基于能值分析和生態用地分類的中國生態系統生產總值核算研究

喻　鋒, 李曉波,*, 王　宏, 張麗君, 徐衛華, 符　蓉

1 國土資源部信息中心，國土資源部國土資源戰略研究重點實驗室，北京　100812　2 北京師范大學地表過程與資源生態國家重點實驗室，資源學院，北京　100875　3 中國科學院生態環境研究中心，城市與區域生態國家重點實驗室，北京　100085

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喻鋒1, 李曉波1,*, 王宏2, 張麗君1, 徐衛華3, 符蓉1

1 國土資源部信息中心，國土資源部國土資源戰略研究重點實驗室，北京1008122 北京師范大學地表過程與資源生態國家重點實驗室，資源學院，北京1008753 中國科學院生態環境研究中心，城市與區域生態國家重點實驗室，北京100085

摘要:生態系統生產總值是生態系統為人類提供的產品與服務價值的總和，研究與建立一個獨立的核算一個國家或地區的生態系統生產總值的方法與體系，對科學評價與合理利用自然資源、助推生態文明建設等具有重要意義。將生態系統生產總值分為供給價值、文化價值、承載價值與調節價值等四大類，基于能值分析方法和生態用地分類體系，計算得出全國及各地區生態系統生產總值，并將其與國內生產總值進行比較，為自然資源資產負債核算和綜合生態系統管理等研究提供理論和方法借鑒。研究結果表明：(1)生態用地分類體系包括濕地、森林、草地和其他生態土地4個一級類型、19個二級類型。其中，濕地、森林、草地可統稱為基礎性生態用地。2008年，中國生態用地總量為763.95萬 km2，約占陸域國土面積的80%，其中基礎性生態用地約為530.8萬km2。(2)2008年，中國國土生態系統生產總值約為19萬億美元，是當年國內生產總值4.71萬億美元的4倍，人均生態系統總值約為1.45萬美元/人。從生態系統生產總值來看，廣東、山東、河南位居前三，西藏最低；從人均生態系統生產總值來看，西藏和內蒙古居前，甘肅最低。

關鍵詞：能值；生態用地；生態系統；生產總值

生態系統產品與服務功能是人類生存與發展的基礎，生態系統生產總值(GEP，Gross Ecosystem Product)是生態系統為人類提供的產品與服務價值的總和[1]。與當前應用最為普遍的經濟核算指標國內生產總值(GDP，Gross Domestic Product)不同，GEP不僅要衡量一個國家或地區在一定時期內人類活動所生產和提供的最終產品和服務的價值，還要將人類社會與其賴以發展的生態環境當作經濟-社會-自然復合生態系統來看待[2- 3]，統籌核算生態系統本身為人類生存和發展提供的產品和服務的總價值。雖然在評價社會發展水平方面，國民幸福指數(GNH，National Happiness Index)[4]、人類發展指數(HDI，Human Development Index)[5]等取得一定進展，在估算生態系統服務價值方面，價值量評估法(包括市場價值法、影子價格法、替代工程法、機會成本法、條件價值法等)也已應用廣泛并取得明顯進展[6- 12]，但為人們所普遍接受的核算指標以及與國民經濟統計相匹配的核算制度仍很缺乏。研究與建立一個獨立的核算、一個國家或地區的生態系統為人類提供的產品與服務的方法與體系，是當前各方廣泛關注的議題[1,13- 18]。

能值分析理論和方法是在20世紀80年代由美國著名生態學家Odum[19]創立提出的，以能值為共同基準，將生態經濟系統內流動和儲存的各種不同類別的能量和物質轉換為同一標準的能值，進行定量分析研究。由于能值分析解決了傳統分析方法遇到的不同類型、不同性質能量不可加減和比較的問題，能夠衡量自然環境資源與經濟活動的真實價值并分析相互間的關系，對協調生態環境保護與經濟社會發展具有重要意義。隨著全球資源環境問題日益凸顯，能值理論和方法逐漸在國家、流域、州(省)、城市、具體生態系統等不同尺度上得到廣泛應用，涉及自然、經濟、社會等不同層面，用于分析和評價環境資源、經濟投入、發展模式及環境政策等多方面，成為生態經濟領域的重要理論和研究方法之一，并進一步拓展應用到其他領域[20- 26]。在國內，能值分析作為估算生態系統服務價值的一種新方法，近十年來在海域[27- 29]、濕地[30- 31]、綠洲[32]、山地[33- 34]等生態系統評估中發揮了重要作用。

