基于“省公顷”生态足迹的广西石漠化地区生态补偿研究

蒋先知，余 霜

（广西科技大学经济与管理学院，广西柳州 545006）

石漠化地区地表破碎，土壤贫瘠，植被生长缓慢，生态环境十分脆弱，生态系统一旦遭到破坏便很难恢复，缺水、缺土、缺林和贫困是石漠化环境的基本产物[1]。云南、贵州和广西石漠化面积大，同时也是我国少数民族聚集区域。喀斯特地区生态脆弱性和民族地区发展问题相互交织导致经济发展滞后[2]，于是当地居民为了寻求经济发展，盲目开采生态资源，生态环境被进一步破坏，从而形成贫困与生态环境恶化的恶性循环。因此，大力推进石漠化地区生态文明建设，实现石漠化地区可持续发展成为国家关注的焦点和热点。随着“头痛医头，脚痛医脚”单一治理模式被取缔，石漠化地区各政府因地制宜， 建立了如顶坛模式、晴隆模式和弄拉模式等较好的治理模式，但由于缺乏定量化的生态经济评价， 限制了这些模式的推广。因此，促进石漠化地区协同发展，提升可持续发展能力成为一大难题。 生态补偿机制的构建以“谁破坏谁补偿，谁保护谁受偿”为原则，促进区域协同发展格局的形成[3]。 广西石漠化土地面积193 万hm2，占广西土地总面积的8.14%，是石漠化典型区域，十三届全国人大第五次会议中也提出了加大对广西石漠化地区的生态保护力度，建立健全石漠化生态补偿长效机制。 基于以上背景，本文以广西石漠化主要分布的7 个市为研究区域，深入了解生态补偿相关理论，立足协同发展的客观要求，通过对广西石漠化主要分布的7 个市生态补偿进行定量评价，从土地生态可持续性视角出发，为广西石漠化地区可持续发展提供参考。

1 文献综述

生态补偿起源于国外，Johst 等[4]阐明了实施生态补偿的目的是保护物种，并从目的和标准2 个方面对生态补偿进行定义。 Villarroya 等[5]认为生态补偿只能以货币来量化已经造成的环境损失，由受益方支付给受损方。 任勇等[6]认为实行生态补偿不仅可以保护生态环境保护者的利益，也可以促进地区协同发展。 魏同洋等[7]认为生态补偿机制构建的一种经济激励机制，目的是保护自然环境。

生态足迹法被广泛运用于生态补偿的量化方法。加拿大经济学家William 于1992 年首次将生态足迹界定为：一定时期内在特定区域将人们生产生活过程中产生的废弃物进行转化的生物生产性土地面积。生态足迹理论自问世以来，引起世界各国政府和学术界的强烈反响，不同领域的学者对此进行了不同程度的完善。 在国内，张志强等[8]较早阐述了生态足迹理论。生态足迹法用来对生态环境安全性进行评估，判断研究区的可持续发展状况，方法直观且具有很强的可操控性。 目前生态足迹法广泛应用于全球、国家和区域等不同尺度之中。（1）全球尺度方面，Marti 等[9]基于数据包络分析法， 计算45 个非洲国家的生态足迹和生态承载力， 结果显示60%的非洲国家生态处于不可持续的状态。 Haider 等[10]对77 个国家的人均生态足迹和人均碳足迹进行测算，结果显示各国环境质量趋于不同，因此，气候变化政策应以各国的转型速度和结构转变为基础。 （2）国家和区域尺度方面，李红艳等[11]运用生态足迹法对我国2006—2019 年海洋水产的可持续发展能力进行定量评估。 鲁钰等[12]运用改进的三维生态足迹模型结合主成分回归模型分析西北地区生态足迹的时空变化。（3）城市尺度方面，孟丽红等[13]使用生态占用指数和生态经济协调指数改进生态足迹模型，对赣南地区的生态安全进行了评价。 程丽等[14]运用能值生态模型，定量评估了西藏能值生态足迹与生产力。 鲁洋等[15]基于生态足迹法，结合生态协调系数对休宁县的可持续发展作出了评价。由此可见，生态足迹模型发展空间在逐步扩大，但鲜有研究聚焦于生态贫乏的石漠化地区。

