荆州市稻田部分公益功能的经济评价初探

陈清华 任俭 刘章勇

摘要：以２００８年荆州市稻田公益功能的经济价值为研究对象，针对稻田生态系统的水源涵养及蓄洪、气候调节和文化教育等非物质生产功能，运用影子工程法、替代价值法、造林成本法、碳税法等计算出２００８年荆州稻田公益功能的经济总价值为６．１１4×１０9元，占荆州市当年ＧＤＰ的９．8０％。其中大气调节功能价值为４．９０2×１０9元，占总价值的８０．18％；水源涵养及蓄洪功能为１．０79×１０9元，占总价值的１７．65％；人文功能价值为１．３３2×１０８元，占总价值的２．１7％。初步经济价值评估表明，稻田生态系统在气候改善和水文调控方面发挥着重要的不可替代的作用。

关键词：稻田；公益功能；经济评价；荆州市

中图分类号：Ｆ３２３．３文献标识码：Ｂ文章编号：0439－８114（２０12）16－3641-03

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｖａｌｕｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Pａｒｔ ｏｆ Ｐｕｂｌｉｃ Ｗｅｌｆａｒｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｄｄｙ Ｆｉｅｌｄ ｉｎ Ｊｉｎｇｚｈｏｕ

ＣＨＥＮ Ｑｉｎｇ－ｈｕａ，ＲＥＮ Ｊｉａｎ，ＬＩＵ Ｚｈａｎｇ－ｙｏｎｇ

（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｗｅｔｌａｎｄ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｍｉｄｄｌｅ Ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，

Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｊｉｎｚｈｏｕ ４３４０２５，Ｈｕｂｅｉ，China）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｏｎ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ ｐｕｂｌｉｃ ｗｅｌｆａｒｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ｃｉｔｙ ｉｎ ２００８， ｎｏｎ－ｗｅｌｆａｒｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｆｌｏｏｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ， ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅ ｓｅｌｆ－ｃｏｎｔｒｏｌ， ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ， ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗｅｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓｈａｄｏｗ ｐｒｏｊｅｃｔ ｍｅｔｈｏｄ， ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ ｖａｌｕｅ ｍｅｔｈｏｄ， ｒｅｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｔａｘ ｍｅｔｈｏｄ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ ｗｅｌｆａｒｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｖａｌｕｅ． Ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｍｏｎｅｔａｒｙ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｉｔｓ ｗｅｌｆａｒｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｗａｓ ６．１14 ｂｉｌｌｉｏｎ ｙｕａｎ， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ９．80％ ｏｆ ＧＤＰ in Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ｃｉｔｙ． Ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｗａｓ ４．９02 ｂｉｌｌｉｏｎ ｙｕａｎ， ｗｈｉｃｈ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ８０．18％ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｖａｌｕｅ， ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｌｏｏｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗａｓ １．０79 ｂｉｌｌｉｏｎ ｙｕａｎ， ｗｈｉｃｈ ｏｃｃｕｐｉｅｄ １７．65％ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｖａｌｕｅ， ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ ｔｈｅ ０．１３３ 2 ｂｉｌｌｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗａｓ ２．１7％ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｖａｌｕｅ． Ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｐｌａｙｅｄ ｔｈｅ ｖｉｔａｌ ｒｏｌｅ ｉｎ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｓｐｅｃｔ ｉｎ Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ｃｉｔｙ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ； ｐｕｂｌｉｃ ｗｅｌｆａｒｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ； ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｖａｌｕｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ； Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ｃｉｔｙ

