张峰 王彦武 陈爱华等
为了探索标准梯田综合服务功能价值评估方法和思路,进而发掘标准梯田的生产、生活、生态功能价值潜力,从标准梯田的生态功能、生产功能、生活功能3个方面选择产品供给、土壤肥力保持、水土保持、土壤水分涵养、社会保障、休闲娱乐、人文景观旅游等7项功能价值指标,运用机会成本法、价格替代法和市场价值法等,对中国第一个梯田化模范县庄浪县标准梯田的综合服务功能价值进行了量化评估。结果表明:庄浪县标准梯田的综合服务功能总价值为148628.20元/(hm2·a),各功能价值指标大小顺序为土壤肥力保持>产品供给>土壤水分涵养>休闲娱乐>社会保障>水土保持>人文景观旅游;庄浪县标准梯田的生态服务功能价值为105635.16元/(hm2·a),占综合服务功能总价值的71.07%;庄浪县标准梯田的生产服务功能价值为38291.01元/(hm2·a),占综合服务功能总价值的25.76%,仅是标准梯田综合服务价值的一小部分,可通過改变种植方式和土地利用类型,选择高附加值的经济作物,进一步提升其生产服务功能价值;庄浪县标准梯田的生活服务功能价值为4702.03元/(hm2·a),仅占综合服务功能总价值的3.17%,生活服务功能的开发利用水平还较低,未来开发利用的潜力较大。
关键词:标准梯田;综合服务功能;生态功能;生产功能;生活功能;价值评估;庄浪县中图分类号:S157.3+1;S181.6
文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2022.03.020
引用格式:张峰,王彦武,陈爱华,等.庄浪县标准梯田综合服务功能价值评估[J].人民黄河,2022,44(3):103-107.
甘肃省地处我国西北内陆,全省86个县(区)中有67个属于旱作农业区,坡耕地占全省耕地面积的70%[1],而坡耕地和低标准梯田分布区域水土流失严重,生产条件落后,群众生活困难,生存环境恶劣,普遍存在“种地难、饮水难、行路难、增收难”的问题。标准梯田建设不仅可以有效防治水土流失、减少入黄泥沙、改善当地生态环境,而且可以保持土壤养分,使耕地提质增效,增强粮食生产和保障能力。近年来,学术界对森林、草地、荒漠、湿地、河流等的生态功能价值开展了评估研究[2-6],对矿区、水库等生产建设项目的生态功能价值研究也有所报道[7-8],对农田生态功能价值和梯田生态系统服务价值的研究已受到关注[9-11],但对黄土区标准梯田价值研究侧重的是生态功能,对于生产和生活功能的综合评价研究不足。为了巩固坡改梯和标准梯田建设成果,最大限度发挥标准梯田综合服务功能价值,需要对标准梯田综合服务功能的价值进行评估,进而发掘标准梯田的生产、生活、生态功能价值潜力。为此,笔者运用机会成本法、价格替代法、影子工程法和市场价值法等,建立标准梯田价值量化评估方法与模型,对庄浪县标准梯田的综合服务功能价值进行了评估,以期探索标准梯田综合服务功能价值评估的方法和思路。
1研究区概况
庄浪县地处甘肃省中东部,属黄土高原黄土丘陵沟壑区第三副区,土壤主要是黄绵土和黑垆土,海拔在1405~2857m之间,属典型的大陆性季风气候区,降水时空分布不均,多年平均降水量528mm、水面蒸发量1312mm、气温8.5℃、无霜期165d;全县土地总面积1553km2,辖18个乡镇293个村,总人口45.38万人,其中农业人口40.73万人。庄浪县于1998年被水利部命名为第一个“中国梯田化模范县”,截至2019年末梯田面积达6.54万hm2,约占农作物播种面积8.26万hm2的79%,主要发展梯田果园、优质果蔬基地和种植玉米、马铃薯、冬小麦等农作物,其中梯田果品、梯田洋芋、梯田优质牧草等特色产业面积4.4万hm2,特色产业年收入达4.68亿元,梯田特色产业已发展成为农民增收的重要途径[12]。2019年庄浪县生产总值63.65亿元,其中第一产业22.60亿元、第二产业5.83亿元、第三产业35.22亿元。
2研究方法
