全 文 ：第 35 卷第 2 期
2015年 1月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.35,No.2
Jan.,2015
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金青年项目(41301092)
收稿日期:2013鄄03鄄29; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄03鄄25
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: wush@ igsnrr.ac.cn
DOI: 10.5846 / stxb201303290553
赖敏,吴绍洪,尹云鹤,潘韬.三江源区基于生态系统服务价值的生态补偿额度.生态学报,2015,35(2):227鄄236.
Lai M, Wu S H, Yin Y H, Pan T.Accounting for eco鄄compensation in the three鄄river headwaters region based on ecosystem service value.Acta Ecologica
Sinica,2015,35(2):227鄄236.
三江源区基于生态系统服务价值的生态补偿额度
赖摇 敏1,2,3,吴绍洪1,2,*,尹云鹤1,2,潘摇 韬1,2
1 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京摇 100101
2 中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室,北京 100101
3 中国科学院大学, 北京摇 100049
摘要:以青海三江源区为例,探讨了基于生态系统服务价值的生态补偿额度测算方法。 以分析和筛选生态补偿需求下的生态系
统服务价值评估指标为前提,估算了生态保护和建设活动实施前 (2005年) 三江源区草地生态系统服务价值,并采用专家咨询
法提出的不同退化程度草地的生态功能系数对其进行修正,得到未退化、轻度退化、中度退化和重度及重度以上退化草地的单
位面积生态价值分别为 74.70伊104、59.76伊104、37.35伊104元 / km2和 14.94伊104元 / km2。 根据三江源区草地退化现状和生态恢复
的目标,确定该区基于退化草地完全恢复的生态补偿总量为 911.62伊108元。
关键词: 生态补偿; 生态系统服务价值; 补偿额度; 三江源区
Accounting for eco鄄compensation in the three鄄river headwaters region based on
ecosystem service value
LAI Min1,2,3, WU Shaohong1,2,*, YIN Yunhe1,2, PAN Tao1,2
1 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
2 Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract: Eco鄄compensation plays an important role in the maintenance of national ecological security, strengthening
environmental protection and improving people忆 s livelihood. Determiningthe amount and scope of eco鄄compensation is a
difficult but important issue in eco鄄compensation research, attracting the attentions of the academic community in and
abroad. This article provided an economic analysis to indicate that the added value of ecosystem services under ecological
restoration should present the best evidence for defining the amount of eco鄄compensation. A case study for determining the
amount of eco鄄compensation in the Three鄄River Headwaters Region (TRHR, China), using grassland restoration study, was
provided for further analysis. Three essential steps for calculating the added value of ecosystem services are: (1) identifying
the valuation indexes of grassland ecosystem services in the TRHR; (2) quantifying the per unit values associated with
those service from different degraded grassland; and (3) summing the flux in those values as the area of each degraded
grassland changes. For operational purposes, the classification of ecosystem services in the TRHR was identified along
functional lines proposed by Millennium Ecosystem Assessment. The method identified the links between human welfare and
services provided specifically by ecosystems. A series of grassland ecosystem services in the TRHR were grouped into four
categories: supporting services, provisioning services, regulating services and cultural services. Among these four
categories, supporting services differed from the other three categories as their impacts on people were either indirect or
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occurred over a significant time period. In contrast, changes in the other three categories had relatively direct and short鄄term
impacts on human well鄄being. To avoid double counting, supporting services were not taken into account in the valuation of
ecosystem services. Concurrently,provisioning and cultural services were not included in the valuation of ecosystem services
in the TRHR because of the eco鄄compensation demand. Four types of ecosystem services including water regulation, air
quality regulation, climate regulation and soil conservation were evaluated using remote sensing and geographic information
system (GIS) technology, as well as ecological economic methods. The results showed that the total value of the four
ecosystem services in the grassland ecosystem in the TRHR (2005) was 1068.42伊108RMB before grassland restoration,
including water regulation at 706.87伊108 RMB, air quality regulation at 8.56伊108 RMB, climate regulation at 246.18伊108
RMB and soil conservation at 106.81伊108 RMB. In consultation with experts, a modified coefficient for the average value
per unit area according to grassland degradation degree in the TRHR was generated. With the modified coefficient, the
average value per unit area of non鄄degraded grassland, mild degraded grassland, moderate degraded grassland, heavy and
severe grassland was estimated at 74.70伊104 RMB / km2, 59.76伊104 RMB / km2, 37.35伊104 RMB / km2 and 14.94伊104
RMB / km2, respectively. In view of the current status of degraded grassland in the TRHR, the amount of eco鄄compensation
would be 911.62伊108 RMB during a 8鄄year period of grassland restoration. This compensation scheme was grouped into four
phases: Stage one, 38.75伊108 RMB; Stage two, 312.51伊108 RMB; Stage three, 197.26伊108 RMB; Stage four, 131.51伊
108 RMB. The research results can effectively inform the decision making process for regional sustainable management in the
TRHR.
