，計(jì)算得項(xiàng)目區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)單位面積價(jià)值量為36057.38元/hm2/年，草地生態(tài)系統(tǒng)單位面積價(jià)值量為16025.50元/hm2/年。

3.5 廢棄物處理

用農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污水的處理降解功能代表生態(tài)系統(tǒng)廢棄物處理的功能。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)報(bào)告，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田灌溉中污灌面積占總灌溉面積的7.3%，可假設(shè)農(nóng)田灌溉水量中污水占7.3%。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)報(bào)告，農(nóng)田灌溉需水定額為4950m3/hm2，估算其中污水量為7.3%，即361.35m3/hm2，污水處理成本為1.0元/t，因此項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)廢棄物處理功能單位面積價(jià)值量為361.35元/hm2/年。相應(yīng)折算濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)廢棄物處理功能單位面積價(jià)值量為4005.70元/hm2/年、288.64元/hm2/年。

3.6 維持生物多樣性

趙同謙、歐陽志云等學(xué)者測(cè)算了中國(guó)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[13]，其中草地維持生物多樣性功能的單位價(jià)值量為63.27元/hm2/年。本研究采用國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究結(jié)果作為項(xiàng)目區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)維持生物多樣性功能價(jià)值。按照功能當(dāng)量折算，得到項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田、濕地系統(tǒng)維持生物多樣性功能的單位面積價(jià)值量分別為41.21元/hm2/年、145.11元/hm2/年。

3.7 土地整治前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

平江河流域項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能單位價(jià)值量及各功能價(jià)值變化見表3。從表3可見，土地整治后，耕地面積增加所帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的增加量為5765615.97元/年，而由于灘涂和荒草地面積減少所帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的減少量分別為5904194.72元/年與146665.15元/年，因此項(xiàng)目區(qū)由土地整治所帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化表現(xiàn)為總價(jià)值減少了285243.90元/年。

表3 選定地類的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化 單位：元/hm2/年Tab.3 Changes of ecosystem services value of the land comprehensive consolidation region in Pingjiangunit：yuan/hm2/yr

4 結(jié)論與討論

（1）在項(xiàng)目區(qū)選定的三種地類中，濕地（灘涂）的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的單位量最高，達(dá)60580.70元/hm2/年；其次為農(nóng)田（耕地），為43596.34元/hm2/年；草地（荒草地）價(jià)值量相對(duì)最低，為26190.21元/hm2/年。三種地類均各自有一項(xiàng)服務(wù)功能占總價(jià)值量比重超過了50%。農(nóng)田（耕地）生態(tài)子系統(tǒng)中，食物及原材料供給功能的價(jià)值占到了總價(jià)值量的59.25%，符合農(nóng)田系統(tǒng)的生產(chǎn)功能；在濕地（灘涂）與草地（荒草地）生態(tài)子系統(tǒng)中，氣體調(diào)節(jié)功能的價(jià)值分別占各自總價(jià)值的59.52%與61.19%。

（2）土地整治后，項(xiàng)目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化表現(xiàn)為減少了285243.90元/年，這說明土地整治中由于過份追求耕地面積的增加，將高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的地類進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。

（3）對(duì)于各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能來說，土地整治后，項(xiàng)目區(qū)只有食物與原材料功能和土壤保持功能的價(jià)值是增加的，其他功能的價(jià)值都是減少的。其中，氣體調(diào)節(jié)功能的價(jià)值減少量最大，達(dá)到了2279286.99元/年，這是由灘涂和荒草地的氣體調(diào)節(jié)功能的價(jià)值在各自總價(jià)值中所占比重最大引起的。

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