基于能值拓展的流域生态外溢价值补偿研究——以渭河流域上游为例

流域上、下游间环境保护成本和收益的区域错配问题严重影响我国流域整体发展的公平与效率,下游地区对上游地区给予适当的经济补偿已成为解决流域区域间经济发展失衡、实现流域水资源可持续发展的重要手段。文章首先构建基于能值拓展的流域生态外溢价值计量模型,从能量投入和能级转化的角度,以能值的形式反映流域客观存在的社会、经济和生态的功能服务价值,利用能值分析法测算流域生态系统服务能值与水足迹法确定流域自身消费的生态能值,通过比较流域生态系统服务能值和流域生态能值自身消费情况,判断流域的生态盈亏状态,并进一步利用能值-货币比率将生态外溢能值转化为生态外溢价值,得到相对客观和稳健的补偿标准。然后以渭河流域上游为例,测算得到2013年渭河流域上游的生态外溢能值为1.16×1022sej,可知流域上游在扣除自身消费的生态能值后还为流域下游提供生态服务,处于生态盈余的状态。为激励上游地区加大流域生态环境保护力度,同时也为实现区域发展的公平与效率和流域水资源的可持续发展,下游地区应对上游地区支付水资源生态环境补偿,根据能值-货币比率得到上游应获得16.31亿元的补偿金额,并根据水资源可利用量进一步分配,得到定西市和天水市应分别获得7.50亿元和8.81亿元的补偿金额。基于该研究结果,建议通过扩大对流域上游地区的转移支付、完善水资源市场构建、健全流域生态补偿立法等政策提高上游地方政府的生态保护努力水平,优化水资源配置,实现流域整体的可持续发展。     

东南湿润丘陵区县域生态资产评估及分区研究——以溧阳市为例

生态资产核算作为两山理论转化的重要桥梁,有利于厘清区域生态本底,为生态补偿等工作提供客观依据。研究选取东南湿润丘陵区溧阳市为研究区域,构建了县域生态资产清单,并根据生态资产价值空间分布进行了分区并提出分区管理策略。基于InVEST模型、市场价值法、替代成本法等评估方法,评估水源涵养、水质净化、生物多样性保护、休闲游憩以及产品供给等重要生态系统服务价值,运用净现值法计算了溧阳市生态资产价值为3 105.85亿元,单位面积生态资产价值245.10万元/hm²。休闲游憩价值、产品供给价值和水源涵养价值对生态资产总价值贡献较大,生物多样性保护和水质净化价值较小。有形生态资产价值和无形生态资产价值空间分布具有较大差异。4种无形生态资产价值高值区在空间分布上表现重叠,表明溧阳市充分利用了自然资源禀赋实现生态资源价值转化。水域和林地的生态资产总价值较大,是生态资产价值的重要载体。根据生态资产价值分级分布,得到生态资产价值综合分区,高值区主要是分布在丘陵地区的林地和水域,是溧阳市需要重点保护区域;低值区以耕地为主,需要关注耕地园地不同生态资产价值间的权衡/协同关系。东南湿润丘陵区...     

构建新疆阿尔泰两河流域生态保护体系:特殊性、重要性与已建保护地的空间格局

阿尔泰两河流域,特指额尔齐斯河流域上游地区和乌伦古河流域。从自然属性上来讲,两河流域是西风环流控制下的典型干旱区流域,地表径流依赖于季节性积雪融水-雨水的补给,流域内的生态系统类型丰富而成体系,且高度依赖于水文因子;从社会功能上来讲,两河流域是新疆北部重要的水源地和水源涵养区,属于水源涵养型国家重点生态功能区,也是国际优先生态区——阿尔泰-萨彦生态区的重要组成部分。因而阿尔泰两河流域的生态保护在国家生态文明建设的示范层面及实用层面上都具有重要的战略意义。截至2014年,流域内已设立各类保护地共32个,这些保护地整体上"依山含水",客观上已形成了一个空间格局上的流域生态保护体系。     

