陳清華 任儉 劉章勇
摘要:以2008年荊州市稻田公益功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為研究對象,針對稻田生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)及蓄洪、氣候調(diào)節(jié)和文化教育等非物質(zhì)生產(chǎn)功能,運(yùn)用影子工程法、替代價(jià)值法、造林成本法、碳稅法等計(jì)算出2008年荊州稻田公益功能的經(jīng)濟(jì)總價(jià)值為6.114×109元,占荊州市當(dāng)年GDP的9.80%。其中大氣調(diào)節(jié)功能價(jià)值為4.902×109元,占總價(jià)值的80.18%;水源涵養(yǎng)及蓄洪功能為1.079×109元,占總價(jià)值的17.65%;人文功能價(jià)值為1.332×108元,占總價(jià)值的2.17%。初步經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估表明,稻田生態(tài)系統(tǒng)在氣候改善和水文調(diào)控方面發(fā)揮著重要的不可替代的作用。
關(guān)鍵詞:稻田;公益功能;經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià);荊州市
中圖分類號(hào):F323.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):0439-8114(2012)16-3641-03
Research on Economic Value Evaluation for the Part of Public Welfare Function of Paddy Field in Jingzhou
CHEN Qing-hua,REN Jian,LIU Zhang-yong
(Engineering Research Center of Wetland Agriculture in the Middle Reaches of the Yangtze River, Ministry of Education,
Yangtze University, Jinzhou 434025,Hubei,China)
Abstract: The quantification researched on paddy field public welfare function of Jingzhou city in 2008, non-welfare functions which were flood prevention, water source self-control, atmospheric regulation, together with culture and education research were calculated by using shadow project method, substitute value method, reforestation cost method and carbon tax method which were suitable for different paddy field welfare service value. The total monetary value of its welfare functions was 6.114 billion yuan, which was 9.80% of GDP in Jingzhou city. The atmospheric regulation function value was 4.902 billion yuan, which occupied 80.18% of the total value, followed by the water source conservation and flood storage function was 1.079 billion yuan, which occupied 17.65% of the total value, in the end the 0.133 2 billion of humanity function was 2.17% of the total value. The initial economic evaluations show that paddy field ecosystem has played the vital role in atmospheric improvement and hydrology regulation aspect in Jingzhou city.
Key words: paddy field; public welfare functions; economic value evaluation; Jingzhou city
