基于“省公頃”生態足跡的廣西石漠化地區生態補償研究

蔣先知，余 霜

（廣西科技大學經濟與管理學院，廣西柳州 545006）

石漠化地區地表破碎，土壤貧瘠，植被生長緩慢，生態環境十分脆弱，生態系統一旦遭到破壞便很難恢復，缺水、缺土、缺林和貧困是石漠化環境的基本產物[1]。云南、貴州和廣西石漠化面積大，同時也是我國少數民族聚集區域。喀斯特地區生態脆弱性和民族地區發展問題相互交織導致經濟發展滯后[2]，于是當地居民為了尋求經濟發展，盲目開采生態資源，生態環境被進一步破壞，從而形成貧困與生態環境惡化的惡性循環。因此，大力推進石漠化地區生態文明建設，實現石漠化地區可持續發展成為國家關注的焦點和熱點。隨著“頭痛醫頭，腳痛醫腳”單一治理模式被取締，石漠化地區各政府因地制宜， 建立了如頂壇模式、晴隆模式和弄拉模式等較好的治理模式，但由于缺乏定量化的生態經濟評價， 限制了這些模式的推廣。因此，促進石漠化地區協同發展，提升可持續發展能力成為一大難題。 生態補償機制的構建以“誰破壞誰補償，誰保護誰受償”為原則，促進區域協同發展格局的形成[3]。 廣西石漠化土地面積193 萬hm2，占廣西土地總面積的8.14%，是石漠化典型區域，十三屆全國人大第五次會議中也提出了加大對廣西石漠化地區的生態保護力度，建立健全石漠化生態補償長效機制。 基于以上背景，本文以廣西石漠化主要分布的7 個市為研究區域，深入了解生態補償相關理論，立足協同發展的客觀要求，通過對廣西石漠化主要分布的7 個市生態補償進行定量評價，從土地生態可持續性視角出發，為廣西石漠化地區可持續發展提供參考。

1 文獻綜述

生態補償起源于國外，Johst 等[4]闡明了實施生態補償的目的是保護物種，并從目的和標準2 個方面對生態補償進行定義。 Villarroya 等[5]認為生態補償只能以貨幣來量化已經造成的環境損失，由受益方支付給受損方。 任勇等[6]認為實行生態補償不僅可以保護生態環境保護者的利益，也可以促進地區協同發展。 魏同洋等[7]認為生態補償機制構建的一種經濟激勵機制，目的是保護自然環境。

生態足跡法被廣泛運用于生態補償的量化方法。加拿大經濟學家William 于1992 年首次將生態足跡界定為：一定時期內在特定區域將人們生產生活過程中產生的廢棄物進行轉化的生物生產性土地面積。生態足跡理論自問世以來，引起世界各國政府和學術界的強烈反響，不同領域的學者對此進行了不同程度的完善。 在國內，張志強等[8]較早闡述了生態足跡理論。生態足跡法用來對生態環境安全性進行評估，判斷研究區的可持續發展狀況，方法直觀且具有很強的可操控性。 目前生態足跡法廣泛應用于全球、國家和區域等不同尺度之中。（1）全球尺度方面，Marti 等[9]基于數據包絡分析法， 計算45 個非洲國家的生態足跡和生態承載力， 結果顯示60%的非洲國家生態處于不可持續的狀態。 Haider 等[10]對77 個國家的人均生態足跡和人均碳足跡進行測算，結果顯示各國環境質量趨于不同，因此，氣候變化政策應以各國的轉型速度和結構轉變為基礎。 （2）國家和區域尺度方面，李紅艷等[11]運用生態足跡法對我國2006—2019 年海洋水產的可持續發展能力進行定量評估。 魯鈺等[12]運用改進的三維生態足跡模型結合主成分回歸模型分析西北地區生態足跡的時空變化。（3）城市尺度方面，孟麗紅等[13]使用生態占用指數和生態經濟協調指數改進生態足跡模型，對贛南地區的生態安全進行了評價。 程麗等[14]運用能值生態模型，定量評估了西藏能值生態足跡與生產力。 魯洋等[15]基于生態足跡法，結合生態協調系數對休寧縣的可持續發展作出了評價。由此可見，生態足跡模型發展空間在逐步擴大，但鮮有研究聚焦于生態貧乏的石漠化地區。

