基于空间优化的九洲江流域畜禽养殖生态补偿
2018-11-28王西琴刘维哲张馨月
王西琴,刘维哲,张馨月,高 伟
基于空间优化的九洲江流域畜禽养殖生态补偿
王西琴1,刘维哲1,张馨月1,高 伟2*
(1.中国人民大学农业与农村发展学院,北京 100872；2.云南大学生态与环境学院,云南 昆明 650091)
以生态补偿试点区九洲江流域为例,基于调研数据和相关资料,以最小的政府生态补偿金额为目标,以水环境容量、耕地承载力、养殖户经济收益为主要约束,建立基于畜禽养殖模式转变的生态补偿空间优化模型.结果表明,九洲江流域生猪养殖最小生态补偿金为5.83亿元,其中2.92亿元用于55.47万头的生猪禁养,1.94亿元用于补助适养区内新建47.99万头高架网床模式养殖,0.97亿元用于18.57万头的养殖模式升级改造.优化后全流域养殖总规模为121.18万头,比现状减少约4万头.可实现污染物削减率73.66%,COD、总氮、总磷分别削减13980,2545,995t.其中,传统养殖模式全部被禁养或升级改造,高架网床养殖模式为流域最主要养殖模式,占比达到81.19%.10个镇的补偿资金及污染物削减情况存在显著差异,补偿金占比较高的是文地、良田、古城镇,合计占总补偿资金的56.78%,COD削减量占总削减量的55.35%.通过优化后的补偿方案,同时实现环境效益和经济效益的双赢.
畜禽养殖；生态补偿；水环境容量；耕地承载力；空间优化；九洲江流域
畜禽养殖业是我国环境污染的主要来源之一.2010年全国畜禽养殖业的COD、NH3-H排放量分别占全国水体污染物总量的45%、25%[1].随着养殖规模的不断扩大,畜禽养殖污染日趋严重,对地区水环境和耕地造成巨大压力[2].有学者预测,到2020年全国畜禽粪便排放量将比2010年增长26.9%,单位耕地面积的畜禽粪便污染量增长32.8%[3].因此,控制畜禽污染对我国水环境质量改善具有重要意义.随着我国畜禽养殖生态补偿政策的出台,生态补偿成为解决畜禽污染问题的重要途径.围绕畜禽养殖生态补偿主题,目前相关学者从畜禽养殖污染治理的成本效益[4]、养殖户偏好[5]、管理模式[6]、养殖模式升级改造[7]等角度开展了相关研究,对养殖污染治理的思路也逐渐从传统的末端治理转向源头治理,通过由政府和养殖户共同出资对养殖模式升级改造的方式将治污外部成本“内部化”,取得了一定的环境效果.然而,政府的生态补偿资金有限,如何在有限的生态补偿资金投入下获得最大的环境效益,同时不影响养殖户的收入,是值得关注和研究的问题.目前研究大多未充分考虑流域内的地区差异性问题.实际上,由于流域内不同空间单元在养殖模式、养殖规模等方面存在显著差异,畜禽养殖污染物排放量也随之具有空间差异特点.因此,基于地区的环境容量和养殖特点差异,对生态补偿投入有所优先和倾斜,最大限度的实现环境效益目标,对于生态补偿政策实践具有重要的指导意义.空间优化作为一种重要的资源配置方式,被广泛应用于污水处理设施布局[8]、区域水资源配置[9]、产业集聚[10]、土地利用[11-12]等领域.近年来国内一些学者开始探讨污染治理情景下的畜禽养殖业布局问题[13-14],以期在一定环境承载力下科学合理布局.然而,从生态补偿角度将畜禽养殖治理和空间优化相结合定量研究,还比较缺乏.本文以乡镇为单元,建立生态补偿空间优化模型,以政府补偿资金为目标函数,以水环境承载力、耕地承载力、养殖户收入等为主要约束条件,基于九洲江流域养殖户调研数据,进行实证研究,获得生态补偿的优化方案,以期为该流域生态补偿政策的实施提供依据和参考.
