高潛水位礦區(qū)塌陷土地復(fù)墾效益估算研究

翟 林,喬 磊，李建民

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京 100083；2.國投伊犁犁能煤炭有限公司，新疆 伊寧 835000；3.河北省武安市國土資源局，河北 武安 056300)

國土部透露我國進(jìn)行復(fù)墾整治可新增6000多萬畝耕地和3000多萬畝其他農(nóng)用地，土地復(fù)墾潛能巨大。在我國人均耕地資源不足和農(nóng)產(chǎn)品對外依存度增加的雙重背景下，土地復(fù)墾已經(jīng)成為緩解人地矛盾，實現(xiàn)耕地保護(hù)目標(biāo)，提高土地利用率的重要途徑之一。高潛水位礦區(qū)土地?fù)p毀塌陷嚴(yán)重，施工難度大，復(fù)墾效益僅考慮直接經(jīng)濟(jì)效益，使得投資收益構(gòu)成不合理，項目常常是虧損的，極大地削弱了復(fù)墾責(zé)任人開展土地復(fù)墾工作的積極性，造成我國存在大量的損毀土地得不到及時有效的復(fù)墾。

近年來，我國大陸地區(qū)很多專家學(xué)者對土地復(fù)墾效益開展了大量研究，在復(fù)墾效益評價理論、模型、方法和內(nèi)容方面取得了明顯成績[1-5 ]。白中科、趙景逵等認(rèn)為我國土地破壞的狀況是嚴(yán)峻的，但土地復(fù)墾蘊(yùn)藏著巨大的效益潛力[6]，付梅臣、胡振琪等在土地復(fù)墾費(fèi)用結(jié)構(gòu)控制對策方面取得了進(jìn)展[7]，王海平、師學(xué)義等對于土地復(fù)墾規(guī)劃中利益相關(guān)體的作用和利益博弈進(jìn)行了深入思考[8]，張正峰、范金梅等深入研究了土地整理的內(nèi)涵及其并對效益評價進(jìn)行了理論探索[9-10]。

國外許多專家認(rèn)為，土地整理具有效益的統(tǒng)一性和綜合性，土地整理方案必須全面衡量各個效益，按綜合效益最大化的原則實行資源分配的價值取向，實現(xiàn)最優(yōu)化配置[11]。在德國、荷蘭、塞普路斯、波蘭等一些歐洲國家土地整理的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益三者統(tǒng)一體現(xiàn)比較明顯。目前，德國不僅注重改善農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)以及作業(yè)條件，也更加注重景觀重塑、土壤重構(gòu)，注重生態(tài)價值的保護(hù)；荷蘭由以往將經(jīng)濟(jì)回報率作為衡量復(fù)墾工作的投資標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益并重考慮[12]。

目前國外很多國家及我國臺灣省在土地整理、土地復(fù)墾效益評價方面，建立了一整套適合本國、本地區(qū)自然經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的評價指標(biāo)體系，大多以定量評價為主。與之相比，大陸地區(qū)取得的評價方法和研究成果較少，且多以定性評價為主，研究模型和指標(biāo)體系不夠完整。本文在對土地復(fù)墾項目分類的基礎(chǔ)上，以祁東煤礦為例，提出了土地復(fù)墾的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會等效益清單與估算方法，為土地復(fù)墾工作提供了更加科學(xué)的定量化評價體系，有利于復(fù)墾責(zé)任人做出復(fù)墾決策。

1 研究區(qū)域概況

祁東煤礦位于安徽省宿州市東南，地勢較平坦，一年兩熟，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)農(nóng)業(yè)氣候區(qū)。適宜復(fù)墾整治區(qū)域面積為444.39hm2，項目區(qū)域為已穩(wěn)沉區(qū)或相對穩(wěn)沉區(qū)，人均耕地0.167hm2，人均村莊占地為0.015hm2，全年人均收入5320元，主要收入來源為青苗補(bǔ)助費(fèi)及外出務(wù)工所得收入，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)包括農(nóng)業(yè)、林業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)，其中主要糧食作物單量為冬小麥12.75～15.75t/hm2，玉米12～16.5t/hm2。

