廣東省東江流域生態補償服務價值評估體系構建與測算

秦蓓蕾，王亞雄，賴國友

(廣東省水利電力勘測設計研究院，廣東 廣州 510635)

1 概述

2017年，聯合國發布的《世界水資源發展報告》指出：“地球上的河流、湖泊，以及人類賴以生存的各種淡水資源狀況正快速惡化，500多條全球主要的河流中超過一半嚴重枯竭或遭到污染。”近年來，中國各流域也面臨水污染和水資源短缺問題。目前，中國各流域的水資源問題中以下兩個方面最為突出：一是水資源總量的衰竭；二是流域水資源質量的減退。隨著生態問題日益嚴峻，生態補償這一處理世界生態環境問題的“政策工具箱”逐漸受到各國廣泛關注與應用。2013年，黨的十八屆三中全會上明確提出“要健全自然資源資產產權制度和用途管制制度，劃定生態保護紅線，實行資源有償使用制度和生態補償制度，改革生態環境保護管理體制。”2017年，黨的十九大指出，建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計，必須樹立綠水青山就是金山銀山的綠色發展觀、加大生態系統保護力度、加快推進水污染防治。因此，流域生態補償機制的有效建立，能夠較好緩和生態保護與經濟高速發展之間的矛盾，提高水資源的配置效率；同時也是協調流域內各行政單元的利益，推動流域全局生態保護、補償、開發、利用的有效模式。

2 東江流域概況

廣東省經濟發展迅速，人口眾多，主要水系以珠江流域(東江、西江、北江和珠江三角洲)、韓江流域和粵東沿海、粵西沿海諸河為主。作為珠江流域三大水系之一，東江流域位于珠江三角洲東北部，總面積達31 840 km2，是河源、惠州、廣州、東莞、深圳等地市的主要供水水源[1]。東江干流自東北向西南，流域內河流支流分布眾多，集雨面積在100 km2以上支流就多達72條，其中包括一級支流25條。其主要支流按自上而下的順序，有安遠水、浰江、新豐江、船塘河、秋香江、公莊河、西枝江、淡水河和石馬河等河流，其中新豐江為東江最大支流，西枝江為第二大支流[2]。

3 研究方法與數據來源

東江流域生態系統為廣東省社會經濟發展提供了糧食、原材料、水資源供給、氣體、氣候以及水溫調節等服務支撐[3]，基于此，將東江流域生態系統服務功能分為4個方面：供給功能、調節功能、文化功能和支持功能，生態系統服務功能的價值評估結果，在一定程度上可以反映其對經濟社會發展提供支撐的機制、類型和效用，進而反映該生態系統的協調模式。

目前，學術界對于生態系統服務價值的核算方法主要有兩類：基于單位服務功能價格的方法(簡稱功能價值法)，以及基于單位面積價值當量因子的方法(簡稱當量因子法)。功能價值法即基于生態系統服務功能量的多少和功能量的單位價格得到總價值，著力構建單一服務功能與局部生態環境變量之間的生產方程，從而模擬小區域的生態系統服務功能。當量因子法是在區分不同種類生態系統服務功能的基礎上，基于可量化的標準構建不同類型生態系統各種服務功能的價值當量，進而結合不同生態系統的分布面積差異進行評估[4]。當量因子法適用于流域面積較大時的價值評估，其優勢是數據需求量少，計算模型簡單，且功能評估較全面。

由于廣東省東江流域存在著流域面積大、生態系統服務功能與生態環境問題復雜、基礎數據較難獲得等問題，借鑒相關學者提出的生態系統服務價值評估體系的優勢，收集相關文獻資料，采用當量因子法進行價值評估，根據東江流域的特點對中國生態系統服務價值當量因子表進行修正，進而計算得出2009—2017年東江流域生態系統服務價值，科學助力東江流域生態系統和社會經濟的健康、協調發展。

本文主要選取了2009—2017年，廣東省水利廳珠江流域水資源保護規劃、江西省、廣東省統計年鑒等數據。

4 東江流域生態系統協調模式分析

按照使用價值和非使用價值，生態系統服務價值可分為兩類[5]。Costanza(1997)深入研究了生態系統服務功能的價值核算和分類，定量測算每年的全球生態系統服務價值[6]。

