齐拓野

（宁夏大学 生态环境学院，宁夏 银川 750021）

彭阳县地处宁夏南部山区，属于国家划定的集中连片贫困地区，生态脆弱，经济欠发达[1-2]。为推动生态文明建设，实现经济可持续发展，国家自2000年起在彭阳县实施退耕还林还草工程[3-4]。草地建设是退耕还林还草工程的重要内容，本研究运用能值理论对退耕还草地的效益进行研究，旨在对工程实施情况进行评估，同时为后续工程提出建议。

1 研究区概况

彭阳县是宁夏固原市的下辖县，地处宁夏南缘，介于北纬35°29'～35°49'、东经116°51'～117°13'，总面积2 533 km2。县内北部为典型的黄土丘陵地形，中部为河谷地形，南部为山区,气候类型为温带半干旱大陆性季风气候，近20年年均降雨量均低于600 mm，年平均气温均在10℃以下[5-8]。在退耕还林还草工程实施前，草原植被受到严重破坏，草地生态系统承载力一直处于较低水平，工程实施后这一状况有所改善[9-12]。

2 退耕还草地投入产出能值

2.1 数据来源说明

本研究中气象原始数据来源于彭阳县气象观测站的实测数据，土壤侵蚀原始数据来源于彭阳县王洼水土保持试验站，表土中有机质能量、空气密度、苜蓿干质量为作者实测值，人力及畜力的投入情况来源于农户调查数据，其他数据来源于彭阳县相关政府部门在退耕还林还草工程实施过程中的实时监查数据。

2.2 计算方法

本研究应用Howard Thomas Odum提出的能值理论对彭阳县2011—2019年退耕还草地进行计算分析，将退耕还草地建设过程中所有的投入和产出转换为太阳能焦耳（计量单位为sej）[13-14]。计算中涉及的能值转换率均采用9.44E+24（sej/a）的全球能值基准；能量折算系数取自《农业技术经济手册》及马文静、李瑞平、宿婷、林慧龙等学者的研究结果[15-19]；为与林地区分，研究中提到的草地不包括柠条、沙棘等植物。

2.3 彭阳县退耕还草地能值投入

依据彭阳县退耕还草地的建设情况，其能值投入项包括可更新环境资源能、不可更新环境资源能、不可更新工业辅助能、可更新的有机能四项，计算结果如表1所示。

表1 彭阳县2011—2019年退耕还草地能值投入（sej/a)

因各项数值有较大数量级差，小计数值统一保留至科学记数小数点后2位，总计数值统一保留至科学记数小数点后6位。

2.4 彭阳县退耕还草地能值产出

在彭阳县退耕还草建设中，以封山育草、以畜调草为主，草地的能值产出只有紫花苜蓿一项，具体情况如表2所示。

表2 彭阳县2011-2019年退耕还草地能值产出(sej/a)

3 能值指标分析

3.1 能值产投比

能值产投比是系统合计产出能值与合计投入能值的比值，是评价生态系统效益的最直观指标。对于一个系统而言，能值产投比可以直接反映出能值成本与收益之间的关系。与社会经济系统中的产投比分析类似，能值产投比越高，意味着退耕还草地效益越好。本研究计算并分析了彭阳县退耕还草地2011—2019年的能值产投比及变化趋势（表3，图1）。

由表3和图1可知，能值产投比呈现出先增长再下降后增长的趋势，这表明在2011—2019年期间，彭阳县退耕还草地效益总体向好，但在2013—2017年间出现了负增长，数值变化不大，根据生态系统发展规律，这一波动属正常现象。

图1 彭阳县退耕还草地2011—2019年能值产投比变化趋势

表3 彭阳县退耕还草地2011-2019年能值产投比

3.2 环境负载率

环境负载率表示生态系统发展过程中对环境造成压力的大小，即系统不可更新能源能值总投入与可更新能源能值总投入的比值。对于退耕还草地而言，这一指标至关重要，因为彭阳县地处黄土丘陵区，在这样的地质条件下构建或恢复草地生态系统面临诸多挑战，环境负载率过高或过低都不利于退耕还草地建设。本研究计算了彭阳县退耕还草地2011—2019年的环境负载率（表4）。

由表4可知，彭阳县退耕还草地的环境负载率在2011—2019年间变化不大且数值普遍较小，这表明在2011—2019年期间，彭阳县退耕还草地对环境造成的压力低，退耕还草建设过慢，未来仍有较大的开发建设空间。

表4 彭阳县退耕还草地2011—2019年环境负载率

3.3 不可更新工业辅助能值/总投入能值

彭阳县退耕还草地的不可更新工业辅助能包含汽油和农机两类能值投入，这些能值投入在总投入能值中的占比反映出彭阳县在退耕还草过程中的机械化程度。比值越大，说明机械化程度越高；比值越小，说明机械化程度越低。本研究计算并分析了彭阳县退耕还草地2011—2019年不可更新工业辅助能值占总投入能值的比例（表5）。

由表5可知，不可更新工业辅助能值占总投入能值的比例呈现出先增加后降低再增加的趋势，但数值普遍较小，这表明在2011—2019年期间，彭阳县退耕还草的机械化程度低，草地建设投入的机械设备不足，与林业建设相比，对草地建设的重视程度不够。

表5 彭阳县退耕还草地2011—2019年不可更新工业辅助能值与总投入能值比值

4 结论

通过对彭阳县2011—2019年的退耕还草地进行能值计算及能值指标分析，本研究得出如下结论：

1）在2011—2019年期间，彭阳县退耕还草地效益总体向好，但在2013—2017年间出现了负增长，但数值变化不大，属正常现象。

2）彭阳县退耕还草地的环境负载率偏低，退耕还草建设过慢，未来仍有较大的开发建设空间。

3）彭阳县退耕还草的机械化程度低，草地建设投入的机械设备不足，与林业建设相比，对草地建设的重视程度不够。