河北省农业生态系统可持续发展水平演变

王金玉 王元明

摘 要 随着近年河北省城镇化进程加快，城镇建设占用了大量耕地，为了深化对区域可持续发展水平的定量测度，采用修正的“和度”与“合度”两个指标进行测度，研究河北省的生态和经济协调发展的可持续性，同时依据农业生态价值服务理论，引入农业生态价值损失验证修正后测度指标的科学性，得出在2011年后相关保护耕地的政策法规切实得到落实后，河北省的可持续发展水平协调度较好。

关键词 可持续发展水平;土地政策;农业生态价值损失;皮尔生长曲线模型

中图分类号：X22 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.14.088

生态系统是实现可持续发展的重要资源，国际生态学联合会的专题研讨会定义了可持续发展的概念：“保护和加强环境系统的生产和更新能力”。相关学者表示，明确生态系统服务价值，对推进可持续发展起着重要作用[1]。联合国大学发表的《人类对全球环境的影响报告》中第一次定义生态系统服务功能的概念，美国学者Costanza等[2]对全球的生态系统划分为17个类型。当前，关于生态系统服务价值的研究主要集中于森林、草地和湿地等方面，少部分学者开始关注农业生态系统服务价值[3]。农业为人类提供生存的物质基础，但在城市发展扩张过程中，造成了农业生态系统服务价值的损失。谢高地等[4]认为中国国情特殊，在计算生态服务价值的方法中如果套用国际的计算方式，将存在“水土不服”的情况，所以2008年提出了一套符合中国国情的生态系统服务评价体系，并总结出一套适合中国国情的生态系统生物量因子表。

河北省是我国主要的粮食产区，人口的增长、城镇建设的扩张占用了大量耕地，导致河北省生态压力增大，潜藏着生态危机[5]，缓解生态压力已经成为焦点问题。保障河北粮食生产安全和稳定，对保障京津冀的粮食安全以及农业生态系统服务价值意义重大[5-6]。

1 数据来源和研究方法

1.1 数据来源

河北省城市建设征收耕地面积来源于《中国城市建设统计年鉴》（2000—2016年），粮食作物播种面积、单产数据来源于国家统计局，河北省恩格尔系数来源于《河北省经济年鉴》（2000—2016年），粮食价格数据来源于《全国农产品成本收益资料汇编》（2000—2016年）。

1.2 研究方法

1.2.1 农业生态服务价值与区域可持续发展

史培军等[1]研究了定量测量地区可持续发展的两个指标“和度”（Ps）与“合度”（Rp），一个地区的经济发展与生态系统服务价值之间存在着负相关关系，说明经济的发展对生态系统服务价值会产生负面影响，所以使用这两个定量指标衡量区域可持续发展水平，计算方式如式1和式2所示。鉴于研究农业方面生态服务价值，所以对公式进行了修正，如式3所示。

在式1中，Ps为“和度”，衡量区域可持续发展的定量指标，ESP为单位面积上的生态服务价值，GAOVP为单位面积上的农业生产总值，单位均为元/km2。式2中Rp为“合度”，衡量区域可持续发展的协调度。式3中ΔEa为某地区ESP与GAOVP在某一时段增幅的比值，用来评估可持续发展的水平，ΔEa的倒数是地区的可持续发展的“合度”，即發展协调度（Rp）。Ps=1和Rp=1，表明生态状况与经济发展高度协调;Rp>1和

Ps>1，表明生态状况与经济发展中度协调，此区域拥有一定的生态容量;若区域的Ps<1和Rp<1，表明区域生态负荷严重、生态容量低。参考史培军等[1]对可持续发展指标结果的解释及关于协调度划分规则进行等级划分，划分类型见表1，其中C代表可持续发展协调度。

1.2.2 农业生态服务价值损失的估算

人们对生活环境要求不断提升，并探究了生态服务的7种功能。发展人文景观，发挥乡村的农业特色“农庄经济”[7]，实现生态农业、休闲旅游、田园居住的“生态村”都能较大程度发挥农业的生态价值[8]。依据Costanza等[2]和谢高地等[4]提出的理论，将耕地的生态服务功能划分为气体调节、气候调节、水文调节、废物处理、保持土壤、维持生物多样性和提供美学景观7类。生态系统服务当量因子是指不同类型生态系统对生态服务功能的潜在贡献能力，1个标准当量可以定义为1 hm2平均产量的农田每年自然粮食产量的经济价值[9]。

