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Accounting of Gross Ecosystem Product based on emergy analysis and ecological land classification in China

基于能值分析和生态用地分类的中国生态系统生产总值核算研究



全 文 :第 36 卷第 6 期
2016年 3月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.36,No.6
Mar.,2016
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国土资源部国土资源战略研究重点实验室开放课题(KFS201304); 国土资源部公益性行业科研专项(20101101)
收稿日期:2014⁃08⁃21;     网络出版日期:2015⁃07⁃29
∗通讯作者 Corresponding author.E⁃mail: xbli@ infomail.mlr.gov.cn
# 本文统计数据不含港、澳、台地区。
DOI: 10.5846 / stxb201408211657
喻锋, 李晓波, 王宏, 张丽君, 徐卫华, 符蓉.基于能值分析和生态用地分类的中国生态系统生产总值核算研究 .生态学报,2016,36( 6):
1663⁃1675.
Yu F, Li X B, Wang H, Zhang L J, Xu W H, Fu R.Accounting of Gross Ecosystem Product based on emergy analysis and ecological land classification in
China.Acta Ecologica Sinica,2016,36(6):1663⁃1675.
基于能值分析和生态用地分类的中国生态系统生产总
值核算研究 #
喻  锋1, 李晓波1,∗, 王  宏2, 张丽君1, 徐卫华3, 符  蓉1
1 国土资源部信息中心,国土资源部国土资源战略研究重点实验室,北京  100812
2 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,资源学院,北京  100875
3 中国科学院生态环境研究中心,城市与区域生态国家重点实验室,北京  100085
摘要:生态系统生产总值是生态系统为人类提供的产品与服务价值的总和,研究与建立一个独立的核算一个国家或地区的生态
系统生产总值的方法与体系,对科学评价与合理利用自然资源、助推生态文明建设等具有重要意义。 将生态系统生产总值分为
供给价值、文化价值、承载价值与调节价值等四大类,基于能值分析方法和生态用地分类体系,计算得出全国及各地区生态系统
生产总值,并将其与国内生产总值进行比较,为自然资源资产负债核算和综合生态系统管理等研究提供理论和方法借鉴。 研究
结果表明:(1)生态用地分类体系包括湿地、森林、草地和其他生态土地 4个一级类型、19 个二级类型。 其中,湿地、森林、草地
可统称为基础性生态用地。 2008年,中国生态用地总量为 763.95万 km2,约占陆域国土面积的 80%,其中基础性生态用地约为
530.8万 km2。 (2)2008年,中国国土生态系统生产总值约为 19万亿美元,是当年国内生产总值 4.71 万亿美元的 4 倍,人均生
态系统总值约为 1.45万美元 /人。 从生态系统生产总值来看,广东、山东、河南位居前三,西藏最低;从人均生态系统生产总值
来看,西藏和内蒙古居前,甘肃最低。
关键词:能值;生态用地;生态系统;生产总值
Accounting of Gross Ecosystem Product based on emergy analysis and ecological
land classification in China
YU Feng1, LI Xiaobo1,∗, WANG Hong2, ZHANG Lijun1, XU Weihua3, FU Rong1
1 Information Center of Ministry of Land and Resources, Beijing 100812, China
2 State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology, College of Resources Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing
100875, China
3 State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco⁃Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing
100085, China
Abstract: Gross Ecosystem Product (GEP) can be defined as the value of products and services provided by ecosystems to
human beings. It is significant in considering the value of final goods and services produced by the population of a country or
region in a given period. In general, the natural environment, upon which human beings rely for their existence and
development, should be viewed within the compound economy⁃society⁃nature system. Thus, the value of goods and services
provided by ecosystems should be incorporated within economic accounting systems. Recently, there have been a number of
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attempts to refine social development evaluation using measures such as Gross National Happiness Index and Human
Development Index. In addition, many researchers have estimated the value of ecosystem services using approaches such as
the market value method, shadow price assessment, alternative engineering method, and opportunity cost approach.
However, their studies lack unified accounting indicators and accounting systems that are matched with the framework of
national economic statistics. In this paper, an integrated method was proposed for estimating the value of GEP, taking into
account ecosystem supplies, ecological cultural values, adjustable land values, and carrying capacities. A detailed emergy
analysis was introduced into the assessment of resource supplies, cultural values, and carrying capacities. A numerical
model was adopted to estimate adjustable values based on the classification and size of ecological land, as well as the
corresponding adjustable value of an individual type of ecological land. Moreover, the results of gross national and regional
ecosystem production were compared with the Gross Domestic Product (GDP). The results indicate that this method could
offer theoretical and technical insights in assessing natural resource assets and liabilities for business accounting and
integrated ecosystem management purposes. It is also of great significance for the scientific evaluation and rational utilization
of natural resources and in promoting the creation of an ecologically sustainable civilization. Based on the main functions of
ecosystem services, ecological land can be classified into 4 types, namely wetland, forest, grassland, and other ecological
land, as well as 19 sub⁃types. Among these types, wetland, forest, and grassland should be regarded as fundamental
ecological land. The results indicated that in 2008, the area of ecological land in China was 7.6395 million km2, accounting
for about 80 percent of the entire land area, and the extent of other ecological land was approximately 5.308 million km2 .
