全 文 ：基于能值分析的洞庭湖区退田还湖生态补偿标准*
毛德华1**摇 胡光伟1 摇 刘慧杰1 摇 李正最2 摇 李志龙1 摇 谭子芳1
( 1湖南师范大学资源与环境科学学院, 长沙 410081; 2湖南省水文水资源局, 长沙 410007)
摘摇 要摇 基于能值分析理论,对 1999—2010 年洞庭湖区退田还湖的各项主要生态服务价值
的能值及其货币价值进行计算,确立了根据每年生态服务功能能值总量相对于退田还湖生态
恢复起始年份的增量来确定生态补偿标准的计算方法,分析了 1999—2010 年的生态补偿标
准和补偿范围.结果表明: 1999—2010 年,洞庭湖区退田还湖年补偿标准在 40. 31 ~ 86. 48
元·m-2,均值为 57. 33 元·m-2;生态补偿标准呈逐年增加趋势,这反映了退田还湖生态恢复
工程的成效逐渐显现.研究区生态补偿标准 2005 年以后呈现出稳步快速增长的态势,这主要
是湖南省集约型经济发展的结果,进一步说明随着经济社会的发展,自然生态资源价值将日
益凸显.能值分析应用于生态补偿标准能反映补偿标准的动态变化,解决了物质流、能量流与
经济流对接困难的问题,克服了以往环境经济学方法主观随意性较大的弊端,研究表明了能
值分析的可行性与先进性.
关键词摇 能值分析摇 生态服务功能摇 生态补偿标准摇 退田还湖摇 洞庭湖区
文章编号摇 1001-9332(2014)02-0525-08摇 中图分类号摇 F062. 2; X24摇 文献标识码摇 A
Ecological compensation standard in Dongting Lake region of returning cropland to lake
based on emergy analysis. MAO De鄄hua1, HU Guang鄄wei1, LIU Hui鄄jie1, LI Zheng鄄zui2, LI
Zhi鄄long1, TAN Zi鄄fang1 ( 1College of Resources and Environmental Science, Hunan Normal Univer鄄
sity, Changsha, 410081, China; 2Hunan Province Hydrology and Water Resources Bureau, Chang鄄
sha 410007, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25(2): 525-532.
Abstract: The annual emergy and currency value of the main ecological service value of returning
cropland to lake in Dongting Lake region from 1999 to 2010 was calculated based on emergy analy鄄
sis. The calculation method of ecological compensation standard was established by calculating an鄄
nual total emergy of ecological service function increment since the starting year of returning crop鄄
land to lake, and the annual ecological compensation standard and compensation area were analyzed
from 1999 to 2010. The results indicated that ecological compensation standard from 1999 to 2010
was 40. 31-86. 48 yuan·m-2 with the mean of 57. 33 yuan·m-2 . The ecological compensation
standard presented an increase trend year by year due to the effect of eco鄄recovery of returning crop鄄
land to lake. The ecological compensation standard in the research area presented a swift and steady
growth trend after 2005 mainly due to the intensive economy development of Hunan Province, sug鄄
gesting the value of natural ecological resources would increase along with the development of socie鄄
ty and economy. Appling the emergy analysis to research the ecological compensation standard
could reveal the dynamics of annual ecological compensation standard, solve the abutment problem
of matter flow, energy flow and economic flow, and overcome the subjective and arbitrary of envi鄄
ronment economic methods. The empirical research of ecological compensation standard in Dongting
Lake region showed that the emergy analysis was feasible and advanced.
Key words: emergy analysis; ecosystem service function; ecological compensation standard; retur鄄
ning cropland to lake; Dongting Lake region.
*湖南省自然科学基金重点项目(12JJ2026)、教育部 2012 年高等学校博士学科点专项科研基金项目(20124306110009)、湖南省研究生创新项
目(CX2012B210)和湖南省重点学科建设项目(2011鄄001)资助.
**通讯作者. E鄄mail: mdh408122@ sohu. com
2013鄄06鄄13 收稿,2013鄄11鄄20 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 2 月摇 第 25 卷摇 第 2 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Feb. 2014, 25(2): 525-532
摇 摇 随着可持续发展战略成为全人类的共同发展战
略,以及我国全面落实科学发展观与建设“两型社
会冶和“美丽中国冶的推进,生态补偿机制研究成为
研究的热点.生态补偿的机制研究包括生态补偿的
对象、标准、方式、模式、运行机制、补偿阶段等. 其
中,生态补偿标准的确定是生态补偿机制研究的重
点与难点,它关乎整个生态补偿机制的科学性和可
操作性.一般来看,生态补偿标准是生态效益、社会
接受性、经济可行性的协调与统一. 熊鹰等[1]认为,
洞庭湖区湿地生态补偿的标准应该在农户损失的机
会成本与湿地生态系统服务价值之间,并通过实地
调查农户的具体情况和综合考虑湿地的生态效益来
确定.郑海霞和张陆彪[2]认为,生态补偿的标准应
该从以下 4 方面综合考虑:生态补偿成本核算、生态
系统服务价值的增加值、人们对生态系统服务价值
的支付意愿以及支付能力. 洪尚群等[3]认为,生态
补偿标准确定的难点在于生态系统服务价值量的计
算、补偿期限的确定及人们对生态价值支付意愿的
大小等方面. 金蓉等[4]认为,生态补偿标准受机会
成本损失或生态效益价值、补偿期限及人们支付意
愿等多方面因素的影响.综上可知,生态系统服务价
值的客观准确评估是确定生态补偿标准的关键.
