中国自然保护区生态补偿的经济学分析

中国自然保护区生态补偿的经济学分析

近年来，我国生态补偿工作快速发展，但对自然保护区等特殊价值较高的地区生态补偿没有给予具体政策。这种情况与学术支持不够有关——自然保护区生态补偿的“补给谁”和“补多少”在理论和实践上都是生态补偿中的重点和难点所在,但目前兼有合理性和可行性的回答竟告阙如。本文通过分析中国保护区及保护区社区的相关情况,提出了以生态足迹分析为基础的“虚拟地”方法,并依托此方法通过生态补偿控制自然保护区社区(以下简称保护区社区)干扰以改善保护区管理提出了“补给谁”和“补多少”问题的定量方案。1保护区生态资源核算价值的合理性与可行性对自然保护区生态补偿的研究,必然会涉及四个问题:补给谁、补多少、谁来补和怎么补?这四个问题中,前三个问题研究得较多。其中,在“谁来补”上基本达成了共识:国家(又具象化为政府尤其是较高层级的政府)应该承担主要责任;关于“补多少”是自然保护区生态补偿中技术性最强、研究得最多的问题。国内大多数学者是从补偿自然保护区的正外部性、从计量保护区的生态服务功能价值角度进行研究的:提出了市场价值法、影子价格法、替代工程法、机会成本法、费用分析法和条件价值法等多种方法并对一些自然保护区的生态系统服务功能价值进行了估算。其中,区别保护区的生态功能和生态服务功能使得这种价值计量的合理性得到了提高:生态服务是被社会或者市场所接受的生态功能,不被社会或者市场接受的生态功能,只能是潜在的功能。人们不会对某个时间范围内没有效用的功能支付费用,因此进行自然保护区生态资源核算应当核算自然保护区资源生态服务的价值,而不应为生态功能的价值。但即便是只计量保护区生态服务功能,从合理性和可行性而言的弊端仍是显然的。从合理性而言存在两方面问题:一是与我国的自然保护区管理体制不符且法理不足,二是这些方法违背经济学的基本原理。首先,我国的自然保护区事业是“公立”事业。在单一制政治体制下,保护区管理机构是存在上下级隶属关系且理论上具有共同利益的各级政府出资举办的事业单位,因此保护区的所有权、使用权、收益权和处置权原则上都属于国家。这样,保护区生态系统服务功能的付出方和主要受益方代表均是国家。因此,保护区产生的绝大部分正外部性价值不需要国家财政资金补偿。这就是即使只核算保护区的生态服务功能财政部门也认为这种思路的生态补偿于理无据的主要原因;其次,这些核算自然保护区生态服务功能价值的方法,从经济学角度看,都有一个共同的漏洞:在核算价值时进行的不是边际分析。由于相关生态服务功能难以获得与其供应量对应的真实市场价格,既往的生态服务功能计算都是采用时价这种固定价格,这显然违背经济学基本原理——物品和相关服务的真实价格会随着供应量的增加显著下降(如图1所示)。现实生活中的人类决策通常都是边际得失的选择。无论保护区的价值对个人和社会是何等重要,在其资源储量还比较丰富时,其边际价值一般都很低,甚至会出现边际价值为负数的情况②。但保护区的资源价值的主要部分难以市场化,边际分析难以进行,这使补偿正外部性很难找到一个相对合理的确定标准。这些研究从可行性而言的问题也很突出,计算出的结果均是天文数字,这样的数字可用来量化和比较生态系统或自然保护区的相对重要性,但若依据其来制定补偿政策显然荒唐——完全不能作为生态补偿的依据。总之,如果只从计算保护区的正外部性着手研究“补给谁”、“补多少”问题,无论合理性还是可行性都只能说是无解③。2自然资源的基本形态2.1保护区社区的人地关系研究自然保护区的生态补偿,必须先明确生态补偿的终极目的——改善保护区管理、使保护区能够保护好。