第29卷 第1期2015年1月中国土地科学China Land SciencesVol.29 No.1Jan.,2015
区域耕地生态价值补偿量化模型构建
——以江苏省为例
张皓玮1，方 斌1，魏巧巧1，瞿 颖1，王庆日2
（1.南京师范大学地理科学学院，江苏 南京 210023； 2.中国土地勘测规划院，北京100035）
摘要：研究目的：探讨区域耕地生态价值补偿量化的思路与方法。研究方法：以耕地生态服务价值为依据，以生态超载指数作为耕地生态服务价值在各区域间转移的测 度 ，结合地区社会经济发展水平，构建市域间生态价值补偿量化（1）模型，并以江苏省为例，测 算各区域 间 耕地生态价值补偿量。研究结果：2011年江苏省耕地生态服务 价 值北高南（2）低，生态超载指数南亏北盈，表现出耕地生 态供给和生态消费“空间异位”现象。2011 年江苏省整体上向外输出耕（3）省内苏南地区及苏中南通市需分别支付104.83×108和地生态服务价值，可获得16.99×108元耕地生态补偿费。（除南通市）苏中和苏北地区可分别获得24.68×108和100.05×108元的补偿费。研究结2.88×108元耕地生态补偿费，
论：计算结果与各市的实际情 况吻合，可为江苏构建耕地生态补偿路径提供参考，该测算方法对类似地区编制土地利用总体规划时，以区域生态价值量确定耕地保护指标，构建耕地生态价值补偿机制具有指导作用。关键词：土地生态；生态价值补偿；参数比照法；生态足迹；耕地中图分类号：F301.24
文献标识码：A
（2015）文章编号：1001-815801-0063-08
DOI:10.13708/j.cnki.cn11-2640.2015.01.007
Building Quantitative Model of Ecological Value Compensation for Regional Arable Land: A Case Study of Jiangsu Province
ZHANG Hao-wei1, FANG Bin1, WEI Qiao-qiao1, QU Ying1, WANG Qing-ri2
（1. College of Geography, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China; 2. China Land Surveying and Planning
Institute, Beijing 100035, China）
Abstract: The purpose of this paper is to discuss framework and quantitative methods for assessing ecological compensation for arable land preservation between regions. By using the ecological overload index as the measure the study built a quantitative model of ecological value compensation between municipalities in terms with ecological service value of arable land and regional socio-economic development level. Taking Jiangsu Province as an example, the study estimated the amount of ecological value compensation of arable land for each region. The results show that 1） in 2011, the ecological service value of arable land of Jiangsu Province was higher in the north and lower in the south of Jiangsu
收稿日期：2014-02-21
修稿日期：2014-09-06
（40971105，（2010ZDIXM049）基金项目：国家自然科学基金41271189）；江苏省高校哲学社会科学研究重点项目。
（1981-）第一作者：张皓玮，男，江苏扬中人，硕士。主要研究方向为土地资源管理。E-mail: volvo10@elong.com（1968-）通讯作者：方斌，男，江西九江人，教授。主要研究方向为土地资源管理。E-mail: wenyanfang731@163.com
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Province, and there was an ecological deficit in the south and an ecological surplus in the north, which indicates a phenomenon of “space ectopic” between ecological supply and consumption of arable land. 2） In 2011, Jiangsu Province provided ecological service value of arable land to outside regions at the amount of 1.699 billion Yuan. 3） Therefore, the southern part of Jiangsu Province and especially the Nantong City in themiddle part of Jiangsu Province shall be paid （except 10.483 and 0.288 billion Yuan as land compensation fee, respectively. The other middle part of Jiangsu ProvinceNantong city）and the northern part shall be paid 2.468 and 1.005 billion Yuan as compensation fee, respectively. The paper concludes that the results of the study are consistent with the actual situation in each municipality. It suggests the proposed method of this papercan be used for other similar regions to measure the ecological compensation.
