中國(guó)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值評(píng)估

楊 騰 孫艷華

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 商學(xué)院，長(zhǎng)沙 410114;2.湖南文理學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,湖南 常德 415100)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)密切關(guān)系著人類福祉，影響著整個(gè)地球的價(jià)值。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值簡(jiǎn)稱生態(tài)價(jià)值(The value of ecosystem service, VES)，是生態(tài)系統(tǒng)提供給人類的總服務(wù)價(jià)值，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)包括供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)以及支持服務(wù)[1]。Daily[2]的著作《生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：人類社會(huì)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的依賴性》出版，使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值越來(lái)越受到生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的重視。但是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值衡量方面存在較大差異，生態(tài)服務(wù)很難進(jìn)入市場(chǎng)，也沒(méi)有形成相應(yīng)的價(jià)格機(jī)制，類似于交易成本。例如，有學(xué)者認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是有限資源無(wú)限價(jià)值；但也有人認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)因?yàn)闆](méi)有定價(jià)而不存在價(jià)值。Costanza等[3]在《Nature》雜志上發(fā)表了有關(guān)全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值定量評(píng)估的文章，首次提出了生態(tài)價(jià)值當(dāng)量因子法，為生態(tài)價(jià)值的量化評(píng)估奠定了基礎(chǔ)。已有文獻(xiàn)按照宏觀生態(tài)類別對(duì)濕地、森林、海洋、草原、荒漠等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了研究[4-8],也有對(duì)長(zhǎng)江中游地區(qū)、大清河阜平流域、寧夏賀蘭山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、北京市耕地、吉林省農(nóng)用地等重點(diǎn)區(qū)域或省份的生態(tài)價(jià)值進(jìn)行研究[9-13]，但是少有文獻(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)細(xì)分,如稻田生態(tài)系統(tǒng)、麥地生態(tài)系統(tǒng)、魚(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)等的服務(wù)價(jià)值進(jìn)行研究。

價(jià)值獲取和成本的產(chǎn)生是辯證的，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估忽略了其服務(wù)過(guò)程的成本，不能作為政策制定的準(zhǔn)確依據(jù)[14]。自然生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)嚴(yán)重受到人類活動(dòng)的影響和干預(yù)，這些影響和干預(yù)活動(dòng)必然會(huì)產(chǎn)生一些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)成本[15]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)成本簡(jiǎn)稱生態(tài)成本(Ecosystem service cost,EC)，如，為實(shí)現(xiàn)或提高生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能而施用化肥、農(nóng)藥、使用機(jī)器設(shè)備、灌溉成本、資源成本、養(yǎng)護(hù)成本等給生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的負(fù)面影響或損失。人類對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的干預(yù)可能會(huì)增加其生態(tài)價(jià)值，但其產(chǎn)生的生態(tài)成本由于缺乏科學(xué)的衡量通常是被忽視的，進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)服務(wù)稀缺成為常態(tài)[1]。目前已有文獻(xiàn)對(duì)生態(tài)成本的研究尚少，主要側(cè)重于對(duì)某一較小區(qū)域(城市道路綠化帶)[16]和具體作業(yè)(稀土資源開(kāi)發(fā)、煤炭開(kāi)采)[17-18]的生態(tài)成本進(jìn)行研究。