由于不同地區經濟發展水平和生物、能源資源存在差異，所以本文基于廣西2021 年相關統計數據，首先使用農業經濟數據對廣西石漠化各市生態當量因子表進行修正，其次測算廣西石漠化各市土地生態系統服務價值，采用“省公頃”模型對產量因子與均衡因子進行修正，最后引入生態補償系數，科學測算廣西石漠化各市土地生態補償額度。

2 材料與方法

2.1 研究區概況

廣西石漠化區域包含35 個縣（區），分布于百色市、河池市、南寧市、來賓市、崇左市、柳州市和桂林市7 個市，其中重度沙漠化地區分布于河池、崇左、百色等民族相對聚集地區，經濟落后。 建立生態補償標準是石漠化治理路徑之一， 同時在一定程度上可以促進民族團結。 基于數據完整性和可獲取性，本文以市為單位，對廣西石漠化地區生態補償標準進行量化研究（見表1）。

表1 廣西石漠化分布區域

2.2 數據來源

本文以百色市、河池市、南寧市、來賓市、崇左市、柳州市及桂林市7 個石漠化市生態系統為研究對象，以《2022 年廣西壯族自治區統計年鑒》、各市《2021 年國民經濟與社會發展公報》 和各市 《2022 年統計年鑒》相關數據為基礎計算石漠化各市生態足跡，結合各市經濟發展水平對生態補償標準進行量化研究。各市生態足跡賬戶分為2 個部分，分別是生物類消費資源與能源類消費資源。 生物類消費指標主要包括農、林、畜和漁4 類。 具體的耕地農產品包括稻谷、玉米、薯類、豆類、花生等，由于豬和禽類的飼養依靠農產品加工物，因此豬和禽類雖屬于畜產品，但其生產性土地類型仍然是耕地。 其余的畜產品如牛肉、羊肉以食用牧草為主，因此其生產性土地類型為草地。 林產品主要包括油茶籽、八角、松脂、園林水果及木材，對應的土地類型為林地。 水產品有淡水產品，對應的土地類型為水域。能源類資源的消費指標主要有化石能源和電力，化石能源主要有煤炭、天然氣和石油，對應的土地類型為化石能源用地，電力對應的土地類型為建筑用地。上述生物類消費指標的單位熱值數據來源于《農業技術經濟手冊（修訂本）》。

各土地類型面積數據來源于各市《第三次全國國土調查主要數據公報》， 結合 《土地利用現狀分類》（GBT 21010—2017）作出調整，將水田、水澆地、旱地、茶園歸為耕地；林地不僅包括《第三次全國國土調查主要數據公報》中公布的林地，也包含果園及其他園地；草地不作調整；水域包括河流水面和湖泊水面；建筑用地包含城鎮村及工礦用地、 交通運輸用地、水工建筑用地。

2.3 研究方法

（1）生態足跡模型的構建。 生態足跡是指為了凈化人們維持生產生活過程中消耗的生物、能源資源所需要的標準化土地面積[16]。 模型如公式（1）所示。

式中， EF 為生態足跡 （hm2），N為人口數量，ef為人均生態足跡，qik為第k種消費指標所對應的第i類生產性土地的均衡因子，Ck為第k種消費指標的人均消費量（kg），Pk為第k種消費指標的全球平均生產能力（kg/hm2）。

均衡因子使不同區域各類土地生產力標準化，產量因子使不同區域同類生產性土地生產量標準化，本文為使生態足跡的計算結果更加貼合研究區實際情況，使用“省公頃”模型修正均衡因子與產量因子。 均衡因子的修正公式如公式（2）所示。

式中，qi、pi分別表示省域內第i類生產性土地的均衡因子、平均生產力為全部生物生產性土地的平均生產力 （J/hm2）；Qi、Si分別表示第i類生物生產性土地上的總產出（J）、土地面積分別表示第i類生物生產性土地上第k類消費指標的產量（kg）、單位熱值（J/kg）。 其中建筑用地、化石能源用地的均衡因子分別對應耕地、林地均衡因子數據[17]。

