《Land Use Policy》：Opportunity costs of rewetting agriculturally used organic soils in Germany
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本文聚焦于农业有机泥炭地再湿化的经济成本问题。研究人员利用遥感等技术，估算了德国不同联邦州、县级层面终止排水耕作的机会成本及其温室气体减排潜力，为制定差异化、有针对性的补偿激励政策提供了量化依据，对推动气候友好型土地利用转型具有重要意义。
在全球应对气候变化的浪潮中，那些不起眼的湿润土壤——泥炭地，正扮演着越来越关键的角色。这些仅占全球陆地面积3-4%的生态系统，是巨大的天然碳库。然而，为了将其开垦为农田或牧场，人们常常对其进行排水，这导致被锁住的有机碳开始分解，并以二氧化碳的形式释放到大气中。令人惊讶的是，全球约5%的温室气体排放正源于此。在德国，尽管农业用排水有机泥炭地面积仅占总农业用地的7%，其温室气体排放量却占了农业及农用地总排放量的40%以上。因此，通过“再湿化”来停止泥炭的分解过程，已成为科学界和政策制定者减少农业排放的焦点策略。
然而，美好的生态愿景在实践中遭遇了现实的阻力。对于依赖排水农业的农民和利益相关者而言，再湿化意味着必须放弃当前高产的农业活动，这直接威胁到他们的生计和农场存续。尽管再湿化后，湿土地利用替代方案如“湿农业”和泥炭地光伏发电在理论上有经济潜力，但这些新兴产业的价值链尚未成熟，无法立即为农民提供可靠的收入来源。因此，在短期到中期内，对农民因终止排水农业而遭受的收入损失进行补偿，成为推动再湿化政策落地、公平分担成本的关键前提。但补偿多少才合适？这需要对放弃当前土地利用的“机会成本”进行精确的量化评估。此前的研究或空间分辨率不足，或仅针对特定区域，缺乏全国范围内精细化的成本图谱。本研究旨在填补这一空白，通过高分辨率遥感数据与农业经济数据结合，绘制出德国农业有机泥炭地利用的详细图景，并首次在市级、县级和州级层面系统量化了再湿化的机会成本，为设计公平有效的激励政策提供了坚实的科学基础。这项研究发表在国际期刊《Land Use Policy》上。
研究人员开展此项研究主要运用了以下几项关键技术方法：首先，利用基于遥感技术生成的、包含24种作物类型的逐年地块级作物类型图，并结合德国有机泥炭地图，精确识别了有机泥炭地上的土地利用类型。其次，整合利用图能农业地图数据集，该数据集通过贝叶斯估计等方法，提供了市镇级的土地利用和牲畜密度的一致估计值，从而计算依赖于有机泥炭地饲料的反刍动物数量。接着，基于各行政区的作物和反刍动物类型标准毛利润，以及区分土地利用类别的土地保有费数据，分别估算了短期和长期的农业机会成本。最后，将估算的机会成本与已知的泥炭地再湿化温室气体减排潜力相关联，计算了单位二氧化碳当量的减排成本，并与欧盟排放交易体系碳价等基准进行了比较。
研究结果
3.1. 农业有机泥炭地的土地利用
德国近90%的农业用有机泥炭地集中在五个联邦州：下萨克森州（占40%）、梅克伦堡-前波美拉尼亚州（15%）、勃兰登堡州（14%）、石勒苏益格-荷尔斯泰因州（10%）和巴伐利亚州（9%）。与德国整体农业以耕地为主不同，有机泥炭地上永久性草地占主导，覆盖了三分之二的生产性农业面积，而耕地和特种作物占另外三分之一。在耕地上，饲料作物的种植面积占比最高（54%），其次是谷物（33%）。
3.2. 有机泥炭地上的反刍动物养殖
德国80%的农业用有机泥炭地种植饲料作物，全国约13%的反刍动物依赖这些土地产出的粗饲料。下萨克森州是依赖有机泥炭地饲料的反刍动物数量最多、且单位实际饲料面积牲畜密度最高的州。
3.3. 再湿化农业有机泥炭地的平均机会成本
短期机会成本（三年平均）在每公顷每年118欧元至2726欧元之间波动。通常，在同一地区，再湿化永久性草地的短期机会成本低于再湿化耕地。从德国平均水平看，再湿化耕地（不含特种作物）的短期机会成本上限为2027欧元/公顷/年，高于再湿化永久性草地的1713欧元/公顷/年。下萨克森州、石勒苏益格-荷尔斯泰因州和巴伐利亚州的平均短期机会成本显著高于勃兰登堡州和梅克伦堡-前波美拉尼亚州，原因包括反刍动物牲畜密度更高、土壤生产力更高等。平均长期机会成本（以土地保有费为代理指标）为全德平均318欧元/公顷/年，地域差异同样显著。
3.4. 总农业机会成本
立即再湿化所有农业用有机泥炭地将产生总计6.68亿至21亿欧元（三年平均值）的短期机会成本。年长期机会成本约为3.55亿欧元。下萨克森州的总机会成本最高，占全德总成本的一半以上。
3.5. 区域差异
机会成本的差异不仅存在于联邦州之间，在更高空间分辨率上也十分明显。例如，在下萨克森州内部，从（北）西部到东南部，有机泥炭地占总农业面积的比例以及机会成本均呈梯度变化。西北部县有机泥炭地占比高，且以集约化奶牛养殖为主，导致短期机会成本上限很高。而在西部县，谷物和马铃薯种植是重要的土地利用形式，同样导致高机会成本。
研究结论与讨论
本研究系统量化了德国农业有机泥炭地再湿化的机会成本。从全经济范围的效率视角看，对大部分有机泥炭地进行再湿化是合理的，因为其单位二氧化碳当量的平均减排成本低于或最多与欧盟排放交易体系等其他部门的减排成本相当，并远低于德国环境署估算的每吨二氧化碳排放造成的237欧元经济福利损失。即使加上初期工程、管理、监测等成本，短期上限的减排总成本也预计在每吨二氧化碳当量75欧元左右，而欧盟碳价预计在2030年将升至130-160欧元/吨，这使得再湿化更具经济吸引力。
然而，经济的合理性需要转化为对农民和土地所有者的有效激励。研究评估了德国部分联邦州在欧盟共同农业政策第二支柱下设立的泥炭地保护措施补贴。分析表明，现有补贴水平通常介于平均短期机会成本的上下限之间，有时甚至高于上限，理论上能提供一定的激励。但补贴计划期短（通常5-7年，仅巴伐利亚州为12年）导致的规划不确定性，以及基于州级平均水平的定额支付难以反映州内巨大的机会成本异质性，是主要障碍。此外，对排水型土地利用的持续补贴构成了反向激励。
因此，要推动再湿化，需要一个结合了可靠、长期（10-20年）且可能递减的再湿化补贴，与支持湿土地利用价值链（如湿农业）发展的政策组合。除了公共支付，基于市场的机制，如欧盟碳清除和碳农业认证框架下的碳信用，也能提供额外收入。更重要的是，再湿化不仅是经济补偿问题，还需要集体行动、制度创新、法规调整和利益相关者参与。
总之，本研究提供了关于德国农业有机泥炭地利用多样性和再湿化机会成本的精细化图谱。它指出，尽管从社会总效益看再湿化是高效的，但成功的实施依赖于精心设计、因地制宜的治理方案，以公平地分配成本与收益，将全球气候目标转化为泥炭地农民可接受且可持续的生计转型路径。未来的研究可进一步探索农场在再湿化背景下的生产调整空间，以收窄短期机会成本的估算范围。