事實(shí)上，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的準(zhǔn)確衡量對(duì)人類生存與發(fā)展至關(guān)重要，在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)時(shí)，由于生態(tài)價(jià)值得不到合適的補(bǔ)償，人們更關(guān)注經(jīng)濟(jì)價(jià)值而忽視生態(tài)價(jià)值，使得生態(tài)環(huán)境不斷惡化[19]。2018年4月農(nóng)業(yè)部發(fā)布了建立稻谷生產(chǎn)者補(bǔ)償機(jī)制的文件，該文件發(fā)布的目的是進(jìn)一步完善稻田生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。2019年“中央一號(hào)文件”提出要“完善糧食主產(chǎn)區(qū)利益補(bǔ)償機(jī)制，健全產(chǎn)糧大縣獎(jiǎng)補(bǔ)政策”，將生態(tài)補(bǔ)償作為農(nóng)業(yè)重要工作提出，將稻谷、小麥作為必保品種，確保糧食播種面積穩(wěn)定在1.1億hm2，這是確保谷物基本自給、口糧絕對(duì)安全的基本保障。目前“市場(chǎng)定價(jià)，價(jià)補(bǔ)分離”的補(bǔ)貼政策，沒(méi)有準(zhǔn)確地考慮稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值，不能夠貫徹2019年“中央一號(hào)文件”中提出的“糧食提質(zhì)”和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的導(dǎo)向。準(zhǔn)確地量化和評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值，可以更好地為政府完善生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供參考依據(jù)，有助于優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，保障糧食安全，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值是生態(tài)系統(tǒng)提供給人類的凈福利，為生態(tài)價(jià)值與生態(tài)成本之差，簡(jiǎn)稱生態(tài)凈價(jià)值(The net value of ecosystem service,NVES))。即生態(tài)凈價(jià)值=生態(tài)價(jià)值-生態(tài)成本[20]。生態(tài)凈價(jià)值把生態(tài)成本從生態(tài)價(jià)值中剔除，對(duì)生態(tài)成本的核算有利于對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，有利于維持生態(tài)平衡，從而提高生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力,繼續(xù)提供生態(tài)服務(wù)[20-21]。國(guó)外少量學(xué)者對(duì)中國(guó)濕地生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)和北京植樹(shù)造林的生態(tài)凈價(jià)值進(jìn)行了研究[22-24]。但總體而言，現(xiàn)有文獻(xiàn)關(guān)于生態(tài)凈價(jià)值的研究主要側(cè)重于宏觀方面，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值的研究尚且不足。

稻谷是中國(guó)三大主要糧食作物之一(小麥、玉米、稻谷)，根據(jù)2018年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》[25]數(shù)據(jù)，稻谷播種面積約占中國(guó)糧食播種總面積的26%。稻谷種植面積大，產(chǎn)量高，是中國(guó)糧食產(chǎn)業(yè)的支柱，對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)價(jià)值影響重大。稻谷種植過(guò)程中施用的化肥和農(nóng)藥，其被水稻吸收利用的過(guò)程比較緩慢，未被吸收的部分會(huì)殘留在土壤中，對(duì)土壤微生物群和生物酶活性有極大影響。同時(shí)也可能造成土壤板結(jié)和重金屬沉積，從而對(duì)水稻造成長(zhǎng)時(shí)間污染，如土壤中鎘金屬的沉積被稻谷吸收，造成稻谷污染，形成“鎘大米”等。未被吸收的化肥和農(nóng)藥還會(huì)有一部分會(huì)流入水源中、揮發(fā)到空氣中，造成水污染和大氣污染。目前大多數(shù)研究都側(cè)重于生態(tài)價(jià)值的評(píng)估，而忽視了生態(tài)成本的核算。鑒于此，本研究選擇中國(guó)稻田生態(tài)系統(tǒng)作為研究對(duì)象，從微觀角度出發(fā)，對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。研究結(jié)果可為稻谷生態(tài)補(bǔ)償提供更精確的參考數(shù)據(jù)，以期為其他農(nóng)作物的生態(tài)凈價(jià)值評(píng)估提供新的方法；研究核算的生態(tài)成本數(shù)據(jù)對(duì)生態(tài)環(huán)境治理和生態(tài)文明的發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

對(duì)中國(guó)30個(gè)省、自治區(qū)和直轄市、2007—2016年的稻田生態(tài)凈價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，青海省由于數(shù)據(jù)缺失，而沒(méi)有進(jìn)行核算。考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，研究范圍不包括港澳臺(tái)地區(qū)，下同。各省份稻田面積、氮肥施用量、磷肥施用量、化肥施用量、水旱田比例等數(shù)據(jù)來(lái)源于2008—2017年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》[26]、2008—2017年《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》[27]。根據(jù)2017年《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》[26]中國(guó)稻田化肥投入情況表得：2016年中國(guó)稻田施用氮肥為0.53 kg/hm2，磷肥0.03 kg/hm2，化肥1.51 kg/hm2(折純量)。近年中國(guó)水田和旱田比例變化不大，研究采用2016年中國(guó)水田和旱田的比例(水田45.5%，旱地54.5%)對(duì)最新單位面積農(nóng)田生態(tài)價(jià)值當(dāng)量因子進(jìn)行加權(quán)校正，校正結(jié)果如表1所示：