由于不同地区经济发展水平和生物、能源资源存在差异，所以本文基于广西2021 年相关统计数据，首先使用农业经济数据对广西石漠化各市生态当量因子表进行修正，其次测算广西石漠化各市土地生态系统服务价值，采用“省公顷”模型对产量因子与均衡因子进行修正，最后引入生态补偿系数，科学测算广西石漠化各市土地生态补偿额度。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

广西石漠化区域包含35 个县（区），分布于百色市、河池市、南宁市、来宾市、崇左市、柳州市和桂林市7 个市，其中重度沙漠化地区分布于河池、崇左、百色等民族相对聚集地区，经济落后。 建立生态补偿标准是石漠化治理路径之一， 同时在一定程度上可以促进民族团结。 基于数据完整性和可获取性，本文以市为单位，对广西石漠化地区生态补偿标准进行量化研究（见表1）。

表1 广西石漠化分布区域

2.2 数据来源

本文以百色市、河池市、南宁市、来宾市、崇左市、柳州市及桂林市7 个石漠化市生态系统为研究对象，以《2022 年广西壮族自治区统计年鉴》、各市《2021 年国民经济与社会发展公报》 和各市 《2022 年统计年鉴》相关数据为基础计算石漠化各市生态足迹，结合各市经济发展水平对生态补偿标准进行量化研究。各市生态足迹账户分为2 个部分，分别是生物类消费资源与能源类消费资源。 生物类消费指标主要包括农、林、畜和渔4 类。 具体的耕地农产品包括稻谷、玉米、薯类、豆类、花生等，由于猪和禽类的饲养依靠农产品加工物，因此猪和禽类虽属于畜产品，但其生产性土地类型仍然是耕地。 其余的畜产品如牛肉、羊肉以食用牧草为主，因此其生产性土地类型为草地。 林产品主要包括油茶籽、八角、松脂、园林水果及木材，对应的土地类型为林地。 水产品有淡水产品，对应的土地类型为水域。能源类资源的消费指标主要有化石能源和电力，化石能源主要有煤炭、天然气和石油，对应的土地类型为化石能源用地，电力对应的土地类型为建筑用地。上述生物类消费指标的单位热值数据来源于《农业技术经济手册（修订本）》。

各土地类型面积数据来源于各市《第三次全国国土调查主要数据公报》， 结合 《土地利用现状分类》（GBT 21010—2017）作出调整，将水田、水浇地、旱地、茶园归为耕地；林地不仅包括《第三次全国国土调查主要数据公报》中公布的林地，也包含果园及其他园地；草地不作调整；水域包括河流水面和湖泊水面；建筑用地包含城镇村及工矿用地、 交通运输用地、水工建筑用地。

2.3 研究方法

（1）生态足迹模型的构建。 生态足迹是指为了净化人们维持生产生活过程中消耗的生物、能源资源所需要的标准化土地面积[16]。 模型如公式（1）所示。

式中， EF 为生态足迹 （hm2），N为人口数量，ef为人均生态足迹，qik为第k种消费指标所对应的第i类生产性土地的均衡因子，Ck为第k种消费指标的人均消费量（kg），Pk为第k种消费指标的全球平均生产能力（kg/hm2）。

均衡因子使不同区域各类土地生产力标准化，产量因子使不同区域同类生产性土地生产量标准化，本文为使生态足迹的计算结果更加贴合研究区实际情况，使用“省公顷”模型修正均衡因子与产量因子。 均衡因子的修正公式如公式（2）所示。

式中，qi、pi分别表示省域内第i类生产性土地的均衡因子、平均生产力为全部生物生产性土地的平均生产力 （J/hm2）；Qi、Si分别表示第i类生物生产性土地上的总产出（J）、土地面积分别表示第i类生物生产性土地上第k类消费指标的产量（kg）、单位热值（J/kg）。 其中建筑用地、化石能源用地的均衡因子分别对应耕地、林地均衡因子数据[17]。

