新型城镇化背景下耕地多功能价值测算及动态变化研究——以河北省定州市为例

赵 丽，张蓬涛，许 皞，张贵军，周亚鹏

伴随城镇化进程的快速推进和社会经济的高速发展，土地利用需求的多元化、层次性逐渐显化，人地矛盾更加突出，耕地总量呈现逐年减少态势［1］。耕地资源的重要性早已为公众所熟知，为遏制耕地面积的减少，中国政府相继制定了耕地占补平衡、土地用途管制、严格农转非审批、提高征地补偿标准等相关耕地保护制度［2］，但结果仍不容乐观［3］。 耕地资源不断流失的根本原因在于其显化的经济效益低下，在这种比较利益驱动下，使得耕地流向效益较高的其他用途，而耕地隐性的社会效益、生态效益常被忽略，从而使得耕地的价值被低估。耕地价值源于其功能，国内学者对于耕地的多功能性认识逐渐深入，在耕地多功能概念的解释［4，5］、耕地不同功能效益 ／价值的计算［6，7］、耕地多功能保护与管理［8，9］、耕地功能演变［10］等方面均取得了一定的成果，耕地功能也从生产单功能认识向生产功能、生态功能、社会功能等多功能认知迈进。这为耕地多功能价值核算提供了重要的理论基础，也为耕地保护制度的完善提供了有益参考。近年来，众多学者对耕地资源价值的核算进行了研究［11－14］，大部分学者都认同耕地价值由生产价值、社会保障价值和生态价值三者构成。生产价值的计算比较推崇的是收益还原法，也有采用土壤生产潜力法［15］、多因素综合评价法［16，17］、条件价值评估法（CVM）［18］等；社会保障价值多从社会保障与社会稳定两个方面进行考虑，具体方法多采用替代法，也有直接通过实地调查计算求得；生态价值则多采用谢高地等［19］生态系统服务价值成果进行修正后计算，也有采用市场价格法、机会成本法、影子工程法和替代法等对耕地所产生的大气调节功能价值、净化环境功能价值、土壤保持功能价值等分别计算后累加求得。

在对耕地资源价值的研究中，多以某一固定年份进行计算，鲜有针对区域不同年份耕地价值的动态变化进行研究。河北省定州市处于环京津、环渤海经济圈，近些年发展迅速，城镇化进程的快速推进和社会经济的高速发展，权衡经济建设、耕地保护与生态环境尤为重要。掌握耕地资源价值的动态变化，加强对耕地资源的保护，对于推进新型城镇化建设，实现城乡社会经济的可持续发展具有重要的意义。

1　研究区概况、数据来源与研究方法

1.1　研究区概况

定州市位于太行山东麓，华北平原西缘，河北省中部偏西，介于 38°14′－38°40′N，114°48′－115°15′E，面积1 275 km2。该市是河北省中部区域中心城市，处于省会石家庄市和保定市之间，隶属河北省人民政府直接管辖，下辖4个城区、16个镇、5个乡；京广铁路、107国道、京港澳高速南北纵贯，朔黄铁路横穿东西，交通便利；属温带－暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候，半湿润暖湿气候区，冬季寒冷干燥、少雪，春季多干热风，夏季高温、高湿、降水集中，秋季秋高气爽，年均日照 2 611.9h，年均气温为 12.4℃，年际间气温差异不大；地形平坦，地势较低，平均海拔43.6 m，土地肥沃，地下水资源丰富；2013年全市生产总值实现2 537 115万元，农林牧渔业总产值实现1 289 966万元，社会固定资产投资完成1 858 998万元，粮食播种面积98 417 hm2；年末总人口达到123.41万人，城镇居民人均可支配收入15 013元，农民人均纯收入9 402元。

1.2　数据来源

研究涉及的耕地面积、农业产值、人口、农业人口、乡村从业人口、农业从业人口、发放失业保险金人数与金额、居民收入、物价指数、农药和化肥使用量等数据来源于《定州统计年鉴》（2000－2013年）及《中国统计年鉴》（2000－2013年）；粮食总成本数据来源于全国农产品成本收益资料汇编 （2000－2013年）；一年期存款利率通过相关银行网站获取；其余数据资料通过相关参考文献整理而得。