目前,对于生态服务价值的评估多基于环境经
济学方法,根据生态服务价值的属性和获得信息的
途径,可分为 3 种基本类型:第一类为传统市场法
(有充分的市场信息),包括生产函数法、人力资本
法、重置成本法;第二类为替代市场法(市场信息不
充分),包括旅行费用法、规避行为和防护费用法;
第三类为假想市场法(不存在市场信息),包括意愿
调查法(CVM). 以上具体方法中除了生产函数法、
重置成本法具有客观基础外,其余的方法均属于主
观评价法,即不同的人员对于同一评估对象的评估
值是不同的,都存在经济流和能量流不能统一折算
的缺陷.而能值分析能提供统一的、客观的评价基
础. Costanza等[5-6]开创了全球生态系统服务价值评
估方面研究的先河,Sherry 和 Mark[7]利用能值分析
法对全球 13 个主要生物群落进行了能值评价.美国
佛罗里达大学每两年举行一次能值研究会议,目前
已经举行 7 届.能值分析多应用于生态经济系统分
析中[8-9],特别是农业生态系统分析[10-12],近年扩展
到城市生态系统与可持续发展分析[13-17]以及绿色
GDP的核算中[18-19],应用于退田还湖的生态补偿标
准的研究还很少.
洞庭湖区从 1998 年特大洪水后开展退田还湖
工程至今已 10 年有余,对洞庭湖湿地生态功能的恢
复起到了显著作用.然而,在退田还湖工程中呈现出
一系列矛盾,如劳动力剩余,第二、三产业发展缓慢,
居民的部分发展权受到限制,返耕现象出现等.这一
系列问题的出现归根到底在于农民损失的利益没有
得到有效的补偿,在农民接受补偿与选择返耕中存
在着博弈.目前,国内外对生态补偿主要集中在森
林、矿产资源、水源涵养区、自然保护区、河流上下游
等方面,而研究退田还湖区生态补偿,从研究对象上
是对生态补偿理论的完善,具有重要的现实意义.为
此,本文采用能值分析方法,分析了洞庭湖区
1999—2010 年退田还湖的生态补偿标准,并探讨了
生态补偿标准的变化特征及成因.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
洞庭湖位于湖南省北部、长江荆江河段南岸,跨
湖南、湖北两省,是我国第二大淡水湖. 洞庭湖南汇
湘、资、沅、澧“四水冶,北纳松滋、太平、藕池三口分
泄的长江来水,东接汨罗江和新墙河,江河来水进入
洞庭湖后经湖泊调蓄后由城陵矶北注长江. 洞庭湖
区是重要的生态平衡功能区,是全国最大的淡水湿
地,在调节气候、调蓄洪水、降解污染物、维护生态环
境等方面具有十分重要的作用,对于维系长江生态
安全至关重要.
1998 年长江大水后,在党中央、国务院的高度
重视下,洞庭湖区各级党委、政府及有关职能部门克
服种种困难,实施了洞庭湖区平垸行洪、退田还湖、
移民建镇工程,共平退堤垸 314 处,涉及常德、益阳、
岳阳、长沙、湘潭 5 市、26 个县(市、区、场).中央安
排移民建房补助和基础设施建设补助资金 26. 5 亿
元,搬迁群众 15. 83 万户、55. 85 万人. 工程实施以
后,高水时增加湖区面积 778. 74 km2,增加有效调
蓄容量 34. 8伊108 m3[20] .
1郾 2摇 能值分析原理
20 世纪 80 年代初,美国著名生态学家、系统能
量分析先驱 Odum[21]提出了能值分析的概念:一种
流动或储存的能量所包含另一种类别能量的数量,
称为该能量的能值.由于各种资源、劳务和产品的能
量直接或间接起源于太阳能,能值分析以太阳能值
(单位为 sej)来衡量每一种能量的能值大小,将任何
生态流统一转化为能值,使难以统一度量的能量流、
物质流和其他各种生态流具有统一量纲,然后再进
行比较和分析[22] .
625 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
洞庭湖区退田还湖生态恢复必将影响到该区湿
地类型及其结构的变化,进而影响其各项生态功能,
且退田还湖的实施是一个逐年推进的过程. 将能值
分析应用于退田还湖生态补偿标准的研究,是以
1998 年作为基期年,逐年计算洞庭湖区湿地的物质
供给功能、生物多样性涵养功能、调节气候功能、调
蓄洪水功能、净化污染功能、休闲旅游功能等的能值
及总能值,然后通过与基期年对比定量反映出退田
还湖生态功能的动态变化,并通过能值货币比率把
能值转换为货币价值,从而确定洞庭湖区退田还湖
逐年的生态补偿标准.