Meanwhile, the total value of land ecological supplies, ecological cultural values, and ecological carrying capacity in 2008
was 18.16 trillion dollars in China. The above ecosystem services accounted for 18.8, 8.4, and 72.8 percent respectively of
the total value. The value of land ecology adjusting measured by basic ecological land was 835.12 billion dollars. The total
value of GEP in China was about 19 trillion dollars in 2008. Compared with the GDP for that year, namely, 4.71 trillion
dollars, GEP was four times as much as GDP. GEP per capita was about 14500 dollars. The values of GEP in different
provinces of China were found to vary. The values of GEP in Guangdong, Shandong, and Henan provinces were bigger than
those in other provinces, while the value of GEP in Tibet was the lowest. However, the values of per capita GEP in Tibet
and Inner Mongolia were the top two among all of the provinces. In contrast, the per capita value in Gansu province was the
lowest.
Key Words: emergy; ecological land; ecosystem; gross product
生态系统产品与服务功能是人类生存与发展的基础,生态系统生产总值(GEP,Gross Ecosystem Product)
是生态系统为人类提供的产品与服务价值的总和[1]。 与当前应用最为普遍的经济核算指标国内生产总值
(GDP,Gross Domestic Product)不同,GEP 不仅要衡量一个国家或地区在一定时期内人类活动所生产和提供
的最终产品和服务的价值,还要将人类社会与其赖以发展的生态环境当作经济⁃社会⁃自然复合生态系统来看
待[2⁃3],统筹核算生态系统本身为人类生存和发展提供的产品和服务的总价值。 虽然在评价社会发展水平方
面,国民幸福指数(GNH,National Happiness Index) [4]、人类发展指数(HDI,Human Development Index) [5]等取
得一定进展,在估算生态系统服务价值方面,价值量评估法(包括市场价值法、影子价格法、替代工程法、机会
成本法、条件价值法等)也已应用广泛并取得明显进展[6⁃12],但为人们所普遍接受的核算指标以及与国民经济
统计相匹配的核算制度仍很缺乏。 研究与建立一个独立的核算、一个国家或地区的生态系统为人类提供的产
品与服务的方法与体系,是当前各方广泛关注的议题[1,13⁃18]。
能值分析理论和方法是在 20 世纪 80 年代由美国著名生态学家 Odum[19]创立提出的,以能值为共同基
准,将生态经济系统内流动和储存的各种不同类别的能量和物质转换为同一标准的能值,进行定量分析研究。
由于能值分析解决了传统分析方法遇到的不同类型、不同性质能量不可加减和比较的问题,能够衡量自然环
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境资源与经济活动的真实价值并分析相互间的关系,对协调生态环境保护与经济社会发展具有重要意义。 随
着全球资源环境问题日益凸显,能值理论和方法逐渐在国家、流域、州(省)、城市、具体生态系统等不同尺度
上得到广泛应用,涉及自然、经济、社会等不同层面,用于分析和评价环境资源、经济投入、发展模式及环境政
策等多方面,成为生态经济领域的重要理论和研究方法之一,并进一步拓展应用到其他领域[20⁃26]。 在国内,
能值分析作为估算生态系统服务价值的一种新方法,近十年来在海域[27⁃29]、湿地[30⁃31]、绿洲[32]、山地[33⁃34]等
生态系统评估中发挥了重要作用。
生态用地是指生产性用地和承载性用地以外,以提供生态产品、环境调节和生物保育等生态服务功能为
主要用途,对维持区域生态平衡和可持续发展具有重要作用的土地利用类型[35]。 生态用地具有涵养水源、保
护土壤、防风固沙、调节气候、净化环境、保护生物多样性等生态功能,是衡量一个地区国土生态环境质量好坏
的“晴雨表” [35]。 在区域尺度上,目前主要有三种观点:“生态要素决定论” [36]、“生态功能决定论” [37⁃38]和“主
体功能决定论” [39⁃42]。 在实践中,生态用地还被引入到西北干旱区、北方农牧交错带、典型岩溶地区、陕北沙
区、城市(开发区)等特定区域的相关研究中[43⁃53 ],应用领域和范围不断扩大。
本文将生态系统生产总值分为供给价值、文化价值、承载价值与调节价值等四大类。 针对供给、文化和承
载价值,采用能值分析方法进行计算;针对调节价值,基于生态用地分类、规模以及各单一类型生态用地不同
调节价值,采用乘算模型进行综合计算;最终加和得到全国及各地区生态系统生产总值,并将其与国内生产总
值进行比较,为自然资源资产负债核算和综合生态系统管理等研究提供理论和方法基础,对科学评价与合理
利用自然资源、助推生态文明建设等具有重要意义。
1  数据
本研究数据主要包括两大类:一是 2008年分省的土地利用数据,来自国土资源部 2008 年全国土地利用
变更调查数据;二是 2008年分省的经济社会统计数据,涵盖近 30 余项单要素指标,来自国家统计局《中国统
计年鉴 2009》。
