區(qū)域間生態(tài)補償標準定量化研究
——以鄂州市三區(qū)間補償為例

周業(yè)晶 周敬宣 陶 濤 閆冀楠 秦劍濤 葉建彬

(1.華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，武漢 430074；2.鄂州市人民政府金融工作辦公室，鄂州 436000；3.鄂州市梁子湖區(qū)環(huán)境保護局，鄂州 436060)

區(qū)域間生態(tài)補償標準定量化研究
——以鄂州市三區(qū)間補償為例

周業(yè)晶1周敬宣1陶 濤1閆冀楠2秦劍濤2葉建彬3

(1.華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，武漢 430074；2.鄂州市人民政府金融工作辦公室，鄂州 436000；3.鄂州市梁子湖區(qū)環(huán)境保護局，鄂州 436060)

梁子湖區(qū)生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，鄂州市擬向其進行生態(tài)補償，需要研究補償依據(jù)，定量測算生態(tài)補償標準上限。本文基于修正的當量因子法測算了鄂州三區(qū)的生態(tài)服務(wù)功能價值，在生態(tài)價值測算的基礎(chǔ)上，對4種具有明顯流動性的生態(tài)功能的流動去向進行研究，從宏觀角度探索了區(qū)域間生態(tài)補償標準量化方法。重點包括：(1)通過比選，確定合適的生態(tài)價值評估方法；(2)利用當量因子法，需根據(jù)研究區(qū)域的生態(tài)狀況、環(huán)境質(zhì)量等因素對因子當量表的若干參數(shù)進行修訂，測算鄂州三區(qū)的生態(tài)服務(wù)價值；(3)確定生態(tài)服務(wù)功能中具有流動特性的類別，并基于熵增原理闡釋區(qū)域間流動的基本規(guī)律；(4)根據(jù)生態(tài)功能與其價值成正比，合理劃定生態(tài)補償相關(guān)范圍(劃定區(qū))，研究計算方法，測算研究區(qū)各區(qū)域向劃定區(qū)的生態(tài)輸出價值，確定生態(tài)補償權(quán)重與分配補償金額。測算結(jié)果表明，鄂州市三區(qū)(梁子湖區(qū)、鄂城區(qū)、華容區(qū))2015年生態(tài)服務(wù)總價值分別為84.91億、72.24億、66.42億；生態(tài)輸出價值分別為26.44億、8.24億、12.17億；在理論上，在鄂州三區(qū)之間2015年鄂城區(qū)、華容區(qū)應(yīng)分別補償梁子湖區(qū)2.15億、0.37億元。對于周邊地區(qū)應(yīng)給予梁子湖區(qū)等地的補償，已超出了鄂州市政府的管轄范圍，應(yīng)由湖北省政府出面協(xié)調(diào)。鄂州市三區(qū)內(nèi)部的生態(tài)補償可先行先試。

生態(tài)補償；當量因子法的修正；流動性生態(tài)服務(wù)功能；生態(tài)補償劃定區(qū)；熵增理論

引 言

生態(tài)補償國內(nèi)外至今還沒有統(tǒng)一的定義[1]，但其宗旨都強調(diào)保護生態(tài)環(huán)境，促進人與自然和諧發(fā)展這一核心內(nèi)涵[2]。生態(tài)補償有以下基本原則：一污染者付費原則；二使用者付費原則；三受益者付費原則；四保護者得到補償原則。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，受益者付費原則在生態(tài)補償實踐中的地位越來越突出。理論上，生態(tài)補償標準的確定有兩條參照線：保護生態(tài)的機會成本是下限；由生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能計算出的生態(tài)補償額度為上限[1，3]。根據(jù)財政部公布的《國家重點生態(tài)功能區(qū)轉(zhuǎn)移支付辦法》，各地可以研究制定生態(tài)功能區(qū)的轉(zhuǎn)移支付辦法，即確定了生態(tài)補償下限。而根據(jù)生態(tài)服務(wù)功能測算的補償上限研究案例有一些，如史曉燕等基于功能價值法的生態(tài)服務(wù)價值，界定了東江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的補償范圍，并計算補償標準[4]，但從生態(tài)價值推出補償結(jié)果較模糊；郭年冬等、王女杰等、張猛等都利用生態(tài)補償優(yōu)先級模型分別對環(huán)京津地區(qū)、山東省和遼寧省進行了“誰應(yīng)該補誰”的迫切程度定量分析[5-7]，但補多少尚不清楚；王重玲等基于當量因子法的生態(tài)服務(wù)價值對寧夏隆德縣生態(tài)補償進行了研究[8]，但對補償區(qū)域的劃分，補償思路的擬定還顯粗疏。