1郾 3摇 退田还湖生态补偿能值计算方法
1郾 3郾 1 物质供给能值摇 供给能值指系统所能提供的
物质资源内所蕴含的能量换算为太阳能值量的大
小,计算公式为:
Egi =移
K
j = 1
mdgji(Jgj·Kgj) (1)
式中:Egi为第 i年供给功能的能值;K 为湿地系统供
给动植物的总种类数;mdgji为第 i 年第 j 种供给物的
产量干物质量,可以通过产量乘以相应干物质比重
系数得到;Jgj、Kgj分别为第 j种供给物的有机物自由
能和相应的太阳能值转换率.
1郾 3郾 2 生物多样性能值摇 生物多样性能值的计算需
要先估算出物种存在所对应的能值,即进化该物种
所消耗的地质能量. 支持地球生物系统的年均太阳
能总量为 9. 44伊1024 sej·a-1[21] .据 d爷Arge[23]估计,
在地球地质的 2伊109年进化史中,共有约 1. 5伊109个
物种产生.据此,每个物种的能值(ew)= 9. 44伊1024 伊
2伊109
1郾 5伊109
=1郾 26伊1025 .然后,计算该湿地的生物多样
性所蕴含能值,其计算公式为:
Ewi = ew移
Mi
j = 1
着 j (2)
式中:Ewi为第 i 年湿地系统的生物多样性能值;Mi
为第 i年湿地系统所含物种总数;着 j 为湿地系统对
第 j个物种的支持率,计算公式为:
着 j =
cj
C
æ
è
ç
ö
ø
÷
j
· t jæ
è
ç
ö
ø
÷
12
(3)
式中:cj 为湿地系统中第 j个物种的个体数;C j 为第
j个物种在全球的总个体数;t j 为一年内第 j 个物种
在该湿地系统中的活动时间.
1郾 3郾 3 调节气候功能能值摇 湿地调节气候功能主要
通过地表蒸腾作用增加大气中的水汽含量和绿色植
物的光合作用吸收 CO2、放出 O2两方面实现.
1)湿地蒸发作用能值.蒸发作用贡献的能量可
以由湿地年蒸发水的质量和单位质量水所蕴含能量
计算得到,然后将所得蒸发能转换为太阳能值,即可
得到蒸发作用能值,计算公式为:
Ezi = ( zi·si)·(籽w·Jw·资z) (4)
式中:Ezi为第 i年湿地蒸发作用的能值;zi、si 分别为
第 i 年的年均蒸发量和湿地面积;籽w、Jw、资z 分别为
水的密度、水的吉布斯自由能和雨水蒸发能的太阳
能值转换率.
2)固碳作用能值.通过植物的有机物生成量计
算其固碳作用的大小,计算公式为:
Eci = 0郾 44mdci·(Jc·资c) (5)
式中:Eci为第 i 年固碳作用的能值;0. 44 为食物吸
收碳元素质量与其产出干物质质量之比;mdci为第 i
年湿地植物干物质质量,可以通过湿地植物的年产
量乘以相应的干物质比重系数得到;Jc、资c 分别为碳
的吉布斯自由能和相应的太阳能值转换率.
1郾 3郾 4 调蓄洪水功能能值摇 湿地调蓄洪水的能力为
水域蓄水和土壤蓄水两部分的总和,计算公式为:
Exi = (hi·sfi + vwi)·(籽w·Jw·资r) (6)
式中:Exi为第 i年调蓄洪水作用的能值;hi,sfi分别为
第 i年湿地土壤的最大蓄水高度差和土壤面积;vwi
为第 i年湿地水域的有效蓄洪容积;资r 为河流化学
能的太阳能值转换率.
1郾 3郾 5 净化污染功能能值摇 湿地素有“地球之肾冶之
称,其特殊的植被体系和土壤结构对氮 ( N)、磷
(P)、钾(K)等营养盐及铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)、
铅(Pb)等重金属物均有较强的吸附或离子交换功
能.根据湿地吸收污染物的质量来计算净化污染作
用的能值,计算公式为:
Eri =移
R
j = 1
mrij·krj (7)
式中:Eri为第 i年净化污染作用的能值;mrij为第 i年
净化前后第 j种污染物的质量差;资rj为第 i年净化前
后第 j种污染物的能值转换率;R 为主要污染物的
总数.
影响某地区土壤或水质中污染物含量多少的因
素很多.直接用当地的污染物含量检测数据难以直
接反映湿地系统对净化污染的贡献.因而,本文采用
计算湿地植物中所含污染元素的质量来推断其净化
污染功能的大小,mrij的计算公式如下:
mrij =mdci·浊 j (8)
式中:浊 j 为单位植物干物质量中第 j 种污染物的含
量.
