張正峰，王 琦，谷曉坤

（1.中國人民大學公共管理學院土地管理系，北京100872；2.中糧置業(yè)投資發(fā)展有限公司，北京100032；3.浙江工商大學旅游與城市管理學院，浙江杭州310018）

1 引言

自土地整治在歐洲產生以來，其功能與目標隨著社會經濟的發(fā)展不斷調整和擴展，從最初的零散小塊農田的調整合并，到現在的促進農村地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展[1]，其目標表現出多元化與綜合化。在中國，土地整治自20世紀90年代中期開始實行，最初的目標是增加耕地面積，以維持耕地總量動態(tài)平衡。在這種單一目標指向下，中國的土地整治在實踐過程中出現了許多破壞生態(tài)環(huán)境的做法。例如，為了增加耕地面積，許多土地整治項目區(qū)中具有生態(tài)調節(jié)功能的坑塘被填埋，從而導致項目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值的降低。近幾年，土地整治對環(huán)境造成的負向影響已受到研究學者越來越多的關注，許多學者從土地整治的生態(tài)環(huán)境影響評價、生態(tài)風險識別等方面進行了研究[2-4]。事實上，土地整治通過生物及工程途徑調整土地利用方式、土地利用結構以及土地覆被狀況，是人類對生態(tài)系統(tǒng)的強烈干擾，導致自然生態(tài)系統(tǒng)結構、物質循環(huán)和能量流動發(fā)生變化[5]。因此在土地整治活動中，引入生態(tài)效應評價的方法和技術，使其參與決策過程十分必要。本研究選擇重慶市秀山土家族苗族自治縣的土地整治項目區(qū)，從土地整治活動引起的土地利用變化入手，將其引起的生態(tài)系統(tǒng)價值變化進行定量化，可以為土地整治項目的規(guī)劃設計以及生態(tài)效益評價提供依據。

2 土地整治前后土地利用類型的變化

2.1 研究區(qū)域概況

重慶市秀山土家族苗族自治縣地處武陵山腹地，渝、湘、黔、鄂4?。ㄊ校┙Y合部，北緯28°9′— 28°53′、東經108°43′—109°18′之間。平江河流域土地整理項目區(qū)位于秀山縣西南部清溪平壩，總面積839 hm2，項目區(qū)內地勢平整，海拔高程在360—410m之間，土壤肥沃。

2.2 研究區(qū)域土地利用類型的變化

項目區(qū)土地整治前后土地利用結構變化如表1所示，變化的地類主要為耕地、交通用地、水域及未利用土地。

表1 平江河流域土地整治項目實施前后土地利用結構變化Tab.1 Changes of land use types in Pingjiang land consolidation region

表2 選定地類的生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價表Tab.2 The ecosystem services value system of selected land use types

3 土地整治的生態(tài)系統(tǒng)服務價值響應

根據表1可知，項目區(qū)增加的土地利用類型主要是耕地，而減少的土地利用類型主要是水域用地中的灘涂和未利用地中的田坎。根據Costanza對生態(tài)子系統(tǒng)的分類將灘涂歸為“濕地”[5]；未利用地中的田坎作為未生長作物的裸土地難以體現生態(tài)價值，因此研究中未進行生態(tài)系統(tǒng)服務價值變動分析；未利用地中的荒草地可以明確歸入“草地”。綜上，本研究重點關注耕地增加部分及灘涂和荒草地減少部分引起的生態(tài)系統(tǒng)服務價值的變動，評價矩陣如表2所示。

3.1 食物及原材料供給

食物及原材料供給功能采用市場價值法進行評估。整治后項目區(qū)增加耕地面積132.25 hm2，計算上限假設全部新增耕地作為水稻田，根據項目區(qū)平均單產和大米的零售價格計算出新增耕地的產值為3416017.50元；計算下限假設全部新增耕地種植油菜，計算產出值為448327.50元。根據項目區(qū)人口收入及農業(yè)生產情況，產出值可達8.6萬元/hm2，則132.25 hm2的預期產出值應可達千萬以上，因此本研究采用產值的上限值3416017.50元，單位面積功能價值約合25830.00元/hm2/年。

3.2 水資源調節(jié)

本研究采用水量平衡法估算三種地類的水資源調節(jié)功能，公式為：

式1中，R為年平均徑流量（即生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水分量）；P為年平均降水量；E為年平均蒸散量。

根據項目區(qū)年均降水量和年均蒸散量，可得年生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水分量為1200m3/hm2。將項目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)水資源調節(jié)量按照謝高地等[6]制定的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量表進行折算，可得項目區(qū)農田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源能力分別為277.39m3/hm2、7165.86m3/hm2、369.85m3/hm2。

生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源能力的價值量分別采用影子價格法和影子工程法計算，最終值取兩種計算結果的算術平均數。

