生態保護紅線區域的生態系統服務價值分析及生態補償優先區域研究
——以四川省生態保護紅線區域為例

李欣欣，任 茜，余向克，劉雅雅，李 苗，楊 莉

[四川省國土科學技術研究院(四川省衛星應用技術中心)，四川 成都 610000]

生態保護紅線是指依法在生態功能區、生態環境敏感區和脆弱區等區域劃定的嚴格管控邊界，是國家和區域生態安全的底線[1]。生態保護紅線所包括的區域為生態保護紅線區，對于維護生態安全格局、保障生態系統功能、支撐社會經濟可持續發展具有重要作用[1]。通過強制性的行政手段將生態保護紅線區域嚴格保護起來，對實現國土空間優化、提升自然生態系統服務功能、維護國家和地區生態安全具有重大意義。生態保護紅線區域多為偏遠貧窮地區，長期以來缺乏有效的保護機制，生態保護與發展的矛盾突出[2]，生態保護紅線劃定后將實行嚴格的禁止或有限人為活動管控，強制性要求位于生態保護紅線區域內的部分人為活動退出，如采礦、項目建設等，導致該部分區域在向經濟發達區域提供生態服務的同時，需要承擔生態保護成本和發展機會的損失[3]。為建立生態保護紅線長效保護機制、激勵當地主體保護意愿，急需探索建立針對生態保護紅線區域的生態補償標準和補償機制。

近年來，生態補償得到了國內外學者的廣泛關注，在生態補償政策制定與應用等方面取得了大量研究成果。目前我國生態補償措施主要有天然林資源保護工程、退耕還林(草)工程、森林生態效益補償[4]和生態轉移支付等[2，5]。四川省結合自身生態保護要求，積極開展生態補償機制的探索與實踐，在2016年印發了《關于健全生態保護補償機制的實施意見》，明確了完善重點生態區域補償機制、推進橫向生態保護補償等措施[6]，但在實際機制建立過程中未明確生態補償優先次序和細化重點補償區域。本研究以四川省為例，通過引進生態系統服務價值，對生態保護紅線區域內生態系統服務價值進行評估，以生態服務功能為基礎，構建生態補償優先區域，以期為下一步生態保護紅線區域的生態補償提供科學支撐和參考。

1 四川省生態保護紅線區域概況

四川省基于法定生態保護區域范圍，采用選取指標進行生態評價的方法，篩選法定生態保護區范圍線及生態評價功能極重要區域，疊加生成最終的生態保護紅線，共劃定14.92萬km2，主要分為水源涵養功能區、生物多樣性維護功能區、水土保持功能區、水土流失敏感區和石漠化敏感區，包括國家公園、自然保護區、自然公園、飲用水水源地一級保護區、國家一級公益林、珍稀瀕危物種分布區等法定生態保護區域，主要分布于川西北高山高原區域和盆周山地，全省生態保護紅線區域呈現出以水系、山系為骨架集中成片分布的特點。

2 資料與方法

2.1 生態系統服務價值計算

目前，生態系統服務價值計算方法大致分為兩類，即功能價值法和當量因子法。功能價值法是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；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，然后結合生態系統的分布面積進行評估[7]。綜合各方面因素和四川省實際情況，本研究采用當量因子法對四川省生態系統服務價值進行核算。

對農田單位面積產糧的實際價值進行修正。選取四川省主要糧食作物種類，包括稻、谷、小麥、玉米等，根據四川省2019年各類糧食作物種植面積及其經濟產值，計算得出各類糧食作物單位面積的實際價值。根據謝高地等[8-9]的研究成果，一個生態服務價值當量因子的經濟價值量等于當年全國平均糧食單產市場價值的1/7[8]，計算公式為

(1)

式中：VC為單個當量因子的經濟價值量，元/hm2；i為主要的糧食作物種類；n為主要糧食作物的種類總數；mi為第i種糧食作物的經濟產值，元；Mi為第i種糧食作物的播種面積，hm2。

計算得出目前四川省生態系統服務中單個當量因子的經濟價值為5 985.48元/hm2。參考謝高地等[7]提出的價值當量表，推算出四川省各土地利用類型的單位面積生態服務價值(表1)，進而計算生態系統服務價值，計算公式為