用平均法對(duì)全國(guó)各個(gè)省份農(nóng)田生物量因子進(jìn)行校正[28]，校正結(jié)果如表2所示：

1.2 指標(biāo)選取

千年生態(tài)評(píng)估系統(tǒng)將稻田生態(tài)價(jià)值按照生態(tài)服務(wù)類別分為四大類：供給服務(wù)(食物生產(chǎn)、原料生產(chǎn)、水資源供給)、調(diào)節(jié)服務(wù)(氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、凈化環(huán)境、水文調(diào)節(jié))、支持服務(wù)(土壤保持、維持養(yǎng)分循環(huán)、生物多樣性)、文化服務(wù)(美學(xué)景觀)。各省份稻田生態(tài)價(jià)值的影響指標(biāo)為稻田面積、各省份生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量、各省份農(nóng)田生物量因子。

稻田生態(tài)系統(tǒng)受人類活動(dòng)的干預(yù)較多，主要考慮稻田施用化肥和農(nóng)藥帶來(lái)的生態(tài)成本(灌溉消耗的水資源成本已經(jīng)在稻田的生態(tài)價(jià)值核算中以負(fù)數(shù)形式表示)。根據(jù)生態(tài)成本產(chǎn)生的原因，將稻田生態(tài)成本分為：化肥污染環(huán)境的生態(tài)成本ECF(化肥污染大氣的生態(tài)成本EC1、化肥污染水體的生態(tài)成本EC2、化肥污染土壤的生態(tài)成本EC3)和農(nóng)藥污染環(huán)境的生態(tài)成本ECP。農(nóng)藥對(duì)環(huán)境污染的生態(tài)成本按照損失糧食產(chǎn)值的1%來(lái)計(jì)算[29]。

根據(jù)生態(tài)凈價(jià)值為生態(tài)價(jià)值與生態(tài)成本之差，構(gòu)建的稻田生態(tài)凈價(jià)值的評(píng)估指標(biāo)體系如表3：

1.3 理論模型建立

1.3.1稻田生態(tài)價(jià)值評(píng)估模型

當(dāng)量因子法是生態(tài)價(jià)值評(píng)估最原始的方法，采用校正后的當(dāng)量因子進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)當(dāng)量因子法，建立稻田生態(tài)價(jià)值計(jì)算模型如下：

VESj=∑Sj·Pi·A·Bj

(1)

式中：VESj表示j地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；Sj表示j地區(qū)稻田的年種植面積，hm2；Pi表示校正后的i類服務(wù)的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子[29]；A表示每單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量對(duì)應(yīng)的價(jià)值，其中Pi·A等于省級(jí)生態(tài)價(jià)值當(dāng)量，Bj表示各省份生物量因子。

1.3.2稻田生態(tài)成本模型

稻田生態(tài)成本主要包括稻田施用化肥和農(nóng)藥對(duì)環(huán)境帶來(lái)的生態(tài)成本，其中施用化肥對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響主要考慮化肥對(duì)大氣、水體、土壤的污染。化肥對(duì)大氣的污染主要是化肥揮發(fā)后產(chǎn)生有害物質(zhì)擴(kuò)散到空氣中，如氮肥以NH3和NOx的形式散失到大氣中會(huì)導(dǎo)致大氣污染(大氣污染主要污染物是粉塵、硫化物、氮氧化合物，在此不考慮NH3對(duì)大氣的污染)。化肥中的氮、磷等元素進(jìn)入水體和土壤會(huì)造成嚴(yán)重的污染。據(jù)此建立稻田施用化肥帶來(lái)的生態(tài)成本模型如下：

(2)

式中：ECFj表示j省份稻田施用化肥污染環(huán)境產(chǎn)生的生態(tài)成本；EC1j、EC2j、EC3j分別表示j省份稻田中施用化肥對(duì)大氣、水體和土壤的污染的成本；Nj為j省份稻谷年施用氮肥強(qiáng)度，kg/(hm2·年);Sj為j省份稻谷的種植面積，hm2;QNOx為氮肥以氮氧化合物形式散失率(0.5%)[30];TNOx為目前汽車尾氣脫氮處理的費(fèi)用(16元/kg)[31]；QNW為氮肥流入水體的比例(10%)；TNW為污水處理廠處理總氮的平均成本(5元/kg)[32]；Pj為j省份稻谷年施用磷肥的強(qiáng)度，kg/(hm2·年)；QPW為磷肥流入水體的比例(10%)；TPW為污水處理廠處理總磷的平均成本(5元/kg)[32]；Wj為j省份稻谷種植化肥年施用強(qiáng)度，kg/(hm2·年)；TCF為施用化肥導(dǎo)致土壤污染的單位生態(tài)成本(0.3元/kg)[33]。

