农田生态盈亏空间差异与跨区域均衡机制(2)

　　农田作为所有生物生产性土地中生产力最高的、向人类提供生物量最多的生态系统[10]，农田生态足迹根据用来生产人类消费的食品和纤维、牲畜饲料、油料作物和橡胶所要求的土地面积计算得出。一般计算公式为：
　　EF=N×ef=N×∑（αai）=N×∑α（ci/pi）（1）
　　其中，EF为区域总生态足迹；N为人口数；ef为人均生态足迹；α为均衡因子；ai为人均i种消费项目折算的生态生产性面积；i为消费项目类型；pi为i种消费品的平均生产能力；ci为i种消费品的人均年消费量。
　　2.1.2农田生态承载力模型
　　生态承载力是指生态系统的自我维持、自我调节能力及资源环境的供容能力，计算方法是将区域内各类生物生产性土地面积乘以等量化因子及产量调整系数后，求和得到总生态承载力。对于农田生态系统而言，就是以区域农地面积乘以各转化系统得到区域农田生态承载力，一般的计算方法如公式（2）：
　　EC=N×ec=0.88×α×r×y（2）
　　其中，EC为区域总生态承载力；N为区域人口数；ec为（人均）生态承载力，即实际生态生产性土地面积（hm2/cap）；α为（人均）农田生态生产性土地面积；r为均衡因子；y为产量因子（区域产量与世界平均产量之比）；根据世界环境发展委员会报告，生态承载力计算时应扣除12%生态系统中生物多样性的保护面积。
　　2.1.3农田生态补偿类型区及优先级划分方法
　　生态足迹分析法从需求方面计算人类对于农田生态服务消费量的大小，生态承载力是从供给方面计算农田生态系统承载量的大小，通过测量某一特定区域人类在对农田生态服务的需求与自然所能提供的生态服务之间的差距，可以判定某一地区所属的农田生态补偿区类别，当EF>EC时，说明该区域农田处于生态赤字状态，即为农田生态补偿的支付区；当EF
　　进而是确定区域生态补偿的优先级的问题，针对我国当前生态补偿政策不健全不统一，补偿资金不充足等实际情况，根据不同地区对农田生态补偿需求的迫切程度，确立农田生态补偿的优先级对于缓解农地流失速度，保障国家粮食安全具有举足轻重的意义。以农田生态盈余/亏损程度确定生态补偿先后顺序成为最直观的想法。本文创新性的提出以某个区域的生态承载力与生态足迹的差值占生态承载力的比重为生态补偿优先级指数，具体表达如下：
　　Qi=ECi-EFi2ECi（3）
　　式中，Qi是区域i的农田生态补偿优先级，ECi表示区域i的农田生态承载力，EFi表示区域i的农田生态足迹。
　　当研究区的农田生态补偿优先级指数小于0时，优先级指数值越小，说明该区域的农田生态系统的亏损量越大，属于农田生态服务输入地区，应当率先支付农田生态补偿资金；当优先级指数大于0时，指数值越大说明该区域农田系统盈余量越大，向其他区域输出农田服务，应当率先支付农田生态补偿资金。
　　2.2数据来源
　　准确的数据来源是得出正确研究结论的基础。本文中计算武汉城市圈生态足迹和生态承载力涉及的生物能源、消费量和人口数据来自于《中国县市州经济社会统计年鉴2009》、《湖北农村统计年鉴2009》、《湖北统计年鉴2009》和《湖北物流年鉴2009》，其中，人口数则取各县、市、区年底总人口数，农田面积数据则来源于全国第二次土地大调查的数据。
　　另外本文将时间设定为2008年，是因为全国第二次土地大调查的农田面积是准确度较高的面积，从这个意义出发，本文的所有数据年限都设定为2008年。
　　3基于县级尺度的武汉城市圈农田生态补偿优先级划分根据式（3）中的计算方法，结合相关统计数据计算之后得到武汉城市圈48个县（市、区）的农田生态足迹、生态承载力、盈亏值、优先指数值以及补偿区优先级结果见表1。
　　由表1以农田生态足迹模型计算出来的结果可知，2008年武汉城市圈总生态足迹为858.26×104hm2/cap，生态承载力为755.54×104hm2/cap，总体上呈现出农田生态赤字的状态，赤字面积为102.72×104hm2/cap。
　　3.1武汉城市圈农田生态足迹分析
　　根据公式（1），结合武汉城市圈的数据，计算得到武汉城市圈48个县（市、区）的农田生态足迹的结果具体如图1所示。
　　3.2武汉城市圈农田生态承载力分析
　　根据公式（2），结合武汉城市圈的数据，计算得到武汉城市圈48个县（市、区）的农田生态承载力的结果具体如图2所示。
　　武汉城市圈农田生态承载力较大的县（占城市圈农田生态承载力的2%以上）共有26个，依照从大到小的顺序依次为仙桃市、麻城市、浠水县、蕲春县、黄梅县、潜江市、黄陂区、汉川市、新洲县、安陆市、应城市、武穴市、红安县、天门市、阳新县、孝昌县、江夏区、大冶市、云梦县、大悟县、孝南区、赤壁市、罗田县、通城县和团风县，合计占武汉城市圈总农田生态承载力的87.23%。