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        基于能值理論的環(huán)洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP核算研究

        2012-09-19 13:06:58朱玉林李明杰王茂溪龍雨孜
        關(guān)鍵詞:洞庭湖區(qū)能值洞庭湖

        朱玉林,李明杰,王茂溪,龍雨孜

        (中南林業(yè)科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院,湖南 長沙 410004)*

        一、引 言

        隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,自然資源變得越來越稀缺,生態(tài)環(huán)境日趨惡化,傳統(tǒng)GDP逐漸顯露出許多缺陷。這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)GDP的核算是以貨幣為計(jì)算依據(jù),而貨幣價(jià)值是建立在社會必要?jiǎng)趧訒r(shí)間基礎(chǔ)上的[1],它只計(jì)量了人類在利用資源的過程中人類所付出的勞務(wù)量這部分價(jià)值,而沒有計(jì)量自然資源、環(huán)境本身所存在的價(jià)值和它們對人類的貢獻(xiàn),將資源和環(huán)境作為人類經(jīng)濟(jì)活動的“外生變量”,這顯然低估了經(jīng)濟(jì)過程的投入價(jià)值,其結(jié)果就造成了高估當(dāng)期經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程的新創(chuàng)造出的價(jià)值,從而導(dǎo)致GDP核算的失真[2]。利用能值理論核算的綠色GDP(以下簡稱能值綠色GDP),將自然資源與環(huán)境因素作為“內(nèi)生變量”,在現(xiàn)有國民經(jīng)濟(jì)核算方法基礎(chǔ)上,將經(jīng)濟(jì)活動中自然資源的耗減成本和環(huán)境污染代價(jià)予以扣除[3,4],因此它不僅能夠反映經(jīng)濟(jì)的增長水平,而且符合“資源節(jié)約、環(huán)境友好”型社會對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)量要求,更能體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的思想。國外目前關(guān)于綠色GDP核算方法有多種,對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的核算所進(jìn)行的相關(guān)研究很少,各國在計(jì)算時(shí)所采用的方法都不盡相同,在對自然資源消耗和對環(huán)境資源損耗的計(jì)算在其方法上也還處于一個(gè)探索的階段。國內(nèi)有學(xué)者用能值理論進(jìn)行綠色GDP核算,如郭嘯遠(yuǎn)(2010),耿勇、陳超(2007),康文星、鄒金伶(2010),張婧婧,宋勝幫(2009)對區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行過綠色GDP的核算研究[5-7],下面試圖以能值理論為基礎(chǔ),建立基于能值理論的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的核算模式,并對2009年湖南環(huán)洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP進(jìn)行核算。

        二、環(huán)洞庭湖區(qū)概況與能值綠色GDP核算方法

        洞庭湖區(qū)位于湖南省北部,涉及常德、益陽、岳陽三個(gè)地市。從理論上說,環(huán)洞庭湖區(qū)應(yīng)當(dāng)只包括與洞庭湖相鄰的濱湖堤垸地區(qū),以及直接受洞庭湖影響需要堤垸保護(hù)的洞庭湖其它平原地區(qū)。本課題所指環(huán)洞庭湖區(qū)依據(jù)的是王克英主編的《洞庭湖治理開發(fā)》一書對洞庭湖區(qū)的界定“洞庭湖區(qū)范圍包括濱湖堤區(qū)及‘四水’尾閭受堤垸保護(hù)地區(qū)?!备鶕?jù)這一界定,岳陽、常德、益陽三市除平江縣、石門縣、桃江縣、安化縣外,其余24個(gè)市、區(qū)都屬于洞庭湖區(qū),面積3.2萬平方公里,占三市總面積的71.11%。該區(qū)域以洞庭湖平原為主體,區(qū)內(nèi)光照豐富,雨水充沛,耕地面積廣大,水域?qū)拸V,農(nóng)業(yè)資源相當(dāng)豐富,自古以來該區(qū)就是我國農(nóng)業(yè)精華地帶,是湖南省農(nóng)業(yè)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)之一,也是國家重要的糧食、棉花、淡水水產(chǎn)和生豬等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地,素有“魚米之鄉(xiāng)”、“洞庭糧倉”的美譽(yù)。但在過去相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi),由于人為圍墾、泥沙淤積和江湖關(guān)系變遷等的影響,湖泊生態(tài)環(huán)境演替頻繁,生態(tài)環(huán)境和自然資源質(zhì)量呈下降趨勢。

