吉縣生態(tài)移民水土保持效應(yīng)的價(jià)值評(píng)估

孟憲玲，張愛國(guó)，尹惠敏

(1.山西師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，山西臨汾 041004;2.臨汾市水利局，山西臨汾 041008)

生態(tài)移民的主要目標(biāo)之一是通過人口遷出使遷出地的生態(tài)破壞強(qiáng)度逐步減弱并逐漸恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)，而反映生態(tài)移民生態(tài)效應(yīng)的指標(biāo)較多，其中之一是遷出地的水土保持效應(yīng)。如何把生態(tài)移民工程的水保效應(yīng)定量化，能否用貨幣價(jià)值形態(tài)直觀地反映是生態(tài)移民水保效應(yīng)評(píng)價(jià)的關(guān)鍵所在，這既是一個(gè)有關(guān)生態(tài)移民功能有效性理論的學(xué)術(shù)問題，也是一個(gè)事關(guān)生態(tài)移民的農(nóng)戶補(bǔ)償力度、各級(jí)政府生態(tài)移民政績(jī)考核的現(xiàn)實(shí)問題。

目前國(guó)內(nèi)有關(guān)生態(tài)移民效益評(píng)估的研究成果較多。張濤、袁轅、張志良(1997)構(gòu)建了一套較為完整的效益評(píng)估指標(biāo)體系，其中把水土流失廣度、土壤侵蝕模數(shù)、徑流系數(shù)、溝壑密度、水土流失治理率等指標(biāo)作為生態(tài)效應(yīng)評(píng)估指標(biāo)的重要組成部分，并應(yīng)用邊際分析法、主成因分析法進(jìn)行了評(píng)估，這可能是我國(guó)最早的相關(guān)研究成果［1］;倪厚明(2000)采用經(jīng)濟(jì)學(xué)方法對(duì)移民生態(tài)效益及其政策含義進(jìn)行了研究［2］;東日布分析過內(nèi)蒙古阿魯科爾沁旗生態(tài)移民工程的生態(tài)功效［3］;劉學(xué)敏(2002)對(duì)我國(guó)西部地區(qū)生態(tài)移民項(xiàng)目實(shí)施的生態(tài)環(huán)境保護(hù)作用進(jìn)行了研究［4］;寶魯(2006)從價(jià)值定量估算的角度對(duì)地處內(nèi)蒙古渾善達(dá)克沙地牧區(qū)的正藍(lán)旗桑根達(dá)來鎮(zhèn)敖力克嘎查生態(tài)移民工程的生態(tài)效益進(jìn)行了研究，其中從減少土地?fù)p失面積、減少土壤肥力損失、減少泥沙淤積災(zāi)害等三個(gè)方面對(duì)生態(tài)移民遷出區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)的土壤保持價(jià)值進(jìn)行了估算［5］;程紅梅(2006)對(duì)寧夏紅寺堡土地利用系統(tǒng)移民效益評(píng)估進(jìn)行了研究［6］;洪燕(2006)以錫林郭勒盟蘇尼特右旗都呼木生態(tài)移民村為例，對(duì)生態(tài)移民項(xiàng)目實(shí)施效果(其中包括生態(tài)效應(yīng))進(jìn)行了評(píng)估［7］;孫曼莉(2008)以陜西省靖邊縣小橋畔村為例分析了遷入?yún)^(qū)生態(tài)移民項(xiàng)目的效益評(píng)估問題，在建立的生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，把水土流失指標(biāo)作為生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)估指標(biāo)的主要內(nèi)容之一［8］;黃芹(2011)對(duì)寧夏生態(tài)移民的生態(tài)修復(fù)效應(yīng)進(jìn)行了研究［9］。此外，李寧(2003)、斯日古楞等(2003)、李文偉(2004)、張鵬等(2004)、鄭瑞強(qiáng)(2011)等學(xué)者，分別從土地沙化面積、水土流失、植被覆蓋率、種類及其高度等方面對(duì)生態(tài)移民項(xiàng)目產(chǎn)生的區(qū)域生態(tài)效益進(jìn)行了相關(guān)研究［10-14］。

從總體上看，國(guó)內(nèi)對(duì)于生態(tài)移民的生態(tài)效應(yīng)評(píng)估目前還沒有公認(rèn)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);定性描述的多，定量分析的少;針對(duì)我國(guó)草原區(qū)、沙區(qū)研究的多，其他區(qū)域研究的少;針對(duì)生態(tài)移民項(xiàng)目的水土保持效應(yīng)評(píng)估的專題研究報(bào)道極少。