湖北大别山区生态系统水源涵养功能遥感评估

湖北大别山区是长江中游和淮河中下游重要的水源补给区，也是我国中部地区重要的生态屏障，开展其水源涵养功能评估可以为区域生态保护和生态规划提供重要基础数据。以湖北大别山区为研究区，在获取高精度精细生态系统类型数据基础上，基于水量平衡模型评估水源涵养量，分析其空间分布特征及生态系统类型、海拔和坡度等因子对水源涵养功能的影响。结果表明：(1)研究区2020年水源涵养深度均值为292 mm,水源涵养总量为43.57×10⁸m³,空间上呈现东强西弱的特征；(2)水源涵养总量贡献较大的是森林和灌丛，贡献率占比超过70%。单位面积水源涵养能力较强的为常绿阔叶林和常绿阔叶灌丛，分别为620.63和539.51 mm;(3)中低海拔(100～300 m)区域水源涵养总量占比最大，为42.86%,高海拔(1 000～1 700 m)区域单位面积水源涵养量较高，为711.79 mm,缓坡(5°～15°)地区对水源涵养总量贡献最大，为47.80%;(4)水源涵养极重要区域占研究区总面积的6.56%,主要集中在东部的九资河镇、温泉镇、青石镇等；重要区域占12.08%,主...     

长江经济带耕地保护生态价值的时空特征与差别化补偿机制北大核心CSCDCSSCI

精准测算并分析耕地保护生态价值、空间外溢及其时空演变,对完善耕地保护激励机制、协调经济发展与生态保护、促进国土空间格局优化和区域均衡发展具有重要指导意义。文章基于耕地生态保护全价值视角和粮食安全视角测算长江经济带耕地保护生态价值量、空间外溢量及其时空变化量,针对性设计差别化的耕地保护生态补偿标准。在此基础上,构建政府与市场合作、纵向与横向结合、财权与事权匹配的差别化耕地保护生态补偿机制。结果表明:2000—2019年长江经济带耕地保护生态价值量及外溢量分别增长了7028.13亿元和4862.58亿元,其中外溢量占价值量的比重上升到67.42%。经济带耕地保护生态价值分布不均衡,空间重心有向上游地区转移趋势。经测算,长江经济带20年来耕地保护生态补偿额度增长了17.61倍,补偿标准由362.02元/hm2增长为4629.59元/hm2,各省份耕地保护生态补偿标准为1789.04~118474.84元/hm2,差异悬殊。经济带耕地保护生态价值量、外溢量、补偿量表现出明显的增长趋势、空间差异和尺度依赖特征。研究结论:耕地保护生态补偿标准设计必须综合考虑耕地保护生态价值外溢、区域差异、尺度依赖、事权匹配等内外部因素,提高补偿精度和针对性。可从生态功能认知、补偿区域划分、补偿标准设计、补偿方式组合、补偿资金管理、补偿政策保障等方面系统构建政府与市场合作、纵向与横向结合、财权与事权匹配的差别化耕地保护生态补偿机制,创新耕地保护激励机制与政策。     

珠三角生态屏障区森林生态系统服务功能价值核算——以韶关市为例

近年来,随着对森林生态系统服务功能认识的日益提升,森林生态系统服务功能的价值核算愈显重要。本文应用生态价值法、碳税法、影子工程法与意愿调查评估法等研究方法,对韶关森林涵养水源、固碳释氧、保育土壤、净化空气、休闲娱乐及保护生物多样性6项生态服务功能价值进行了核算。结果表明,韶关森林生态系统6项服务功能的总价值为769亿元,相当于该区GPD总量的94.14%;而6项功能指标中涵养水源功能价值最高,为3.25×1010元,占总价值42.26%;单位面积森林生态系统服务功能价值约为全国单位价值的4.8倍。     