2  研究方法
2.1  生态系统生产总值核算
生态系统生产总值的主要组成包括生态系统供给价值、生态系统调节价值、生态系统文化价值与生态系
统承载价值等四大类,通过计算森林、草地、湿地等自然生态系统以及农田等人工生态系统的生产总值,来衡
量和展示生态系统状况。 具体计算公式在前人研究[1]的基础上可进一步表示如下:
GEP =EPV+ECV+ELV+ERV
式中,EPV为供给价值,ECV为文化价值,ELV为承载价值,ERV为调节价值。 由于各分项价值结果均采用统
一的货币量纲表示,且已将不同时期货币汇率的变化考虑进去,因此在计算生态系统生产总值时,可采用分项
价值直接相加的办法得到最终的总价值。
2.2  生态供给⁃文化⁃承载价值能值估算
2.2.1  能值计算
能值分析的基本原理,就是将各种形式的能量换算成同一量纲的太阳能值,能量和能值相互转化的桥梁
是太阳能值转换率。 计算公式如下[54]:
EM = SC × E
式中,EM为能量所具有的能值(Sej(太阳能焦耳));SC为太阳能值转换率(Sej / J);E 为物质或产品所含能量
(包括太阳光能量、雨水化学能量等)(J(焦耳))。
考虑到自然生态经济复合系统所排放的废水、废气和固体废物,以及所损耗的土壤流失能和净表土损失
能,相对于产品或能量而言是一种“负产品”或“负能量”, 因此在计算生态供给价值和生态承载价值时,将上
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述废物流或能量流的价值减去。 其中,特殊物质的能量计算公式如下[54]:
      土壤流失能= 土壤流失速率 - 土壤生产速率( ) × 土地面积
= 土地面积 × 2.29 × 104
      土壤流失能= 土壤流失速率 - 土壤生产速率( ) × 土地面积
= 土地面积 × 2.29 × 104
      净表土损失能= 耕地面积 × 土壤侵蚀率 × 有机质含量 × 有机质能量
= 耕地面积 × 3.18 × 106
      雨水化学能= 土地面积 × 年降水量 × 水分蒸发率 × 水密度 × 吉布斯自由能
= 土地面积 × 年降水量 × 2.82 × 106
      地球旋转能= 土地面积 × 单位面积热通量 = 土地面积 × 1.45 × 106
      潮汐能= 海岸线长度 × ( l / 8) × 重力加速度 × 平均海浪高度2 × 海水密度 × 海浪速度
= 海岸线长度 × 平均海浪高度2 × 4.75 × 1010
在此基础上,结合前人研究结果[55⁃56],采用 Odum 于 2000 年确定的新的全球能值基准(15.83×1024 Sej /
a) [57],对以往研究中各产品能值转换率进行基准变换,最终得到新的全球能值基准下生态系统供给⁃文化⁃承
载的能量折算与能值转换标准(表 1)。
表 1  生态供给⁃文化⁃承载的能量折算与能值转换标准
Table 1  Energy conversion and transformation standard of ecological supply⁃culture⁃carrying
价值类型
Value type
品名
Name
能量折算标准
Energy conversion
standard /
(J / t)
能值转换率
Energy
transforming rate /
(Sej / J)
品名
Name
能量折算标准
Energy conversion
standard /
(J / t)
能值转换率
Energy
transforming rate /
(Sej / J)
生态供给 物质流+ 稻谷 1.55×1010 6.02×104 肉类 1.50×1010 3.94×106
Ecological supply Matter flow 小麦 1.57×1010 1.14×105 奶类 3.20×109 2.85×106
玉米 1.65×1010 4.53×104 蛋类 8.30×109 3.35×106
豆类 2.07×1010 1.16×106 毛类 5.00×109 6.44×106
薯类 4.20×109 4.54×103 水产 5.40×109 3.35×106
油料 2.64×1010 1.16×106 原煤 2.09×1010 6.67×104
棉花 4.34×109 1.44×106 原油 4.40×1010 8.90×104
麻类 2.93×109 1.41×105 天然气 3.89×1010 8.06×104
甘蔗 2.31×109 1.43×105 原盐 2.71×1015
甜菜 2.79×109 1.43×105 发电量 3.60×109 2.67×105
烟叶 1.88×109 4.20×105 水泥 3.33×1015
茶叶 1.88×1010 3.36×105 生铁 1.68×1015
水果 3.35×109 8.89×105 钢材 3.33×1015
木材 1.20×1010 5.84×104 化肥 8.01×1015
废物流- 废水 5.00×106 1.12×106 固体废弃物 6.33×108 3.02×106
Waste flow 废气 5.00×106 1.12×106
生态文化
Ecological culture
物质流+
Matter flow 入境旅游人口 1.64×10
10 5.20×1016
货币流+
Currency flow 旅游总收入 1.00 1.45×10
13
生态承载
Ecological load
物质流+
Matter flow 总人口 1.64×10
10 5.20×1016
能量流+ 雨水化学能 2.82×106 3.05×104 地球旋转能 1.45×106 5.76×104
Energy flow 潮汐能 4.75×1010 7.39×104
能量流-
Energy flow 土壤流失能 9.94×10
7 7.40×104 净表土损失能 1.27×104 1.69×107
    水泥、生铁、钢材、化肥与原盐的能值转换率单位为 Sej / t;人口的能量折算标准单位为 J /人;天然气的能量折算标准和能值转换率单位分别
为 J / m3和 Sej / m3,发电量的能量折算标准和能值转换率单位分别为 J / Kwh和 Sej / Kwh;地球旋转能、净表土损失能的能量折算标准单位为 J / m2,