基于對(duì)生態(tài)移民水土保持效應(yīng)重要性的把握以及國(guó)內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)研究成果明顯不足的現(xiàn)狀，我們以山西省吉縣為研究案例區(qū)，采用“3S”方法、費(fèi)用-效益分析、問卷調(diào)研及深度訪談、土樣室內(nèi)分析等方法，對(duì)生態(tài)移民遷出村的水土保持效應(yīng)進(jìn)行了分析，旨在彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)相關(guān)研究的不足。

1 研究區(qū)概況

吉縣位于山西省臨汾市的西部，地處黃河中游，呂梁山南麓，轄3鎮(zhèn)5鄉(xiāng)。

吉縣屬黃土殘塬溝壑區(qū)，受自然因素和人類活動(dòng)的影響，水土流失極為嚴(yán)重，是整個(gè)沿黃地帶水土流失最嚴(yán)重的縣之一。全縣土地總面積1 777.26 km2，其中水土流失面積1 404 km2，占土地總面積的79%，年水蝕量約1 100萬t，年均侵蝕模數(shù)7 890 t/km2，溝壑密度為5～8 km/km2。水土流失呈現(xiàn)出流失面積廣、強(qiáng)度大、時(shí)空分布集中、類型復(fù)雜的特點(diǎn)。

從全縣來看，溝蝕、面蝕、重力侵蝕是吉縣土壤侵蝕的主要類型，其中影響最大、危害最廣的是溝蝕。按《土壤水力侵蝕強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(SL190—2007)》，目前全縣土壤侵蝕強(qiáng)度，屬輕度的面積為119.58 km2，占流失面積的8.52%，主要分布在人祖山和東南部的石質(zhì)山地森林區(qū);屬中度的面積為181.88 km2，占流失面積的12.95%，主要分布在東北部的屯里鎮(zhèn);強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕的面積總共為1 102.54 km2，占總流失面積的78.53%，主要分布在沿黃河一帶及中南部地區(qū)。

隨著傳統(tǒng)生態(tài)建設(shè)防治土壤侵蝕以及扶貧工作難度的加大，吉縣自2001年以來，在縣扶貧局與發(fā)改委的組織下實(shí)施了以村內(nèi)整體遷移為主要模式的生態(tài)移民工程，尤其是2009年以來實(shí)施易地扶貧移民后吉縣的水土保持工作有了較大起色。為了客觀評(píng)價(jià)吉縣生態(tài)移民工程的水保效益，在國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“貧困地區(qū)大規(guī)模生態(tài)移民可持續(xù)發(fā)展研究”的資助下，課題組在2013年3、4月對(duì)吉縣文城鄉(xiāng)(古賢村、大圪塔村、文城村)、車城鄉(xiāng)(車城村、柏坡底村)、東城鄉(xiāng)(柏東村)、屯里鎮(zhèn)(太度村)等4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)7個(gè)行政村的生態(tài)移民情況及其水保效益進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。

2 評(píng)估指標(biāo)與方法

2.1 評(píng)估指標(biāo)

吉縣生態(tài)移民工程的水土保持效益主要是通過移民后土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失的減少、因天然牧草地的植被自然恢復(fù)引起的土地?fù)p失面積減少、泥沙淤積的減少等帶來的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值來表現(xiàn)的。

參考相關(guān)研究成果，結(jié)合研究區(qū)的具體情況，選用產(chǎn)草量F(kg/hm2)、搬遷后比搬遷前減少的土壤侵蝕量T(t)、土壤容重R(t/m3)、有效土層平均厚度h(cm)、土壤中氮磷鉀的含量Ai(用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，%)等五項(xiàng)內(nèi)容作為生態(tài)移民項(xiàng)目水土保持效應(yīng)價(jià)值評(píng)估的指標(biāo)。