但中国等许多发展中国家的自然保护区与西方发达国家的保护区相比具有两个显著特点:存在数量较大的原住民和普遍的土地权属问题。中国的自然保护区的建设方针是“早划多划、先划后建”,所以其大多是从已经被原住民利用的土地上划出的,普遍存在土地权或林权问题。即便是管理较好的林业系统自然保护区中也有超过80%存在土地权属问题,相当数量的自然保护区地域是集体林,林权属于保护区社区,不属于自然保护区管理局。因此,自然保护区实际上是与社区交错、相互影响的自然环境和社会经济复合系统;而且,保护区内及周边人口众多,与贫困地区在空间上重合度较高,保护区社区对保护区资源大多采用简单利用方式,因此保护区受干扰严重——主要来自保护区社区居民④对保护区资源的过度利用。目前,保护区社区的干扰已经成为保护区改善管理的主要障碍。在自然保护区存在土地权属问题和大量原住民的情况下,要控制保护区社区带来的干扰,仅仅靠加大管护力度是不现实的,何况自然保护区管理机构自身经费不足、管护能力有限。换个角度看,我国大多数的保护区社区是一种对应于家庭承包制生产关系的小农化社会结构,一般不具有独立发展资源工业和加工业的条件。作为重要的生产生活依赖因素,土地资源对于我国保护区社区的经济发展具有决定性作用。因此,划建保护区势必会对保护区社区带来重大影响⑤。通常,在基本利益受损的情况下,保护区社区会形成集体有意识行动——不认可管理部门的约束,维持原有土地利用方式甚至变本加厉,导致保护区社区因为开展正常的生产生活活动造成的干扰成为保护区“没有保护好”的重要原因。由此,笔者认为对保护区的补偿可以另辟蹊径——通过控制保护区社区的负外部性实现自然保护区生态补偿,以达到保护区“能够保护好”这个终极目的。一般来说,维持保护区的生态功能(以森林生态系统为例),需要保持植被的生态完整性、植被的生物多样性、物种间良好的关联性、植被区域的连通性、生态系统的排外性。这些又取决于保护区的土地面积大小、生境多样性、与其它相似生境的距离等因素。其中,土地面积在保护区设计和管理中是决定因素。即对于已经构建了与当地自然地理条件相适应的稳定生态系统的保护区来说,保证足够面积的土地⑥不受人类活动的干扰即可维持生态系统的服务功能。可以说,正是保护区社区的人地关系不协调才使保护区社区产生了干扰。据此,研究保护区社区的人地关系,发现这其中的规律,是研究“补多少”以控制保护区社区负外部性的基础。由于保护区社区的经济活动是造成干扰的主要原因,所以可利用生产函数分析保护区社区的经济收入来源,以发现其经济活动与土地占用的关系。2.2投入产出的社区共有的资对保护区社区的经济产出情况,可以由经济学的生产函数理论⑦分析如下。我国自然保护区社区的产业结构以农牧结构为主。根据保护区社区的一般情况,可以把农民拥有的资源分为两类:一是生产规模与土地规模高度相关的土地类资源(包括耕地、放牧用草地、生产用林地和湿地等,统称为土地资源);二是生产规模与土地规模基本无关的资源(如有形的工厂和无形的产品品牌,有形的旅游基础设施和无形的景区知名度等),统称为其它产业资源。为了不失一般性,我们以某个满足这个条件的保护区社区为研究对象,并根据我国保护区社区的一般情况做出如下假定:(1)社区内的每个农民均是理性农民,追求以户为单位的经济指标的投入产出最大化;(2)任何农民都拥有一定的资源,用R1代表农民可支配的土地类资源,用R2代表农民可支配的其它产业资源。