陽佳伶，宗 影，李玉鳳，周 奕，劉紅玉①

(1.南京師范大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210046；2.南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210046)

濱海濕地作為陸海過渡地帶，具有獨特的生態(tài)功能，是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)[1]。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，灘涂圍墾等沿海開發(fā)活動導(dǎo)致濱海濕地面積銳減，生物多樣性保護受到嚴重威脅，濕地生態(tài)恢復(fù)成為國內(nèi)外研究重點[2]。近年來，我國濕地生態(tài)恢復(fù)工作取得重要進展，許多濕地分布區(qū)開展了退耕還濕、退養(yǎng)還濕工程[3]，旨在實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。濕地恢復(fù)會在一定程度上觸及農(nóng)戶利益，使之放棄持續(xù)穩(wěn)定的經(jīng)濟收益，威脅農(nóng)戶的生存和發(fā)展[4]。生態(tài)補償作為保護資源環(huán)境的經(jīng)濟手段，由生態(tài)保護受益者通過資金、技術(shù)和政策等向受損者進行補償，以彌補其保護成本和損失[5]，有助于調(diào)節(jié)濕地恢復(fù)與經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾，促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

目前，濕地生態(tài)補償研究重點關(guān)注補償額度及其確定方法[6]，文獻分析表明，大多數(shù)研究采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值法和意愿調(diào)查法評估濕地生態(tài)補償額度[7]，[8]298-299,[9-10]。其中，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值法是依據(jù)人類從濕地生態(tài)系統(tǒng)中獲得的各種環(huán)境條件及效用[11]對其進行貨幣化評估，以獲得理論上的最佳補償額度。由于目前尚無統(tǒng)一的評估指標和方法，研究結(jié)果差異較大且取值普遍過高，現(xiàn)實可行性不強[12]。意愿調(diào)查法是以直接詢問方式獲取人們在生態(tài)保護中愿意支付或接受的補償數(shù)額。該方法雖然充分考慮了個體意愿且操作性強，但受主觀因素影響較大，調(diào)查樣本有限，并且最終結(jié)果大多為統(tǒng)一數(shù)值，難以代表不同群體的期望[13]。鑒于上述方法的不足，該文以鹽城自然保護區(qū)緩沖區(qū)和實驗區(qū)為例，假定未來這些區(qū)域均通過退耕還濕、退養(yǎng)還濕工程恢復(fù)成自然濕地，基于2019年市場經(jīng)濟調(diào)查數(shù)據(jù)，利用遙感和GIS技術(shù)，充分考慮區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展水平和支付能力，計算地塊經(jīng)濟產(chǎn)值與生態(tài)補償額度，為保護區(qū)即將開展的濕地生態(tài)補償工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 區(qū)域概況

鹽城珍禽國家級自然保護區(qū)(簡稱鹽城自然保護區(qū))位于江蘇北部鹽城市，東臨黃海，地跨響水、濱海、射陽、亭湖、大豐和東臺6個縣(區(qū))，總面積為4 530 km2(圖1)。保護區(qū)濕地資源豐富，生物類型多樣，是丹頂鶴等珍稀鳥類的重要越冬地和遷徙中轉(zhuǎn)站。目前，保護區(qū)核心區(qū)內(nèi)禁止人類開發(fā)，濕地保護較好，而緩沖區(qū)和實驗區(qū)受區(qū)域發(fā)展影響，大量濕地被占用，以農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)為主，濕地生態(tài)功能下降十分明顯。2011年該區(qū)被確定為國家生態(tài)補償試點，由地方和國家共同探索其生態(tài)修復(fù)和生態(tài)補償問題[7]。2017年制定的緩沖區(qū)生態(tài)修復(fù)規(guī)劃明確了濕地修復(fù)方案，未來保護區(qū)將全面開展?jié)竦鼗謴?fù)與生態(tài)補償工作。

1.2 數(shù)據(jù)來源與方法

1.2.1土地利用現(xiàn)狀及相關(guān)經(jīng)濟數(shù)據(jù)

利用2019年遙感影像獲取土地利用現(xiàn)狀空間分布數(shù)據(jù)，重點識別自然濕地、耕地及養(yǎng)殖塘面積及其分布；響水、濱海、射陽、亭湖、大豐和東臺6個縣(區(qū))經(jīng)濟數(shù)據(jù)，以及耕地和養(yǎng)殖塘的產(chǎn)品種類、市場價格和產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于《鹽城市統(tǒng)計年鑒2019》和2019年12月實地市場經(jīng)濟調(diào)查。