稻田除了生產(chǎn)水稻向市場提供必需的稻米外,還具有涵養(yǎng)水源、調(diào)蓄洪水、調(diào)節(jié)氣候、防止土壤侵蝕、有機(jī)廢棄物處理、景觀形成及文化教育等多種公益功能。這些公益功能所形成的巨大外部經(jīng)濟(jì)效果往往是以水稻生產(chǎn)的副產(chǎn)品的形式出現(xiàn)的,長期以來,政府和非農(nóng)業(yè)人口其實(shí)一直都在“消費(fèi)”這些以公共產(chǎn)品形式存在的公益功能,而無需向農(nóng)業(yè)或農(nóng)民支付任何額外的補(bǔ)貼或費(fèi)用,公眾對它的消費(fèi)大多是無意識(shí)的或者認(rèn)為是理所當(dāng)然的。這種消費(fèi)觀念極大地降低了對水稻生產(chǎn)重要性的評(píng)價(jià),使稻田公益功能的可持續(xù)性受到了損害,進(jìn)而影響到中國未來的糧食安全。湖北省荊州市位于江漢平原,是中國著名的魚米之鄉(xiāng),水稻生產(chǎn)在該地區(qū)占有舉足輕重的地位。本研究運(yùn)用影子工程法、替代價(jià)值法、造林成本法和碳稅法(Carbon tax approach)等多種環(huán)境評(píng)價(jià)方法對荊州市稻田的部分公益功能進(jìn)行定量研究與評(píng)價(jià),以期為今后稻田公益功能保全政策的制定提供科學(xué)的定量決策依據(jù)。
1研究內(nèi)容和方法
以湖北荊州市稻田生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,選取2008年為基準(zhǔn)年,分析荊州市稻田生態(tài)系統(tǒng)的部分公益功能,并對荊州市稻田的水文功能、大氣調(diào)節(jié)功能以及人文功能的價(jià)值進(jìn)行評(píng)估,具體包括稻田的涵養(yǎng)水源價(jià)值、防洪價(jià)值、植物固碳價(jià)值、O2的釋放價(jià)值、溫室氣體CH4和N2O的排放以及教育與科研價(jià)值等,最終得到荊州市稻田部分公益功能的貨幣價(jià)值。各項(xiàng)價(jià)值的評(píng)價(jià)方法如表1所示。
2稻田部分公益功能的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
稻田生態(tài)系統(tǒng)是人工濕地生態(tài)系統(tǒng)之一,具有均化洪水、防洪抗旱的功能,大降水時(shí)它可吸納大量的水,枯水期時(shí)再將水釋放;稻田生態(tài)系統(tǒng)還可以凈化空氣、涵養(yǎng)水土、降解污染物、保護(hù)生物多樣性等。盛婧等[1]計(jì)算稻麥輪作農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水分和蓄洪功能價(jià)值總和為7 480元/hm2·a。
荊州市2008年的水稻種植面積及產(chǎn)量如表2所示(荊州市農(nóng)業(yè)局提供)。
2.1涵養(yǎng)水源價(jià)值
稻田經(jīng)常保持著盛水狀態(tài),因水稻生長所需,在不斷引灌大量用水之際,一部分水會(huì)由排水路流回河川,一部分水會(huì)經(jīng)由土壤滲透至土層,起到了涵養(yǎng)水源和補(bǔ)充地下水的作用。稻田涵養(yǎng)水源的價(jià)值運(yùn)用影子工程法計(jì)算,其公式為[2]:
Qgr=Ir×Di×Ap
MV=Qgr×Cw
其中,MV為水源涵養(yǎng)的價(jià)值,單位元;Qgr?yàn)榈叵滤畛淞?,單位mm;Ir?yàn)橥寥廊霛B率,單位cm/d;Di為灌溉日數(shù),單位d;Ap為稻田面積,單位hm2;Cw為水庫原水單位成本,單位元/m3(0.67元/t)。
土壤滲透量采用日本Bide土壤滲透率測試儀測定,最終確定研究地區(qū)的稻田平均滲透率為0.32 cm/d。荊州市水稻生長期間的灌溉日數(shù)分別為:早稻77 d,中稻93 d,晚稻77 d。由此得到荊州市2008年稻田涵養(yǎng)水源總價(jià)值為6.524×108元(表3)。
2.2防洪價(jià)值
水稻田田區(qū)四周圍埂成田,儲(chǔ)存天然雨水或人工灌溉水,供埂內(nèi)水稻生長所需,筑埂蓄存大量的水,好似小型水庫,因而便具有了調(diào)蓄洪水、減輕洪水災(zāi)害之防洪機(jī)能。運(yùn)用影子工程法定量評(píng)價(jià)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)蓄洪功能。
調(diào)蓄洪水水量公式為:Qf=(Hr-Dw)×Ap
防洪機(jī)能評(píng)價(jià)公式為:MVf=Qf×Cd
其中,Hr?yàn)樘锕「叨?,單位:cm;Dw為浸水深度,單位:cm;Ap為水稻田種植面積,單位:hm2;Cd以替代法估算,即以單位水量之水庫建造成本及維護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)代替,單位:元/m3。
田埂高度與田面盛水深度值的獲取采用了實(shí)地測試、農(nóng)民訪談與專家校正相結(jié)合的方式,得到荊州市稻田的平均田埂高度數(shù)據(jù)為25 cm,田面平均盛水深度為3 cm,由此而得到稻田調(diào)蓄洪水價(jià)值為4.261×108元(表3)。
2.3大氣調(diào)節(jié)價(jià)值
水稻在白天進(jìn)行光合作用,吸收空氣中的CO2轉(zhuǎn)換成O2釋放出來,具有凈化空氣、補(bǔ)充天然資源的功能。
稻田生態(tài)系統(tǒng)中水稻通過光合作用可以將太陽能轉(zhuǎn)換為生物能,在這個(gè)過程中固定CO2,釋放O2,同時(shí)由于稻田生態(tài)系統(tǒng)中還原性厭氧環(huán)境的存在,稻田還向大氣環(huán)境排放溫室氣體(如CH4、CO2、N2O等)[2]。徐琪等[3]系統(tǒng)全面地論述了稻田生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng),并對稻田溫室氣體排放、水分管理、生態(tài)分區(qū)等進(jìn)行了較為深入的研究。