雨水化学能与潮汐能的能量折算标准单位为 J / m3,土壤流失能的能量折算标准单位为 J / m4
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2.2.2  能值⁃货币价值计算
在获取太阳能值的基础上,能值⁃货币价值可由能值 /货币比率具体衡量。 能值 /货币比率是评价一个国
家或地区经济发达程度的指标,可以衡量一个国家或地区的财富,表示单位货币能购买的财富数量。 能值 /货
币比率(EDR)等于生态经济复合系统的年能值总利用量与当年国内生产总值 GDP 的比值。 其中,能值总利
用量为外部输入的可更新自然资源流、本地可更新资源和产品、农业系统生产散失的资源和商品、经济系统集
约使用的富集资源和产品、未经本地使用的直接出口不可更新资源和产品(以出口额代替)的能值流之和。
最后计算能值⁃货币价值,其计算公式为[54]:
VE = EM / EDR
式中,VE为每项的能值⁃货币价值,EM为每项的太阳能值,EDR为能值 /货币比率。
由于能值核算已经将各种不同的产品统一转换为太阳能焦耳的量纲,能值 /货币比率也按照当年汇率和
美元计算。 因此,产品的能值⁃货币价值能够进行其他国家或地区间的比较,无疑能为生态文明主要指标体系
在国际上的对接提供有效途径。 在我国不同地区能值货币比率研究成果(表 2)的基础上,综合考虑空间尺度
和时间范围的相近性,以不同省区的平均水平为依据,最终确定本研究中采用的 2008年中国能值货币比率为
5.15 ×1016 Sej /万美元。
表 2  不同地区能值货币比率
Table 2  Ratio of energy to monetary
项目 Item 湖南
[58] 2008
Hunan Province
徐州[56] 2011
Xuzhou City
黑龙江[25] 2008
Heilongjiang Province
梅州[59] 2008
Meizhou City
密云[60] 2003
Miyun County
总能量投入量 / Sej
Total energy input amount 1.94×10
23 2.51×1023 3.78×1023 5.73×1022 2.49×1021
GDP / (104USD) 2.72×106 5.49×106 1.19×107 7.60×105 8.34×104
当年能值货币比率 / (Sej / 104USD)
Ratio of energy to monetary 7.13
×1016 4.57×1016 3.18×1016 7.54×1016 2.98×1016
    人民币对美元平均汇率 2003年为 8.23,2008年为 6.95,2011年为 6.46
2.3  基于生态用地的生态调节价值估算
生态调节是生态系统服务功能的重要组成部分,对生态调节功能的认识与评价是区域生态环境保护与资
源开发的基础,并已成为当前区域生态评价与生态规划的前沿课题。 生态调节功能包括气候调节、固碳、营养
物贮存、水源涵养、环境净化、生物多样性、防洪减灾、土壤保持等,不同生态用地类型的生态调节功能类型和
价值量不一样。 本文在构建生态用地统一分类体系(表 3)基础上,将其与《全国土地分类(过渡期间适用)》
进行对照转换(表 4),并基于 2008年土地利用变更调查数据,得出全国及各地区生态用地类型规模(表 5),
再根据湿地、草地和森林单位面积生态调节服务价值(表 6—表 8),计算各地区生态调节服务价值总值。 其
中,考虑到森林、草地、湿地(包括水域)等土地类型,在改善环境、维持生物多样性和区域生态平衡方面具有
不可替代的重要作用,具有巨大的生态系统服务价值,可称之为基础性生态用地。
3  结果分析
3.1  生态供给⁃文化⁃承载价值
2008年,中国国土生态供给价值、生态文化价值和生态承载价值之和为 18.16万亿美元,三者所占比例分
别为 18.8%、8.4%和 72.8%(表 9)。 分地区来看,山东的生态供给价值(0.34万亿美元)在全国各地区中居首,
表明其国土生态产品供应水平最高;广东的生态文化价值(0.15万亿美元)、生态承载价值(0.96万亿美元)以
至上述 3种价值之和(1.55万亿美元)均在全国排名第一,反映出其国土人口生态承载能力最强;宁夏的生态
文化价值则最小,而西藏的生态供给价值、生态承载价值以至上述 3 种价值之和(359.5 亿美元)均在全国居
末位,西藏和广东在总价值上相差 1.52万亿美元,是西藏总价值的 42.2倍。
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表 3  生态用地统一分类体系[35]
Table 3  Unified classification system of ecological land[35]
一级类 First class 二级类 Second class
编码 Code 名称 Name 编码 Code 名称 Name
含义 Illustration
01 湿地 指天然或人工,常年或季节性,蓄有静止或流动的淡水、半咸水或咸水的沼泽地、泥炭地或水域
011 沼泽湿地
地表过湿或有薄层常年或季节性积水,土壤水分几达饱和,生长有喜湿性
和喜水性沼生植物的地段,主要包括藓类沼泽、草本沼泽、灌丛沼泽、森林
沼泽、绿洲湿地等
012 湖泊湿地 陆地表面洼地积水形成的比较宽广的水域,包括永久性淡(咸)水湖、季节性淡(咸)水湖
013 河流湿地 一定区域内由地表水和地下水补给,经常或间歇地沿着狭长凹地流动的水流,包括永久性河流、季节性或间歇性河流、泛洪平原湿地
014 滨海湿地
海平面以下 6m至大潮高潮位之上与外流江河流域相连的微咸水和淡浅
水湖泊、沼泽以及相应河段间的区域,主要包括滩涂湿地、河口水域、三角
洲湿地等
015 人工湿地 人工建造和控制运行的与天然湿地类似的地面,主要包括水产池塘、水塘、蓄水区、灌溉地、运河与排水渠等
02 森林(地)
指建群种为乔木、竹类、灌木的连片林,乔木或竹类郁闭度不低于 20%,灌
木覆盖度不低于 40%,主要生产木材和木材制品,物种多样性相对较高,
生态系统较为复杂
021 落叶林(地) 落叶林占 2 / 3以上,其它林不超过 1 / 3,树木郁闭度≥20%、高度不低于 5m的天然林地
022 常绿林(地) 常绿林占 2 / 3以上,其它林不超过 1 / 3,树木郁闭度≥20%、高度不低于 5m的天然林地