1.3　研究方法

1.3.1耕地资源功能划分 耕地资源所具有的自然属性决定了耕地具有物质生产的基本功能，耕地作为人工－自然生态系统的一部分，不断进行着物质循环、能量流动和信息传递过程，该过程成为耕地各项服务功能的基础［9］。按目前中国实际情况来看，耕地除所具备的生产功能外，还兼具农民的基本生活、养老、医疗、就业以及保障国家粮食安全等功能，当然还有重要的气候调节、土壤保持、水源涵养等生态功能。

1.3.2耕地资源价值测算 根据上述耕地资源功能对其对应的耕地资源价值进行分别测算并求和即为耕地资源总价值。

式中，V为耕地资源总价值；VC为耕地资源生产功能价值；VS为耕地资源社会功能价值；VE为耕地资源生态功能价值。

1）耕地生产功能价值。耕地生产功能价值主要从耕地作为生产资料，从其产生的经济效益角度来计算其价值。结合耕地特点和参考相关文献［11］，这部分价值采用收益还原法进行计算，即耕地的生产功能价值为耕地预期年净收益与还原率的比值。

式中，VC为单位面积耕地生产功能价值；A为单位面积耕地年净收益；R为耕地还原率；S为单位面积农业产值；C为单位面积农产品总成本，为便于数据获取和计算，农业总成本此处取小麦、玉米、大豆3种粮食单位面积总成本计算，具体是根据全国3种粮食单位面积总成本折算求得，具体公式为：

式中，C′为全国3种粮食单位面积总成本；Ke为河北省3种粮食单位面积总成本与全国3种粮食单位面积总成本的比值，根据不同年份河北省3种粮食单位面积总成本与全国3种粮食单位面积总成本对比分析，取值 0.88。

本着简化和可操作的原则，本研究中耕地还原率参照 林英 彦［20］和 周小 萍 等［21］的 实 质 利 率 基 本 公式，结合中国实际情况进行修正，修正后公式为：

式中，B为一年期存款利率；I为同年期物价指数；d为农业税税率。研究中B取2013年末一年期银行存款利率3%，I取2000－2014年农产品生产资料价格指数几何平均值104.25%，d取0，代入公式（4），可得 R 为 2.88%。

2）耕地生态功能价值。耕地的生态功能体现在耕地在整个生产过程中所提供的大气调节、水源涵养、水土保持等功能，但需注意的是由于近些年人们对耕地的投入增加和技术条件的变化，在利用耕地过程中，农药、化肥、地膜等的使用虽在粮食增产方面做出了贡献，但对生态环境带来了不可忽略的负向影响。

耕地生态功能价值测算采用谢高地等［19］计算出的中国耕地生态系统服务价值进行修正，为避免重复计算，扣除掉产品供给和原材料供给（这两项已在生产功能价值中体现）。由于这个值是全国平均值，各地由于自然条件的不同而有差异，因此需进行区域修正，采用王万茂等［22］研究中耕地生态系统潜在经济产量进行修正。除进行耕地生产能力修正外，生态条件的支付意愿和保护意识往往与其经济发展水平呈正相关［16，23］，经济水平越发达的地区对生态环境的要求越高，支付意愿也更强烈，因此在上述基础上进行经济水平修正。另外，谢高地等［19］计算的中国大陆耕地生态系统服务价值中未考虑耕地所产生的负向影响。本研究在此基础上扣减掉由于使用耕地所带来的农药、化肥等价值损失 （根据历年统计数据，定州市地膜覆盖面积占耕地总面积的2%～4%，所占面积较小，故地膜污染价值损失在此忽略）。农药成本、化肥成本计算参考相关文献资料［24－26］数据，获取单位农药、化肥投入产生的环境成本参数，将其乘以相应年份的农药、化肥投入量，然后除以相应年份的耕地面积求得。具体公式为：