考虑我国保护区社区的一般情况,可以假定在研究时间段内农民的资源总量不变;(3)生产的技术水平⑧在研究时间段内不会发生变化;(4)劳动投入量(人力资源量)与两类资源的规模相适应,即不存在生产性土地或其它资源闲置和劳动力闲置;(5)对于给定的人均资本量,其边际产出的比率保持不变,即满足希克斯中性条件⑨;(6)每个代表性农民都具有相同的收益函数⑩。这样,保护区社区农民的生产活动在投入产出关系上可以用C-D(柯布-道格拉斯)生产函数(11)描述。在不必考虑投入资本变化的情况下(即保护区社区部分土地被划为自然保护区后没有得到资金上的补偿,投入生产的资金可作为常量,产出弹性为0),社区的生产函数可在标准的C-D生产函数[Y=A(t)RαKβLγ]基础上简化描述为:Yi=f(Ri,Li)=ARαiiLβii(i≠j‚i=1,2)(1)Yi=f(Ri,Li)=ARαiiLβii(i≠j‚i=1,2)(1)其中:Yi为社区农民某类生产活动的产出量(产品的数量);A为技术水平;αi和βi分别为资源和劳动的产出弹性,短期内不变,且0<αi<1,0<βi<1;Li为劳动投入量。L表示劳动总投入量,L=L1+L2;由于前面假定资源总量不变,因此投入在土地类和其它产业资源上的劳动总量不变,且在两类资源上的劳动投入存在相互间此消彼长的替代关系。由于农民对土地类资源和其它类资源的偏好是可以分离的,加之劳动的投入也是可以分离的,故生产函数具有可加性,社区农民各项生产活动的总净收益可以表示为:Y=Ρ1f(Ri,Li)+Ρ2f(Ri,Li)-(C1R1+C2R2)-W(L1+L2)(2)Y=P1f(Ri,Li)+P2f(Ri,Li)−(C1R1+C2R2)−W(L1+L2)(2)其中:P1和P2为从土地类资源和其它产业资源获得的产品的市场价格;C1为土地类资源的使用成本,C2为其它产业资源的使用成本,W为劳动的机会成本。根据前面的理性农民假设,任何农民都希望自己的资源最大程度地发挥作用,也就是实现收益最大化,即:Μax(Y)=Μax[Ρ1f(Ri,Li)+Ρ2f(Ri,Li)-(C1R1+C2R2)-W(L1+L2)]=Μax[2∑i=1(ΡiARαiiLβii-CiRi-WLi)](i≠j‚i=1,2)(3)据式(3)可研究产值与资源规模、资源价格的关系。根据极值条件,将式(3)对Ri进行微分,则有:αiΡiARαi-1iLβii=Ci(4)在式(4)的两边乘上Ri,又由式(1)有Yi=ARαiiLβii,则:αiPiYi=CiRi,即Yi=CiΡiαiRi(5)据式(5)可进行如下分析:一般而言,某个保护区社区的农民是分散的小生产者且物质产出量有限,只能是价格接受者,故市场价格Pi与农民利用土地资源的物质产出量的多少是基本无关的;资源的产出弹性αi和农民的资源使用成本Ci在短期内不会发生变化。这样,当技术水平A不变时,社区生产活动的产出大小取决于资源禀赋的多少。而对缺少其它产业(农业以外的)资源、产业结构单一的保护区社区来说,就主要取决于土地面积的多少。或者说,在一定范围内,保护区社区的经济产出是土地面积的单调递增函数。在不改变单位土地面积生产效率的情况下,不可能在减少土地面积的情况下提高经济产出。3虚拟计算方法3.1保护区社区的干扰主要来源于自然的资源利用活动,而一般情况的土地、自然我国相当数量的保护区社区的经济产出是其生产用土地面积的单调递增函数,这对我们确定国力既能负担也足以让保护区社区在不扩大生产用土地面积占用的情况下提高收入的生态补偿标准提供了依据:保证足够面积的土地不受人类活动的干扰即可维持生态系统的服务功能。