鄂州市梁子湖區(qū)496km2，其中生態(tài)紅線劃定區(qū)占到該區(qū)的1/3(主要是梁子湖濕地保護區(qū))，擁有良好的自然生態(tài)環(huán)境，為周邊輸出了豐富的生態(tài)服務(wù)功能，卻沒有得到相應(yīng)的生態(tài)補償。目前鄂州市政府擬籌措資金，在該市范圍內(nèi)協(xié)調(diào)，給梁子湖區(qū)進行生態(tài)補償。如何依據(jù)生態(tài)服務(wù)功能測算補償資金尚缺乏科學(xué)論證；在生態(tài)補償標準方面，全國依然處于摸索階段。如何在鄂州市三各區(qū)的范圍內(nèi)解決生態(tài)補償問題，缺乏先例可循。因此有系列問題需要研究，本文側(cè)重探討生態(tài)功能受益者如何向貢獻者付費的方法問題。

1 研究方法的比較與選擇

研究生態(tài)補償問題，首先需將生態(tài)服務(wù)功能價值化。目前生態(tài)服務(wù)功能價值測算分別有功能價值法和當量因子法，各有優(yōu)缺點。

功能價值法是基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能量的多少和功能量的單位價格得到總價值。此法源于1997年Costanza在Nature上發(fā)表了《全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和自然資本》一文[9]，在國內(nèi)以李文華[10]、歐陽志云[11]等著名學(xué)者為代表。該法測算靈活，因地制宜，針對性強，根據(jù)某時間點的當?shù)氐纳鷳B(tài)特點，逐一歸納生態(tài)服務(wù)功能，并結(jié)合當年的功能單價逐條估算價值。但在當前自然資源負債表編制的初級階段，往往生態(tài)計價的依據(jù)文件不齊、所需的數(shù)據(jù)不全、各類信息不夠匹配，功能價值法逐一計算往往會造成結(jié)果差異大，測評標準難統(tǒng)一的問題，該方法的輸入?yún)?shù)也較多、計算過程較為復(fù)雜，難以避免重復(fù)計算或漏算的情況。

2008年國家頒布了唯一的《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》[12](以下簡稱《森林規(guī)范》)。要認真、嚴格執(zhí)行《森林規(guī)范》需要大量數(shù)據(jù)，要設(shè)法全數(shù)提供。就算提供了，也難保證準確性。而其他生態(tài)系統(tǒng)，如水域、耕地、草地、城鎮(zhèn)等的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范還未出臺，這導(dǎo)致研究區(qū)的各類生態(tài)系統(tǒng)價值的合成成了難題。

國內(nèi)學(xué)者謝高地在Costanza等[13]研究的基礎(chǔ)上，前后對我國700多位生態(tài)學(xué)背景的專業(yè)人員進行了多次問卷調(diào)查，并從我國的實際情況著手，2015年發(fā)表了新一版的“中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當量因子表”(后文簡稱2015版)[14]，以此實現(xiàn)了對全國生態(tài)服務(wù)功能價值的綜合評估。當量因子法的核心是理解當量因子，它是指生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的相關(guān)服務(wù)對人類生存貢獻的潛在能力的大小。1個標準當量因子對應(yīng)的價值是全國每公頃的農(nóng)田平均產(chǎn)量的自然條件下糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值。以2010年為基準，一個標準當量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為3406元/公頃。

當量因子法雖然針對性并不突出，也難及時更新對當量因子表中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價值因子值大小的評估，但以生態(tài)服務(wù)功能量和專家經(jīng)驗綜合確定的當量因子法考慮問題會更加全面且合理。當量因子法是在區(qū)分全國不同種類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的基礎(chǔ)上，基于可量化的標準構(gòu)建了不同類型生態(tài)系統(tǒng)各種服務(wù)功能的價值當量，然后結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的分布面積進行評估。它具有方法統(tǒng)一、標準一致，直觀易用，評估全面，數(shù)據(jù)需求少，推廣性強，結(jié)果便于比較的特點，可以作為當前生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的快速核算工具。 2015版當量因子法進一步針對區(qū)域地方特點，通過構(gòu)建生物量調(diào)節(jié)因子、降水調(diào)節(jié)因子和土壤調(diào)節(jié)因子，改善了空間異質(zhì)性問題，已實現(xiàn)了對生態(tài)系統(tǒng)類型和服務(wù)功能類型的更進一步細分評價。這是對2003或2007年版本的重大修改[15-16]，全面適用于區(qū)域和全國尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的測算。此法從2003年發(fā)表至今，在國內(nèi)學(xué)界得到廣泛運用，保守估計，十余年來被引用次數(shù)超過3000次。因此，本次研究中將利用當量因子法來研究鄂州市三區(qū)的生態(tài)服務(wù)價值和生態(tài)補償問題。

