黄河三角洲盐碱地棉花种植的生态价值评估

2018-03-30王艺璇韩若冰胡继连

山东农业大学学报（社会科学版） 2018年1期

□王艺璇韩若冰胡继连

一、引言

近年来，由于人们对生态价值的认识不断加深，对生态价值的评估成为学者研究的热点问题。Costanza(1997)把生态系统服务功能总结为具体的17类，并首次对全球生态系统的服务价值进行评估，引起了对生态价值评估的研究热潮。目前，对于生态价值评估的研究主要是关于森林、湿地、草地等自然生态系统，韩维栋、高秀梅等(2000)运用生态价值评估的方法对红树林生态系统的价值进行评估；郑红、武祎(2015)对卧龙湖湿地进行了生态系统服务功能价值评估，评估结果对促进湿地生态系统的可持续发展具有重要的作用；丁小迪、丁咚等(2015)通过对山东省滨海湿地的评估，研究发现其蕴含较高的经济和生态潜力，能产生较高的经济效益和生态效益；鲁春霞、谢高地等(2004)对具有独特性的青藏高原生态系统的服务功能进行价值评估，认为其产生的巨大生态价值不容忽视；唐秀美、潘瑜春等(2016)对北京市平原造林生态系统服务价值进行评估，认为合理的生态价值评估可以促进项目的具体实施。而对于农田生态系统的研究并不多，但

其已经成为当前的研究热点，农田生态系统是人类社会存在和发展的基础。盛婧、陈留根等(2008)通过对稻麦农田生态系统的评估发现，每投入1元的种植成本，将会带来3. 58元的生态效益。张宏锋、欧阳志云等(2009)选取1976年和2005年这两个时段比较玛纳斯河流域的农田生态系统服务功能总价值，计算得出29年间其生态价值上升了117%；肖玉、谢高地等(2004)对稻田生态系统气体调节功能及其价值进行研究，认为人们极大地忽视了农田生态系统的生态服务功能。

本文主要选取农田生态系统中具有特殊性的黄三角棉区盐碱地棉花种植进行生态价值评估。杨劲松(2005)的研究发现黄河三角洲等沿海地区在过去30年间的植被覆盖率有所下降，土壤盐渍化呈加重趋势；郑艳霞、李建奇等(2007)利用棉花较强的耐盐碱性，可以有效改良盐碱地，是盐碱地最佳的作物选择；董合忠、辛承松等(2009)认为黄河三角洲棉田是中国棉花种植的重要地区，该地植棉规模最大，利用棉花自身的耐盐碱性重点在盐碱地植棉，对于整体提高山东省的棉花生产具有重要作用。韩若冰(2015)黄河三角洲地区盐碱地的棉花种植在改善土壤、节约资源等方面的生态正效应不容忽视。本文主要运用影子工程法、市场价值法、机会成本法等对黄河三角洲盐碱地棉花种植的生态价值进行评估，使棉农在认识到棉花种植经济价值的同时，也能关注在盐碱地种植棉花所带来的生态价值。

黄河三角洲是我国最大的三角洲，是我国东部沿海地区待开发的稀有的资源宝地。但是由于黄河三角洲地区存在大量盐碱地，土地质量较差，垦殖率不足30%，仍有大部分土地未被合理开发利用，处于荒废状态。棉花种植曾经是黄河三角洲地区农村经济发展的传统支柱性产业，棉花种植所带来的收入是该地区农民最重要经济来源之一。由于近年来山东省棉花种植面积出现大幅度的减少趋势，黄河三角洲盐碱地棉田在全省棉田中所占的比重不断增加。山东黄河三角洲和沿黄地区大面积盐碱地、早薄地最适宜种植棉花，目前尚没有其他大宗作物可替代。一旦放弃这些宝贵土地资源的棉花生产，将造成大面积撂荒，很可能会导致这些传统棉作耕地重蹈盐碱化、盐渍化覆辙。利用棉花耐盐碱的生理特性，在黄河三角洲地区维持足够规模的棉花种植，具有重要的生态和社会价值。

二、黄河三角洲盐碱地棉花种植的生态价值评估

(一)保持土壤肥力功能的价值评估

1.评估方法

盐碱地种植棉花可以增加地表覆盖率，从而降低盐碱地因裸露地表风吹日晒而产生的地力损耗。棉农种植过程中不断地翻耕土地，对盐碱地土壤肥力的保持与改良具有十分重要的作用。盐碱地种植棉花能够不断地影响土壤中有机质以及氮、磷、钾的含量，对盐碱地土壤肥力的保持带来巨大的生态价值。计算公式为:

V1=(CN·PN+CP·PP+CK·PK)·Sh

Sh=A·(EP-Er)