Key Words: eco鄄compensation; ecosystem service value; eco鄄compensation amount; the Three鄄River Headwaters Region
生态补偿是用经济的手段激励人们对生态系统服务进行维护和保育,解决由于市场机制失灵造成的生态
效益的外部性并保持社会发展的公平性,达到保护生态与环境效益的目标[1],是政府维护国家生态安全、加
强环境保护和改善民生等活动所迫切需要研究的重大问题之一[2]。 如何确定经济补偿的强度,是生态补偿
研究的核心和难点;生态补偿量的大小是否合理决定了生态补偿实施的可行性和有效性。 近几十年来,国内
外学者采取不同方法对此展开积极的探索,概括起来,主要有成本法、意愿调查法和生态系统服务价值法等;
这些方法有其各自的特点,理论依据和适用条件不同,核算的结果往往差异很大。 成本法按生态保护与建设
的直接投入和机会成本进行补偿,在实践中应用较广[3]。 然而,生态建设投入等量的经济成本不一定能带来
等量的生态效益,生态建设产生的生态效益又远远高于生态建设的成本损失,由此,成本补偿显然达不到利益
分配的公平。 从当前各地补偿政策的实施情况来看,采用成本法的补偿偏低,在很大程度上影响了生态补偿
的效果[4鄄7]。 意愿调查法利用效用最大化原理,在模拟市场情况下,直接调查和询问人们对某一环境效益改
善或资源保护措施的支付意愿,或者对环境或资源质量损失的接受赔偿意愿[8]。 意愿调查法的基础资料易
于获取,可操作性强,但受主观因素影响,其结果的准确性差,且难以协调支付意愿和接受意愿的不对称问
题[9]。 生态系统服务价值法以生态保护过程提供的生态系统服务价值作为补偿的测算依据。 学者一般认
为,通过该方法能够实现生态效益的最大化 (即边际外部成本等于边际外部收益),它在理论上是最佳补偿
额[10]。 现阶段,在生态系统服务价值评估上,尚无统一的单项或单要素的资源化环境价值计量方法及综合的
经济环境一体化核算 (绿色核算) 指标,因此,生态系统服务价值法的难点在于区域生态系统服务价值评估
指标的筛选以及评估方法的运用。 另外,基于该方法进行生态补偿,必须明确的关键性问题是,生态补偿的数
量不直接以区域生态系统服务的存量价值为依据,而是以区域生态恢复所产生的新增生态系统服务价值作为
补偿的理论限值。 鉴于此,本文在青海三江源区生态补偿研究中,重点探讨如何选择生态补偿需求下的区域
生态系统服务价值评估指标,如何提高区域生态系统服务价值的估算精度,以及如何确定生态保护和建设活
动中的区域生态系统服务价值增益。 草地是三江源区最主要的生态系统类型,退化草地的恢复与可持续管理
是国家和地方政府对该区生态环境建设和投资的重心,故本文以三江源区退化草地恢复为例讨论相关生态补
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偿问题,以期为三江源区生态补偿政策的制定提供科学基础,并对生态补偿量的测算方法研究进行补充。
1摇 研究区概况
三江源区地处青藏高原腹地、青海省南部,位于 89毅24忆—102毅23忆 E 和 31毅39忆—36毅16忆 N 之间,地势由东
南至西北逐渐抬升,温度和降水量自东南向西北均逐渐降低,具有典型的高原大陆性气候特征[11]。 三江源区
行政区域涉及果洛、玉树、海南、黄南 4 个藏族自治州的 16 个县和格尔木市的唐古拉乡,土地总面积约为
36郾 30伊104km2,其中草地面积约占全区总面积的 70%。 三江源区是我国长江、黄河和澜沧江的发源地,素有
“中华水塔冶之称。 它既是中国生态安全的重要屏障,同时也是自然生态系统最敏感和最脆弱的地区之一。
2003年,国家正式批准了三江源国家级自然保护区 (以下简称“保护区冶),总面积达 15.23伊104 km2(图 1)。
2005年,国家又开始启动实施了《青海三江源自然保护区生态保护和建设总体规划》,总投资超过 75 亿元,用
于生态保护与建设、农牧民生产生活基础设施建设和科技支撑等建设项目;其中生态保护与建设投资 49.25伊
108元,建设内容涉及退牧还草、已垦草原还草、退耕还林、生态恶化土地治理、森林草原防火、草地鼠害治理、
水土保持和保护管理设施与能力建设等。
图 1摇 研究区的地理位置