2 當量因子表的修正及生態(tài)服務(wù)價值結(jié)果

2.1 根據(jù)湖北省情況進行修正

謝高地的2015版當量因子表代表了全國平均水平的生態(tài)服務(wù)價值參數(shù)。為了較好體現(xiàn)各地區(qū)差異性，在此基礎(chǔ)上，前后經(jīng)過了2個層級的調(diào)整，第一個層級是從全國平均水平調(diào)整至湖北省，根據(jù)植被豐茂度和降水量調(diào)整因子表(表1)，同時只保留本地區(qū)具有的生態(tài)系統(tǒng)類型。第二個層級是從湖北省分別調(diào)整到鄂城區(qū)、梁子湖區(qū)、華容區(qū)，根據(jù)各區(qū)水質(zhì)等級、水域特征、環(huán)境與生態(tài)質(zhì)量因素調(diào)整因子表，分別得到表1、表2、表3。另外，針對物價指數(shù)的變化，調(diào)整標準當量因子的經(jīng)濟價值，使其與年份對應(yīng)。

2.1.1 植被豐茂度差異修正

這部分按照2015版中NPP(Net Primary Productivity，凈初級生產(chǎn)力)時空調(diào)節(jié)因子的修訂規(guī)則進行調(diào)整。植被的NPP作為計算生物生產(chǎn)力的基礎(chǔ)參數(shù)，是生態(tài)系統(tǒng)中生物在單位時間單位面積上生產(chǎn)和存留的有機物凈產(chǎn)量，它決定這系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，也是指示系統(tǒng)健康狀況的重要指標。

根據(jù)鄂州市的氣候條件及其適合生長的植物特點，把林地的植物類型統(tǒng)一歸為常綠闊葉林處理。全國混交闊葉林的平均NPP值為10.43，而湖北地區(qū)闊葉林的NPP值為14.34。因此，梁子湖區(qū)林地“闊葉”的 NPP因子在原來基礎(chǔ)上擴大了1.37倍[17](見表1深紅色部分)。

在2015版中，生態(tài)系統(tǒng)類型里沒有“園地”，根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》，園地是指種植以采集果、葉、根、莖、汁等為主的集約經(jīng)營的多年生木本和草本作物，覆蓋度大于 50%和每畝株數(shù)大于合理株數(shù)70%的土地，包括用于育苗的土地。這里將它的因子參數(shù)取“闊葉”和“水田”1/2進行處理[18](見表1紅色部分)。

2.1.2 降水量差異修正

這部分按照2015版中降水空調(diào)節(jié)因子的修訂規(guī)則進行調(diào)整。長江中下游地區(qū)降雨量豐沛，是全國平均值(600mm左右)的2倍，年均降雨量約1200mm，對八種生態(tài)系統(tǒng)的“水資源供給”和“水文調(diào)節(jié)”都擴大了2倍。

植被豐茂度修正以及降水量修正適用于鄂州市三區(qū)整體情況，經(jīng)過調(diào)整，在2015版原始因子表的基礎(chǔ)上調(diào)整得到表1(見表1藍色部分)。

2.2 對鄂州市三區(qū)的水質(zhì)等級、水域特征、環(huán)境與生態(tài)質(zhì)量因素差異的修正

在謝高地的因子表中，對各地的環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)質(zhì)量、水質(zhì)、空氣、土質(zhì)的差別沒有反映，故必須因地制宜進行調(diào)整。

在表1基礎(chǔ)上，考慮水質(zhì)對生態(tài)價值的影響后，調(diào)整規(guī)則如下：

(1)因水文調(diào)節(jié)能力強，調(diào)整梁子湖區(qū)水域濕地水文調(diào)節(jié)因子值

因為梁子湖的水域面積大，一個東梁子湖的面積就達100平方公里左右，是同等面積而分散的10個小湖泊水岸線的1/3(概化為圓周長進行的估算)。在調(diào)蓄洪水時，水岸線越短，對周邊的影響小，在枯水季節(jié) ，有利于減少水分的蒸發(fā)。故水文調(diào)節(jié)功能要比小湖泊強，系數(shù)調(diào)整為1.33(表2中深紅色加粗表示)。 該系數(shù)僅對梁子湖區(qū)水域濕地的水文調(diào)節(jié)這一項調(diào)整。