而一般情况下保护区社区的干扰——来自社区居民维持基本生计的资源利用活动——有一个特点:其造成的干扰一般局限于进行生产、生活活动的土地,不会像工业污染一样存在流动、扩散现象(12)。只要这种干扰的规模在补偿资金的支持下通过一定方式得到削减——使社区居民的生产生活用地面积局限于一定范围,自然保护区仍然可以正常发挥其生态服务功能,保护区生态补偿的主要目标也就达到了。3.2外来支持下的生态补偿制度设计在基本思路的基础上,可从以下基本前提和假设出发,提出确定生态效益补助最低标准的技术路线。基本前提:自然保护区(包括了保护区社区)的发展规划(其中包括了土地利用规划)或土地利用专项规划已经反映了自然保护区完成保护目标所需的理想土地利用状态。这个基本前提从合理性而言,自然保护区发展规划中的土地利用规划目标通常是基于自然保护区资源调查和功能分区的,相对来说较能满足自然保护区保护要求;从可行性而言,目前多数自然保护区难以实现按发展规划中土地利用规划目标进行管理,从解决“没有保护好”问题来看,这是一种需要作为目标的状态,且没有达到这种状态的原因常常正是因为没有处理好保护区管理与保护区社区发展的关系。假设:保护区社区可以在一定的外来支持下(生态补偿就是一种外来支持),通过产业结构调整和技术进步(包括制度改进)提高单位土地面积的产出率,从而在保护区社区经济发展的同时减少土地占用。通过查询林业系统国家级自然保护区的相关情况,在林业系统有据可查的约130个国家级保护区中,已经制定了包括土地利用规划内容的发展规划的保护区接近90%。其中绝大多数自然保护区制定了能够满足管理要求(即能够正常发挥生态功能)的自然保护区及保护区社区土地利用规划,但由于各方面的原因,目前这种规划大多只是一种“理想状态”——仅按照自然保护区土地利用规划的生产生活用地安排往往难以在现有单位土地资源生产率下承载现有数量人口并使其保持正常的收入增长。如前所述,目前保护区社区对自然保护区带来的干扰主要是由于其生产生活方式低效,且主要是对资源进行消耗性利用,以致占用土地太多,使自然保护区难以按土地规划进行分区管理。削减干扰有两条技术路线:一是提高单位面积土地的产值,从而降低土地占用量;二是改变资源利用方式,将社区的部分人口的生产生活通过不会对资源造成消耗性利用的方式(例如发展旅游业)解决,从而使这部分人本来占用的土地被替代节省出来。所以,最低限度的生态补偿实际上是对保护区社区超过环境承载力的居民(以下简称“过载人”)的补助资金。这样,就把对土地规模的计算转换到对人口经济数据的统计上,既便于利用已有数据,也便于衡量补偿资金使用效果。本质上,这是一种通过计算虚拟占用土地规模求得生态补偿下限标准的方法,可以简称为“虚拟地”(Virtualland,简称VL)计算方法——因为基础是外来的生态补偿资金,相当于以“虚拟”的形式购进了保护区社区的生产生活用地,这与“虚拟水”战略在原理上有相似性(13)。这儿的“虚拟地”是指在目前的生产生活结构下,保护区社区为了达到当前人均收入水平和生活质量而占用的土地面积。在确定过载人口数量后,人均的生态补偿资金可以按以下思路来确定:在补偿的起始阶段可以当前社区的人均收入作为人均补偿依据。这是因为过载人口在社区的发展条件下通过产生干扰获得了当前人均水平的收入,要控制其负外部性,必须给予与这种机会成本相当的补偿资金。3.3计算“虚拟地方”的步骤3.3.1确定保护区内的适宜人口“虚拟地”计算方法的第一步是计算保护区社区的过载人口,而影响保护区社区生态适度人口的因素众多,如图2所示。