2008~2016年鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值的时空变化研究

鄱阳湖生态经济区是中国重要生态功能区和世界自然基金会划定的全球重要生态区,2009年开始建设,目前已完成首要阶段的建设工作。基于土地覆被遥感解译数据,利用生态价值评估模型及GIS空间统计方法,分析鄱阳湖生态经济区2008~2016年间生态系统服务价值时空格局及动态演化。结果表明,鄱阳湖生态经济区土地利用/覆被方式以耕地、林地和草地为主,8年间区内草地和建筑用地面积明显增加,水域面积减少加剧,生态系统服务价值总体呈减少趋势,其中减少最明显的是林地和水域系统价值。水源涵养和土壤保持是鄱阳湖生态经济区最主要的生态系统服务功能,两者合计占比38%以上,但食物生产、水源涵养与废物处理的各单项生态服务价值下降比例较多。生态系统服务价值年均减少率超过20%的区域主要在城市地区,从空间分布来看,南部区域生态服务价值增长具有优势,尤其在2012~2016年间总的优势更为明显。     

东江流域跨省生态补偿模式构建

流域上下游之间的生态补偿已成为我国解决区域之间社会经济失衡、保护流域水资源安全问题的重要手段。选取珠江三角洲城市群重要饮用水源地——东江流域作为研究对象,在回顾分析以往生态补偿标准的基础上,创新性构建基于生态保护效益与水质水量耦合的生态补偿标准核算模型。以水源涵养功能作为补偿基数,以水量分摊系数和水质修正系数予以调整,对东江流域生态补偿标准进行核算。结合计算成果,探讨生态补偿机制的完善策略,对东江流域生态环境保护有着重要的现实意义。     

湖库水源地流域生态系统服务权衡与多目标优化——以天目湖流域为例

协调各生态系统服务的权衡关系是进行生态系统有效管理、实现可持续发展的关键。采用模型评估法和价值评估法等评估了天目湖流域2019年水源涵养、水质净化、土壤保持、固碳和供给等五项重要生态系统服务,分析了各服务之间的权衡协同关系,采用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)对水质净化服务和供给服务进行优化。结果表明：(1)天目湖流域水源涵养、水质净化、土壤保持和固碳服务呈现“南高-北低”的空间分布特征,与植被覆盖度存在明显的正相关性;而供给服务的高值主要分布在流域中部和河流沿岸,与茶园和耕地分布密切相关。(2)水源涵养、水质净化、土壤保持和固碳服务两两之间表现为协同关系,供给服务与其他服务之间均呈现为权衡关系,其中与水质净化之间的权衡关系最强,表现为流域内最为突出的矛盾关系。(3) NSGA-Ⅱ算法为研究区生态系统服务优化提供了4种方案,可以在不同程度上化解流域内水质优化和经济产出之间的矛盾关系,为天目湖流域乃至其他湖库型水源地流域面向供水安全的生态系统可持续管理提供了新的思路和方法。     

岷江上游生态环境脆弱性评价

生态环境脆弱性评价是全球生态问题和可持续发展研究中的重要内容之一。岷江上游因地质构造复杂、人地矛盾突出、生态系统异常脆弱和灵敏而备受关注。本文以岷江上游生态环境脆弱性为研究对象,选取证据权重法(WOE)进行滑坡脆弱性评价,层次分析法(AHP)进行水力侵蚀、景观破坏与污染脆弱性评价;在此基础上,进行了研究区各生态主题脆弱性的空间叠加分析;探讨了岷江上游生态环境脆弱性及其在不同影响因子作用下的空间分异特征。结果表明:研究区的滑坡脆弱性、水力侵蚀脆弱性、景观破坏与污染脆弱性均以轻微度为主,分别占研究区面积的80.43%、71.89%、75.55%;各生态环境主题脆弱性综合分析表明,54.70%的区域至少面临一种生态问题,面临两种及以上环境问题的区域占15.43%,同时面临三种环境问题的占1.35%。研究结果探讨了岷江上游生态环境存在的主要问题和影响因子,对岷江流域乃至长江流域的生态安全和可持续发展具有积极意义,未来应持续关注生态环境脆弱区的生态环境问题。     