(2)因水質(zhì)好，調(diào)整梁子湖區(qū)和華容區(qū)水域濕地因子值

西梁子湖(屬江夏區(qū))的水質(zhì)為二類，東梁子湖(屬梁子湖區(qū))與西梁子湖是聯(lián)通的，是同一水系，連接部分沒有水岸線，進一步加強了130多平方公里東梁子湖的水文調(diào)節(jié)能力；目前東梁子湖的水質(zhì)部分為Ⅱ類，部分為Ⅲ類，約各占50%。通過治理與努力可以達到全部Ⅱ類。故梁子湖區(qū)按Ⅱ類水體測算水域濕地的生態(tài)功能價值；華容區(qū)的水質(zhì)均按Ⅲ類測算；鄂城區(qū)水質(zhì)均按Ⅳ類測算。

2015年水資源公報顯示，全國水質(zhì)為Ⅰ～Ⅲ類的湖泊占評價湖泊總數(shù)的25.0%，Ⅳ～Ⅴ類湖泊為51.7%，劣Ⅴ類湖泊為23.3%，全國平均水平約為Ⅳ類。所以“水域濕地”的11項因子中除“水文調(diào)節(jié)”一項外，其余10項需考慮水質(zhì)類型分別適當調(diào)整：梁子湖區(qū)(Ⅱ類水)取1.3；華容區(qū)(Ⅲ類)取1.1；鄂城區(qū)(Ⅳ類)取1(見表2、表3)。

(3)因總體環(huán)境好，調(diào)整梁子湖區(qū)和華容區(qū)7類生態(tài)系統(tǒng)因子值

因為梁子湖區(qū)長期被保護，工業(yè)少、污染排放少，故生態(tài)質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量在三區(qū)中的排序為“優(yōu)”、華容區(qū)為“良”、鄂城區(qū)為“一般”。好的水質(zhì)不僅對水域濕地有直接影響，也會間接對林地、草地、園地等生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生好的影響。故除“水域濕地”的其余7類用地的各項生態(tài)功能因子應(yīng)根據(jù)生態(tài)質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣進行調(diào)整，根據(jù)專家打分方式，梁子湖區(qū)取1.1、華容區(qū)取1.05、鄂城區(qū)取1(見表2、表3)。

表1 鄂城區(qū)當量因子表

表2 梁子湖區(qū)當量因子表

表3 華容區(qū)當量因子表

2.3 一個標準當量因子的經(jīng)濟價值調(diào)整

2015版中，一個當量因子值對應(yīng)的經(jīng)濟價值為3406元/公頃(對應(yīng)2010年的價值)，2011到2015年中國年均居民消費價格逐年上漲了5.4%、2.6%、2.6%、2.0%、1.4%，因此，2011至2015年一個標準當量對應(yīng)的價值依次是3590、3683、3779、3855、3910元/公頃。

2.4 鄂州三區(qū)2015年生態(tài)服務(wù)價值測算

根據(jù)2015年一個標準當量因子的經(jīng)濟價值，表1、表2、表3以及三區(qū)的8種類型土地資源類型面積等數(shù)據(jù)(因與鄂州市有關(guān)單位簽署了數(shù)據(jù)保密協(xié)議，三區(qū)的土地資源面積數(shù)據(jù)不便以附錄形式在此公開)可測算出該年鄂州市鄂城區(qū)、梁子湖區(qū)、華容區(qū)的生態(tài)服務(wù)價值，結(jié)果見表4。

3 生態(tài)補償研究思路和計算方法

3.1 生態(tài)服務(wù)功能中具有流動特性的類別

2015版當量因子表的11種服務(wù)功能的含義見表5。根據(jù)含義解釋，“支持服務(wù)”的三項和“文化服務(wù)”的一項，短期來看其生態(tài)價值主要服務(wù)于當?shù)?；“供給服務(wù)”的三項屬于直接價值，通常已作為可貨幣化的商品被本地使用或向外地銷售；只有“調(diào)節(jié)服務(wù)”的四種服務(wù)功能具有明顯流動性，會對外輸出。

表4 2015年鄂州三區(qū)生態(tài)服務(wù)價值(億元)