2 土地復(fù)墾效益清單及估算方法

土地復(fù)墾效益評價指標(biāo)體系的構(gòu)建以及評價模型方法的選取對于復(fù)墾工程可行性評價的是否客觀準(zhǔn)確具有重要影響。塌陷區(qū)土地經(jīng)復(fù)墾整治后利用以發(fā)展農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)，因地制宜制定復(fù)墾目標(biāo)，宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林、宜漁則漁、宜建則建。不同的復(fù)墾目的，其復(fù)墾效益清單不同，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會三大效益，并將其效益子項目進(jìn)行貨幣化處理是取得客觀準(zhǔn)確評價的關(guān)鍵。

2.1 效益清單構(gòu)成分析

土地復(fù)墾效益清單構(gòu)成應(yīng)遵循遵循完整性、避免交叉重復(fù)、宜量化、可檢核等原則、方法。本文運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)(SD法)知識，首先確定以土地復(fù)墾三大效益為目標(biāo)層，選取與之相關(guān)的影響因子作為速率變量，構(gòu)建因果關(guān)系環(huán)流圖和SD模型流圖；然后在SD模型流圖的基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)的構(gòu)成與行為模式，根據(jù)評價單元效益相關(guān)度構(gòu)建對應(yīng)方程組，建立反饋結(jié)構(gòu)模型并對模型實施評估；最后利用Vensim軟件在計算機(jī)上進(jìn)行仿真模擬，解釋分析模擬結(jié)果，對模型進(jìn)行修正后再模擬，直至篩選出與復(fù)墾效益具有最大相關(guān)度的效益指標(biāo)單元。

如圖1所示，土地復(fù)墾效益評價指標(biāo)體系包括經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益三部分,且包含直接收益和間接收益兩部分的經(jīng)濟(jì)效益，更加全面科學(xué)地反映復(fù)墾后土地利用的實際情況。目前，基于用途角度的礦區(qū)塌陷土地復(fù)墾模式大致可以劃分為農(nóng)業(yè)用地、林牧用地、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地和建筑用地四類復(fù)墾用地類型[13]。原有塌陷地經(jīng)過有效復(fù)墾整治，產(chǎn)生相當(dāng)規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效益，同時生態(tài)環(huán)境得到改善，生態(tài)服務(wù)價值得到提升；空閑地及廢棄工礦用地復(fù)墾為林地，起到明顯的景觀效果和水土保持效果；復(fù)墾項目的實施在幫助當(dāng)?shù)鼐用翊龠M(jìn)就業(yè)、提高勞動生產(chǎn)率、提高機(jī)械化水平、控制疾病等方面都產(chǎn)生了積極效果。

土地復(fù)墾產(chǎn)生的間接效益不容忽視，根據(jù)耕地數(shù)量和質(zhì)量“占一補(bǔ)一”的原則，復(fù)墾后新增的耕地是地方實現(xiàn)易地平衡的重要手段之一，對于解決當(dāng)?shù)匕l(fā)展過程中“用地指標(biāo)”不足的難題具有重要作用,并產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。

圖1 土地復(fù)墾效益指標(biāo)

2.2 效益估算模型和方法

關(guān)于土地復(fù)墾效益估算的方法成果很多，包括層次分析法、模糊評價法、比較分析法和動態(tài)投資分析法等一系列方法模型。片面考慮其經(jīng)濟(jì)效益尤其是直接經(jīng)濟(jì)收益部分，對生態(tài)效益和社會效益只做定性化的描述，使得復(fù)墾責(zé)任人和政府不清楚“是否有效益，效益是多少”，不能最大限度的激發(fā)其復(fù)墾熱情。研究效益估算須根據(jù)科學(xué)的估算模型和方法對經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益進(jìn)行定量化評估，清楚直觀地研究土地復(fù)墾工作。

2.2.1 凈現(xiàn)金流估算法

土地復(fù)墾是一項長期性的整治工程且資金占用量較大，按資金投入的不同階段，將土地復(fù)墾費(fèi)用分為工程復(fù)墾費(fèi)用、生物復(fù)墾費(fèi)用和其他費(fèi)用[14]。時間因素造成資金在時間價值上的不同，復(fù)墾費(fèi)用和經(jīng)濟(jì)效益評價宜采用凈現(xiàn)值法將未來若干年的現(xiàn)金流進(jìn)行折現(xiàn)，使發(fā)生在不同時間點(diǎn)上的費(fèi)用和收益更具可比性，見式(1)。