稻田除了生产水稻向市场提供必需的稻米外，还具有涵养水源、调蓄洪水、调节气候、防止土壤侵蚀、有机废弃物处理、景观形成及文化教育等多种公益功能。这些公益功能所形成的巨大外部经济效果往往是以水稻生产的副产品的形式出现的，长期以来，政府和非农业人口其实一直都在“消费”这些以公共产品形式存在的公益功能，而无需向农业或农民支付任何额外的补贴或费用，公众对它的消费大多是无意识的或者认为是理所当然的。这种消费观念极大地降低了对水稻生产重要性的评价，使稻田公益功能的可持续性受到了损害，进而影响到中国未来的粮食安全。湖北省荆州市位于江汉平原，是中国著名的鱼米之乡，水稻生产在该地区占有举足轻重的地位。本研究运用影子工程法、替代价值法、造林成本法和碳税法（Ｃａｒｂｏｎ ｔａｘ ａｐｐｒｏａｃｈ）等多种环境评价方法对荆州市稻田的部分公益功能进行定量研究与评价，以期为今后稻田公益功能保全政策的制定提供科学的定量决策依据。

１研究内容和方法

以湖北荆州市稻田生态系统为研究对象，选取２００８年为基准年，分析荆州市稻田生态系统的部分公益功能，并对荆州市稻田的水文功能、大气调节功能以及人文功能的价值进行评估，具体包括稻田的涵养水源价值、防洪价值、植物固碳价值、Ｏ２的释放价值、温室气体ＣＨ４和Ｎ２Ｏ的排放以及教育与科研价值等，最终得到荆州市稻田部分公益功能的货币价值。各项价值的评价方法如表１所示。

２稻田部分公益功能的经济评价

稻田生态系统是人工湿地生态系统之一，具有均化洪水、防洪抗旱的功能，大降水时它可吸纳大量的水，枯水期时再将水释放；稻田生态系统还可以净化空气、涵养水土、降解污染物、保护生物多样性等。盛婧等［１］计算稻麦轮作农田生态系统涵养水分和蓄洪功能价值总和为７ ４８０元／ｈｍ２·ａ。

荆州市２００８年的水稻种植面积及产量如表２所示（荆州市农业局提供）。

２．１涵养水源价值

稻田经常保持着盛水状态，因水稻生长所需，在不断引灌大量用水之际，一部分水会由排水路流回河川，一部分水会经由土壤渗透至土层，起到了涵养水源和补充地下水的作用。稻田涵养水源的价值运用影子工程法计算，其公式为［２］：

Ｑｇｒ＝Ｉｒ×Ｄｉ×Ａｐ

ＭＶ＝Ｑｇｒ×Ｃｗ

其中，ＭＶ为水源涵养的价值，单位元；Ｑｇｒ为地下水填充量，单位ｍｍ；Ｉｒ为土壤入渗率，单位ｃｍ／ｄ；Ｄｉ为灌溉日数，单位ｄ；Ａｐ为稻田面积，单位ｈｍ２；Ｃｗ为水库原水单位成本，单位元／ｍ３（０．６７元／ｔ）。

土壤渗透量采用日本Ｂｉｄｅ土壤渗透率测试仪测定，最终确定研究地区的稻田平均渗透率为０．３２ ｃｍ／ｄ。荆州市水稻生长期间的灌溉日数分别为：早稻７７ ｄ，中稻９３ ｄ，晚稻７７ ｄ。由此得到荆州市２００８年稻田涵养水源总价值为６．５２４×１０８元（表３）。

２．２防洪价值

水稻田田区四周围埂成田，储存天然雨水或人工灌溉水，供埂内水稻生长所需，筑埂蓄存大量的水，好似小型水库，因而便具有了调蓄洪水、减轻洪水灾害之防洪机能。运用影子工程法定量评价农田生态系统蓄洪功能。

调蓄洪水水量公式为：Ｑｆ＝（Ｈｒ－Ｄｗ）×Ａｐ

防洪机能评价公式为：ＭＶｆ＝Ｑｆ×Ｃｄ

其中，Ｈｒ为田埂高度，单位：ｃｍ；Ｄｗ为浸水深度，单位：ｃｍ；Ａｐ为水稻田种植面积，单位：ｈｍ２；Ｃｄ以替代法估算，即以单位水量之水库建造成本及维护运转费代替，单位：元／ｍ３。

