基于生态系统服务价值的大汶河流域生态补偿适度标准研究_赵晶晶.pdf

书书书第 37 卷第 4 期干旱区资源与环境Vol 37No 42023 年 4 月Journal of Arid Land esources and EnvironmentApr 2023文章编号:1003 7578(2023)04 001 08doi:1013448/j cnki jalre2023081基于生态系统服务价值的大汶河流域生态补偿适度标准研究*赵晶晶1，葛颜祥1，李颖1，李彩红2(1 山东农业大学经济管理学院，泰安 271018;2 山东交通学院经济与管理学院，济南 250357)提要:补偿标准的科学合理性关乎流域上下游生态保护区与受益区间的公平发展。文中基于生态系统服务价值视角，运用当量因子法、水足迹、条件价值法综合测算了大汶河流域生态补偿适度标准额度。研究表明:1)“十三五”期间，保护区供给的生态系统服务价值量整体维持在较高水平，自身消费价值量呈“先升后降”的波浪式演变趋势，外溢生态系统服务价值量整体呈下降趋势。意味着流域生态保护工作面临严峻挑战，仍需对保护动机进行激励，以实现流域生态服务的持续供给。2)通过测算，2016 2020 年，大汶河流域补偿标准额度分别为 21 36 亿元、6 69 亿元、25 53 亿元、10 05 亿元、18 41 亿元，且莱芜区受偿额度普遍高于钢城区。3)为增强补偿标准的实际可操作性，需关注微观个体的受偿意愿与支付意愿，运用条件价值法得到的大汶河流域生态补偿标准额度为 365 16 元/年/人。关键词:流域生态补偿标准;生态系统服务价值;当量因子法;条件价值法;水足迹;大汶河流域中图分类号:X171文献标识码:A为实现碳达峰、碳中和战略目标，推进我国生态文明建设，需高度重视流域生态保护与高质量发展。流域作为一个兼具空间整体性与行政地区关联性的经济地域系统，上游保护区为保护治理水生态环境做出了巨大贡献，下游受益区无偿享受保护区提供的优质生态服务的同时也发展了地区经济，势必会引发保护区与受益区之间的矛盾冲突1。为维护上游保护者与下游受益者间利益让渡与再分配的公平性，确保做出生态贡献的保护者获得合理补偿，充分发挥出生态补偿政策在缓解利益相关者间冲突、激励保护动机、平衡流域上下游间协调发展方面的积极作用2，需制定适度可行的补偿标准3。流域生态补偿研究范式中，补偿标准实质为解决“补多少”的问题，要求标准的量化结果既能合理反映流域生态系统服务功能价值与投入成本，也能获得上下游利益相关者的认同，进而达到矫正利益相关者经济关系、保护流域生态的目的4。因此，流域生态补偿适度标准的制定需确保其量化结果的科学合理性。科学确定补偿标准是流域生态补偿研究领域的棘手难题。一般地，学术界通常将外部性理论认定为生态补偿标准制定的理论依据。在此基础上，将生态补偿标准的确立依据和评估方法进行统一，从生态系统服务价值角度提出生态补偿的理论参照标准。常兆丰等5 认为生态服务价值是确定生态补偿标准最为科学合理的价值依据。Macmillan 等6 指出生态服务价值与生态服务提供者付出的机会成本直接相关，补偿标准应与供给的生态服务价值相符。理论上，补偿标准最佳额度值应是保护者全部外部经济性行为，这符合实现社会福利最大化的帕累托最优状态。但从流域上下游公平发展视角来看，补偿标准理应为保护者剔除自身消费后的剩余生态服务价值供给量7。这意味着流域生态保护区在满足自身消费的同时，还会向全社会提供剩余生态系统服务价值，将这部分外溢价值作为补偿标准，更加符合流域上下游公平发展要求8。事实上，最终落实到执行层面的补偿标准取决于保护方与受益方的谈判能力。倘若补偿标准不能客观反映保护者受偿意愿抑或是脱离受益者的支付意愿与实际支付能力，反而不利于协调生态服务*收稿日期:2022 9 8;修回日期:2023 2 3。基金项目:国家社会科学基金项目(20BGL198);国家自然科学基金项目(71503148);清华大学中国农村研究院博士论文奖学金项目(202211);山东省社会科学规划一般项目(20CGLJ19)资助。