7252 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 毛德华等: 基于能值分析的洞庭湖区退田还湖生态补偿标准摇 摇 摇 摇 摇 摇
1郾 3郾 6 休闲旅游能值摇 根据能值货币转化公式(E i =
姿 iQi 或 Qi =E i / 姿 i),可将湿地区域的休闲旅游收入
转换为对应的能值,计算公式如下:
E li =姿 iQli (9)
式中:Qli为第 i年旅游净收入;E li为第 i 年休闲旅游
服务作用能值;姿 i 为能值 /货币比率,指当年该国家
(或地区)全年总应用能值与该国家(或地区)国内
生产总值(GDP)的比值,其能够解决自然生态系统
和社会经济系统难以结合起来进行定量分析的难
题.一个国家(或地区)一年总应用的能值指该国
(或地区)全年投入的能值总量,主要包括可更新自
然资源、不可更新资源和进口资源、商品能值等. 而
一个国家(或地区)的 GDP 指一个国家或地区范围
内所有常住单位生产的所有产品的总值,主要包括
家庭和政府经济部门流动的货币总量.一般来说,发
达国家(或地区)的能值 /货币比率远小于发展中国
家.对于发展中国家(或地区),随着经济的发展,尤
其是低能耗、高效益的集约型经济的发展,其能值 /
货币比率也会逐渐减小. 本文计算湖南省 1998—
2010 年的能值货币比率,作为洞庭湖区能值货币转
换计算标准,以使其更具一般意义.
1郾 3郾 7 生态系统服务能值货币价值总量摇 生态系统
服务能值总量计算公式为:
E ti =Egi+Ewi+Ezi+Eci+Exi+Eri+E li (10)
将 E ti代入能值货币转化公式中,即得到相应总
能值货币价值:
Qti =E ti / 姿 i (11)
式中:E ti、Qti分别为第 i年生态系统服务能值总量和
能值货币价值总量.
1郾 4摇 基于能值分析的生态补偿标准计算方法
本文以 1998 年作为起始年份,以之后每年生态
服务价值总量较起始年份的增长量作为该年退田还
湖生态补偿的总量,补偿面积由该年湿地面积较起
始年份的增长量估算.
生态服务价值增长量可分别以能值或能值货币
价值两个标准来衡量,但考虑到随着经济发展,货币
存在通货膨胀或通货紧缩,以能值增长量来计算更
合理,因此,本文中补偿总量的计算公式为:
驻Qti =(E ti-E t0) / 姿 i (12)
式中:驻Qti为第 i年的补偿总量;E ti为第 i 年的总能
值;E t0为基期年的总能值;姿 i 为能值 /货币比率.
单位面积补偿标准由下式计算:
驻qi =驻Qti / ( si-s0) (13)
式中:驻qi 为第 i年单位面积补偿标准;si 为第 i年湿
地总面积;s0 为基期年湿地总面积;驻Qti为第 i 年能
值货币价值总量.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 洞庭湖区退田还湖生态补偿的能值分析
2郾 1郾 1 物质供给能值摇 水产的干物质量与总质量之
比的平均值约为 0. 2. 每克水产干物质平均蕴含约
5. 8 kcal热量,根据热力学知识,可以换算出水产干
物质的有机物自由能为 5. 8 kcal · g-1 伊 4186
J·kcal-1 =24278. 8 J·g-1 .水产所含能量的太阳能
值转换率为 1. 29伊107 sej·J-1 .从表 1 可以看出,洞
庭湖湿地的水产产量基本上为随时间推移而递增,
表 1摇 洞庭湖区物质供给能值及其货币价值
Table 1摇 Matter supply emergy value and currency value of Dongting Lake region
年份
Year
水产供给能值 Aquatic product supply emergy
产量
Yield
(伊107 kg)
能值
Emergy value
(伊1019 sej)
货币价值
Currency value
(伊107 yuan)
植物供给能值 Plant supply emergy
产量
Yield
(伊107 kg)
能值
Emergy value
(伊1019 sej)
货币价值
Currency value
(伊107 yuan)
1998 6. 13 3. 84 8. 53 70. 3 1. 11 2. 46
1999 7. 28 4. 56 9. 89 72. 3 1. 14 2. 47
2000 7. 75 4. 86 11. 11 75. 8 1. 19 2. 73
2001 8. 18 5. 13 12. 49 77. 4 1. 22 2. 97
2002 8. 68 5. 44 14. 40 79. 4 1. 25 3. 31
2003 9. 15 5. 73 13. 29 80. 4 1. 27 2. 94
2004 9. 62 6. 02 17. 03 82. 3 1. 30 3. 66
2005 10. 57 6. 62 18. 72 84. 0 1. 32 3. 74
2006 11. 06 6. 93 22. 44 85. 9 1. 35 4. 38
2007 11. 68 7. 31 25. 95 86. 3 1. 36 4. 82
2008 10. 46 6. 55 24. 62 88. 4 1. 39 5. 23
2009 10. 61 6. 65 27. 72 89. 3 1. 41 5. 86
2010 10. 88 6. 81 30. 29 90. 1 1. 42 6. 30
水产品产量数据来源于 1999—2011 年《湖南省统计年鉴》 [24] ,植物产量数据来源于湖南省洞庭湖水利工程管理局相关资料 Yield data of
aquatic product derived from the Statistic Yearbook of Hunan Province from 1999 to 2011[24] , and plant yield data derived from related data in the
Dongting Lake Water Conservancy Engineering Administration of Hunan Province.