式中，V1表示盐碱地棉花种植保护土壤肥力的价值，CN、CP、CK分别表示盐碱地土壤中的N、P、 K含量；PN、PP、PK分别表示氮肥、磷肥和钾肥的价格；Sh表示棉田土壤保持量；A表示农作物播种面积；EP表示潜在土壤侵蚀模数；Er表示现实土壤侵蚀模数。

2.评估结果分析

通过查找数据可知，东营盐碱地土壤中破解氮的含量是62mg/kg，速效磷的含量是92mg/kg，速效钾的含量是 101mg/kg。氮肥的市场价格是387元/t，钾肥、磷肥的市场价格是365元/t计算。作物播种面积取黄河三角洲主棉区东营和滨州棉花种植的总面积173261hm2计算。孙新章等人对各地区农田的侵蚀模数进行了研究，计算出黄河三角洲地区的农田的的潜在土壤侵蚀量是143769×104t，现实侵蚀量是32601×104t。计算可知黄河三角洲棉田保持土壤肥力的生态价值是1923×104元。

(二)维持养分循环功能的价值评估

1.评估方法

维持养分循环是盐碱地棉花种植生态系统支持服务中的一项重要服务，本研究采用替代成本法计算其价值。计算公式为:

V2=( HN·PN+HP·PP+HK·PK)·Q

式中，V2表示盐碱地棉花种植维持营养物质循环的价值；HN、HP、HK分别表示棉花作物体内氮、磷、钾的含量；PN、PP、PK分别表示氮、磷、钾肥的市场价格；Q表示作物产量。

2.评估结果分析

棉花体内的氮、磷、钾、含量分别是10%N、2%P、3%K。氮肥的市场价格是387元/t，钾肥、磷肥的市场价格是365元/t。棉花作物产量取黄河三角洲棉区东营和滨州棉花的总产量180145吨计算。根据公式计算可知黄河三角洲棉区维持养分循环功能的价值是1026×104元。

(三)固碳释氧的价值评估

1.评估方法

在盐碱地棉花生态系统中，棉花通过光和作用与大气进行CO2和O2的交换，固定大气中的CO2，同时释放出O2。运用替代成本法对盐碱地种植棉花进行的固碳释氧功能进行价值评估，计算公式为:

V3=Q·E·P=B/f·E·P

式中，V3表示盐碱地棉花种植所带来的固碳或释氧价值；Q表示棉花的年净生物量；B表示棉花经济产量；f表示经济系数；E表示固碳或释氧系数；P表示固碳或制氧成本。

2.评估结果分析

棉花作物的经济产量以黄河三角洲棉区东营和滨州棉花的总产量18万吨为值计算。一般来说，棉花的经济系数为0.3-0.4，所以本文选取中值0.35进行计算。根据光合作用的通用方程可知，植物每生产1g干物质可以固定CO2的数量是1.63 g ;植物每生产 1g干物质释放的 O2数量是1.19 g。所以作物固碳系数为1.63，释氧系数分别1.19。对于盐碱地棉花种植所固定的CO2正外部性价值的评估运用造林成本法，取其市场价格273元/t计算；对于盐碱地棉花种植的释氧成本的评估运用工业成本法，取其市场价格400.00元/t计算。计算可知，棉花作物固定CO2的价值是2.3×108元，释放O2的价值是2.448×108元。黄河三角洲棉田固氮释氧总价值是47000×104元。

(四)净化大气环境功能的价值评估

1.评估方法

盐碱地棉花种植通过对空气中的污染气体进行吸收和降解，以此达到净化空气的目的。如棉花作物可以吸收空气中对人危害较大的二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)，在净化空气方面的生态价值明显，计算公式为：

V4=Q·A·P

式中，V4表示盐碱地棉花种植净化大气污染物的生态价值；Q表示单位面积棉花种植吸收污染气体(SO2、NO2)的量；A表示棉花的种植面积；P表示处理污染气体的成本。

2.评估结果分析

由于较难确定棉花吸纳各类污染物的具体参数，本文主要选取马新辉等学者的研究数据作为依据：SO2吸纳量为45.00 kg/(hm2a)、NO2吸纳量为33.50 kg/hm2a。棉花种植面积取黄河三角洲棉区东营和滨州棉花种植的总面积173261hm2计算。棉花作物吸纳SO2的价格是0.60元/kg、吸纳NO2的价格是0.60元/kg。根据上述数据，计算可知吸纳SO2的价值是468×104元、吸纳NO2的价值是348×104元。可评估出棉花作物净化大气价值为816×104元。