基于生态系统服务流视角的生态补偿区域划分与标准核算——以石羊河流域为例

厘定补偿边界与明晰补偿标准是流域生态补偿科学实施的关键。生态系统服务流因其可清晰反映流域上下游生态系统服务联系、精准界定生态系统服务供受区范围、客观计算生态系统服务补偿标准,成为生态补偿研究的新切入点。文章以石羊河流域为例,基于流域2018年土地覆被、气象观测和统计年鉴等多源数据,利用供需平衡模型和风沙扩散模型分别模拟了流域主要生态系统服务的流动特征,并据此确定了受偿区、支付区范围以及补偿的标准。结果表明:(1)石羊河流域提供的生态系统服务主要为水供给服务和防风固沙服务,总体呈现出"上游水资源供给,下游防风固沙"的分布格局;(2)石羊河流域生态补偿的综合受偿区分布在流域上游的天祝藏族自治县和下游的民勤县,综合支付区在流域的中上游县(区)均有分布;(3)石羊河流域生态补偿总额度为9.89亿元,其中水供给服务每公顷应受偿/支付357.39元,防风固沙服务每公顷应受偿/支付943.67元。受偿额度高值区主要集中在流域下游民勤县,支付额度高值区主要集中在流域中游凉州区。     

气候变化下汉江上游林地植被生态需水量的时空演变

研究气候变化下林地植被生态需水量的时空变化,对于保护涵养水源的林地植被系统,合理规划管理流域水资源有着重要作用。以汉江上游流域11个气象站点1971~2010年的气象资料为依据,采用结合[1]土壤含水量与植物类型修正蒸散发量得到植被生态需水量的方式,从时空角度定量研究了在生长季4~10月份流域林地植被生态需水量及其趋势性变化,并且分析了生态需水量对各气象因子变化的敏感性程度。结果表明:汉江上游流域林地植被多年平均生长季生态需水量为6.915 8×109 m3,整体上呈现非显著性增加趋势,在空间分布上具有明显的地带性特征。生态需水量对不同气象因子有不同程度的敏感性:最高温度水汽压太阳辐射风速最低温度,生态需水量对各气象因子敏感程度的地带性分布特征还与各区域的纬度、海拔、植被类型和下垫面情况有关。     

跨区域流域生态补偿标准核算——基于成本收益双视角

合理的补偿标准是流域生态补偿的核心,也是激励生态系统服务提供者积极性、体现生态系统服务改善价值、实现区域协同发展的关键内容.基于成本收益双视角,以渭河流域为例,运用全成本法和选择实验法测算了流域生态系统服务保护的成本收益,进一步借助鲁宾斯坦议价模型核算跨区域生态补偿标准.结果表明:(1)为改善流域生态环境,上游甘肃省的直接治理成本约为35021.27万元/a,间接成本约为107112.26万元/a,全成本约为142133.53万元/a;(2)流域生态系统服务改善能够为中下游陕西省带来的收益为252912.96万元;(3)在流域生态系统服务保护成本收益明确的前提下,若上游地区在协商中具有完全耐心或中下游地区完全没有耐心,则上游获得全部净收益,补偿标准为252912.96万元/a;若上游地区完全没有耐心,且当中下游耐心程度(贴现因子)为0.5时,则双方将均分净收益,即补偿标准为197523.25万元/a.总的来看,研究对流域生态系统服务保护的成本收益分析及跨区域生态补偿标准核算提供了可行思路,实际应用中可根据具体情况合理设定议价双方贴现因子进行灵活处理.     