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水产供给能值和货币价值均呈整体上涨趋势,这是
由退田还湖使洞庭湖水域面积增加所致. 作为洞庭
湖湿地生态服务价值的增长量,每年相对于退田还
湖起始年多出的能值,应计入生态补偿总量.
植物的干物质量与总质量之比平均约为 0郾 2,
每克植物干物质自由能为 16744 J·g-1,苇、荻等植
物所含能量的太阳能值转换率为 4700 sej·J-1,据
此可得到洞庭湖各年植物供给的能量和能值. 由表
1 可以看出,洞庭湖湿地供给植物的年产量、能值和
货币价值的变化趋势基本与水产各变化量的变化趋
势相同.
2郾 1郾 2 生物多样性能值摇 在进行生物多样性能值计
算时,根据活动范围的不同,将研究区生物分为 3
类:1)鸟类和两栖类动物,共 272 种,它们在整个湿
地范围内活动;2)生长于湿地水域内(以洞庭湖湿
地湖泊面积计算)的鱼类以及包括挺水、浮叶、浮
水、沉水植物在内的水生植物,共 189 种;3)生长于
湿地土壤部分(以湿地总面积减去湖泊面积计算)
的哺乳类、爬行类动物和湿生植物,共 306 种. 根据
这 3 类生物的种数以及洞庭湖湿地总面积、水域面
积,得到 1998—2010 年洞庭湖湿地生物多样性能
值.由表 2 可以看出,3 类生物的能值呈现出不同的
变化特征,其中,第一类与第三类生物的能值呈递增
趋势,且 2005 年后增长趋势放缓,而第二类生物的
能值呈现出逐渐减小的趋势.
2郾 1郾 3 调节气候能值 摇 总体而言,研究区调节气候
的能值呈增加趋势,但蒸发作用能值先期的增加趋
势较明显、后期出现徘徊的局面;固碳作用能值呈持
续增加趋势(表 3).
2郾 1郾 4 调蓄洪水能值摇 计算洞庭湖湿地调蓄洪水能
值时,直接引用其调蓄洪水容积的统计数据,其中,
水的吉布斯自由能为 4. 94 J·g-1,河流化学能的太
阳能值转换率为 41000 sej·J-1 . 由表 3 可以看出,
随着退田还湖的推进,研究区调蓄洪水的能值持续
增加.
2郾 1郾 5 净化水源能值摇 湖区净化功能是通过湿地的
苇、荻等植物对氮、磷等污染物吸收所实现. 研究期
间,洞庭湖区净化水源的能值均呈持续增加的趋势
(表 4).
2郾 1郾 6 休闲旅游能值 摇 洞庭湖为我国第二大淡水
湖,跨湘鄂两省,它北连长江,南接湘、资、沅、澧四
水,号称“八百里洞庭湖冶.洞庭湖浩瀚迂回,山峦突
兀,其最大的特点便是湖外有湖、湖中有山、渔帆点
点、芦叶青青、水天一色、鸥鹭翔飞、春秋四时之景不
同、一日之中变化万千. 古人描述的“潇湘八景冶中
的“洞庭秋月冶、“远浦归帆冶、“平沙落雁冶、“渔村夕
照冶、“江天暮雪冶,都是现在东洞庭湖的写照.