在“省公顷”模型的修正下，产量因子的计算公式如公式（3）所示。

（2）生态容量模型的构建。 生态容量是指某区域能够提供的生物生产性用地总面积[18]。 如公式（4）所示。

式中，EC 代表生态容量（hm2），N代表人口数，ec为人均生态容量（hm2/人），yi、qi、ai分别代表第i类生物生产性土地的产量因子，均衡因子，人均面积（hm2/人）。依据《我们共同的未来》中的建议，在生态容量的计算过程中， 需要预留生态容量的12%用以保护生物多样性。

（3）生态盈亏模型的构建。 生态盈亏模型用来评价某区域生态安全性，计算公式如公式（5）所示。

式中，ED 表示生态盈余，是生态足迹减去生态容量的差值。当ED＜0 时，生态处于不可持续状态，表现为生态亏损；当ED＝0 时，生态资源供需平衡；当ED＞0 时，生态处于可持续发展状态，表现为生态盈余。

（4）生态补偿模型的构建。 将生态足迹、生态容量、生态系统服务价值与研究区经济发展状况综合考虑，可以构建研究区生态补偿模型。 如公式（6）所示。

式中，Ej表示j市的生态补偿额度，ECj表示j市的生态足迹 （hm2），EFj代表j市的生态容量（hm2），Rj表示j市生态补偿系数，ESj代表j市单位面积生态系统服务价值（元/hm2）。

生态补偿额度的测算应当考虑到生态和经济2个方面，本文生态系统服务价值系数ESi的测算使用谢高地等[19]研究成果，选取研究区主要粮食作物对生态系统服务价值当量表进行修正， 本文选取稻谷、玉米和大豆对价值当量因子表进行修正，原因是3 种粮食作物是研究区产量最高的3 种粮食作物。 同时，本文引入地区生产总值和恩格尔系数构建生态补偿系数Ri。 如公式（7）所示。

式中，Rj为j市生态补偿系数，∈为j市的恩格尔系数，GDPj为j市的生产总值（元），GDP 为自治区生产总值（元）。

3 结果与分析

3.1 广西石漠化地区生态足迹分析

本文根据广西实际情况，将生物类消费指标分为农产品、畜产品、水产品和林产品，结合各生产性土地面积及消费性指标的热值数据求取广西各类土地的均衡因子。建筑用地及化石能源用地均衡因子对应耕地与林地数值，不作分析（见表2）。 耕地均衡因子最大，说明其生产能力最强，水域均衡因子次之（见表3），广西主要以发展农业为主，其次是渔业，广西农作物中粮食作物主要以稻谷、玉米为主，广西作为甘蔗主要产地，经济作物中甘蔗产量最大，其次是花生。同时广西渔业位列全国前列。 广西作为石漠化治理重点区域，注重林、草地荒漠化治理，因此畜牧业开发力度小。

表2 生物资源与能源资源消费指标详情

表3 2021 年广西石漠化地区各类土地均衡因子

表4 2021 年广西石漠化各市各类土地产量因子

将广西石漠化各市各类土地上所生产的消费指标的产量乘以对应单位热值进行加总，结合相对应的面积得到各类生产性土地平均生产力，以同样方式计算广西各类土地平均生产力，以前者除以后者，得到石漠化各市各类土地的产量因子。将广西石漠化各市生物、能源消费指标的产量除以其全球平均生产能力，结合对应的均衡因子，可以得到广西石漠化各市的总生态足迹，与各区域人口数相除，得到人均生态足迹。 由图1 可知，2021 年广西石漠化各市人均生态足迹为4.73 hm2/人，其中桂林、百色、 南宁和柳州的人均生态足迹分别为5.88、5.02、4.86、4.82 hm2/人， 大于广西石漠化地区人均生态足迹，河池人均生态足迹最小；各市人均生物生态足迹均大于人均能源生态足迹；桂林与南宁的人均生物生态足迹明显大于其余各市，河池人均生物生态足迹最小；对于人均能源生态足迹来说，柳州和百色人均能源生态足迹较大， 分别为1.28 hm2/人和1.08 hm2/人。