2.1数据资料来源本研究所用土壤养分数据为2019年试验点实测数据,农经作物产量数据为近几年调查、监测和大田测产数据,肥料价格、农经作物和秸秆的单价数据通过市场调查和政府统计数据获得,农经作物播种面积、农村居民最低生活保障标准、梯田纪念馆和文化馆收入等数据来源于《庄浪统计年鉴》《庄浪年鉴》等,淤地坝库容建造成本由庄浪县32座大中型骨干坝的设计、建设资料和调查资料分析得出,草谷比、秸秆可收集利用系数、降雨侵蚀力、土壤可蚀性因子、坡度因子、坡长因子、作物覆盖因子、生态系统服务功能价值基础当量等的取值借鉴已有研究成果。
2.2土壤样品采集与分析
在庄浪县标准梯田分布区选择种植面积较大的小麦、玉米、马铃薯和苹果4种代表性作物,分别设立标准样地进行土壤取样检测和大田测产,每种作物设立3块标准样地,每块标准样地尺寸为5m×20m,在每块标准样地沿X形线路选择5个点进行多点混合采样,每个采样点按0~10cm和10~20cm分2层取样,测定土壤化学性质指标;同时,用环刀在各层取原状土,测定其物理性质指标。土壤含水量和容重的测定采用烘干法和环刀法,土壤有机质含量测定采用重铬酸钾氧化法,速效氮含量测定采用碱解扩散法,速效磷含量测定采用碳酸氢钠法,速效钾含量测定采用NH4OAc浸提-火焰光度计法。
2.3评估方法
根据庄浪县标准梯田生态系统的具体情况,结合前人的研究结果,从标准梯田的生态功能、生产功能、生活功能3个方面选择产品供给、土壤肥力保持、水土保持、土壤水分涵养、社会保障、休闲娱乐、人文景观旅游等7项功能价值指标进行评估,各指标量化方法见表1。
(1)产品供给价值。梯田可为人类提供粮食、果品、蔬菜、油料、纤维等丰富的初级农产品,同时随着中国农村循环经济的发展,以作物秸秆为主的农副产品逐渐成为农村副业生产的一部分,因此标准梯田的产品供给价值由初级农产品的价值和农作物秸秆的价值两部分组成,采用市场价值法和成果参数法建立价值量计算公式:
3结果与分析
(1)产品供给价值。本文选择庄浪县标准梯田大面积种植的主要农经作物小麦、玉米、马铃薯和苹果(盛果期)进行价值评估。其中农作物秸秆价值计算时,草谷比和秸秆可收集利用系数的确定是关键,庄浪县标准梯田播种的小麦主要采用机械收割、玉米则都是人工收割,参照毕于运等[16]的研究成果,本研究对小麦和玉米的草谷比分别取1.1和1.2、秸秆可收集利用系数分别取0.61和0.90。按照上述方法计算的庄浪县标准梯田主要农产品和秸秆价值见表2。根据《庄浪统计年鉴》(2016年),庄浪县小麦、玉米、马铃薯和优质苹果面积占比分别为31.29%、20.84%、42.4%和5.47%,加权平均后研究区标准梯田农产品和秸秆的价值分别为37018.71元/(hm2·a)和1272.30元/(hm2·a),产品供给总价值为38291.01元/(hm2·a)。
(2)土壤肥力保持价值。根据实测的庄浪县标准梯田表层土壤中各养分的含量和上述方法,计算的标准梯田土壤肥力保持价值为80826.11元/(hm2·a)(见表3),其中保持有机质的价值最高。
(3)水土保持价值。参照穆兴民等[17]的研究成果,庄浪县降雨侵蚀力R值取1437(MJ·mm)/(hm2·h·a);标准梯田和坡耕地的坡度分别取0.5°和20°,参照Liu等[18]提出的坡度因子计算方法,得到坡耕地和标准梯田(即坡改梯前后)的坡度因子分别为6.53和0.12;参照张岩等[19]的研究成果,标准梯田和坡耕地的作物覆盖因子分别取0.38和0.49;参照Liu等[20]的研究成果,标准梯田和坡耕地的坡长因子分别取0.20和0.50;参照高海东等[21]的研究成果,标准梯田和坡耕地的土壤可蚀性因子分别取0.041、0.036(t·hm2·h)/(hm2·MJ·mm),水土保持措施因子分别取0.10和1.00。按照上述方法,计算的标准梯田年均保持土壤量为82.71t/(hm2·a)。通过调查研究区4种作物的产量和产值,标准梯田单位面积多年平均收益取28800元/(hm2·a),据此计算的庄浪县标准梯田水土保持功能价值为930.48元/(hm2·a)。