湖滨的风光极为秀丽,许多景点都是国家级风
景区,如岳阳楼、君山、杜甫墓、杨么寨、铁经幢、屈子
祠、跃龙塔、文庙、龙州书院等名胜古迹.洞庭湖湿地
表 2摇 洞庭湖区生物多样性能值及其货币价值
Table 2摇 Biological diversity emergy and currency value of Dongting Lake Region
年份
Year
一类 First kind
湿地面积
Wetland
area
(伊109 m2)
支持率
Support
rate
(伊10-5)
能值
Emergy
value
(伊1022 sej)
货币价值
Currency
value
(伊1011 yuan)
二类 Second kind
湖泊面积
Lake
area
(伊109 m2)
支持率
Support
rate
(伊10-5)
能值
Emergy
value
(伊1022 sej)
货币价值
Currency
value
(伊1011 yuan)
三类 Third kind
面积
Area
(伊109 m2)
支持率
Support
rate
(伊10-5)
能值
Emergy
value
(伊1022 sej)
货币价值
Currency
value
(伊1011 yuan)
1998 8. 07 1. 58 5. 42 1. 20 2. 82 0. 55 1. 32 0. 29 5. 25 1. 02 3. 96 0. 88
1999 8. 23 1. 61 5. 52 1. 20 2. 79 0. 55 1. 30 0. 28 5. 44 1. 07 4. 11 0. 89
2000 8. 37 1. 64 5. 62 1. 29 2. 77 0. 54 1. 29 0. 30 5. 60 1. 10 4. 23 0. 97
2001 8. 50 1. 67 5. 70 1. 39 2. 76 0. 54 1. 29 0. 31 5. 74 1. 13 4. 33 1. 06
2002 8. 60 1. 69 5. 78 1. 52 2. 75 0. 54 1. 28 0. 34 5. 85 1. 15 4. 42 1. 17
2003 8. 70 1. 70 5. 83 1. 35 2. 74 0. 54 1. 28 0. 30 5. 96 1. 17 4. 49 1. 04
2004 8. 77 1. 72 5. 89 1. 66 2. 74 0. 54 1. 28 0. 36 6. 03 1. 18 4. 55 1. 29
2005 8. 83 1. 73 5. 93 1. 67 2. 74 0. 54 1. 28 0. 36 6. 09 1. 19 4. 60 1. 30
2006 8. 87 1. 74 5. 95 1. 93 2. 73 0. 54 1. 27 0. 41 6. 14 1. 20 4. 64 1. 50
2007 8. 89 1. 74 5. 97 2. 12 2. 72 0. 53 1. 27 0. 45 6. 17 1. 21 4. 67 1. 66
2008 8. 90 1. 75 5. 98 2. 25 2. 70 0. 53 1. 26 0. 47 6. 20 1. 22 4. 69 1. 76
2009 8. 89 1. 74 5. 97 2. 49 2. 67 0. 52 1. 24 0. 52 6. 22 1. 22 4. 70 1. 96
2010 8. 87 1. 74 5. 95 2. 65 2. 63 0. 52 1. 22 0. 54 6. 24 1. 22 4. 71 2. 10
湿地面积数据源于 1999—2011 年《湖南省统计年鉴》 [24] ,1998、1999 年湖泊面积数据源于《长江中游退田还湖与可持续发展》 [25] ,其余年份湖
泊面积数据源于湖南省洞庭湖水利工程管理局资料 Wetland area data derived from the Statistic Yearbook of Hunan Province from 1999 to 2011[24] ,
the lake area data derived from the Returning Farmland to Lake and Sustainable Development in the Middle Reaches of Yangtze River[25] , and the another
lake area data derived from related data in the Dongting Lake Water Conservancy Engineering Administration of Hunan Province.
9252 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 毛德华等: 基于能值分析的洞庭湖区退田还湖生态补偿标准摇 摇 摇 摇 摇 摇
是著名的旅游胜地,旅游收入更是可观,退田还湖工
程对洞庭湖的旅游业也具有推动作用,但旅游收入
还受到其他多种因素的影响,因此,1998—2010 年
间,洞庭湖区域休闲旅游能值随着旅游年收入的波
动而波动,无明显的变化规律(表 4).
2郾 2摇 生态补偿标准的确定及分析
1998 年洞庭湖湿地生态服务价值的能值总量
为 11. 40伊1022 sej. 1999—2010 年间,洞庭湖退田还
湖年补偿标准在 40. 31 ~ 86. 48 元·m-2,均值为
57. 33 元·m-2(表 5).退田还湖的直接动因是平垸
行洪、调蓄洪水、恢复生态平衡. 调蓄洪水是为了保
障重点堤垸和洞庭湖下游地区的防洪安全,而其他
生态服务功能也是区域共享,因此,退田还湖是为了
公共利益,且退田还湖是土地由耕地转为水面的根
本转变.这与我国征收耕地转变为建设用地的性质
是一样的.我国《土地管理法》 [26]第二条明确规定:
“国家为了公共利益的需要,可以依法对土地实行
征收或者征用并给予补偿冶. 湖南省人民政府对征
收耕地的补偿标准有 2010 年 3 月 1 日施行的旧标
准与 2013 年 1 月 1 日施行的新标准,此征地补偿标
准只包含土地补偿费和安置补助费两项之和. 本文
将涉及到洞庭湖区的岳阳、常德、益阳市的标准列于
表 3摇 洞庭湖区调节气候和蓄洪作用能值和能值货币价值
