土地非农化生态价值损失估算
中国人口・资源与环境2013年第23卷第10期
CHINAPOPULATION。RESOURCESANDENVIRONMENT
Voi。23No.10
2013
土地非农化生态价值损失估算
杨振刘会敏余斌
(华中师范大学城市与环境科学学院,湖北武汉430079)
摘要随着城镇化、工业化的快速推进,我国城乡建设用地快速扩展使农用地保护面临巨大挑战,从经济机制上防止土地过度非农化
尤为重要。该文对土地非农化生态价值损失过程机制进行了理论探索,建立了价值损失估算方法,并以江汉平原为例进行案例分析。研究表明:单纯的市场机制没有考虑土地非农化造成的生态价值损失,无法实现土地资源最佳配置。非农化规模偏大;土地非农化生态价值损失巨大,1987—2010年江汉平原因此累计损失73
692.1
I万元,人均承担49.25元;不同类型土地的生态价值损失强度有所
262
差异。每公顷的自然保留地、水域、林地、草地、耕地非农化价值损失分别为2.4598万元/a,2.0367万元/a,1
万元/a,0.354
9万元/a。05241
8万影a。文章认为,发展与保护始终是土地资源优化配置必然要面对的难题.土地非农化是社会经济发展过程中的
必然现象。也是一个土地生态服务功能不断减少和消亡的过程。土地非农化虽然在一定程度上提高了土地的经济效益和社会效益,但生态效益损失巨大,可能会导致总效益净减。土地过度非农化在很大程度上是由于传统市场体系仅部分考虑了土地的经济、社会功能。而几乎完全没有考虑其生态价值导致的。作为一类负外部性,土地非农化过程中的生态价值损失如果不能得到及时遏制,快速增长的城乡建设用地需求将使农地保护面临巨大威胁,这需要将生态价值纳入土地价值体系,计入征地成本。并在一定程度上提高现行土地价格体系的合理性,防止建设用地的过度扩张。减少生态价值损失。关键词非农化;生态价值;估算方法;土地利用转移矩阵;江汉平原
中图分类号F30124文献标识码A文章编号1002—2104(2013)10—0146一05
doi:10.3969/j.issn.1002—2104.2013.10.021
土地非农化是经济发展过程中的必然现象,在我国现
阶段尤指农用地转变用途,成为居住、交通、工业、服务业等城乡建设用地的过程。这一过程一般会破坏农用地的
据。1
农用地非农化生态价值损失机制
根据我国现阶段的实际情况,土地非农化是土地在两
土壤质地、水分运移、生物群落与表层结构,是一个生态服
务功能不断消减的过程。由于城乡建设用地的土壤层不
种用途即农业利用和建设利用之间竞争配置的结果”。。假设某区域土地总面积为L,土地可以在上述两种用途之
间自由流转,且土地所有者追求经济收益最大化。那么,
容易复原,土地非农化多不可逆,因而相应的生态服务功
能减少或消亡具有永久性…。土地非农化虽然在一定程
度上提高了土地的经济效益和社会效益,但生态效益损失
巨大,可能会导致总效益净减旧o。如果能够辨明这一过程
在单纯市场作用下,不考虑土地生态价值的非农化过程可
用图1来表示。最初,农用地的边际收益线MRa与建设
的发生机制,将生态价值纳入土地价值体系并计入征地成
本,则有利于从经济机制上防止农用地向建设用地的过度
用地的边际收益线MRu相交于E点,决定了最佳的土地
利用配置格局。其中,Lu为建设用地数量,L—Lu的土地供
流转。当前鲜有学者深人论及这一重要问题,本文拟对土地非农化生态价值损失过程机制进行理论分析,建立相应的价值损失估算方法,并以湖北江汉平原为例进行案例研究,为我国农地保护政策和征地补偿标准制定提供参考依
农业利用。随着城镇化、工业化的快速推进,城乡建设用地需求迅速扩大,集约利用程度提高,边际收益显著增加。当建设用地的边际收益线向上移动至MRul时,原配置点
E不再为平衡点。此过程中农用地的边际收益也应增加,
收稿日期:2013—06一13
作者简介:杨振,博士,副教授,主要研究方向为农林生态经济与乡村地理。
基金项目:国家自然科学基金项目“集体林权制度改革对农户生计及生态足迹的影响研究”(编号:71103073);国家水体污染控制与治理科技重大专项(湖泊主题)‘‘富营养化初期湖泊(NN)防控整装成套技术集成及流域环境综合管理平台建设”(编号:2013ZX07105005);华中师范大学基本科研业务费专项资金项目“集体林权制度改革的景观生态风险效应研究”(编号:CCNUl2A01003)。・146・