1 研究区背景
九洲江发源于广西省陆川县,是跨越广西、广东两省的独流入海河流,在古城镇汇入广东鹤地水库,该水库是广东省湛江市的重要饮用水水源.上游广西省境内流经陆川县、博白县的温泉、沙坡等10个乡镇(东经110°04¢~110°25¢,北纬21°53¢~22°58¢).近年来,由于畜禽养殖规模的发展,污染物排放量增加,对下游饮用水安全保障造成了巨大的压力.基于此,2016年3月,广西、广东两省签订了《九洲江流域上下游横向生态补偿协议》,协议规定由中央、广西和广东共同出资设立为期三年的生态补偿资金共15亿元,用于流域内开展畜禽养殖、工业、生活、农业面源污染治理以及生态修复等,已经收到了一定的环境效果.然而,2017年仍有2个月断面水质未达标,给未来生态补偿政策提出了严峻的挑战.陆川、博白两县一直是广西重要的生猪养殖大县,其中九洲江流域内10个镇是2县养殖业最集中的地区,生猪养殖在流域畜禽养殖中占据绝对比重,是流域农民经济收入和产业经济体系的重要支柱.2016年全流域10个乡镇生猪养殖总存栏量达125万头,流域生猪养殖排放的COD、氨氮、总氮和总磷分别占到流域污染物总量的60.69%、57.83%、66.00%、78.51%[15].各镇生猪养殖污染物排放量表现出明显的地区差异(图1),其中污染物排放量最多的是文地镇,COD排放量达4468t,占全流域排放总量的23.54%,是排放量最小的温泉镇的6.47倍.因此,生态补偿政策中优先和倾斜于污染物排放量占比较高的乡镇,对于污染物削减具有积极作用.
图1 2016年流域各镇生猪养殖污染物排放量
造成九洲江流域养殖污染严重的原因主要来自两个方面:一是养殖模式.九洲江流域养殖模式包括传统模式、氧化塘模式和高架网床模式.不同养殖模式在污染物排放方面存在较大差异.其中,传统模式对污染物不进行任何处理,该模式对环境污染较大;氧化塘模式是在传统模式基础上,配备储粪屋、储液池、反应池和氧化塘等配套设施,对污染物进行初步处理;高架网床模式包括对养殖栏舍进行改造和污染物处理两部分,污染物经微生物发酵后进入配套设施进行处理.2017年流域传统养殖模式下的养殖规模占总养殖规模的31%,氧化塘模式占45%,高架网床养殖模式仅占24%.二是养殖场的空间布局.具体表现在2个方面:一是养殖规模与养殖模式的空间分布未考虑各单元环境承载力的差异;二是养殖场位置的不合理,部分养殖场建在九洲江近岸和各种敏感地区,对水环境造成极大的威胁.2016年,由广西、广东两省共同制定的《粤桂两省区九洲江水污染防治规划》中,将广西九洲江干流沿岸500m内以及支流沿岸200m内范围划定为禁养区;干流沿岸500~2000m内以及支流沿岸200~2000m内范围划定为限养区;其他区域为适养区.原则上对所有禁养区内养殖舍进行关闭并拆除相关设施,限养区不准新建、扩建养殖场,并对部分养殖场进行拆除,在适养区内新建配备相应的污染物处理措施的养猪场,用以供禁养区、限养区内养殖户搬迁养殖.上述措施需要通过生态补偿的激励政策实施.因此,如何用最小的生态补偿达到最优的环境效应,并鼓励养殖户向环保养殖模式转型,同时保证养殖户收入不降低,是九洲江流域畜禽养殖污染治理和生态补偿政策需要考虑和解决的问题.