生態經濟協調[3]又被稱為“生態經濟平衡”和“生態經濟協同”。其概念從“生態平衡”[7]中引申而來，主要理念是：實現生態經濟系統中生態結構、社會結構與經濟結構功能的統一，促使系統內各種生態、經濟、社會要素通過協調作用，達成結構有序與功能有效的動態均衡[8]。生態系統為經濟系統和社會系統發展提供了自然和生態基礎，在此基礎上人類才能生產出各類產品以滿足自身需求。由此可見，協調有序的生態系統是其達成自身整體協調的前提。經濟與社會系統要維持一定水平的有序穩定性，就必須合理地同生態系統進行能量、物質、信息等交換活動，需要在尊重生態系統運行規律的基礎上構建其自身的運行規則[9]。

4.1 東江流域生態系統價值的構成

東江流域橫跨江西、廣東兩省，包含廣東省內16個縣市。由于近年土地利用類型變化較小，以2015年為例對土地利用類型進行觀測，發現林地和耕地是東江流域內土地的主要利用類型。其中以林地占比最高且分布地主要位于東江中上游；耕地為第二大利用類型且分布較廣泛；建設用地為第三大利用類型且集中分布于流域下游；水域、草地和未利用地的面積占比最小。

以東江流域生態系統提供服務的機制、類型和效用為劃分依據，將該流域的服務功能分為以下四大類：供給功能：食物和原材料的生產以及水資源的供給；調節功能：氣體、氣候和水文的調節以及對環境的凈化；支持功能：土壤保持和生物多樣性的維持；文化功能：提供美學景觀。

1) 供給功能

食物生產：指生態系統產品所產生的糧食、蔬菜、肉類等產品，這類資源可以拿到市場上交易來獲得交換價值，或者供自己消費來獲得使用價值。東江生態系統的食物產品主要是水稻、玉米、薯類等農、副產品，以及魚類、蝦、蟹等水產品。

原材料生產：由生態系統自發生產可以進入市場交換的物質產品的過程。生產出的原材料包括全部的植物產品和礦產資源。東江流域生態系統除提供具有一般經濟價值的產品外，還生產許多具有更高經濟價值的產品。

水資源供給：水供應是流域生態系統最基本的服務功能。地表徑流形成的地表水資源量以及水庫上游來水被河流、湖泊、水庫、沼澤、坑塘等攔蓄后可加以利用。不同水體按其水質的不同狀況分別被用于生活飲用、工業用水，農業灌溉等方面。

2) 調節功能

氣體調節：調節大氣化學組成。流域中的植被為保證CO2在大氣中含量的穩定性做出了重要貢獻，可將此過程看作綠色植物在自然界參與氧元素循環的重要環節，森林也是氧氣體的“天然制造廠”。

氣候調節：覆蓋面積較廣的流域以其優異的氣候調節作用有“天然空調”的美譽。水域與陸地之間比熱容的差異導致流域能對氣候進行調節，在同一太陽高度角的照射下，水域由于其比陸地更大的比熱容從而導致氣溫變化幅度更小，表現出溫度相對穩定的優良性狀。

水文調節：流域的生態系統通過對水的利用、濾過等影響參與自然界水循環過程。森林和濕地在水源涵養存儲方面發揮蓄水防洪作用，像一個天然“海綿”，干旱時放水、洪澇時吸水，調節河流、地下水等水量，幫助改善水資源的時空分配不均，維持區域水平衡。

凈化環境：對環境的凈化能力來自于生態系統中生物類群的代謝、異化和同化等作用，促使或加快污染物在自然環境中的分解。具有生物群落地表水與地下水都有一定的自凈能力，通過稀釋、沉積、分解或轉化水體污染物，可以凈化水環境。

3) 支持功能

土壤保持：地表的有力保護層主要是流域內的森林植被，通過固土防崩、阻擋塊體運動等作用能夠有效防止土壤侵蝕和泥沙災害，從而保持土壤。進而使得水庫、河流中的淤積沙土大量減少，對水利工程的維護起到間接作用。

生物多樣性維護：流域生物多樣性是其本身固有的一項特征，包括生態系統、物種和基因組成的多樣性。作為野生動植物重要的棲息地，流域能為水生生物提供生存和繁育的地點，具有一定的生態經濟價值。