作者简介:赵晶晶(1993 )，女，汉族，山东博兴人，博士研究生，主要从事农业资源与环境管理研究。E mail:1814087540 qq com通讯作者:李颖(1983 )，女，汉族，山东泰安人，副教授，主要从事生态经济与资源经济研究。E mail:liyingsdan163 com提供者与受益者之间的利益关系。因此，Sattout 等9 认为补偿标准的确定还需要考虑保护者的受偿意愿与受益者的支付意愿。马永喜等10 指出运用条件价值法确定流域生态系统服务的现存价值、非使用价值和社会效益，也可对流域生态环境改善后所增加的经济价值进行估算，以此作为补偿标准制定的依据11，可有效改善居民对生态系统服务的认识、激励其保护动机12。总的来看，从生态系统服务价值角度确定补偿标准存在多种方法、多种依据，特定区域补偿标准因核算方法不同往往表现出较大差异。目前，有关大汶河流域生态补偿标准研究多侧重“宏观政策偏好”，综合保护区实际生态贡献与“微观个体意愿”确定补偿标准仍需实践检验，有必要开展这方面的研究。鉴于此，文中遵循“谁受益，谁补偿”和公平补偿原则，运用当量因子法、水足迹以及条件价值法，对大汶河流域保护区生态系统服务价值的供给、消费、外溢及保护方受偿意愿与受益方支付意愿情况展开分析。将保护区的外溢生态系统服务价值、保护区群体受偿意愿与受益区群体支付意愿作为补偿标准制定的量化依据，并根据测算结果确定大汶河流域生态补偿适度标准，以期为引导受益方支付生态补偿费用提供科学依据与决策参考。这对保护大汶河流域生态环境、完善流域生态补偿机制与打造黄河流域幸福河湖样板具有重要的现实意义。1材料与研究方法1 1研究区概况大汶河流域系黄河下游山东境内最大的支流，是践行“绿水青山就是金山银山”发展理念与打造黄河流域生态保护与高质量发展幸福河湖样板的“主战场”。大汶河流域在山东省中部，地理位置在东经116 12 117 56，北纬 35 59 36 70(图 1)。该流域起源于济南市钢城区汶源街道办事处旋崮顶东麓台子村，汇集泰山山脉以南、蒙山山脉以北诸水，自东向西流经济南市钢城区、莱芜区、泰安市泰山区、岱岳区、宁阳县、肥城市、东平县，最终于东平县马口村注入东平湖，再由东平湖清河门、陈山口出湖闸入黄河，全长 231km，流域面积 8944km2。图 1大汶河流域概况图Figure 1 The basic environmental situation of Dawen iver basin一般地，处于流域上方的区域通常被视为保护区，而流域下方区域通常划定为受益区13。为便于数据采集与分析，文中以国家主体功能区划分为依据对大汶河流域进行空间划分，将大汶河流域上游的禁止2干旱区资源与环境第 37 卷开发区与限制开发区划定为生态保护区(包含济南市的莱芜区与钢城区)，流域下游优化开发区与重点开发区划定为生态受益区(包含泰安市的泰山区、岱岳区、宁阳县、肥城市、东平县)。依据跨界断面水质自动监测数据(化学需氧量和氨氮)发现，截止到 2021 年，大汶河流域水质得到明显改善，但国家采测分离数据显示，仍有部分河段水质较差，化学需氧量浓度超标 0 3 倍，氨氮、总磷、总氮是主要污染物。在大汶河实地调研中也证实了上述情况。此外，根据实地调研采集保护区对大汶河流域生态环境保护工作的开展情况与济南市城乡水务局提供的数据资料可知，“十三五”期间，大汶河流域保护区生态环境治理保护投入总计为 21 12 亿元，表明大汶河流域生态保护区在进行水资源保护与建设中做出了较大贡献，经济发展可能会受到一定限制，受益区理应给予保护区合理补偿。1 2数据来源与处理生态系统服务价值估算所用基础数据:保护区粮食作物种植面积、产量来源于山东省统计年鉴(2017 2019)、济南市统计年鉴(2020 2021);主要粮食作物的平均市场价格参考 2020 年 全国农产品成本收益资料汇编 以及山东省粮食价格监测周报，同时考虑数据可获得性，选用2020 年主要粮食作物的价格均值。