1.2.2生態(tài)補償額度計算方法

(1)土地經(jīng)濟產(chǎn)值計算

主要計算耕地和養(yǎng)殖塘兩類用地的經(jīng)濟產(chǎn)值。耕地單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值計算公式為

(1)

式(1)中，Sj為j類耕地單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值，萬元·hm-2；Pij、Qij和Aij分別為j類耕地上i類產(chǎn)品當(dāng)年平均市場價格(元·kg-1)、總產(chǎn)量(kg)和播種面積(hm2)。

各類水產(chǎn)品的單位面積產(chǎn)量可通過實地調(diào)查獲得，因此養(yǎng)殖塘單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值直接由各類產(chǎn)品的單位面積產(chǎn)值求和得到，其計算公式為

(2)

式(2)中，F(xiàn)k為k類養(yǎng)殖塘單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值，萬元·hm-2；Ptk、Qtk為k類養(yǎng)殖塘中t類水產(chǎn)品當(dāng)年市場價格(元·kg-1)和單位面積產(chǎn)量(kg·hm-2)。

(2)生態(tài)補償調(diào)整系數(shù)及補償額度計算

以耕地和養(yǎng)殖塘的經(jīng)濟產(chǎn)值直接作為濕地恢復(fù)的生態(tài)補償額度有可能超過補償方經(jīng)濟承受能力，因此需要綜合考慮區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展水平和支付能力[14]。該研究引入生態(tài)補償調(diào)整系數(shù)作為補償額度的調(diào)整依據(jù)，相關(guān)計算公式為

Rs=ws×hs，

(3)

ws=PGD，s/PGD，全國，

(4)

hs=1/(1+ae-bf)，

(5)

f=Es，城鎮(zhèn)×α+Es，農(nóng)村×(1-α)。

(6)

式(3)～(6)中，Rs為s縣(區(qū))功能區(qū)的生態(tài)補償調(diào)整系數(shù)；ws為s縣(區(qū))支付能力；PGD，s為2018年s縣(區(qū))人均GDP，元；PGD，全國為2018年全國人均GDP，元；隨著經(jīng)濟社會發(fā)展階段的變化，人們對于濕地生態(tài)價值的認識水平、支付能力和支付意愿均會有所提高， 用hs表示s縣(區(qū))經(jīng)濟社會發(fā)展階段水平，其取值區(qū)間為(0，1)，該值越大，表明地區(qū)富裕程度越高，生態(tài)補償支付能力越強；a、b為常數(shù)，一般取1；f為經(jīng)濟社會發(fā)展階段水平的調(diào)節(jié)系數(shù)；Es，城鎮(zhèn)和Es,農(nóng)村為城鎮(zhèn)和農(nóng)村恩格爾系數(shù)；α為城鎮(zhèn)化率。變量Rs、ws、hs均為無量綱數(shù)值。

單位面積生態(tài)補償額度由耕地和養(yǎng)殖塘單位面積產(chǎn)值乘以對應(yīng)的生態(tài)補償調(diào)整系數(shù)得到：

Vj=Sj×Rs，

(7)

Vk=Fk×Rs。

(8)

式(7)～(8)中，Vj、Vk分別為j類耕地和k類養(yǎng)殖塘單位面積生態(tài)補償額度，萬元·hm-2；其余變量含義同上。

1.2.3生態(tài)補償額度空間格局分析

(1)空間等級劃分

生態(tài)補償額度空間差異是合理安排區(qū)域濕地恢復(fù)和生態(tài)補償優(yōu)先次序的基礎(chǔ)[15]，采用arcgis自然斷點法，依據(jù)各地塊補償額度取值高低劃分不同等級補償區(qū)域，并對其進行可視化制圖，分析區(qū)域生態(tài)補償資金空間差異，揭示生態(tài)補償額度的空間等級分異特征。

(2)空間自相關(guān)分析

空間自相關(guān)能夠檢驗?zāi)骋灰貙傩灾蹬c相鄰空間點上同一屬性值的關(guān)聯(lián)程度，可識別相鄰地塊生態(tài)補償額度的空間關(guān)聯(lián)特征。采用Global Moran′I(IG)和Local Moran′I(IL)指數(shù)分析整體和局部的空間關(guān)聯(lián)性：

(9)

(10)

式(9)～(10)中，di為i地塊生態(tài)補償總額度，萬元；wij為i與j之間的空間權(quán)重矩陣，無量綱；n為地塊數(shù)量；IG指數(shù)和IL指數(shù)均為無量綱值，取值區(qū)間為[-1,1]，取值為正(負)，則表示生態(tài)補償額度具有空間正(負)向關(guān)聯(lián)性，取值高(或低)的地塊呈聚集(分散)分布，取值越大，表明聚集(分散)度就越高，取值等于0，表明無空間關(guān)聯(lián)性；sd2為標準差。