3.2.1 采用影子價格法折算 對于沒有市場價格的生態(tài)系統(tǒng)服務功能，可以用市場上與其相同的產品價格來估算其價值，其表達式為：

式2中，V為生態(tài)系統(tǒng)服務功能的價值；Q為生態(tài)系統(tǒng)產品或服務的量；P為生態(tài)系統(tǒng)產品或服務的影子價格。

本研究設定水資源涵養(yǎng)功能的替代產品為市政供水，重慶市生活用水價格按照2.1元/m3①重慶價格在線［EB/OL］.http://www.cqjgzx.com/index.asp.計算，不考慮物價變動因素，折算可得項目區(qū)農田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源單位面積價值量分別為582.52元/hm2/年、15048.31元/hm2/年、776.69元/hm2/年。

3.2.2 采用影子工程法折算 影子工程法的表達式為[7]：

式3中，V為生態(tài)系統(tǒng)服務功能的價值；G為替代工程的造價；∑gi為替代工程中i項目的建設費用。

本研究采用水庫建造工程為生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源的替代工程。根據薛達元等人的研究成果[8]，按照逐年消費者價格指數作為物價變動修正值，將蓄水成本修正為1.34元，計算可得項目區(qū)農田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源單位面積價值量分別為371.70元/hm2/年、9602.25元/hm2/年、495.60元/hm2/年。

綜上，項目區(qū)農田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水資源單位面積價值量分別為477.11元/hm2/年、12325.28元/hm2/年、636.14元 /hm2/年。

3.3 土壤保持

土壤保持功能包含了防止土壤侵蝕和土壤有機物質的形成、維持等功能。

3.3.1 防止土壤侵蝕功能估算 （1）減少土地廢棄功能。減少土地廢棄量根據土壤潛在侵蝕量與現實侵蝕量的差值進行計算，再用機會成本法折算為價值量。根據《2009年重慶市水資源公報》，重慶市平均土壤侵蝕模數為3642 t/km2，取該值為土壤現實侵蝕量。重慶市水土流失級別最嚴重為“極強度”，根據《全國土壤侵蝕分類分級標準》，該級別土壤的平均侵蝕模數為8000—15000 t/km2，取其平均值11500 t/km2作為土壤潛在侵蝕量，計算可得減少土地廢棄量為7858 t/km2。減少土地廢棄功能單位價值量的公式為：

式4中，V為減少土地廢棄功能單位價值量；Q為減少土地廢棄量（土壤保持量）；R為耕地年均收益，根據實地調查為25830元/hm2；t為土壤層平均厚度，取全國土壤表土平均厚度0.6m[8]；m為土壤容重，由于項目區(qū)主要土壤類型為礦子黃泥土，質地多粒質粘土，粘土的土壤容重一般為1.0—1.5g/cm3，取其算術平均值為1.25 g/cm3。計算可得減少土地廢棄功能單位面積價值量為270.63元/hm2/年。

（2）減少泥沙淤積功能。本研究采用影子工程法估算減少泥沙淤積的功能，表達式為：

式5中，V為減少泥沙淤積功能單位價值量；Q為減少土地廢棄量（土壤保持量）；m為土壤容重；R%為土壤侵蝕流失的泥沙淤積于水庫、河湖的百分比，取全國平均土壤侵蝕流失泥沙淤積率24%[9]；Z為單位庫容的蓄水費用，取值1.34元/m3。假定水庫的工程有效期為50年，貼現率取2008年中國人民銀行一年期貸款基準利率5.40%對V進行修正，得到減少泥沙淤積功能單位面積價值量283.73元/hm2/年。

3.3.2 土壤有機物質維持功能估算 本研究借鑒李文華等學者對上海五四農場稻田生態(tài)系統(tǒng)觀測的實驗數據[9]，物質量到價值量的轉換采用了有機碳市場價格1.47元/kgC。采用的數據取三種實驗結果的算術平均值，即物質量5129.70 kgC/hm2，價值量7517.00元/hm2/年。

為將土壤有機物質保育價值進行地域上的橫向轉移，研究采用肖玉等學者制定的農田系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)服務功能生物量因子表[10]，用該因子進行單位面積生物物質量及生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值的校正。橫向校正的結果是重慶市農田生態(tài)系統(tǒng)土壤有機物質量4310.37 kgC/hm2，土壤有機物質維持功能單位面積價值量6316.37元/hm2/年。

綜上，項目區(qū)農田土壤保持功能的單位面積價值量為6870.73元/hm2/年。按照功能當量折算，得到項目區(qū)濕地和草地系統(tǒng)土壤保持功能的單位面積價值量分別為8047.23元/hm2/年、9176.66元/hm2/年。

3.4 氣體調節(jié)