        能值理論是著名生態(tài)學(xué)家 H.T.Odum于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立的,它以能值為基準(zhǔn),把生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中不同種類、不可比較的能量通過能值轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)換成同一標(biāo)準(zhǔn)的太陽能值來衡量系統(tǒng)中各種生態(tài)流(包括能物流、貨幣流、人口流和信息流等),從而定量評價(jià)和分析生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的方法[5,6],將物質(zhì)或能量轉(zhuǎn)化為太陽能值的基本表達(dá)式為:M=τ×B,該式中,M 為太陽能值(單位為sej),τ為太陽能值轉(zhuǎn)換率(單位為sej/單位),B為物質(zhì)或能量流量(單位為g或J)[8,9],洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)綠色GDP的具體核算方法介紹如下:

        (一)原始數(shù)據(jù)的獲取和計(jì)算方法。

        本文的原始數(shù)據(jù)主要來源于湖南省農(nóng)村經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒(2010)、湖南省年鑒(2010)、湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒(2010)、中國統(tǒng)計(jì)年鑒 (2010)、中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年(2010)鑒及湖南統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)等。能量轉(zhuǎn)換系數(shù)和能值轉(zhuǎn)換率大部分參考藍(lán)盛芳等主編的《生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析》和聞大中等主編的《農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量分析、能量生態(tài)——理論、方法與實(shí)踐》,少部分是筆者通過《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)手冊》計(jì)算整理而成[10-13]。

        (二)主要核算步驟

        (1)通過調(diào)查、測定、計(jì)算和文獻(xiàn)搜索,收集湖南洞庭湖平原區(qū)常德、益陽、岳陽等三個(gè)地市的各種氣象數(shù)據(jù)、投入農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量數(shù)據(jù)等,獲得農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中有關(guān)自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)狀況等的基本資料。

        (2)繪制能量系統(tǒng)圖:應(yīng)用 H.T.Odum的“能量系統(tǒng)語言”圖例,繪制能量系統(tǒng)圖,依據(jù)收集到的資料,形成包括系統(tǒng)主要組分及相互關(guān)系的系統(tǒng)圖解,借此可以明確系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),系統(tǒng)內(nèi)外的相互關(guān)系和主要生態(tài)流的方向。圖1是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量系統(tǒng)圖。

        圖1 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量系統(tǒng)圖

        (3)根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和相關(guān)計(jì)算公式(見公式1~7),計(jì)算各種來源的能值投入和不同的能值產(chǎn)出,并按照不同類別的資源分別進(jìn)行歸類,進(jìn)而編制系統(tǒng)能值分析表。本文所得出的能值分析表包括項(xiàng)目有:能量數(shù)據(jù)、太陽能值轉(zhuǎn)換率、太陽能值、能值-貨幣價(jià)值等6項(xiàng),按不同類別的投入、產(chǎn)出進(jìn)行了分類。

        相關(guān)項(xiàng)目計(jì)算公式如下:

        太陽光能、風(fēng)能、雨水化學(xué)能、雨水勢能、地球旋轉(zhuǎn)能和凈表土損失能的能值計(jì)算,見公式(1)~(6),其他投入物和產(chǎn)出物的能值計(jì)算見公式(7)。

        式中:空氣密度為1.29kg/m3,渦流擴(kuò)散系數(shù)為12.95m2/s,風(fēng)速梯度為3.93×10-3m/s。

        式中:吉布斯自由能G為4.94×103J/kg,密度為1000kg/m3。

        式中:密度為1000kg/m3,重力加速度為9.8 m/s2。

        式中:熱通量為1.45×106J/(m2·a)。

        式中:侵蝕率為250g/(m2·a),流失土壤中有機(jī)質(zhì)含量為3%,有機(jī)質(zhì)能量為2.09×104J/g。如果是被成熟植被覆蓋的地區(qū),其表土層的土壤得失為0。