2 畜禽养殖生态补偿空间优化模型
2.1 建模思路
基于流域各乡镇的养殖规模和模式现状,以及空间环境承载力的差异,本文构建了畜禽养殖生态补偿空间优化模型,具体思路如下:(1)目标函数为最小政府生态补偿资金,补偿标准采用养殖户受偿意愿调查结果,兼顾补偿者和受偿者双方利益.(2)环境约束选取水环境容量和耕地承载力2个指标,其中,水环境容量以分配给畜禽养殖的COD容量为标准;耕地承载力选择各乡镇耕地能容纳的氮、磷2种污染物,保证各区域畜禽养殖污染排放量小于耕地承载力.(3)以养殖户净收益为主要经济约束,确保养殖户净收益不降低.(4)将生态补偿政策的引导作用纳入约束,具体包括禁养区内养殖场全部拆除,只允许在高架网床模式下增加养殖规模.基于以上思路求解在满足流域水环境容量和各乡镇耕地承载力、养殖户经济收益情况下的生态补偿优化方案,包括各乡镇的补偿资金、禁养规模、养殖模式转变、污染物削减量等,为九洲江流域生态补偿提供依据和参考.
2.2 目标函数
目标函数为最小政府生态补偿资金.假定养殖户有3种选择:减少养殖量、升级养殖模式、增加高架网床模式的养殖头数,政府分别对上述3种选择进行补偿,补偿标准采用养殖户的受偿意愿,即单位面积补偿标准.目标函数如下:
Min
C
=
S
i
S
j
2
S
k
[RR
ijk
×
SC
j
×
ESI
jk
]
(Tr
ijk
+ FR
ijk
)
×
SC
j
×
TSI
jk
(1)
式中:为政府对全流域生猪养殖补偿总资金,元;RR为禁养区与限养区减少的养殖数量,头;TR为转变为高架网床养殖头数,头;FR为适养区内新增头数,头;SC为单位生猪占栏舍面积,m2/头,根据实地调研,传统和氧化塘模式下介于1.2~1.5m2/头之间,取均值1.35m2/头,高架网床模式下介于0.8~1m2/头,取均值0.9m2/头;ESI为禁养受偿意愿标准,元/m2,TSI为转向高架网床养殖模式受偿意愿标准,元/m2,由问卷调研数据确定,具体见3.1.1节,其中新建高架网床受偿意愿假定等同于传统模式养殖户升级为高架网床的受偿意愿.=1,2,…,10代表空间单元的个数,本文指九洲江流域10个乡镇;=1,2,3表示传统、氧化塘和高架网床养殖模式;=1,2,3分别代表小、中、大3种养殖规模,养殖规模的划分标准参考广西省《玉林市九洲江流域养殖业发展规划》标准:200头以下为小规模养殖,200~499头为中等规模养殖,500头以上为大规模养殖.
2.3 约束条件
2.3.1 耕地承载力约束 基于Troug[16]提出的养分平衡法,主要考虑耕地对生猪养殖排放的氮、磷2种污染物承载能力.模型设定各空间单元生猪养殖氮、磷排放量小于其耕地氮、磷承载力:
S
j
S
k
(CR
ijk
-RR
ijk
-TR
ijk
+FR
ijk
)
×
FDN
j
£
LDN
i
(2)
S
j
S
k
(CR
ijk
-RR
ijk
-TR
ijk
+FR
ijk
)
×
FDP
j
£
LDP
i
(3)
式中:CR为现状养殖生猪数量,头;FR为新增养殖生猪数量,头;FDN为单位生猪总氮排放系数,kg/头/a;LDN为耕地氮承载力,kg;FDP为单位生猪总磷排放系数,kg/头/a;LDP为耕地磷承载力,kg;排放系数及承载力计算与取值见3.1.2节.
2.3.2 水环境容量约束 模型选取COD为指标,各区域生猪养殖COD排放量之和小于流域允许的最大生猪养殖COD排放量:
S
i
S
j
S
k
(CR
ijk
-RR
ijk
-TR
ijk
+FR
ijk
)
×
FDC
j
£
MOJ (4)
式中:FDC为不同模式下单位生猪COD排放系数,kg/头/a;MOJ为流域允许的最大生猪养殖COD排放量,kg;本文MOJ取值参考文献[17],选取水质达到地表水III类要求时,在90%保证率下九洲江全流域允许的生猪养殖COD排放量,为4979.85t/a.
