水土保持生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算研究
——以遼寧大凌河流域?yàn)槔?/h1>

2017-04-07 07:29:01

水資源開(kāi)發(fā)與管理訂閱 2017年11期 收藏

關(guān)鍵詞：大凌河營(yíng)養(yǎng)元素土壤侵蝕

(北票市蒙古營(yíng)水利服務(wù)站,遼寧 朝陽(yáng) 122101)

水土保持生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算研究
——以遼寧大凌河流域?yàn)槔?/p>

薛翠梅

(北票市蒙古營(yíng)水利服務(wù)站,遼寧 朝陽(yáng) 122101)

本文以大凌河為研究區(qū)域，利用土壤侵蝕方程模型，得出從實(shí)施大凌河整治工程和景觀綠化建設(shè)工程后土壤侵蝕的變化值，并以此為依據(jù)分別計(jì)算了水土保持生態(tài)補(bǔ)償主體方和客體方的消耗成本和獲得收益，進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償定量的計(jì)算，得到結(jié)論：整個(gè)大凌河流域的土壤保持總量是7.21×104t/a，土壤侵蝕模數(shù)是1473.3t/(km2·a)，客體方治理水土流失消耗的成本是20.12萬(wàn)元，因土壤侵蝕現(xiàn)象減弱而減少的遣棄荒廢土地和營(yíng)養(yǎng)元素所帶來(lái)的收益為38.46萬(wàn)元，主體方因減少淤泥和水體富營(yíng)養(yǎng)化所獲收益為76.22萬(wàn)元，大凌河流域人均所得補(bǔ)償大約是211.02—386.56元/a。

水土保持；生態(tài)補(bǔ)償；模型；計(jì)算；大凌河流域

目前，關(guān)于水土保持生態(tài)補(bǔ)償還沒(méi)有形成公認(rèn)的定義。水土保持生態(tài)補(bǔ)償是一種具有激勵(lì)作用，能夠協(xié)調(diào)各方面之間的利益關(guān)系，并對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行適度調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)手段。水土保持生態(tài)補(bǔ)償可以使水土流失現(xiàn)象得到較好的控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)利用。

水土流失現(xiàn)象是我國(guó)發(fā)展歷程中面臨的重要安全問(wèn)題，防止水土流失，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，是我國(guó)目前最為關(guān)鍵的任務(wù)。所以，針對(duì)水土保持生態(tài)補(bǔ)償進(jìn)行一系列的研究和探討是十分有理論和實(shí)踐價(jià)值的。目前，眾多學(xué)者針對(duì)生態(tài)補(bǔ)償進(jìn)行了一定的研究，研究成果較為豐富，但大多數(shù)的研究?jī)H是從生態(tài)補(bǔ)償?shù)亩x、因素和實(shí)現(xiàn)方法等宏觀角度進(jìn)行探索，但對(duì)如何科學(xué)合理的對(duì)水土保持生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算研究的較少，已有的研究也存在一些值得商榷之處。

針對(duì)水土保持生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯咳〉昧艘欢ǖ某晒?，但是在河流流域具有區(qū)域復(fù)雜性和水土流失的嚴(yán)重性時(shí)，如何建立一個(gè)較為科學(xué)、合理的生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算體系，進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償定量的計(jì)算仍是一個(gè)尚未解決的難題。本文以大凌河為研究區(qū)域，進(jìn)行了流域水土流失嚴(yán)重時(shí)生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算的研究。

