基于生態系統服務價值的永州市生態補償標準研究

趙敏 萬大娟 艾美榮 周小青 向熠繁

摘 要：在對永州市2010年、2015年和2020年生態系統服務價值評估的基礎上，進行流域生態補償范圍選擇和優先級計算，并測算永州市內各縣（市、區）的生態補償標準。結果表明：永州市生態系統服務價值從2010年的1728.04×108元降至2015年的1723.21×108元，并在2020年回升至1726.6×108元，其中雙牌縣、道縣、寧遠縣和新田縣的生態系統服務價值是增量，其余縣市區為減量;永州市各縣市區的生態補償優先級空間差異較大;各縣市區之間生態補償標準空間差異較大且呈現持續減少趨勢，其中江華瑤族自治縣和雙牌縣的需求強度系數最大，最小的則是冷水灘區和零陵區。

關鍵詞：生態系統服務價值;生態補償優先級;生態補償標準;永州市

中圖分類號 X321.022 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）08-0160-05

Research on the Ecological Compensation Standards of Yongzhou City Based on the Value of Ecosystem Services

ZHAO Min1? ?WAN Dajuan1? ?AI Meirong2? ZHOU Xiaoqing3? ?XIANG Yifan1

（1School of Geographical Sciences， Hunan Normal University， Changsha 410081， China; 2Yongzhou Ecological Environment Affairs Center， Yongzhou 425002， China; 3Xintian Branch of Yongzhou Ecological Environment Bureau， Yongzhou 425700， China）

Abstract： Based on the evaluation of the ecosystem service value of Yongzhou in 20010， 2015 and 2020， the scope of ecological compensation in the river basin and the calculation of priority are calculated， and the ecological compensation standards of the counties （cities， districts） in Yongzhou are calculated. The results show that： 1）The value of ecosystem services in Yongzhou City decreased from 1，728.04×108 yuan in 2010 to 1，723.21×108 yuan in 2015， and rebounded to 1，726.6×108 yuan in 2020. Among them， Shuangpai County， Dao xi an County and Ningyuan County The value of ecosystem services in Hexintian County is increasing， while the remaining counties and districts are decreasing. The ecological compensation priorities of the counties and urban areas in Yongzhou are quite different in space. The ecological compensation standard varies greatly among counties and cities and shows a continuous decreasing trend. Among them， Jianghua Yao Autonomous County and Shuangpai County have the largest demand intensity coefficients， while Lengshuitan District and Lingling District have the smallest demand intensity coefficients.

Key words： Ecosystem service value; Ecological compensation priority; Ecological compensation standard; Yongzhou

在生態環境保護形勢嚴峻的當下，生態補償研究已成為生態系統可持續研究的熱點[1-2]。生態補償通常被稱為生態系統服務付費（Payments for Ecosystem Service，PES）[3-4]，指采用經濟手段激勵人們對生態系統進行維育，并試圖解決由于市場機制失靈導致的社會發展不公平、生態與經濟效益矛盾等問題[5]。實施生態補償的前提是要明確區域生態服務價值[6]。早在20世紀60年代受Costanza[7]等的啟發，自90年代起，我國學者陸續在生態系統服務價值領域進行了積極探索[8]，1999年歐陽志云等[9]首先提出了生態系統服務的概念;2003年謝高地等[10-11]構建了中國生態系統服務當量因子表，并在2015年進行了修正，因其計算簡便實用而得到廣泛應用。與此同時，針對不同生態系統和不同地域尺度，王女杰[12]等綜合考慮區域的生態系統服務價值和經濟發展水平，提出了生態補償優先級為生態補償標準提供了依據，高輝[13]以生態服務外部性的生產者均衡分布為基礎對三江源生態補償標準進行研究，趙志剛等[14]對生態系統服務價值特征進行分析后，結合贛西地區的自然經濟情況，對各縣區生態補償優先級和生態補償額度進行測算。本研究以永州市為研究對象，分別計算了2010年、2015年、2020年永州市及各縣區生態系統服務價值，并引入生態補償優先級，確定生態補償范圍，最后測算生態補償的額度，以探討區域生態補償標準測算的普適性規律和方法，以期對其實施區域補償提供依據，并對其他地區的生態補償標準測算和構建生態補償機制提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況 永州市位于湘南地區（111°06′～112°21′E、24°39′～26°51′N），轄九縣二區，總面積22441km2，瀟、湘二水交匯處，屬中亞熱帶大陸性季風濕潤氣候，三面環山，地貌類型多樣，以山地為主，林草覆蓋率常年在60%以上，大部分區域位于都龐嶺常綠闊葉林生態區，是湖南和兩廣地區重要的生態屏障（圖1）。