表5 生態(tài)服務(wù)功能含義

這4項服務(wù)功能中，氣體、氣候調(diào)節(jié)及凈化環(huán)境都會伴隨大氣流動對周邊產(chǎn)生影響。雖然不同時刻的風向作用方位會不同，對周邊的生態(tài)輸出也不會完全均等，但在考慮此問題時，是以全年甚至常年的生態(tài)環(huán)境狀況做基礎(chǔ)的，這種不均衡性在大數(shù)據(jù)統(tǒng)計中得到平衡。另外，水文調(diào)節(jié)的輸出價值不僅可以蓄洪，還可以在缺水期滋潤土地、降低旱情。這存在一個調(diào)蓄洪水的集水面積，根據(jù)水務(wù)局提供的資料顯示，梁子湖的集水面積達到1583km2，梁子湖以外的這些地區(qū)都屬于水文調(diào)節(jié)的受益地區(qū)。因此，以上4項服務(wù)功能具有生態(tài)輸出特性，需要被納入本文生態(tài)補償核算之列。從長期來看，“支持服務(wù)”的三項功能是否也有一些流動性，有待進一步研究，目前暫不討論。

3.2 研究思路與計算方法

在運用當量因子法測算生態(tài)功能價值的基礎(chǔ)上，對4種具有明顯流動性的生態(tài)功能的流動去向進行研究。根據(jù)熵增原理，孤立系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)和能量最終會達到一個均衡狀態(tài)[19]。從宏觀的角度看，生態(tài)功能本質(zhì)就是物質(zhì)與能量的運動與變化。熵增原理有效地解釋了物理熱力學(xué)第二定律，亦從哲學(xué)的角度可以對自然、社會等眾多流動、平衡現(xiàn)象進行解釋，被各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。因此將一定區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)看成一個獨立的系統(tǒng)，生態(tài)服務(wù)功能會由“密度”高的地區(qū)(以下簡稱“高地”)向區(qū)域內(nèi)功能“密度”低平的地區(qū)(以下簡稱“平地”)流動，最終達到均衡。

為了解決地區(qū)之間的生態(tài)補償支付問題，需要根據(jù)實際情況劃定研究系統(tǒng)的邊界。生態(tài)價值流動的區(qū)域范圍的劃定需充分考慮地理、行政、氣象、氣候、經(jīng)濟等多種因素，將這個區(qū)域稱為劃定區(qū)。研究區(qū)，由需要進行生態(tài)補償支付的比鄰區(qū)域組成。因為研究區(qū)生態(tài)功能會向四周擴散，最終在整個劃定區(qū)內(nèi)基本達到均衡，所以研究區(qū)包含在劃定區(qū)內(nèi)，劃定區(qū)要大于生態(tài)補償?shù)难芯繀^(qū)域，二者組成一個生態(tài)系統(tǒng)。在所研究的問題中，認為流動性限于在劃定的系統(tǒng)內(nèi)，近似為一個孤立系統(tǒng)，目的是簡化問題的討論(圖1)。

圖1 研究區(qū)與劃定區(qū)示意圖

實際上現(xiàn)實中沒有孤立系統(tǒng)，劃定這個系統(tǒng)是便于分析與操作，誤差是客觀存在的，與系統(tǒng)劃定的大小有關(guān)，系統(tǒng)劃得越大，對研究區(qū)之間各單位的補償測算誤差就越小，當范圍足夠大時，對該誤差可以忽略。故系統(tǒng)如何劃定十分重要，劃得太小，易造成較大誤差；劃得太大，易導(dǎo)致測算困難，故劃定區(qū)的范圍要依問題而定。為了避免問題復(fù)雜化，本文研究區(qū)是鄂州三區(qū)，探討它們之間的生態(tài)補償關(guān)系，劃定區(qū)是以鄂州市為中心、半徑在50～100km的生態(tài)傳輸范圍(見圖2中淺綠區(qū)域)。劃定區(qū)中包含了九個獨立、完整的縣級以上的行政區(qū)，它們包圍著鄂州市，均是武漢城市圈的組成單位。

由于生態(tài)功能具有價值，生態(tài)功能與其生態(tài)價值成正比，所以隨著4種生態(tài)服務(wù)功能的流動，“高地”就向“平地”輸送了巨額的調(diào)節(jié)服務(wù)價值(這里的“高地”、“平地”均是以各行政區(qū)為單位而言的)。由于“高地”與“平地”單位面積上的4種調(diào)節(jié)服務(wù)功能價值存在差額，由此可以確定“高地”單位面積的生態(tài)輸出價值。總的生態(tài)輸出價值代表理論上應(yīng)該得到的全部生態(tài)補償額度。

生態(tài)輸出價值、生態(tài)補償計算步驟：

(1)計算研究區(qū)k地區(qū)第i類生態(tài)服務(wù)功能單位面積價值

(1)

(2)計算劃定區(qū)內(nèi)第i類生態(tài)功能單位面積的平均價值

(2)

