張峰 王彥武 陳愛華等
為了探索標準梯田綜合服務功能價值評估方法和思路,進而發(fā)掘標準梯田的生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能價值潛力,從標準梯田的生態(tài)功能、生產(chǎn)功能、生活功能3個方面選擇產(chǎn)品供給、土壤肥力保持、水土保持、土壤水分涵養(yǎng)、社會保障、休閑娛樂、人文景觀旅游等7項功能價值指標,運用機會成本法、價格替代法和市場價值法等,對中國第一個梯田化模范縣莊浪縣標準梯田的綜合服務功能價值進行了量化評估。結(jié)果表明:莊浪縣標準梯田的綜合服務功能總價值為148628.20元/(hm2·a),各功能價值指標大小順序為土壤肥力保持>產(chǎn)品供給>土壤水分涵養(yǎng)>休閑娛樂>社會保障>水土保持>人文景觀旅游;莊浪縣標準梯田的生態(tài)服務功能價值為105635.16元/(hm2·a),占綜合服務功能總價值的71.07%;莊浪縣標準梯田的生產(chǎn)服務功能價值為38291.01元/(hm2·a),占綜合服務功能總價值的25.76%,僅是標準梯田綜合服務價值的一小部分,可通過改變種植方式和土地利用類型,選擇高附加值的經(jīng)濟作物,進一步提升其生產(chǎn)服務功能價值;莊浪縣標準梯田的生活服務功能價值為4702.03元/(hm2·a),僅占綜合服務功能總價值的3.17%,生活服務功能的開發(fā)利用水平還較低,未來開發(fā)利用的潛力較大。
關(guān)鍵詞:標準梯田;綜合服務功能;生態(tài)功能;生產(chǎn)功能;生活功能;價值評估;莊浪縣中圖分類號:S157.3+1;S181.6
文獻標志碼:A doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2022.03.020
引用格式:張峰,王彥武,陳愛華,等.莊浪縣標準梯田綜合服務功能價值評估[J].人民黃河,2022,44(3):103-107.
甘肅省地處我國西北內(nèi)陸,全省86個縣(區(qū))中有67個屬于旱作農(nóng)業(yè)區(qū),坡耕地占全省耕地面積的70%[1],而坡耕地和低標準梯田分布區(qū)域水土流失嚴重,生產(chǎn)條件落后,群眾生活困難,生存環(huán)境惡劣,普遍存在“種地難、飲水難、行路難、增收難”的問題。標準梯田建設不僅可以有效防治水土流失、減少入黃泥沙、改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,而且可以保持土壤養(yǎng)分,使耕地提質(zhì)增效,增強糧食生產(chǎn)和保障能力。近年來,學術(shù)界對森林、草地、荒漠、濕地、河流等的生態(tài)功能價值開展了評估研究[2-6],對礦區(qū)、水庫等生產(chǎn)建設項目的生態(tài)功能價值研究也有所報道[7-8],對農(nóng)田生態(tài)功能價值和梯田生態(tài)系統(tǒng)服務價值的研究已受到關(guān)注[9-11],但對黃土區(qū)標準梯田價值研究側(cè)重的是生態(tài)功能,對于生產(chǎn)和生活功能的綜合評價研究不足。為了鞏固坡改梯和標準梯田建設成果,最大限度發(fā)揮標準梯田綜合服務功能價值,需要對標準梯田綜合服務功能的價值進行評估,進而發(fā)掘標準梯田的生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能價值潛力。為此,筆者運用機會成本法、價格替代法、影子工程法和市場價值法等,建立標準梯田價值量化評估方法與模型,對莊浪縣標準梯田的綜合服務功能價值進行了評估,以期探索標準梯田綜合服務功能價值評估的方法和思路。
1研究區(qū)概況