生態用地是指生產性用地和承載性用地以外，以提供生態產品、環境調節和生物保育等生態服務功能為主要用途，對維持區域生態平衡和可持續發展具有重要作用的土地利用類型[35]。生態用地具有涵養水源、保護土壤、防風固沙、調節氣候、凈化環境、保護生物多樣性等生態功能，是衡量一個地區國土生態環境質量好壞的“晴雨表”[35]。在區域尺度上，目前主要有三種觀點：“生態要素決定論”[36]、“生態功能決定論”[37- 38]和“主體功能決定論”[39- 42]。在實踐中，生態用地還被引入到西北干旱區、北方農牧交錯帶、典型巖溶地區、陜北沙區、城市(開發區)等特定區域的相關研究中[43- 53 ]，應用領域和范圍不斷擴大。

本文將生態系統生產總值分為供給價值、文化價值、承載價值與調節價值等四大類。針對供給、文化和承載價值，采用能值分析方法進行計算；針對調節價值，基于生態用地分類、規模以及各單一類型生態用地不同調節價值，采用乘算模型進行綜合計算；最終加和得到全國及各地區生態系統生產總值，并將其與國內生產總值進行比較，為自然資源資產負債核算和綜合生態系統管理等研究提供理論和方法基礎，對科學評價與合理利用自然資源、助推生態文明建設等具有重要意義。

1數據

本研究數據主要包括兩大類：一是2008年分省的土地利用數據，來自國土資源部2008年全國土地利用變更調查數據；二是2008年分省的經濟社會統計數據，涵蓋近30余項單要素指標，來自國家統計局《中國統計年鑒2009》。

2研究方法

2.1生態系統生產總值核算

生態系統生產總值的主要組成包括生態系統供給價值、生態系統調節價值、生態系統文化價值與生態系統承載價值等四大類，通過計算森林、草地、濕地等自然生態系統以及農田等人工生態系統的生產總值，來衡量和展示生態系統狀況。具體計算公式在前人研究[1]的基礎上可進一步表示如下：

GEP=EPV+ECV+ELV+ERV

式中，EPV為供給價值，ECV為文化價值，ELV為承載價值，ERV為調節價值。由于各分項價值結果均采用統一的貨幣量綱表示，且已將不同時期貨幣匯率的變化考慮進去，因此在計算生態系統生產總值時，可采用分項價值直接相加的辦法得到最終的總價值。

2.2生態供給-文化-承載價值能值估算2.2.1能值計算

能值分析的基本原理，就是將各種形式的能量換算成同一量綱的太陽能值，能量和能值相互轉化的橋梁是太陽能值轉換率。計算公式如下[54]：

EM=SC×E

式中，EM為能量所具有的能值(Sej(太陽能焦耳))；SC為太陽能值轉換率(Sej/J)；E為物質或產品所含能量(包括太陽光能量、雨水化學能量等)(J(焦耳))。

考慮到自然生態經濟復合系統所排放的廢水、廢氣和固體廢物，以及所損耗的土壤流失能和凈表土損失能，相對于產品或能量而言是一種“負產品”或“負能量”， 因此在計算生態供給價值和生態承載價值時，將上述廢物流或能量流的價值減去。其中，特殊物質的能量計算公式如下[54]：

=土地面積×2.29×104

=土地面積×2.29 ×104

凈表土損失能=耕地面積×土壤侵蝕率×有機質含量×有機質能量

=耕地面積×3.18×106

雨水化學能=土地面積×年降水量×水分蒸發率×水密度×吉布斯自由能

=土地面積×年降水量×2.82×106

地球旋轉能=土地面積×單位面積熱通量=土地面積×1.45×106

潮汐能=海岸線長度×(l/8)×重力加速度×平均海浪高度2×海水密度×海浪速度

=海岸線長度×平均海浪高度2×4.75×1010

在此基礎上，結合前人研究結果[55- 56]，采用Odum于2000年確定的新的全球能值基準(15.83×1024Sej/a)[57]，對以往研究中各產品能值轉換率進行基準變換，最終得到新的全球能值基準下生態系統供給-文化-承載的能量折算與能值轉換標準(表1)。