(1)

式中：NPV為凈現(xiàn)值；(CI-CO)t為第t年的凈現(xiàn)金流量，其中CI為現(xiàn)金流入，CO為現(xiàn)金流出。NPV的值代表土地復(fù)墾投入費(fèi)用和土地利用收益折現(xiàn)后的經(jīng)濟(jì)效益，NPV>0表示在收益期內(nèi)土地利用收益大于復(fù)墾費(fèi)用，土地復(fù)墾有效益，復(fù)墾責(zé)任人對開展復(fù)墾工作持積極態(tài)度；NPV<0則相反。

2.2.2 收益估算法

塌陷土地屬于損毀土地，通常復(fù)墾前5年的產(chǎn)量較低，土地純收益偏低，5年后耕地產(chǎn)量趨于穩(wěn)定，土地純收益增加，接近一般耕地收益，10年后由于土壤、肥力改良等原因，土地收益有所超出并趨于保持穩(wěn)定[15]。由于耕地的特殊性故采用收益還原法，復(fù)墾耕地30年期的地價計算基本公式見式(2)。

(2)

式中：P為耕地價格；為前5年純收益；為5～10年純收益；為10年后純收益；r為土地還原利率；n為土地使用年限。

2.2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算法

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指通過生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程及其功能得到生命支持的產(chǎn)品和服務(wù)，這些產(chǎn)品和服務(wù)是人類生活必需的，也是人類生活更高質(zhì)量的保證[16]。土地作為人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，其利用變化以及由此導(dǎo)致的地貌的變化必然引起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化[17]，從土地利用變化如何影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化，及其在土地利用規(guī)劃中的應(yīng)用的角度分析復(fù)墾產(chǎn)生的生態(tài)效益。

目前，國內(nèi)外許多著名學(xué)者都在生態(tài)服務(wù)價值的理論、核算方法、效益評價等方面取得了重大突破。本文以謝高地等人[18]的生態(tài)服務(wù)價值表為基礎(chǔ)，結(jié)合采煤塌陷區(qū)的生態(tài)條件，進(jìn)行必要的系數(shù)修正，將高潛水位礦區(qū)復(fù)墾前后存在顯著變化的生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行統(tǒng)計計算，包括氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、廢物處理、休閑娛樂和生物多樣性保護(hù)等，并采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值公式，見式(3)。

ESV=∑(Ak×VCk×θ)

(3)

式中：ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值；Ak為研究區(qū)k種土地利用類型面積；VCk為第k種土地利用類型的生態(tài)價值系數(shù)；θ為價值修正系數(shù)。

2.2.4 社會貢獻(xiàn)估算法

社會效益是衡量社會可持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)，同時也是三大效益里最難以定量化評價的部分。在對復(fù)墾產(chǎn)生的社會效益進(jìn)行分析時，主要選取對社會發(fā)展有重要影響的指標(biāo)，并根據(jù)其對社會發(fā)展的影響程度，將各定量指標(biāo)所產(chǎn)生的效益進(jìn)行貨幣化賦值，雖不求十分精確，但可作為社會貢獻(xiàn)值的重要參考依據(jù)。

1)勞動生產(chǎn)率。經(jīng)復(fù)墾原本不適宜耕作的地形、土壤等因素變得適宜，單個勞動力生產(chǎn)率有較大提高，項目區(qū)可以釋放出相當(dāng)部分的青壯年勞動力，對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出很大的貢獻(xiàn)，見式(4)。

S1=C×P×θ

(4)

式中：S1為農(nóng)業(yè)勞動率提高產(chǎn)生的社會貢獻(xiàn)值；C為復(fù)墾后釋放的農(nóng)村勞動力人員數(shù)；P為當(dāng)?shù)仄骄べY水平(元/年)；θ為修正系數(shù)。

2)農(nóng)田機(jī)械化水平。田、水、路、林的合理規(guī)劃布局，且復(fù)墾出來的耕地均為標(biāo)準(zhǔn)高度的田塊，興建節(jié)水灌溉工程，大大提高了農(nóng)田機(jī)械化作業(yè)水平，見式(5)。

S2=(Yb-Ya)×F1×S耕×P

(5)