万方数据
杨振等:土地非农化生态价值损失估算
但和建设用地相比增加幅度很小,这里不妨假设没有增加,即MRa线没有上移。要达到新的平衡点F,需要有Lul.Lu的农用地被非农化。
图1
未考虑农用地生态价值的非农化过程
Fig.1
Processofland’Snon・agriculturewithoutconsideringitsecologicalvalue
由于土地非农化是一个土地生态服务功能不断减少
和消亡的过程,在城乡建设用地规模较小的时候,非农化
的生态价值损失并不明显。但随着建设用地规模的不断扩大,这一过程造成的生态负外部性越来越大。因此,在顾及生态价值时,农用地的实际边际收益不是MRa,而应该上移到MRal(图2)。由于城乡建设用地几乎没有生态
价值,则最佳配置点应该是G点而非F点。但是,如果不
考虑农用地的生态价值,单纯依靠市场配置土地,则实际
平衡点仍为F点,最佳配置点G点难以实现。此时,农用
地面积为L—Lul,小于顾及生态价值的规模L—Lu2,有Lu。一Lu2的农用地被过度非农化。
土地是一种最基本的生产要素,土地价值(价格)不仅是土地在不同部门之间配置的信号,也是调节土地供给
和需求关系的重要工具。土地过度非农化在很大程度上
图2顾及农用地生态价值的非农化过程
Fig.2
Processofland’Snon—agriculturewithconsideringitsecologicalvalue
万方数据
是由于传统市场体系仅部分考虑了土地的经济社会功能,
而几乎完全没有考虑其生态价值导致的。要实现土地资
源在农业利用和建设利用之间的最佳配置,需要在土地价
格政策设计中将生态价值纳入其中,并计入建设用地征地成本。当建设用地的边际收益线下降到图2所示的虚线
MRu2位置时,最佳配置点G方可实现。
2土地非农化生态价值损失估算
2.1估算方法
在厘清上述土地非农化生态价值损失过程机制的基
础上,合理估算相应的价值损失量是制定农地保护政策和补偿标准的进一步要求,其目的是将土地生态系统的破坏转化为货币形式,使人们直观地认识到土地非农化的生态
负外部性。由于当前在辨识土地生态服务功能方面存在
争议,还没有一套特别成熟的价值估算方法‘41。本研究参考Costanza和谢高地等学者关于生态系统服务价值量化的研究成果”“1,建立土地非农化生态价值损失估算模
型。假设区域内第i类土地向建设用地转化面积(即非农
化面积)为△|s,,单位:hm2,i=1,2,…,n;第i类土地的第
J类生态系统服务功能单价为P。单位:形hm2,J=1,
2….,m。则第i类土地非农化生态价值损失量K和区域生态价值损失总量w,可分别利用式(1)、(2)计算。
K=
s。×。PJ
21
a2.)(
1
Ⅳ2荟K
(2)
2.2案例分析
江汉平原位于湖北省中南部,西起宜昌枝江,东迄武汉,北抵荆门钟祥,南与洞庭湖平原相连,是我国著名的鱼米之乡,也是湖北省城镇化、工业化快速推进的重点区域。
利用湖北土地利用变更历史资料和中巴资源卫星
(CBERS-02B)(Path2,Row66)19.5n1分辨率的多光谱遥
感影像,通过几何纠正、波段融合、人机交互解译分类和实测修正等处理,得到该区域1987年和2010年两个典型年
份的土地利用一级分类面积数据‘“。
2.2.1
江汉平原土地利用结构及其变动
统计结果显示,1987年和2010年江汉平原的耕地面积分别为2007
416.28
hm2和1
932794.23
hm2,分别占全
区总面积的71.10%和68.46%,属于区域主导性土地类
型。其次为水域,两个年份的水域面积分别为334
395.52
hm2和403
170.14
hm2,分别占11.84%和14.28%,是全
国河湖水网密度最大的区域之一。建设用地由1987年的
209815.01
hm2增加到2010年的222
878.24
hm2,面积比
重由7.43%增长到7.89%。林地面积与建设用地相仿,自然保留地和草地面积较小,均低于2%(表1)。
・147.