023 混交林(地) 常绿林和落叶林均在 1 / 3和 2 / 3之间,无明显优势群,树木郁闭度≥20%、高度不低于 5米的天然林地
024 灌木林(地) 灌木覆盖度≥40%、高度一般在 5米以下的天然林地
025 人工生态林(地) 人工栽培的,用于生态保护、绿化、休闲等目的林地
03 草地 指由草本群落组成,以旱生、多年生丛生禾草、杂类草为主,覆盖度在 5%以上的土地
031 高盖度草地 覆盖度>50%的自然⁃半自然草地
032 中盖度草地 覆盖度在 20%― 50%的自然⁃半自然草地
033 低盖度草地 覆盖度在 5%― 20%的自然 /半自然草地
034 人工生态草地 人工栽培的,用于生态保护、绿化、休闲等目的草地
04 其他生 指除湿地、森林(地)、草地以为的其他生态用地
态土地 041 盐碱地 表层盐碱聚集,只生长天然耐盐植物的土地
042 沙地 表层为沙覆盖,基本无植被的土地,包括沙漠,不包括水系中的沙滩
042 裸岩及裸土地 表层为土质,基本无植被覆盖的土地,以及表层为岩石或石砾、覆盖面积≥70%的土地
044 高寒荒漠及苔原 大陆性高山和高原上的荒漠及冻土地区
045 冰川及永久积雪 表层被冰雪常年覆盖的土地
表 4  生态用地统一分类与《全国土地分类(过渡期间适用)》对照表[35]
Table 4  Comparison between Unified classification system of ecological land and National Land Classification[35]
生态用地
Ecological land
《全国土地分类(过渡期间适用)》
National Land Classification (applicable during the transition)
一级类 First class 二级类 Second class
编码 Code 名称 Name 编码 Code 名称 Name
湿地 11 耕地 111 灌溉水田
Wetland 15 其他农用地 154 坑塘水面
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续表
生态用地
Ecological land
《全国土地分类(过渡期间适用)》
National Land Classification (applicable during the transition)
一级类 First class 二级类 Second class
编码 Code 名称 Name 编码 Code 名称 Name
155 养殖水面
156 农田水利用地
20 居民点及独立工矿用地 205 盐田
27 水利设施用地 271 水库水面
31 未利用土地 313 沼泽地
32 其他土地 321 河流水面
322 湖泊水面
323 苇地
324 滩涂
森林(地) 13 林地 131 有林地
Forest 132 灌木林地
136 苗圃
草地 14 草地 141 天然草地
Grassland 143 人工草地
其他生 31 未利用土地 311 荒草地
态土地 312 盐碱地
Other ecological land 314 沙地
315 裸土地
316 裸岩石砾地
317 其他未利用土地
32 其他土地 325 冰川及永久积雪
表 5  2008年各地区生态用地规模[35]
Table 5  Ecological land quantity of 2008[35]
地区
Region
湿地
Wetland /
(103km2)
森林(地)
Forest /
(103km2)
草地
Grassland /
(103km2)
其他生态土地
Other ecological
land /
(103km2)
合计
Total /
(103km2)
其中基础性
生态用地
Fundamental
ecological land /
(103km2)
北京 0.9 5.7 0 1.7 8.3 6.5
天津 3.9 0.2 0 0.3 4.5 4.1
河北 11.7 32.9 7.7 34.1 86.5 52.3
山西 3.8 31.5 6.5 43.9 85.6 41.8
内蒙古 32.2 190.6 639.6 149.8 1012.2 862.4
辽宁 19.1 50 3.5 13.5 86.1 72.6
吉林 17.9 84.3 10.2 9.7 122 112.4
黑龙江 55.9 214.5 21.9 22.7 315.1 292.4
上海 4.5 0.3 0 0 4.7 4.7
江苏 58.5 2.9 0 1.8 63.3 61.5
浙江 21.2 52.4 0 2.7 76.4 73.6
安徽 44.1 30.3 0.3 3.1 77.9 74.7
福建 14.4 67.9 0 6.4 88.7 82.3
江西 31 84.3 0.1 8.1 123.4 115.3
9661  6期       喻锋  等:基于能值分析和生态用地分类的中国生态系统生产总值核算研究  
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续表
地区
Region
湿地
Wetland /
(103km2)
森林(地)
Forest /
(103km2)
草地
Grassland /
(103km2)
其他生态土地
Other ecological
land /
(103km2)
合计
Total /
(103km2)
其中基础性
生态用地
Fundamental
ecological land /
(103km2)
山东 18.1 11.1 0.3 9.1 38.6 29.5
河南 18 25.3 0.1 15.1 58.5 43.4
湖北 45.7 68.9 0.4 14.9 129.9 115
湖南 40.8 103.3 1 10.5 155.7 145.1
广东 33.5 76 0.3 6.9 116.7 109.7
广西 28.9 95.1 7.1 44.8 175.9 131.1
海南 6.3 13 0.2 2.3 21.7 19.5
重庆 10.1 28.1 2.3 5.3 45.9 40.6
四川 30.9 178.5 136.4 37 382.7 345.7
贵州 10.5 64.5 15.9 16.5 107.4 90.9