2.3.3 经济效益约束 模型以养殖户的养殖净收益为指标,约束各镇养殖业净收益不降低:
S
j
S
k
CA
ijk
×
IC
jk
£
(CA
ijk
-RR
ijk
-TR
ijk
+ FR
ijk
)
×
IC
jk
-
(TR
ijk
+ FR
ijk
)
×
SC
j
×
(GC-TSI
jk
)
×
d
+ RR
ijk
×
SC
j
×
ESI
jk
×
d
(5)
式中:CA为现状养殖量,头;IC为单位生猪养殖量的经济净收益,元/头;GC为转为高架网床模式实际建造成本,为十年期折现均摊系数,其他参数含义同前.其中优化后经济净效益由3部分组成, (CA- RR-TR+ FR)×IC为优化后的养殖净收益, (TR+ FR)×SC×(GC-TSI)代表升级或新建高架网床模式总成本中养殖户分担部分, (RR×SC×ESI)代表养殖户由于禁养获得的补偿,由于后两者均为一次性,因此按十年期进行折现均摊.
2.3.4 禁养约束 各空间单元养殖头数减少量不小于其禁养区内养殖规模:
S
j
S
k
RR
ijk
³
MRA
i
(6)
式中:MRA为各空间单元划定在流域禁养区内生猪养殖数量,头;根据当地畜牧局统计数据,九洲江流域禁养区总规模约为26万头.
2.3.5 政策引导约束 相比于传统和氧化塘模式,高架网床模式是当地政府鼓励和引导的模式.因此设定公式(7)以约束传统养殖和氧化塘模式不在现有基础上增加,仅允许适养区高架网床养殖头数增加,设定约束(8)保证现状高架网床模式的养殖头数不减少:
S
j
=1
FR
ijk
=0;
S
j
=2
FR
ijk
=0 (7)
S
j
=
3
RR
ijk
=0 (8)
2.3.6 非负约束 对高架网床养殖模式(=3)而言,TR代表由其他两种模式升级为高架网床模式总规模,所以此时令TR为负数.除TR外其他所有参数非负:
S
j
=3
TP
ijk
=-
S
j
2
TR
ijk
(9)
X
ijk
S
j
=3
TP
ijk
³
0 (10)
3 研究区生猪养殖生态补偿优化分析
3.1 关键参数确定
上述优化模型涉及到的养殖户受偿意愿、养殖经济收益、污染物排放量、耕地承载力等关键参数,通过问卷调研或根据相关数据计算获得.
3.1.1 养殖户受偿意愿 2017年7月~8月,采用随机抽样的方法,在流域10个乡镇中抽取7个镇,每个乡镇抽取4~6个村,每个村抽取10~15个生猪养殖户,进行一对一深度访谈.问卷设计内容除养殖户受偿意愿外还包括详细的养殖成本投入等数据,调研共收集问卷457份,其中,传统和氧化塘模式下的养殖户禁养、升级改造的受偿意愿见表1,本文选取意愿调查结果均值作为补偿标准.
表1 九洲江流域养殖户受偿意愿均值统计
3.1.2 养殖户经济收益 生猪养殖户成本投入主要包括固定资本的一次性投入和正常运营费用,其中一次性投入为养殖厂房及配套设施建设成本,采用年限平均法计提折旧;运营成本包括租入土地量、仔猪购买成本、人工、肥料、电费、防疫投入,均为实地调研获取,统一处理为实际支出费用.养殖收入为出售生猪量乘以当年平均市场价格,据此可计算养殖户养殖净收益.表2为不同养殖模式和规模单位养猪的成本收益情况.
3.1.3 污染物排放量 生猪养殖污染物排放量核算一般以排污系数乘以生猪出栏量,本文养殖规模以存栏量为基准,故在计算污染物排放量时乘以出栏率系数,根据实地调研,出栏率系数取1.5.产污系数参照《农业技术经济手册》[18]确定单位存栏量生猪污染物COD、氨氮、总磷、总氮产生量分别为26.61kg/(a×头),2.07kg/(a×头),1.7kg/(a×头),4.51kg/(a×头).不同养殖模式对污染物的削减率存在差异.经过实地调研及参考国务院印发的《“十二五”主要污染物总量减排核算细则》,进一步计算各养殖模式下污染物削减率及削减后排放量(表3).
