抚州市耕地生态价值评估及时空变化特征分析

2020-06-21邹巧玉刘平辉

安徽农业科学 2020年11期

邹巧玉　刘平辉

摘要为探究区域耕地生态价值的时空变化，构建了抚州市耕地生态价值评估体系，在利用物价指数修正法对相关价格进行修正的基础上，运用替代工程、市场价格和系数修正等方法对2009—2017年抚州市的耕地生态价值进行了综合评估与测算。结果表明，2009—2017年抚州市耕地生态总价值总体呈现缓慢上升但中间略有波动趋势，其中2009年最低为370.05×107元，2017年最高为413.21×107元，2017年较2009年净增43.16×107元;2009—2017年抚州市各个区县的耕地生态总价值整体上呈现稳定增长的趋势，中间略有波动，耕地生态总价值呈现出从西北向东南方向递减趋势;2009—2017年抚州市各区县耕地负向价值呈现出先增加后下降的变化趋势，农业发达的区县带来的耕地负向价值相对较高。研究结果为抚州市耕地生态环境保护以及耕地补偿等提供科学依据。

关键词耕地; 生态价值评估; 负向价值;时空变化;抚州

中图分类号 F301.2文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2020）11-0071-06

Abstract In order to explore the temporal and spatial changes of the ecological value of cultivated land，the ecological value evaluation system of cultivated land in Fuzhou is constructed.Based on the use of the price index correction method to modify the relevant prices， the alternative engineering， market price， and coefficient correction methods are used to evaluate the ecological value of cultivated land in Fuzhou from 2009 to 2017.The calculation results show that the total ecological value of cultivated land in Fuzhou City showed a slow rise but a slight fluctuation in the middle from 2009 to 2017.The lowest value in 2009 was 370.05 × 107 and the highest in 2017 was 413.21×107 yuan， a net increase of 43.16×107 yuan in 2017 compared with 2009; the total value of the cultivated land ecological value in various districts and counties of Fuzhou in 2009-2017 showed a steady increase overall， with slight fluctuations in the middle， and the total cultivated land ecological value.The value showed a decreasing trend from northwest to southeast; from 2009 to 2017， the negative value of cultivated land in various districts and counties of Fuzhou showed a trend of first increase and then decrease.The negative value of the cultivated land brought by the districts and counties reached a relatively high level.The research results provide scientific basis for the ecological environment protection and cultivated land compensation of cultivated land in Fuzhou.

Key words Cultivated land;Ecological value assessment;Negative value;Spatialtemporal changes;Fuzhou

耕地資源是中国重要的基础性、战略性资源，保护耕地资源是国家重大战略[1]，我国政府高度重视耕地保护，将其列入基本国策，采取“世界上最严格的耕地保护政策”[2]，但长期以来对耕地资源的价值理论认知存在缺陷，尤其是耕地生态价值和社会价值一直被忽视，耕地保护的价值和非农化损失价值远远超过传统意义上的经济价值，故全面认识耕地的价值是保护耕地的关键。2000年以来，随着全球城市化进程的加快，生态系统服务稀缺性变得越来越突出，耕地生态系统的多功能性受到了空前的重视，国外有关农地价值，特别是耕地生态价值的研究成为热点。鉴于耕地生态价值测定的复杂性，目前国内外研究方法分为4类：条件价值评估法（CVM）[3]、价值当量修正法、替代市场法、市场价值法[4]，但尚未达成共识。已有研究中[5-6]，耕地生态功能类型多样，未有公认的分类体系，且测算方法多样，多以耕地面积为基础，计算不同年份之间的生态价值差异，而对同一区域内部空间之间的差异分析研究较少。该研究结合抚州市耕地的位置和影响因素，构建了适合区域的耕地生态价值评估模型，运用物价指数修正法、替代市场法、机会成本法和影子价格法等方法以期合理测算耕地生态功能，分析区域内部耕地生态价值空间分布状况及变化规律，从而为增强保护耕地的意识，可为制定耕地保护政策和方式提供理论依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 研究区概况

抚州市位于江西省东南部，115°35′～117°18′E、 N26°29′～28°30′N，辖 2 区 9县（图1）。市境南北长222 km，東西宽169 km，总面积1.88万 km2，耕地约占总面积18%。地势南高北低，渐次向鄱阳湖平原地区倾斜，境内地形以山地丘陵为主，岗地和河谷，季高温多雨，冬季温和湿润，年均降水量年平均降水量1 600～1 900 mm，年均日照1 789 h，日照充足。抚州市位于我国粮食主产区，且是江西省第一个纳入国家战略区域性发展规划的鄱阳湖生态经济区以及原中央苏区重要城市之一，耕地资源在其中发挥了重要作用，具有潜在的生态服务价值。