水泥、生鐵、鋼材、化肥與原鹽的能值轉換率單位為Sej/t；人口的能量折算標準單位為J/人；天然氣的能量折算標準和能值轉換率單位分別為J/m3和Sej/m3，發電量的能量折算標準和能值轉換率單位分別為J/Kwh和Sej/Kwh；地球旋轉能、凈表土損失能的能量折算標準單位為J/m2，雨水化學能與潮汐能的能量折算標準單位為J/m3，土壤流失能的能量折算標準單位為J/m4

2.2.2能值-貨幣價值計算

在獲取太陽能值的基礎上，能值-貨幣價值可由能值/貨幣比率具體衡量。能值/貨幣比率是評價一個國家或地區經濟發達程度的指標，可以衡量一個國家或地區的財富，表示單位貨幣能購買的財富數量。能值/貨幣比率(EDR)等于生態經濟復合系統的年能值總利用量與當年國內生產總值GDP的比值。其中，能值總利用量為外部輸入的可更新自然資源流、本地可更新資源和產品、農業系統生產散失的資源和商品、經濟系統集約使用的富集資源和產品、未經本地使用的直接出口不可更新資源和產品(以出口額代替)的能值流之和。最后計算能值-貨幣價值，其計算公式為[54]：

VE=EM/EDR

式中，VE為每項的能值-貨幣價值，EM為每項的太陽能值，EDR為能值/貨幣比率。

由于能值核算已經將各種不同的產品統一轉換為太陽能焦耳的量綱，能值/貨幣比率也按照當年匯率和美元計算。因此，產品的能值-貨幣價值能夠進行其他國家或地區間的比較，無疑能為生態文明主要指標體系在國際上的對接提供有效途徑。在我國不同地區能值貨幣比率研究成果(表2)的基礎上，綜合考慮空間尺度和時間范圍的相近性，以不同省區的平均水平為依據，最終確定本研究中采用的2008年中國能值貨幣比率為5.15 ×1016Sej/萬美元。

表2　中國不同地區能值貨幣比率

人民幣對美元平均匯率2003年為8.23，2008年為6.95，2011年為6.46

2.3基于生態用地的生態調節價值估算

生態調節是生態系統服務功能的重要組成部分，對生態調節功能的認識與評價是區域生態環境保護與資源開發的基礎，并已成為當前區域生態評價與生態規劃的前沿課題。生態調節功能包括氣候調節、固碳、營養物貯存、水源涵養、環境凈化、生物多樣性、防洪減災、土壤保持等，不同生態用地類型的生態調節功能類型和價值量不一樣。本文在構建生態用地統一分類體系(表3)基礎上，將其與《全國土地分類(過渡期間適用)》進行對照轉換(表4)，并基于2008年土地利用變更調查數據，得出全國及各地區生態用地類型規模(表5)，再根據濕地、草地和森林單位面積生態調節服務價值(表6—表8)，計算各地區生態調節服務價值總值。其中，考慮到森林、草地、濕地(包括水域)等土地類型，在改善環境、維持生物多樣性和區域生態平衡方面具有不可替代的重要作用，具有巨大的生態系統服務價值，可稱之為基礎性生態用地。

3結果分析

3.1生態供給-文化-承載價值

2008年，中國國土生態供給價值、生態文化價值和生態承載價值之和為18.16萬億美元，三者所占比例分別為18.8%、8.4%和72.8%(表9)。分地區來看，山東的生態供給價值(0.34萬億美元)在全國各地區中居首，表明其國土生態產品供應水平最高；廣東的生態文化價值(0.15萬億美元)、生態承載價值(0.96萬億美元)以至上述3種價值之和(1.55萬億美元)均在全國排名第一，反映出其國土人口生態承載能力最強；寧夏的生態文化價值則最小，而西藏的生態供給價值、生態承載價值以至上述3種價值之和(359.5億美元)均在全國居末位，西藏和廣東在總價值上相差1.52萬億美元，是西藏總價值的42.2倍。

表3　生態用地統一分類體系[35]

表4　生態用地統一分類與《全國土地分類(過渡期間適用)》對照表[35]

表5　2008年中國及各地區生態用地規模[35]

表6　中國不同區域濕地單位面積生態調節服務價值/(USD hm-2 a-1)