Table 3摇 Emergy of climate鄄adjusted and water storage functions and currency value of Dongting Lake Region
年份
Year
蒸发作用能值
Evaporation function emergy
蒸发量
Evaporation
(伊1012 kg)
能值
Emergy value
(伊1020 sej)
货币价值
Currency value
(伊108 yuan)
固碳作用能值
Carbon sequestration function emergy
固碳量
Carbon
sequestration
(伊107 kg)
能值
Emergy
value
(伊1018 sej)
货币价值
Currency
value
(伊107 yuan)
蓄水作用能值
Water storage function emergy
蓄水量
Water
storage
(伊1010 m3)
能值
Emergy
value
(伊1021 sej)
货币价值
Currency
value
(伊109 yuan)
1998 4. 76 3. 63 8. 06 6. 19 6. 88 1. 53 1. 35 2. 73 6. 08
1999 4. 85 3. 70 8. 02 6. 36 7. 07 1. 53 1. 38 2. 80 6. 07
2000 4. 94 3. 76 8. 61 6. 67 7. 42 1. 70 1. 41 2. 87 6. 59
2001 5. 01 3. 82 9. 30 6. 81 7. 57 1. 84 1. 45 2. 93 7. 14
2002 5. 07 3. 87 10. 23 6. 99 7. 77 2. 06 1. 48 2. 99 7. 92
2003 5. 13 3. 91 9. 06 7. 08 7. 87 1. 82 1. 51 3. 05 7. 08
2004 5. 17 3. 94 11. 14 7. 24 8. 05 2. 28 1. 54 3. 11 8. 80
2005 5. 21 3. 97 11. 21 7. 39 8. 22 2. 32 1. 57 3. 17 8. 96
2006 5. 23 3. 99 12. 91 7. 56 8. 40 2. 72 1. 59 3. 23 10. 46
2007 5. 25 3. 99 14. 18 7. 59 8. 44 3. 00 1. 62 3. 28 11. 64
2008 5. 25 4. 00 15. 03 7. 78 8. 65 3. 25 1郾 65 3. 34 12郾 53
2009 5. 25 4. 00 16. 67 7. 86 8. 74 3. 64 1. 67 3. 39 14. 13
2010 5. 23 3. 99 17. 72 7. 93 8. 82 3. 92 1. 70 3. 44 15. 29
表 4摇 洞庭湖区净化水源和旅游收入能值及其货币价值
Table 4摇 Emergy of water purification functions and tourism revenue and currency value of Dongting Lake Region
年份
Year
吸收氮能值
Absorption N emergy
吸收氮量
Absorption
N
(伊106 kg)
能值
Emergy
value
(伊1018 sej)
货币价值
Currency
value
(伊107 yuan)
吸收磷能值
Absorption P emergy
吸收磷量
Absorption
P
(伊106 kg)
能值
Emergy
value
(伊1018 sej)
货币价值
Currency
value
(伊107 yuan)
旅游收入及能值
Tourist income and emergy
旅游收入
Tourist
income
(伊107 yuan)
能值
Emergy
value
(伊1015 sej)
1998 2. 24 8. 50 1. 89 0. 11 0. 41 0. 09 3. 20 1. 44
1999 2. 30 8. 74 1. 89 0. 11 0. 42 0. 09 4. 05 1. 88
2000 2. 41 9. 16 2. 10 0. 11 0. 44 0. 10 4. 57 2. 00
2001 2. 46 9. 35 2. 27 0. 12 0. 45 0. 11 4. 76 1. 95
2002 2. 52 9. 59 2. 54 0. 12 0. 46 0. 12 4. 62 1. 75
2003 2. 56 9. 72 2. 25 0. 12 0. 47 0. 11 4. 15 1. 79
2004 2. 62 9. 95 2. 81 0. 12 0. 48 0. 14 5. 78 2. 04
2005 2. 67 10. 15 2. 86 0. 13 0. 49 0. 14 5. 68 2. 01
2006 2. 73 10. 38 3. 36 0. 13 0. 50 0. 16 3. 50 1. 08
2007 2. 74 10. 43 3. 70 0. 13 0. 51 0. 18 4. 00 1. 12
2008 2. 81 10. 68 4. 01 0. 13 0. 52 0. 19 4. 80 1. 27
2009 2. 84 10. 79 4. 50 0. 13 0. 52 0. 22 1. 77 0. 42
2010 2. 87 10. 89 4. 84 0. 14 0. 53 0. 23 5. 00 1. 12
035 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
表 5摇 1999—2010 年洞庭湖区退田还湖年生态补偿标准
Table 5摇 Compensation standards of returning cropland to lake of Dongting Lake Region from 1999 to 2010
年份
Year
能值总量
Total emergy value
(伊1022 sej)
能值同比增量
Emergy increase
year to year
(伊1022 sej)
能值 /货币比率
Emergy / currency
rate (伊1011 sej
·yuan-1)
补偿总量