不同地塊生態(tài)補償額度包括高-高、高-低、低-低和低-高4種局部空間關(guān)聯(lián)類型，分析結(jié)果通過LISA集聚圖進行可視化表達。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用現(xiàn)狀

研究區(qū)2019年土地利用構(gòu)成見表1～2。整體來看，研究區(qū)42.92%的土地為耕地和養(yǎng)殖塘，而自然濕地面積僅占21.08%。從各功能區(qū)用地結(jié)構(gòu)來看，中實驗區(qū)以蘆葦為主，其他功能區(qū)以養(yǎng)殖塘為主；北緩沖區(qū)養(yǎng)殖塘面積占比最高，達44.33%；自然濕地分布零散，堿蓬主要位于南二實驗區(qū)，蘆葦主要位于北三實驗區(qū)和中實驗區(qū)，光灘大部分位于南二實驗區(qū)。由表2可知，除北三實驗區(qū)、中實驗區(qū)和南二實驗區(qū)外，其余功能區(qū)養(yǎng)殖塘與耕地面積總比例顯著高于自然濕地。

表1 鹽城自然保護區(qū)緩沖區(qū)和實驗區(qū)土地利用類型及面積

表2 鹽城自然保護區(qū)緩沖區(qū)和實驗區(qū)自然濕地、耕地和養(yǎng)殖塘面積占比

2.2 生態(tài)補償額度計算

2.2.1土地單位面積補償額度

市場調(diào)查顯示，保護區(qū)耕地主要農(nóng)作物水稻、小麥、大豆、玉米和油菜籽2019年市場價格分別為2.2、2.2、4.0、1.8和4.4元·kg-1。由于保護區(qū)具體耕地地塊生產(chǎn)數(shù)據(jù)不易獲取，直接計算其單位經(jīng)濟產(chǎn)值較為困難，該文以各功能區(qū)所屬縣(區(qū))域耕地單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值近似代替：首先通過鹽城市2019年統(tǒng)計年鑒收集各縣(區(qū))上述農(nóng)作物產(chǎn)量和播種面積；然后依據(jù)式(1)計算各縣(區(qū))耕地單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值并將其與保護區(qū)具體地塊相對應(yīng)。由于養(yǎng)殖塘養(yǎng)殖類型差異較大，通過實地調(diào)查劃分為8種養(yǎng)殖類型區(qū)，參照式(2)計算養(yǎng)殖塘單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值。不同養(yǎng)殖類型養(yǎng)殖塘空間分布見圖2，各類型具體對應(yīng)的養(yǎng)殖種類、價格和產(chǎn)量見表3。

依據(jù)式(3)～(8)進一步求得生態(tài)補償調(diào)整系數(shù)和單位面積生態(tài)補償額度，各類地塊單位面積產(chǎn)值和補償額度見表3。

表3 鹽城自然保護區(qū)緩沖區(qū)和實驗區(qū)耕地和養(yǎng)殖塘2019年單位面積產(chǎn)值和單位面積補償額度

由表3可知，保護區(qū)內(nèi)耕地單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值在1.48萬～1.62萬元·hm-2·a-1之間，單位面積生態(tài)補償額度在0.74萬～1.32萬元·hm-2·a-1之間，平均單位面積補償額度為1.09萬元·hm-2·a-1。保護區(qū)位于響水、濱海和射陽的耕地單位面積補償額度相對較低，分別為0.95萬、0.74萬、0.89萬元·hm-2·a-1，其余區(qū)域均高于平均值。各類養(yǎng)殖塘單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值在8.25萬～126.67萬元·hm-2·a-1之間，差距明顯；單位面積補償額度在6.68萬～112.74萬元·hm-2·a-1之間，平均單位面積補償額度為35.81萬元·hm-2·a-1。分別位于大豐和東臺的蝦和魚種養(yǎng)殖區(qū)單位面積補償額度分別為112.74萬和102.60萬元·hm-2·a-1，平均值為107.67萬元·hm-2·a-1，顯著高于其他區(qū)域；螃蟹養(yǎng)殖區(qū)和蟹苗養(yǎng)殖區(qū)也相對較高，分別為53.57萬和44.55萬元·hm-2·a-1；魚苗、成品魚和螃蟹養(yǎng)殖區(qū)、四大家魚養(yǎng)殖區(qū)以及梭子蟹和小白蝦養(yǎng)殖區(qū)單位面積補償額度相對較低，均不超過10萬元·hm-2·a-1；位于東臺的梭子蟹和小白蝦養(yǎng)殖區(qū)最低，僅為6.68萬元·hm-2·a-1，單位面積補償額度空間布局見圖3。

