蔗田系統生態經濟效益分析論文

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[摘要]文章運用統計分析方法、經濟效益與生態效益比較分析的方法，利用廣西壯族自治區統計局農村調查隊1994—2003年的統計數據，對廣西蔗田生態系統初級生產力、持續生產力及其生態效益、經濟效益進行分析，認為廣西蔗田生態系統的238.85％的投資收益率和巨大的經濟效益主要通過對自然氣候條件、蔗田系統地力的掠取獲得，要維持蔗田生態系統的物質循環的平衡，需要增施農家肥等有機肥料，保持土壤肥力，才能維持與增進蔗田系統的生態經濟效益。

[關鍵詞]蔗田生態系統；生態經濟效益；生態系統持續生產力；持續經濟效益；投資收益率

一、論題的提出

廣西是中國最大的蔗糖出口原產地之一，蔗糖業作為廣西的重要支柱產業，蔗田生態系統每年給廣西帶來巨大的經濟效益，甘蔗渣也有著很高的經濟價值。我國目前已經開發的甘蔗渣產品有酒精、飼料、纖維板、可降解的一次性快餐具(代替具污染性的塑料快餐具)等等。

然而，蔗田生態系統產品開發越多、經濟價值越大，意味著甘蔗作為蔗糖生產原料從蔗田生態系統中被拿走，甘蔗渣也作為酒精、造紙、纖維板等產品的生產原料被充分開發利用起來，整個蔗田生態系統成了無渣的甘蔗系列產業的物質基。以1994～2003年廣西蔗田生態系統產量、產值為例，我們發現蔗田生態系統給人們提供很高的生態經濟效益，可是人們對系統的回報只是些許的化肥和少得可以在統計學上忽略不計的農家肥，這種近乎掠奪式的生態索取、以犧牲生態效益追求經濟效益的做法，最終導致蔗田生態系統生產力逐年下降。本文通過蔗田生態系統的經濟效益與生態經濟效益比較分析，提示人們應該對保護蔗田生態系統問題予以重視。

二、研究區域和方法

廣西是中國最大的少數民族壯族與漢族、苗族、瑤族、侗族、么佬族、京族等12個民族聚居的自治區，東與廣東接壤，西與云南相連，西北與貴州交界，北部與湖南毗連，南臨北部灣，西南與越南相鄰。地處中國東南沿海，位于北緯20°54’～26°23’，東經104°28''''’～112°04’，北回歸線橫跨廣西中部，屬于亞熱帶季風氣候區，雨、熱資源豐富，且雨季、夏熱與農作物生長期同季，有利于農業生產。廣西年降雨量為1000mm～2800mm，大部分地區年平均降水量為1200mm～2000mm；太陽年總輻射量達90千卡～100千卡／平方厘米·年，日平均氣溫≥10℃，積溫為5，000℃－8，300℃，持續日數為240天～358天。盡管廣西地形多為山地、丘陵，土壤貧瘠，但其獨特的氣候環境和自然條件給廣西帶來了獨特的物產，適宜人居。廣西人過著自然的生活方式，成為中國人中最不愿意離開故土的人群。

廣西耕地面積為261.42萬公頃，占土地總面積的11.04％。其中旱地107.39萬公頃，占耕地面積的41.1％，旱地以種植玉米、甘蔗、花生、薯類作物為主。廣西的耕地多數是紅壤土，土壤的理化性質比較差，土壤的有機質如磷、鉀等礦物元素含量低，而且大多數耕地土層比較淺薄，土壤較為貧瘠。近20年來化肥用量日益增加，綠肥種植面積和農家肥的使用量逐漸減少，土壤有機質含量不斷下降，氮、磷、鉀比例失調。1982年廣西土壤普查結果是耕地中缺氮的占83％，缺磷的占85％，缺鉀的占87％；耕作的土壤有67％是酸性土，堿性土占33％。不斷增加的人口壓力以及對土地的不合理利用，使地力日益衰退。然而，近年來，隨著制糖業的發展，甘蔗種植已逐漸成為廣西旱地主要經濟作物和農民主要的經濟收入來源。