田埂高度与田面盛水深度值的获取采用了实地测试、农民访谈与专家校正相结合的方式，得到荆州市稻田的平均田埂高度数据为２５ ｃｍ，田面平均盛水深度为３ ｃｍ，由此而得到稻田调蓄洪水价值为４．２６１×１０８元（表３）。

２．３大气调节价值

水稻在白天进行光合作用，吸收空气中的ＣＯ２转换成Ｏ２释放出来，具有净化空气、补充天然资源的功能。

稻田生态系统中水稻通过光合作用可以将太阳能转换为生物能，在这个过程中固定ＣＯ２，释放Ｏ２，同时由于稻田生态系统中还原性厌氧环境的存在，稻田还向大气环境排放温室气体（如ＣＨ４、ＣＯ２、Ｎ２Ｏ等）［２］。徐琪等［３］系统全面地论述了稻田生态系统的物质循环和能量流动，并对稻田温室气体排放、水分管理、生态分区等进行了较为深入的研究。

２．３．１水稻的固碳价值水稻的固碳效应即水稻通过光合作用吸收ＣＯ２，从而起到了固定碳的作用。目前国际上通常采用碳税法进行评价，碳税率以国际上公认的瑞典政府提议的＄１５０／ｔ（Ｃ）为标准，取２００８年美元兑换人民币的平均汇率６．９４元为本研究中的汇率换算标准［４］。其公式为：

Ｑ＝水稻总生物产量×１．６３×０．２７９×Ｃｃ

其中Ｑ为水稻的固碳价值，单位元；０．２７９为ＣＯ２折合纯碳系数；Ｃｃ为碳税率。

由此而得到２００８年荆州市稻田固定ＣＯ２价值和释放Ｏ２价值见表４。

２．３．２Ｏ２的释放价值分别用造林成本法和工业制氧影子价格法来估算其经济价值，取二者的算数平均值作为Ｏ２的价格。中国目前Ｏ２的造林成本为３５２．９３元／ｔ，工业制氧价格为０．４元／ｋｇ［５］。故采用的Ｏ２价格为（３５２．９３＋４００）／２即３７６．４６５元／ｔ。

荆州市稻田释放Ｏ２的价值＝１．１９×（水稻产量／收获指数）×Ｏ２价格，由此而得到其总价值为２．４６２×１０９元（表４）。单位面积稻田的释放Ｏ２价值为２．４６２×１０９／（３４．８７６×１０４）为７ ０５９元／ｈｍ２，该结果与肖玉等［６］的研究结果，即稻田生态系统Ｏ２释放功能的价值变化范围为６ ２１７～１１ ８７３元／ｈｍ２相吻合。

２．３．３温室气体的排放价值ＣＨ４和Ｎ２Ｏ是两种重要的温室气体，以１００ ａ为尺度，其温室效应分别是ＣＯ２的２1倍和３1０倍，而大气中这两种气体含量每年正以３．００％和０．２２％的速度增长［7］。

根据上官行健等［8］的研究，我国华中水稻生态区稻田ＣＨ４的季节排放速率：早稻为０．３６ ｍｇ２·ｄ，晚稻为０．４８ ｍｇ２·ｄ。本研究中，中稻的ＣＨ４排放速率取两者的平均值０．４２ ｍｇ２·ｄ。研究表明，稻田淹水期几乎没有Ｎ２Ｏ的排放，而在泡田前和水稻成熟和稻田落干后的非淹水期内却有大量的Ｎ２Ｏ的排放。根据华中农业大学袁伟玲等［７］的研究成果，在常规肥水管理条件下，稻田的Ｎ２Ｏ的排放量为７５．７９ ｍｇ／ｍ２，由此计算出２００８年荆州稻田排放的ＣＨ４和Ｎ２Ｏ的量及其价值（表５）。