表2 九洲江流域养殖成本收益均值统计(元/头)
表3 九洲江流域不同养殖模式下生猪污染物年排放量
3.1.4 耕地承载力 根据养分平衡理论[16],当区域达到种养平衡状态时,农作物生长所需养分扣除耕地土壤供应量后即为农田外部输入量,来源为一定比例组合的化肥和生猪粪便.本文选取耕地主要养分元素氮、磷作为衡量指标,根据九洲江生猪粪便使用比例及各镇的作物产量和耕地面积计算氮、磷承载力,计算公式如下:
式中:为区域耕地氮(磷)承载量,t;Y为区域农作物的产量,t;m为单位产量作物所需氮(磷)养分量,t/t,参考邱乐丰等[19]研究成果确定;为区域耕地土壤有效氮(磷)含量测定值,mg/kg,参考相关文献[20]中对陆川县耕地养分测量结果,氮为1200mg/kg,磷为11.78mg/kg;2.25为土壤养分换算系数;为土壤有效养分矫正系数,根据曹连福等[21]对土壤有效氮(磷)与校正系数关系的回归结果,土壤氮(磷)养分矫正系数计算公式分别为N=N-0.7728´11.831、P=p-0.9563´22.726;为生猪粪便替代化肥比例,需要说明的是,替代比例越高意味着耕地承载力越大,优化后最小生态补偿资金越小.本文按九洲江流域中期规划50%替代率计算.根据耕地和作物情况计算得到九洲江流域各镇氮、磷承载力,氮、磷总承载力分别为1287.05t、966.23t.
3.2 模型优化结果
依据第2节优化模型,以及本文给出的参数数据,采用LINGO 9.0软件对模型进行编程和求解,得到优化方案.
3.2.1 生态补偿资金 优化结果显示九洲江流域生猪养殖生态补偿资金总投入为5.83亿元,其中用于禁养补偿资金为2.92亿元,占总补偿金比例50.09%;用于升级高架网床补偿资金为0.97亿元,占比为16.64%;用于新增高架网床养殖补偿投入共计1.94亿元,占比33.28%.从各镇补偿金额来看,文地镇生态补偿资金最多,为1.54亿元,主要原因是文地镇在流域内10个乡镇中养殖数量最多,污染物排放量位居第一,是各镇平均养殖规模的2.38倍,而耕地氮、磷承载力仅为各镇平均水平的1.44倍和1.5倍,因此面临较大的环境压力,生态补偿应该优先考虑.良田、古城、乌石、大桥、宁潭5个传统养殖大镇所需补偿资金均在5000万元以上.从补偿资金用途来看,禁养补偿资金在各镇所占比例均在45%以上,为最主要生态补偿资金;用于新建高架网床养殖补偿金在各镇中所占比例均介于30%~40%之间;用于升级高架网床资金所占比例仅在良田、文地、大桥3镇超过20%,其余各乡镇均在10%以内.具体各镇生态补偿资金见图2:
图2 九洲江流域各乡镇生态补偿资金优化结果
3.2.2 禁养与养殖模式转变 优化结果显示,在现有基础上,需要禁养生猪55.47万头,大于禁养区内26万头生猪养殖存量(表4).意味着除禁养区全部禁养外,仍需在限养区内禁养约28万头.其中传统模式的小规模、中规模全部要求禁养,大规模的传统养殖全部保留;氧化塘模式的小规模要求6个乡镇禁养,中规模全部要求禁养,大规模养殖全部保留.其中禁养总头数最多的文地镇共禁养13.02万头,禁养区内6.09万头,限养区内6.93万头.温泉镇由于现状养殖量较小,禁养规模为各镇中最小,仅2.21万头,其中禁养区内0.93万头,限养区1.28万头.从禁养比例来看,全流域总禁养量占现状养殖总量的44.31%,禁养比例最高的沙坡镇达到67.24%,最少的大桥镇为27.76%.需要说明的是,这里的禁养比例仅就现状养殖模式而言,各镇除禁养的数量减少外,还有高架网床养殖模式的新增头数.
