生態系統生產總值(GEP)核算方法研究
——以陜西省漢中市為例

馮 妍，屈梓桐

(陜西理工大學 經濟管理與法學學院，陜西 漢中 723000)

1 引言

近年來，生態系統生產總值(GEP)的核算研究逐漸成為生態經濟學領域的熱點話題。GEP的核算研究可為政府和企業制定可持續發展政策提供理論和實踐支持。

自20世紀90年代以來，國內外學者就認識到了生態系統對人類社會的重要性。Daily介紹了生態系統提供的各種服務，而人類活動對生態系統造成的破壞會對人類生存和福祉造成嚴重影響[1]。《千年生態系統評估報告》將生態系統服務分為四類，即供應服務、調節服務、支持服務和文化服務，這些服務又被分為11類[2]。Costanza提出一種生態系統服務的量化貨幣化評估方法[3]。歐陽志云介紹了物質流量法、生產函數法和市場價值法等GEP核算方法[4]。此后，國內外許多學者針對不同地區生態系統生產總值進行了評估[5-6]。這些研究為定量研究生態系統產品與服務價值奠定了基礎。然而，當前不同指標體系所計算的GEP差異較大，因此，需要明確GEP核算體系的服務功能指標及其核算方法，以提供科學依據來實際保護和管理生態環境。

文章旨在提出完整的GEP服務功能指標及核算方法，并以漢中市為研究對象進行實證研究，以支持政府制定可持續發展政策。同時，本研究可以為生態經濟學領域的研究提供漢中市的實證案例和新的思路與方法。

2 材料與方法

2.1 研究區域

漢中市位于中國陜西省中部地區，總面積約為2.72萬平方千米(見圖1)，下轄2個市轄區和9個縣，人口約321萬。漢中北有秦嶺、南有大巴山脈，屬暖溫帶半濕潤季風氣候，降雨集中在夏季，年平均氣溫約10℃。漢中市是中國重要的生態環境保護區之一，同時也是中國西北地區重要的生態屏障。

圖1 漢中市區位

2.2 數據來源

本研究使用的數據主要來源于遙感數據、統計年鑒及實地調研。其中，社會經濟數據來源于《陜西省統計年鑒》和各縣區《國民經濟與社會發展統計公報》；糧食價格來自《全國農產品成本收益資料匯編》；降雨數據來源于漢中市氣象局；土壤數據來源于漢中市自然資源局；蓄水動態數據基于《陜西省水資源公報》；空氣與水環境質量數據來源于陜西省空氣質量監測站和陜西省生態環境廳；各縣區灘涂面積由2021年遙感影像解譯得到；污染物單位治理成本來自《中國環境經濟核算技術指南》；COD和氨氮處理價格基于《森林生態系統服務功能評估規范》；病蟲害發生面積數據來源于漢中市林業局。

2.3 GEP核算指標與方法

生態系統生產總值(GEP)指生態系統所提供的產品供給服務價值、調節服務價值、文化服務價值之和：

GEP=EMPV+ERSV+ECSV

(1)

式(1)中，GEP為生態系統生產總值，EMPV為產品供給服務價值，ERSV為調節服務價值，ECSV為文化服務價值。

根據對國內外已有研究基礎的總結，選取如表1所示的GEP核算指標。

表1 漢中市生態系統生產總值(GEP)核算指標與方法

2.3.1 生態系統物質產品價值核算

產品供給服務指生態系統為人類和其他生物提供的各種物質和能量。具體核算公式如下：

(2)

式(2)中，Vp為生態系統物質產品價值，Ei為每種產品產量，Pi為每種產品單位價格。

2.3.2 水源涵養服務功能價值核算

水源涵養服務功能指生態系統通過調節水循環過程，維持水資源穩定性和可持續性的生態系統服務。具體核算公式如下：

(3)

式(3)中，V1為水源涵養總價值量，Pi為降雨量，Ri為地表徑流量，ETi為蒸散發量，Ai為第i類生態系統面積，c為建設成本。

2.3.3 土壤保持服務功能價值核算

土壤保持服務指生態系統通過多種生態過程，維持土壤結構和肥力。具體核算公式如下：

(4)

式(4)中，V2為土壤保持總價值量，Ap為潛在土壤侵蝕量，Ar為實際土壤侵蝕量，Ci為土壤中氮、磷、鉀純含量，Pi為花費平均價格，C為水庫工程費用，ρ為土壤容重。

2.3.4 洪水調蓄服務功能價值核算

洪水調蓄功能指生態系統對洪水的吸收和存儲能力，以及對洪水過程中水量的調節和控制作用。具體核算公式如下：

V3=Cr·c

(5)

式(5)中，V3為洪水調蓄價值量，Cr為調蓄洪水總量，c為建設單位庫容的造價。

2.3.5 空氣凈化服務功能價值核算

空氣凈化功能指生態系統通過各種生物和非生物因素相互作用，對大氣中污染物質進行過濾和凈化的能力。具體核算公式如下：

(6)

式(6)中，V4為空氣凈化價值量，PSNi為硫化物和氮氧化物單位治理成本，CSNi為硫化物和氮氧化物大氣環境容量，PMNi為PM2.5和氨氣單位治理成本，CMNi為PM2.5和氨氣大氣環境容量，Qi為污染物當量值。