农田生态系统粮食产量的价值主要依据稻谷、小麦、玉米、大豆和薯类五大粮食产物计算，计算单位当量因子的价值量，计算方法如公式4所示。

式4中，Ea为单位当量因子价值量（元/hm2）;i为

粮食作物种类;mi为第i种粮食作物播种面积（hm2）;Pi为第i种粮食作物全国平均价格（元/kg）;qi为第i种粮食作物播种面积单产（kg·hm-2）;M为i种粮食作物总播种面积（hm2）。

根据城市建设占用耕地的面积和生态价值当量表，得出农业生态系统服务价值损失，计算得出耕地损失的生态服务价值测算是理论生态价值量，要得出社会经济发展阶段的现实贡献，还需要将地区人们的心理和实际经济承受能力核算进去[9]。杨文杰等[3]借助皮尔生长曲线模型来进行修正，根据综合恩格尔系数可得到人们对生态价值的支付意愿，得到农业生态价值损失的现实数值，皮尔生长曲线模型如公式5所示。

式5中，l为社会对生态效益的支付意愿，l∈（0，1）;t=T-3，T=1/En，En为恩格尔系数;e为自然对数的底，是社会对生态价值的支付意愿和能力的发展阶段系数，计算农业生态服务价值损失的现实值，计算方法如公式6所示。

2 结果与分析

2.1 河北省农业生态服务价值

河北省主要的农作物是稻谷、小麦、玉米、大豆和薯类，用公式4计算出河北省2000—2016年1个标准当量因子的生态系统服务价值量（表2），用2000—2016年单位当量因子与谢高地等[4]提出的各生态服务价值当量（表3）计算得出耕地的单位面积生态服务价值（表4）。

2.2 农业生态服务系统可持续发展水平

通过使用河北省ESP与GAOVP在17年间的增幅的比值（ΔEa）度量经济的发展与农业生态系统的协调水平。用ESP与GAOVP的比值作为测量“和度”（Ps）的指标。结果如图6所示：1）河北省17年间“和度”，

0

2018年公布的《河北省人民政府办公厅关于2008年度耕地保护责任目标履行情况的通报》表明，各区市基本实现了保护基本农田面积的目标，在《土地利用计划管理办法》等政策法规中，关于补充耕地计划得到了落实。通过多年的土地整理、复垦，开发补充了耕地1.28万公顷，完成了国家发布的1.04万公顷补充耕地计划，各项土地政策法规基本落地。城市需要发展建设，只占用耕地也是不可取的，对于城市的土地整理、置换也很重要[10-13]。通过实行“先补后占”、占补挂钩，保证了耕地的占补平衡，但一些地方也存在着问题，如未及时收取耕地开垦费、收取额度不足等，一些基础性的工作不到位、管理制度不完善、部分项目补充耕地的质量差等[10]。总体来看，河北省的耕地保护补偿制度在逐步完善，生态建设初见成效。

2.3 河北省农业实际生态服务价值损失测算

通过综合考虑河北省2000—2016年的城镇恩格尔系数和农村恩格尔系数，考虑城乡居民支付意愿，计算平均数得到综合恩格尔系数，再由公式4计算得出2000—2016年河北省社会发展阶段系数为0.5左右。公式5修正单位当量因子的理论价值，计算出单位当量因子的现实价值。河北省农业生态价值服务现实损失基本与农业生态价值理论值保持一致。

如图1所示，2011年之后“合度”一直大于1，生态状况与经济发展协调性相对较好。而在图2中，从2011年开始农业生态价值损失出现逐年下降趋势，在2013年下降趋势显著，说明河北省农业生态服务价值保护和建设成效显著。无论从可持续发展水平还是农业生态价值损失角度出发，这两个角度的结论均较为吻合，农业生态价值损失的测算验证了农业生态系统可持续发展测算的科学性。

3 结论

在关注农业物质形态经济价值的同时，也要重视农业的生态价值，通过“和度”与“合度”得出河北省生态状况与经济发展协调性较差。应进行精细化的城市空间规划，划定城镇开发边界，通过生态农业、休闲旅游、田园居住等可持续发展模式发挥农业生态效益，推动生态文明建设，从而实现可持续的发展目标。

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（责任编辑：刘昀）