Fig.1摇 Location of the study area
2摇 资料与方法
2.1摇 研究方法
本研究以生态系统服务价值为核心,首先根据三江源区生态系统的类型及其功能特点,构建区域生态系
统服务分类体系,分析并筛选出适用于生态补偿目的的各项指标,然后综合考虑生态系统类型、植被覆盖状况
以及气候因子的时空差异,确定各项价值指标的评估方法。 其次,以 2005 年为基准年,估算生态保护和建设
活动实施前的三江源区草地生态系统服务价值;在此基础上,结合专家咨询法获得的不同退化程度草地的生
态功能系数,推算三江源区不同退化程度草地的单位面积生态价值。 最后,将三江源区天然草地植被的覆盖
特征与其草地植被的覆盖现状进行对比分析,测算基于退化草地完全恢复的生态系统服务价值增量,也就是
生态补偿的数量。
2.1.1摇 生态补偿的经济学基础
自然生态系统为人类提供了丰富的物质生态产品(如粮食、水、燃料等)和重要的功能性服务 (如调节气
候、净化水源等),其中一部分产品和服务给人类带来了福利却没有进入市场,表现出正外部性。 从经济学的
角度来说,其价值的大小等于社会收益与私人收益的差额,即外部收益。 如图 2 所示,MSR 为边际社会收益
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曲线,MPR为边际私人收益曲线,OS为供给曲线。 当不存在外部性时,边际社会成本与边际私人成本相等,
边际社会收益与边际私人收益相等,可以达到资源配置的帕累托最优状态,在图 2 中表现为 MSR 与 MPR 重
合,C为社会最优点。 然而,在生态环境保护领域,生态系统服务的正外部性特点使一部分价值无法在经济市
场中得到体现,导致边际私人收益与边际社会收益相背离,在图 2 中表现为,MPR 曲线位于 MSR 曲线之下。
当供给量为 Q时,供给曲线 (OS) 高于边际私人收益 (MPR),为了追求利益的最大化,市场会减少生态系统
服务的供给量,当边际私人收益曲线 (MPR) 与供给曲线 (OS) 相交于 E 点时,达到现实市场的均衡。 从 C
到 E的过程中,社会净福利减少了 EBC,私人减少的利益损失为 ECD。
正外部性的存在导致生态系统服务供给不足。 在这种情况下,政府可以通过补贴或奖励等经济干预手
段,激励人们从事生态保护与建设活动,提高生态系统服务供给水平,以达到私人最优与社会最优的一致,在
图 2中表示为,将生态系统服务供给量由 Q忆提高到 Q,市场均衡点由 E 变成 C。 要使 MPR与 MSR的水平一
致,从理论上,政府需要全部发放的补贴为 EBCD,而它恰好为外部收益的增加量 (即无法进入市场的那部分
生态系统服务的价值增量)。 在现实中,因为受社会生态价值购买意愿、补偿主体购买能力、保护主体强制意
愿以及区域社会经济发展水平等实际因素的影响,生态补偿的数量与生态系统服务的价值增量不可能完全一
致,常辅以利益主体相互协商的方式进行调整,但至少不低于外部成本 ECD[9]。
图 2摇 外部性不存在时的情况
Fig.2摇 the condition of non鄄externality
P:价格 price;Q:供给量 quantity;MSR:边际社会收益曲线 Marginal Social Revenue Curve;MPR:边际私人收益曲线 Marginal Benefit Curve;OS:
供给曲线 Supply Curve;C:社会最优点;E:市场均衡点;EBC:社会净福利;ECD:私人收益损失
2.1.2摇 生态系统服务价值评估指标选取
生态系统服务分类是生态系统服务价值评估的重要环节。 当前,国内外学者对生态系统服务分类进行了
诸多探讨,其中以 Costanza[12]、De Groot[13]以及 MA[14](Millennium Ecosystem Assessment)的研究成果最具有
代表性[15]。 由于 MA提出的分类体系有助于反映生态系统服务与人类福祉的关系,本文依此将三江源区生
态系统服务归纳为供给服务、调节服务、文化服务和支持服务四类,进而从研究区生态系统的类型、功能特点
以及生态系统服务的重要程度等角度出发,构建了三江源区生态系统服务分类体系 (图 3)。 由于土壤形成、
初级生产等支持服务是其他服务的基础,其价值全部体现在其他三类服务上,对其估价会造成价值的重复计
