潘昊能,杨小雄,林耀奔
(广西师范学院国土资源与测绘学院,广西 南宁 530001)
耕地作为一种十分稀缺的资源,在我国有着举足轻重的地位。我国实行着世界上最为严格的耕地保护制度,但耕地资源数量减少、质量下降的现象仍然不断加剧[1],这与我国“切实保护耕地”的基本国策相违背,直接对我国的粮食安全乃至国家安全造成了严重威胁。耕地资源的物质价值包括经济价值、社会价值和生态价值这3个方面,长期以来,有关学者对耕地的综合价值核算以及某一类价值进行了大量的研究,但对于耕地生态价值的核算一直是耕地价值核算的难点。钦州市位于广西北部湾经济区的核心地带,随着国家西部大开发战略的深入实施,钦州市的经济高速发展,人地矛盾也日益严峻。基于此,测算该区域耕地资源的生态价值将有助于其农业经济的可持续发展,同时,在公众环保意识日益加强的当今社会,准确评估耕地的生态资源价值也就显得越来越重要。
钦州市位于广西壮族自治区南部沿海,东与北海市和玉林市接壤,西与防城港市相接,南临钦州湾,北与南宁市相邻。全市土地总面积1.09×106hm2,现辖2 县4 区,即灵山县、浦北县、钦南区、钦北区、钦州港经济开发区和钦城管理区。2013年,钦州市总人口为396.52 万人,地区生产总值753.7 亿元,财政收入136.1 亿元,综合经济实力处于全区中游水平。耕地面积213 273.25 hm2,人均耕地面积0.054 hm2,人均耕地资源远低于全国人均耕地水平。地形以丘陵为主,也存在一些面积较为狭小的冲积平原以及少量山地。气候主要属亚热带海洋性季风气候,年均气温22.1~23.2 ℃,无霜期350 d 左右,全年总日照1 403~1 660 h,全市各地年降水量2 183.6~2 684.0 mm。钦州市处于高温多雨区,水资源丰富,日照时间长,适于农作物生长,四季皆可种植。由于良好的气候和地形条件,钦州市逐步形成了以水稻为主的一套水田耕作制度,水稻一般一年两熟,农业生产具有良好的发展前景。
钦州市耕地资源生态价值核算的相关数据来自2010~2013年《广西统计年鉴》、《钦州市土地利用总体规划(2006~2020年)》、《钦州市土地志》、2010~2014年钦州市政府工作报告、钦州市政府网、钦州市农业信息网。
目前较为常用的几种生态价值评估方法有:机会成本法、费用支出法、市场价值法、影子工程法、旅行费用法、条件价值法和以及固碳制氧法等[2-8]。在整个农用地生态系统中,地上农作物源源不断地吸收有害气体以减少温室效应,这对于调节大气中的CO2起关键作用。一直以来由CO2气体造成的温室效应而使全球气候变暖是人类关注的热点,因此研究农作物对CO2的吸收更具意义[9]。鉴于农作物固定CO2以及释放O2的生态功能显著,此外,通过对以上多种常用的生态价值评估方法对比研究可知固碳制氧法的可操作性较强,具有一定的可行性。因此,研究利用地上农作物固定CO2与释放O2所产生的生态效益来评估农用地的主要生态价值。农用地生态价值核算的具体步骤如下:
(1)根据不同的农作物品种和土壤质地选择适宜的绿色光合植物来计算单位面积年固碳量、年制氧量
基于以上光合作用反应式可推算出绿色光合植物吸收264 g 二氧化碳,可以释放192 g 氧气,生成180 g 碳水化合物。即植物体每积累1 g 干物质要吸收1.47 g 二氧化碳,同时释放1.07 g 氧气[8]。利用光合作用反应式再结合该区域单位面积农作物的净产量可计算出研究区单位面积农用地大致的年固碳量以及年制氧量。
(2)根据光合作用反应式得到的单位面积农用地的年固碳量核算年固碳价值
计算单位面积农作物固定CO2的价值可以采用碳税法和造林成本法2种方法。碳税法是指根据固碳量及碳税率来测算农作物固碳价格。通常采用瑞典的碳税率0.15 美元/kg 碳为标准,按2013年兑美元的平均汇率6.193 2,折合人民币0.93 元/kg 作为碳税率;造林成本法是指与农作物吸收大气中的CO2产生同样效果所需要的造林费用作为农作物固碳价值。我国的造林成本费用一般是采用240.03 元/m3即260.9 元/t碳的固碳率来计算。
式中,P固碳为单位面积农用地年固碳价值;Qc为单位面积农用地年固碳量;Fc为造林的固碳率;Tc为碳税率。
(3)根据光合作用反应式得到的单位面积农用地的年制氧量计算年制氧价值