稻田施用農(nóng)藥造成負(fù)面影響的成本ECPj按照損失糧食產(chǎn)值的1%來(lái)計(jì)算，計(jì)算方法為：

(3)

式中：Gj為j地區(qū)糧食總產(chǎn)值，元/a；Sj為j地區(qū)稻田面積，hm2；Suj為j地區(qū)農(nóng)作物播種面積，hm2[8]。

表3 生態(tài)凈價(jià)值評(píng)估指標(biāo)體系Table 3 Evaluation index systems for the NVES

稻田生態(tài)成本為稻田施用化肥和農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成污染的成本之和，即：

ECj=ECFj+ECPj

(4)

1.3.3稻田生態(tài)凈價(jià)值評(píng)估模型

生態(tài)凈價(jià)值是考慮了生態(tài)成本的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)給人類帶來(lái)的凈福利。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值等于生態(tài)價(jià)值與生態(tài)成本之差，生態(tài)凈價(jià)值的計(jì)算如下：

NVESj=VESj-ECj

(5)

式中：NVESj表示j地區(qū)稻田的生態(tài)凈價(jià)值；VESj、ECj分別表示j地區(qū)稻田生態(tài)價(jià)值、稻田污染的生態(tài)成本。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 稻田生態(tài)價(jià)值分析

根據(jù)稻田生態(tài)價(jià)值模型(1)計(jì)算得出2007—2016年中國(guó)各省份稻田生態(tài)價(jià)值結(jié)果可知，2016年中國(guó)稻田生態(tài)價(jià)值為1.344×1012元，其中提供水文調(diào)節(jié)的價(jià)值最高為0.471×1012元，占全年稻田生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值的35%。中國(guó)稻谷種植大部分為水稻種植，灌溉用水比較多，所以稻谷種植在提供水資源方面的生態(tài)價(jià)值為負(fù)數(shù)，2016年稻田生態(tài)水資源供給服務(wù)的價(jià)值為-0.403×1012元。食物生產(chǎn)的價(jià)值為0.368×1012元、原料生產(chǎn)的價(jià)值0.088×1012元，氣體調(diào)節(jié)的價(jià)值0.296×1012元、氣候調(diào)節(jié)的價(jià)值0.155×1012元、凈化環(huán)境的價(jià)值0.045×1012元、土壤保持的價(jià)值0.192×1012元、維持養(yǎng)分循環(huán)的價(jià)值0.052×1012元、生物多樣性的價(jià)值0.057×1012元、美學(xué)景觀的價(jià)值0.025×1012元。2016年中國(guó)稻田生態(tài)價(jià)值按服務(wù)價(jià)值類別分布圖如下圖1所示：

圖1 2016年中國(guó)稻田生態(tài)價(jià)值分類分布圖Fig.1 Distribution of VES classification of paddy in China in 2016

稻田生態(tài)系統(tǒng)提供的主要服務(wù)價(jià)值為食物生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)，均在0.2×1012元以上。服務(wù)價(jià)值在0.1×1012元以下的生態(tài)價(jià)值類別有原料生產(chǎn)、凈化環(huán)境、維持養(yǎng)分循環(huán)、生物多樣性、美學(xué)景觀。氣候調(diào)節(jié)和土壤保持服務(wù)價(jià)值介于0.1×1012元與0.2×1012元之間，水資源供給價(jià)值是負(fù)數(shù)，反映了稻谷種植過(guò)程中的水資源消耗情況。

根據(jù)模型(1)計(jì)算得出2007—2016年中國(guó)稻田生態(tài)價(jià)值如下圖2所示：

圖2 2007—2016年中國(guó)稻田生態(tài)價(jià)值圖Fig.2 VES of paddy fields in China from 2007 to 2016

中國(guó)稻谷種植生態(tài)價(jià)值由2007年的1.304×1012元上升到了2016年的1.344×1012元，增加了0.04×1012元。從2007—2016年中國(guó)稻谷種植生態(tài)價(jià)值總體呈上升趨勢(shì)，特別是在2015年達(dá)到頂峰值1.368×1012元，2014和2016年的稻田生態(tài)價(jià)值有些下降。