2.3.6 水質凈化服務功能價值核算

水質凈化功能指生態系統通過一系列生物、物理和化學過程來凈化水質的能力。具體核算公式如下：

(7)

式(7)中，V5為水質凈化價值量，ci為治理COD和氨氮成本，Qi為COD和氨氮凈化能力。

2.3.7 固碳釋氧服務功能價值核算

固碳釋氧功能指生態系統中的植物通過光合作用吸收二氧化碳并固定碳，同時釋放氧氣的過程。具體核算公式如下：

V6=VCS+VOR

(8)

式(8)中，V6為固碳釋氧總價值量，VCS為固碳價值量，VOR為釋氧價值量。

VCS=1.63·Cc·Rc·A·BY

(9)

式(9)中，VCS為林分年固碳價值，1.63為計算系數，Cc為固碳價格，Rc為CO2中碳含量(為27.27%)，A為林分面積，BY為林分凈生產力。

VOR=1.19·CO·A·BY

(10)

式(10)中，VOR為林分年釋氧價值，1.19為計算系數，CO為氧氣價格，A為林分面積，BY為林分凈生產力。

2.3.8 氣候調節服務功能價值核算

氣候調節功能指生態系統通過調節氣候要素和降水分布影響氣候變化的過程。具體核算公式如下：

V7=E·L·P/α

(11)

式(11)中，V7為氣候調節價值量，E為年蒸騰量，L為蒸發耗熱系數，P為現行電價，α為空調能效比。

2.3.9 病蟲害控制服務功能價值核算

病蟲害控制功能指生態系統中的生物群體通過生態相互作用，對害蟲和病原微生物進行控制和調節的過程。具體核算公式如下：

V8=NFa·(MFr-NFr)·Pb

(12)

式(12)中，V8為病蟲害防治價值量，NFa為天然林面積，MFr為人工林病蟲害發生率，NFr為天然林病蟲害發生率或綜合防治農田病蟲害發生率，Pb為單位面積病蟲害防治費用。

2.3.10 文化服務功能價值核算

文化服務功能是指生態系統所提供的與人類文化相關的服務。文章采用旅游收入近似代替法，即假設自然景觀的旅游收入占總旅游收入的70%。具體核算公式如下：

(13)

式(13)中，UV為文化服務價值量，Ni為第i個生態景區旅游收入。

3 結果與分析

3.1 綜合分析

2021年，漢中市GDP為17687200萬元，而漢中市GEP當年達到32771142萬元(見表2)，是當年GDP的1.85倍。該地區人均GEP為7.77萬元，單位土地面積GEP為1205萬元/平方千米，是全國平均水平(768萬元/平方千米)的1.57倍。

表2 2021年漢中市生態系統服務功能價值

由此可知，漢中市“綠水青山”價值遠遠超過了“金山銀山”價值，這表明該地區的生態涵養功能地位非常重要。

3.2 產品供給服務價值

由表2可知，2021年漢中市生態系統產品供給服務價值占GEP的16.67%。其中，農業產品服務價值最大，生態能源服務價值最小。這說明漢中市的農業產品為周邊地區居民提供了物質保障，然而，對生態能源的開發還有待提高。

3.3 調節服務價值

由表2可知，2021年漢中市生態系統調節服務價值占GEP的77.13%。其中，氣候調節服務價值最高，而洪水調蓄、土壤保持、病蟲害控制和水質凈化等服務的價值相對較低。

根據調節服務價值各項組成來看，漢中市氣候調節服務價值是最大來源項，占全市GEP比例超過1/3。這主要歸因于秦巴山區擁有眾多原始森林和多樣的植被類型。漢中市的森林覆蓋率為51.2%，植被覆蓋率為56%，其林地面積在陜西省位居第一。

此外，漢中市境內的漢江干流長達277.8千米，嘉陵江干流在漢中市境內流程141.7千米。

因此，漢中市自然生態系統利用植被蒸騰和水面蒸發過程吸收太陽能，從而起到了調節氣溫和改善人類生存環境的作用。豐富的植被和水源資源成為漢中市最重要的生態價值所在，這也是漢中區別于其他地區的主要特點。

3.4 文化服務價值

2021年漢中市的國內外游客總量為3280.87萬人次，旅游總收入2900337萬元?；诼糜问杖虢拼娣ǎ茢喑鰸h中市文化服務價值約為2030236萬元。

4 結論與建議

文章基于國內外各種GEP核算指標和方法，構建了GEP核算體系框架，并將其應用于具體區域的定量評估。盡管由于客觀不確定性，核算方法及體系仍存在許多不足，但建立統一的GEP核算體系仍是一個有用的起點。

通過對漢中市生態系統的核算研究，文章計算出該市2021年GEP總額是其GDP的1.85倍。這說明漢中市生態系統的生態功能和價值在該市經濟社會發展中扮演了重要角色，而過去僅以GDP作為經濟社會發展的標準忽略了生態系統所帶來的巨大價值。

漢中市豐富的植被和水源資源為該市提供了氣候調節等多項服務，進而創造了可觀的經濟價值。相比之下，該市的文化服務價值較低。未來的生態文明建設需要在鞏固保護森林和水資源等生態環境的同時，還需加強旅游資源的開發。