图1 2021 年广西石漠化各市人均生物生态足迹、人均能源生态足迹与人均生态足迹

3.2 广西石漠化地区生态容量分析

将广西石漠化各市各类生产性土地面积与对应的均衡因子、产量因子相乘加总得到广西石漠化各市生态容量， 结合各市人口数量得到各市人均生态容量。 需要预留12%的面积用于生物多样性的发展，因此最终生态容量为原始生态容量的88%。 广西石漠化各市生态容量如图2 所示。人均生态容量反映各地生产性土地能够提供的人均生物、能源资源情况，由图3 可知，崇左人均生态容量最大，为0.86 hm2/人，河池人均生态容量最小，为0.33 hm2/人， 广西石漠化地区人均生态容量为0.46 hm2/人。总体来看，广西石漠化地区生态容量主要来自耕地和林地，说明广西石漠化地区耕地与林地相对其他生产性土地资源较为丰富。草地生态容量最小，原因是石漠化地区草地退化严重，能够提供的各类资源少。

图2 2021 年广西石漠化各市各类生产性土地生态容量

图3 2021 年广西石漠化各市人均生态容量

3.3 广西石漠化地区生态盈亏分析

将广西石漠化各市生态容量减去生态足迹，量化广西石漠化各市生态盈亏。 由表5 可知，广西石漠化地区生态足迹大于生态容量， 处于生态亏损状态，生态亏损总量13 286.73 万hm2， 生态发展处于不可持续状态。 其中南宁的生态亏损程度最大，生态岌岌可危，需要对广西石漠化地区进行生态补偿（见表5）。

表5 2021 年广西石漠化各市生态盈亏单位：万hm2

3.4 广西石漠化地区生态补偿额度分析

生态系统服务价值是将生态盈亏程度量化为生态补偿额度的中介，根据谢高地等[19]研究成果，将广西石漠化地区主要粮食作物稻谷、玉米和大豆的产量、价格对生态系统服务价值当量表进行修正，得到广西石漠化各市各类土地的单位生态系统服务价值（见表6）。

表6 2021 年广西石漠化各市生态系统服务价值系数单位：万元/hm2

生态补偿额度的测算不仅要考虑当地生态环境，也要结合当地的经济发展水平，在经济发展水平较低的区域， 虽然人们对生态系统资源的索取在不断扩大，但水平仍然较低，因此本文引入Pearl 增长曲线，结合广西石漠化各市生产总值、恩格尔系数，求得广西石漠化各市生态补偿系数（见表7）。

表7 2021 年广西石漠化各市生态补偿系数

将广西石漠化各市生态足迹、生态容量、生态系统服务价值考虑在内，结合生态补偿系数，可求得广西石漠化各市生态补偿额度， 结合石漠化各市人口数量，求得广西石漠化各市人均生态补偿额度。 由表8 可知，由于广西石漠化7 个市均处于生态亏损状态，所以表7 所示生态补偿额度均为需要支付的额度，广西石漠化地区总共需要支付的生态补偿额度为1 912.08 亿元， 人均需要支付6 137.59 元/人，在石漠化7 个市中，南宁作为广西首府， 经济快速发展的同时也占用了大量的生物、能源资源， 远超其生产性土地能够提供的各类资源，因此，南宁需要支付的生态补偿额度及人均生态补偿额度都是最大的， 分别为910.08 亿元及11 326.77 元/人，崇左市需要支付的生态补偿额度最小，为37.8 亿元，河池市需要支付的人均生态补偿额度最小， 为1 147.01 元/人。 广西石漠化7 个市需要支付的平均生态补偿额度为273.15 亿元，其中南宁市、桂林市及柳州市需要支付的生态补偿额度大于平均值，说明3 个市大量消耗其他城市的生物、能源资源。 百色市、河池市、来宾市、崇左市低于平均值，说明4 个市只是轻微消耗其他城市各类资源（见表8）。广西石漠化各市各类型土地生态足迹、生态容量结合该类土地生态系统服务价值系数和地区生态补偿系数，可以得到各类型生产性土地的生态补偿额度。 如表9 所示，除河池市、南宁市、来宾市、柳州市、桂林市和崇左市建筑用地处于生态盈余之外，其余各项皆处于生态亏损状态。耕地是各市支付生态补偿的主要组成部分，占生态补偿总额的70.59%，是导致生态亏损的主要组成部分，主要原因是喀斯特石漠化地区耕地零散，耕地生产条件差，耕地作物生产效益不高。 除此之外，化石能源用地也是导致生态亏损的重要原因，占生态补偿总额的13.42%，原因是广西石漠化各地的化石能源生产量并不能满足自身消耗要求。由于没有预留化石能源用地，所以只能依靠减少消耗量来达到减少化石能源生态补偿额度的目的。