中国人口・资源与环境2013年第10期
与1987年相比,2010年各类土地面积均发生了程度不等的变动,耕地、自然保留地、林地、草地发生了净减少,
而水域和建设用地发生了净增加。其中,耕地面积减少最多,为74
622.05
域分别为728.12
hm2,510.62
hm2,位居第二、三位;草地
hm2,23.14hm2。
和自然保留地较小,分别为118.34
表2还显示,在建设用地增量中,由耕地转移而来的
比例最大,占89.44%,来源于其他土地类别的比例仅占10.56%,说明江汉平原建设用地扩展主要是占用了大面积耕地,“耕地一建设用地”模式是该区域土地非农化的
hm2。自然保留地、林地和草地减少面积
507.49
hm2,3034.62hm2,
依次降低,减少量分别为3
673.69
hm2。减少率由大到小的顺序为草地>自然保留
地>耕地>林地。与此相反,水域和建设用地分别增加了
68774.62
主导形式。与此同时,由于区位或资源条件的改变,也发
生了极少量的建设用地(67.60hm2)向耕地和水域的逆
hm2和13
063.23
hm2,增长率分别为20.57%和
6.23%。建设用地的大幅增长,反映了本区城镇化、工业化进程快速推进的基本背景。
2.2.2
转,逆转规模分别为32.53
hm2,35.07
hm2,占建设用地增
量的0.52%,反映了土地非农化过程可逆性较低的事实。
2.2.3
江汉平原土地非农化过程矩阵
江汉平原1987年和2010年两个时期不同类型土地之间的转换关系,可用表2所示的土地利用转移矩阵(1and
use
江汉平原土地非农化生态价值损失估算
利用公式(1)、(2)和谢高地等基于专家知识的生态
change
matrix)来描述。可以发现,除了建设用系统服务价值化体系。91及土地利用转移矩阵(表2),对江汉平原土地非农化生态价值损失进行估算。由于文献[6]提供的生态系统服务价值化体系为2007年价格,这里根据物价指数将其调整到2010年。同时,根据土地利用分类标准内涵,将该体系中的农田、森林、草地、河流/湖
泊、湿地与本研究中的耕地、林地、草地、水域、自然保留地建立一一对应关系,并且在计算耕地、水域非农化规模时扣除了建设用地的逆转量。
地指向林地、草地和自然保留地的三类转移没有发生以外,其他所有土地类别均发生了两两之间的相互转换。本研究特别关注各类土地向建设用地的转移,即土地非农化
情况。显然,在城镇化、工业化快速推进的背景下,其他各类土地均发生了指向城乡建设用地的转化,累计转化规模达到13
064.76
hm2,但不同类型土地的非农化规模不同。
684.54
其中,耕地非农化规模最大,为11hm2;林地和水
表1
Tab.1
Land
rise
1987—2010年江汉平原土地利用结构及变动
structureanditschangeinJianghanPlainfrom1987
to
2010
注:“一”表示减少,“+”表示增加。
Tab.2
表21987—2010年江汉平原土地利用转移矩阵LandusetransitionmatrixinJianghanPlainfrom1987
to2010
hm2
・148・
万方数据
杨振等:土地非农化生态价值损失估算
估算结果见表3,可以发现,不同类型土地非农化损失的生态价值不尽相同,由大到小的顺序为耕地>水域>林地>草地>自然保留地。其中,耕地生态价值损失最大,为4
134.02万形a,占年度全部损失量的67.32%,水
域、林地、草地和自然保护地损失分别为968.54万形a,919.52万形a,62.02万形a,56.92万形a,所占比重分
别为15.77%,14.97%,1.0l%,0.93%。另外,不同类型的生态价值损失也有所差异。在九类生态价值中,损失量由大到小的顺序为废物处理>水文调节>保持土壤>维
持生物多样性>气候调节>食物生产>气体调节>原材料生产>提供美学景观。其中,土地废物处理功能价值损
失为l
122.75万形a,占18.28%;水文调节、保持土壤、
维持生物多样性和气候调节的价值损失分别为959.60万
元/a,923.42万形a,768.26万形a,707.05万形a,分别
占损失总量15.63%,15.04%,12.51%,11.51%,均超过10%。食物生产、气体调节、原材料生产与提供美学景观
表3
1987—2010年江汉平原土地非农化生态价值损失
Tab.3
l
oss
ofecologicalvalueintheprocessofland’S
non—agricultureinJianghanPlainfrom1987to2010
万形a
自然保
草地
水域
留地
¨voes
C篙uhiv
Wlanoodd
Meadow
Waters
Naturalland
臀_l觜烹
食物8.92
生产原材料204.08
97.45
1.9l
7.48
0.25
311.17
5.07
生产气体
376.77
141.26
7.97
10.89
2.50
539.40
8.78
调节
气候
507.60133.098.29
“.oo
14.08707.0511.5l
调节
水文402.94133.748.08
调节400.8713.97959.6015.63
废物727.3856.247.02317.1514.96l122.7518.28
处理保持土壤769.24131.4511.908.762.07923.4215.04