式中，VE为单位面积耕地生态功能价值；k为修正系数（用物价指数进行修正）；Pa为2002年中国耕地生态服务价值均值（5 140.9 元 ／hm2）；yi为研究区耕地生态系统的潜在经济产量（11.1 t／hm2）；y¯是全国一级耕地生态系统单位面积平均潜在经济产量（10.69 t／hm2）；gi为地区人均 GDP； g¯为全国 人均GDP；Eb为单位面积农药价值损失；Ef为单位面积化肥价值损失；R为耕地还原率。

3）耕地社会功能价值。耕地社会功能价值包括耕地的社会保障功能价值和耕地的社会稳定功能价值。

式中，VS为耕地社会功能价值；VS1为耕地社会保障功能价值；VS2为耕地社会稳定功能价值。

其中，社会保障功能价值主要体现在农民层面上，包括农民的基本生活、养老、医疗和就业等社会功能。虽然目前有新农合医疗保险，但不足以体现耕地的社会保障价值，故该部分价值通过替代法计算，即参照国家为城镇居民提供的养老、医疗和失业保险金，考虑到农村与城镇居民消费水平的差异，用农村居民与城镇居民的人均可支配收入比进行修正，再用土地还原利率将其还原来测算耕地对农户的保障价值［14］。 具体公式为：

式中，VS1为单位面积耕地社会保障功能价值；Er为政府为城镇居民提供的养老保险金；Em为政府为城镇居民提供的医疗保险金；Ej为政府为城镇居民提供的失业保险金 （失业保险金按全年发放的失业保险金额计算，人数按全年发放失业保险金人数进行计算）；Ki为农村居民与城镇居民的人均可支配收入比值；Nf为农业人口数；S为地区耕地面积；R为耕地还原率。

社会稳定功能主要体现在国家层面上，耕地提供了粮食安全保障功能，体现了其社会稳定价值［27］。该价值可通过替代法进行计算，即通过国家为保护耕地数量质量所投入的费用或占用耕地需付出的代价进行计算。按照目前的国家政策，主要包括耕地占用税、新增建设用地有偿使用费、耕地开垦费等相关费用。其他相关费用中包括灾毁耕地的复垦费用、基本农田指示牌费用以及耕地的遥感动态监测费用等，根据参考文献［28］，该项费用较低，仅为 0.008 元／m2，故此费用忽略不计。

式中，VS2为粮食安全保障价值；To为耕地占用税；Tp为新增建设用地有偿使用费；Tc为耕地开垦费。根据国家相关政策条例，定州市耕地占用税在2000－2007 年为 10 元／m2，2008－2013 年为 25 元／m2；新增建设用地有偿使用费为24元／m2；耕地开垦费为 10 元 ／m2。

2　结果与分析

2.1　定州市耕地价值变化分析

经计算，定州市单位面积耕地价值在2000－2013年总体呈增加趋势（表1），其中，单位面积耕地价值从 2000年的 202.19万元／hm2增加至 2013的446.07 万元／hm2， 增加值 达 243.88 万元／hm2，较2000 年增长 120.62%，年均增长率达 6.28%；耕地价值从2000年的1 651.35亿元增加至 2013年的3 857.23 亿元，增加了 2 205.88 亿元，较 2000 年增长133.58%，年均增长率达6.74%。尤其自 2009年以来，单位面积耕地价值和耕地总价值增长额度明显提升，2009－2013年单位面积耕地价值和耕地总价值分别增加 143.03 万元／hm2和 1 234.02 亿元，其增长额度分别占2000－2013年单位面积耕地价值和耕地总价值总增加值的58.64%和55.94%。表明随社会经济的快速发展和城镇化进程的推进，耕地的重要性也在凸显，其中耕地资源的合理利用与保护尤为重要。

表1　定州市2000-2013年单位面积耕地价值和耕地总价值

从耕地价值构成来看（图1），定州市2000－2013年生产功能价值所占比例基本在60%左右，社会功能价值在35%左右，生态功能价值基本在5%左右，三者所占比例相对稳定。换句话讲，定州市耕地显性价值占耕地总价值的60%左右，隐性价值占耕地总价值的40%左右，这40%的价值在耕地的实际使用中是常常被忽略的部分，因此也在一定程度上使得耕地资源交换成本较低，补偿标准较低，从而造成耕地资源的大量流失。

