水库移民环境容量的内涵及计量问题
环境容量的概念随着全球人口、资源、环境问题的日益严重而提出。其最初是从环境对人类活动产出污染物的制约角度来讨论人与环境问题［2］，指在人类生存和自然生态环境不致受害的前提下，某一区域环境所能容纳的污染物的最大负荷量，其表征指标是区域社会经济活动所排放的污染物的种类和数量。随后环境容量逐渐演变到环境对生物种群规模的制约，即研究某一段时期一生物种群在一个生态区域中能够达到的最大规模，主要从温度、光、水、养分等因子或食物、空间等资源所构成的环境及生物种群的食性、行为、适应能力等特征来分析其生存合理规模。此后又进一步扩展到人类生存规模问题，即一定空间、时间条件下，从可持续发展角度研究环境对人口规模的制约。移民环境容量研究是借鉴环境容量的概念及其内涵的扩展而发展起来的。原华荣［3］首次提出了移民环境容量的概念，从西部资源开发角度，讨论西部能否移民以及移民环境容量问题。水库移民安置环境容量较早是由陈国阶［4］提出，他结合水利建设中的移民特征和存在的问题，提出要论证“移民迁入区的环境容量”;在研究三峡移民问题上，指出需要从土地环境和生态环境两个方面论证三峡工程移民安置环境容量［5］。
近几年，水库移民环境容量研究逐渐受到重视，其概念的内涵也在不断拓展和完善，张一军等［6］提出移民安置环境容量为一个区域在特定的时间跨度内，在保证自然生态向良性循环演变，并保持一定生活水平和环境质量的条件下，其经济所能供养和吸收的移民人口数量。确定移民环境容量，需要定性与定量分析相结合。定量分析建立在定性分析的基础上。首先建立移民安置区环境容量分析指标体系，确定移民安置区环境容量分析的可持续发展原则;然后根据移民安置需求确定典型年份，分析各指标在各年份的总量及其相应的移民生产期望达到的目标标准;构建计算模型，分析计算移民安置区环境容量的值，再减去移民安置区原有居民数量，即可得到移民安置区所能迁入的移民的最大数量。目前，关于水库移民环境容量的概念日趋统一，但具体到每一个区域如何客观、科学地计算还存在很大差异。其计算方法中考虑土地(尤其是耕地或牧草地)单一因素来衡量的较多，很少有综合考虑水库移民环境容量各影响要素来建立分析模型的。没有或不能全面衡量移民环境容量或无法计量各要素的制约条件，将导致环境容量的分析具有不确定性。
黄土高原区移民环境容量影响因素分析
尽管环境容量是一个区域的概念，但在人口等资源要素流动条件下，这个区域是一个开发的区域，因此一个地区的人口环境容量是由资源、经济发展水平、居民消费标准和开放程度等因素共同决定的。城市之所以能在狭小的面积上养育众多的人口并具有较高的生活水平，关键在于发达的经济和与周围乃至较远地区的交换。在计算环境容量时，必须从人口流动区域角度确定特定移民安置区，然后计算这一特定区域的移民环境容量。特定的环境所能够容纳的人口数量既取决于该区域的面积、生态环境状况、自然资源开发程度、经济水平、人口素质及物质、资金、技术的投入强度等因素，又与民族传统、文化习俗、道德观念、生活方式、环境意识等因素有关［7］。在构成移民环境容量的各个因素中，每个因素都起着重要的作用，但往往最差的因素将起到决定性作用或控制性作用，因此在分析某个区域的移民环境容量时，必须找出该区域的“关键短板”因素进行重点分析。黄土高原区域在自然条件的制约下，社会经济发展比较缓慢，产业结构不合理，农业、牧业占较大比例，劳动力非农就业规模较小，区域人民收入水平较低。在黄土高原区修建水库，进行移民安置，不仅面临着资源制约，而且面临着贫困和生态环境等问题。
1.主要影响因素黄土高原区移民环境容量影响因素