莊浪縣地處甘肅省中東部,屬黃土高原黃土丘陵溝壑區(qū)第三副區(qū),土壤主要是黃綿土和黑壚土,海拔在1405~2857m之間,屬典型的大陸性季風氣候區(qū),降水時空分布不均,多年平均降水量528mm、水面蒸發(fā)量1312mm、氣溫8.5℃、無霜期165d;全縣土地總面積1553km2,轄18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)293個村,總?cè)丝?5.38萬人,其中農(nóng)業(yè)人口40.73萬人。莊浪縣于1998年被水利部命名為第一個“中國梯田化模范縣”,截至2019年末梯田面積達6.54萬hm2,約占農(nóng)作物播種面積8.26萬hm2的79%,主要發(fā)展梯田果園、優(yōu)質(zhì)果蔬基地和種植玉米、馬鈴薯、冬小麥等農(nóng)作物,其中梯田果品、梯田洋芋、梯田優(yōu)質(zhì)牧草等特色產(chǎn)業(yè)面積4.4萬hm2,特色產(chǎn)業(yè)年收入達4.68億元,梯田特色產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為農(nóng)民增收的重要途徑[12]。2019年莊浪縣生產(chǎn)總值63.65億元,其中第一產(chǎn)業(yè)22.60億元、第二產(chǎn)業(yè)5.83億元、第三產(chǎn)業(yè)35.22億元。
2研究方法
2.1數(shù)據(jù)資料來源本研究所用土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)為2019年試驗點實測數(shù)據(jù),農(nóng)經(jīng)作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)為近幾年調(diào)查、監(jiān)測和大田測產(chǎn)數(shù)據(jù),肥料價格、農(nóng)經(jīng)作物和秸稈的單價數(shù)據(jù)通過市場調(diào)查和政府統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得,農(nóng)經(jīng)作物播種面積、農(nóng)村居民最低生活保障標準、梯田紀念館和文化館收入等數(shù)據(jù)來源于《莊浪統(tǒng)計年鑒》《莊浪年鑒》等,淤地壩庫容建造成本由莊浪縣32座大中型骨干壩的設計、建設資料和調(diào)查資料分析得出,草谷比、秸稈可收集利用系數(shù)、降雨侵蝕力、土壤可蝕性因子、坡度因子、坡長因子、作物覆蓋因子、生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值基礎(chǔ)當量等的取值借鑒已有研究成果。
2.2土壤樣品采集與分析
在莊浪縣標準梯田分布區(qū)選擇種植面積較大的小麥、玉米、馬鈴薯和蘋果4種代表性作物,分別設立標準樣地進行土壤取樣檢測和大田測產(chǎn),每種作物設立3塊標準樣地,每塊標準樣地尺寸為5m×20m,在每塊標準樣地沿X形線路選擇5個點進行多點混合采樣,每個采樣點按0~10cm和10~20cm分2層取樣,測定土壤化學性質(zhì)指標;同時,用環(huán)刀在各層取原狀土,測定其物理性質(zhì)指標。土壤含水量和容重的測定采用烘干法和環(huán)刀法,土壤有機質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀氧化法,速效氮含量測定采用堿解擴散法,速效磷含量測定采用碳酸氫鈉法,速效鉀含量測定采用NH4OAc浸提-火焰光度計法。
2.3評估方法
根據(jù)莊浪縣標準梯田生態(tài)系統(tǒng)的具體情況,結(jié)合前人的研究結(jié)果,從標準梯田的生態(tài)功能、生產(chǎn)功能、生活功能3個方面選擇產(chǎn)品供給、土壤肥力保持、水土保持、土壤水分涵養(yǎng)、社會保障、休閑娛樂、人文景觀旅游等7項功能價值指標進行評估,各指標量化方法見表1。