3.3.2生态痕迹的计算确定保护区社区的生态适度人口,可以根据我国保护区社区的经济运行状况,将加拿大生态经济学家威廉姆(William)和威克内格尔(Wackernagel)首创的生态足迹分析法调整后计算得出。由于本文的研究目的是计量保护区社区过载人口的负外部性,因此在应用时做以下调整:(1)主要通过收入项目而非消费项目来计算人均土地占用保护区社区对保护区的干扰是由获得现金收入以及维持生计必需的非交易生活资料的生产活动带来的,因此主要通过收入项目而非消费项目来计算人均土地占用,既能更完整地反映干扰,也便于获得数据及其动态变化情况,同时解决了生态足迹计算方法属于静态研究的弊端。根据“虚拟地”概念,应该将各种项目的现金收入以及非交易生活资料换算为当地自然条件和产业结构下的土地面积。这样,不仅便于解决非交易生活资料不好定价的问题,从总量上把握社区居民的全部干扰,也便于计量生态补偿资金的实际使用效果。如果生态补偿资金能够持续转换成为更多的生产用地(14),就会更有助于缩小社区居民的用地规模,从而减小干扰。另外,可以通过计算定量地了解造成干扰最大的项目,从而确定补偿资金的优先使用顺序和使用数量。一般情况下,森林类和野生动植物类保护区社区主要的产业是农林牧业,因此占用的“虚拟地”最终可归结到林地(包括山坡草甸)和耕地两大类。需要注意的是,由于近年来有相当数量的保护区社区居民外出打工,在计算收入时应将这部分收入除去不计。(2)应该根据“超标”情况确定不同类别的土地进行加和时的权重自然保护区总体规划中一般都对分类使用土地有明确的规定,但相对目前的实际用地状况来说,按规划用地还只是一个“理想值”,同时也是一个达到管护要求必需的土地分类利用的“标准值”。同时,保护区社区通常产业结构特征明显——“靠山吃山、靠水吃水”,即产业结构、非交易生活资料使用情况都与资源状况高度相关,每个居民的土地占用中基本都有一个比例较为固定的各类土地的搭配关系。这两个特点要求在确定不同类的土地进行加和时的权重不能照搬“生态足迹”计算方法中“根据各消费项目在人均支出中所占比重确定”,而是可以从社区总体上的土地超标倍数来确定——如果这类土地在社区层面上的总体占用超过规划值最大,显然其权数应该更高,这样才能更准确地反映因为该类土地超出规划占用带来的干扰程度以及社区目前总体上的生产结构和消费结构。这样的改进可以更准确地反映由于该类土地超出保护区土地利用规划占用带来的干扰程度、社区的生产结构和消费结构及其动态变化情况。3.3.3“虚拟地”权重的确定考虑上述因素后,“虚拟地”计算应该按照以下步骤进行(以下均以“a”为计算周期,以“hm2”为土地面积计量单位):第一步,统计社区居民的总收入Yi、人均收入yi及对应的收入结构以及非交易生活资料的消费状况。第二步,计算社区总体上的为了获得现金收入和非交易生活资料占用的各类生产用地面积VLi:(1)通过对现金收入来源的考察确定各类收入来源相应的生产用地面积;(2)利用单位土地面积生产力的经验公式并经过修正,将非交易生活资料折算为当地条件(包括自然条件和产业结构)下生产用地的面积。设社区获得第i项现金收入(或非交易生活资料)需要占用的土地面积为VLi,其计算公式为:VLi=Ci/Ri(6)其中Ci为获得第i项现金收入所对应的物质量(kg),Ri为第i项物品相应的生产用地的年平均生产力(kg/hm2)。第三步,计算社区居民的总“虚拟地”VL:(1)就某个社区总体上的生产用地状况和资源约束状况确定不同类生产用地加和时的权重系数γ。