黄土高原区退耕还林政策生态效率评价与提升路径

Document NO.1 of the central government in 2014 points out that China will restart Sloping Land Conversion Program (SLCP) after more than 6 years' breaking off. The SLCP is known as a policy with "participants asking for money and governments asking for vegetation cover". In order to perfect this new round SLCP, it is necessary to evaluate the ecological efficiency of the early SLCP objectively and precisely. This project will use land use/cover change acquired from remote-sensing image processing as the measurement index of the ecological effect of the SLCP. The joint impact of the SLCP, nature, society and economy on ecological effect will be built using structural equation modeling (SEM) to identify the influence mechanism of the SLCP and such isolate the ecological effect of the SLCP. Then a multilevel model with the form of Cobb-Douglas production function will be developed to measure the ecological efficiency of the SLCP, with ecological effect (land use/cover change) as the output indicator as well as financial expenditure of the SLCP and other indicators selected from the SEM analysis as input variables. On that basis, the input slacks of non-efficient decision-making units would be solved by multiple input multiple output data envelopment analysis, and such effective path to promote the ecological efficiency of the SLCP will be put forward.

2014年中央1号文件指出，我国将重启中断6年多的退耕还林还草工程，退耕还林是"群众要票子，政府要被子"的生态政策。为完善新一轮退耕还林政策，有必要对前期退耕还林政策生态效率进行客观准确评价。本项目以遥感影像处理得到的土地植被覆盖变化作为退耕还林政策生态效果测度指标；采用结构方程方法，构建退耕还林政策与自然、社会、经济共同作用的生态效果驱动机制模型，识别退耕还林政策对区域生态效果影响机理，有效分离出退耕还林政策的生态效果；用生态效果（土地植被覆盖变化）作为产出指标，以退耕还林财政支出及结构方程筛选出的其他驱动因子作为投入变量，构建Cobb-Douglas生产函数，用多层模型准确测定退耕还林政策生态效率；在此基础上，运用多投入多产出数据包络分析方法，求解非有效决策单元投入冗余，提出提升退耕还林政策生态效率的有效路径。

本项目以利用3S技术得到的生态环境指标作为退耕还林政策生态效果测度指标；采用SEM探索退耕还林政策对区域生态效果影响机理。其次，以渭河流域为例，运用Bootstrap-DEA模型计算2000-2015年渭河流域陕西段39个县区水土流失治理效率值，并且运用地理加权回归模型分析水土流失治理效率的时空演化特征及其影响因素。最后，以黄土高原区的7个省份为研究对象，从退耕还林工程的成本、生态效益两方面构建退耕还林优先区综合评价指标体系，采用 GRA-TOPSIS 方法对省份资金使用效率进行优先排序；并且以渭河流域为例，利用SWAT模型对退耕还林生态政策进行模拟。主要结论如下：（1）退耕还林工程引起了黄土高原土地利用方式与结构、植被覆盖的广度与深度，有效地增加黄土高原区域的生态系统服务价值、提高了区域生态承载力，并且对于控制水土流失起到重要地、积极地作用。（2）微观层面上，驱动农户参与生态修复工程的因素并非一成不变，而是既有持续作用的因素，例如转换成本；又有随时期不同而动态演化的因素，比如前期的补贴差值、后期的收入差值。区域层面，自然因素、经济因素和政策因素均对是植被恢复产生一定的影响。（3）以渭河流域为例，2000-2015年研究区水土流失治理效率从0.263增至0.365，虽然进入高效率区的县域数量呈增加态势，整体效率值仍处较低水平，且各县区治理效率差异较大；经济发展与农业生产对治理效率有正向的促进作用，自然因素影响较弱，退耕还林工程和水土保持工程对于改善渭河流域水土流失环境起到积极作用。（4）SWAT模拟结果显示，在 10°的坡度上退耕还林效果具有最大化的生态效益边际（效率）；所需的退耕还林面积比例占流域面积的比例并不高，仅为总耕地面积的 0.7%；且执行该方案时不应在坡耕地15°以上停止，而是直接全部退耕10°以上的坡耕地。通过资金使用的生态效率比较，甘肃、宁夏、山西、内蒙古、青海、河南、陕西等省份为新一轮退耕还林优先区以及工程资金分配选择。