基于研究成果的數據可得性、價值分類的相似性以及空間分布的分散性等考慮，選擇上述三片濕地作為典型地區; 其中，太湖濕地23.38萬 hm2，2007年美元平均匯率7.6; 黃河三角洲濕地15.3萬 hm2，2004年美元平均匯率8.28; 盤錦濕地31.5萬 hm2，1997年美元平均匯率8.29；各項生態調節服務價值均統一到2008年標準

3.2生態調節價值

2008年，以基礎性生態用地來衡量，中國國土生態調節價值為8351.2億美元(表10)。其中，四川和云南居前兩位，均超過800億美元；黑龍江和湖南居三、四位，都高于500億美元；天津、寧夏、上海和北京均不足20億美元。

表7　中國不同區域草地單位面積生態調節服務價值/(USD hm-2 a-1)[64]

單位為USD/(hm2a)

表8　中國不同區域森林單位面積生態調節服務價值/(USD hm-2 a-1)[65]

2003年美元平均匯率8.28; 各項生態調節服務價值均統一到2008年標準

表9　2008年中國國土生態供給-文化-承載價值

表10　2008年中國國土基礎性生態用地生態調節價值

由于在全國尺度上估算其他生態土地(包括未利用土地和其他土地)的生態調節價值仍需進一步的典型區域研究成果和數據支撐，故本文暫以基礎性生態用地為對象來考量國土生態調節價值

3.3生態系統生產總值

2008，中國國土生態系統生產總值約為19萬億美元，是當年國內生產總值4.71萬億美元的4倍，人均生態系統總值約為1.45萬美元/人(表11)。從地區分布來看，廣東、山東、河南位居前三，江蘇和四川緊隨其后，上述5省GEP均超過1萬億美元，5者之和為6.41萬億美元，占到全國的33.8%。從人均GEP來看，西藏和內蒙古居前，均超過2.5萬美元/人；甘肅最低，不到1.2萬美元/人，不及西藏的二分之一。從GEP和GDP兩者之間的關系來看，以GEP/GDP衡量，西藏、貴州、云南、甘肅、青海等省的倍數均超過6.5，而上海、北京、天津、浙江、江蘇等省不足3，表明東部沿海地區經濟產出的規模效益更為顯著，而西部地區生態效益的內生潛力更為巨大。因此，在開展區域綜合生態系統管理實踐時，應兼顧區域發展在“生產-生活-生態”三大空間上的平衡性和協調性，統籌區域生態系統功能的差異性和互補性，最終實現區域“經濟-社會-生態”三大效益的最大化。

表11　2008年中國國土生態系統生產總值

4結論與討論

(1)本文將生態系統生產總值分為供給價值、文化價值、承載價值與調節價值等四大類，基于能值分析方法和生態用地分類體系，估算全國及各地區生態系統生產總值，并將其與國內生產總值進行比較，可以為自然資源資產負債核算和綜合生態系統管理等研究提供理論和方法借鑒。

(2)2008年，中國生態用地總量為763.95萬km2，約占陸域國土面積的80%，其中濕地、森林和草地等基礎性生態用地約為530.8萬km2。在此背景下，中國國土生態供給價值、生態文化價值和生態承載價值之和為18.16萬億美元，三者所占比例分別為18.8%、8.4%和72.8%，而以基礎性生態用地衡量的國土生態調節價值為8351.2億美元。2008中國國土生態系統生產總值約為19萬億美元，是當年國內生產總值4.71萬億美元的4倍，廣東、山東、河南位居前三，西藏最低；人均生態系統總值約為1.45萬美元/人，西藏和內蒙古居前兩位，甘肅最低。

(3)本文雖然構建了統一的生態用地分類系統，并以此為基礎基于土地利用變更調查數據估算生態用地的生態調節價值，但由于生態用地規模及時空格局變化是基于不同土地分類體系的銜接和數據的轉換，考慮到《全國土地分類(過渡期間適用)》中的人工草地在范圍上大于生態用地分類中的人工生態草地、有林地中人工林地的范圍大于人工生態林地，會導致生態用地規模估算結果偏大，最終會造成基礎性生態用地的生態調節價值偏大。考慮到生態調節價值與其他三項價值相比數量級小，上述情形不會對生態系統生產總值估算造成大的影響。

此外，在能值分析過程中，下一步也可根據地域特點對能值貨幣比率的選擇予以更有針對性的考量，例如可以劃分幾個大區分別確定不同的數值等，進一步提高生態系統服務價值能值估算的準確性和可靠性。

參考文獻(References):

[1]歐陽志云, 朱春全, 楊廣斌, 徐衛華, 鄭華, 張琰, 肖燚. 生態系統生產總值核算: 概念、核算方法與案例研究. 生態學報, 2013, 33(21): 6747- 6761.