基于土地利用的石羊河流域生态服务价值

生态系统服务的价值评估研究是可持续发展评估研究的关键内容和焦点。在遥感和GIS技术支持下,本文分析了2000-2008年石羊河流域各市县土地利用及其变化。在此基础上,参考Costanza生态系统服务价值计算方法和中国陆地生态系统单位面积服务价值表,分析近10年来研究区土地利用变化对生态系统服务价值的影响及其变化情况。结果表明:在2000-2008年间,石羊河流域土地利用变化以耕地、未利用地和草地为主,主要体现在流域中下游地区。总趋势为林地、草地和未利用地的面积减少,耕地和建筑用地的面积显著增加。这一变化直接影响到生态服务价值的变化。就单位面积的生态服务价值而言,各市县差异非常明显,整个流域存在明显的自上而下的空间梯度分异。近10年间,流域中下游地区生态服务价值均呈现增加趋势,而上游山区呈较少趋势。这表明中下游地区受到强烈的外界干预,区内环境正朝着有利于生态环境恢复的方向转变,而上游山区生态环境则呈现有所恶化的趋势。     

基于政府间博弈的流域生态补偿机制研究

随着我国用水矛盾日益突出,流域上下游间用水关系和用水利益的平衡成为稳定区域经济社会发展的重要问题。研究完善流域政府间生态补偿机制,对促进我国流域水资源环境保护、协调流域用水主体用水关系、平衡流域用水利益矛盾具有重要意义。流域生态补偿涉及上游政府、下游政府等多个政府机关,上下游政府因存在经济社会和资源环境目标和利益上的不一致,甚至矛盾冲突,使流域上下游政府生态补偿具有典型的博弈特征。本文通过构建基于成本收益的博弈模型,系统研究我国上下游政府间生态补偿存在的问题、深层次原因及应对策略,为完善我国流域生态补偿机制,缓解流域水资源环境利用关系和平衡流域上下游政府用水利益提供科学依据。研究显示,流域上下游保护与补偿的博弈中,地方政府生态补偿的横向财政转移支付对流域上游水环境保护处于失效状态,必须通过地方政府间有约束力的协议及与中央纵向财政转移支付相结合的模式,实现生态补偿的最大效用。所以,完善流域生态补偿机制,应从流域整体利益出发,视情形将国家和地方政府作为共同的生态补偿主体,并通过流域地方政府间有约束力的生态补偿协议规范政府保护与补偿行为,以上游政府保护成本和下游政府收益为参照确定生态补偿标准和国家与地方政府生态补偿分担比例,完善生态补偿法律法规体系建设,推进我国流域生态补偿制度的顺利实施。     

岷江上游聚落分布规律及其生态特征——以四川理县为例

聚落是人类生存的重要空间形式，而聚落生态系统是人类生态系统的基本功能单位。山区聚落生态系统是山区人地关系的集中反映。岷江上游既是一个多民族聚居区，又是典型的生态环境脆弱区。岷江上游特殊的地理环境和生态条件 决定了聚落垂直分布的超常规性及其与自然垂直生态带的适应性。生态脆弱区聚落的发展受到耕地、能源和水资源的制约。聚落生态系统是区域生态系统的重要组成部分。聚落生态系统质量的提高既有赖于区域环境的改善，又可以为区域环境的改善创造条件。目前，由于人口的大量增加，人类活动的加剧，岷江上游聚落生态系统面临着更加严峻的生态和经济问题。要解决这些问题，除采取区域性的措施外（如停止对天然林的砍伐），还必须在聚落生态系统的水平上采取适当的对策。     