需升级改造为高架网床模式的头数为18.57万头,占现状养殖规模的14.83%.其中,传统模式5.01万头,氧化塘模式13.56万头.传统模式由于小规模和中规模全部被禁养,需升级改造的全部为大规模养殖,且各镇传统模式中大规模养殖的升级改造比例为100%.氧化塘模式下,小规模和中规模均不进行升级改造,仅有大桥、良田等4个乡镇的大规模养殖进行升级改造.流域新增养殖头数共49.77万,所有新增头数均为高架网床模式,且优化结果显示升级改造后全部为小规模养殖.在实践中意味着政府在禁养区、限养区内禁养55.47万头生猪的同时,需在适养区新建可以总共容纳49.77万头生猪的小规模高架网床养殖场,实现九洲江流域养殖的“异地升级改造”.
表4 九洲江流域生猪养殖模式变化量
3.2.3 优化后流域养殖规模 优化后流域生猪养殖总量为121万余头,相对现状125万头养殖存量减少4万头,各镇养殖规模相比现状均有所减少,但减少幅度较小,介于1500~9000头之间.从地区经济效益角度出发,在不大幅度削减流域养殖总量情况下进行养殖模式优化调整,能够较好保证养殖户经济效益,因此该结果较为合理.此外,表5显示,优化后九洲江流域将不存在传统养殖模式,仅保留氧化塘模式和高架网床模式.尽管高架网床模式建造和升级改造的生态补偿标准高,但具有较好的环境效益和经济效益.优化后高架网床模式养殖头数93.38万头,占流域总养殖规模的81.19%,氧化塘模式占18.81%.从养殖规模变化来看,小规模的养殖头数由35.68万头增加至54.38万头,在氧化塘模式和高架网床模式中分别占20.24%、50.59%;大规模的养殖头数仍维持在64.5万头,在氧化塘模式和高架网床模式中分别占比79.76%、47.08%;中规模则由原来的25万头下降为2.29万头.可见小规模和大规模养殖将成为九洲江流域主要养殖规模选择,主要原因在于小规模由于劳动投入少具有成本低的优势,大规模则具有规模效益,因此中等规模效益相对最低.
表5 优化后各镇养殖模式与规模
图3 九洲江流域各镇COD削减量及削减率
3.2.4 优化前后环境效果对比 优化后COD削减量将达到13980t,削减后总排放量为4977t,小于水环境容量4979t的约束.同时能实现总氮、总磷削减2545t、995t,优化后总氮、总磷排放量分别为1023.84t、394.71t,均满足耕地氮、磷承载力1287.05t、966.23t约束.由于生猪粪便污染物中COD、总氮、总磷的含量为固定比例,因此以污染物COD为代表对各镇削减情况进行比较(图3).各镇中,COD总削减量最大的3个乡镇依次是文地镇、良田镇、古城镇,削减量分别为3568.25,2284.34, 1884.96t;占总削减量的55.35%.横山镇、温泉镇、滩面镇削减总量较小,分别为498.32t、533.21t、607.85t.优化后各镇COD削减率均介于62.63%~81.84%之间,流域平均削减率为73.66%.
4 结语
4.1 基于畜禽养殖污染物排放量的空间差异,建立以生态补偿资金最小为目标函数,以水环境容量、污染物耕地承载力、养殖户收益为主要约束的空间优化模型,主要结论如下:
以九洲江流域养殖户受偿意愿标准为依据,政府在生态补偿资金投入5.83亿元的情况下,可同时达到水环境容量与耕地承载力的要求,并保证养殖户的经济收益不降低.在该优化方案下,需要对养殖规模和养殖模式等进行调整,优化后养殖规模将维持在121万头,比现状125万头养殖规模减少4万头;且养殖规模以小规模和大规模为主,小规模、中规模、大规模占比分别为44.48%、1.89%、53.23%;养殖模式以高架网床为主,占比81.19%,氧化塘模式占18.81%,传统模式全部不再保留.小规模的养殖头数在氧化塘模式和高架网床模式中分别占20.24%、50.59%;大规模的养殖头数在氧化塘模式和高架网床模式中分别占比79.76%、47.08%.10个镇在上述几个指标均表现出较大的空间差异,生态补偿资金投入最多的三个乡镇分别是文地、良田、古城镇,这三个乡镇也是需要升级改造最多、新增高架床养殖头数最多的镇.通过上述10个镇差别性的生态补偿,以及相应的养殖模式和养殖头数的优化,可以实现用最小的生态补偿资金达到环境和经济效益双赢的目标.