算,故不对支持服务进行估价[14]。 其次,三江源区供给服务和文化服务的价值能够在市场交易中得以实现,
因此,本文基于生态补偿需求的生态系统服务价值评估主要针对调节服务而进行,涉及的评估指标具体包括
水分调节价值、吸收 SO2价值、固碳价值、保持土壤养分价值、减少废弃土地价值和减少泥沙淤积价值。
2.1.3摇 生态系统服务价值评估方法
借鉴 Costanza等[12]有关生态系统服务价值的计算模式,构建了生态补偿需求下的三江源区草地生态系
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图 3摇 三江源区生态系统服务分类体系及价值评估指标
Fig.3摇 Classification system and valuation indicators of ecosystem services in the TRHR
统服务价值评估模型,公式如下:
Vgrass = Vh + Va + Vc + Vs1 + Vs2 + Vs3 (1)
式中,Vgrass为草地生态系统服务总价值, Vh为水分调节价值, Va为吸收 SO2价值, Vc为固碳价值, Vs1为保持土
壤养分价值, Vs2 为减少废弃土地价值, Vs3 为减少泥沙淤积价值。
采用物质量和价值量相结合的方法对各项指标逐一进行估算,具体步骤参见文献[16]。
2.1.4摇 生态系统服务价值增益核算
(1) 草地植被退化状况分析
生态系统退化状况分析是生态系统服务价值增益核算的重要前提。 首先从青海省草原总站提供的《青
海草地资源》资料,提取青海省不同草地类型的自然特征数据 (草地植被盖度);结合中国 1颐100 万植被图,将
三江源区不同草地类型的植被盖度进行空间属性赋值,得到三江源区天然草地植被盖度空间分布图。 其次,
利用 NDVI遥感数据和像元二分法,得到 2005年三江源区草地植被覆盖的空间分布图。 最后,在划定天然草
地退化程度标准的基础上,经过图层间的叠加计算,获得 2005年三江源区不同退化程度草地的面积及空间分
布图。 植被覆盖度的计算公式 (像元二分法) [17]为:
c=
NDVI鄄NDVIs
NDVIv鄄NDVIs
(2)
表 1摇 天然草地退化程度划分标准
Table 1摇 Degradation classification criteria of natural grassland
退化等级
Degradation
grade
退化程度
Degradation
degree
盖度
Vegetation
coverage
1 原生植被 —
2 轻度退化 优势种盖度下降 20%
3 中度退化 优势种盖度下降 20%—50%
4 重度退化 优势种盖度下降 50%—90%
5 极度退化 优势种盖度下降 90%以上
式中, c 为植被覆盖度,NDVI 为植被指数,NDVIv 为茂
密植被覆盖的 NDVI 值, NDVIs 为完全裸土像元的
NDVI值。
天然草地的退化程度可以通过群落种类组成、盖
度、凋落物、产草量、可食牧草比例、可食牧草高度变化、
鼠类变化、土壤状况以及草场质量等多种指标来反
映[18]。 考虑到生态补偿的研究尺度,本文主要依据植
被盖度变化这一关键性指标对天然草地的退化程度进
行划分,具体判别标准如表 1所示。
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(2) 不同退化程度草地单位生态价值的确定
本文引入生态功能系数,对 2005年三江源区未退化草地的单位面积生态价值进行修正,以反映不同退化
程度草地的生态价值的不同。 就草地而言,其生态功能与覆盖度之间存在密切的关系[19];邀请 5 个以上专家
对不同退化程度草地的生态功能系数进行打分 (专家咨询法) [20],结果为:没有退化草地的生态功能系数为
1,轻度退化草地的生态功能系数为 0.8,中度退化草地的生态服务系数为 0.5,重度及重度以上退化草地的生
态功能系数为 0.2。 修正后的草地单位面积生态价值为:
軈Vi = 軈Vgrass 伊 mi (3)
式中, 軈Vi 为修正后的 i类退化程度草地的单位面积生态价值,軈Vgrass为未退化草地的单位面积生态价值, mi 为 i