由于稻田生态系统中存在还原性厌氧，而使稻田向大气环境排放的温室气体，具有增温效应，其功能价值中属于负效应，在气体调节价值中应减去，即：

荆州市２００８年稻田大气调节功能价值＝植物固定ＣＯ２价值＋释放Ｏ２价值－排放温室气体的价值＝２．５４３×１０９＋２．４６２×１０９－１．０３２×１０８＝４．９０２×１０９元。

２．４稻田的人文功能价值

根据陈仲新等［９］对我国生态系统效益的价值估算，我国生态系统的科研文化价值平均为３８２元／ｈｍ２，从而得到荆州市稻田的教育与科研价值＝稻田单位面积科研价值×稻田面积，运用替代价值法计算可得荆州市２００８年稻田的教育与科研价值为１．３３２×１０８元。

３结论与讨论

本研究分别从稻田的水文功能、大气调节功能、人文功能３个方面对荆州市稻田的公益功能进行了初步的经济评价，计算出荆州市２００８年稻田部分公益功能总价值为６．１１4×１０9元。荆州市２００８年单位面积稻田公益功能价值为２．09×１０４元／ｈｍ２，而稻田的稻米生产价值为１．５７×１０４元／ｈｍ２，与稻田的粮食生产功能相比，稻田生态系统的公益功能价值更高。依据荆州市统计局的数据，荆州市２００８年国民生产总值为６．２４×１０１0元［１０］，本研究中所评价的稻田部分公益功能价值相当于２００８年荆州市国民生产总值的９．8０％。可见稻田的非物质生产价值应该得到民众和有关部门的高度重视。

由于研究不同的公益功能时分别采用了不同的评价方法，会影响评价结果之间的可比性。要全面准确地计算出稻田各项公益功能的经济价值，还需要在评价方法上进行创新和完善。另外，受研究条件的限制，一些公益功能没能够给予量化考虑，例如稻田的有机废弃物处理功能、生物多样性保全功能和景观功能等，需在今后作进一步的探讨。

参考文献：

［１］ 盛婧，陈留根，朱普平，等．稻麦轮作农田生态系统服务功能价值评估［Ｊ］．中国生态农业学报，２００８，１６（６）：１５４１－１５４５．

［２］ 王明星．中国稻田甲烷排放［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９８．

［３］ 徐琪，杨林章，董元华，等．中国稻田生态系统［Ｍ］．北京：中国农业出版社，１９９８．

［４］ 张涛，高大文．稻田ＣＨ４排放研究进展［Ｊ］．湿地科学，２００８，６（２）：１３０－１３５．

［５］ 薛达元， 包浩生．长白山自然保护区森林生态系统间接经济价值评估［Ｊ］．中国环境科学，１９９９，１９（３）：１４１－１４５．

［６］ 肖玉，谢高地，鲁春霞，等．稻田生态系统气体调节功能及其价值［Ｊ］．自然资源学报，２００４，１９（５）：６１７－６２３．

［７］ 袁伟玲，曹凑贵，程建平，等．间歇灌溉模式下稻田ＣＨ４和Ｎ２Ｏ排放及温室效应评估［Ｊ］．中国农业科学，２００８，４１（１２）：４２９４－４３００．

［８］ 上官行健，王明星，沈壬兴，等． 我国华中地区稻田甲烷排放特征［Ｊ］．大气科学，１９９４，１８（３）：３５８－３６４．

［９］ 陈仲新，张新时．中国生态系统效益的价值［Ｊ］．科学通报，２０００，４５（１）：１７－ ２３．

［１０］荆州市统计局．荆州市２００８年国民经济和社会发展统计公报［ＥＢ／ＯＬ］． ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｊｃｎ．ｏｒｇ／ｔｊｇｂ／201001/2164.html，２００９－０３－１０．