[2]馬世駿, 王如松. 社會—經濟—自然復合生態系統. 生態學報, 1984, 4(1): 1- 9.

[3]Liu J, Dietz T, Carpenter S, Folke C, Alberti M, Redman C, Schneider S, Ostrom E, Pell A, Lubchenco J, Taylor W, Ouyang Z, Deadman P, Kratz T, Provencher W. Coupled human and natural systems. Ambio, 2007, 36(8): 639- 649.

[4]沈顥, 卡瑪·尤拉. 國民幸福: 一個國家發展的指標體系. 北京: 北京大學出版社, 2011.

[5]UNDP. Human Development Report 1990: Concept and Measurement of Human Development. New York: Technical Report, UNDP, 1990.

[6]Daily G C, S?derquist T, Aniyar S, Arrow K, Dasgupta P, Ehrlich P R, Folke C, Jansson A, Jansson B O, Kautsky N, Levin S, Lubchenco J, M?ler K G, Simpson D, Starrett D, Tilman D, Walker B . The value of nature and the nature of value. Science, 2000, 289(5478): 395- 396.

[7]Chee Y E. An ecological perspective on the valuation of ecosystem services. Biological Conservation, 2004, 120(4): 549- 565.

[8]Spash C L. The Concerted Action on Environmental Valuation in Europe (EVE): an introduction. Environmental Valuation in Europe(EVE). UK: Cambridge Research for the Environment, 2000.

[9]Randall A. Chapter 4. Benefit-cost considerations should be decisive when there is nothing more important at stake // Bromley D W, Paavola J, eds. Economics, Ethics, and Environmental Policy: Contested Choices. Oxford: Blackwell Publishing, 2002.

[10]Rapport D J, Gaudet C, Karr J R, Baron J S, Bohlen C, Jackson W, Jones B, Naiman R J, Norton B, Pollock M M. Evaluating landscape health: integrating societal goals and biophysical process. Journal of Environmental Management, 1998, 53(1): 1- 15.

[11]Pearce D. Cost benefit analysis and environmental policy. Oxford Review of Economic Policy, 1998, 14(4): 84- 100.

[12]歐陽志云, 王效科, 苗鴻. 中國陸地生態系統服務功能及其生態經濟價值的初步研究. 生態學報, 1999, 19(5): 607- 613.

[13]陳作州, 張宇清, 吳斌, 李志沛, 耿相國, 馮靖宇, 田世艷, 雷娜. 山東省農田防護林生態系統服務功能價值核算. 生態學雜志, 2012, 31(1): 59- 65.

[14]于書霞, 尚金城, 郭懷成. 生態系統服務功能及其價值核算. 中國人口. 資源與環境, 2004, 14(5): 42- 44.

[15]孟祥江, 侯元兆. 森林生態系統服務價值核算理論與評估方法研究進展. 世界林業研究, 2010, 23(6): 8- 12.

[16]許旭, 李曉兵, 符娜, 李超. 生態系統服務價值核算在土地利用規劃戰略環境評價上的應用——以北京市為例. 資源科學, 2008, 30(9): 1382- 1388.

[17]尹劍慧, 盧欣石. 草原生態服務價值核算體系構建研究. 草地學報, 2009, 17(2): 174- 180.

[18]張偉, 張宏業, 張義豐. 生態系統服務功能價值核算與地理學綜合研究. 地理科學進展, 2009, 28(3): 465- 470.

[19]Odum H T, Diamond C, Brown M T. Energy Systems Overview of the Mississippi River Basin. Report to The Cousteau Society. Gainesville: Center for Wetlands, Environmental Engineering Sciences, University of Florida, 1987.

[20]Brown M T, Herendeen R A. Embodied Energy Analysis and Emergy Analysis: a Comparative View. Ecological Economics, 1996, 19(3): 219- 235.

[21]Campbell D E. Using energy systems theory to define, measure, and interpret ecological integrity and ecosystem health. Ecosystem Health, 2000, 6(3): 181- 204.