2.2 評(píng)估方法

以研究區(qū)2000年(搬遷前)和2012年(搬遷后)兩期TM遙感影像數(shù)據(jù)為信息源，以遙感圖像處理軟件ERDAS IMAGINE和地理信息系統(tǒng)軟件ARC/GIS作為技術(shù)支撐，建立屬性數(shù)據(jù)庫，獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù);應(yīng)用GPS對(duì)研究區(qū)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位，對(duì)遙感影像解譯結(jié)果進(jìn)行野外實(shí)地驗(yàn)證，并建立產(chǎn)草量模型與產(chǎn)草量計(jì)算;對(duì)土壤侵蝕量、有效土層平均厚度進(jìn)行野外調(diào)查和觀測(cè)，通過問卷調(diào)查與村戶訪談獲取生態(tài)移民的相關(guān)信息;對(duì)野外采集土樣進(jìn)行土壤容重、土壤中氮磷鉀的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析，為生態(tài)移民水保效益的價(jià)值評(píng)估獲取分析指標(biāo)數(shù)據(jù)。移民前后產(chǎn)草量通過以下具體步驟進(jìn)行估算:

式中:NIR為TM第4通道的近紅外波段反射率;RED為TM第3通道的紅光波段反射率。

②建立產(chǎn)草量模型。室內(nèi)獲取研究區(qū)(包括分析區(qū)和對(duì)比區(qū)，為了消除非移民因素的影響，特設(shè)立了對(duì)比區(qū)，對(duì)比區(qū)具體選擇在鄰近分析區(qū)的未搬遷地)2000年與2012年各80個(gè)樣點(diǎn)的NDVI值，應(yīng)用GPS在野外對(duì)分析樣點(diǎn)進(jìn)行定位，并對(duì)2012年各樣點(diǎn)NDVI值對(duì)應(yīng)的產(chǎn)草量進(jìn)行觀測(cè)估算，建立GIS數(shù)據(jù)庫，以統(tǒng)計(jì)軟件SPSS為平臺(tái)建立研究區(qū)產(chǎn)草量模型。

③以NDVI值為依據(jù)應(yīng)用產(chǎn)草量模型計(jì)算其他研究樣點(diǎn)(240個(gè))的產(chǎn)草量。

本研究應(yīng)用費(fèi)用-效益分析中的直接市場(chǎng)法(包括機(jī)會(huì)成本法、恢復(fù)費(fèi)用法、市場(chǎng)價(jià)值法、影子工程法)進(jìn)行吉縣研究區(qū)的生態(tài)移民水土保持服務(wù)功能(其他服務(wù)功能暫不考慮)價(jià)值評(píng)估。計(jì)算公式為

式中:P為研究區(qū)生態(tài)移民的水土保持服務(wù)功能價(jià)值;P1為通過生態(tài)移民減少土地?fù)p失面積的價(jià)值;P2為通過生態(tài)移民減少土壤肥力損失的價(jià)值;P3為通過生態(tài)移民減少泥沙淤積災(zāi)害價(jià)值。

P1的計(jì)算方法。采用機(jī)會(huì)成本法由生態(tài)移民前后的土壤侵蝕量、土壤容重和有效土層平均厚度的變化來推算草地面積、產(chǎn)草量及其價(jià)值變化。根據(jù)研究樣點(diǎn)牧草地面積S(hm2)、年產(chǎn)草量F(kg/hm2)、牧草單價(jià)D(元/kg)計(jì)算年平均收益(元)，計(jì)算公式為

式中:T為搬遷后比搬遷前減少的土壤侵蝕量，t;R為土壤容重，t/m3;h為有效土層平均厚度，cm。

P2的計(jì)算方法。土壤侵蝕使大量的土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，其中最主要的是土壤中氮、磷、鉀的流失。運(yùn)用恢復(fù)費(fèi)用法和市場(chǎng)價(jià)值法，根據(jù)流失后土壤中含有的土壤養(yǎng)分，計(jì)算將土壤養(yǎng)分恢復(fù)到流失前的狀態(tài)時(shí)施用化肥(采用當(dāng)年國(guó)內(nèi)進(jìn)口尿素、國(guó)產(chǎn)磷肥和鉀肥)需要的投入來推算通過生態(tài)移民減少土壤肥力損失的間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。計(jì)算公式為

式中:T為搬遷后比搬遷前減少的土壤侵蝕量;Ai為土壤中氮、磷、鉀的含量;Bi為化肥中氮、磷、鉀的含量;Ci為各類化肥單價(jià)。

P3的計(jì)算方法。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，本縣一般土壤侵蝕后流失的泥沙約8%淤積于下游河道中，約14%淤積于下游水庫中。根據(jù)清理河道與庫容的工程費(fèi)用，采用影子工程法估算通過生態(tài)移民減少淤積損失的間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前本縣清理河道泥沙、水庫泥沙的費(fèi)用分別為0.81與0.75元/m3，計(jì)算公式為