图1　定州市2000-2013年耕地价值构成

2.2　耕地生产功能价值

经计算，定州市2000－2013年单位面积耕地生产功能价值与总价值总体是上升的，单位面积耕地生产功能价值由2000年的113.22万元／hm2上升至2013 年的 280.05 万元／hm2，年均增长 12.83 万元／hm2，年均增长率为7.29%；生产功能总价值由2000年的924.74亿元增加至 2013年的 2 421.65亿元，年均增长 115.15 亿元，年均增长率为 7.21%（表 1）。

数据显示定州市2000－2013年单位面积农业产值、粮食成本均呈总体增加的趋势，从变化率曲线来看（图2），单位面积农业产值与纯收益曲线呈高度一致，其中在2002年和2008年增长缓慢，且在2008年年增长率出现负值，与此对应的单位面积粮食成本年增长率曲线在2002年和2008年增长明显。2002年主要受中国加入世贸组织影响，农产品价格在一定程度上受到影响，单位面积农业产值较2001年增长仅为0.70%，与此同时，单位面积粮食成本增长达5.64%。2008年受国际金融危机影响，使得当年农产品价格较往年下降严重，农业产值明显降低，而粮食成本明显上升，较2007年每公顷农业产值减少1 000元，而粮食成本相应增加1 074元。由于生产资料的投入集中在上半年，金融危机还尚未充分显现，从当年的农业生产资料价格指数高达120.3，种植业价格指数为108.4可以验证。耕地生产价值受国际国内经济背景影响较为突出，因此大环境对耕地价值的影响不容忽视。

图2　定州市2000-2013年单位面积农业产值、粮食成本与纯收益的年变化率

2.3　耕地生态功能价值

经计算，定州市耕地生态功能价值在2000－2013年呈波动变化（表1），其中，单位面积耕地生态功能价值在 2000 年为 11.26 万元 ／hm2，2013 为10.96 万元 ／hm2，年均减少 200 元／hm2，年均变化率为0.21%；耕地生态功能总价值2000年为91.98亿元，2013 年为 94.77 亿元，年均增加 0.21 亿元，年均变化率为 0.23%。

从数值上看，定州市耕地生态功能价值在2000－2013 年总体变化不大， 在 2000、2001、2004、2006、2007、2009、2012年单位面积耕地生态功能价值均有不同程度的下降，呈现出较大的波动性，主要受定州市人均GDP与全国人均GDP比值波动的变化影响以及农药化肥投入量的影响。

由于定州市人均GDP与全国人均GDP的差值在2000－2013年有逐年增大趋势，致使两者的比值逐年降低，由2000年的 0.69降至 2013年的 0.50（图3）。从支付意愿角度来看，定州市的生态价值支付意愿远低于全国平均水平并呈逐年降低趋势，在一定程度上说明定州市的经济发展水平与全国的平均发展水平的差距在拉大。由于此因素的影响，拉低了定州市单位面积耕地生态价值。

从农药和化肥的使用量来看（图4），单位面积农药使用量在 2005 年达到峰值 20.58 kg／hm2，之后单位面积农药使用量开始下降，至2013年该值为15.62 kg／hm2；单位面积化肥使用量在 2000－2013 年呈稳定增长趋势，由2000年的702.47 kg／hm2增长至 2013 年的 829.24 kg／hm2，年均增长 9.75 kg／hm2。农药化肥投入量的波动变化影响其环境成本的波动变化。国家对农药化肥的投入重视程度在提高，尤其在2005年国家对农作物的农药残留做了相关规定，严格控制农药的投入量。