3.4.1 吸收CO2、釋放O2本研究仍采用上海五四農場對農田生態(tài)系統(tǒng)服務功能的測算[9]，按照實驗對氣體調節(jié)吸收CO2、釋放O2部分的估算結果，進行地域生物量的橫向修正，得出重慶市項目區(qū)的農田生態(tài)系統(tǒng)氣體調節(jié)吸收CO2、釋放O2部分的單位面積價值量為9983.30元/hm2/年。

3.4.2 吸收SO2、滯塵 生態(tài)系統(tǒng)吸收SO2、滯塵的數學表達式為：

式6中，V為各類生態(tài)系統(tǒng)收SO2和NO2、滯塵的價值量；Qi為特定類別生態(tài)系統(tǒng)單位面積凈化分項功能吸收氣體或吸滯粉塵的量；S為特定類別生態(tài)系統(tǒng)的面積；W為治理氣體排放的費用或削減粉塵的治理成本。馬新輝等學者的研究結果表明[11]，稻田生態(tài)系統(tǒng)每年吸收SO2和滯塵的能力為45 kg/hm2和33.2 kg/hm2；靳芳等學者的研究結果表明[12]，工業(yè)削減SO2的投資及處理成本為600元/t，削減粉塵的平均單位治理費用為170元/t。通過計算得到農田生態(tài)系統(tǒng)每年吸收SO2和滯塵的單位面積價值量分別為27.00元/hm2/年、5.64元/hm2/年。

對氣體調節(jié)功能進行單位價值量匯總后得出項目區(qū)農田生態(tài)系統(tǒng)單位面積價值量為10015.94元/hm2/年。根據功能價值當量表，計算得項目區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)單位面積價值量為36057.38元/hm2/年，草地生態(tài)系統(tǒng)單位面積價值量為16025.50元/hm2/年。

3.5 廢棄物處理

用農田生態(tài)系統(tǒng)對污水的處理降解功能代表生態(tài)系統(tǒng)廢棄物處理的功能。根據項目區(qū)土地整治規(guī)劃設計報告，項目區(qū)農田灌溉中污灌面積占總灌溉面積的7.3%，可假設農田灌溉水量中污水占7.3%。根據項目區(qū)規(guī)劃設計報告，農田灌溉需水定額為4950m3/hm2，估算其中污水量為7.3%，即361.35m3/hm2，污水處理成本為1.0元/t，因此項目區(qū)農田生態(tài)系統(tǒng)廢棄物處理功能單位面積價值量為361.35元/hm2/年。相應折算濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)廢棄物處理功能單位面積價值量為4005.70元/hm2/年、288.64元/hm2/年。

3.6 維持生物多樣性

趙同謙、歐陽志云等學者測算了中國草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能[13]，其中草地維持生物多樣性功能的單位價值量為63.27元/hm2/年。本研究采用國內學者的研究結果作為項目區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)維持生物多樣性功能價值。按照功能當量折算，得到項目區(qū)農田、濕地系統(tǒng)維持生物多樣性功能的單位面積價值量分別為41.21元/hm2/年、145.11元/hm2/年。

3.7 土地整治前后生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化

平江河流域項目區(qū)農田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能單位價值量及各功能價值變化見表3。從表3可見，土地整治后，耕地面積增加所帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務價值的增加量為5765615.97元/年，而由于灘涂和荒草地面積減少所帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務價值的減少量分別為5904194.72元/年與146665.15元/年，因此項目區(qū)由土地整治所帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務價值的變化表現為總價值減少了285243.90元/年。

表3 選定地類的生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化 單位：元/hm2/年Tab.3 Changes of ecosystem services value of the land comprehensive consolidation region in Pingjiangunit：yuan/hm2/yr

4 結論與討論

（1）在項目區(qū)選定的三種地類中，濕地（灘涂）的生態(tài)系統(tǒng)服務價值的單位量最高，達60580.70元/hm2/年；其次為農田（耕地），為43596.34元/hm2/年；草地（荒草地）價值量相對最低，為26190.21元/hm2/年。三種地類均各自有一項服務功能占總價值量比重超過了50%。農田（耕地）生態(tài)子系統(tǒng)中，食物及原材料供給功能的價值占到了總價值量的59.25%，符合農田系統(tǒng)的生產功能；在濕地（灘涂）與草地（荒草地）生態(tài)子系統(tǒng)中，氣體調節(jié)功能的價值分別占各自總價值的59.52%與61.19%。

（2）土地整治后，項目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值的變化表現為減少了285243.90元/年，這說明土地整治中由于過份追求耕地面積的增加，將高生態(tài)系統(tǒng)服務價值的地類進行了轉換。

（3）對于各單項生態(tài)系統(tǒng)服務功能來說，土地整治后，項目區(qū)只有食物與原材料功能和土壤保持功能的價值是增加的，其他功能的價值都是減少的。其中，氣體調節(jié)功能的價值減少量最大，達到了2279286.99元/年，這是由灘涂和荒草地的氣體調節(jié)功能的價值在各自總價值中所占比重最大引起的。

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