我們運用統計分析方法、經濟效益與生態效益比較分析的方法，利用廣西壯族自治區統計局農村調查隊的統計數據、廣西南寧糖業集團香山糖廠的相關數據及廣西崇左市農業局的相關統計材料，對廣西蔗田生態系統初級生產力、持續生產力及其生態效益、經濟效益進行分析，結論是作為主要經濟作物和農民主要經濟收入原產地的蔗田生態系統238.85％的投資收益率和巨大的經濟效益，主要是對自然氣候條件、蔗田系統地力的掠取，大自然恩賜的巨額生態經濟效益支撐著廣西甘蔗及蔗糖業的發展，占中國甘蔗種植面積一半多，是中國蔗糖業出口的最重要原產地。

三、結果與討論

(一)結果

(1)廣西早地作物總面積107.39萬公頃，1994～2003年，廣西甘蔗種植面積、年甘蔗產量及產值分別如表1所示。

(二)討論

蔗田生態系統是農業生態系統的微系統。Honing(1986)認為生態系統是生物的有機體集合，在該集合中生物間內在的相互作用對其行為的決定性超過外部任何事件對其行為的決定性。無論是關注物質循環、能量流動還是生物群落之間的相互作用，生態系統一般是指一個最大空間尺度上能自我維持的實體。農業生態系統是生態系統的一種，它和一般生態系統一樣，是在一個同質區域中或有限范圍內通過能量流動和物質循環把生物及其環境聯系起來的系統。農業生態系統特指以農業生物為主要組分、受人類調控、以農業生產為主要目標的生態系統。農業生態系統可分為農田生態系統、林業生態系統、漁業生態系統、牧業生態系統、農牧生態系統、林牧生態系統、農林生態系統等。

按照農作物的種類劃分，從微觀角度看，農田生態系統可分為稻田生態系統、蔗田生態系統、豆田生態系統、麥田生態系統等。蔗田生態系統是農田生態系統的組分，蔗田生態系統是指人們在旱地里以種植甘蔗為主，以獲得其生態與經濟價值為主要目的的單一農作物生態系統。甘蔗作為土壤物質的載體，主要是通過甘蔗的收獲和土壤肥料的施用來實現，甘蔗是蔗田生態系統物質循環、能量流動的貯存庫，甘蔗產量受到土壤養分的影響，甘蔗的收獲也會帶走土壤中的部分物質，使土壤養分數量減少，從而加速土壤物質循環的頻率。農家肥作為載體可以增加土壤中物質的數量，直至維持土壤物質平衡的作用。

表1所示，1994－2003年廣西蔗田種植面積、甘蔗產量和產值都有不穩定增長的趨勢。表2所示，廣西蔗田生態系統每年提供極大的生物量(NPP)和很高的生態經濟價值，蔗農們以較少的農業資本投入，為蔗糖業的發展帶來很高的生態經濟效益。而且，蔗田生態系統的物產——甘蔗所帶來的經濟價值和附加價值即甘蔗產量、蔗糖產量和產值也很大。特別不同于其他農田生態系統物產的是其廢棄物——甘蔗渣可以直接成為一系列甘蔗副產品的生產原料，為蔗糖產業帶來巨大的、持續的經濟效益。轉1、蔗田系統生態效益及其生態經濟效益

生態系統的生態效益就是系統對其環境及其系統生態因子提供有便利或利益，即生態系統服務價值。其服務價值由生物技術產品及自然生物圈給予人們提供的技術與服務價值所決定(Costanzaet.al，1997)。蔗田生態系統的生態服務價值就是蔗農們運用農業技術、種子、肥料作用于蔗田，蔗田系統為人們提供的物產，即蔗田生態系統凈初級生產力(NPP)。