1.2 研究方法

1.2.1 生態系統服務價值評估 將永州市土地利用類型分為水田、旱地、林地、草地、水域、建設用地、未利用地，數據來源于中科院資源環境科學與數據中心數據平臺（http：//www.resdc.cn）;參考謝高地等制定的2015年中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量并結合永州市植被覆蓋情況，水田、旱地、林地、草地和未利用地對應當量表中的二級地類水田、旱地、闊葉林、灌草叢和荒漠;水域中包含了河渠、水庫坑塘、湖泊與灘地，因此取當量表二級地類中的濕地和水域的平均值[15];建設用地當量因子參考李曉賽[16]等對縣域尺度建設用地的研究，根據參考謝高地等對湖南省修正系數（1.95）和永州市2010—2020年平均糧食產量與湖南省同期對比數（0.953）;當量因子修正系數最終確定為1.95×0.953=1.86。

標準當量因子的價值定義為1hm2全國平均產量的農田每年自然糧食產量的經濟價值，其單位價值等于每hm2耕地糧食生產服務總經濟價值的1/7，同時結合2015年湖南省最低糧食收購價格（2.85元/kg），得出農田自然糧食產量的經濟價值約為2359.71元/hm2，由此計算出永州市不同生態系統單位面積生態服務價值系數（表1）。

本研究采用謝高地等對全國尺度的生態系統服務價值及動態變化評估的研究成果并結合區域的當量因子和單價修正結果，對永州市生態系統的生態服務價值進行計算。計算模型為：

[ESV=i=1nAi×VCi] （1）

[ESVf=i=1nAi×VCfi] （2）

式中，ESV為生態系統服務價值，Ai為第i類土地利用類型的面積;VCi為第r種土地利用類型單位面積的生態系統服務價值系數。ESVf為生態系統第[ f ]項生態系統服務功能的價值，VCfi表示研究區第i種土地利用類型的第[ f ]項生態系統服務功能的生態系統服務價值系數。

1.2.2 生態補償標準測算 生態補償優先級（ECPS）是一種最簡單直觀的空間選擇方法，公式如下：

[ECPS=VALNGDPN] （3）

式中：[ECPS]為生態補償優先級，[GDPN]表示單位面積地區生產總值，其中[GDP]數據來自于湖南省統計年鑒，[VALN]表示生態補償范圍內的單位面積生態系統服務價值。生態補償范圍參考王女杰的研究理論，其將生態系統服務價值分為市場價值和非市場價值，本文只取非市場價值部分，且考慮到氣體調節和生物多樣性等服務的受益者是全球范圍[17-18]，難以進行生態補償責任的劃分，因此也不再予以考慮。綜上，確定的生態系統服務價值主要包括水資源供給、氣候調節、凈化環境、水文調節、土壤保持、維持養分循環和美學景觀。

本研究將生態補償理論額度定為計入補償范圍的生態系統服務價值，為體現生態補償標準的地區差異，參考胡賽等[19]結合生態補償優先級引入需求強度系數。生態補償標準測算公式如下：

[EG=EVAL×α] （4）

[α=2arctanVALNGDPNπ] （5）

式中，[EG]為生態補償理論額度;[EVAL]為在生態補償范圍內的生態系統服務價值;[α]為生態補償需求強度系數，[π]為圓周率;由于大多數情況下地區的[VALN]和[GDPN]之比服從對數正態分布，因此引入反正切函數以避免高額生態補償集中在少數地區。

2 結果與分析

2.1 生態系統服務價值 由表2可知，2010年、2015年和2020年永州市生態系統服務價值總量分別為1728.04×108、1723.21×108、1726.6×108元，2010—2015年、2015—2020年上升量分別為-4.92×108元和3.48×108元，共下降-1.44×108元，減少率為0.19%。生態補償標準的測算目的是以財政轉移支付為手段，調節區域相關者在生態系統和經濟發展等方面的權益，因此生態支付和獲償的主體是各級政府，故本研究以永州市各縣（市、區）為單位，探討其生態系統服務價值的空間分異情況。由表2可知，2010—2015年只有雙牌縣、道縣價值量表現為凈增，分別為0.2×108元和0.27×108元，其余均為減量，其中冷水灘區的減少量最大，達到0.9×108元;2015—2020年在增減量上則表現出與上個時期相反的態勢，其中冷水灘區增量達0.77×108元。就整個研究期間而言，雙牌縣、道縣、寧遠縣和新田縣的生態系統服務價值是增量，其余縣市區都有不同程度的下降，其中江華瑤族自治縣的減少量最大，達到0.54×108元。這是由于在此期間江華瑤族自治縣林地面積減少量較大，達11.24km2，占整個永州市新減林用地的50.64%。從各縣（市、區）的變化率來看，增幅最大的是道縣，其次是寧遠縣，增幅分別為0.12%和0.08%。降幅最大的是冷水灘區，其次是零陵區，分別為-0.33%和-0.26%。永州市中部和南部地區生態系統服務價值較高，森林覆蓋率較高，北部的零陵和冷水灘區經濟發達，城市化率由2010年的47.02%和57.51%增加至2020年的60.17%和69.46%，建設用地增幅為25.12%和30.09%。