[22]Cuadra M, Rydberg T. Emergy evaluation on the production, processing and export of coffee in Nicaragua. Ecological Modelling, 2006, 196(3- 4): 421- 433.

[23]LuH F, Campbell D, Chen J, Qin P, Ren H. Conservation and economic viability of nature reserves: An emergy evaluation of the Yancheng biosphere reserve. Biological Conservation, 2007, 139(3/4): 415- 438.

[24]張攀. 復合產業生態系統能值分析評價和優化研究[D]. 大連: 大連理工大學, 2011.

[25]譚程程. 黑龍江省生態經濟系統能值分析與情景預測[D]. 哈爾濱: 東北林業大學, 2012.

[26]隋春花, 藍盛芳. 廣州與上海城市生態系統能值的分析比較. 城市環境與城市生態, 2006, 19(4): 1- 3.

[27]趙晟, 李夢娜, 吳常文. 舟山海域生態系統服務能值價值評估. 生態學報, 2015, 35(3): 1- 11.

[28]管新建, 齊雪艷, 吳澤寧, 李恩寬, 杜凱. 東居延海生態系統服務功能價值的能值分析. 水土保持研究, 2012, 19(5): 253- 256, 261- 261.

[29]李睿倩, 孟范平. 填海造地導致海灣生態系統服務損失的能值評估——以套子灣為例. 生態學報, 2012, 32(18): 5825- 5835.

[30]李麗鋒, 惠淑榮, 宋紅麗, 蘇芳莉. 盤錦雙臺河口濕地生態系統服務功能能值價值評價. 中國環境科學, 2013, 33(8): 1454- 1458.

[31]趙晟, 洪華生, 張珞平, 陳偉琪. 中國紅樹林生態系統服務的能值價值. 資源科學, 2007, 29(1): 147- 154.

[32]張兆永. 于田綠洲水生態系統服務價值估算與農業生態經濟系統能值分析[D]. 烏魯木齊: 新疆大學, 2011.

[33]孫潔斐. 基于能值分析的武夷山自然保護區生態系統服務功能價值評估[D]. 福州: 福建農林大學, 2008.

[34]湯萃文, 楊莎莎, 劉麗娟, 張忠明, 肖篤寧, 田賜冬. 基于能值理論的東祁連山森林生態系統服務功能價值評價. 生態學雜志, 2012, 31(2): 433- 439.

[35]喻鋒, 李曉波, 張麗君, 徐衛華, 符蓉, 王宏. 中國生態用地研究: 內涵、分類與時空格局. 生態學報, 2015, 35 (14): 1- 15.

[36]董雅文, 周雯, 周嵐, 周惠. 城市化地區生態防護研究——以江蘇省、南京市為例. 城市研究, 1999, (2): 6- 10.

[37]宗毅, 汪波. 城市生態用地的“協調—集約”度創新研究. 科學管理研究, 2005, 23(6): 32- 35, 57- 57.

[38]韓學敏, 濮勵杰, 朱明, 許艷. 環太湖地區有效生態用地面積的測算分析. 中國農學通報, 2010, 26(22): 301- 305.

[39]岳健, 張雪梅. 關于我國土地利用分類問題的討論. 干旱區地理, 2003, 26(1): 78- 88.

[40]陳婧, 史培軍. 土地利用功能分類探討. 北京師范大學學報: 自然科學版, 2005, 41(5): 536- 540.

[41]鄧紅兵, 陳春娣, 劉昕, 吳鋼. 區域生態用地的概念及分類. 生態學報, 2009, 29(3): 1519- 1524.

[42]俞孔堅, 喬青, 李迪華, 袁弘, 王思思. 基于景觀安全格局分析的生態用地研究——以北京市東三鄉為例. 應用生態學報, 2009, 20(8): 1932- 1939.

[43]張旭東, 臧利強, 何晨燕, 何劍剛. 哈爾濱市市區與城區生態用地遙感綜合調查與評價. 北方環境, 2002, (2): 47- 50.

[44]張紅旗, 王立新, 賈寶全. 西北干旱區生態用地概念及其功能分類研究. 中國生態農業學報, 2004, 12(2): 5- 8.

[45]鄧小文, 孫貽超, 韓士杰. 城市生態用地分類及其規劃的一般原則. 應用生態學報, 2005, 16(10): 2003- 2006.