表8 2021 年广西石漠化各市生态补偿额度

表9 2021 年广西石漠化各市各类生产性土地生态补偿额度单位：亿元

4 主要结论与建议

4.1 主要结论

本文基于广西石漠化7 个市2021 年相关数据，利用“省公顷”模型对生态足迹模型进行修正，测算出广西石漠化各市生物生态足迹、能源生态足迹和人均生态足迹，结合生态容量测算结果对广西石漠化各市生态盈亏进行量化分析，最后结合各市生态环境与经济发展状况，引入生态系统服务价值系数及生态补偿系数， 测算出广西石漠化各市生态补偿额度与构成，最终得出如下结论。

4.1.1 广西石漠化地区生态资源供不应求，不利于经济的可持续发展。广西石漠化7 个市生态容量和生态足迹的差值均为负数，呈现出生态亏损的状态，生态亏损总量13 286.73 万hm2，南宁市生态亏损最大，为3 542.99 万hm2，崇左市生态亏损最小，为871.38 万hm2。说明广西石漠化地区所能提供的生态资源供不应求，一定程度上阻碍了该地区的可持续发展。

4.1.2 广西石漠化地区土地利用效率有待进一步提高。在广西石漠化7 个市中，除建筑用地之外，各市其他生产性土地均处于生态亏损状态，其中耕地、化石能源用地是支付生态补偿的主要组成部分，分别占生态补偿支付总额的70.59%、13.42%。 一方面，石漠化地区耕地生产条件差， 耕地开发过度且利用效率不高；另一方面，化石能源用地生态容量为零、化石燃料与能源供需不平衡。 对此，广西石漠化地区应当进一步提高土地利用效率。

4.1.3 广西石漠化地区生态补偿额度。由于广西石漠化7 个市均处于生态亏损状态，因此均需对外支付生态补偿费用，广西石漠化地区需要对外支付的生态补偿总额为1 912.08 亿元， 各市需要支付的平均生态补偿额度为273.15 亿元，其中南宁市、桂林市及柳州市需要支付的生态补偿额度在平均值之上， 百色市、河池市、来宾市及崇左市在平均值以下。

4.2 对策建议

4.2.1 经济发展方面。 加快产业转型升级，因地制宜发展特色产业。 由前文分析可知，广西石漠化各市均处于生态亏损状态，石漠化地区生态脆弱性加上当地居民对各类型土地利用效率不高，导致石漠化地区生态发展处于不可持续状态。因此广西石漠化地区要转变经济发展方式，各地要在生态容量范围内加快产业转型升级，结合各地自然资源状况发展特色产业。 对于典型的工业城市柳州和百色来说，可以对传统主导产业进行转型升级，通过延伸产业链、提升价值链的方式，推动传统产业向高端化、智能化、绿色化、服务化转型发展。 同时，推动工业设计与制造业高度融合发展，培养新的经济增长点[20]。 对于综合型城市南宁来说，突出其民族文化特色，将壮族文化元素融入城市建设过程中。 对于旅游城市桂林来说，统筹实施漓江地区生态保护，打造旅游相关产业，推进文旅融合，打造“山、水、城、文”和谐共生新格局[21]。 对于河池来说，充分利用其有色金属、水电和旅游产业三大优势，促进矿电资源开发、生态环境保护与生态旅游开发结合[22]。 对于“中国糖都”崇左来说，可以发挥其蔗糖产业优势，在蔗糖产业发展过程中引入科技创新，引导蔗糖产业转型升级，延伸第二产业、第三产业链条。对于资源型城市来宾来说，过度依赖资源开采取得发展使得来宾市资源衰竭，因此促进来宾市绿色转型是其取得可持续发展的关键之处，对此，来宾市大力发展接续产业。 加快来宾市产业转型升级，还应在原有制造业基础上，发展新型制造业，以新能源新材料作为接续产业的基础，逐步摆脱对传统能源的依赖[23]。