图3　2000-2013年定州市人均GDP与全国的人均GDP

图4　定州市2000-2013年单位面积农药与化肥投入量

2.4　耕地社会功能价值

经计算，定州市单位面积耕地社会功能价值和社会功能总价值在2000－2013年呈总体增加趋势（表1），其中，单位面积耕地社会功能价值从2000年的 77.70 万元／hm2增加至 2013 的 155.06 万元／hm2，增加值达 77.36 万元／hm2， 较 2000 年增长 99.56%，年均增长率达5.46%；耕地社会功能总价值从2000年的 634.63亿元增加至2013年的 1 340.81亿元，增加值达706.18亿元，较2000年增长111.27%，年均增长率达5.92%。

耕地社会功能价值增加幅度较大，与近些年物价水平上涨，人民的生活成本增加，国家提高人民生活保障标准有直接关系，统计数据分析显示，中国人均养老支出由 2000年的 1 553.53元／人上升至2013年的6 151.36元／人，人均失业支出、人均医疗支出也分别由 2000 年的 118.56、328.76 元 ／人上升至 2013 年的 323.81、1 191.64 元／人，3 项支出总和2013年较2000年增长283.18%。居民整体生活保障的提高意味着耕地担当的农民社会保障功能更加突出，其中养老保障为重中之重，占社会保障总价值的70%～80%，其次为医疗保障占比在14%～24%，失业保障基本维持在4%～7%（图5）。

式（9）中N为批量样本数量。采用随机梯度下降算法分阶段训练可以使模型收敛。训练时，超参数设置如下，N为32，初始化学习率为0.01，L2正则化系数为0.005。

图5　定州市2000-2013年养老、失业、医疗占社会保障价值比例

在2000－2013年定州市社会功能价值中，社会保障功能价值与粮食安全功能价值所占比例相当，两者的比例前者均值为49.78%，后者为50.22%。在2000年，社会保障功能价值比例为43.37%，粮食安全价值比例为56.63%；至2013年，社会保障功能价值比例上升至61.95%，粮食安全价值比例下降为38.05%。社会保障功能价值比例在上升，相应的粮食安全价值比例相应下降，当然这与两者的算法有直接的关系，但也从另一层面反映出耕地对于农民的重要程度，同时国家对耕地保护的重视程度还有待进一步提高。

3　结论

本研究从耕地的生产、社会、生态功能3方面构建耕地价值体系，并通过耕地资源价值测算模型对定州市2000－2013年耕地价值进行测算，结果表明：

1）定州市耕地价值在2000－2013年呈逐年增长趋势，至2013年单位面积耕地价值达到446.07万元／hm2，耕地总价值达到 3 857.23亿元。单位面积耕地价值年均增长率达6.28%，耕地总价值年均增长率达 6.74%。

2）从耕地价值构成来看，定州市2000－2013年生产功能价值所占比例基本在60%左右，社会功能价值在35%左右，生态功能价值基本在5%左右，三者所占比例相对稳定。40%左右的耕地价值在实际利用中常被忽略。

3）在2000－2013年定州市耕地经济价值总体上升，受国际经济影响，在2008年出现一定程度的波动。受社会经济发展、人民生活水平和物价水平等因素影响，耕地社会价值增长幅度较大，其中社会保障价值和粮食安全价值两者的比例占社会总价值的比例基本相当。在耕地社会保障价值中，养老保障占比在70%～80%，医疗保障占比在14%～24%，失业保障基本维持在4%～7%。

4）耕地生态价值测算中综合考虑了利用耕地过程所带来的生态正负影响，由于定州市近几年农药、化肥使用量的增加，使得其环境成本增加，带来了相应的环境负效应；另外由于考虑经济水平与生态环境支付意愿的正相关性，引入经济修正系数（地区人均GDP与全国人均GDP的比值），主要受上述两种情况影响，定州市2000－2013年耕地生态价值有动态下降趋势，应引起足够的重视。

耕地资源价值的构成与完善以及耕地价值的合理测算对于耕地占用补偿和耕地保护具有重要的指导作用，而对研究区耕地价值的动态变化研究能够更深入的了解其变化趋势，并找到其变化原因，可为研究区耕地的未来利用及政策支持提供积极的引导作用。

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