式中:T為搬遷后比搬遷前減少的土壤侵蝕量;R為土壤容重。

3 評(píng)估結(jié)果及主要結(jié)論

3.1 評(píng)估結(jié)果

生態(tài)移民引起的產(chǎn)草量變化。因無搬遷現(xiàn)象的對(duì)比區(qū)產(chǎn)草量在2000年為745.31 kg/hm2，在2012年為775.35 kg/hm2，兩個(gè)年份之間的產(chǎn)草量差值為30.04 kg/hm2;有搬遷現(xiàn)象的分析區(qū)平均年產(chǎn)草量在2000年為740.51 kg/hm2，在2012 年為1 210.42 kg/hm2，兩年份之間的產(chǎn)草量差值達(dá)469.91 kg/hm2，扣除非移民因素引起的產(chǎn)草增量30.04 kg/hm2后，兩年份之間因生態(tài)移民引起的產(chǎn)草量差值為439.87 kg/hm2(表1)。

表1 研究區(qū)中分析區(qū)與對(duì)比區(qū)年產(chǎn)草量差異 kg/hm2

生態(tài)移民的水土保持服務(wù)功能價(jià)值。依據(jù)前述公式計(jì)算得出，吉縣分析區(qū)通過生態(tài)移民在2012年減少土地?fù)p失面積的價(jià)值合計(jì)為41.53萬元，減少土壤肥力損失的價(jià)值合計(jì)為408.48萬元，減少泥沙淤積災(zāi)害價(jià)值合計(jì)為52.66萬元，總計(jì)價(jià)值為502.67萬元。在涉及的鄉(xiāng)鎮(zhèn)與行政村中，以屯里鎮(zhèn)太度村的生態(tài)移民水土保持價(jià)值表現(xiàn)得最為突出，而文城鄉(xiāng)的大圪塔村、古賢村水保價(jià)值相對(duì)較小(表2)。

據(jù)實(shí)地調(diào)查統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)的所有農(nóng)戶在移民前的2000年總支出約405萬元，在搬遷后的2012年總支出為475萬元，比2000年多支出70萬元。生態(tài)移民搬遷時(shí)政府投入資金和農(nóng)民自籌資金合計(jì)約3 600萬元，把這類固定資產(chǎn)投入按12年計(jì)算，每年折舊300萬元;因搬遷帶來的以上兩項(xiàng)年支出增加值合計(jì)為370萬元/年，但2012年研究區(qū)的水土保持價(jià)值合計(jì)為502.67萬元/年，獲益是支出增加值的1.39倍。

表2 分析區(qū)2012年生態(tài)移民水土保持效應(yīng)價(jià)值評(píng)估 萬元/年

3.2 主要結(jié)論

(1)吉縣研究區(qū)的生態(tài)移民工程帶來了較為顯著的水土保持效應(yīng)。實(shí)證研究表明，從土壤保持角度考慮，研究區(qū)的生態(tài)移民工程帶來了較為顯著的水土保持效應(yīng)，生態(tài)移民將有助于土地退化地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能的重建和恢復(fù)。

(2)吉縣生態(tài)移民的水土保持效應(yīng)主要源于土壤肥力損失的減少。在2012年吉縣生態(tài)移民的水土保持價(jià)值(502.67萬元)中，通過生態(tài)移民減少土壤肥力損失的價(jià)值合計(jì)為408.48萬元，占到81.26%，而減少泥沙淤積災(zāi)害的價(jià)值(52.66萬元)與減少土地?fù)p失面積的價(jià)值(41.53萬元)合計(jì)僅占18.74%。

(3)吉縣生態(tài)移民的水土保持效應(yīng)具有一定的地域差異。在本研究涉及的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)與行政村中，以屯里鎮(zhèn)太度村的生態(tài)移民水土保持價(jià)值表現(xiàn)得最為突出，而文城鄉(xiāng)的大圪塔村、古賢村水保價(jià)值相對(duì)較小，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)村處于中間狀態(tài)，這與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)村的自然生態(tài)條件、移民規(guī)模、用地方式的差異等因素有關(guān)。

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