确定时按照以下办法:以保护区及周边社区土地规划中第i类用地(表示为Li)的面积为基准值,而社区实际占用的相应类别的“虚拟地”面积与其的比值即为权数γi(即γi=VLi/Li),即该类用地社区的“虚拟地”超标越大,其在总虚拟地中的权重就越大。(2)计算社区居民占用的总“虚拟地”VL:VL=Σ(γi×VLi)/Σγi(7)第四步,计算“虚拟地”赤字(或“虚拟地”盈余)ΔVL。将保护区和周边社区的各类规划生产用地加权加和的总面积(即各类规划用地面积同样按照计算“虚拟地”时的权数加权加和)与总“虚拟地”进行比较,差值即为“虚拟地”盈余或赤字。ΔVL=VL-Σ(γi×Li)/Σγi(8)其中,Li为保护区及周边社区土地利用规划确定的第i类土地面积。第五步,根据“虚拟地”赤字的数量,可以确定周边社区的过载人口ΔN:(1)按照保护区及周边社区土地利用规划确定社区的人均理想“虚拟地”占用vl:vl=Σ(γi×Li)/Σγi/Ν(9)其中,N为社区现有人口数量。(2)ΔN=ΔVL/vl(10)简化后的过载人口计算公式:ΔΝ=[Σ(γi×VLi)/Σ(γi×Li)-1]×Ν(11)第六步,根据过载人口的数量确定生态补偿金的数量。过载人口在社区平均水平的收入总和就应为社区应该获得的最低生态补偿资金EC:EC=ΔΝ×yi=[Σ(γi×VLi)/Σ(γi×Li)-1]×Ν×yi(12)根据式(12)计算得出的EC忽略了过载人口因为需要消费非交易生活资料而产生的补偿要求。这是因为非交易生活资料不易准确定价,但这部分消费品的价值较低且人均消费量基本固定,如果确有核算必要也可以因地制宜地集中划价,然后再汇总到生态补偿资金中。3.4“虚拟地”概念不一定准确性本文的研究基于森林类以及野生动物、野生植物类保护区周边社区,湿地类、草原类、荒漠类保护区的周边社区及其产业结构、干扰情况与前三者有所区别,用“虚拟地”概念来计量干扰不一定准确。但考虑到我国的保护区中前三者的数量比例超过80%,因此“虚拟地”计算方法的适用面还是相当广的。3.4.1“虚拟地”的概念构成生态足迹计算方法是一种基于静态指标的方法,在计算时假定人口、技术、物质消费水平都是不变的,因此得出的结论无法反映未来的趋势。本文提出的“虚拟地”计算方法由于以人均收入及其对应的产业结构为计算依据,相对来说便于从现有官方统计数据中了解其动态变化。社区的人均收入、结构和人均非交易生活资料的消费数量是计算社区总“虚拟地”的关键。现有的统计口径可以查到社区的人均可支配收入,但收入结构则需要通过调查获得。3.4.2植物净初级生产力的计算目前,通常利用经验公式计算的净初级生产力和抽样调查获得的数据来共同度量选定区域单位土地面积的粮食、树木或其它作物的产量。净初级生产力是指单位时间、单位土地面积内植被重量的增加量。对于森林、草原类型的保护区,热量、水分是植物生长量的主要约束,这种情况下常用于计算植物净初级生产力的公式是列兹(Lieth)提出的植物气候生产力经验公式:r1=30001+e1.315-0.119t；r2=3000(1-e-0.000664p)；r=Μin(r1,r2)(13)式中:r1为依据年平均气温t(℃)估算的热量生产力[g/(m2·a)],r2为依据年降水量p(mm)估算的水分生产力[g/(m2·a)]。按李比希(Liebig)限制定律,取植物净生产力r1、r2两者中较小的一个为计算的生物生产量。这种根据净初级生产力算出的单位面积的植被重量与实际情况有较大差异,耕地、林地均是如此。这是因为粮食产量仅仅是占植株重量小部分的可用部分,例如小麦进入粮食统计的麦粒仅仅占整个植株重量的10%～20%。