在“省公頃”模型的修正下，產量因子的計算公式如公式（3）所示。

（2）生態容量模型的構建。 生態容量是指某區域能夠提供的生物生產性用地總面積[18]。 如公式（4）所示。

式中，EC 代表生態容量（hm2），N代表人口數，ec為人均生態容量（hm2/人），yi、qi、ai分別代表第i類生物生產性土地的產量因子，均衡因子，人均面積（hm2/人）。依據《我們共同的未來》中的建議，在生態容量的計算過程中， 需要預留生態容量的12%用以保護生物多樣性。

（3）生態盈虧模型的構建。 生態盈虧模型用來評價某區域生態安全性，計算公式如公式（5）所示。

式中，ED 表示生態盈余，是生態足跡減去生態容量的差值。當ED＜0 時，生態處于不可持續狀態，表現為生態虧損；當ED＝0 時，生態資源供需平衡；當ED＞0 時，生態處于可持續發展狀態，表現為生態盈余。

（4）生態補償模型的構建。 將生態足跡、生態容量、生態系統服務價值與研究區經濟發展狀況綜合考慮，可以構建研究區生態補償模型。 如公式（6）所示。

式中，Ej表示j市的生態補償額度，ECj表示j市的生態足跡 （hm2），EFj代表j市的生態容量（hm2），Rj表示j市生態補償系數，ESj代表j市單位面積生態系統服務價值（元/hm2）。

生態補償額度的測算應當考慮到生態和經濟2個方面，本文生態系統服務價值系數ESi的測算使用謝高地等[19]研究成果，選取研究區主要糧食作物對生態系統服務價值當量表進行修正， 本文選取稻谷、玉米和大豆對價值當量因子表進行修正，原因是3 種糧食作物是研究區產量最高的3 種糧食作物。 同時，本文引入地區生產總值和恩格爾系數構建生態補償系數Ri。 如公式（7）所示。

式中，Rj為j市生態補償系數，∈為j市的恩格爾系數，GDPj為j市的生產總值（元），GDP 為自治區生產總值（元）。

3 結果與分析

3.1 廣西石漠化地區生態足跡分析

本文根據廣西實際情況，將生物類消費指標分為農產品、畜產品、水產品和林產品，結合各生產性土地面積及消費性指標的熱值數據求取廣西各類土地的均衡因子。建筑用地及化石能源用地均衡因子對應耕地與林地數值，不作分析（見表2）。 耕地均衡因子最大，說明其生產能力最強，水域均衡因子次之（見表3），廣西主要以發展農業為主，其次是漁業，廣西農作物中糧食作物主要以稻谷、玉米為主，廣西作為甘蔗主要產地，經濟作物中甘蔗產量最大，其次是花生。同時廣西漁業位列全國前列。 廣西作為石漠化治理重點區域，注重林、草地荒漠化治理，因此畜牧業開發力度小。

表2 生物資源與能源資源消費指標詳情

表3 2021 年廣西石漠化地區各類土地均衡因子

表4 2021 年廣西石漠化各市各類土地產量因子

將廣西石漠化各市各類土地上所生產的消費指標的產量乘以對應單位熱值進行加總，結合相對應的面積得到各類生產性土地平均生產力，以同樣方式計算廣西各類土地平均生產力，以前者除以后者，得到石漠化各市各類土地的產量因子。將廣西石漠化各市生物、能源消費指標的產量除以其全球平均生產能力，結合對應的均衡因子，可以得到廣西石漠化各市的總生態足跡，與各區域人口數相除，得到人均生態足跡。 由圖1 可知，2021 年廣西石漠化各市人均生態足跡為4.73 hm2/人，其中桂林、百色、 南寧和柳州的人均生態足跡分別為5.88、5.02、4.86、4.82 hm2/人， 大于廣西石漠化地區人均生態足跡，河池人均生態足跡最小；各市人均生物生態足跡均大于人均能源生態足跡；桂林與南寧的人均生物生態足跡明顯大于其余各市，河池人均生物生態足跡最小；對于人均能源生態足跡來說，柳州和百色人均能源生態足跡較大， 分別為1.28 hm2/人和1.08 hm2/人。

