基于能值理论的环洞庭湖区农业生态系统绿色GDP核算研究

朱玉林，李明杰，王茂溪，龙雨孜

（中南林业科技大学 经济学院，湖南 长沙 410004）＊

一、引 言

随着经济的不断发展，自然资源变得越来越稀缺，生态环境日趋恶化，传统GDP逐渐显露出许多缺陷。这主要是因为传统GDP的核算是以货币为计算依据，而货币价值是建立在社会必要劳动时间基础上的［1］，它只计量了人类在利用资源的过程中人类所付出的劳务量这部分价值，而没有计量自然资源、环境本身所存在的价值和它们对人类的贡献，将资源和环境作为人类经济活动的“外生变量”，这显然低估了经济过程的投入价值，其结果就造成了高估当期经济生产过程的新创造出的价值，从而导致GDP核算的失真［2］。利用能值理论核算的绿色GDP（以下简称能值绿色GDP），将自然资源与环境因素作为“内生变量”，在现有国民经济核算方法基础上，将经济活动中自然资源的耗减成本和环境污染代价予以扣除［3，4］，因此它不仅能够反映经济的增长水平，而且符合“资源节约、环境友好”型社会对经济指标的计量要求，更能体现可持续发展的思想。国外目前关于绿色GDP核算方法有多种，对农业生态系统绿色GDP的核算所进行的相关研究很少，各国在计算时所采用的方法都不尽相同，在对自然资源消耗和对环境资源损耗的计算在其方法上也还处于一个探索的阶段。国内有学者用能值理论进行绿色GDP核算，如郭啸远（2010），耿勇、陈超（2007），康文星、邹金伶（2010），张婧婧，宋胜帮（2009）对区域农业生态系统进行过绿色GDP的核算研究［5－7］，下面试图以能值理论为基础，建立基于能值理论的农业生态系统绿色GDP的核算模式，并对2009年湖南环洞庭湖区农业生态系统绿色GDP进行核算。

二、环洞庭湖区概况与能值绿色GDP核算方法

洞庭湖区位于湖南省北部，涉及常德、益阳、岳阳三个地市。从理论上说，环洞庭湖区应当只包括与洞庭湖相邻的滨湖堤垸地区，以及直接受洞庭湖影响需要堤垸保护的洞庭湖其它平原地区。本课题所指环洞庭湖区依据的是王克英主编的《洞庭湖治理开发》一书对洞庭湖区的界定“洞庭湖区范围包括滨湖堤区及‘四水’尾闾受堤垸保护地区。”根据这一界定，岳阳、常德、益阳三市除平江县、石门县、桃江县、安化县外，其余24个市、区都属于洞庭湖区，面积3.2万平方公里，占三市总面积的71.11%。该区域以洞庭湖平原为主体，区内光照丰富，雨水充沛，耕地面积广大，水域宽广，农业资源相当丰富，自古以来该区就是我国农业精华地带，是湖南省农业最为发达的地区之一，也是国家重要的粮食、棉花、淡水水产和生猪等农产品生产基地，素有“鱼米之乡”、“洞庭粮仓”的美誉。但在过去相当长的时期内，由于人为围垦、泥沙淤积和江湖关系变迁等的影响，湖泊生态环境演替频繁，生态环境和自然资源质量呈下降趋势。

能值理论是著名生态学家 H.T.Odum于20世纪70年代创立的，它以能值为基准，把生态经济系统中不同种类、不可比较的能量通过能值转化率转换成同一标准的太阳能值来衡量系统中各种生态流（包括能物流、货币流、人口流和信息流等），从而定量评价和分析生态系统生态经济效益的方法［5，6］，将物质或能量转化为太阳能值的基本表达式为：M＝τ×B，该式中，M 为太阳能值（单位为sej），τ为太阳能值转换率（单位为sej／单位），B为物质或能量流量（单位为g或J）［8，9］，洞庭湖平原区农业绿色GDP的具体核算方法介绍如下：