不过,保护区周边社区的作物品种单一且品种更新慢,通过调查容易确定这种换算系数;而林地则由于乡土树种的生长效率远低于草地,也需要通过系数换算。4标准的实践应用“虚拟地”计算方法确定自然保护区的生态补偿最低标准需要在现实中应用才能评价其可行性。为此,以实施生态补偿具有典型性且数据比较齐全的福建武夷山保护区(森林生态系统类型)作为案例进行研究。4.1扩大试点范围,强化生态价值武夷山自然保护区内有武夷山市星村镇桐木村和建阳市黄坑镇坳头村、大坡村3个行政村,户籍人口1927人,粮食、蔬菜及能源需求基本自给,但基本没有形成产业,保护区社区居民的主要产业是毛竹、茶叶种植和加工,产业规模较大,且基本是社区全民参与。以自然保护区内的坳头村调查数据为例,茶叶和毛竹两项收入就约占总收入的92%。但是,原住民传统的生产生活方式和脱贫致富、改善生活质量的要求与自然保护区的保护管理一直存在矛盾,甚至因此发生过多次百人以上规模的群体性事件。武夷山自然保护区的集体林比例高,社区人数多,且相关产业较有规模,具有南方森林生态系统类型自然保护区的共性特征,而这一类自然保护区正是生态价值重要但目前保护区社区干扰最大的类型。从保护区生态补偿的初衷和“虚拟地”计算方法的数据要求来看,将武夷山自然保护区作为保护区生态补偿研究的案例点兼具典型性与代表性。而且,由于多年来管理体系运转较好,武夷山保护区社区的经济社会发展状况有较好的统计数据记录,武夷山自然保护区比较理想的土地利用状况也在《福建武夷山国家级自然保护区总体规划(2001—2010年)》(以下简称《武夷山规划》)得以反映。4.2根据“虚拟区域”计算方法，制定保护区社区的生态补偿标准4.2.1居民收益的分配2008年,保护区社区村民年人均收入9000元,其中毛竹、茶叶是区内村民经济收入的主要来源:生产经营毛竹年产值1000余万元,茶叶年产值1000余万元。调查资料显示,这两项收入占到社区居民总收入的近90%。2008年后,社区内的正山小种红茶大幅涨价,茶叶产量也略有增长,社区居民的收入也大幅增长,这两项收入占社区居民总收入接近95%,而各项以产业扶持为名义的、客观上起到生态补偿作用的项目资金也基本投入到这两项产业中,因此仅用这两项产业情况就足以反映社区的产业结构变化情况。调查获知,当地居民收入构成中红茶和毛竹占绝大部分(以坳头村调查数据为例,这两项收入约占被调查者总收入的92%),且这种比例还在提高,粮食种植、旅游业和林副业收入在区内居民总收入中所占比重极少(15)。也就是说,对于案例分析所选取的保护区社区来说,主要的产业是以毛竹、茶叶种植等为基础的产业(且多数居民限于第一产业范畴),主要的能源由电网供电及毛竹的下脚料提供,因此占用的“虚拟地”最终可归结到林地和耕地两大类上。如前所述,从数据需求角度来说,“虚拟地”方法应用的难点在于确定社区的收入结构和社区生产用地的生产力,需要计算“非交易生活资料”占用土地的面积,并从年收入中扣除能源成本等,通常包括粮食、燃料、建材等社区居民为维持基本生活自行生产、自行消费的物品。但是,根据现行的自然保护法规,武夷山自然保护区内的林木资源严禁采伐,社区居民基本不使用薪柴而代之以电力,建筑用材更少,因此只考虑粮食、蔬菜种植,从收入中扣除购买马尾松等烘干茶叶的成本、电费支出等。首先,从“虚拟地”算法的要求来看,调查结果的误差可以忽略:虚拟地的计算是对社区的总体测算。