云南 19.5 198.2 7.8 53.1 278.7 225.5
西藏 31.7 116.2 644 394.1 1186 791.9
陕西 5.8 90.3 30.5 9.9 136.6 126.7
甘肃 4.3 41.3 125.1 152.6 323.2 170.7
青海 28.7 21.7 401.8 249.2 701.5 452.3
宁夏 2 2.3 22.6 7.3 34.1 26.9
新疆 24.6 52.6 509.7 1004.8 1591.7 586.9
∑ 678.5 2034.2 2595.3 2331.2 7639.5 5308
表 6  不同区域湿地单位面积生态调节服务价值 / (USD hm-2 a-1)
Table 6  Ecological adjusting value per unit area of wetlands
项目 Item 盘锦湿地[61] 太湖湿地[62] 黄河三角洲湿地[63]
平均
Average
气候调节 Climate regulation 764.0 1152.2 417.6 889.6
水源涵养 Water conservation 109.6 40.0
环境净化
Environmental purification 41.4 150.1 969.3 456.1
生物多样性保护
Biodiversity protection 84.2 25.9 42.9
防洪减灾
Flood control and disaster reduction 1083.7 1657.7 35.5 1049.2
土壤保持
Soil conservation 163.4 194.7
合计 Total 2672.5
    基于研究成果的数据可得性、价值分类的相似性以及空间分布的分散性等考虑,选择上述三片湿地作为典型地区;其中,太湖湿地 23.38万
hm2,2007年美元平均汇率 7.6; 黄河三角洲湿地 15.3万 hm2,2004年美元平均汇率 8.28; 盘锦湿地 31.5 万 hm2,1997年美元平均汇率 8.29;各
项生态调节服务价值均统一到 2008年标准
3.2  生态调节价值
2008年,以基础性生态用地来衡量,中国国土生态调节价值为 8351.2亿美元(表 10)。 其中,四川和云南
居前两位,均超过 800亿美元;黑龙江和湖南居三、四位,都高于 500亿美元;天津、宁夏、上海和北京均不足 20
亿美元。
0761   生  态  学  报      36卷 
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表 7  不同区域草地单位面积生态调节服务价值 / (USD hm-2 a-1) [64]
Table 7  Ecological adjusting value per unit area of grassland[64]
项目 Item
东北温带
半湿润区
Northeast
temperate
semi⁃humid
area
蒙宁甘温带
半干旱区
Mongninggan
temperate
semi⁃arid
area
西北温带、
暖温带干旱区
Northwest
temperate and
warm temperate
arid area
华北暖温带
半湿润、
半干旱区
North warm
temperate
semi⁃humid and
semi⁃arid area
东南热带、
亚热带湿润区
Southeast tropical
and subtropical
humid area
西南亚热带
湿润区
Southwest
subtropical
humid area
青藏高原
高寒区
High⁃cold
region of
Tibet Plateau
黑龙江、吉林、
辽宁
内蒙古、宁夏、
甘肃、陕西 新疆
北京、天津、
河北、山东、
山西、河南
广东、海南、
福建、湖北、
湖南、江西、
安徽、浙江、
江苏、上海
云南、贵州、
重庆、四川、
广西
青海、西藏
气体管理 Air management 18.6 3.3 4.5 10.7 14.8 14.5 4.5
干扰管理
Disturbance management 369.8 11.7 24.7 26.5 3.5 28.3 24.6
水管理 Water management 4.5 1.3 1.7 4.4 6.3 5.9 1.7
水供应 Water supply 309.6 9.8 20.6 22.2 3 23.7 20.6
侵蚀控制 Erosion control 32 12.4 15.8 41.3 60.8 56.5 15.8
土壤形成 Soil formation 1.1 0.4 0.5 1.4 2.1 1.9 0.5
废物处理 Waste treatment 436.5 47.9 70 148.3 185.5 195.5 69.9
授粉 Pollination 27.6 10.7 13.6 35.6 52.4 48.7 13.6
生物控制
Biological control 25.4 9.8 12.5 32.7 48.2 44.8 12.5
栖息地 Habitat 24.8 0.8 1.7 1.8 0.2 1.9 1.6
合计 Total 1249.9 108.1 165.6 324.9 376.8 421.7 165.3
    单位为 USD / (hm2 a)
表 8  不同区域森林单位面积生态调节服务价值 / (USD hm-2 a-1) [65]
Table 8  Ecological adjusting value per unit area of forest[65]
项目 Item
寒温带
Cool temperate
zone
中温带
Mid temperate
zone
暖温带
Warm temperate
zone
亚热带
Subtropical zone
热带
Tropical zone
青藏高原
Tibet Plateau
黑龙江、
内蒙古
辽宁、吉林、
新疆、甘肃、
宁夏
陕西、河南、
山东、山西、
北京、天津、
河北
四川、重庆、贵州、湖北、
湖南、江西、江苏、浙江、
上海、安徽、福建、广东、
广西、云南
海南 青海、西藏
涵养水源
Water conservation 352.9 656.5 852.6 1675.4 3170.6 559.9