（一）原始数据的获取和计算方法。

本文的原始数据主要来源于湖南省农村经济统计年鉴（2010）、湖南省年鉴（2010）、湖南省统计年鉴（2010）、中国统计年鉴 （2010）、中国农村统计年（2010）鉴及湖南统计信息网等。能量转换系数和能值转换率大部分参考蓝盛芳等主编的《生态经济系统能值分析》和闻大中等主编的《农业生态系统的能量分析、能量生态——理论、方法与实践》，少部分是笔者通过《农业技术经济手册》计算整理而成［10－13］。

（二）主要核算步骤

（1）通过调查、测定、计算和文献搜索，收集湖南洞庭湖平原区常德、益阳、岳阳等三个地市的各种气象数据、投入农业系统的物质和能量数据等，获得农业生态系统中有关自然环境、经济状况等的基本资料。

（2）绘制能量系统图：应用 H.T.Odum的“能量系统语言”图例，绘制能量系统图，依据收集到的资料，形成包括系统主要组分及相互关系的系统图解，借此可以明确系统的基本结构，系统内外的相互关系和主要生态流的方向。图1是农业生态系统能量系统图。

图1 农业生态系统能量系统图

（3）根据所获取的数据和相关计算公式（见公式1～7），计算各种来源的能值投入和不同的能值产出，并按照不同类别的资源分别进行归类，进而编制系统能值分析表。本文所得出的能值分析表包括项目有：能量数据、太阳能值转换率、太阳能值、能值－货币价值等6项，按不同类别的投入、产出进行了分类。

相关项目计算公式如下：

太阳光能、风能、雨水化学能、雨水势能、地球旋转能和净表土损失能的能值计算，见公式（1）～（6），其他投入物和产出物的能值计算见公式（7）。

式中：空气密度为1.29kg／m3，涡流扩散系数为12.95m2／s，风速梯度为3.93×10－3m／s。

式中：吉布斯自由能G为4.94×103J／kg，密度为1000kg／m3。

式中：密度为1000kg／m3，重力加速度为9.8 m／s2。

式中：热通量为1.45×106J／（m2·a）。

式中：侵蚀率为250g／（m2·a），流失土壤中有机质含量为3%，有机质能量为2.09×104J／g。如果是被成熟植被覆盖的地区，其表土层的土壤得失为0。

需要说明的是，在能值投入产出表中，种子的能量是以播种品种、播种面积和最终产量为依据计算所得，化肥、农药和有机肥则由其投入量乘以能值转换率直接得到。

（4）依据上述结果计算出湖南洞庭湖平原区农业生态系统中各种类别物质的太阳能值，从而计算出其能值－货币价值。其中“太阳能值”项等于“原始数据”项乘以“太阳能值转换率”项，“能值－货币价值”项等于“太阳能值”项除以“能值货币比率”。

（5）农业生态系统绿色GDP的核算。在农业生态系统传统GDP核算基础上对环境损失成本和资源耗减成本予以扣除，核算公式为：绿色GDP＝传统GDP－ΣERnr－ΣIAEnr－ΣW。其中ΣERnr为农业生态系统所消耗的不可更新环境资源的能值－货币价值，ΣIAEnr为农业生态系统所消耗的不可更新工业辅助能的能值－货币价值，ΣW为农业生态系统产生的废弃物的能值－货币价值。

三、湖南洞庭湖平原区农业生态系统绿色GDP的核算结果

根据收集和整理到的数据，按照能值绿色GDP的核算方法，得到2009年湖南洞庭湖平原区农业生态系统能值投入产出表，其中能值投入产出表包括投入部分和产业部分，其中投入部分的项目有：可更新环境资源投入、不可更新环境资源投入、可更新工业辅助能投入、不可更新工业辅助能投入、有机能投入五部分。由于篇幅未列出。

其中太阳能、风能、雨水势能、雨水化学能和地球旋转能等属于可更新的环境资源，在这些资源的使用过程中，农业生态系统可以对其进行自然恢复；而表土层损耗等则属于不可更新环境资源，其无法在短期内从农业生态系统中得到恢复和补充。为了使表土层资源损耗得到有效的补偿，必须从农业生态系统传统GDP中拿出一部分资金进行治理。2009年该区域农业生态系统所消耗的不可更新环境资源的太阳能值为：3.71E＋20sej，其相应的能值－货币价值为：6.80E＋08元，这就是2009年该区域在农业生产过程中所消耗的环境资源的价值，而这部分价值必须从农业生态系统传统GDP中拿出一部分资金进行补偿才能维持该系统的可持续发展，因此，在核算绿色GDP时予以扣除。