类退化程度草地的生态功能系数。 公式中“ i冶的含义为:“1冶代表未退化草地,“2冶代表轻度退化草地,“3冶代
表中度退化草地,“4冶代表重度及重度以上退化草地。
(3) 基于退化草地完全恢复的价值增益
生态恢复的最理想估计是将所有退化草地完全恢复。 以 2005 年为起点,假设经过一段时间的整治和管
理,能够使三江源区的轻、中、重度及重度以上退化草地全面恢复到未退化草地的水平,那么该区新增的生态
系统服务价值总量为:
驻V = 軈V1 伊 A鄄移(軈Vi 伊 Ai) (4)
式中, 驻V为新增生态系统服务价值总量, 軈V1 为未退化草地的单位面积生态价值, A为草地总面积, 軈Vi 为 i类
退化程度草地的单位面积生态价值, Ai 为 i类退化程度草地的面积。
在现实条件下,生态保护和建设是一个循序渐进的过程。 根据生态恢复措施的实施对象、实施规模、实施
进度以及退化草地的恢复年限,计算生态恢复期内三江源区新增的生态系统服务价值,公式如下:
驻Vn =移(驻 軈Vi 伊 Ai) (5)
式中, 驻Vn 为区域新增的生态系统服务价值, 驻軈Vi 为 i类退化程度草地的单位面积价值增量, Ai 为 i类退化程
度草地的面积。
某一生态恢复期内,i类退化程度草地的单位面积价值增量的计算公式如下:
驻 軈Vi =
軈Vi -1鄄 軈Vi
T i,i -( )1
伊 n摇 摇 n 臆 T i,i -( )1 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (6)
驻 軈Vi = (軈Vi -1鄄 軈Vi) +
軈Vi -2鄄 軈Vi -1
T( i -1,i -2)
伊 n鄄T( i,i -1[ ]) 摇 T( i,i -1) < n 臆 T( i,i -2) (7)
驻 軈Vi = (軈Vi -2鄄 軈Vi) +
軈Vi -3鄄 軈Vi -2
T( i -2,i -3)
伊 n鄄T( i,i -2[ ]) 摇 T( i,i -2) < n 臆 T( i,i -3) (8)
式中, 驻軈Vi为 i类退化程度草地的单位面积价值增量,軈Vi 、軈Vi -1 、軈Vi -2和軈Vi -3分别表示 i、i-1、i-2、i-3类退化程
度草地的单位面积生态价值, T i,i -( )1 、 T i,i -( )2 和 T i,i -( )3 分别表示 i类退化程度草地恢复至 i-1、i-2、i-3类
退化水平的年限, n为生态恢复措施的实施年数。 驻軈V2 的计算公式采用(6); 驻軈V3 的计算公式采用(6)或(7);
驻 軈V4 的计算公式采用(6)、(7)或(8)。
2.2摇 数据来源
本研究使用的数据及来源包括:(1) 土地利用 /覆被数据,2005 年土地利用 /覆被数据来源于中国资源与
环境数据中心,分辨率为 1 km。 (2) 遥感数据,2005 年 NPP 数据来源于美国蒙大拿大学森林学院工作组
(The Numerical Terradynamic Simulation Group)提供的 MOD17A3 产品,分辨率为 1 km;2005 年 NDVI 数据来
源于“国际科学数据服务平台冶提供的 MODIS月植被指数 L3 产品,分辨率为 1 km。 (3) DEM 数据,DEM 数
据及其衍生的坡度数据来源于地球系统科学数据共享平台(http: / / www.geodata.cn / Portal / index.jsp),分辨率
为 1 km。 (4) 气象数据,2003—2007年三江源区 16个气象台站的降水量和气温数据来源于中国气象科学数
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据共享服务网(http: / / cdc.cma.gov.cn / home.do)。 (5) 土壤数据,全国 1颐100万土壤类型分布图来源于中国资
源与环境数据中心。 (6) 植被类型数据.全国 1颐100 万植被类型图来源于中国资源与环境数据中心。 (7) 其
他数据:主要包括《中国物价年鉴》、《青海统计年鉴》和《青海草地资源》等。
3摇 结果与分析
3.1摇 草地退化面积及空间分布
通过对三江源区天然草地植被盖度空间分布图和 2005 年三江源区草地植被覆盖度空间分布图进行叠