1 研究?jī)?nèi)容

1.1 研究區(qū)概況

大凌河流域地理位置十分優(yōu)越，位于遼寧省的東南部，是遼寧省西部較為重要的河流之一，河流有三處發(fā)源地，途徑遼寧、內(nèi)蒙古、河北，后經(jīng)凌海市流入渤海，整個(gè)河流的匯水面積為2.35萬(wàn)km2，長(zhǎng)度為397km，年均徑流量為16.67億m3。流域所在區(qū)域?qū)儆诎敫珊怠霛駶?rùn)地區(qū)，降水量分配極不均勻，全年80%的降水量主要集中在7—8月，降水量分布極不均勻且降水形式多為暴雨或特大暴雨，極易引起洪水、滑坡等自然災(zāi)害的發(fā)生，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，土地資源不斷變少，并且一度使得大凌河成為遼寧省內(nèi)水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)。流域內(nèi)的草本植物主要有黃白草、白羊草、三芒草、火絨草等。采用人工種植的植被有油松、國(guó)槐、銀中楊等。該流域自從實(shí)施大凌河整治工程和景觀綠化建設(shè)工程后，已形成1000多畝人工綠化帶和12個(gè)園林景點(diǎn)。

1.2 土壤保持量的確定

土壤保持量是整個(gè)水土保持補(bǔ)償定量計(jì)算過(guò)程的前提，土壤保持量的準(zhǔn)確性將會(huì)影響生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算體系的科學(xué)合理性。通過(guò)計(jì)算大凌河整治工程和景觀綠化建設(shè)工程前后土壤侵蝕的變化值，可以為土壤保持量的確定提供計(jì)算依據(jù)。利用土壤侵蝕方程模型，經(jīng)一系列的計(jì)算分析得:整個(gè)大凌河流域的土壤保持總量是7.21萬(wàn)t/a，2005年大凌河流域的土壤侵蝕模數(shù)是3234.1t/(km2·a)，2016年大凌河流域的土壤侵蝕模數(shù)是1473.3t/(km2·a)。

2 成本效益評(píng)估

本文將大凌河流域的上下游作為補(bǔ)償定量計(jì)算的兩個(gè)考慮因子，上游河段能提供控制水土保持的效果，可以看作定量計(jì)算的客體，下游河段因客體的作用從而可以看成主體，即為補(bǔ)償定量計(jì)算主體。因?yàn)橥寥狼治g現(xiàn)象而造成的損失可以分成兩類：第一類主要為土地遣棄荒廢；第二類主要是淤泥和水體富營(yíng)養(yǎng)化。第一類即大凌河上游段的主體方，第二類指下游客體。隨著各項(xiàng)水土流失治理工作的展開(kāi)，土壤侵蝕現(xiàn)象得到控制，大凌河流域上下段都會(huì)因此而受益。

2.1 水土保持服務(wù)主體方的收益

2.1.1 減少遣棄荒廢土地帶來(lái)的收益

大凌河流域本身也能從水土保持中得到好處，因?yàn)殡S著土壤侵蝕現(xiàn)象得到控制，遣棄荒廢土地的數(shù)量減少，造成的損失相應(yīng)下降，由機(jī)會(huì)成本法計(jì)算公式得：

B1=SP×PL

(1)

SP=AP/(104×ρ×h)

(2)

式中B1—— 廢棄土地?cái)?shù)量減少帶來(lái)的價(jià)值，元；

SP—— 廢棄土地減少面積，hm2；

AP—— 土壤保持量，t/a；

PL—— 機(jī)會(huì)成本，元/a。

通過(guò)一系列的實(shí)地調(diào)查得出，大凌河流域耕種農(nóng)田收益為4280元/hm2，年均土壤保持量為7.21萬(wàn)t/a。

2.1.2 減少營(yíng)養(yǎng)元素?fù)p失帶來(lái)的收益

由于土壤侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)致耕地肥沃程度下降，營(yíng)養(yǎng)元素隨之流失。大凌河流域的土壤侵蝕現(xiàn)象得到有效控制，土地中農(nóng)民耕作農(nóng)作物使用的N、P等營(yíng)養(yǎng)元素得以存留。一般采用替代價(jià)格法來(lái)估算因土地侵蝕而造成的N、P元素流失的價(jià)值，即：

B2=Mi×Si×PFi

(3)