1.2 数据来源

该研究中耕地面积来源于抚州市土地变更调查数据库（2009—2017年）;评估方法中的系数、参数来源于相关文献;年降雨量来源于2009—2017年《江西省水资源公报》;研究采用的经济数据来自2010—2018年《江西统计年鉴》《抚州统计年鉴》。

1.3 研究方法

1.3.1 耕地生态价值评估指标体系构建。由于人类活动频繁耕地的物种多样性、遗传多样性和生态多样性明显是不能与天然林地和湿地相比的，但耕地的生态价值在水源涵养、净化与美化环境、防止水土流失等方面对生态平衡的维持和保护具有十分重要的正向作用[2]，然而人类活动频繁也不可避免地让耕地产生对生态环境造成污染的负向作用[6]。以Costanza等[7]的研究和千年生态系统评估为基础，重新划分耕地生态价值类型。抚州市耕地生态价值可分为两大类：一类是正向生态价值，包括涵养水源价值、气体调节价值、净化大气价值、土壤保持价值、营养物质循环价值和维持生物多样性价值;一类是负向生态价值，包括农膜负面价值、化肥与农药负面价值。结合抚州市耕地的实际情况，最终形成抚州市耕地生态价值评估指标框架体系（表1）。

1.3.2 物价指数修正法。

所采用价格的合理与有时效性是耕地生态价值测算与评估是否可靠的关键，引入物价指数作为价格修正系数可较好地解决价格老化问题，通过参考相关文献[8]及标准规范[9]，对该研究评估方法中某些价格进行修正，公式如下：

Pi=Qi/Q0×P0（1）

式中，Pi为修正后的价格（元）;Qi为评估基准时间的物价指数;Q0为评估对象原购置时间的物价指数;P0 为评估对象原价格（元）。

1.3.3 评估方法。

（1）水源涵养价值。耕地水源涵养功能主要指耕地通过其特有的结构与水相互作用，对降水进行截留、渗透和贮存，并通过蒸腾实现对水循环的调控，主要表现在缓和地表径流、补充地下水、滞洪补枯等方面，对改善水文状况调节区域水循环具有重要作用[10]。这里采用水量平衡方程计算耕地水源涵养量，再用市场价值法，运用同等水量的第一阶段居民生活用水费用来估算其价值。

式中，V1为水源涵养价值;S为耕地面积;L为年均降水量;P1为抚州市每单位第一阶段居民生活用水费用; N为作物年蒸腾量占总降水量的比值参考已有研究[8]，取值为84%。

（2）气体调节价值。气体调节价值主要是指植被通过吸收CO2释放O2实现对气体的调节所起到的价值[11]。耕地气体调节价值的评价，首先要计算耕地地块生态系统各种农作物的年净生物量，在此基础上根据光合作用和呼吸作用方程式得知生态系统每生产 1.00 g植物干物质能固定 1.62 g CO2，释放 1.20 g O2调节大气价值[12]，该研究采用固碳制氧成本法计算耕地气体调节价值。

2 结果与分析

2.1 抚州市单位生态价值量

通过对抚州市耕地生态价值的计算结果，分析耕地生态价值组成情况，2009—2017年抚州市年均单位耕地生态价值总值为11 461.47元/hm2。耕地生态正向价值为13 816.87元/hm2，其中价值最高的是营养物质循环价值7 773.17元/hm2，贡献率达67.82%，说明营养物质循环这项功能在耕地生态系统里非常重要，其次为气体调节价值为3 243.51元/hm2，再次是水土保持价值903.61元/hm2，维持生物多样性价值为853.24元/hm2，净化大气价值为645.82元/hm2，最低的为水源涵表养价值397.52元/hm2;耕地生态负向价值为2 355.19元/hm2，贡献率为-20.54%，原因可能是抚州市农民对于农膜、化肥与农药的使用存在过量的现象，如表2所示。

2.2 抚州市耕地生态价值时间分布特征

结合2009—2017 年抚州市耕地分布状况将各类型价值整合，计算得到 2009—2017 年抚州市耕地生态总价值与正负生态价值两个类型的生态价值量（图 3）。抚州市耕地生态总价值总体上呈现上升趋势但中间略有波动，其中2009年最低为370.05×107元，2017年最高为413.21×107元，2009—2017年耕地生态总价值相对增加了43.16×107元，而2011年生态总价值相对是下降的，主要是由于耕地生态负面污染的增加。耕地生态负向价值整体呈上升后下降趋势，2012年耕地负面价值最高为86.51×107元，2017年最低为73.01×107元，相对2009年减少了4.54×107元，生态环境正在向正面发展。