加,用 2005年影像数据的各像元植被覆盖减去天然草地植被覆盖图上对应像元的覆盖值,得到 2005 年三江
源区草地退化的空间分布图 (图 4);利用 ArcGIS 9.3软件进行统计,得到 2005年三江源区不同退化程度草地
的面积 (表 2)。 从统计结果来看 (表 2),2005年三江源区草地退化面积 20.68伊104km2,占全区草地总面积
的 85.58%,草地退化状况以中、重度退化为主,其中,中度退化草地面积比例最高,占全区草地总面积的
38郾 42%。 从草地退化的空间分布状况来看 (图 4),未退化草地集中分布于东部和中南部地区,轻度退化草地
面积较小,分散于唐古拉乡、治多县西部以及兴海县北部地区,中度退化草地的分布较广,除泽库县和河南县
之外,其他各地均有较大面积分布,重度及重度以上退化草地集中分布于杂多县、唐古拉乡、称多县以及玛多
县和达日县的大部分地区。
图 4摇 2005年三江源区草地退化空间分布图
Fig.4摇 Spatial distribution of grassland degradation in the TRHR in 2005
表 2摇 2005年三江源区草地退化面积统计表
Table 2摇 Area of grassland degradation in the TRHR in 2005
退化程度
Degradation degree
未退化
Non鄄degradation
轻度退化
Mild degradation
中度退化
Moderate
degradation
重度退化
Heavy
degradation
极度退化
Severe
degradation
面积 Area / km2 34851 25936 92854 87866 154
比例 Proportion / % 14.42 10.73 38.42 36.36 0.06
3.2摇 不同退化程度草地的单位生态价值
对三江源区草地生态系统服务价值各项指标的评估表明 (图 5):三江源区草地生态系统服务价值巨大,
2005年水分调节、空气质量调节、气候调节和土壤保持价值分别为 706.87伊108元、8.56伊108元、246.18伊108元
和 106.81伊108元 (包括保持土壤养分价值 101.19伊108元,减少废弃土地价值 0.62伊108元,减少泥沙淤积价值
5.00伊108元),共计 1068.42伊108元。 2005年草地面积约占全区总面积的 70%,其水分调节价值在四项生态服
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图 5摇 2005年三江源区草地生态系统服务价值量
摇 Fig.5摇 Ecosystem services value of grassland in the TRHR in 2008
务价值总量中所占比例高达 66.16%,再次印证了三江
源区作为水源发源地在水量平衡、调节区域水分循环和
改善水文状况等方面做出的贡献。 结合专家咨询法,引
入生态功能系数,对三江源区未退化草地的平均单位生
态价值进行修正,最终得到未退化、轻度退化、中度退化
和重度及重度以上退化草地的单位面积生态价值
(表 3)。
3.3摇 生态补偿量的确定
生态补偿量主要通过生态恢复所产生的新增生态
系统服务价值来厘定。 生态保护和建设活动实施前,三
江源区轻、中、重度及重度以上退化草地的面积分别为
25936 km2、92854 km2和 88020 km2,利用公式(4),计算
得到三江源区基于所有退化草地完全恢复的生态补偿
总量为 911.62伊108元,其中,针对轻度退化草地完全恢复的补偿量为 38.75伊108元,针对中度退化草地完全恢
复的补偿量为 346.83伊108元,针对重度以及重度以上退化草地完全恢复的补偿量为 526.04伊108元。
表 3摇 三江源区不同退化程度草地的单位生态价值
Table 3摇 Unit ecosystem service values of different degraded grassland in the TRHR
退化程度
Degradation
degree
修正系数
Modified
coefficient
水分调节价值
Value of water
regulation
(104元 / km2)
空气质量调节价值