[46]周焱, 蔡學成, 謝元貴, 吳凱, 田丹. 典型巖溶地區生態用地研究——以清鎮市為例. 中國土地科學, 2006, 20(5): 38- 41, 62- 62.

[47]王振健, 李如雪. 城市生態用地分類功能及其保護利用研究——以山東聊城市為例. 水土保持研究, 2006, 13(6): 306- 308.

[48]易湘生, 王靜愛, 岳耀杰. 基于沙區土地功能分類的土地利用變化與模式研究——以陜北榆陽沙區為例. 北京師范大學學報: 自然科學版, 2008, 44(4): 439- 443.

[49]王利文. 中國北方農牧交錯帶生態用地變化對農業經濟的影響分析. 中國農村經濟, 2009, (4): 80- 85.

[50]趙丹, 李鋒, 王如松. 城市生態用地的概念及分類探討. 中國人口·資源與環境, 2009, 19(?？?: 337- 342.

[51]楊建敏, 馬曉萱, 董秀英. 生態用地控制性詳細規劃編制技術初探——以天津濱海新區外圍生態用地為例. 城市規劃, 2009, 33(增刊): 21- 25.

[52]李曉麗, 曾光明, 石林, 梁婕, 蔡青. 長沙市城市生態用地的定量分析及優化. 應用生態學報, 2010, 21(2): 415- 421.

[53]李姝娟, 李洪遠, 孟偉慶. 濱海新區生態用地特征與低碳目標下的優化策略. 中國發展, 2011, 11(4): 82- 87.

[54]藍盛芳, 欽佩, 陸宏芳. 生態經濟系統能值分析. 北京: 化學工業出版社, 2002.

[55]金丹. 礦山生態系統物能流核算[D]. 徐州: 中國礦業大學出版社, 2012.

[56]金丹, 卞正富. 基于能值和GEP的徐州市生態文明核算方法研究. 中國土地科學, 2013, 27(10): 88- 94.

[57]Odum H T. Handbook of Emergy Evaluation Folio 2: Emergy of Global Processes. Gainesville: Center for Environmental Policy, Environmental Engineering Sciences, University of Florida, 2000.

[58]朱玉林. 基于能值的湖南農業生態系統可持續發展研究[D]. 長沙: 中南林業科技大學, 2010.

[59]謝正峰, 彭慧麗. 基于能值的梅州市生態經濟系統可持續發展分析. 聊城大學學報: 自然科學版, 2013, 26(2): 83- 89.

[60]周連第, 胡艷霞, 嚴茂超, 董孝斌, 吳志強, 魏長山. 生態經濟系統能值分析——以北京密云縣為例. 地理科學進展, 2006, 25(5): 94- 104.

[61]辛琨, 肖篤寧. 盤錦地區濕地生態系統服務功能價值估算. 生態學報, 2002, 22(8): 1345- 1349.

[62]許妍, 高俊峰, 黃佳聰. 太湖濕地生態系統服務功能價值評估. 長江流域資源與環境, 2010, 19(6): 646- 652.

[63]李琳, 張杰, 馬毅. 現代黃河三角洲濕地生態服務功能價值評估研究. 城市勘測, 2013, (4): 98- 103.

[64]謝高地, 張釔鋰, 魯春霞, 鄭度, 成升魁. 中國自然草地生態系統服務價值. 自然資源學報, 2001, 16(1): 47- 53.

[65]魯紹偉. 中國森林生態服務功能動態分析與仿真預測[D]. 北京: 北京林業大學, 2006.

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

1InformationCenterofMinistryofLandandResources,Beijing100812,China2StateKeyLaboratoryofEarthSurfaceProcessesandResourceEcology,CollegeofResourcesScienceandTechnology,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China3StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,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 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

DOI:10.5846/stxb201408211657

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: xbli@infomail.mlr.gov.cn

收稿日期:2014- 08- 21; 網絡出版日期:2015- 07- 29

基金項目:國土資源部國土資源戰略研究重點實驗室開放課題(KFS201304); 國土資源部公益性行業科研專項(20101101)

喻鋒, 李曉波, 王宏, 張麗君, 徐衛華, 符蓉.基于能值分析和生態用地分類的中國生態系統生產總值核算研究.生態學報,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.