(1)產(chǎn)品供給價值。梯田可為人類提供糧食、果品、蔬菜、油料、纖維等豐富的初級農(nóng)產(chǎn)品,同時隨著中國農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展,以作物秸稈為主的農(nóng)副產(chǎn)品逐漸成為農(nóng)村副業(yè)生產(chǎn)的一部分,因此標準梯田的產(chǎn)品供給價值由初級農(nóng)產(chǎn)品的價值和農(nóng)作物秸稈的價值兩部分組成,采用市場價值法和成果參數(shù)法建立價值量計算公式:
3結(jié)果與分析
(1)產(chǎn)品供給價值。本文選擇莊浪縣標準梯田大面積種植的主要農(nóng)經(jīng)作物小麥、玉米、馬鈴薯和蘋果(盛果期)進行價值評估。其中農(nóng)作物秸稈價值計算時,草谷比和秸稈可收集利用系數(shù)的確定是關(guān)鍵,莊浪縣標準梯田播種的小麥主要采用機械收割、玉米則都是人工收割,參照畢于運等[16]的研究成果,本研究對小麥和玉米的草谷比分別取1.1和1.2、秸稈可收集利用系數(shù)分別取0.61和0.90。按照上述方法計算的莊浪縣標準梯田主要農(nóng)產(chǎn)品和秸稈價值見表2。根據(jù)《莊浪統(tǒng)計年鑒》(2016年),莊浪縣小麥、玉米、馬鈴薯和優(yōu)質(zhì)蘋果面積占比分別為31.29%、20.84%、42.4%和5.47%,加權(quán)平均后研究區(qū)標準梯田農(nóng)產(chǎn)品和秸稈的價值分別為37018.71元/(hm2·a)和1272.30元/(hm2·a),產(chǎn)品供給總價值為38291.01元/(hm2·a)。
(2)土壤肥力保持價值。根據(jù)實測的莊浪縣標準梯田表層土壤中各養(yǎng)分的含量和上述方法,計算的標準梯田土壤肥力保持價值為80826.11元/(hm2·a)(見表3),其中保持有機質(zhì)的價值最高。
(3)水土保持價值。參照穆興民等[17]的研究成果,莊浪縣降雨侵蝕力R值取1437(MJ·mm)/(hm2·h·a);標準梯田和坡耕地的坡度分別取0.5°和20°,參照Liu等[18]提出的坡度因子計算方法,得到坡耕地和標準梯田(即坡改梯前后)的坡度因子分別為6.53和0.12;參照張巖等[19]的研究成果,標準梯田和坡耕地的作物覆蓋因子分別取0.38和0.49;參照Liu等[20]的研究成果,標準梯田和坡耕地的坡長因子分別取0.20和0.50;參照高海東等[21]的研究成果,標準梯田和坡耕地的土壤可蝕性因子分別取0.041、0.036(t·hm2·h)/(hm2·MJ·mm),水土保持措施因子分別取0.10和1.00。按照上述方法,計算的標準梯田年均保持土壤量為82.71t/(hm2·a)。通過調(diào)查研究區(qū)4種作物的產(chǎn)量和產(chǎn)值,標準梯田單位面積多年平均收益取28800元/(hm2·a),據(jù)此計算的莊浪縣標準梯田水土保持功能價值為930.48元/(hm2·a)。
(4)土壤水分涵養(yǎng)價值。根據(jù)調(diào)查的莊浪縣32座大中型骨干壩淤積庫容和投資,計算的淤地壩單位庫容建造成本為29.56元/m3。標準梯田表層土壤厚度采用0.2m,根據(jù)土壤容重計算的土壤飽和含水量約為40.39%。按照上述計算方法,得出標準梯田每年的土壤水分涵養(yǎng)價值為23878.57元/(hm2·a)。
(5)社會保障價值。據(jù)呂洋洋等[22]的研究結(jié)果,在農(nóng)業(yè)機械化程度為0時,平均每個農(nóng)村勞動力可負擔的耕地面積為1.45hm2;而據(jù)譚海明[23]研究,在丘岡、山丘地區(qū)勞均可負擔耕地面積為0.40hm2。本研究取二者的平均值,即勞均可負擔耕種標準梯田0.93hm2/人。據(jù)《莊浪年鑒》(2017年),農(nóng)村居民最低生活保障標準為1875元/(人·a)。按照上述方法,計算的莊浪縣標準梯田的社會保障價值為2016.13元/(hm2·a)。