Total compensation
(伊1010 yuan)
补偿面积
Compensation area
(伊108 m2)
单位面积补偿标准
Compensation
standard
(yuan·m-2)
1998 11. 40 - 4. 50 - - -
1999 11. 71 0. 31 4. 61 0. 67 1. 58 42. 50
2000 11. 95 0. 56 4. 37 1. 28 3. 00 42. 53
2001 12. 17 0. 77 4. 11 1. 88 4. 66 40. 31
2002 12. 36 0. 97 3. 78 2. 56 5. 34 48. 01
2003 12. 52 1. 12 4. 31 2. 61 6. 25 41. 72
2004 12. 68 1. 28 3. 54 3. 62 7. 00 51. 68
2005 12. 83 1. 44 3. 54 4. 06 7. 58 53. 54
2006 12. 92 1. 52 3. 09 4. 94 8. 00 61. 70
2007 13. 01 1. 62 2. 82 5. 73 8. 24 69. 58
2008 12. 96 1. 57 2. 66 5. 89 8. 32 70. 75
2009 12. 96 1. 56 2. 40 6. 51 8. 23 79. 11
2010 12. 95 1. 55 2. 25 6. 90 7. 98 86. 48
表 6摇 岳阳、常德、益阳市征收耕地补偿标准
Table 6摇 Compensation standards of cropland expropriation in Yueyang, Changde and Yiyang (yuan·m-2)
城市
City
补偿标准(旧)
Compensation standard (old)
玉区 域区 芋区
补偿标准(新)
Compensation standard (new)
玉区摇 域区 芋区
岳阳 Yueyang 52. 45 ~ 75. 73 44. 88 ~ 64. 11 39. 37 ~ 56. 53 62. 85 ~ 90. 75 55. 95 ~ 75. 00 48. 00 ~ 54. 00
常德 Changde 55. 54 ~ 75. 73 49. 10 ~ 70. 12 45. 55 ~ 66. 00 66. 60 ~ 90. 75 59. 10 ~ 79. 35 51. 75 ~ 55. 05
益阳 Yiyang 50. 93 ~ 65. 34 41. 38 ~ 61. 30 40. 13 ~ 54. 12 64. 05 ~ 82. 50 54. 00 ~ 70. 50 47. 25 ~ 61. 50
表 6,由于各市所辖的县区有一定差异,故标准为一
定的幅度范围.通过与征收耕地的补偿标准对比分
析可知,本文所确定的退田还湖的补偿标准是合理
的.
摇 摇 1999—2010 年,研究区补偿标准呈逐年上升趋
势,特别是 2005 年以后的增长尤为显著(图 1),这
主要是因为随着湖南省集约型经济的发展,能值货
币比率不断减小.在这样的经济发展形势下,自然生
态资源的生态服务价值越来越宝贵,退田还湖工程
图 1摇 1999—2010 年洞庭湖区退田还湖生态补偿标准
Fig. 1摇 Ecological compensation standards of returning cropland
to lake of Dongting Lake region from 1999 to 2010.
生态效益明显增强,因此这种补偿标准的增长也是
合理的.与其他学者计算生态补偿标准方法相比,本
文得到了每年补偿标准(动态补偿标准),且具有客
观统一的计算基础,克服了以往所采取的环境经济
学方法确定补偿标准往往是某年的、且主观随意性
较大的不足. 采用能值分析的计算过程,也方便快
捷,且计算步骤统一,便于利用计算机编程统一进行
计算.采用本文中的计算方法可以计算 2010 年以后
的补偿标准,只要输入当年的各项相关统计数据,即
可方便地输出该年的补偿标准.
3摇 讨摇 摇 论
本文基于能值分析对洞庭湖区退田还湖生态恢
复过程中生态服务能值进行计算,确定了洞庭湖区
退田还湖历年生态补偿标准.结果表明:1999—2010
年,洞庭湖区退田还湖年补偿标准在 40. 31 ~ 86. 48
元·m-2,年均值为 57. 33 元·m-2 .生态补偿标准呈
逐年增加趋势,这反映了生态恢复工程的成效逐渐
显现.随着洞庭湖退田还湖工程的开展,湿地的生态
服务价值总量正在不断增长,导致生态补偿的额度
也随之逐年增加.生态补偿标准 2005 年以后呈现出
稳步快速增长的态势,这主要是湖南省集约型经济
1352 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 毛德华等: 基于能值分析的洞庭湖区退田还湖生态补偿标准摇 摇 摇 摇 摇 摇
发展的结果,能值货币比率随之不断减小,进一步反
映出随着经济社会发展,自然生态资源价值将日益
凸显.
能值分析以能值作为衡量生态服务功能度量的
统一标准,克服了以往环境经济学方法主观性较大
的弊端,解决了物质流、能量流与经济流对接困难的
问题,所得计算结果确切明了,且能反映补偿标准的
动态变化,便于进一步分析生态补偿相关问题的内
在客观规律.对洞庭湖区退田还湖生态补偿标准的
具体计算,验证了将能值分析应用于生态补偿研究
的可行性与先进性.
本文考虑了退田还湖生态恢复中 6 项主要生态
服务功能能值及其货币价值,以这 6 项的总和代表
生态服务功能能值及其货币价值总量.实际中,还存
在一些未纳入这 6 项范围的生态服务功能. 虽然这
些忽略的生态服务功能能值与价值占总能值与总价
值的比例不大,但将其忽略或多或少会影响对生态
恢复中生态服务功能评价的全面性,今后在统计数
据可获得的情况下应充分考虑.
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作者简介 摇 毛德华,男,1964 年生,博士,教授. 主要从事水
旱灾害与水土资源利用、水环境与湿地科学研究,发表论文
130 余篇. E鄄mail: mdh408122@ sohu. com
责任编辑摇 杨摇 弘
235 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