主要有:(1)耕地资源缺乏。该区域可利用面积小，受水资源和地貌制约，土地可开发利用率低，耕地资源匮乏。在一定经济、交通、市场、文化水平等条件下，黄土高原区水库移民安置环境容量的关键制约因素是耕地(含牧地)，土地的生产能力是确定环境容量规模的主要依据。(2)水资源短缺。黄土高原耕地、土地开发利用和生态环境改善均受制于水资源，水资源短缺是该区域环境容量小和农村经济水平低的主要因素。黄土高原区域水资源的主要特征是总量偏少且过境水量难以利用，降雨少且时空不均。水资源匮乏将制约耕地规模、耕地质量及土地产出能力，也直接影响水库移民安置点的选择。(3)生态环境脆弱。在黄土高原区进行水库移民安置活动，一方面土地淹没导致区域人口密度增加，另一方面，恶劣的环境因素制约了土地资源和其他开发，从而制约了水库移民环境容量。而且，在物质条件得到满足的条件下，人们的需求将升高到对环境和精神的需求，环境、经济和移民协调发展是水库移民安置的基本原则，是新形势下水库移民安置的客观要求，因此为了保障区域和谐、可持续发展，在计算移民环境容量时必须考虑生态环境因素。(4)社会因素制约。黄土高原区域以农牧业生产为主，经济水平不高，教育水平低，导致人口综合素质低，思想保守;交通、通讯等基础设施较差，导致人口流动缓慢;信息交流不畅或闭塞，导致人口劳动技能单一，非农就业能力低。这些因自然和经济条件而产生的社会后果，同样制约着水库移民环境容量。在环境容量分析计算时，必须考虑社会因素的制约，才能够计算出符合区域客观实际的环境容量规模。(5)经济落后，产业结构不合理。开放区域人口流动和劳动力转移是环境容量计算要考虑的因素之一，但黄土高原区域经济水平低，加之自然条件恶劣，尤其是水库移民区域为偏远地区，市场经济不发达，人口、商品流动相对封闭，使水库移民环境容量大大降低。尽管黄土高原区有一定的矿产资源，但矿产资源的开发，一方面受国家政策制约，很难直接受益于移民;另一方面人口文化水平和劳动技能的限制，使移民很难大规模在矿产资源开发企业就业。因此，在计算黄土高原区域人口环境容量时，一方面要考虑矿产资源开发因素，另一方面要考虑环境条件对移民在矿产资源开发中受益的制约。
2.移民环境容量影响因素拓展分析
对于黄土高原区域，水库移民环境容量受制于以上主要因素，但在人口、资金要素的流动和强度变化中，各要素对于环境容量的制约程度会变化，甚至会发生实质性转变，由制约转向拓展，从而扩大环境容量。水资源条件的改善会对土地开发和移民点选择及其他资源开发起到促进作用;人口素质提高可以促进劳动力就业途径的拓展，提高移民收入和促进区域经济发展;区域经济结构调整可以促进经济发展，并且增加就业岗位，为移民非农业安置提供机会;生态环境投入及土地利用的改善，不仅改善了环境，而且为农牧业结构调整创造了机会，提高土地质量和利用率，也可以拓展水库移民环境容量;消除贫困的战略，同样也带来就业机会。也就是说，环境容量是动态的，它将随着区域要素条件的改变，尤其是生产力水平的提高而提高，在确定水库移民环境容量时必须综合考虑各因素影响及各因素变化带来的正面和负面影响，从而科学计算水库移民环境容量。#p#分页标题#e#
黄土高原水库移民环境容量计算模型
移民安置环境容量计算实际上是在一定社会经济、技术和资源条件下，对区域人口环境容量进行计量，并与实际人口相比较得出可以最大限度安置人口的分析计算过程。
1.计算模型构建
根据以上黄土高原区域环境容量的定性分析，结合黄土高原矿产资源丰富、生态治理投入和扶贫投入不断增加的特征，将矿产资源开发、生态改善和扶贫开发项目可以吸纳的二、三产业劳动力也计算在内，来构建黄土高原水库移民环境容量计算模型。从一定区域、一定时期通过开发资源和二、三产业的总收益和一定时期的区域人民生活需求水平来计算一个区域的移民环境容量。既考虑以土地为基础的第一产业容量，又考虑资源开发和生态以及扶贫投入带来的二、三产业发展的容量，具体计算模型如下:P=B/R－P0(1)式中:P为移民环境容量，人;B为区域的总净收益，元/a，包括土地资源承载力范围内的总收益和二、三产业吸纳劳动力所支付的工资产生的收益，考虑到移民安置的稳定性需求，对于二、三产业收入乘以波动系数δ和δ'(δ为第二产业收入波动系数，δ'为第三产业收入波动系数)，根据区域市场经济和二、三产业发展状况由专家评判确定数值(1≥δ和δ'≥0);R为某个时期移民生活需求水平，元/(人•a)，这里分为温饱、小康两个水平进行计算;P0为该区域的现有人口，人。