(6)休閑娛樂價值。參照謝高地等[14]提出的生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值當量表,取單位面積旱地休閑娛樂功能價值當量為0.06,單位面積旱地食物生產(chǎn)服務功能價值當量為0.85。按照上述方法,計算的莊浪縣標準梯田休閑娛樂功能價值為2613.09元/(hm2·a)。
(7)人文景觀旅游價值。莊浪縣梯田旅游產(chǎn)業(yè)尚未開發(fā),可收集利用的數(shù)據(jù)資料有限,用中國梯田化模范縣紀念館和莊浪縣文化館的總收入代替旅行總費用和人文景觀培訓宣傳政府補貼費用。據(jù)《莊浪統(tǒng)計年鑒》(2016年),中國梯田化模范縣紀念館和莊浪縣文化館2016年的總收入為430.3萬元,當年全縣水平梯田有5.91萬hm2,據(jù)此計算,莊浪縣標準梯田的人文景觀旅游價值為72.81元/(hm2·a)。
(8)標準梯田綜合服務功能總價值。對上述莊浪縣標準梯田的7項服務功能價值進行匯總,得到其綜合服務功能總價值為148628.20元/(hm2·a),其中:生態(tài)服務功能的價值為105635.16元/(hm2·a),占綜合服務功能總價值的71.07%,表明莊浪縣標準梯田的生態(tài)服務功能價值最大,對改善當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境作用顯著;生產(chǎn)服務功能的價值為38291.01元/(hm2·a),占綜合服務功能總價值的25.76%,表明生產(chǎn)服務功能價值僅僅是標準梯田綜合服務價值的一小部分;生活服務功能的價值為4702.03元/(hm2·a),僅占綜合服務功能總價值的3.17%,表明莊浪縣標準梯田生活服務功能的開發(fā)利用水平還較低,其開發(fā)利用潛力較大。上述7項服務功能價值指標的大小順序為土壤肥力保持>產(chǎn)品供給>土壤水分涵養(yǎng)>休閑娛樂>社會保障>水土保持>人文景觀旅游,說明土壤肥力保持是標準梯田的首要價值指標,而產(chǎn)品供給排在第二位,原因是受自然條件、耕作方式和利用類型的限制,其產(chǎn)品供給價值沒有達到最大化,未來可通過改變種植方式和土地利用類型,進一步提升產(chǎn)品供給價值。
4結(jié)論
(1)莊浪縣標準梯田的綜合服務功能總價值為148628.20元/(hm2·a),各功能價值指標大小順序為土壤肥力保持>產(chǎn)品供給>土壤水分涵養(yǎng)>休閑娛樂>社會保障>水土保持>人文景觀旅游,表明土壤肥力保持是標準梯田的首要價值指標。
(2)莊浪縣標準梯田的生態(tài)服務功能價值為105635.16元/(hm2·a),占綜合服務功能總價值的71.07%,表明莊浪縣標準梯田的生態(tài)服務功能價值最大,對改善當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境作用顯著。
(3)莊浪縣標準梯田的生產(chǎn)服務功能價值為38291.01元/(hm2·a),占綜合服務功能總價值的25.76%,僅是標準梯田綜合服務價值的一小部分,其中農(nóng)產(chǎn)品和秸稈的價值分別為37018.71、1272.30元/(hm2·a),今后可通過改變種植方式和土地利用類型,選擇高附加值的經(jīng)濟作物,進一步提升其生產(chǎn)服務功能價值。
(4)莊浪縣標準梯田的生活服務功能價值為4702.03元/(hm2·a),僅占綜合服務功能總價值的3.17%,表明其生活服務功能的開發(fā)利用水平還較低,未來開發(fā)利用的潛力較大。
【責任編輯 張智民】