2009年该区域农业生态系统所消耗的不可更新工业辅助能的太阳能值为1.68E＋22sej，其相应的能值货币价值为：3.07E＋10元。与所消耗的不可更新环境资源的能值－货币价值相比，该区域农业生态系统所消耗的不可更新工业辅助能在整个农业生态系统中所占的比重是较大的。且在不可更新工业辅助能（电力、化肥、农膜、农药、柴油、农用机械等）中，化肥所占的比重是最大的，达到了74.61%，其次为农用机械，但仅为16.81%；而农膜、农药、农用柴油、火电等在该区域生态系统所消耗的不可更新工业辅助能中所占的比重很小。这表明，该区域农业生态系统主要依靠投入过多的化肥、农用机械等发展起来的，而化肥、农用机械属于不可更新资源，化肥的过量使用可能会造成土壤板结，使土壤中的矿物质、有机物、水分、微生物等遭到破坏和丧失，并且对生态环境也会造成一定的污染，所以在计算绿色GDP时应将这一部分所消耗不可更新工业辅助能的价值予以扣除。

值得说明的是，农业生态系统所排放的废弃物一般为人、畜的粪、尿及其他有机物垃圾，而这些废弃物基本上可作为农田、耕地和林地的有机肥料，在生态系统中能实现循环利用，不会造成环境资源的耗减，故在核算绿色GDP的过程中，这一部分价值对其传统GDP的影响可以忽略。

通过数据查找，2009年该区域农业生态系统传统GDP的数值为491.60亿元（该数据由2009年岳阳、常德、益阳三市除平江县、石门县、桃江县、安化县外的24个市、区的第一产业数据加总而成），扣除不可更新环境资源的能值货币价值6.80E＋08元和不可更新工业辅助能的能值货币价值3.07E＋10元，结果为177.61亿元，这就是扣除环境损失成本和资源耗减成本后，该区域农业生态系统绿色GDP的数值，占传统GDP的比重仅为36.13%。

可计算该系统的衡量系统产出对经济贡献大小和系统生产效率的指标净能值产出率（总产出能值与辅助能值的比）是3.24，说明系统的农业生产效率却是比较高的，这是因为系统投入了比重相对较高的不可更新资源能值，一方面化肥投入比重大，另一方面由于主要是平原区，机械化程度也相对较高造成的。

四、结论及相关政策建议

洞庭湖平原区农业生态系统生产效率相对较高，但该系统绿色GDP占传统GDP的比重却不高，这在一定程度上反映出该系统农业还是处于高投入，高能耗的生产阶段，尤其具有明显的化肥农业特征，可持续发展水平相对不高。

1.进一步转变理念。树立经济发展要走可持续发展、生态优先的理念，要积极倡导资源节约，资源循环利用。

2.积极开拓生态农业。环洞庭湖区的农业资源十分丰富，油菜、柑桔、茶叶、竹木的发展已初具规模，可积极开发生态农业，如水稻农田轮作、积极投入沼气池的使用，沼液喂牲口和食用菌的种植，增强资源、能源的利用率，减少资源的消耗和废弃物的排放；

3.改善农业投入结构。用可更新的有机能替代不可更新的工业辅助能，提高投入能值的可更新比。洞庭湖的水资源丰富，该区域的水力开发有极大的潜力。水力发电属清洁、可更新的能源，并且污染少可积极替代火力发电，可减少煤炭等不可更新资源的使用量，同时可减少燃煤所排放的二氧化碳、二氧化硫和粉尘颗粒等废弃物。再比如，用有机肥替代化肥，提高有机农业比重，从而增加绿色GDP值。

［1］Odum HT.Ecology and Economy：Emergy Analysis and Public Policy［R］.Austin，USA：Texas Policy Research Project Report Number 78，1987.

［2］颜日初，马崇明.论国民经济核算体系与现代化标准［J］.统计与决策，2003，（4）：6－7.

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