Key words: land ecosystem; ecological value compensation; parameter comparison method; ecological footprint; arable land
1 引言
耕地生态服务功能的外部性，让耕地利用的比较效益低下，导致农地非农化严重；从区域保护角度看，由于区域经济发展水平和资源禀赋的不同，耕地生态保护存在地区差异：粮食主产区由于耕地保护任务的限制，一定程度上丧失公平发展的机会，经济发达地区因耕地占用成本相对较低，导致占用耕地欲望更加强烈。而区域间经济发展水平加大，更是加剧了人地矛盾和区域间的不和谐。如何提高耕地的比较效益，“内在化”耕地损失的外部成本，迫切需要建立耕地生态补偿制度[1]。
生态补偿的概念出现于《环境科学大辞典》，并于20世纪90年代被引入社会经济领域，被理解为资源环境保护的经济刺激手段之一，不同学者分别从补偿方式和补偿原则上建立了林地、矿产、水域等的生态补偿理论[2-5]，而量化生态补偿方法的合理性始终成为人们关注的焦点。相关学者们也尝试着在各自领域建立测算模型，如章锦河等以九寨沟自然保护区为例，构建了自然保护区补偿标准的测算模型[6]；王淑军等从生态系统服务价值视角尝试建立了流域生态补偿理论[7]；张效军等构建了耕地保护区域补偿的测算模型[8]；余光辉等以区域碳平衡为基础建立了生态补偿中观尺度模型[9]；王汝杰等则在综合考虑区域生态系统服务价值和经济发展水平基础上，提出了生态补偿优先级的概念，并尝试建立了区域间生态补偿模型[10]。这些研究对推动生态价值补偿理论的发展起到了十分重要的作用。但是，在耕地生态价值测算上，文献主要基于对耕地水土保持功能价值的测算[11-12]，在耕地生态价值补偿上则是定性提出征地补偿应以耕地的完整价值为基础构建补偿机制，并未对其价值进行量化[13]。目前仍未有发现以市域为单元构建省内区域耕地生态价值补偿的研究文献。因此，本文以江苏省为例，将生态服务价值与区域经济发展水平相结合，将生态超载指数和人们对生态价值补偿意愿作为补偿比例与系数引入测算模型，并尝试构建省内各市域耕地生态价值区域补偿综合测算模型，计算耕地生态价值补偿量，为编制土地利用总体规划时省内耕地保护指标的下达与补偿机制的建立提供理论支持。
2 研究对象与数据来源
江苏省不仅是中国的经济强省，也是中国农业大省，其耕地保护面积占全国的3.96%，省内耕地保护任务苏南、苏中、苏北各占19.03%、22.84%、58.13%，呈现出保护义务的差异性，其中，苏北地区保护的耕地量最大，但经济发展水平却是全省最弱。因此，开展区域耕地生态补偿将有利于实现区域责任与利益的均衡。
本文选取《2012年江苏省统计年鉴》及《2012年江苏省农村统计年鉴》的江苏省13个地级市的经济社会发展数据与耕地生产和消费数据作为模型测算的数据源，包括人口、农业生产总值、农作物播种面积、粮食、油料、
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棉花、麻类、糖类、蔬菜、瓜类等作物的产量和消费量、地区生产总值等。
3 模型构建
3.1 生态服务价值模型的构建思路
（1）生态效益输出区和受益区之间通过生态服务价值流通实现生态效益的互补。区域耕地生态补偿是对地区耕地生态消费不足部分获得补偿，或对超出部分支付补贴，以货币形式表现。
（2）耕地生态服务价值能否满足本地区对耕地生态的消费可通过耕地生态足迹法分析。若地区的耕地生态盈余，说明该地区耕地生态系统所提供的生态服务价值是富余的，可向外输出，应获得生态补偿；反之，则应支付生态补偿。
（3）本文通过生态足迹与生态承载力的对比，确定区域对耕地生态价值的消费程度，并基于生态超载程度（指数）建立区域间生态服务价值流转的配比关系，测算理论补偿值[14]。
（4）为增强理论补偿可操作性，研究还结合区域经济社会发展水平设定补偿系数，建立综合测算模型。具体思路见图1：
图1 区域耕地生态价值补偿测算思路
Fig.1 Framework of regional farmland ecosystem value compensation
3.2 区域可提供的耕地生态服务价值测算模型
本文借鉴谢高地等的研究[15-17]，以参数比照法选取当量因子和当量因子价值量测算生态服务价值。在调查分析特定区域各粮食作物的播种面积、粮食单产及各粮食作物的全国平均价格基础上，计算特定区域耕地生态系统当量因子价值量，构建模型：
1/nmi#pi#qiEa=（式1） 7i=1M（元/hm2）n为粮食作物种类，i为各粮食Ea为单位当量因子的价值量；主要有小麦、玉米、稻谷、大豆等，式1中，
（元/50kg）（kg/hm2）pi为第i种粮食作物的全国平均价格qi为第i种粮食作物单产mi为第i种粮作物具体类型，；；（hm2）（hm2）M为第n种粮食作物播种总面积食作物播种面积；；1/7是指在没有人力投入的自然生态系统提供的经济价值，是现有单位面积耕地提供的食物生产服务经济价值的1/7。
区域耕地生态系统服务价值总量的计算公式为：
Ae = 5.91×Ea×S
（式2）
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（108元）（元/hm2）S为区域耕地总Ae为区域耕地生态系统服务价值总量Ea为1个当量因子的价值量；式2中，；（hm2）面积，5.91指耕地生态系统的总生态价值相当于5.91个当量因子的价值量。3.3 区域获得或支付补偿的判定及补偿比例测算模型
3.3.1 耕地生态足迹模型 根据生态足迹的定义和计算方法测算区域耕地生态消费量，具体模型见式3和式4。