4) 文化功能

提供美學景觀：社會文化功能中的休閑娛樂，主要內涵是人類憑借認知發展、主觀映象、消遣娛樂和美學體驗等手段從生態系統獲取非物質利益。我國自古就有“智者樂水”之說，東江流域水系發達，風景優美，極具發展特色休閑旅游與觀光產業的優勢。

4.2 東江流域生態系統價值的測算

本文借鑒謝高地等(2015)[4]學者提出的生態系統服務價值評估體系優勢，以及文章中所構建的當量因子表，收集相關文獻資料，將服務功能分為4種一類服務和10種二類服務，結合東江流域土地利用實際情況，將東江流域生態系統內的土地利用情況劃分為農田、森林、草地、水域、建設用地以及未利用地6種類型，并確定流域主要的生態服務功能。根據東江流域的特點，借鑒薛明皋等(2018)[10]采用的當量因子空間修正模型，構建生態系統服務價值當量因子表進行評估[11-12]。公式如下：

(1)

東江流域生態系統服務價值當量因子見表1所示。

表1 東江流域生態系統服務價值當量因子

謝高地等(2015)[4]學者將一個標準單位生態系統服務價值當量因子(以下簡稱標準當量)，定義為1 hm2全國平均產量的農田每年自然糧食產量的經濟價值。1個標準當量因子的生態系統服務價值量可參考單位面積農田生態系統糧食生產的凈利潤。單位農田生態系統的糧食產量價值的計算公式為：

D=Sr×Fr+Sw×Fw+Sc×Fc

(2)

式中D為1個標準當量因子的生態系統服務價值量，元/hm2;Sr，Sw，Sc分別為2010年稻谷、小麥和玉米的播種面積占3種作物播種總面積的百分比，%；Fr，Fw，Fc分別為2010年全國稻谷、小麥和玉米的單位面積平均凈利潤，元/hm2。

依據《中國統計年鑒2011》《全國農產品成本收益資料匯編2011》，結合公式(1)，可以得到D值為3 406.5元/hm2[13]。選取東江流域主要糧食作物(水稻、大豆和薯類等)作為其生態系統服務總價值的計算指標，通過計算其不同年份中1個生態系統服務價值當量因子的經濟價值，間接得出2010—2017年廣東省內東江流域生態系統服務總價值(見表2所示)。

表2 2009—2017年廣東省東江流域生態系統服務價值 億元

總體來看，東江流域生態系統服務價值總體呈下降趨勢，2009年生態系統服務總價值為1 912.865 1億元，2017年則降為1 864.349 7億元；分類型來看，“食物生產”、“原材料生產”、“維護生物多樣性”三類生態服務價值變化不大，發展趨勢較為平穩；除“提供美學景觀”生類態系統服務價值在2009—2017年隨時間不斷增加，其余六類生態系統服務價值均呈現隨時間不斷下降的發展趨勢。

1) 2009—2017年廣東省東江流域生態系統服務價值的時間變化分析

① 總價值變化趨勢

由圖1可知，2009—2017年間，東江流域生態系統服務總價值整體變化趨勢表現為減少，具體價值自2009年的1 912.865 1億元減少至2017年的1 864.349 7億元，年均減少率為2.57%。

圖1 2009—2017年廣東省東江流域總價值的變化趨勢

② 不同土地利用類型價值變化趨勢

由圖2可知，2009—2017年間，東江流域不同土地利用類型價值變化情況為：農田、森林、草地和水域呈逐年減少趨勢；建設用地生態系統價值為負，其絕對值逐年遞增；未利用地2000—2014年增加，2014—2017年減少。

圖2 2009—2017年不同土地利用類型價值的變化趨勢

城市發展、農業發展、工礦建設及交通運輸等用地越來越受到人們重視，用地類型直接影響人們的經濟利益，近幾年其開發面積不斷增加，但其生態價值較低，甚至對生態系統造成破壞，導致水資源供需矛盾加劇[14]。具體表現為：一是對生態系統價值的貢獻為負；二是建設用地增加對農田、森林、草地和水域等輸出生態價值系統造成擠出效應，使它們對生態價值的貢獻降低。