Value of air
quality regulation /
(104元 / km2)
大气调节价值
Value of climate
regulation /
(104元 / km2)
土壤保持价值
Value of soil
conservation /
(104元 / km2)
合计
Total /
(104元 / km2)
未退化
Non鄄degradation 1 38.73 0.59 15.29 20.10 74.70
轻度退化
Mild degradation 0.8 30.98 0.47 12.23 16.08 59.76
中度退化
Moderate degradation 0.5 19.36 0.29 7.64 10.05 37.35
重度及重度以上退化
Heavy and severe degradation 0.2 7.75 0.12 3.06 4.02 14.94
赵新全等[18]通过试验发现,三江源区草地生态系统一般经过 3—6a能够得到基本恢复,其中,轻、中度退
化草地在 3—4a基本上能恢复到未退化前的水平,重度及重度以上退化草地的自然恢复能力很差,必须经过
6a或者更长的时间才能达到恢复植被的目的。 在此,确定三江源区轻度退化草地恢复至未退化水平的 a 限
为 3a,中度退化草地恢复至轻度退化水平的年限为 1a,重度退化草地恢复至中度退化水平的年限为 4a,并将
三江源区生态恢复过程大致分为 4个阶段:第 1阶段将中度退化草地恢复至轻度退化水平,时间为 1a;第 2阶
段将原轻、中度退化草地全部恢复至未退化水平,同时,将原重度及重度以上退化草地恢复至中度退化水平,
时间为 3a;第 3阶段将原重度及重度以上退化草地恢复至轻度退化水平,时间为 1a;第 4 阶段将原重度及重
度以上退化草地全面恢复至未退化水平,时间为 3a。 根据公式(5) —(8),计算得到不同恢复阶段三江源区
应获的补偿金额(表 4):第 1阶段为 270.34伊108元,第 2阶段为 312.51伊108元,第 3阶段为 197.26伊108元,第 4
阶段为 131.51伊108元。
4摇 讨论
(1) 基于生态系统服务价值进行生态补偿研究的首要问题,是弄清生态系统服务价值与生态补偿之间的
关系。 本文从经济学的角度出发,以外部性理论为基础,阐述了生态补偿的最佳补偿额应该是由生态恢复所
产生却无法进入市场的新增生态系统服务价值。 许多学者亦将生态系统服务价值增量作为生态补偿量测算
432 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 35卷摇
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的重要依据之一,例如,钟瑜等[21]以鄱阳湖区为例,对退田还湖的新增游乐和科教价值、生物多样性价值和降
解污染物价值进行了量化研究,并以此作为补偿的上限;XIONG等[22]在生态系统服务价值分类的基础上,将
旅游服务、吸收 N服务和吸收 CO2服务的价值增量作为洞庭湖湿地恢复补偿的上限;张落成等[23]认为,水源
地保护的最高补偿金额应该等于因生态环境保护而增加的水资源价值量;杨光梅[24]根据草地退化状况和谢
高地等人[25]提出的草地单位面积生态价值,估算了内蒙古锡林郭勒草原恢复和治理的生态服务价值增量,并
将估算结果用作经济补偿的理论限额。 通过总结发现,以往研究虽然用生态系统服务价值增量来确定生态补
偿的额度,但在生态系统服务价值指标的选取上存在很大的主观性。 本研究认为,指标选取应该满足生态补
偿的研究需要;由于现有的生态系统服务价值评估的理论、框架和方法不直接以生态补偿为目的,因此,在进
行价值估算前,应根据区域生态系统的类型及功能特点,选取基于生态补偿需求的生态系统服务价值指标。
另外,本文还对生态系统服务价值的评估方法和价值增益的核算方法等问题逐一进行了分析和回答。 在综合
考虑生态系统类型、植被覆盖状况以及气候因子的时空差异的基础上,运用 RS、GIS 技术和经济学方法,对生
态系统服务价值进行定量估算,有利于提高区域生态系统服务价值的估算精度。
表 4摇 不同阶段退化草地恢复的生态补偿量