表1 四川省不同地類生態系統單位面積生態系統服務價值 元/hm2

(2)

式中：ESV為生態系統服務價值，元；Ai為第i種土地利用類型的分布面積，hm2；VCi為第i種土地利用類型的單位面積生態系統服務價值，元/hm2；i為土地利用類型，分為耕地、林地、園地、草地、濕地、水域、未利用地和建設用地。

2.2 生態補償優先級指數計算

生態補償優先級指數的提出，為客觀反映區域生態服務供需關系、衡量地區生態受償迫切度提供了依據。參考王女杰等[10]提出的以單位面積生態系統服務的非市場價值與單位面積GDP的比值來表示不同區域獲得生態補償的優先級指數，計算公式為

ECPS=VALN/GDPN

(3)

式中：ECPS為生態補償優先級指數；GDPN為單位面積地區生產總值，億元；VALN為單位面積生態系統非市場價值，億元。

若生態補償優先級指數較小，說明該區域支付生態補償后對其經濟狀況影響較小，應當率先支付生態補償資金。

2.3 生態補償額度計算方法

本研究采用趙志剛等[11]的研究成果，引入區域生態補償需求強度(不同區域間需要進行生態補償的緊迫程度)和非市場生態系統服務價值折算系數(按區域實際非市場生態系統服務價值進行折算)來反映生態補償額度的區域差異。區域生態補償總量Vi和區域生態補償需求強度Ti計算公式[11]分別為

Vi=a×VALi×Ti

(4)

Ti=2arctanKi/π

(5)

式中：Vi為第i個行政區生態補償總量，元；VALi為第i個行政區非市場生態系統服務價值，元；a為非市場生態系統服務價值折算系數，選取15%；Ti為第i個行政區生態補償需求強度；Ki為第i個行政區生態補償優先級指數。

3 結果與分析

3.1 四川省生態保護紅線區域的生態服務價值

四川省生態保護紅線區域內生態系統服務價值計算結果見表2。四川省生態系統服務總價值為47 609.60億元，其中劃定的生態保護紅線區域內生態系統服務總價值為16 637.78億元，占全省生態系統服務總價值的35%；而全省48.61萬km2的總面積中，劃入生態保護紅線的區域面積為14.92萬km2，占國土面積的31%，以近1/3的面積創造了超1/3的生態系統服務價值，充分說明生態保護紅線區域生態功能的重要性，同時也說明全省生態保護紅線區域仍有待優化。

表2 四川省生態保護紅線區域內生態系統服務價值 元/hm2

全省土地平均生態系統服務價值為9萬元/hm2，而生態保護紅線區域內土地平均生態系統服務價值為11萬元/hm2，為全省的1.22倍。四川省生態保護紅線區域內各地類生態系統服務價值排序為林地>草地>濕地>水域>未利用地>園地>耕地>建設用地，將全省33%的林地、51.93%的草地、70%的濕地和23%的水域劃入生態保護紅線，生態保護紅線區域的平均生態系統服務價值較高。四川省劃定的生態保護紅線區域內生態系統最主要的功能為水文調節和氣候調節，其次為生物多樣性、土壤保持和氣體調節，其中林地為四川省生態保護紅線區域內提供生態系統服務價值最重要的類型，占總價值的59%，草地次之，濕地單位面積價值較大，四川省生態保護紅線區域內濕地面積占比僅5.7%，但生態系統服務價值占比卻高達16%。