采用造林成木法与工业制氧法2种方法计算年制氧量。造林成本法一般采用造林成本240.03 元/m3,折合352.93 元/t 氧的制氧率计算;工业制氧法是用当时工业氧的价格作为制氧率来计算农作物制氧价值,本研究是以当前工业氧气批发价0.7 元/kg 作为制氧率。
式中,P制氧为单位面积农用地年制氧价值;Qo为单位面积农用地年制氧量;Io为工业制氧的制氧率;Fo为造林的制氧率。
(4)由以上的计算步骤得出的单位面积年农作物固碳价值和年制氧价值以一定的还原利率计算农用地生态价值:
式中,P1为单位面积农用地生态价值;P固碳为单位面积农用地年固碳价格;P制氧为单位面积农用地年制氧价格;r 为还原利率,一般采用同期银行一年期定期存款利率。
根据钦州市的实际情况,耕地主要包括水田、旱地、水浇地3种类型。2013年,钦州市耕地约有213 273.25 hm2,其中,水田面积为129 324.63 hm2,占耕地面积的60.64%;旱地面积为83 868.58 hm2,占耕地面积的39.32%;水浇地仅有80.04 hm2,占耕地面积的0.04%(图1)。从图1 中可看出,水田面积占据的比重较大,在水田这一利用类型中,主要是以种植水稻为主,因而研究以一年两熟早晚稻作为标准农作物,求得的水田的生态价值可以看作研究区耕地的生态价值。只对耕地生态价值中最主要的部分进行测算,另外,对钦州市不进行核算单元分区,只核算区域内单位面积的耕地平均价值。
图1 钦州市耕地主要类型及所占比例
按照前文确定的耕地生态价值的测算方法——固碳制氧法,钦州市耕地资源生态价值的测算过程如下:
(1)价值核算基准时点
根据价值核算目的及所掌握资料情况,确定价值核算基准日为:2013年6月30日。
(2)由光合作用反应式计算单位面积年固碳量、年制氧量
以2013年钦州市一年两熟早晚稻作为标准农作物,早稻产量5 677.05 kg/ hm2,晚稻产量5 645.25 kg/ hm2,早晚稻总产量11 322.30 kg/ hm2可视为农作物干重值。根据公式(1)计算得到单位面积水稻年固碳量、年制氧量,钦州市农作物CO2吸收量和O2释放量分别为16 643.78 和12 114.86 kg/ hm2。
(3)单位面积水田年固碳价值与年制氧价值的核算
①核算单位面积水田年固碳价值
本研究利用碳税法计算年固碳价格,采用前文提到的瑞典的碳税率为标准。根据公式(2)求出钦州市单位面积水稻固碳价值为15 478.72 元/ hm2。
②核算单位面积水田年制氧价值
运用工业制氧法求年制氧价格,依据公式(3)得到钦州市单位面积水稻的制氧价值为8 480.40 元/ hm2。
(4)还原利率的确定
还原利率采用同期银行一年期的定期存款利率即r=3.00%计算。
(5)单位面积水田价值测算
由上述的测算步骤,依据公式(4)求得最终的水田生态价值为798 637.33 元/hm2,水田的生态价值在本研究中可视为耕地的生态价值。
利用固碳制氧法对广西钦州市2013年耕地资源的生态价值进行了评估,根据该方法的具体步骤可测算出钦州市2013年水田的生态价值为798 637.33 元/hm2,是每公顷水田种植水稻一年吸收CO2、释放O2所产生的生态效益,在该区域可作为耕地的生态价值。从估算结果可看出,耕地中蕴含着巨大的生态价值,长期以来一直为人类所忽略,将固碳制氧法用于耕地生态价值的核算中,揭示了耕地所存在的隐形价值,还原了耕地的真实价格。如果能将这部分价值纳入耕地的总价值中,才能从根本上扭转不合理利用耕地的局面,抑制建设用地不断占有耕地的现象。基于此,结合钦州市耕地资源的利用现状和生态环境实际,必须站在可持续发展的高度上合理利用耕地,对耕地的全部价值进行准确评估,尤其是重视耕地的生态价值,才能有效打击不合理的耕地利用行为,避免耕地的生态功能价值在耕地转用中流失,真正实现耕地资源的可持续利用。
对于耕地生态价值评估的探讨一直是学术界研究的重点,当前虽然在这方面已取得了很大的进步,但由于生态价值本身的影响因素复杂多样且多难以定量,因此对于耕地生态价值的核算仍具有一定的难度,而固碳制氧法由于其理论的科学性及实践的易操作性不失为一种理想的选择。本文仅对耕地吸收CO2和释放O2的生态功能价值进行核算,对其所具有的其他生态价值的核算方法还有待深入探讨。将耕地态价值的评估成果应用于实践,使耕地生态价值观念更深入人心,可为协调地区经济发展和耕地保护的现实矛盾提供重要的决策依据。
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