(3)計算研究區(qū)k地區(qū)與劃定區(qū)第i類生態(tài)功能的平均價值差值，即第i類功能的生態(tài)輸出價值

(3)

(4)計算研究區(qū)k地區(qū)的生態(tài)總輸出價值

(4)

式(1)-(4)中，ESV為生態(tài)服務(wù)價值；k為研究區(qū)的某行政區(qū)；i代表某種調(diào)節(jié)服務(wù)功能，i共有11種，其中具有流動性的本文選定4種；j代表生態(tài)系統(tǒng)類型，j有8種；n代表劃定區(qū)內(nèi)的某行政區(qū)；uESV為單位面積的生態(tài)服務(wù)價值；S為行政區(qū)面積；uESV′為單位面積平均生態(tài)價值，S0為劃定區(qū)內(nèi)各行政區(qū)總面積；EOV為生態(tài)輸出價值。

(5)利用劃定區(qū)內(nèi)各地的GDP和ESV評估出各地的生態(tài)補償權(quán)重ECW

(5)

(6)

目前我國許多地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展還是以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主(中低端制造業(yè)與服務(wù)業(yè)具有資源消耗多、勞動力密集的特點)，具有GDP水平越高，環(huán)境污染和生態(tài)退化越顯著的特征，成為生態(tài)環(huán)境“洼地”；反之，像梁子湖等地，長期被劃為生態(tài)保護區(qū)，約束了當?shù)氐膫鹘y(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展，排污少，環(huán)境好，生態(tài)優(yōu)良，成為生態(tài)“高地”。

生態(tài)補償?shù)燃塃CR由(5)式定義。區(qū)域內(nèi)GDP高，生態(tài)補償支付能力強；區(qū)域內(nèi)ESV高，向外地支付生態(tài)補償?shù)目赡苄跃驮叫?。這也是生態(tài)補償?shù)幕竟沧R[6]。因此，利用GDP和ESV來衡量一個地區(qū)的生態(tài)補償?shù)燃壘哂鞋F(xiàn)實意義與可操作性。ECR越大說明需要支付的生態(tài)補償金額越多。

(6)根據(jù)ECW和EOV測算出m地區(qū)應(yīng)該支付給研究區(qū)k地區(qū)的生態(tài)補償金額ECV

(7)

(5)-(7)式中，ECR為生態(tài)補償?shù)燃?，該等級越高該地區(qū)補償力度就越大；GDP即地區(qū)生產(chǎn)總值，ESV表示地區(qū)生態(tài)服務(wù)價值，ECW為生態(tài)補償權(quán)重，ECV為生態(tài)補償價值；EOV為“高地”的生態(tài)輸出價值；m代表劃定區(qū)內(nèi)需要向研究區(qū)k地區(qū)支付補償費用的地區(qū)。

重要說明：在劃定區(qū)內(nèi)，只對研究區(qū)的單位面積價值與劃定區(qū)的平均價值進行差值計算，劃定區(qū)內(nèi)其他行政區(qū)不進行該差值計算。因為生態(tài)功能都是向四周擴散的，現(xiàn)實中不存在真正的孤立系統(tǒng)，當以任意一個地區(qū)作為中心進行生態(tài)價值輸出計算時(差值計算)，劃定區(qū)邊緣的地區(qū)必然也會以其自身為中心向四周擴散，這種輸出就會擴散到劃定區(qū)以外，超出了研究范圍。因此只宜對研究區(qū)內(nèi)的地區(qū)依次作為中心分別進行生態(tài)輸出計算，確定價值輸送關(guān)系，而劃定區(qū)內(nèi)的地區(qū)只參與(而不作為中心)計算，起到減少對研究區(qū)域各單位之間相互補償計算的誤差作用。劃定區(qū)內(nèi)各地區(qū)不參與生態(tài)補償分析，算出來的劃定區(qū)相關(guān)補償結(jié)果也只做參考，不考慮兌現(xiàn)支付。

根據(jù)以上理論與方法對鄂州市三個行政區(qū)之間的生態(tài)補償問題展開討論。

4 生態(tài)輸出價值及補償金額的測算

4.1 鄂州三區(qū)的生態(tài)輸出價值

本文研究區(qū)為鄂州三區(qū)(鄂城區(qū)、梁子湖區(qū)、華容區(qū))，劃定區(qū)涉及以鄂州市為中心的周邊50～100km為半徑的地區(qū)，處在武漢城市圈范圍內(nèi)(見圖2淺綠部分)，包括武漢市城區(qū)、江夏區(qū)、新洲區(qū)、咸安區(qū)、大冶市、黃石市區(qū)、黃州區(qū)、浠水縣、團風縣。