2.2 稻田生態(tài)成本分析

根據(jù)稻田生態(tài)成本模型(2)～(4)計(jì)算得出2007—2016年中國(guó)各省份稻田生態(tài)成本可知，2016年中國(guó)稻田生態(tài)成本為0.144×1012元。由于各省份稻田生態(tài)成本差額較大，將各省份稻田生態(tài)成本按照升序進(jìn)行排列，得到如圖3(a)和3(b)。其中圖3(a) 顯示了稻田生態(tài)成本在0.000 1×1012元以下的12個(gè)省份：北京、山西、西藏、甘肅、天津、寧夏、新疆、河北、上海、內(nèi)蒙、山東、陜西；圖3(b)是稻田生態(tài)成本在0.000 1×1012元以上的18個(gè)省份。湖南省和安徽省的生態(tài)成本較高，其中，湖南省稻谷種植面積最大，施用化肥和農(nóng)藥總量較多，生態(tài)成本最高為0.028×1012元；安徽省生態(tài)成本為0.026×1012元。除此以外，稻田生態(tài)成本較高在0.01×1012元以上的稻谷省份還有：黑龍江0.011×1012元、廣東0.011×1012元、湖北0.012×1012元、江蘇0.014×1012元、江西0.015×1012元。最后，海南、貴州、遼寧、重慶、河南、吉林、浙江、福建、云南、四川、廣西11個(gè)省份的稻田生態(tài)成本介于0.000 1×1012元與0.01×1012元之間。

圖3(a) 2016年部分省份稻田生態(tài)成本分布圖Fig.3(a) Distribution of paddy field EC in some provinces in 2016

圖3(b) 2016年部分省份稻田生態(tài)成本分布圖Fig.3(b) Distribution of paddy field EC in some provinces in 2016

用稻田生態(tài)成本與稻田生態(tài)價(jià)值的比值來(lái)衡量稻田生態(tài)系統(tǒng)的污染程度，表示稻田生態(tài)系統(tǒng)在提供每一單位生態(tài)價(jià)值服務(wù)時(shí)帶來(lái)的成本的值，在此稱為生態(tài)成本比例。主要顯示了各省份稻谷種植過(guò)程中施用農(nóng)藥和化肥帶來(lái)的污染，為各省份針對(duì)性的治理稻田污染和生態(tài)環(huán)境指明了方向。由于生態(tài)成本比例差值較大，將2016年各省份生態(tài)成本比例按照升序排列形成如圖4(a)和4(b)：

圖4(a) 2016年部分省份稻田生態(tài)成本比例分布圖Fig.4(a) Distribution of EC ratio of paddy field in provinces across China in 2016

圖4(a)顯示了生態(tài)成本比例在4%以下的省份，依次是北京、西藏、甘肅、山西、天津、上海、山東、河北、寧夏、新疆、內(nèi)蒙、陜西、重慶、浙江、海南、貴州、遼寧、河南，共18個(gè)省份，這些省份的稻田生態(tài)系統(tǒng)受農(nóng)藥和化肥的污染程度較小；圖4(b)顯示生態(tài)成本比例在4%以上的省份，這些省份的稻田生態(tài)系統(tǒng)受農(nóng)藥和化肥的污染程度相對(duì)較高，依次是福建、吉林、四川、江西、湖南、江蘇、云南、廣東、湖北、廣西、黑龍江、安徽。

圖4(b) 2016年部分省份稻田生態(tài)成本比例分布圖Fig.4(b) Distribution of EC ratio of paddy field in provinces accross China in 2016

2016年中國(guó)稻谷種植生態(tài)價(jià)值1.344×1012元，生態(tài)成本為0.144×1012元，生態(tài)成本占生態(tài)價(jià)值的10.7%。生態(tài)成本比例在中國(guó)平均水平以上的省份依次是廣東12.32%、湖北12.87%、廣西13.1%、黑龍江14.65%、安徽28.99%，這些是稻田生態(tài)系統(tǒng)受農(nóng)藥和化肥污染較嚴(yán)重的省份。

計(jì)算得出2007—2016年中國(guó)稻谷種植生態(tài)成本如圖5所示：

圖5 2007—2016年稻田生態(tài)成本圖Fig.5 EC of paddy fields in China from 2007 to 2016

由圖5可見(jiàn)，中國(guó)稻谷種植生態(tài)成本由2007年的0.142×1012元上升到了2013年的0.154×1012元。中國(guó)稻田生態(tài)成本從2007年開(kāi)始呈上升趨勢(shì)，到2013年達(dá)到頂峰，從2014-2016年開(kāi)始呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明近三年中國(guó)稻谷種植施用化肥和農(nóng)藥對(duì)環(huán)境污染的程度有所減緩。

2.3 稻田生態(tài)凈價(jià)值分析

根據(jù)模型(5)和全國(guó)各省市的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算得2007—2016年中國(guó)稻田生態(tài)凈價(jià)值結(jié)果如表4：