生態經濟效益就是以市場行情所表示的生態價值，即系統生產力或系統為人類提供的服務效益。生態系統生產力就是系統做功的能力，即能生產人類所需要的產品或者能否在系統內適應自然的變化能力(K.A.沃科特etal，1997)。蔗田生態系統生產力從生物量上看，就是系統的生態價值(NPP)，從價值量上看就是系統的生態經濟價值(BEE)。NPP和BEE都是蔗田生態系統生產力可計算的部分，但是人類大部分的福利都來自于純自然的公共物品提供的生態系統服務，它們不需要一分錢而直接給人們帶來福利，例如空氣、水、土地資源、氣候調節、廢棄物凈化處理、美感和健康。蔗田生態系統也與其他的生態系統一樣，其生產力或服務效益除了為人類提供福利之外，還包括目前難以測算的價值，即系統為大氣、環境所提供的服務和為人類生存環境、精神享受等方面提供的服務價值。我們有必要了解蔗田生態系統為人類提供的生態系統服務價值，即經濟效益、生態經濟效益有其可持續經濟效益。

2、蔗田生態系統的經濟效益及其持續經濟效益

從經濟學角度看，蔗田系統的生態經濟效益(BE)就是NPP產值(NPP×價格)扣除生產成本，即生態經濟價值扣除生產成本部分，也就是蔗農的純收入。然而，蔗田生態系統在收獲甘蔗之后帶來的價值比甘蔗自身價值更大，它可以生產出蔗糖(PS)、蔗渣以及蔗渣系列產品和副產品(Pi)，它們的產量和產值就是蔗田生態系統持續生產力BP(PS+Pi)。從市場行情看，就是蔗田生態系統的持續經濟效益。它是由蔗渣資源化利用生產出的酒精、紙張、纖維板、可降解餐具、飼料、燃料等蔗渣系列產品的產值扣除其生產成本構成的。

1994～2003年廣西蔗田系統的生態經濟效益(BE)和經濟效益(PS)如圖1所示。

圖1中的相關價格是按1995～2003年平均價格計算，以下圖示相同。即蔗田生態系統的年生產成本是每千公頃256.88萬元的肥料+135萬元的甘蔗種子+13.5萬元的人力資本，即每萬公頃的成本為40.54萬元；甘蔗的價格為200.6萬元／萬噸；蔗糖的價格為3064.35萬元／萬噸計算；甘蔗渣的價格為164萬元／萬噸；根據當地居民有以甘蔗尾、葉作為牲畜飼料或薪材用的習慣，其價格按廣西類似牲畜飼料稻殼粉的價格200萬元／萬噸計算；甘蔗根則因為多年生草本植物，其根只在土壤中參與物質循環，其經濟價值難以測算而忽略不計

圖1顯示兩個特殊變化情況：一是1999年、2000年蔗田生態系統的經濟效益和持續經濟效益明顯下降；二是2001年以后蔗田生態系統的經濟效益和持續經濟效益卻顯著提高。引起這種狀況出現的原因有兩個：首先是1999年、2000年甘蔗市場價格下跌，糖廠收購了甘蔗卻不能及時對蔗農進行支付，打白條現象比較普遍，蔗農的經濟效益不能實現，來年生產資料的購買受到限制，生產積極性受挫。于是蔗農選擇了減少甘蔗的種植面積，使經濟損失盡可能減少，維護自身利益，從而使甘蔗的種植面積及其占旱地面積比率、甘蔗的產量和產值都分別出現負增長(圖2)。其次是地方政府對甘蔗收購市場的管理政策和對蔗農利益的維護措施不到位。比如，對于糖廠對蔗農打白條的現象沒有引起足夠重視，沒有及時采取措施，保障蔗農來年的生產資料的購買，忽視了蔗農利益的維護，也影響了糖廠來年的產量和產值。2001年起，地方政府制定了維護蔗農利益的政策與措施，不準許糖廠對蔗農打白條，還規定了甘蔗收購的保護價格。同時，銀行對農民開發了用于購買農業生產資料的小額度貸款項目，支持農業生產的發展。經過一個生產季節(甘蔗為一年)的政策時延，2002年農民大規模地擴增種植面積，使種植面積由2001年占全國甘蔗種植面積的46％逐年遞增為48.1％和50.3％，種植面積及其占廣西旱地面積比率、產量與產值的增長率、投資收益率同步迅速提高，使廣西成為全中國31個省、區的甘蔗產量、產值和蔗糖產量、產值最大的省區，中國最重要的蔗糖輸出原產地。