参照国家 土地利用现状分类(GB/T21010 2017)，基于中国土地覆盖数据集(CLCD)土地覆盖数据，计算保护区耕地、林地、草地、水域、建设用地、裸地六种土地利用类型的区域面积。通过修正中国生态系统服务价值当量因子建立大汶河流域保护区生态系统服务价值当量因子表，结合土地利用面积数据在ACGIS10 2 软件上处理并计算保护区内各土地利用类型生态系统服务价值与生态系统服务总价值。水足迹测算中，2016 2020 年主要农产品消费量来源于山东省统计年鉴(2017 2019)、济南市统计年鉴(2020 2021);2016 2020 年各类型用水量来源于山东省水资源公报(2016 2018)以及济南市水资源公报(2019 2020)。条件价值法中所用数据来源于课题组2021 年12 月 2022 年2 月在山东省大汶河流域开展的实地调研。1 3研究方法在谢高地等14 制定的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表基础上，对当量因子与基准单价作本地化修正，大汶河流域保护区 20162020 年平均粮食作物的平均单产为 4842 6kg/hm2，为同期山东省粮食作物单产(6393 4kg/hm2)的 0 757倍。参照谢高地等16 指定的山东省农田生态系统生物量因子修正系数(1 38)，将大汶河流域保护区耕地生态系统服务价值修正为 0 85 1 380 757=0 89，得到大汶河流域保护区生态系统单位面积生态服务价值当表 1 大汶河流域保护区生态系统单位面积生态服务价值当量Table 1 Equivalent of ecosystem service value per unitarea for conservation areas in Dawen iver basin生态系统服务价值类型耕地林地草地水域裸地供给服务价值食品生产0890 320310680 00原材料生产0420 740460380 00水资源供给0020 390265680 00调节服务价值气体调节0702 451621390 02气候调节0387 344303080 00净化环境0102 081424780 10水文调节0283 673156606003支持服务价值土壤保持1082 991981690 02维持养分循环0130 230150130 00维持生物多样性0142 521805440 02文化服务价值美学景观0061 110793460 01合计4192384162592 78021量表(表 1)。1 3 1大汶河流域保护区生态系统服务总价值估算采用当量因子法15 估算大汶河流域保护区供给的生态系统服务价值(Ecosystem Service Value，ESV)。以耕地生态系统当量因子的经济价值为研究标准的生态系统服务总价值计算公式如下:ESVtc=ni=1mj=1eij VE Si(1)VE=山东平均粮食单位面积产量市场价值/7(2)式中:ESVtc为保护区供给的生态系统服务总价值;i 为生态系统类型;j 表示生态系统服务功能类型;eij是第 i 种生态系统的第 j 种生态服务功能类型相对于耕地生态系统服务经济价值的当量因子;VE 为单位耕地面积每年粮食自然产量的经济价值(元/hm2);Si为第 i 种生态系统类型的面积(hm2)。1 3 2大汶河流域保护区自身消费的生态系统服务价值估算结合水足迹估算大汶河流域保护区自身消费的生态系统服务价值。水足迹是某已知国家或地区在一定时间范围内消耗的所有产品或服务所需要的水资源总量，即从消费角度来反映一个国家、地区或个人真3第 4 期赵晶晶等基于生态系统服务价值的大汶河流域生态补偿适度标准研究实占用水资源的情况17。参考王奕淇等18 的研究，通过测算水资源消费量与水资源供给量的比值，确定生态系统服务价值消费系数，该系数与生态系统服务总价值相乘后，得出保护区自身消费的生态系统服务价值量。具体计算公式如下:E