式中B2—— 營(yíng)養(yǎng)元素流失造成的價(jià)值損失，元；

Mi—— N、P等營(yíng)養(yǎng)元素的損失量，t；

St—— 折算系數(shù)；

PFi—— 購(gòu)買化肥價(jià)格。

為了測(cè)定N、P元素的總含量，試取大凌河流域表層的土壤作為樣品來(lái)測(cè)試，并將測(cè)量結(jié)果形成快鳥(niǎo)影像,見(jiàn)下圖。經(jīng)一系列計(jì)算得出：因土壤侵蝕現(xiàn)象得到有效控制而使得N、P營(yíng)養(yǎng)元素流失減少量分別為56.21t/a、21.17t/a，間接帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益為27.89萬(wàn)元/a。

2.2 水土保持服務(wù)客體方的收益

2.2.1 減少淤泥帶來(lái)的收益

據(jù)相關(guān)資料顯示，2005—2010年整個(gè)大凌河流域土壤侵蝕總量為6102.2萬(wàn)t/a，其中大凌河下游水庫(kù)的泥沙量為1712.4萬(wàn)t/a，河道段淤泥總量為2018萬(wàn)t/a。由此可以看出:在大凌河流域土壤侵蝕中28.1%的淤泥進(jìn)入到了大凌河下游的水庫(kù)，33.2%的淤泥進(jìn)入到下游的河道內(nèi)。通過(guò)計(jì)算公式可得出因淤泥減少而帶來(lái)的收益：

B3=Z×28.1%×PS1/ρ+Z×33.2%×PS2/ρ

(4)

式中Z—— 土壤侵蝕減少總量，t/a；

PS1—— 水庫(kù)淤泥清理費(fèi)用；

PS2—— 河道淤泥清理費(fèi)用。

通過(guò)計(jì)算，可得出減少淤泥所帶來(lái)的收益為30.21萬(wàn)元。

2.2.2 減少水體富營(yíng)養(yǎng)化帶來(lái)的收益

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土壤侵蝕現(xiàn)象會(huì)造成水資源污染，特別是當(dāng)大量N、P等營(yíng)養(yǎng)元素下沉至泥沙中，會(huì)造成大量水體富營(yíng)養(yǎng)化。采用防護(hù)費(fèi)用法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)損失的計(jì)算：

B4=ZN×PE1+ZS×PE2

(5)

式中B4—— 水體富營(yíng)養(yǎng)化造成的價(jià)值損失，元；

ZN—— N元素的總量；

ZS—— P元素的總量；

PEi—— 清理污染物所需要的費(fèi)用。

在大凌河流域土壤侵蝕中有28.1%的淤泥進(jìn)入到了大凌河下游的水庫(kù)，則表示進(jìn)入水庫(kù)的營(yíng)養(yǎng)元素總量為大凌河流域營(yíng)養(yǎng)元素保持總量的28.1%。經(jīng)上式計(jì)算得出，在整個(gè)水庫(kù)中N、P元素的年平均減少量為14.21t/a和4.78t/a，減少水體富營(yíng)養(yǎng)化帶來(lái)的收益為60.32萬(wàn)元。

3 生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

倘若大凌河流域水土流失現(xiàn)象能夠得到有效的治理，河流上下段都能從中獲得益處。將上游河段治理水土流失現(xiàn)象采取措施所消耗的成本設(shè)為CB1，將大凌河上游河段的居民從自身水土流失治理工作的收益設(shè)為B，B包括了因土壤侵蝕現(xiàn)象減弱而減少的遣棄荒廢土地(B1)和營(yíng)養(yǎng)元素(B2)所帶來(lái)的收益，大凌河上游河段收益成本比為a，則

a=(B1+B2)/CB1

(6)

對(duì)于大凌河下游河段來(lái)說(shuō)，因上游河段的土壤流失現(xiàn)象減小，以至下游河段的損失減少。將下游損失的減少看成因水土保持所帶來(lái)的收益b，包括減少淤泥(B3)和水體富營(yíng)養(yǎng)化(B4)帶來(lái)的收益，大凌河下游河段所需消耗的成本為CB2：