2.2 生態補償標準

2.2.1 生態補償優先級 由圖2可知，永州市各縣市區的生態補償優先級差異較大。按照Jenks法（自然最佳斷裂點分級法），共分為5個等級，ECPS越大，生態補償優先級越大，對生態補償的迫切程度越高。由圖2可知，永州市北部的冷水灘區始終在一級區域，寧遠縣始終在三級區域;江永縣始終在四級區域，雙牌、江永縣和江華瑤族自治縣始終在四、五級區域;東安、道縣和新田縣均在2010年由三級區域成為二級區域，最后在2020年又回到三級區域;祁陽市和零陵區在2010年和2020年為二級區域，2015年為一級區域;藍山縣則在2020年由三級區域轉化為二級區域。這是由于永州市的雙牌、江永和江華瑤族自治縣單位面積生態系統服務價值量占比均不低于31.34%，但GDP最高只占全市的12.02%，生態環境較好，但是經濟發展緩慢，應該優先獲得生態補償;冷水灘區始終在第一等級，這是由于冷水灘的單位GDP占比均不低于全市的22.72%，但單位生態系統服務價值卻排在末位，經濟發展較好，但生態環境壓力大，因此應該積極支付生態補償;零陵區和祁陽市在2015年由一級區域轉化為二級區域，這是由于在2010—2015年間GDP迅速提高，年均增速達8.23%，2015年后經濟發展速度放緩且生態保護力度上升，與其轉化相似的還有中部的東安縣、道縣和新田縣，它們則在二、三級區域之間轉化;東南部的藍山縣在2020年由三級區域轉化為四級區域，這是由于2013年湘江治理與保護工作大力開展，作為湘江源頭的藍山縣在環境治理與修復方面做出了突出貢獻。

2.2.2 生態補償標準 由表3可知，從生態補償標準的強度系數和理論額度整體變化情況來看，各縣市區的生態補償標準都呈現顯著的持續減少趨勢，尤其在2010—2015年間，這是由于在此期間全市的GDP增速大，經濟發展迅速導致各縣市區對生態補償的迫切度放緩。從空間分布來看，各縣市區之間生態補償標準差異較大，2010年在永州市各縣（市、區）中，江華瑤族自治縣和雙牌縣的需求強度系數最大，為0.86，生態補償理論額182.73×108元和106.4×108元;之后是江永、寧遠和藍山縣，其需求強度系數均超過0.7，生態補償標準額度分別為77.24×108、101.88×108、84.12×108元，這些地區GDP占全市總額不超過28.03%，占生態補償總額的67.16%;排在最末的是位于北部的冷水灘區、零陵區和祁陽市，強度系數均未超過0.5，這3個縣市區經濟發展活躍，GDP占永州市總額的46.17%，生態補償支付金額占總額的5.3%。2015年強度系數最高值減少為0.75（雙牌縣），生態補償標準最高值減少為155.31×108元（江華瑤族自治縣），強度系數最低值減少至0.14（冷水灘區），生態補償標準最低為7.2×108元;2020年強度系數最高值和最低值進一步減少至0.67和0.09，生態補償標準最高值和最低值則進一步減少至137.01×108元和4.6×108元。

3 結論與討論

本研究對生態系統服務價值中的當量因子和單位價值系數進行本地化修正。結果表明：永州市生態系統服務價值在2010—2020年呈先下降后回升趨勢，從2010年的1728.04×108元降至2015年的1723.21×108元，并在2020年回升至1726.6×108元，生態系統服務價值總下降量為1.44×108元，降幅為0.26%。在各縣（市、區）生態系統服務價值的空間分異上，2010—2015年只有雙牌縣、道縣價值量表現為凈增，其余均為減量，2015—2020年在增減量上則表現出與上個時期相反的態勢。就整個研究期間而言，雙牌縣、道縣、寧遠縣和新田縣的生態系統服務價值是增量，其余縣市區都在不同程度的下降，其中江華瑤族自治縣價值量的減少量最大，達到0.54×108元。從變化率來看，增幅最大的是道縣和寧遠縣，降幅最大的是冷水灘區和零陵區。

永州市各縣市區的生態補償優先級空間差異較大。永州市北部的冷水灘區始終在一級區域，寧遠縣始終在三級區域;江永縣始終在四級區域，雙牌、江永縣和江華瑤族自治縣始終是在四五級區域，東安、道縣和新田縣則由三級到二級又回到三級區域;祁陽市和零陵區在2010年和2020年為二級區域，2015年為一級區域;藍山縣則在2020年由三級區域轉化為二級區域。這是因為永州市的雙牌縣和江華瑤族自治縣對全市的生態環境安全提供了重要保障，應該優先獲得生態補償。

各縣市區之間生態補償標準空間差異較大且呈現持續減少趨勢。其中江華瑤族自治縣和雙牌縣的需求強度系數最大，之后是江永、寧遠和藍山縣，2015年這些地區GDP占全市總額不超過28.03%，占生態補償總額的67.16%，排在最末的是位于北部的冷水灘區、零陵區和祁陽市，GDP占永州市總額的46.17%，生態補償支付金額占總額的5.3%;2020年生態補償標準最高值和最低值則進一步減少至137.01×108元和4.6×108元。

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（責編：徐世紅）