3、巨大的投資收益率支撐著巨大生態經濟系統及其相關產業

是什么原因使廣西蔗田生態系統及蔗糖產業如此發達，成為中國最重要的蔗糖出口原產地?從蔗田生態系統提供的生態經濟價值與蔗農投資的比率分析(見圖2)，我們發現，盡管甘蔗種植面積增長率(EGR)和甘蔗年產量增長率(IROP)基本一致——幾乎重合為同一條線，并且隨著市場波動而出現不穩定增長的特征，但是蔗農的年均投資回報率即投資收益率(RRO)很高，因而種植面積占旱地面積比率(PDLA)有逐年增長的趨勢。其中蔗田生態系統投資成本C由種子、肥料、殺蟲劑、和人力資本價值構成。年均投資收益率(ROIV)則是年均生態經濟價值(BEEV)與年均投資成本(CV)的比率。按2003年價格計算，近10年廣西蔗田生態系統的年均投資收益率(RRO)為238.85％。

可是，巨大的生態經濟效益建立在極少的投資成本基礎上，實際上就是對生態系統資源，尤其是對土壤養分的掠取。蔗田生態系統反饋的信息是每萬公頃甘蔗產量逐年遞減15萬噸，按照生態系統價值評估的耗損計算法推算，以及農作物形成所需要的養分參數計算，蔗田生態系統每年每萬公頃提前耗損300噸的氮、磷和450噸的鉀。這就是土壤養分及氣候、環境等生態因子過度耗損的信息。

四、結論與建議

1、蔗田生態系統以其得天獨厚的自然資源和環境條件，每年對廣西人民提供巨大的生態價值和經濟價值，帶來極大的生態效益和經濟效益，近10年廣西蔗田生態系統的年均投資收益率高達238.85％。

2、蔗田生態系統以其大量的物質養分耗損給人們提供巨大的生態經濟效益。蔗田生態系統每年每萬公頃提前耗損300噸的氮、磷和450噸的鉀，土壤養分及氣候、環境等生態因子過度耗損，影響蔗田生態系統來年的生態效益、經濟效益及其生態經濟效益。蔗田生態系統的耕作制度及其管理，應該遵循生態系統物質循環的規律，了解蔗田生態系統作為人類福利源泉的存在所需的物質及其他養分平衡條件，對蔗田生態系統的生產與地力培肥采取措施。因為土壤養分是維持蔗田生態系統生產力及其持續發展的根本保證。

3、要從蔗田生態系統中獲得現有的或更好的經濟效益和社會福利，必須設法使蔗田生態系統物質循環達到平衡。Leopoldy也認為人類應該把土地當作一個“完整的生物體”加以關愛，并使其保持良好的運轉狀態。我國提倡和鼓勵農業生產者對其經營的基本農田施用有機肥料，合理施用化肥和農藥，政府部門及農業技術人員應科學地引導蔗農進行合理耕作和管理。《基本農田保護條例》第二十二條規定，利用基本農田從事農業生產的單位和個人應當保持和培肥地力。按照蔗田維持和增進生產力水平需要的地力。增施農家糞肥和間種紫云英等綠肥，可以保證蔗田生態系統肥力及其物質循環速率，提高蔗田生態系統生產力和持續生產力，保證蔗田生態系統的壽命及其為人類提供福利的系統服務功能。蔗田生態系統物質循環方面可以做的工作還有：利用生物技術使甘蔗廢棄物變為肥料，然后讓生物肥料回田。因為農家肥與有機肥料的綜合使用的耕作方法具有降低氮的流失的潛能。為了維持蔗田生態系統運行的生態經濟效益，減少蔗田生態系統的地力的提前耗損，應該加強對蔗田生態系統的田間管理。