表4 2007—2016年中國(guó)各省份稻田生態(tài)凈價(jià)值表Table 4 NVES of paddy fields in Chinese provinces from 2007 to 2016

2016年中國(guó)稻谷種植的生態(tài)價(jià)值1.344×1012元，稻谷種植的生態(tài)凈價(jià)值1.2×1012元，平均生態(tài)凈價(jià)值為3 977元/hm2。其中湖南省稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值為0.245×1012元，居全國(guó)第一，占全國(guó)總生態(tài)凈價(jià)值的20.4%。2016年湖南省稻谷種植面積居全國(guó)第一，全省稻谷種植面積達(dá)418萬(wàn)hm2；北京市稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值最低為6.13×106元，占全國(guó)比例的0.000 5%。北京市稻谷種植面積只有0.017萬(wàn)hm2。2016年各省份稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值占全國(guó)稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值比例從高到底依次為：湖南21%、江西13%、江蘇10.2%、四川7.1%、湖北6.7%、廣東6.6%、安徽5.4%、黑龍江5.1%、廣西4.8%、浙江4%、福建3.3%、河南2.5%、重慶2.3%、吉林2%、云南1.8%、貴州1.2%，其他省份北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、上海、山東、海南、西藏、陜西、甘肅、寧夏、新疆稻田生態(tài)凈價(jià)值占比均在1%以下。

根據(jù)生態(tài)價(jià)值與生態(tài)成本計(jì)算得到2016年中國(guó)各省份稻田生態(tài)凈價(jià)值結(jié)果如圖6：

2016年湖南省稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值為0.245×1012元，稻谷生態(tài)價(jià)值為0.273×1012元，居全國(guó)第一；北京市稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值最低為6×106元。由圖7可以看出，2016年中國(guó)稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值較高的地區(qū)主要集中在中東部地區(qū)，西北地區(qū)比較低。其中稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值在100 000×106元以上的省份有江蘇0.123×1012元、江西0.156×1012元和湖南0.245×1012元，另外幾個(gè)稻田生態(tài)凈價(jià)值較高的省份為：安徽0.064×1012元、黑龍江 0.062×1012元、湖北0.081×1012元、廣東0.079×1012元、四川0.085×1012元。稻谷種植生態(tài)系統(tǒng)凈價(jià)值在10 000×106元以下的省份有北京、河北、山西、內(nèi)蒙、上海、山東、海南、西藏、甘肅、寧夏、新疆。

2007—2016年中國(guó)稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值如圖7：

圖7 2007—2016年稻田生態(tài)凈價(jià)值分布圖Fig.7 Distribution of NVES of paddy fields from 2007 to 2016

由圖可見(jiàn)，中國(guó)稻谷生態(tài)凈價(jià)值從2007年的1.163×1012元上升到2016年的1.2×1012元，其中2015年達(dá)到頂峰，值為1.218×1012元。中國(guó)稻谷種植生態(tài)凈價(jià)值的變化趨勢(shì)與生態(tài)價(jià)值的變化趨勢(shì)總體一致。

3 討 論

計(jì)算得出2016年中國(guó)稻田生態(tài)價(jià)值為 1.344×1012元，與謝高地等[1]計(jì)算得出的2010中國(guó)不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值量為38.10×1012元，其中農(nóng)田占6.2%，即農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為2.36×1012元的結(jié)果一致。考慮到稻田施用化肥和農(nóng)藥帶來(lái)的生態(tài)成本，2016年中國(guó)稻田生態(tài)成本為0.144×1012元，生態(tài)凈價(jià)值為1.2×1012元，中國(guó)稻田的平均生態(tài)服務(wù)凈價(jià)值為3 977元/hm2，國(guó)家可以參考此數(shù)據(jù)確定更加精確的稻田補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。另外，計(jì)算出2016年各省份生態(tài)成本比例值，其中安徽生態(tài)成本比例值最高，說(shuō)明其在稻田種植過(guò)程中施用化肥和農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染程度最高，安徽單位面積化肥和農(nóng)藥的施用量比較大[1](1)通過(guò)查閱《2017年中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》[27]并計(jì)算得出，2016年安徽省單位農(nóng)作物播種面積農(nóng)藥施用量為30.93 kg/hm2，全國(guó)排名第二；單位農(nóng)作物播種面積化肥施用量為957 kg/hm2，全國(guó)排名第一。。各個(gè)省份可以參照各自的稻田生態(tài)成本比例值來(lái)衡量其稻田施用化肥和農(nóng)藥對(duì)環(huán)境污染的程度，進(jìn)而對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行針對(duì)性治理，支持農(nóng)業(yè)綠色創(chuàng)新，提倡綠色生產(chǎn)方式。