4.2 养殖规模不能无限制地扩大,在考虑地区差异的前提下,满足水环境容量和耕地承载力要求的最优养殖规模为121万头;建议除禁养区生猪养殖全部禁养外,限养区内约27万头规模的生猪需要禁养,重点是污染排放较为严重的传统模式下的小规模和中规模养殖场,以及部分氧化塘模式下的小规模和中规模养殖场.同时,为保障养殖户经济收益,建议政府选择适宜养殖地区,帮助被禁养的养殖户建造高架网床养殖场,实现异地升级改造.未来九洲江流域的养殖模式应以高架网床模式为主,建议对现有的传统养殖模式和氧化塘养殖模式有计划分步骤的逐渐升级改造.鉴于10个镇养殖业污染物排放的区域差异,根据本文的优化结果,建议生态补偿资金应该体现优先性和差异性,优先补偿的镇分别是文地镇、良田镇、古城镇等,补偿资金分别为1.54亿元、0.96亿元、0.81亿元,合计占总补偿资金的56.78%.
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Studies oneco-compensationlivestockbreedingin Jiuzhou River Basinbasedon space optimization.
WANG Xi-qin1, LIU Wei-zhe1, ZHANG Xin-yue1, GAO Wei2*
(1.School of Agricultural Economics and Rural Development, Renmin University of China, Beijing 100872, China；2.School ofEcology and Environmental Science, Yunnan University, Kunming 650091, China)., 2018,38(11)：4361~4368
Pollution fromlivestock breeding is a key emphasis of pollution control ofChina. Ecological compensation policy has great significance both in encouraging farmers to change traditional breeding mode andin reducing pollutant emissions.Using Jiuzhou River Basin as a case study, this paper set up a space optimization model for ecological compensation of pig-breedingbasedon large-scale survey data and related documents. The modeltook minimum amount of ecological compensationasthe objective, constrained by the capacity of water environmental capacity and cultivated landcarryingvapacity, at the same time ensuring nodeclinein the economic incomefrompig-breeding. The results showed that the minimum amount of ecological compensation in Jiuzhou River Basin is 583 million yuan, of which 292 million yuan is used for prohibitingthebreedingofabout 554 thousandpig-breeding, 194 million yuan is used to build environmentally-friendly breedinghouses insuitable area whichcanaccommodate the breeding of 479 thousand pigs, 97 million yuanis used for the transformation of breeding mode which about 185 thousands. After the optimization, the reduction of COD, TN and TP in the Jiuzhou River Basin would be 13980 t, 2545 t and 995 t.The total scale of livestock cultivation in the whole basin would be 1.2 million, with no traditionallivestock breeding modeand 81.19% using an environmentally-friendly model. There is a significant difference between the 10towns both in compensation amount and pollutant reduction.Those towns with high compensation amounts are Wendi, Liangtian and Gucheng, accounting for 56.78% of the total compensation funds, and the COD reduction accounts for 55.35% of the total reduction. Through the optimized compensation plan, both environmental benefits and economic benefits can be achieved at the same time.
livestock breeding；ecological compensation；water environmental capacity；capacity of cultivated land；space optimization；Jiuzhou River Basin
X321
A
1000-6923(2018)11-4361-08
王西琴(1965-),女,陕西西安人,教授,博士,主要从事资源经济与环境管理研究.发表论文80余篇.
2018-04-13
国家自然科学基金资助项目(41701631)
* 责任作者, 讲师, gaoweird@163.com