圖1 2021 年廣西石漠化各市人均生物生態足跡、人均能源生態足跡與人均生態足跡

3.2 廣西石漠化地區生態容量分析

將廣西石漠化各市各類生產性土地面積與對應的均衡因子、產量因子相乘加總得到廣西石漠化各市生態容量， 結合各市人口數量得到各市人均生態容量。 需要預留12%的面積用于生物多樣性的發展，因此最終生態容量為原始生態容量的88%。 廣西石漠化各市生態容量如圖2 所示。人均生態容量反映各地生產性土地能夠提供的人均生物、能源資源情況，由圖3 可知，崇左人均生態容量最大，為0.86 hm2/人，河池人均生態容量最小，為0.33 hm2/人， 廣西石漠化地區人均生態容量為0.46 hm2/人。總體來看，廣西石漠化地區生態容量主要來自耕地和林地，說明廣西石漠化地區耕地與林地相對其他生產性土地資源較為豐富。草地生態容量最小，原因是石漠化地區草地退化嚴重，能夠提供的各類資源少。

圖2 2021 年廣西石漠化各市各類生產性土地生態容量

圖3 2021 年廣西石漠化各市人均生態容量

3.3 廣西石漠化地區生態盈虧分析

將廣西石漠化各市生態容量減去生態足跡，量化廣西石漠化各市生態盈虧。 由表5 可知，廣西石漠化地區生態足跡大于生態容量， 處于生態虧損狀態，生態虧損總量13 286.73 萬hm2， 生態發展處于不可持續狀態。 其中南寧的生態虧損程度最大，生態岌岌可危，需要對廣西石漠化地區進行生態補償（見表5）。

表5 2021 年廣西石漠化各市生態盈虧單位：萬hm2

3.4 廣西石漠化地區生態補償額度分析

生態系統服務價值是將生態盈虧程度量化為生態補償額度的中介，根據謝高地等[19]研究成果，將廣西石漠化地區主要糧食作物稻谷、玉米和大豆的產量、價格對生態系統服務價值當量表進行修正，得到廣西石漠化各市各類土地的單位生態系統服務價值（見表6）。

表6 2021 年廣西石漠化各市生態系統服務價值系數單位：萬元/hm2

生態補償額度的測算不僅要考慮當地生態環境，也要結合當地的經濟發展水平，在經濟發展水平較低的區域， 雖然人們對生態系統資源的索取在不斷擴大，但水平仍然較低，因此本文引入Pearl 增長曲線，結合廣西石漠化各市生產總值、恩格爾系數，求得廣西石漠化各市生態補償系數（見表7）。

表7 2021 年廣西石漠化各市生態補償系數

將廣西石漠化各市生態足跡、生態容量、生態系統服務價值考慮在內，結合生態補償系數，可求得廣西石漠化各市生態補償額度， 結合石漠化各市人口數量，求得廣西石漠化各市人均生態補償額度。 由表8 可知，由于廣西石漠化7 個市均處于生態虧損狀態，所以表7 所示生態補償額度均為需要支付的額度，廣西石漠化地區總共需要支付的生態補償額度為1 912.08 億元， 人均需要支付6 137.59 元/人，在石漠化7 個市中，南寧作為廣西首府， 經濟快速發展的同時也占用了大量的生物、能源資源， 遠超其生產性土地能夠提供的各類資源，因此，南寧需要支付的生態補償額度及人均生態補償額度都是最大的， 分別為910.08 億元及11 326.77 元/人，崇左市需要支付的生態補償額度最小，為37.8 億元，河池市需要支付的人均生態補償額度最小， 為1 147.01 元/人。 廣西石漠化7 個市需要支付的平均生態補償額度為273.15 億元，其中南寧市、桂林市及柳州市需要支付的生態補償額度大于平均值，說明3 個市大量消耗其他城市的生物、能源資源。 百色市、河池市、來賓市、崇左市低于平均值，說明4 個市只是輕微消耗其他城市各類資源（見表8）。廣西石漠化各市各類型土地生態足跡、生態容量結合該類土地生態系統服務價值系數和地區生態補償系數，可以得到各類型生產性土地的生態補償額度。 如表9 所示，除河池市、南寧市、來賓市、柳州市、桂林市和崇左市建筑用地處于生態盈余之外，其余各項皆處于生態虧損狀態。耕地是各市支付生態補償的主要組成部分，占生態補償總額的70.59%，是導致生態虧損的主要組成部分，主要原因是喀斯特石漠化地區耕地零散，耕地生產條件差，耕地作物生產效益不高。 除此之外，化石能源用地也是導致生態虧損的重要原因，占生態補償總額的13.42%，原因是廣西石漠化各地的化石能源生產量并不能滿足自身消耗要求。由于沒有預留化石能源用地，所以只能依靠減少消耗量來達到減少化石能源生態補償額度的目的。