维持
生物533.76147.48
9.94
73.25
3.83
768.26
12.51
多样性
茎霎嘉s蚋s
68.02。.。z%sz
a.s,261.30。.ze
总价值4134.02
919.52
62.02
968.54
56.926141.Ol
一觜s,.sz㈧。,Ⅲ・氓・,㈣s
一
一
价值
墼O.354
81.2629O.524l2.03672.4598O.472
L/]JL
5一
/hm2)
万方数据
等方面的价值损失分别为548.06万形a,539.40万形a,311.17万形a.261.30万形a,所占比重分别为8.92%,
8.78%。5.07%,4.26%,均低于10%。以上情况表明,土
地非农化生态价值损失存在着土地类型与价值类型的双
重差异。
毋庸置疑,土地非农化造成的生态价值损失最终将由社会全体人口承担。由于城镇化、工业化过程具有渐进性,假设从1987年开始江汉平原的土地非农化规模递增是一个均衡的渐进过程.到2010年生态价值损失达到
6
141.01万元/年,那么1987年以后每年损失量将递增
267.00万元。由此推算出1987—2010年间因土地非农
化造成的生态价值损失累计总价为73692.11万元。
2010年,研究区总人El为1496.24万人,人均需承担损
失49.25元。同时,利用土地非农化面积和生态价值损失量,计算不同类型土地的价值损失强度,发现每公顷自然
保留地的生态价值损失最大,为2.459
8万形a;其次为水
域和林地,分别是2.0367万形a,1.2629万形a。草地和耕地损失强度较小,分别为0.5241万形a,0.3548万形a。换言之,为补偿土地非农化过程中的生态价值损
失,城乡建设每占用1hm2的自然保留地、水域、林地、草
地或耕地,需要额外增加2.4598万元/a,2.0367万元/a,
1.262
9万形a,0.5241万形a或0.3548万形a的征地
成本。
3结论与讨论
作为一类负外部性,土地非农化过程中的生态价值损失如果不能得到遏制,快速增长的城乡建设用地需求将使
农地保护面临巨大威胁。本文研究发现,单纯的市场机制
没有考虑土地非农化造成的生态价值损失,无法实现土地资源的最佳配置,非农化规模偏大;城镇化、工业化是农用
地向建设用地转化的基本动力,该过程虽在一定程度上提
高了土地利用的经济、社会效益,但生态效益损失巨大。
1987—2010年江汉平原因此累计损失73692.11万元,人均
需承担49.25元;不同类型土地的生态价值损失强度差别
较大,每公顷的自然保留地、水域、林地、草地、耕地非农化
价值损失分别为2.4598万元/a,2.0367万元/a,1.2629万
Yv_/a,0.524
1万形a,0.3548万形a。
土地非农化是经济发展过程中的必然现象,由于市场机
制的固有缺陷和土地功能的公共属性,使得土地资源价值不能充分体现在市场交易过程中,产生了由市场失灵导致的过度非农化和生态环境恶化。显然,如果将生态价值纳入土地价值体系并计入征地成本,则能够在一定程度上提高现行土
地价格体系的合理性,有效防止建设用地的过度扩张。
(编辑:李
琪)
・149・
中国人口・资源与环境2013年第10期
参考文献(References)
[1]陈春阳,戴君虎,王焕炯,等.基于土地利用数据集的三江源地区
生态系统服务价值变化[J].地理科学进展,2012,31(7):970—977.[Chen
Chunyang,Dai
[4]谢高地,肖玉,鲁春霞.生态系统服务研究:进展、局限和基本范
式[J].植物生态学报,2006,30(2):191—991.[Xie
Yu,LuChunxia.StudyandBasic
on
Gaodi,Xiao
EcosystemServices:Progress,Limitation
ofPlant
Junhu,WangHuanjiong,eta1.ChangesParadigm[J].JournalEcology,2006,30(2):
oftheValueofEcosystemServicesinthe
on
SanjiangYuanRegionBased191—199.][5]Costanza
R,ArgeR,Groot
R,eta1.TheValueofthe
LandUse
Data[J].Progress
in
Geography,2012,31(7):970—
World’s
977.]
[2]李翠珍,孔祥斌,孙宪海.北京市耕地资源价值体系及价值估算
方法[J].地理学报,2008,63(3):321—329.[Li
Cuizhen,Kong
EcosystemServices253—260.
andNatural
Capital[J].Nature,1997,387:
[6]谢高地,甄霖,鲁春霞,等.一个基于专家知识的生态系统服务价
值化方法[J].自然资源学报,2008,23(5):911—919.[Xie
Gaodi,Zhen
Lin,Lu
Chunxia,eta1.Expert
in
Knowledge
Based
of
Xiangbin,SunXianhai.CultivatedLandResourcesValueSystemanditsEvaluation
in
Beijing[J].Acta
GeographieaSinica,2008,63
(3):321—329.]