③ 不同生態功能價值的變化趨勢

由圖3可見，單項生態系統服務價值中，除提供美學景觀的功能外，其他功能價值呈現逐年減少的趨勢。其中，食物生產、原材料生產、氣體調節、氣候調節、保持土壤、維持生物多樣性6類功能變化較小，統計年份內總計變化在1%左右；水文調節和凈化環境兩類功能次之，在4%左右；變化幅度最大的是水資源供給功能，達11%。

圖3 2009—2017年單項生態功能價值的變化趨勢

近年來，東江流域覆蓋地區經歷了以人口密度上升、建設用地面積不斷增加為代表的高速發展時期，人類活動嚴重破壞了流域生態系統的平衡，直接造成了各縣市的生態價值的下降。其中，增城區、深圳市、惠城區、惠陽區、源城區、東莞市6市的生態價值在統計年份內總計變化在4%以上，深圳市、東莞市更是達到10%以上；而其他12個縣市的變化在0.5%～2.6%之間，變化較小。在經濟發展的過程中，環境往往成為犧牲品，因此,生態保護和生態補償成為必要的課題。

2) 2009—2017年廣東省東江流域生態系統服務價值的空間變化分析

根據數據樣本，選取2009年、2013年、2017年作為時間節點，得到廣東省東江流域各地單位面積生態系統功能價值。東江流域生態系統服務價值的空間分布規律大致可歸納為：中部以6萬元/hm2的價值位列第1，北部以5萬元/hm2的價值位列第2，南部的價值最低，低于3萬元/hm2。廣東省東江流域的單位面積生態價值平均約為5萬元/hm2，其中東源縣、增城區、新豐縣、連平縣、紫金縣、惠東縣、和平縣、龍川縣、龍門縣、博羅縣、惠城區(2017年低于平均值，但相差很小)高于廣東省均值；興寧市、源城區、惠陽區、東莞市、深圳市低于廣東省均值，特別是惠陽區、東莞市和深圳市，未達3萬元/hm2。

5 結語

流域生態系統結構功能復雜多樣，本文將廣東省東江流域劃分為林地、耕地、建設用地、水域、草地和未利用地面積六種土地利用類型，并基于廣東省自然資源廳歷年發布的《廣東省土地利用現狀匯總表》相關數據，利用修正后的生態當量因子表，開展東江流域生態系統的重要服務功能及其價值評估，主要結論如下：

流域不同土地利用類型價值從高到低依次為：森林、水域、農田和草地。生態服務類型可分為一類和二類服務，在一類服務中按價值高低排序依次為：調節服務、支持服務、供給服務和文化服務；在二類服務中為：水文調節、保持土壤、氣體調節和原材料生產等。

從時間變化特征來看，2009—2017年間，流域生態系統服務總價值整體變化趨于減少，自2009年1 912.865 1億元減少至2017年的1 864.349 7億元，年均減少率2.57%。說明流域生態系統質量呈下降趨勢。不同土地利用類型、不同生態功能的服務價值也呈下降趨勢，與總體變化一致。

從空間變化特征來看，2009—2017年東江流域生態系統服務價值的空間分布大致為中部>北部>南部，各行政區生態系統服務價值由高到低依次為：東源縣、增城區、新豐縣、連平縣、紫金縣、惠東縣、和平縣、龍川縣、龍門縣、博羅縣、惠城區、興寧市、源城區、惠陽區、東莞市和深圳市，其中惠陽區、東莞和深圳的生態價值較低，不足3萬元/hm2。2009、2013和2017年流域生態系統服務價值均高于5萬元/hm2的面積在全流域面積中的占比分別為77.22%、77.13%、77.09%，呈下降趨勢，其中以南部區域的價值下降最為顯著。

綜上所述，本文對廣東省東江流域生態系統服務價值進行了定量計算，并就流域服務價值的時間、空間動態變化作了詳細分析。研究顯示，2009—2017年間，廣東省東江流域內生態服務價值變化趨勢以下降為主，主要原因是為滿足人類頻繁的經濟社會活動，大量耕地、草地和未利用地等轉變為建設用地，對生態系統造成了一定破壞，同時不利于流域生態系統價值。生態補償的政策體系和操作機制需及時建立健全，與經濟、社會發展相協調，以調整相關主體利益的分配關系，協調生態文明建設與經濟高質量發展的矛盾，推動流域生態系統服務價值不斷增加，實現可持續發展。