表8 2021 年廣西石漠化各市生態補償額度

表9 2021 年廣西石漠化各市各類生產性土地生態補償額度單位：億元

4 主要結論與建議

4.1 主要結論

本文基于廣西石漠化7 個市2021 年相關數據，利用“省公頃”模型對生態足跡模型進行修正，測算出廣西石漠化各市生物生態足跡、能源生態足跡和人均生態足跡，結合生態容量測算結果對廣西石漠化各市生態盈虧進行量化分析，最后結合各市生態環境與經濟發展狀況，引入生態系統服務價值系數及生態補償系數， 測算出廣西石漠化各市生態補償額度與構成，最終得出如下結論。

4.1.1 廣西石漠化地區生態資源供不應求，不利于經濟的可持續發展。廣西石漠化7 個市生態容量和生態足跡的差值均為負數，呈現出生態虧損的狀態，生態虧損總量13 286.73 萬hm2，南寧市生態虧損最大，為3 542.99 萬hm2，崇左市生態虧損最小，為871.38 萬hm2。說明廣西石漠化地區所能提供的生態資源供不應求，一定程度上阻礙了該地區的可持續發展。

4.1.2 廣西石漠化地區土地利用效率有待進一步提高。在廣西石漠化7 個市中，除建筑用地之外，各市其他生產性土地均處于生態虧損狀態，其中耕地、化石能源用地是支付生態補償的主要組成部分，分別占生態補償支付總額的70.59%、13.42%。 一方面，石漠化地區耕地生產條件差， 耕地開發過度且利用效率不高；另一方面，化石能源用地生態容量為零、化石燃料與能源供需不平衡。 對此，廣西石漠化地區應當進一步提高土地利用效率。

4.1.3 廣西石漠化地區生態補償額度。由于廣西石漠化7 個市均處于生態虧損狀態，因此均需對外支付生態補償費用，廣西石漠化地區需要對外支付的生態補償總額為1 912.08 億元， 各市需要支付的平均生態補償額度為273.15 億元，其中南寧市、桂林市及柳州市需要支付的生態補償額度在平均值之上， 百色市、河池市、來賓市及崇左市在平均值以下。

4.2 對策建議

4.2.1 經濟發展方面。 加快產業轉型升級，因地制宜發展特色產業。 由前文分析可知，廣西石漠化各市均處于生態虧損狀態，石漠化地區生態脆弱性加上當地居民對各類型土地利用效率不高，導致石漠化地區生態發展處于不可持續狀態。因此廣西石漠化地區要轉變經濟發展方式，各地要在生態容量范圍內加快產業轉型升級，結合各地自然資源狀況發展特色產業。 對于典型的工業城市柳州和百色來說，可以對傳統主導產業進行轉型升級，通過延伸產業鏈、提升價值鏈的方式，推動傳統產業向高端化、智能化、綠色化、服務化轉型發展。 同時，推動工業設計與制造業高度融合發展，培養新的經濟增長點[20]。 對于綜合型城市南寧來說，突出其民族文化特色，將壯族文化元素融入城市建設過程中。 對于旅游城市桂林來說，統籌實施漓江地區生態保護，打造旅游相關產業，推進文旅融合，打造“山、水、城、文”和諧共生新格局[21]。 對于河池來說，充分利用其有色金屬、水電和旅游產業三大優勢，促進礦電資源開發、生態環境保護與生態旅游開發結合[22]。 對于“中國糖都”崇左來說，可以發揮其蔗糖產業優勢，在蔗糖產業發展過程中引入科技創新，引導蔗糖產業轉型升級，延伸第二產業、第三產業鏈條。對于資源型城市來賓來說，過度依賴資源開采取得發展使得來賓市資源衰竭，因此促進來賓市綠色轉型是其取得可持續發展的關鍵之處，對此，來賓市大力發展接續產業。 加快來賓市產業轉型升級，還應在原有制造業基礎上，發展新型制造業，以新能源新材料作為接續產業的基礎，逐步擺脫對傳統能源的依賴[23]。