式中：S2為田塊規(guī)整率的提高產(chǎn)生的社會價值；Yb-Ya為復(fù)墾前后單位面積糧食產(chǎn)量變化；F1為機(jī)械化作業(yè)對糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率；S耕為整治耕地面積；P為農(nóng)產(chǎn)品價格。

3)疾病控制。煤炭開采易造成地下水污染，排放的廢渣、廢水、廢氣、飄塵等污染物更是嚴(yán)重污染了礦區(qū)環(huán)境，導(dǎo)致某些疾病的多發(fā)現(xiàn)象。土地復(fù)墾的實施恢復(fù)了礦區(qū)的自然生態(tài)面貌，使礦區(qū)的生活環(huán)境得到有效改善，從而使得某些疾病的發(fā)病率大大降低，見式(6)。

(6)

式中：S3為疾病控制的社會貢獻(xiàn)值；C1代表疾病的發(fā)病率變化；C2為覆蓋人口；為病人均失去勞動時間；為人均年凈產(chǎn)值；為疾病的治療費(fèi)用。

4)促進(jìn)就業(yè)。塌陷區(qū)土地復(fù)墾的過程，可以吸收農(nóng)村大量的剩余勞動力，研究表明復(fù)墾塌陷地100hm2，可提供120個工作崗位。復(fù)墾后當(dāng)?shù)夭惋?、服?wù)等第三產(chǎn)業(yè)得到發(fā)展，從而提供了新的較為穩(wěn)定的就業(yè)崗位，見式(7)。

S5=(C1+C2)×P

(7)

式中：S5為就業(yè)率提高產(chǎn)生的社會貢獻(xiàn)值；C1項目實施過程增加的就業(yè)人員數(shù)；C2項目實施后增加的就業(yè)人員數(shù)；P同式(2)解釋。

3 復(fù)墾效益估算實例

祁東煤礦塌陷區(qū)復(fù)墾項目共投入工程復(fù)墾費(fèi)用13513.30萬元，生物復(fù)墾費(fèi)用連續(xù)投入6年，每年250余萬元。項目共整理出耕地267.38hm2，新增耕地57.32hm2，林地40.42hm2、坑塘水面73.89hm2，新修堤壩3.98hm2；同時對農(nóng)村道路、農(nóng)溝和斗溝等排水工程進(jìn)行了休整，土地利用結(jié)構(gòu)更加多樣化、合理化。

3.1 經(jīng)濟(jì)效益估算

1)直接經(jīng)濟(jì)效益估算。根據(jù)當(dāng)?shù)氐姆N植習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，主要以種植冬小麥和玉米等大宗農(nóng)作物為主；林地利用多以培植速生楊種苗進(jìn)行種苗出售為經(jīng)濟(jì)收益，以滿足市場上對經(jīng)濟(jì)林木的大量需求；坑塘水面等水體作為以水產(chǎn)養(yǎng)殖用地，以養(yǎng)殖肉鴨為主；在對各土地類型利用收益進(jìn)行綜合分析統(tǒng)計后見表1。

表1 直接經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計表

2)間接經(jīng)濟(jì)效益估算。耕地占不平衡指標(biāo)收益作為間接收益，且考慮到塌陷區(qū)土地遠(yuǎn)離城市已經(jīng)地質(zhì)不穩(wěn)定性，不宜復(fù)墾為建筑用地；新增耕地產(chǎn)生的耕地占補(bǔ)平衡指標(biāo)的價格根據(jù)當(dāng)?shù)鼗鶞?zhǔn)地價和“三通一平”成本進(jìn)行綜合測算，經(jīng)折現(xiàn)后經(jīng)濟(jì)收益為2610.9萬元。

3)經(jīng)濟(jì)效益估算。根據(jù)表1，耕地收益采用收益還原法計算，復(fù)墾工程總費(fèi)用、林地、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地直接采用凈現(xiàn)金流法計算，復(fù)墾工程總費(fèi)用為14761.48萬元，直接經(jīng)濟(jì)收益為14024.64萬元，只考慮直接經(jīng)濟(jì)收益時， NPV=-736.84萬元，即該復(fù)墾項目是虧損的，無效益。復(fù)墾責(zé)任人在復(fù)墾過程中是被動參與的，沒有相應(yīng)的盈利預(yù)期，造成復(fù)墾積極性不高，大量高潛水位礦區(qū)采礦損毀土地得不到及時有效整治和利用。