2009—2017 年，抚州市的耕地生态价值从价值类型分析：净化大气价值、水土保持价值以及维持生物多样性价值都呈缓慢增加的趋势，其中净化大气价值和维持生物多样性价值增幅较大，分别为20.79%、20.76%;水源涵养价值整体呈上升趋势，但中间年份波动很大主要由于水源涵养价值直接受年降雨量影响，而抚州市这几年的年降雨量变化较大;气体调节价值与营养物质循环价值整体呈上升趋势中间年份略有波动，其中营养物质循环价值变化量最大为22.31×107元;2009—2017年农膜负向价值增幅较大为49.23%，而化肥与农药负向价值增幅为-6.32%，农膜负向价值、化肥与农药负向价值分别在2013、2012年达到峰值，农膜负向价值、化肥与农药负向价值呈先增长后下降趋势，农民对绿水青山就是金山银山的生态保护意识正在不断加强。

2.3 抚州市耕地生态价值空间分布特征 2009—2017年，抚州市各个区县的耕地生态总价值整体上呈现稳定增长的趋势，中间略有波动（表4），临川区耕地生态总价值增长幅度最低为9.78 %，乐安县耕地生态总价值增長幅度最高为13.20%。从空间上分析，抚州市各区县9年平均耕地生态总价值排序为：临川区（19.92%）>东乡区（11.73%）>乐安县（10.56%）>金溪县（10.49%）>崇仁县（10.21%）>黎川县（8.42%）>南城县（7.36%）>宜黄县（6.92%）>广昌县（6.66%）>南丰县（5.91%）>资溪县（1.82%）。

为直观了解抚州市各区县2009—2017年耕地生态总价值的空间差异，该研究采用 Arcmap 下断点分级法将市各区县2009—2017 年年均耕地生态总价值划分为6个等级。结合表4与图3可看出，全市各区县耕地生态总价值呈现出从西北向东南方向递减趋势。临川区的耕地生态总价值最高，主要是由于临川区地势相对平坦抚河水网纵贯全境耕地资源丰富农业发达;资溪县耕地生态价值最低主要是因为资溪县林地多耕地少。

同时为分析抚州市各区县 2009—2017 年年均耕地负向价值的空间分布，将耕地生态负向价值划分为5个等级，绘制各区县耕地负向价值分布图（图3）。与2009—2017年年均耕地生态总价值对比，农业发达的区县带来的耕地负向价值相对较高，临川区耕地生态负向价值较大，已达到最高等级，说明该地区存在一定的污染风险，需严格控制形势。2009—2017年抚州市各区县耕地负向价值（表5）在时间上呈现出先增加后下降的变化趋势，各区县耕地负向价值都在2012年达到峰值。研究显示，随着时代的发展，农民对生态环境的保护意识正在逐渐增强，耕地所带来的生态负向价值正在缓慢降低。

3 结论与讨论

3.1 结论

该研究在前人研究的基础上，根据抚州市实际情况，将抚州市耕地生态价值划分成8种类型并将其归纳为正负两种类型的生态价值。在利用物价指数修正法对相关价格进行修正的基础上，运用替代工程、市场价格和系数修正等方法对2009—2017年抚州市的耕地生态价值进行了综合评估与计算，并进一步对抚州市的耕地生态价值的时间变化趋势和空间分布特征进行分析。结果表明：

2009—2017年抚州市年均单位耕地生态价值总值为11 461.47元/hm2，其中价值最高的是营养物质循环价值7 773.17元/hm2，贡献率达67.82%，耕地生态系统的营养物质循环价值可观;耕地生态负向价值为2 355.19元/hm2，贡献率为-20.54%，虽然耕地所带来的正向价值远大于负向价值，但耕地负向价值客观存在不容忽视。

2009—2017年抚州市耕地生态总价值总体上呈现上升趋势但中间略有波动，其中2009年最低为370.05×107元，2017年最高为413.21×107元，2017年较2009年净增43.16×107元;2009—2017年从价值类型分析，除化肥与农药负向价值整体上呈减少趋势，其他价值类型整体上呈上升趋势，农民对绿水青山就是金山银山的生态保护意识正在不断加强。

从2009—2017年抚州市各区县的角度来看：抚州市各个区县的耕地生态总价值整体上呈现稳定增长的趋势，中间略有波动，临川区耕地生态总价值最高（19.92%），资溪县耕地生态总价值最低（1.82%）全市各区县耕地生态总价值呈现出从西北向东南方向递减趋势;抚州市各区县耕地负向价值呈现出先增加后下降的变化趋势，各区县耕地负向价值都在2012年达到峰值，农业发达的区县带来的耕地负向价值相对较高。

3.2 讨论

耕地的生态价值具有重要作用，耕地生态价值评估方法多样，根据相关学者的研究，耕地生态价值的核算应该结合研究区域经济社会发展情况、地理条件等合理确定评估方法。该研究主要从8个方面测算2009—2017年抚州市的耕地生态价值，引入物价指数修正价格使价格更具合理与时效性，使抚州市耕地生态价值的时空分布进行分析比较时更为合理。随着对“绿水青山就是金山银山”认识的不断深化，今后对耕地生态价值的认识将不断深入，其价值评估结果可能会更高、更深入，有些价值的核算可能还需要更加微观的观测试验，以确保耕地生态价值测算更为合理。

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