根據(jù)計(jì)算得出的稻田生態(tài)價(jià)值、生態(tài)成本和生態(tài)凈價(jià)值，在2007—2016年的變化趨勢(shì)大體一致，都經(jīng)歷了先增加后降低的變化過(guò)程。計(jì)算得出的近十年中國(guó)稻田生態(tài)價(jià)值、生態(tài)成本和生態(tài)凈價(jià)值的環(huán)比增長(zhǎng)率，如下：

表5 2007—2016年中國(guó)稻田生態(tài)價(jià)值、生態(tài)成本、生態(tài)凈價(jià)值環(huán)比發(fā)展速度Table 5 Cycle growth rate of China paddy fields VES， EC and NVES from 2007 to 2016

其中2007年的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為100，表中數(shù)據(jù)表示對(duì)比上一年的增長(zhǎng)率。從表5可見(jiàn)，2008和2011年中國(guó)稻田生態(tài)成本環(huán)比漲幅較大，分別為3.94%和1.98%，很大程度上拉低了稻田生態(tài)凈價(jià)值。2014和2016年中國(guó)稻田生態(tài)成本相對(duì)于各自的上一年來(lái)講有所下降，環(huán)比下降程度分別為-4.17%和-4.08%，使得這兩年中國(guó)稻田生態(tài)凈價(jià)值的降幅有所緩解。

研究對(duì)中國(guó)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值評(píng)估的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，理論上稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值的評(píng)估為其他農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估提供了新的研究方法；第二，實(shí)踐上稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值的評(píng)估有利于準(zhǔn)確衡量生態(tài)系統(tǒng)為人類帶來(lái)的凈福利，促進(jìn)自然資產(chǎn)評(píng)估與管理的發(fā)展，為完善生態(tài)補(bǔ)償提供更加精確的參考數(shù)據(jù)。在核算稻谷生態(tài)補(bǔ)償金額時(shí)應(yīng)該參考稻田單位面積生態(tài)凈價(jià)值、GDP水平、單位面積地價(jià)以及國(guó)內(nèi)糧食結(jié)構(gòu)和需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)等方面的因素。原則上講，在其他條件相同的情況下，在制定生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制時(shí)，對(duì)于生態(tài)凈價(jià)值高的農(nóng)作物，生態(tài)補(bǔ)償金額會(huì)高一些。有利于生態(tài)資產(chǎn)的管理和生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量提高；第三，稻田生態(tài)成本的核算，有利于稻田生態(tài)治理工作的進(jìn)行。稻田生態(tài)成本占其生態(tài)價(jià)值的比例，一定程度上衡量了稻田生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)損失程度，也為生態(tài)治理工作指明了方向。

研究在計(jì)算生態(tài)價(jià)值時(shí)基于校正后的單位面積價(jià)值的當(dāng)量因子法，這種方法目前存在一定爭(zhēng)議，但是國(guó)內(nèi)外很多領(lǐng)域的研究都用到當(dāng)量因子法，熊鷹等[34]根據(jù)當(dāng)量法計(jì)算了湖南省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值并進(jìn)行時(shí)空演變分析，Chen等[15]在對(duì)濕地生態(tài)凈價(jià)值進(jìn)行評(píng)估時(shí)也也用到了當(dāng)量因子法。其次，由于數(shù)據(jù)獲取難度大，在計(jì)算稻田生態(tài)成本時(shí)主要考慮了農(nóng)藥、化肥對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的成本，而沒(méi)有考慮農(nóng)膜、機(jī)械等其他因素帶來(lái)的生態(tài)成本。另外，本研究主要考慮了粉塵、氮氧化合物、硫化物對(duì)大氣的污染，但氨氣和沼氣等的影響沒(méi)有考慮。這些均有可能會(huì)導(dǎo)致生態(tài)成本的值偏低。最后，水稻和旱稻的生態(tài)價(jià)值應(yīng)該是有一定差異，如果能將水稻和旱稻的生態(tài)價(jià)值分開(kāi)計(jì)算，結(jié)果會(huì)更加準(zhǔn)確。