EF = N×ef
（式3）
ef=/_r#Aii=i=1n/Ciir_#i=1Pin （式4）
EF为区域耕地总生态足迹；N为区域总人口；ef为区域人均耕地生态足迹；n为消费项目类型；i式3—式4中，
Ci为第i种消r为耕地均衡因子；Ai为区域人均第i种消费项目折算的生物生产性耕地面积；为具体消费项目；
Pi为第i种消费项目的全球平均生产力。对江苏省耕地生态足迹和耕地生态承载力费项目的区域人均消费量；
进行计算和分析，研究将涉及到的耕地生物产品主要有：稻谷、小麦、玉米、大豆、油料、甘蔗、蔬菜。均衡因子采用Wackernagel等于2004年修改后的均衡因子即耕地为2.17。
3.3.2 耕地生态承载力模型 耕地生态承载力是区域内真正拥有的生物生产性耕地面积，反映出耕地生态系统对人类活动的供给程度。
EC = N×ec ec = a×r×y
（式5）（式6）
（hm2）EC为区域耕地总生态承载力ec为区域人均耕地生态承载力；a为人均耕地生物生产性土式5—式6中，；
[18]
（hm2）（计算区产量与世界平均产量之比）y为当地耕地生态生产性土地的产量因子地面积；。对于耕地产量
因子，本文和大多数学者一样，采用Wackernagel等计算中国生态足迹时所采用的产量因子，即耕地为1.66[19]。3.3.3 区域支付或者获得补偿的判定 令Iec = EC - EF，当Iec＞0时，表示当地耕地资源利用未超出生态承载力，属于生态盈余区，该地区获得生态补偿。当Iec＜0时，表示当地耕地资源利用程度超过了生态承载力，处于生态赤字，该地区应支付生态补偿。
3.3.4 基于生态超载指数的补偿比例测算模型 生态超载指数指特定区域生态承载力与生态足迹之差占生态承载力的百分比，本文引入生态超载度衡量耕地生态利用程度，作为沟通生态服务价值和生态足迹之间的桥梁。
生态超载指数计算模型为式7：
EFI=EC-EF EC（式7）
若EFI = 0表示该区域的生态环境处于平衡状态，同时说明本地区的耕地生态服务价值恰好满足本地区的使EFI＞0时，用；其值越大，表示所研究区域的生态盈余越多，提供给其余地区的生态服务价值量也越大；同理，EFI＜0时，其值越小，表示所研究区域的生态超载程度越严重，所接收的其余地区的生态服务价值量也越大。3.4 补偿系数测算模型
随着经济社会发展的深入，人们对耕地生态效益的认识会逐步加强。这种认识过程和支付能力可以用S型皮尔生长曲线进行模拟[20-21]。对社会经济发展水平和人民生活水平的量化，可采用恩格尔系数来衡量[22]，模型构建为式8：
r=11+e-t （式8）（式9）
（1 - θ）t = En = Ea× θ + Eb×
（0，r表示社会对耕地生态保护支付意愿及能力有关的社会发展阶段系数，r∈式8—式9中，1）；分子1为最大Ea城镇恩格尔系数，Eb为农村恩格尔系数，θ为值，表示极富阶段的耕地生态支付能力。En为综合恩格尔系数，
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城镇化水平。3.5 综合测算模型
确定合理的价值补偿标准除对其有较为完善的认知和评估，也应考虑到补偿区域的资源利用、实际补偿能力等因素建立生态服务价值与生态价值补偿之间的关系函数。基于此，研究把耕地生态服务价值、生态足迹及区域经济发展水平相关联测算耕地生态价值补偿量，模型如式10[23]：
Aec=Ae#EFI#r=Ae#EC-EF#r EC（式10）
（元/年）（元/年）EFAec表示地区支付/获得的耕地生态补偿量Ae表示地区耕地生态系统服务价值式10中，；；（hm2）（hm2）EC表示地区耕地生态承载力r表示补偿系数。；；表示地区耕地生态足迹
4 研究结果与分析
运用建立的模型计算江苏省13个市的生态服务价值、生态足迹和生态承载力，在此基础上得出各市应支付或获得的补偿量，具体结果见表1。
表1 2011年江苏省各市耕地生态补偿量
Tab.1 Farmland ecological compensation of Jiangsu Province in 2011
地区
南京无锡
苏南
常州苏州镇江小计南通
苏中
泰州扬州小计徐州淮安
苏北
连云港盐城宿迁小计合计
耕地生态服务价值（108元）
21.32 15.56 22.02 22.00 23.38 104.28 56.00 58.72 57.08 171.81 81.85 83.92 63.88 113.05 67.62 410.31 686.40
0.17 0.54 0.44 0.46 0.44
0.5878 0.5912 0.5920 0.5897 0.5962
-0.09 0.36 0.37
0.5895 0.5865 0.5931
超载指数-2.46 -2.42 -0.82 -3.05 -0.15
补偿系数0.5888 0.5882 0.5862 0.5842 0.5941
生态补偿量（108元）
-30.82 -22.14 -10.59 -39.24 -2.07 -104.87 -2.88 12.31 12.37 21.80 8.28 26.63 16.70 30.86 17.57 100.05 16.99
4.1 耕地生态服务价值测算结果分析
2011年江苏省耕地生态价值总量为686.40×108元，其中苏北地区可提供的耕地生态服务价值达到410.31×108元，为全省总量的59.8%。苏北各市耕地生态价值量均在60×108元以上，其中盐城市达到了113.05×108元；苏南地区提供的耕地生态价值量仅占全省总量的15.2%，耕地生态价值量20×108元左右。呈北高南低的态势。