圖2 生態(tài)補償劃定區(qū)范圍

利用曾杰的研究[20]所提供的武漢城市圈各生態(tài)系統(tǒng)土地資源面積數(shù)據(jù)。根據(jù)表1、表2、表3和公式(1) (2)，計算出劃定區(qū)的4項生態(tài)服務(wù)功能單位面積的平均價值，與研究區(qū)的單位面積價值(見表6)。

因此，利用式(3) (4)對4種服務(wù)功能逐一進行生態(tài)價值差額計算，分別求出三個區(qū)4種服務(wù)功能的生態(tài)輸出價值與總輸出價值。

從表6來看，以2015年梁子湖區(qū)“凈化環(huán)境”的生態(tài)輸出價值為例，單位面積生態(tài)服務(wù)價值為81.45(萬元/km2)，這是“高地”單位面積的價值，減去武漢城市圈對應(yīng)項的價值56.42(萬元/km2)，這是平均的單位面積價值，兩者差值為25.03(萬元/km2)，這是單位面積上凈化環(huán)境的輸出價值，再乘以梁子湖區(qū)面積495.96km2，得到梁子湖區(qū)凈化環(huán)境的生態(tài)輸出價值是12413.50萬元。依次類推，相對于劃定區(qū)平均值而言，最后算出2015年鄂州三區(qū)的4種服務(wù)功能的生態(tài)輸出價值(表7)。

表6 2015年鄂州三區(qū)及武漢市城市圈的四種服務(wù)功能的生態(tài)價值和單位面積生態(tài)價值

表7 2015年鄂州三區(qū)生態(tài)輸出價值(萬元)

4.2 鄂州三區(qū)間生態(tài)補償結(jié)果

因為總生態(tài)輸出價值代表生態(tài)補償總額，所以要確定劃定區(qū)內(nèi)生態(tài)受益區(qū)各自的支付權(quán)重。根據(jù)3.2節(jié)思路，需確定劃定區(qū)內(nèi)的12個地區(qū)(包括鄂州市三區(qū))的GDP、生態(tài)服務(wù)價值ESV。GDP數(shù)據(jù)可通過查閱各地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展統(tǒng)計公報獲取，曾杰等的研究成果顯示了2009年各地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值ESV(其研究較早，估值偏小，但不影響本文后續(xù)的測算)。

根據(jù)以上分析，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(5) (6)，計算出周邊地市區(qū)需支付給鄂州三區(qū)的生態(tài)補償權(quán)重，再利用式(7)，計算2015年三區(qū)應(yīng)從周邊地區(qū)獲得的生態(tài)補償金，結(jié)果見表8。

表8 2015年鄂州三區(qū)分別獲得的生態(tài)補償金

在鄂州市內(nèi)，三區(qū)之間的生態(tài)補償關(guān)系如下：2015年梁子湖區(qū)要分別支付給鄂城區(qū)、華容區(qū)657萬、942萬；鄂城區(qū)要分別支付給梁子湖區(qū)、華容區(qū)17164萬、8131萬；華容區(qū)要分別支付給梁子湖區(qū)、鄂城區(qū)9594萬、3172萬。所以鄂城區(qū)需向梁子湖區(qū)和華容區(qū)支付16507萬元和4959萬元，華容區(qū)需向梁子湖區(qū)支付8652萬元(圖3)。最終，2015年梁子湖區(qū)分別從鄂城區(qū)和華容區(qū)得到21466萬(16507+4959萬)和3693萬元(8652-4959萬)。

圖3 2015年三區(qū)間凈支付關(guān)系

5 結(jié) 論

(1)當量因子法具有方法統(tǒng)一、標準一致，直觀易用，評估全面，數(shù)據(jù)需求少，推廣性強，結(jié)果便于比較的特點，可作為當前生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的快速核算工具。但它對各地的環(huán)境質(zhì)量(水質(zhì)、空氣、土質(zhì))、生態(tài)狀況(植被、水域特征、生物多樣性、水土流失等)的差別沒有反映，故必須因地制宜進行調(diào)整，包括當年物價漲幅等因素。

(2)生態(tài)服務(wù)功能中，氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、凈化環(huán)境、水文調(diào)節(jié)等功能具有流動性。根據(jù)熵增原理，把在一定區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)看成一個獨立的系統(tǒng)，生態(tài)服務(wù)功能會由"密度"高的地區(qū)向區(qū)域內(nèi)功能"密度"低平的地區(qū)流動，最終達到均衡。生態(tài)功能與其生態(tài)價值成正比，通過功能的變化來測算生態(tài)輸出價值。