        需要說明的是,在能值投入產(chǎn)出表中,種子的能量是以播種品種、播種面積和最終產(chǎn)量為依據(jù)計(jì)算所得,化肥、農(nóng)藥和有機(jī)肥則由其投入量乘以能值轉(zhuǎn)換率直接得到。

        (4)依據(jù)上述結(jié)果計(jì)算出湖南洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中各種類別物質(zhì)的太陽能值,從而計(jì)算出其能值-貨幣價(jià)值。其中“太陽能值”項(xiàng)等于“原始數(shù)據(jù)”項(xiàng)乘以“太陽能值轉(zhuǎn)換率”項(xiàng),“能值-貨幣價(jià)值”項(xiàng)等于“太陽能值”項(xiàng)除以“能值貨幣比率”。

        (5)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的核算。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)GDP核算基礎(chǔ)上對環(huán)境損失成本和資源耗減成本予以扣除,核算公式為:綠色GDP=傳統(tǒng)GDP-ΣERnr-ΣIAEnr-ΣW。其中ΣERnr為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新環(huán)境資源的能值-貨幣價(jià)值,ΣIAEnr為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新工業(yè)輔助能的能值-貨幣價(jià)值,ΣW為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的廢棄物的能值-貨幣價(jià)值。

        三、湖南洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的核算結(jié)果

        根據(jù)收集和整理到的數(shù)據(jù),按照能值綠色GDP的核算方法,得到2009年湖南洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能值投入產(chǎn)出表,其中能值投入產(chǎn)出表包括投入部分和產(chǎn)業(yè)部分,其中投入部分的項(xiàng)目有:可更新環(huán)境資源投入、不可更新環(huán)境資源投入、可更新工業(yè)輔助能投入、不可更新工業(yè)輔助能投入、有機(jī)能投入五部分。由于篇幅未列出。

        其中太陽能、風(fēng)能、雨水勢能、雨水化學(xué)能和地球旋轉(zhuǎn)能等屬于可更新的環(huán)境資源,在這些資源的使用過程中,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可以對其進(jìn)行自然恢復(fù);而表土層損耗等則屬于不可更新環(huán)境資源,其無法在短期內(nèi)從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中得到恢復(fù)和補(bǔ)充。為了使表土層資源損耗得到有效的補(bǔ)償,必須從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)GDP中拿出一部分資金進(jìn)行治理。2009年該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新環(huán)境資源的太陽能值為:3.71E+20sej,其相應(yīng)的能值-貨幣價(jià)值為:6.80E+08元,這就是2009年該區(qū)域在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所消耗的環(huán)境資源的價(jià)值,而這部分價(jià)值必須從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)GDP中拿出一部分資金進(jìn)行補(bǔ)償才能維持該系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,因此,在核算綠色GDP時(shí)予以扣除。

        2009年該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新工業(yè)輔助能的太陽能值為1.68E+22sej,其相應(yīng)的能值貨幣價(jià)值為:3.07E+10元。與所消耗的不可更新環(huán)境資源的能值-貨幣價(jià)值相比,該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新工業(yè)輔助能在整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中所占的比重是較大的。且在不可更新工業(yè)輔助能(電力、化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥、柴油、農(nóng)用機(jī)械等)中,化肥所占的比重是最大的,達(dá)到了74.61%,其次為農(nóng)用機(jī)械,但僅為16.81%;而農(nóng)膜、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油、火電等在該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)所消耗的不可更新工業(yè)輔助能中所占的比重很小。這表明,該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)主要依靠投入過多的化肥、農(nóng)用機(jī)械等發(fā)展起來的,而化肥、農(nóng)用機(jī)械屬于不可更新資源,化肥的過量使用可能會造成土壤板結(jié),使土壤中的礦物質(zhì)、有機(jī)物、水分、微生物等遭到破壞和喪失,并且對生態(tài)環(huán)境也會造成一定的污染,所以在計(jì)算綠色GDP時(shí)應(yīng)將這一部分所消耗不可更新工業(yè)輔助能的價(jià)值予以扣除。