4 結(jié)論與政策建議

4.1 結(jié)論

稻田生態(tài)凈價(jià)值評(píng)估，考慮了稻田生產(chǎn)過(guò)程中的生態(tài)成本，剔除生態(tài)成本后的生態(tài)凈價(jià)值更有利于準(zhǔn)確衡量稻田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)凈價(jià)值。運(yùn)用當(dāng)量因子法和數(shù)據(jù)模型，考慮化肥、農(nóng)藥污染帶來(lái)的生態(tài)成本，在核算生態(tài)價(jià)值和生態(tài)成本的基礎(chǔ)上，對(duì)中國(guó)近10年各省份稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，研究表明：

1)從結(jié)構(gòu)上講，2016年中國(guó)稻田生態(tài)系統(tǒng)提供的水文調(diào)節(jié)和食物生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值較大，這與稻谷的生長(zhǎng)環(huán)境和水土保持及糧食特性密切相關(guān)；此外，稻田生態(tài)系統(tǒng)提供的水資源供給服務(wù)價(jià)值最小，且為負(fù)值。因?yàn)榈咎锷鷳B(tài)系統(tǒng)對(duì)灌溉用水需求量較大，對(duì)水資源沒(méi)有供給而是消耗，很大程度上降低了稻田生態(tài)凈價(jià)值的總額。

2)從時(shí)間分布上講，2007—2016年中國(guó)稻田生態(tài)凈價(jià)值呈上升趨勢(shì)。中國(guó)稻谷種植生態(tài)成本從2007年開(kāi)始呈上升趨勢(shì)，到2013年達(dá)到頂峰，2014—2016年開(kāi)始呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明近三年中國(guó)稻谷種植在生態(tài)污染相關(guān)方面有所減緩。這與國(guó)家近幾年實(shí)施環(huán)境政策有密切關(guān)系，人們環(huán)境意識(shí)有所提升，農(nóng)業(yè)核心技術(shù)有所突破，大體上落實(shí)了“既要金山銀山，也要綠水青山”的政策。

3)從空間分布講，2016年湖南省是稻田生態(tài)凈價(jià)值最大的省份，中國(guó)稻田生態(tài)凈價(jià)值較高的地區(qū)主要集中在中東部地區(qū)，西北地區(qū)較低；中國(guó)稻田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)成本比例比較高的省份依次為：安徽、黑龍江、廣西、湖北、廣東、云南、江蘇、湖南，主要因?yàn)橐陨鲜》莸咎锷a(chǎn)過(guò)程中農(nóng)藥、化肥施用比例較高，需要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥和化肥施用量的控制，生態(tài)成本的數(shù)據(jù)為生態(tài)治理指明了方向。

其中，安徽省為2016年中國(guó)稻田生態(tài)成本比例最高的省份，由于生態(tài)成本比例是一個(gè)效率比值，與其稻谷產(chǎn)量和種植面積沒(méi)有直接聯(lián)系。究其原因可能是因?yàn)榘不帐≡诘竟确N植過(guò)程中對(duì)稻田化肥和農(nóng)藥的施用量控制不夠，在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中重工業(yè)的比例占工業(yè)比例過(guò)高等原因?qū)е耓35]，2016年安徽省工業(yè)產(chǎn)值占生產(chǎn)總值的41.3%，高于全國(guó)平均水平36.6%[36]。另外，財(cái)政可持續(xù)性不足和生態(tài)補(bǔ)償制度不健全，也可能會(huì)影響稻田生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)成本比例[37]。

4.2 政策建議

基于計(jì)算結(jié)果與結(jié)論，對(duì)稻田生態(tài)補(bǔ)償提出幾點(diǎn)政策建議：

1)利用生態(tài)凈價(jià)值制定精確的稻田生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)價(jià)值是生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)制定的重要因素，利用稻田生態(tài)凈價(jià)值使得稻田生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)更加精確，同時(shí)考慮了生態(tài)成本問(wèn)題，使得生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)更加規(guī)范。

2)結(jié)合省域發(fā)展水平制定差異化的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。由于生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等因素差異，對(duì)不同省域制定不同的稻田生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。

3)補(bǔ)償方式多樣化。補(bǔ)償方式一定要針對(duì)補(bǔ)償意愿來(lái)進(jìn)行，要針對(duì)性的解決“補(bǔ)償什么，怎樣補(bǔ)償”的問(wèn)題，結(jié)合經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，同時(shí)要重視技術(shù)補(bǔ)償和意識(shí)補(bǔ)償?shù)氖侄巍?/p>