固碳 Carbon fixation 448.4 650.7 724.0 1211.1 1475.1 463.5
营养物贮存
Nutrient storage 44.8 81.1 91.5 119.2 164.7 56.0
净化空气 Air purification 442.4 390.7 353.5 569.6 497.6 604.0
保护土壤 Soil protection 445.4 562.7 114.7 304.7 427.7 61.5
生物多样性保护
Biodiversity protection 2.1 5.7 23.8 8.3 5.1 0.9
合计 Total 1736.0 2347.4 2160.2 3888.2 5740.9 1745.8
2003年美元平均汇率 8.28; 各项生态调节服务价值均统一到 2008年标准
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表 9  2008年生态供给⁃文化⁃承载价值
Table 9  Ecosystem supply⁃culture⁃load value in 2008
地区
Region
生态供给
价值
Ecosystem
Supply
Value⁃EPV /
(108美元)
生态文化
价值
Ecosystem
Culture
Value⁃ECV /
(108美元)
生态承载
价值
Ecosystem Load
Value⁃ELV /
(108美元)
合计
Total /
(108美元)
地区
Region /
(108美元)
生态供给
价值
Ecosystem
Supply
Value⁃EPV /
(108美元)
生态文化
价值
Ecosystem
Culture
Value⁃ECV /
(108美元)
生态承载
价值
Ecosystem
Load
Value⁃ELV /
(108美元)
合计
Total /
(108美元)
北京 147.2 1255.3 1711.5 3114.0 湖北 1400.1 206.5 5767.7 7374.3
天津 469.2 319.2 1187.5 1975.9 湖南 1368.3 232.9 6443.6 8044.8
河北 2357.3 129.4 7057.4 9544.1 广东 1518.9 4388.3 9638.9 15546.1
山西 1771.3 153.7 3444.0 5369.0 广西 905.4 320.7 4864.9 6091.0
内蒙古 1865.6 269.4 2440.7 4575.7 海南 194.7 132.8 862.8 1190.3
辽宁 1175.8 542.9 4357.2 6075.9 重庆 589.0 176.0 2867.0 3632.0
吉林 690.4 103.7 2761.3 3555.4 四川 1626.0 100.7 8219.7 9946.4
黑龙江 1309.1 372.8 3863.6 5545.5 贵州 578.9 62.8 3830.9 4472.6
上海 190.4 1504.4 1906.8 3601.6 云南 824.0 449.8 4589.2 5863.0
江苏 2121.4 1308.9 7752.4 11182.7 西藏 53.2 13.0 293.3 359.5
浙江 1090.1 1136.7 5170.4 7397.2 陕西 1228.4 256.1 3799.1 5283.6
安徽 1464.7 222.3 6195.3 7882.3 甘肃 345.5 11.5 2654.3 3011.3
福建 725.3 764.4 3640.0 5129.7 青海 154.0 5.0 561.2 720.2
江西 772.4 130.2 4444.0 5346.6 宁夏 223.3 1.8 623.7 848.8
山东 3415.3 528.3 9509.3 13452.9 新疆 811.9 63.2 2153.1 3028.2
∑ 34138.1 15341.3 132131.9 181611.3 河南 2751.0 178.6 9521.1 12450.7
表 10  2008年基础性生态用地生态调节价值
Table 10  Ecosystem regulation value of fundamental ecological land in 2008
地区
Region
生态调节价值 / (108美元)
Ecosystem Regulation Value⁃ERV
湿地
Wetland
森林(地)
Forest
草地
Grassland
合计
Total /
(108美元)
地区
Region
生态调节价值 / (108美元)
Ecosystem Regulation Value⁃ERV
湿地
Wetland
森林(地)
Forest
草地
Grassland
合计
Total /
(108美元)
北京 2.4 12.3 0.0 14.7 湖北 122.1 267.9 0.2 390.2
天津 10.4 0.4 0.0 10.9 湖南 109.0 401.7 0.4 511.1
河北 31.3 71.1 2.5 104.8 广东 89.5 295.5 0.1 385.1
山西 10.2 68.0 2.1 80.3 广西 77.2 369.8 3.0 450.0
内蒙古 86.1 330.9 69.1 486.1 海南 16.8 74.6 0.1 91.5
辽宁 51.0 117.4 4.4 172.8 重庆 27.0 109.3 1.0 137.2
吉林 47.8 197.9 12.7 258.5 四川 82.6 694.0 57.5 834.1
黑龙江 149.4 372.4 27.4 549.1 贵州 28.1 250.8 6.7 285.6
上海 12.0 1.2 0.0 13.2 云南 52.1 770.6 3.3 826.0
江苏 156.3 11.3 0.0 167.6 西藏 84.7 202.9 106.5 394.0
浙江 56.7 203.7 0.0 260.4 陕西 15.5 195.1 3.3 213.9
安徽 117.9 117.8 0.1 235.8 甘肃 11.5 96.9 13.5 122.0
福建 38.5 264.0 0.0 302.5 青海 76.7 37.9 66.4 181.0