(3)測算生態(tài)輸出價值時，需以研究區(qū)為中心劃出生態(tài)輸出范圍，確定研究系統(tǒng)邊界(劃定區(qū))，流動性限于在該系統(tǒng)內(nèi)進行，近似為一個孤立系統(tǒng)。在劃定區(qū)內(nèi)，只對研究區(qū)的單位面積價值與劃定區(qū)的平均價值進行差值計算，起到減少對研究區(qū)各單位之間相互補償計算誤差的作用。劃定區(qū)各地區(qū)不參與生態(tài)補償分析，算出來的劃定區(qū)補償結(jié)果只做參考，不考慮兌現(xiàn)支付。

(4)測算結(jié)果表明，鄂州市三區(qū)(梁子湖區(qū)、鄂城區(qū)、華容區(qū))2015年生態(tài)服務(wù)總價值分別為84.91億、72.24億、66.42億；三地輸出生態(tài)功能價值分別為26.44億、8.24億、12.17億；在理論上，在鄂州三區(qū)之間2015年鄂城區(qū)、華容區(qū)應(yīng)分別補償梁子湖區(qū)2.15億、0.37億元。至于周邊地區(qū)應(yīng)給予梁子湖區(qū)等地的補償，已超出了鄂州市政府的管轄范圍，應(yīng)由湖北省政府出面協(xié)調(diào)。鄂州市三區(qū)內(nèi)部的生態(tài)補償可先行先試。

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A Quantitative Research for Inter-Regional Ecological Compensation Standard：A Case Study of Three Administrative Districts in Ezhou City

ZHOU Yejing1ZHOU Jingxuan1TAO Tao1YAN Jinan2QIN Jiantao2YE Jianbin3

(1.School of Environmental Science &Engineering，Huazhong University of Science and Technology (HUST)，Wuhan，430074 China；2.Financial work office of the people′s government，Ezhou，436000 China；3.Environmental protection agency of Liangzi Lake district，Ezhou，436060 China)

Ezhou city government intends to compensate LiangZi Lake district for its good ecological environment. Due to lack of a scientific basis for the compensation，like the researches of the upper limit of ecological compensation standard based on ecological service value，this paper studies the quantitative method of inter-regional ecological compensation standard. The research keys include：(1) comparing different methods of measuring regional ecological service value and choosing an appropriate method；(2) amending some equivalent factor values based on the situation of regional ecological and environmental quality and calculating the ecological value of three districts in Ezhou city；(3) recognizing the ecological service categories with flow characteristics and describing their basic rules among the regions based on the principle of entropy increase；(4) according to the ecological function is proportional to its service value，designating the compensation area and presenting the calculating method for measuring the three districts’ ecological output value，the ecological compensation weight and the value of ecological compensation. As a case study of the three administrative districts in Ezhou city (Liangzi Lake district，Echeng district and Huarong district)，the results indicate the ecological service value in 2015 are 8.491，7.224 and 6.642 billion Yuan，respectively. The ecological output value from these 3 districts are 2.644，0.824 and 1.217 billion Yuan respectively. Theoretically，Liangzi Lake district could be compensated for 215 million and 37million Yuan from Echeng district and Huarong district respectively. Besides the compensation to Liangzi Lake district in Ezhou city，the surrounding areas of Ezhou city should also carry on it，but it is out of the charge of Ezhou city government. Instead this work should be executed by Hubei provincial government later.

Ecological compensation；Amendment of equivalent factor；Ecological service categories with flow characteristics；Designated area for ecological compensation

周業(yè)晶，博士研究生，主要研究方向是環(huán)境規(guī)劃與系統(tǒng)建模

周敬宣，教授，博士生導(dǎo)師，從事環(huán)境規(guī)劃與管理等有關(guān)研究；陶濤，教授，博士生導(dǎo)師，從事水治理、市政工程、環(huán)境規(guī)劃等研究

X21

A

1673-288X(2017)03-0143-08

項目資助：鄂州市梁子湖區(qū)自然資源資產(chǎn)生態(tài)服務(wù)價值量核算研究；鄂州市生態(tài)價值計量體系研究

致 謝：感謝鄂州市政府金融工作辦公室、鄂州市梁子湖區(qū)環(huán)境保護局對研究的大力支持；特別感謝鄂州市閆冀楠副市長為研究提出了寶貴意見

引用文獻格式：周業(yè)晶 等.區(qū)域間生態(tài)補償標準定量化研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(3)：143-150.