(五)改善土壤含盐量的生态价值评估

1.评估方法

盐碱地之所以是世界级难题，主要是因为盐碱地土壤中的含盐量、含碱量较高，不适合普通农作物的生长。通过对盐碱地改良和治理的不断探索和研究，目前改良盐碱地的措施主要有工程措施、化学措施、生物措施。其中生物措施普遍被认为是最经济有效的改良方式，主要是选择适宜的耐盐植物种植在盐碱地土壤中。棉花较强的耐盐性决定了棉花适合生长在盐碱地这类特殊的土壤中，并且长年种植棉花可以降低土壤的含盐量，改善土壤肥力(表1)。研究发现重度盐碱地的开垦植棉年限在5年以上，土壤地力水平普遍较高。目前比较常见的工程措施主要是暗管排水，通过在土壤中铺设暗管使盐分随水排走，以此达到土壤脱盐和防止次生盐渍化的目的，暗管排水开发模式每公顷的开发投入为18000元(宋绍宪，2009)。由于棉花种植降低含盐量，改良盐碱地的价值较难计算，所以运用替代成本法估算盐碱地使用暗管排水措施改良盐碱地的价值，计算公式为：

V5=18000·A

式中，V5表示盐碱地种植棉花改善土壤含盐量的生态价值；A表示棉花种植面积。

表1 盐碱地棉田主要养分含量

注：①表中平均值为平均数±SD。

②数据来源：董合忠《盐碱地棉花栽培学》。

2.评估结果分析

棉花的种植面积取黄河三角洲棉区东营和滨州棉花种植的总面积173261hm2，通过计算可知黄河三角洲棉田改善土壤含盐量的生态价值是31×108元。在所评估的生态价值中，盐碱地种植棉花对土壤盐碱含量的的降低效果最为显著。

(六)生物多样性的价值评估

1.评估方法

因为盐碱地棉田与其他生态系统相比较为单一，在维持生物多样性方面的功能较小，不便于直接统计评估，因此，本文主要参考谢高地等人提出的农田生态系统每年在生物多样性保护的单位服务价值(628. 2元/hm2)作为黄河三角洲盐碱地棉花种植维持生物多样性功能的评估系数。计算公式为:

V6=628.2·A

式中，V6表示盐碱地棉花种植维持生物多样性功能的价值；A表示棉花种植面积。

2.评估结果分析

通过计算可知，黄河三角洲棉花种植在维持生物多样性方面的价值是10800×104元。盐碱地种植棉花对于维持黄河三角洲地区的生物环境的稳定、保持生态系统的功能的有效发挥具有重要的作用。

主要运用市场价值法、机会成本法、影子工程法等对黄河三角洲盐碱地棉花种植的生态价值进行评估。以上评估结果表明，黄河三角洲棉田每年保持土壤肥力的价值为1923×104元，维持养分循环功能的价值是1026×104元，固氮释氧总价值是47000×104元，净化大气价值为816×104元，改良盐碱地生态价值是31×108元，维持生物多样性价值是10800×104元，总计37.2×108元。其中，改良盐碱地所产生的生态价值最大，约占总价值的83%。从以上粗略的估算结果可以发现，盐碱地种植棉花所产生的巨大生态经济价值，值得人们重视并加以利用。

三、黄河三角洲盐碱地棉花种植生态补偿政策建议

根据上文得出的黄河三角洲盐碱地棉花种植的生态价值评估结论,提出生态补偿政策建议如下:

(1)充分认识盐碱地棉花种植的生态价值。通过宣传介绍，使人们认识到盐碱地种植棉花不仅可以带来经济收益，还会对生态环境产生生态价值，是一举多得的农业生产活动。公众认识并了解盐碱地棉花种植的生态价值，为生态补偿的建立提供认识基础。

(2)在黄河三角洲设立盐碱地棉花种植生态保护区。通过建立生态保护区鼓励大家对保护区进行保护，黄河三角洲因存在大量的盐碱地而使生态环境具有特殊性，从生态价值，经济效益等角度考虑，在黄河三角洲盐碱地棉田设立生态保护区，加大对盐碱地棉田的扶持力度，划定生态保护红线，使棉花种植在盐碱地地区发挥最大的价值。

(3)建立黄河三角洲盐碱地棉花种植的生态补偿机制。明确规定盐碱地棉花种植生态补偿的范围、对象、标准、方式等具体事宜，使生态补偿形成一套完善的补偿机制。坚持生态保护者受益的原则，在盐碱地种植棉花对生态环境做出贡献的棉农，都可以依据法律规定而获得一定的补偿奖励。

(4)设立盐碱地棉花种植生态补偿基金。在盐碱地种植棉花可以改善土壤生态，降低土壤含盐量，对在盐碱地种植棉花的棉农进行生态补偿，鼓励盐碱地种植棉花的农业生产活动。开展生态补偿需要一定的经济基础支持，生态补偿的核心问题是补偿资金的筹集，首先，国家必须加大盐碱地植棉生态补偿的财政资金支持力度，省政府财政也应有计划的为盐碱地棉花种植的生态补偿提供资金保障；其次，生态补偿的长远开展需要公众的广泛参与，不仅能够增强社会对盐碱地植棉的认识，还可以减轻政府在生态补偿中的的资金压力。

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