2.2.2生態(tài)補償總額度

由表4可知，不同功能區(qū)生態(tài)補償總額度差距較大，南緩沖區(qū)最高，可達87.87億元·a-1，其后依次為南二實驗區(qū)、南一實驗區(qū)，分別為60.41億和45.08億元·a-1，中實驗區(qū)最低，僅為0.04億元·a-1，各類養(yǎng)殖塘補償總額度整體高于耕地。不同功能區(qū)濕地恢復(fù)面積、地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展水平、耕地和養(yǎng)殖塘的規(guī)模和生產(chǎn)效益存在差異是產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因。

表4 鹽城自然保護區(qū)緩沖區(qū)和實驗區(qū)生態(tài)補償總額度

2.3 生態(tài)補償額度空間分布格局

2.3.1空間等級分布

各功能區(qū)具體地塊的生態(tài)補償總額度根據(jù)取值高低劃分為5級(圖4)。具體地塊生態(tài)補償總額度的空間等級分異明顯，各功能區(qū)處于最高補償額度區(qū)間的主要為養(yǎng)殖塘，地塊數(shù)量較少且集中分布；處于最低補償額度區(qū)間的主要為耕地。具體來看，北一實驗區(qū)各地塊生態(tài)補償總額度空間等級差異相對較小，這是因為該功能區(qū)基本為同一類型養(yǎng)殖區(qū)且規(guī)模接近；南二實驗區(qū)絕大部分地塊處于最低補償額度區(qū)間，這是因為該功能區(qū)除耕地外基本為梭子蟹和小白蝦養(yǎng)殖區(qū)，養(yǎng)殖塘規(guī)模小且單位面積產(chǎn)值低。

2.3.2空間關(guān)聯(lián)性分析

由表5可知，各功能區(qū)生態(tài)補償額度的全局空間自相關(guān)指數(shù)均大于0，P<0.01，說明各功能區(qū)內(nèi)相鄰地塊生態(tài)補償額度空間正向關(guān)聯(lián)顯著，補償額度高(低)的地塊呈聚集分布，南緩沖區(qū)和南一實驗區(qū)聚集程度最高，北一實驗區(qū)最低。

表5 鹽城自然保護區(qū)緩沖區(qū)和實驗區(qū)生態(tài)補償總額度Global Moran′ I

圖5顯示，各功能區(qū)不同地塊生態(tài)補償額度高-高熱點聚集區(qū)和低-低冷點聚集區(qū)地塊數(shù)量較多。這說明生態(tài)補償額度的局部空間聚集特征也較為顯著，這與一定空間范圍內(nèi)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)規(guī)模具有大體一致性有關(guān)。圖5中北一實驗區(qū)、北三實驗區(qū)、北緩沖區(qū)、中實驗區(qū)、南緩沖區(qū)和南一實驗區(qū)高-高熱點集聚區(qū)范圍較廣，低-低冷點集聚區(qū)分布較為分散。對局部空間聚集區(qū)的識別表明各功能區(qū)局部相鄰地塊間生態(tài)補償額度并非完全隨機布局，具有一定的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，這有助于為因地制宜合理劃定補償分區(qū)提供參考。

3 討論

生態(tài)補償工作能否順利開展，在很大程度上取決于利益相關(guān)者的參與態(tài)度[16]。目前，學(xué)界普遍認為應(yīng)以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值作為生態(tài)補償理論上限，實踐中仍廣泛依據(jù)環(huán)境保護者的經(jīng)濟損失制定補償額度[17];這是因為濕地周邊大部分農(nóng)戶雖有一定的生態(tài)保護意識，但對于濕地生態(tài)功能缺乏了解，比起濕地恢復(fù)能夠增加的生態(tài)效益，他們更加關(guān)注自身的生存問題。這些農(nóng)戶基本依靠土地生產(chǎn)獲得收入，濕地恢復(fù)造成的經(jīng)濟損失與農(nóng)戶保護環(huán)境犧牲的利益直接關(guān)聯(lián)。如果不能合理補償農(nóng)戶因濕地恢復(fù)放棄的生產(chǎn)收益和經(jīng)濟投入，生態(tài)保護項目實施將會面臨較多阻礙。因此筆者最終選擇通過計算待恢復(fù)土地的經(jīng)濟產(chǎn)值衡量農(nóng)戶經(jīng)濟損失，從現(xiàn)實可行性角度出發(fā)制定補償額度，更易于被農(nóng)戶理解和認同。實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，保護區(qū)大部分農(nóng)戶愿意接受該文的核算方法，因而從當(dāng)前來看，依此制定的補償額度有一定可行性，有助于濕地恢復(fù)與補償工作的順利推進。與表6列舉的其他研究結(jié)果相比，筆者進一步針對具體地塊制定了差別化的補償標準，這是由于目前生態(tài)補償研究較少關(guān)注空間異質(zhì)性，采取統(tǒng)一的補償額度常常對特定區(qū)域補償不足或補償多余[18]，實現(xiàn)補償額度具體化能夠避免“一刀切”的補償模式，提高生態(tài)補償效率。