尽管对各家各户的收入及其来源的调查有误差,但由于社区总的茶叶、毛竹销售量和产值的确定性较高,因此这种误差可以相互抵消,并且尽管各家在产业链上的分工不同,但这些环节的收入都为村民共享,所以从各村总生产占地面积和平均收入来推算平均收入的来源构成具有合理性。其次,考虑到社区居民的基本生活需求,对于武夷山这样地处偏僻、交通不便的地方,必须设定必不可少的自给自足的消费底限。从武夷山保护区社区的消费结构可以看出,虽然耕地的生产力低,但却是必不可少的,否则不仅组织粮食运输成本高昂,富余的劳动力也不好安置。因此,根据补充调查的平均数据计算粮食、蔬菜占用土地面积的情况。武夷山保护区社区居民的能源主要为电力和毛竹边角料(替代传统的薪柴)。另外,由于该地区的红茶产业发展迅速,居民需要从自然保护区外购买马尾松烘干茶叶,这是一笔不小的开支。因此,需要根据补充调查的资料从社区居民收入中扣减上述生产生活成本。在上述分析的基础上,因为3个行政村的原有耕地大都被用于种植茶树,因此“非交易生活资料消费”主要是粮食、蔬菜。4.2.2保护区社区的虚拟区域利用率计算(1)水稻植株重量根据补充调查资料,2008年该地区农村居民人均粮食消费量为247kg,保护区社区3个行政村共有1927人,计算可得一年粮食消费量为247×1927=47.5969×104kg。但还需考虑粮食产量与植株重量的比例换算问题:收获物(稻米)重量占植株总重量比例约为21%,即为换算系数。因此,保护区社区居民一年消费的大米对应的水稻植株重量约为:47.5969×104÷21%=226.6519×104kg。根据武夷山自然保护区的年平均气温和降水量的相关数据,t=17.9,p=1898,代入式(13)计算得到:r1=2079.59g/(m2·a),r2=2149.27g/(m2·a),r=r1=2079.59g/(m2·a)。由此可得到,该区域所需的粮食种植占用的耕地为226.6519×104÷2.079=109.019675×104m2≈109.02hm2。(2)蔬菜生产产出量根据补充调查资料,2008年该地区农村居民人均蔬菜消费量约为125kg,计算可得3个村居民蔬菜消费(仅计算种植量最大且日常消费量最大的十字花科蔬菜)总量为125×1927=24.0875×104kg。参照武夷山市的统计资料,2008年蔬菜平均单产约为15900kg/hm2(限于十字花科蔬菜)。因此,蔬菜种植占用土地面积为:24.0875×104÷15900=15.15hm2。(3)实电及毛竹边角料第一,根据补充调查资料,2008年该地区人均年用电量达800kW·h,电费征收标准为0.588元/kW·h。由此计算得到该地区居民年用电总量为800×1927=154.16×104kW·h,电费支出约为90.6461×104元。第二,根据补充调查资料,自然保护区居民每人每年使用毛竹边角料作为燃料,大约折合为10根毛竹。按照“每hm2每年产1200根大毛竹”的生长现状保守折算,每人每年使用的毛竹边角料占用土地面积为0.008333hm2。则3个行政村共计使用的毛竹边角料占用土地面积为0.008333×1927=16.06hm2。(4)从产茶产量和产茶面积计算来算近年来,社区的红茶产业发展较快,根据桐木村的茶叶种植情况(全村种茶面积333.33hm2左右,产量达到160t),换算得单产茶叶480kg/hm2,3个村茶叶种植面积443.333hm2,共计产茶21.28×104kg。根据补充调查资料,每烘焙50kg干毛茶耗材0.12m3,按此推算要烧掉薪材510.72m3。而调查显示,烘烤所用的木材主要是从自然保护区外买进的马尾松,价格为800元/m3,因此3个