4.2.2 耕地治理方面。 发展生态循环农业，提高耕地质量和利用效率。 在广西石漠化各市中，耕地是生态补偿的主要构成部分，需要在石漠化地区发展循环农业，促进资源利用效率的提升，从而改善耕地生态足迹，提升耕地生态容量[24]。 首先，石漠化各地应当完善农业生产条件。 通过改善农业基础设施、加大农业机械化投入的方式提高耕地防洪、抗旱、减灾等综合能力，推广典型、整合项目，打造规模化连片耕作带。 其次，通过推广成功生态循环农业发展模式，提高耕作效率。 近年来，广西石漠化各地积极探索符合本地特色的生态循环农业发展模式，比如“养殖+沼气+种植”模式，利用猪粪发酵产生沼气，用于农民日常活动，沼肥则用来耕种；“稻-灯-鱼-菇”模式则通过在田间装诱虫灯杀虫，同时在稻田中放养禾花鱼，形成立体种养相结合的模式，水稻收成后利用稻草就地堆制种植双孢蘑菇，收菇后菌渣则作为有机化合肥反哺农业耕种[25]。 诸如此类已经在地方取得成功的耕作模式，各地可以因地制宜加以借鉴推广。再次，提高生态循环农业的技术水平，通过“引进来”，即针对性聘请相应专家、学者来当地考察、讲学等，为当地农民答疑解惑，加快农业科技成果在当地应用，通过“走出去”，即定向委培人员到高校、研究所进行交流学习。最后，统筹资金支持生态循环农业发展。 当地政府应当合理提高资金使用效率，争取更多资金投入惠农项目，也应该发挥市场的作用，引导社会资金参与，激发工商资本活力，用先进经营理念带动生态循环农业发展[26]。

4.2.3 生态补偿方面。 完善生态补偿制度体系，提升生态补偿制度的可操作性。 目前，广西在生态补偿实践过程中遇到的问题有：有关资源保护和生态补偿的法律法规尚不完善，已经出台的相关法律法规实用性和操作性不强。主要原因是缺乏统一的上位法且现有法律条款存在立法重叠，导致不能对各个领域的生态补偿形成具体、统一的指导[27]。 对此，广西应该进一步规范生态补偿各个环节， 增强生态补偿工作的实操性。 首先，应当出台相应细则，明确生态补偿的主体、客体、标准及筹资渠道。其次，建立健全生态系统服务价值评估体系。经济发展水平与自然资源状况是生态补偿核算过程中需要考虑的两大要素，其中生态系统服务价值便是自然资源状况的定量评估结果，为了确保生态补偿标准核算结果的精准性，建立一套完善的生态系统服务价值分类体系、评估指标和方法显得十分重要[27]。再次，合理界定自然资源产权。生态补偿以“谁受益谁补偿，谁保护谁受偿”为原则，定义受益方和受损方则需要对自然资源产权加以界定。 因此，广西石漠化各地应当针对土地、水、矿产等，加快产权统一确认和登记，使其适应“山水林田湖草”统一治理的要求。最后，完善市场化生态补偿方式，生态补偿涉及的资金额往往不能由地方财政完全覆盖，应当引导市场、企业、个人参与生态补偿制度，通过实行企业可持续发展准备金制度、利用税收引导企业及个人的方式实现多元化筹措资金[28]。