        值得說明的是,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所排放的廢棄物一般為人、畜的糞、尿及其他有機(jī)物垃圾,而這些廢棄物基本上可作為農(nóng)田、耕地和林地的有機(jī)肥料,在生態(tài)系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,不會造成環(huán)境資源的耗減,故在核算綠色GDP的過程中,這一部分價(jià)值對其傳統(tǒng)GDP的影響可以忽略。

        通過數(shù)據(jù)查找,2009年該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)GDP的數(shù)值為491.60億元(該數(shù)據(jù)由2009年岳陽、常德、益陽三市除平江縣、石門縣、桃江縣、安化縣外的24個(gè)市、區(qū)的第一產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)加總而成),扣除不可更新環(huán)境資源的能值貨幣價(jià)值6.80E+08元和不可更新工業(yè)輔助能的能值貨幣價(jià)值3.07E+10元,結(jié)果為177.61億元,這就是扣除環(huán)境損失成本和資源耗減成本后,該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綠色GDP的數(shù)值,占傳統(tǒng)GDP的比重僅為36.13%。

        可計(jì)算該系統(tǒng)的衡量系統(tǒng)產(chǎn)出對經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)大小和系統(tǒng)生產(chǎn)效率的指標(biāo)凈能值產(chǎn)出率(總產(chǎn)出能值與輔助能值的比)是3.24,說明系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率卻是比較高的,這是因?yàn)橄到y(tǒng)投入了比重相對較高的不可更新資源能值,一方面化肥投入比重大,另一方面由于主要是平原區(qū),機(jī)械化程度也相對較高造成的。

        四、結(jié)論及相關(guān)政策建議

        洞庭湖平原區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)效率相對較高,但該系統(tǒng)綠色GDP占傳統(tǒng)GDP的比重卻不高,這在一定程度上反映出該系統(tǒng)農(nóng)業(yè)還是處于高投入,高能耗的生產(chǎn)階段,尤其具有明顯的化肥農(nóng)業(yè)特征,可持續(xù)發(fā)展水平相對不高。

        1.進(jìn)一步轉(zhuǎn)變理念。樹立經(jīng)濟(jì)發(fā)展要走可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)優(yōu)先的理念,要積極倡導(dǎo)資源節(jié)約,資源循環(huán)利用。

        2.積極開拓生態(tài)農(nóng)業(yè)。環(huán)洞庭湖區(qū)的農(nóng)業(yè)資源十分豐富,油菜、柑桔、茶葉、竹木的發(fā)展已初具規(guī)模,可積極開發(fā)生態(tài)農(nóng)業(yè),如水稻農(nóng)田輪作、積極投入沼氣池的使用,沼液喂牲口和食用菌的種植,增強(qiáng)資源、能源的利用率,減少資源的消耗和廢棄物的排放;

        3.改善農(nóng)業(yè)投入結(jié)構(gòu)。用可更新的有機(jī)能替代不可更新的工業(yè)輔助能,提高投入能值的可更新比。洞庭湖的水資源豐富,該區(qū)域的水力開發(fā)有極大的潛力。水力發(fā)電屬清潔、可更新的能源,并且污染少可積極替代火力發(fā)電,可減少煤炭等不可更新資源的使用量,同時(shí)可減少燃煤所排放的二氧化碳、二氧化硫和粉塵顆粒等廢棄物。再比如,用有機(jī)肥替代化肥,提高有機(jī)農(nóng)業(yè)比重,從而增加綠色GDP值。

        [1]Odum HT.Ecology and Economy:Emergy Analysis and Public Policy[R].Austin,USA:Texas Policy Research Project Report Number 78,1987.

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        [3]郭嘯遠(yuǎn),聶飛.對現(xiàn)行GDP與綠色GDP的比較分析[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì),2010,(6):83-85.

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