(4)土壤水分涵养价值。根据调查的庄浪县32座大中型骨干坝淤积库容和投资,计算的淤地坝单位库容建造成本为29.56元/m3。标准梯田表层土壤厚度采用0.2m,根据土壤容重计算的土壤饱和含水量约为40.39%。按照上述计算方法,得出标准梯田每年的土壤水分涵养价值为23878.57元/(hm2·a)。
(5)社会保障价值。据吕洋洋等[22]的研究结果,在农业机械化程度为0时,平均每个农村劳动力可负担的耕地面积为1.45hm2;而据谭海明[23]研究,在丘冈、山丘地区劳均可负担耕地面积为0.40hm2。本研究取二者的平均值,即劳均可负担耕种标准梯田0.93hm2/人。据《庄浪年鉴》(2017年),农村居民最低生活保障标准为1875元/(人·a)。按照上述方法,计算的庄浪县标准梯田的社会保障价值为2016.13元/(hm2·a)。
(6)休闲娱乐价值。参照谢高地等[14]提出的生态系统服务功能价值当量表,取单位面积旱地休闲娱乐功能价值當量为0.06,单位面积旱地食物生产服务功能价值当量为0.85。按照上述方法,计算的庄浪县标准梯田休闲娱乐功能价值为2613.09元/(hm2·a)。
(7)人文景观旅游价值。庄浪县梯田旅游产业尚未开发,可收集利用的数据资料有限,用中国梯田化模范县纪念馆和庄浪县文化馆的总收入代替旅行总费用和人文景观培训宣传政府补贴费用。据《庄浪统计年鉴》(2016年),中国梯田化模范县纪念馆和庄浪县文化馆2016年的总收入为430.3万元,当年全县水平梯田有5.91万hm2,据此计算,庄浪县标准梯田的人文景观旅游价值为72.81元/(hm2·a)。
(8)标准梯田综合服务功能总价值。对上述庄浪县标准梯田的7项服务功能价值进行汇总,得到其综合服务功能总价值为148628.20元/(hm2·a),其中:生态服务功能的价值为105635.16元/(hm2·a),占综合服务功能总价值的71.07%,表明庄浪县标准梯田的生态服务功能价值最大,对改善当地的生态环境作用显著;生产服务功能的价值为38291.01元/(hm2·a),占综合服务功能总价值的25.76%,表明生产服务功能价值仅仅是标准梯田综合服务价值的一小部分;生活服务功能的价值为4702.03元/(hm2·a),仅占综合服务功能总价值的3.17%,表明庄浪县标准梯田生活服务功能的开发利用水平还较低,其开发利用潜力较大。上述7项服务功能价值指标的大小顺序为土壤肥力保持>产品供给>土壤水分涵养>休闲娱乐>社会保障>水土保持>人文景观旅游,说明土壤肥力保持是标准梯田的首要价值指标,而产品供给排在第二位,原因是受自然条件、耕作方式和利用类型的限制,其产品供给价值没有达到最大化,未来可通过改变种植方式和土地利用类型,进一步提升产品供给价值。
4结论
(1)庄浪县标准梯田的综合服务功能总价值为148628.20元/(hm2·a),各功能价值指标大小顺序为土壤肥力保持>产品供给>土壤水分涵养>休闲娱乐>社会保障>水土保持>人文景观旅游,表明土壤肥力保持是标准梯田的首要价值指标。
(2)庄浪县标准梯田的生态服务功能价值为105635.16元/(hm2·a),占综合服务功能总价值的71.07%,表明庄浪县标准梯田的生态服务功能价值最大,对改善当地的生态环境作用显著。
(3)庄浪县标准梯田的生产服务功能价值为38291.01元/(hm2·a),占综合服务功能总价值的25.76%,仅是标准梯田综合服务价值的一小部分,其中农产品和秸秆的价值分别为37018.71、1272.30元/(hm2·a),今后可通过改变种植方式和土地利用类型,选择高附加值的经济作物,进一步提升其生产服务功能价值。
(4)庄浪县标准梯田的生活服务功能价值为4702.03元/(hm2·a),仅占综合服务功能总价值的3.17%,表明其生活服务功能的开发利用水平还较低,未来开发利用的潜力较大。
【责任编辑 张智民】