[3]金晶,曲福田.中国农地非农化政策调控:理论分析框架的改良
设计[J].中国人口・资源与环境,2010,20(11):96—101.[JinJing,Qu
Futian.PolicyControlof
Based
on
ValuationMethodNatural
ofEcosystemServicesChina[J].Journal
Resources,2008,23(5):91l一919.]
[7]许倍慎.江汉平原土地利用景观格局演变及生态安全评价[D].
武汉:华中师范大学,2011.[Xu
LandscapeAssessment
PatternEvolutionofin
Beishen.DissertationStudy
Use
andEcological
ON
FarmlandConversionin
China:
ImprovingDesign
theTheoretical
Framework[J].China
Land
SecurityNormal
Population。ResourcesandEnvironment,2010,20(11):96—
JianghanPlain[c].Wuhan:Huzhong
101.1
University,201
1.]
Estimation
on
LossofEcologicalValueintheProcessofLand’sNon-agriculturalization
YANGzhe/2LlUHui—minYUBtn
(CollegeofUrbanandEnvironmentalScience,CentralChinaNormalUniversity,WuhanHubei430079,China)
Abstract
Withrapiddevelopmentofurbanizationandindustrialization,urban—ruralconstructionlandinChinabecomes
a
a
big
challengeinconservingagriculturalland.Thisstudyinsiststhatitiseconomicregulatingmechanism.Thispaperexploredtheoriesagricuhuralizationofarablelandandestablishedorder
to
an
goodpointtopreventnon.agricuhuralizationinland—usethroughecological
value
loss
mechanismduringthe
as
about
on
process
a
of
non・
estimatemethod
ecologicalloss.JianghanPlainwaschosen
current
casestudyin
to
verifytheestimatemethod.Theresultsofthisstudyshowthat:①themarketregulatingmechanismfails
include
ecologicalcostproducedduringthenon-agricuhuralizationofarableland,soitEvenworse,itleadstoexcessivescaleofnon—agriculture
cannot
achievethebestconfigurationofland
ofarablelandgeneratesgreat
resources.
land.②Non—agricuhuralization
to
ecological
cost.
on
TheaggregatedecologicallossesofJianghanPlaingetsto737millionRMBfrom1987
2010,alossof49.25RMBforeveryone
average.瞧)Ecological
valuelossesofdifferentlandtypes
are
quite
different.Everyyear,theecologicalvaluelossofnaturalreserved
are
landperhais24598RMB,andvaluelossesofwaterarea,woodland,grasslandandarablelandRMBrespectively.As
a
20367,12629,5241and3548problemofland
resource
result,thispaperfindsthatdevelopmentandprotectionhavealwaysbeen
use
a
optimal
a
allocation.Land’snon.agricultural
is
an
inevitablephenomenon
in
theprocessofsocio—economicdevelopment,andisalso
declininganddyingprocessoflandecosystemservice.Tosomeextent,althoughnon—agricuhuralizationimprovestheeconomicandsocialbenefitsoftheland,theecologicalbenefitssufferhugelosses,whichmayresultin
anet
reductionofthetotalbenefits.Excessive
landconversionislargelyduetothefacttraditionalmarketsystemonlyconsiderspartiallytheeconomicandsocialfunctionofland,andhardlyconsidersitsecologicalvalue.As
a
kindofnegativeexternality,ifthelossofecologicalvalue
a
can’t
bestoppedtimely,therapid
growthofurban-ruralconstructionlanddemandwillmakethefarmlandprotectionface
greatthreat,andconsequently,itisnecessary
to
a
forecologicalvaluetobeincorporatedintothelandvaluesystemandtakeninthecostoflandexpropriation,and
improve
certainextentto
thereasonablenessofthecurrentlandpricesystem,inorder
to
prevent
excessiveexpansionofconstructionlandandreducethe
lossofecologicalvalue.Keywords
non-agricuhuralization;ecologicalvalue;estimationmethod;land
use
transition
matrix;JianghanPlain
・150・
万方数据
土地非农化生态价值损失估算
作者:
作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
杨振, 刘会敏, 余斌, YANG Zhen, LIU Hui-min, YU Bin华中师范大学城市与环境科学学院,湖北武汉,430079中国人口·资源与环境
China Population Resources and Environment2013,23(10)
本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgrkzyyhj201310021.aspx