在綜合考慮直接和間接經(jīng)濟(jì)收益時，復(fù)墾項目可獲利1874.06萬元，NPV>0即復(fù)墾項目是有效益的，利潤率為12.7%，即存在顯著地盈利預(yù)期，在明確存在經(jīng)濟(jì)效益的情況下，復(fù)墾責(zé)任人實施復(fù)墾工作的積極性必將明顯提高。

3.2 生態(tài)效益估算

經(jīng)過土地復(fù)墾，耕地、林地、農(nóng)村道路用地面積有所增加，居民點(diǎn)及工礦用地、未利用地大幅減少，水域面積變化不大，其中耕地面積增加明顯。總體而言，復(fù)墾前后土地利用類型變化集中體現(xiàn)在居民點(diǎn)用地面積和未利用地向耕地、林地和農(nóng)村道路用地面積轉(zhuǎn)化。

由表2可知，塌陷土地復(fù)墾后，耕地、林地的ESV隨著用地面積的增加而增加，水域和未利用地的ESV隨著面積的減少而降低；其中耕地面積的增加能夠顯著提高當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的生態(tài)服務(wù)價值，而進(jìn)行土地復(fù)墾工作恰恰以最大程度地整理出高標(biāo)準(zhǔn)耕地為目標(biāo)，說明開展土地復(fù)墾工作是對環(huán)境有益的。ESV=47.70萬元，即復(fù)墾前后生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)總價值變化不大，但總價值有所增加，說明開展土地復(fù)墾產(chǎn)生有利于改善環(huán)境，產(chǎn)生相應(yīng)的生態(tài)效益。

3.3 社會效益估算

復(fù)墾項目的實施，提高了勞動生產(chǎn)率，約釋放出500名農(nóng)村勞動力參與到工業(yè)化建設(shè)中；基本農(nóng)田得到合理規(guī)劃整治，興建節(jié)水排灌工程，單位面積農(nóng)作物平均增產(chǎn)10%；生態(tài)環(huán)境的改善，減少了空氣中的懸浮顆粒，有效降低包括塵肺病在內(nèi)的肺部疾病和呼吸道疾病的發(fā)病率；工程項目的全面實施新增就業(yè)崗位533個。

表2 項目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值

初步統(tǒng)計，復(fù)墾項目實施的社會貢獻(xiàn)值約為1948.47萬元。這表明，對采礦塌陷土地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)墾，不僅僅產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，也有助于當(dāng)?shù)匦l(wèi)生條件的改善，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提高，增加實際就業(yè)崗位等方面都有積極作用，當(dāng)?shù)卣蛷?fù)墾責(zé)任人應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到土地復(fù)墾產(chǎn)生的巨大的社會效益。

4 結(jié)論

祁東煤礦采煤塌陷土地復(fù)墾工程產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1874.06萬元，其中包括土地利用直接經(jīng)濟(jì)收益和間接經(jīng)濟(jì)收益；復(fù)墾前后生態(tài)服務(wù)價值增加47.70萬元；復(fù)墾項目帶動社會貢獻(xiàn)值增加1948.47萬元。

經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)當(dāng)全面考慮土地利用的直接經(jīng)濟(jì)收益和間接經(jīng)濟(jì)收益，土地復(fù)墾工作是可以“扭虧為盈”的，且投資利潤率較高，在投資收益得到保證的前提下，復(fù)墾責(zé)任人將積極主動開展土地的復(fù)墾和復(fù)墾后利用的工作。

高潛水位礦區(qū)土地復(fù)墾整治具有雙重性，不僅產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，同時產(chǎn)生巨大的生態(tài)效益和社會效益，對其綜合效益的研究應(yīng)分別采用科學(xué)適宜的方法進(jìn)行估算，評價指標(biāo)選取采用系統(tǒng)動力學(xué)研究方法，經(jīng)濟(jì)效益估算采用收益還原法，生態(tài)效益估算采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，社會效益采用社會貢獻(xiàn)值法，科學(xué)的研究方法對土地復(fù)墾工作的推進(jìn)具有重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。

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