表6 該研究與其他同類研究關(guān)于生態(tài)補償額度結(jié)果的比較

生態(tài)補償是對經(jīng)濟利益的重新分配，涉及到眾多利益相關(guān)方，必須綜合考慮各方訴求[19]。筆者構(gòu)建了以地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展階段水平和支付能力構(gòu)成的生態(tài)補償調(diào)整系數(shù)，對土地經(jīng)濟產(chǎn)值進行適當(dāng)調(diào)整。這是因為僅僅考慮農(nóng)戶損失還不足以兼顧補償方的意愿，由政府等主體對退耕還濕、退養(yǎng)還濕土地的經(jīng)濟產(chǎn)值進行全額支付顯然負擔(dān)過重，從長遠看并不利于區(qū)域經(jīng)濟社會的公平穩(wěn)定發(fā)展，進行適當(dāng)調(diào)整得出的補償額度更符合區(qū)域發(fā)展實際。但筆者研究中的調(diào)整系數(shù)還缺乏對不同區(qū)域生態(tài)區(qū)位條件和潛在生態(tài)價值等生態(tài)因素的考慮。此外，農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖也具有環(huán)境負效應(yīng)，如化肥、農(nóng)藥和餌料等對濕地水質(zhì)和棲息地的污染，農(nóng)戶在一定程度上也是環(huán)境破壞者，補償額度理論上應(yīng)當(dāng)扣除其對環(huán)境污染的付費。但由于實地調(diào)研時間有限，相關(guān)數(shù)據(jù)不完整，筆者對這一方面沒有展開研究。上述不足仍有待今后進一步完善。

為了便于比較，對部分研究結(jié)果進行數(shù)量級轉(zhuǎn)換。

依據(jù)土地經(jīng)濟產(chǎn)值計算生態(tài)補償額度需考慮土地產(chǎn)出水平的變化。農(nóng)業(yè)受自然、科技、社會經(jīng)濟及生產(chǎn)條件等多種因素的影響，不同年份的生產(chǎn)存在波動。筆者以2019年市場經(jīng)濟數(shù)據(jù)進行計算，最終結(jié)果作為一年的補償數(shù)額較為合適。其他年份補償額度應(yīng)隨土地產(chǎn)品的市場價格和產(chǎn)量變化、地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展?fàn)顩r等進行合理調(diào)整，同時還應(yīng)考慮特殊年份自然環(huán)境和經(jīng)濟政策變化等客觀因素對生產(chǎn)經(jīng)營造成的影響，建立合理的生態(tài)補償資金動態(tài)調(diào)整機制。

4 結(jié)論

(1)研究區(qū)土地利用類型以養(yǎng)殖塘和耕地為主，其面積占區(qū)域總面積的42.92%；自然濕地面積僅占21.08%；大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水產(chǎn)養(yǎng)殖導(dǎo)致自然濕地分布零散。保護區(qū)內(nèi)耕地和養(yǎng)殖塘退耕還濕、退養(yǎng)還濕的單位面積生態(tài)補償額度在0.74萬～1.32萬元·hm-2·a-1和6.68萬～112.74萬元·hm-2·a-1之間，平均單位面積生態(tài)補償額度分別為1.09萬和35.81萬元·hm-2·a-1；各類養(yǎng)殖塘中，蝦和魚種、螃蟹、蟹苗3大養(yǎng)殖區(qū)單位面積補償額度相對較高，四大家魚、梭子蟹和小白蝦養(yǎng)殖區(qū)單位面積補償額度相對較低，各功能區(qū)生態(tài)補償總額度在0.04億～87.87億元·a-1之間，南緩沖區(qū)最高，中實驗區(qū)最低。

(2)各功能區(qū)內(nèi)不同地塊生態(tài)補償總額取值高低空間等級差異明顯，具有顯著的全局和局部空間集聚性，局部地塊的補償額度存在明顯的“高-高”熱點集聚區(qū)和“低-低”冷點集聚區(qū)。