2.第一产业收益计算
区域土地资源开发利用水平和农业的种植结构决定第一产业产出，衡量第一产业环境容量的关键为土地开发模式和水平。黄土高原区域不仅要考虑耕地开发，还要考虑生态环境治理，而土地资源的开发还受到水资源的制约。因此，第一产业产出计算要考虑土地资源(主要是耕地和牧草地)、水资源两大因素，在充分利用这两个资源的基础上，考虑生态需求，达到可持续发展。收益计算时考虑各种条件约束，使第一产业收益达到最大，即maxNB=∑aixi+∑ajβjyj+∑ckzk(2)式中:ai为第i种轮作方式下每公顷的平均净产值;xi为第i种轮作方式下的种植面积;aj为第j种牲畜生长周期的倒数;βj为第j种牲畜每头(只)的平均净产值;yj为第j种牲畜的饲养总数;ck为第k种林种生长期内每公顷平均净产值;zk为第k种林种的总种植面积。安置区粮食产量约束条件为∑fixi－∑sjyj≥D(3)式中:fi为第i种轮作方式下的粮食单产;sj为第j种牲畜生长周期内所需的饲料粮;D为除牲畜消费的饲料外，安置区所需的最低粮食消耗。安置区水量约束条件为T+∑qixi+∑ajpjyj+∑rkzk≤Qo(4)式中:qi为第i种轮作方式下作物灌溉定额;pj为第j种牲畜在生长周期内所需的饮水量;rk为第k种林种在生长周期内平均每单位面积灌溉水量;T为安置区移民生活用水最低需水量;Qo为可供安置区使用的总水资源量。饲料约束条件为∑rj'yj≤W(5)式中:rj'为第j种畜牧种类在生长周期内所需的饲料(非粮);W为安置区内生产的所有饲料量。可利用土地面积约束条件为∑xi≤λM(6)式中:M为可利用耕地的总面积;λ为复种指数。各种作物和果粮套种面积约束条件为Cio≤∑kxi≤Cil(7)式中:k为系数，若第i种轮作方式中含该品种时k=1，否则k=0;Cil、Cio分别为第i种轮作方式中该品种种植面积的上、下限，主要根据土地资源状况和市场状况等因素决定。某种类牲畜数量约束条件为Yjo≤yj≤Yjl(8)式中:Yjo、Yjl分别为第j种牲畜饲养数量的下限与上限值。劳动力约束条件为∑kixi+kjyj+kkzk≤E(9)式中:ki为第i种轮作方式下单位面积年用工数;kj为第j种畜牧品种在生长期内所需花费的工日;kk为第k种林种单位面积的年用工数;E为总人口中可提供的年劳动力工日数。非负约束条件为xi≥0、yj≥0、zk≥0。
3.第二、三产业安置受益计算
鉴于黄土高原区域矿产资源富有，尤其是煤炭资源极其丰富，资源开发增加了移民二、三产业就业的机会，也给区域第三产业带来发展机会，从而扩展了移民环境容量。从移民的角度进行分析，可将就业于这些企业的劳动力所得的收益作为收益计算环境容量:矿产资源收益(KB)=可吸纳劳动力数量×单位劳动力的平均年收益(10)服务业收益(FB)=可吸纳劳动力数量×单位劳动力的平均年收益(11)
实例分析
ZF水库是山西省在黄河流域兴建的第一座以城市生活和工业供水、农村人畜饮水为主，兼顾防洪、发电等综合利用的大型水利枢纽工程。工程总投资为174778万元，总工期为4a，工程年供水量为2．07亿m3，年发电量为768．9万kW•h。库区涉及两市两县三乡(镇)45个自然村，库区三乡(镇)总土地面积为708．47km2，其中ZZ镇376km2、SZ乡107km2、MB乡225．47km2;2010年底总人口为26062人，其中ZZ镇18387人、SZ乡2718人、MB乡4957人;人口密度为37．4人/km2。库区三乡(镇)总耕地面积为6107．