江西 82.8 327.8 0.0 410.7 宁夏 5.3 5.4 2.4 13.2
山东 48.4 24.0 0.1 72.4 新疆 65.7 123.5 84.4 273.6
∑ 1813.3 6070.6 467.3 8351.2 河南 48.1 54.7 0.0 102.8
2761   生  态  学  报      36卷 
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3.3  生态系统生产总值
2008,中国国土生态系统生产总值约为 19万亿美元,是当年国内生产总值 4.71 万亿美元的 4 倍,人均生
态系统总值约为 1.45万美元 /人(表 11)。 从地区分布来看,广东、山东、河南位居前三,江苏和四川紧随其
后,上述 5省 GEP 均超过 1万亿美元,5者之和为 6.41万亿美元,占到全国的 33.8%。 从人均 GEP 来看,西藏
和内蒙古居前,均超过 2.5万美元 /人;甘肃最低,不到 1.2 万美元 /人,不及西藏的二分之一。 从 GEP 和 GDP
两者之间的关系来看,以 GEP / GDP 衡量,西藏、贵州、云南、甘肃、青海等省的倍数均超过 6.5,而上海、北京、
天津、浙江、江苏等省不足 3,表明东部沿海地区经济产出的规模效益更为显著,而西部地区生态效益的内生
潜力更为巨大。 因此,在开展区域综合生态系统管理实践时,应兼顾区域发展在“生产⁃生活⁃生态”三大空间
上的平衡性和协调性,统筹区域生态系统功能的差异性和互补性,最终实现区域“经济⁃社会⁃生态”三大效益
的最大化。
表 11  2008年生态系统生产总值
Table 11  Gross ecosystem product in 2008
地区
Region
GEP /
(108美元)
GDP /
(108美元)
GEP
/ GDP
人均 GEP
美元
地区
Region
GEP /
(108美元)
GDP /
(108美元)
GEP
/ GDP
人均 GEP /
(美元)
北京 3128.7 1509.1 2.1 18458.4 湖北 7764.5 1630.3 4.8 13595.7
天津 1986.8 914.3 2.2 16894.6 湖南 8555.9 1605.3 5.3 13410.5
河北 9648.9 2329.3 4.1 13806.2 广东 15931.2 5136.2 3.1 16692.4
山西 5449.3 998.4 5.5 15977.5 广西 6541 1031.9 6.3 13581.8
内蒙古 5061.8 1116.8 4.5 20970.9 海南 1281.8 210.0 6.1 15009.4
辽宁 6248.7 1936.9 3.2 14482.4 重庆 3769.2 733.3 5.1 13276.5
吉林 3813.9 924.3 4.1 13949.9 四川 10780.5 1799.5 6.0 13247.1
黑龙江 6094.6 1195.7 5.1 15932.0 贵州 4758.2 479.6 9.9 12545.6
上海 3614.8 1971.0 1.8 19141.5 云南 6689 820.2 8.2 14723.8
江苏 11350.3 4361.5 2.6 14784.2 西藏 753.5 57.0 13.2 26254.4
浙江 7657.6 3091.6 2.5 14956.3 陕西 5497.5 985.8 5.6 14613.2
安徽 8118.1 1276.9 6.4 13232.4 甘肃 3133.3 457.0 6.9 11922.2
福建 5432.2 1557.3 3.5 15072.7 青海 901.2 138.3 6.5 16258.3
江西 5757.3 932.4 6.2 13084.8 宁夏 862 158.1 5.5 13955.2
山东 13525.3 4470.8 3.0 14362.3 新疆 3301.8 604.8 5.5 15495.6
∑ 189962.5 47082.0 4.0 14520.1 河南 12553.5 2648.6 4.7 13313.7
4  结论与讨论
(1)本文将生态系统生产总值分为供给价值、文化价值、承载价值与调节价值等四大类,基于能值分析方
法和生态用地分类体系,估算全国及各地区生态系统生产总值,并将其与国内生产总值进行比较,可以为自然
资源资产负债核算和综合生态系统管理等研究提供理论和方法借鉴。
(2)2008年,中国生态用地总量为 763.95万 km2,约占陆域国土面积的 80%,其中湿地、森林和草地等基
础性生态用地约为 530.8万 km2。 在此背景下,中国国土生态供给价值、生态文化价值和生态承载价值之和为
18.16万亿美元,三者所占比例分别为 18.8%、8.4%和 72.8%,而以基础性生态用地衡量的国土生态调节价值
为 8351.2亿美元。 2008 中国国土生态系统生产总值约为 19 万亿美元,是当年国内生产总值 4.71 万亿美元
的 4倍,广东、山东、河南位居前三,西藏最低;人均生态系统总值约为 1.45 万美元 /人,西藏和内蒙古居前两
位,甘肃最低。
(3)本文虽然构建了统一的生态用地分类系统,并以此为基础基于土地利用变更调查数据估算生态用地
的生态调节价值,但由于生态用地规模及时空格局变化是基于不同土地分类体系的衔接和数据的转换,考虑
3761  6期       喻锋  等:基于能值分析和生态用地分类的中国生态系统生产总值核算研究  
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到《全国土地分类(过渡期间适用)》中的人工草地在范围上大于生态用地分类中的人工生态草地、有林地中
人工林地的范围大于人工生态林地,会导致生态用地规模估算结果偏大,最终会造成基础性生态用地的生态
调节价值偏大。 考虑到生态调节价值与其他三项价值相比数量级小,上述情形不会对生态系统生产总值估算
造成大的影响。
此外,在能值分析过程中,下一步也可根据地域特点对能值货币比率的选择予以更有针对性的考量,例如
可以划分几个大区分别确定不同的数值等,进一步提高生态系统服务价值能值估算的准确性和可靠性。
参考文献(References):
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