2.3.1水稻的固碳價(jià)值水稻的固碳效應(yīng)即水稻通過光合作用吸收CO2,從而起到了固定碳的作用。目前國際上通常采用碳稅法進(jìn)行評(píng)價(jià),碳稅率以國際上公認(rèn)的瑞典政府提議的$150/t(C)為標(biāo)準(zhǔn),?。玻埃埃改昝涝獌稉Q人民幣的平均匯率6.94元為本研究中的匯率換算標(biāo)準(zhǔn)[4]。其公式為:
Q=水稻總生物產(chǎn)量×1.63×0.279×Cc
其中Q為水稻的固碳價(jià)值,單位元;0.279為CO2折合純碳系數(shù);Cc為碳稅率。
由此而得到2008年荊州市稻田固定CO2價(jià)值和釋放O2價(jià)值見表4。
2.3.2O2的釋放價(jià)值分別用造林成本法和工業(yè)制氧影子價(jià)格法來估算其經(jīng)濟(jì)價(jià)值,取二者的算數(shù)平均值作為O2的價(jià)格。中國目前O2的造林成本為352.93元/t,工業(yè)制氧價(jià)格為0.4元/kg[5]。故采用的O2價(jià)格為(352.93+400)/2即376.465元/t。
荊州市稻田釋放O2的價(jià)值=1.19×(水稻產(chǎn)量/收獲指數(shù))×O2價(jià)格,由此而得到其總價(jià)值為2.462×109元(表4)。單位面積稻田的釋放O2價(jià)值為2.462×109/(34.876×104)為7 059元/hm2,該結(jié)果與肖玉等[6]的研究結(jié)果,即稻田生態(tài)系統(tǒng)O2釋放功能的價(jià)值變化范圍為6 217~11 873元/hm2相吻合。
2.3.3溫室氣體的排放價(jià)值CH4和N2O是兩種重要的溫室氣體,以100 a為尺度,其溫室效應(yīng)分別是CO2的21倍和310倍,而大氣中這兩種氣體含量每年正以3.00%和0.22%的速度增長[7]。
根據(jù)上官行健等[8]的研究,我國華中水稻生態(tài)區(qū)稻田CH4的季節(jié)排放速率:早稻為0.36 mg2·d,晚稻為0.48 mg2·d。本研究中,中稻的CH4排放速率取兩者的平均值0.42 mg2·d。研究表明,稻田淹水期幾乎沒有N2O的排放,而在泡田前和水稻成熟和稻田落干后的非淹水期內(nèi)卻有大量的N2O的排放。根據(jù)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)袁偉玲等[7]的研究成果,在常規(guī)肥水管理?xiàng)l件下,稻田的N2O的排放量為75.79 mg/m2,由此計(jì)算出2008年荊州稻田排放的CH4和N2O的量及其價(jià)值(表5)。
由于稻田生態(tài)系統(tǒng)中存在還原性厭氧,而使稻田向大氣環(huán)境排放的溫室氣體,具有增溫效應(yīng),其功能價(jià)值中屬于負(fù)效應(yīng),在氣體調(diào)節(jié)價(jià)值中應(yīng)減去,即:
荊州市2008年稻田大氣調(diào)節(jié)功能價(jià)值=植物固定CO2價(jià)值+釋放O2價(jià)值-排放溫室氣體的價(jià)值=2.543×109+2.462×109-1.032×108=4.902×109元。
2.4稻田的人文功能價(jià)值
根據(jù)陳仲新等[9]對我國生態(tài)系統(tǒng)效益的價(jià)值估算,我國生態(tài)系統(tǒng)的科研文化價(jià)值平均為382元/hm2,從而得到荊州市稻田的教育與科研價(jià)值=稻田單位面積科研價(jià)值×稻田面積,運(yùn)用替代價(jià)值法計(jì)算可得荊州市2008年稻田的教育與科研價(jià)值為1.332×108元。
3結(jié)論與討論
本研究分別從稻田的水文功能、大氣調(diào)節(jié)功能、人文功能3個(gè)方面對荊州市稻田的公益功能進(jìn)行了初步的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),計(jì)算出荊州市2008年稻田部分公益功能總價(jià)值為6.114×109元。荊州市2008年單位面積稻田公益功能價(jià)值為2.09×104元/hm2,而稻田的稻米生產(chǎn)價(jià)值為1.57×104元/hm2,與稻田的糧食生產(chǎn)功能相比,稻田生態(tài)系統(tǒng)的公益功能價(jià)值更高。依據(jù)荊州市統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù),荊州市2008年國民生產(chǎn)總值為6.24×1010元[10],本研究中所評(píng)價(jià)的稻田部分公益功能價(jià)值相當(dāng)于2008年荊州市國民生產(chǎn)總值的9.80%??梢姷咎锏姆俏镔|(zhì)生產(chǎn)價(jià)值應(yīng)該得到民眾和有關(guān)部門的高度重視。
由于研究不同的公益功能時(shí)分別采用了不同的評(píng)價(jià)方法,會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果之間的可比性。要全面準(zhǔn)確地計(jì)算出稻田各項(xiàng)公益功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,還需要在評(píng)價(jià)方法上進(jìn)行創(chuàng)新和完善。另外,受研究條件的限制,一些公益功能沒能夠給予量化考慮,例如稻田的有機(jī)廢棄物處理功能、生物多樣性保全功能和景觀功能等,需在今后作進(jìn)一步的探討。
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