46hm2，其中ZZ镇3963．13hm2，占全镇总土地面积的10．5%，人均耕地0．23hm2;SZ乡776．6hm2，占全乡总土地面积的7．3%，人均耕地0．3hm2;MB乡1367．73hm2，人均耕地0．29hm2，占全乡总土地面积的6．1%。库区耕地中旱平地占70%～80%，坡度为25°以上的耕地占17%～22%。库区牧草资源以ZZ镇和MB乡较为丰富，牧草地约占乡(镇)总土地面积的44%。库区具有发展林牧业的良好基础。库区收入以农业、畜牧业、饮食服务业和外出打工为主。2010年底，库区农村人均纯收入ZZ镇为2150元，SZ乡为2040元，MB乡为2438元。水库淹没影响耕地603．29hm2，林地135．34hm2，园地69．15hm2，宅基地43．57hm2，荒地117．43hm2。在淹没影响的耕地中，郑庄ZZ镇为230．05hm2，SZ乡为223．67hm2，MB乡为149．57hm2。依据实物指标调查成果，受淹乡镇政府在充分考虑淹没区和安置区群众意愿后，在该县涉及的乡镇初步确定出6个安置点，以农业，二、三产业及投亲靠友等方式安置移民。(1)生产安置人口计算。生产安置人口是安置受水库淹没影响失去耕地的农业人口，其数量根据各受淹行政村的淹没耕地总量及本村的人均耕地计算，计算公式为生产安置人口=淹没影响总耕地/淹没前本村人均耕地(12)基准年为2010年，计算得出基准年生产安置人口为2708人;设计水平年为2012年，考虑人口增长，生产安置人口为2757人。(2)人口承载力预测。
根据山西省社会经济发展水平和农村生活水平，确定移民温饱、小康两个发展阶段生活需求收入水平标准分别为2345、4341元。安置点土地现状见表1，其中LG镇五柳庄安置点是县城安置点，拟采取二、三产业安置。表1安置区土地现状乡镇安置村安置区情况耕地现状人口/人耕地面积/hm2人均耕地/(hm2•人－1)可垦耕地围滩造地/hm2开垦荒地/hm2ZZ镇郑庄806114．270．14213．3313．33杨树庄510145．800．28606．67河头村940180．730．19220．000孔必轩931183．470．19713．330SZ乡西古堆836177．130．212010．00LG镇五柳庄219495．470．04400根据2010年的统计数据和区域社会经济发展及生态治理规划，确定各约束变量的约束值，利用式(2)、式(11)和式(12)预测2012年安置区农业纯收入为1246万元，二、三产业纯收入为1365万元。其中二、三产业可吸纳劳动力人数根据前几年转移人数和发展规划进行预测，2012年矿产资源可吸纳劳动力为300人，单位劳动力的平均年收益为3．5万元;服务业可吸纳劳动力数量为250人，单位劳动力的平均年收益为2．4万元。根据当地工业和服务业从业人员收入波动状况，移民安置容量波动系数δ和δ'分别为0．9和0．7。根据不同发展阶段生活需求水平计算安置区环境容量，2012年需求温饱、小康水平的人数分别为11134、6015人。安置区2010年现状人口是5491人，考虑增长因素，2012年人口可达5691人，按温饱水平需求考虑，安置区移民环境容量为5443人，可以满足计算得到的设计水平年(2012年)生产安置人口数目(2757人)的需求;按小康水平需求考虑，安置区移民环境容量为324人，满足不了安置需求。结合黄土高原区域基本情况分析可知:黄土高原区域受耕地资源和水资源短缺的限制，尽管选择恰当安置区进行农业安置可以满足移民温饱水平的需求，但还无法满足小康水平的需求。这也符合黄土高原区的客观情况，可以从以下两个方面对移民安置情况进行改善:一是对安置区农业结构和土地质量进行改造，提高农业产出能力;二是继续加大非农业就业转移，增加移民收入。#p#分页标题#e#
本文作者：艾莉莉 单位：山西省水利水电勘测设计研究院