CB2=(B3+B4)/a

(7)

下游河段的收益受上游地區(qū)采取的水土流失治理措施影響較大，只有在上游得到有效治理的情況下，大凌河下游才會(huì)獲得收益。所以，大凌河流域下游河段對(duì)上游河段的水土保持生態(tài)補(bǔ)償?shù)淖钚≈祽?yīng)該為將上游河段治理水土流失現(xiàn)象所采取措施所消耗的成本CB1，補(bǔ)償值不會(huì)超過(guò)下游河段所得到收益值。若大凌河上游河段的居民從自身水土流失治理工作的收益為B小于下游河段的損失減少b，將生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)為[CB1，CB2]；若大于等于b，則生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為CB1。

大凌河上游河段治理水土流失現(xiàn)象所采取措施消耗的成本CB1=20.12萬(wàn)元/a，從自身水土流失治理工作的收益B=38.46萬(wàn)元/a，大凌河上游河段收益成本比?=1.91。水土保持所帶來(lái)的收益b=76.22萬(wàn)元/a，下游河段的所需消耗的成本為CB2=35.78萬(wàn)元/a。大凌河流域內(nèi)居民約為3200人，每人得到補(bǔ)償大約為211.02～386.56元/a。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以大凌河為研究區(qū)域，進(jìn)行了流域水土流失嚴(yán)重時(shí)生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算的研究。利用土壤侵蝕方程模型，得出從實(shí)施大凌河整治工程和景觀綠化建設(shè)工程后土壤侵蝕的變化值，并以此為根據(jù)分別計(jì)算了水土保持生態(tài)補(bǔ)償主體方和客體方的消耗成本和獲得收益，建立一個(gè)較為科學(xué)、合理的生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算體系，進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償定量的計(jì)算，得到結(jié)論：

a. 自從實(shí)施大凌河整治工程和景觀綠化建設(shè)工程后，整個(gè)大凌河流域的土壤保持總量是7.21萬(wàn)t/a，土壤侵蝕模數(shù)是1473.3t/(km2·a)。

b. 將市場(chǎng)價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本法和防護(hù)費(fèi)用法有效結(jié)合起來(lái)，將大凌河流域的上下游作為補(bǔ)償定量計(jì)算的兩個(gè)考慮因子，分別設(shè)為主體方和客體方，客體方治理水土流失現(xiàn)象消耗的成本為20.12萬(wàn)元，獲取收益為38.46萬(wàn)元，主體方所獲收益為76.22萬(wàn)元。根據(jù)生態(tài)補(bǔ)償定量計(jì)算體系得出大凌河流域人均所得補(bǔ)償大約為211.02～386.56元/a。

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Studyonthequantitativecalculationofsoilandwaterconservationecologicalcompensation：Liaoning Daling River basin as an example

XUE Cuimei

(BeipiaoMengguyingWaterConservancyServiceStation,Chaoyang122101,China)

In the paper, Daling River is regarded as a study area for obtaining the change value of soil erosion after implementation of Daling River control project and landscape greening construction project. The consumption cost and benefits of water and soil conservation ecological compensation subject and object are respectively calculated accordingly. Ecological compensation is quantitatively calculated. The following conclusion is obtained: total amount of soil and water conservation in the whole Daling River basin is 7.21×104t/a, the soil erosion modulus is 1473.3t/(km2·a), the cost for the object in governance of water loss and soil erosion phenomenon is 201200 yuan. The benefits from reduced wasteland and nutrients due to soil erosion phenomena weakening is 384.6 thousand yuan. The benefits of the subject from silt reduction and water body eutrophication is 762200 yuan. The per capita compensation in Daling River basin is about 211.02—386.56 yuan/a.

soil and water conservation; ecological compensation; model; calculation; Daling River basin

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.011.009

TV213

A

2096-0131(2017)011-0033-04

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