3.2 四川省生態保護紅線區域的生態補償優先級指數和生態補償額度

3.2.1 各市州生態保護紅線區域的生態補償優先級指數和生態補償額度

按照行政區域進行生態補償可以充分發揮各級政府作用，制定差異化生態補償策略。本研究按照行政區域進行生態補償優先級指數值劃分和生態補償額度確定，結果見表3。從表3可以看出，四川省劃定生態保護紅線區域內急需進行生態補償的市州為甘孜藏族自治州(以下簡稱“甘孜州”)和阿壩藏族羌族自治州(以下簡稱“阿壩州”)，其生態補償優先級指數遠高于其他市州，為典型的生態高輸出區域。而生態補償優先級指數較小的分別為資陽市、自貢市、內江市、遂寧市和成都市，因為資陽、自貢、內江和遂寧劃定生態保護紅線區域面積較小，在全省范圍內承擔的生態系統服務功能較弱，且GDP產值不低，生態消費亦不低，而成都市由于GDP產值非常高，在全省范圍內生態消費處于最高。綿陽市、宜賓市、南充市、德陽市和達州市雖生態消費較高，但在本行政區域內劃定了一定數量的生態保護紅線，生態系統服務對于本行政區域內的生態消費有一定中和作用。

表3 四川省各市州生態保護紅線區域生態補償優先級指數和生態補償額度

全省生態保護紅線區域內需補償最高的為甘孜州和阿壩州，其補償額度占全省總額度的91.47%，補償金額占該市州的GDP比例相當高(是當地GDP的10倍以上，合計占全省GDP的23%)；資陽市、自貢市、內江市、遂寧市和成都市的生態保護紅線區域需補償的生態額度占當地的GDP份額非常小。因此，在下一步生態保護紅線區域生態補償機制建立時應充分考慮甘孜州和阿壩州。

3.2.2 重點市州生態保護紅線區域內的生態補償優先級指數和生態補償額度

計算阿壩州和甘孜州各縣級行政區生態保護紅線區域內的生態補償優先級指數，為更精細尺度生態補償提供依據(表4)。從阿壩州生態補償優先級指數可以看出，生態保護紅線劃定落地后，急需進行生態補償的區域為若爾蓋縣、阿壩縣和紅原縣。因為這3個縣劃定的生態保護紅線區域比例較高，分別占全州劃定生態保護紅線區域的16.58%、12.48%和9.04%。從甘孜州生態補償優先級指數可以看出，生態保護紅線劃定落地后，急需進行生態補償的區域為石渠縣、新龍縣和白玉縣，特別是石渠縣生態環境較為敏感脆弱，劃定的生態保護紅線區域面積占全州的18.52%，故其生態補償優先級指數較高。

表4 四川省重點市州各區縣生態保護紅線區域生態補償優先級指數和生態補償額度

因為阿壩州和甘孜州生態補償額度非常高，遠遠高于全省平均水平，故重點研究這兩個州各縣級行政區生態補償額度。這兩個州各區縣的生態補償額度顯示，阿壩州生態補償額度最高的區縣為若爾蓋縣，甘孜州生態補償額度最高的區縣為石渠縣。這兩個州所有縣的生態補償額度占GDP的比值都遠遠大于1，說明當地財政遠遠負擔不了生態補償額度，在下一步生態補償機制制定時應重點考慮該區域，給予充足的財政支持。

4 討 論

研究表明，四川省生態保護紅線區域內各地類生態系統服務價值排序為林地>草地>濕地>水域>未利用地>園地>耕地>建設用地。其中：耕地主要提供食物生產和水文調節功能；林地主要提供原料生產、氣體調節和氣候調節、土壤保持、維持養分循環和生物多樣性功能；草地主要提供生物多樣性功能；濕地主要提供凈化環境和美學景觀功能；水域主要提供水資源供給功能；未利用地和建設用地各項功能均相對較弱。生態保護紅線區域內林地、草地和濕地在11種生態系統服務功能中均占據非常重要的地位，合計占生態保護紅線區域面積的91%，發揮的生態系統服務價值占總價值的94%。

生態補償優先級指數與當地GDP成反比，經濟總量高的區域其生態補償優先級指數一般較低，生態補償額度較低。甘孜州和阿壩州劃定的生態保護紅線區域面積較大，在全省生態保護和生態安全保障方面作出了卓越貢獻。全省生態補償額度11 698億元，甘孜州和阿壩州生態補償額度占全省的91.4%，兩州中排名前三的分別為石渠縣、新龍縣、白玉縣和若爾蓋縣、阿壩縣、紅原縣，承擔的生態系統服務功能較高，但GDP相對較低，說明在保護環境的同時犧牲了一定的發展機會和經濟利益，因而應優先對該區域進行生態補償。