4.2.2 耕地治理方面。 發展生態循環農業，提高耕地質量和利用效率。 在廣西石漠化各市中，耕地是生態補償的主要構成部分，需要在石漠化地區發展循環農業，促進資源利用效率的提升，從而改善耕地生態足跡，提升耕地生態容量[24]。 首先，石漠化各地應當完善農業生產條件。 通過改善農業基礎設施、加大農業機械化投入的方式提高耕地防洪、抗旱、減災等綜合能力，推廣典型、整合項目，打造規模化連片耕作帶。 其次，通過推廣成功生態循環農業發展模式，提高耕作效率。 近年來，廣西石漠化各地積極探索符合本地特色的生態循環農業發展模式，比如“養殖+沼氣+種植”模式，利用豬糞發酵產生沼氣，用于農民日常活動，沼肥則用來耕種；“稻-燈-魚-菇”模式則通過在田間裝誘蟲燈殺蟲，同時在稻田中放養禾花魚，形成立體種養相結合的模式，水稻收成后利用稻草就地堆制種植雙孢蘑菇，收菇后菌渣則作為有機化合肥反哺農業耕種[25]。 諸如此類已經在地方取得成功的耕作模式，各地可以因地制宜加以借鑒推廣。再次，提高生態循環農業的技術水平，通過“引進來”，即針對性聘請相應專家、學者來當地考察、講學等，為當地農民答疑解惑，加快農業科技成果在當地應用，通過“走出去”，即定向委培人員到高校、研究所進行交流學習。最后，統籌資金支持生態循環農業發展。 當地政府應當合理提高資金使用效率，爭取更多資金投入惠農項目，也應該發揮市場的作用，引導社會資金參與，激發工商資本活力，用先進經營理念帶動生態循環農業發展[26]。

4.2.3 生態補償方面。 完善生態補償制度體系，提升生態補償制度的可操作性。 目前，廣西在生態補償實踐過程中遇到的問題有：有關資源保護和生態補償的法律法規尚不完善，已經出臺的相關法律法規實用性和操作性不強。主要原因是缺乏統一的上位法且現有法律條款存在立法重疊，導致不能對各個領域的生態補償形成具體、統一的指導[27]。 對此，廣西應該進一步規范生態補償各個環節， 增強生態補償工作的實操性。 首先，應當出臺相應細則，明確生態補償的主體、客體、標準及籌資渠道。其次，建立健全生態系統服務價值評估體系。經濟發展水平與自然資源狀況是生態補償核算過程中需要考慮的兩大要素，其中生態系統服務價值便是自然資源狀況的定量評估結果，為了確保生態補償標準核算結果的精準性，建立一套完善的生態系統服務價值分類體系、評估指標和方法顯得十分重要[27]。再次，合理界定自然資源產權。生態補償以“誰受益誰補償，誰保護誰受償”為原則，定義受益方和受損方則需要對自然資源產權加以界定。 因此，廣西石漠化各地應當針對土地、水、礦產等，加快產權統一確認和登記，使其適應“山水林田湖草”統一治理的要求。最后，完善市場化生態補償方式，生態補償涉及的資金額往往不能由地方財政完全覆蓋，應當引導市場、企業、個人參與生態補償制度，通過實行企業可持續發展準備金制度、利用稅收引導企業及個人的方式實現多元化籌措資金[28]。