Table 4摇 Amount of eco鄄compensation in different stages based on grassland restored in the TRHR
实施进度
Implementation stage
轻度退化草地
Mild degraded grassland /
(108元)
中度退化草地
Moderate degraded
grassland / (108元)
重度及重度
以上退化草地
Heavy and severe degraded
grassland / (108元)
合计
Total /
(108元)
第 1阶段 Stage One 12.92 208.10 49.32 270.34
第 2阶段 Stage Two 25.83 138.73 147.95 312.51
第 3阶段 Stage Three — — 197.26 197.26
第 4阶段 Stage Four — — 131.51 131.51
(2) 生态系统服务价值增益核算包含 3个重要的步骤,一是判断区域生态系统的退化状况,二是设定区
域生态保护和恢复的目标,三是确定退化生态系统的单位面积生态价值。 刘纪远等[26]在三江源区草地退化
研究中,通过前后两期遥感图像色调和纹理特征的对比,分析了近 30年来三江源区草地退化的时空特征。 由
于本研究设定的生态恢复目标,不只是追溯到 20世纪 70 年代的水平,而是恢复到自然状态下的草地植被状
况,因此,主要对比了生态保护和建设活动实施前 (2005 年) 的三江源区草地植被覆盖和天然草地植被覆盖
状况,退化草地的判读标准和结果也与现有研究有所不同。 在退化草地的单位面积生态价值估算中,本文考
虑到,生态系统服务价值的大小与土地利用类型、植被覆盖度以及气候等众多因素紧密相关,而当前的技术很
难分离植被覆盖要素和其他因素对生态系统服务价值的贡献,因而结合专家咨询法,引入生态功能系数,对三
江源区未退化草地的平均单位生态价值进行修正,以此来确定不同退化程度草地的单位面积生态价值。
(3) 生态补偿量的确定将影响生态补偿的效果,是生态补偿研究的重要内容。 本研究结果显示,三江源
区基于退化草地完全恢复的最高补偿量为 911.61伊108元。 为了增强生态补偿的现实有效性,可根据人们对生
态价值的认识水平、生态环境需求以及经济发展状况,灵活调整生态恢复措施的规模、分布及实施进度,制定
出不同层次的补偿方案。 此外,应该提供的补偿、能够提供的补偿与需要提供的补偿之间存在一定差异,利用
生态系统服务价值法计算得到的结果是应该提供的补偿额度,今后可结合生态保护和恢复的成本、生态系统
服务供求双方的补偿意愿以及需求方的补偿能力等因素,对三者之间的关系做进一步探讨。
5摇 结论
(1) 本文以外部性理论为基础,阐述了生态补偿的最佳补偿额应该是由生态恢复所产生却无法进入市场
的新增生态系统服务价值。 通过分析发现,三江源区基于生态补偿需求的生态系统服务价值主要由水分调
节、空气质量调节、气候调节和土壤保持价值所组成;采用物质量和价值量相结合的方法折合成货币形式,得
532摇 2期 摇 摇 摇 赖敏摇 等:三江源区基于生态系统服务价值的生态补偿额度 摇
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到生态保护和建设活动实施前(2005年)的三江源区草地生态系统服务价值为 1068.42伊108元。
(2) 引入生态功能系数,对三江源区草地生态系统服务价值进行修正,得到未退化草地的单位面积生态
价值为 74.70伊104元 / km2,轻度退化草地的单位面积生态价值为 59.76伊104元 / km2,中度退化草地的单位面积
生态价值为 37.35伊104元 / km2,重度以及重度以上退化草地的单位面积生态价值为 14.94伊104元 / km2。
(3) 依据三江源区草地退化现状和生态恢复的目标,推算出三江源区退化草地完全恢复的生态补偿总量
应为 911.62伊108元,其中,针对轻度退化草地完全恢复的补偿量为 38.75伊108元,针对中度退化草地完全恢复
的补偿量为 346.83伊108元,针对重度以及重度以上退化草地完全恢复的补偿量为 526.04伊108元。
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