制度分析与发展框架下流域生态补偿的应用规则:基于新安江的实践

探索流域生态补偿是推进生态文明建设、依靠制度保护环境的重要举措。当前,流域生态补偿制度正在广泛地改变流域生态环境和流域水资源利用的使用方式。不过,该制度受到复杂规则体系的约束,这些规则以及规则采取的形式,可能会对该制度的最终结果产生关键影响。本文从制度分析与发展(IAD)框架出发,讨论流域生态补偿的应用规则体系,剖析我国首个跨区域上下游横向生态补偿机制的试点项目——新安江生态补偿,分析有可能实现持续利用流域生态系统服务的应用规则,及其在流域生态补偿中的逻辑关系和具体表现,并从效率、公平、问责、适应性四个方面对规则进行评估。研究表明,流域生态补偿规则体系为规定补偿主体、增加生态系统服务额外性、界定生态补偿的条件性、调节利益分配以及与其他社会目标相适应等行为提供了普遍遵循的规则,为解决流域生态补偿中存在的一般性问题提供解决方向。新安江实践表明,位置规则明晰补偿主体和责任、边界规则选择参与者标准、选择规则规定允许的行动集合、偿付规则创新补偿渠道和分级制裁,是跨区域流域生态补偿机制建立的基石;信息规则确定可用完整的信息、聚合规则适当放权于当地居民、范围规则建立与流域匹配的管理机构,是促进流域生态补偿持续性的重要因素。通过创造责任共担的多元职位规则,改进市场化的边界规则和偿付规则,建设多元化、市场化的流域生态补偿制度,形成有效的补偿规则体系,将有利于流域生态补偿制度在更大范围、更广领域实现成功应用。     

丹江口库区水土保持的生态服务功能价值估算研究

在特定尺度和区域范围内,运用环境经济学理论和方法,定量评估了规划实施的丹江口库区水土保持近期项目的生态服务功能价值。结果表明：水土保持生态建设近期项目全部发挥效用后,全年生态服务价值总量为3274亿元,其中,保持和涵养水源价值为448亿元,水污染防治价值791亿元,保持和改良土壤1027亿元,固碳供氧价值314亿元,净化空气价值352亿元,维持生物多样性价值341亿元。在各项价值中,保持与改良土壤、水污染防治价值最为突出,是水土保持生态价值的主要体现。从机会成本角度分析,水土保持生态建设项目实施的年成本为239亿元,生态服务功能价值为成本的1369倍,建设项目预期生态经济效益非常显著。研究结果可为远期规划项目生态效益定量评价提供借鉴,为水源区生态补偿机制的建立提供理论依据。     

基于COD通量的钱塘江流域水污染生态补偿量化研究

水污染生态补偿是解决流域跨界水污染纠纷的重要措施。以行政单元为补偿主体,通过交界断面水质目标确立上下游政府间的水污染生态补偿责任,建立基于污染物通量的生态补偿量化计算方法,并提出了生态补偿运作模式。以钱塘江流域为例,根据2004年钱塘江流域水质状况,在75%保证率的水文条件下,基于COD通量估算了流域内各县（市）间水污染生态补偿量。结果表明,生态补偿量反映区域污染特点,上游地区基本上都是接受补偿者,而呈结构性污染的地区是生态补偿支付者,部分区域补偿强度超过当地经济发展水平,表明其发展不具有可持续性。钱塘江流域水污染生态补偿模式可以是政府层面上的财政支助,也可以通过项目支持、技术支持等形式实现区域间的补偿。通过生态补偿机制的实施,将对流域水环境保护起到积极的激励作用。     

基于排污权的闽江流域跨界生态补偿研究

为建立兼顾公平与效率的流域生态补偿机制,科学合理的测算生态补偿额,从经济学角度构建基于排污权的流域跨界生态补偿模型。以福建省境内的闽江流域为例,分别测算流域各城市2011～2015年理论排污权和排污权损失,核定生态补偿额。结果表明：各城市生态补偿总额存在明显的年际变化,福州作为闽江流域的下游城市,其生态补偿总额根据上游城市南平、泉州、宁德的污染物排放情况而定;南平、三明作为闽江流域中游城市,生态补偿总额根据上游城市以及自身的水污染物排放情况而定;泉州、龙岩、宁德作为闽江流域上游城市,生态补偿总额主要根据自身排放的污染物情况而定。研究结果可为福建省乃至全国跨界流域补偿总量测算的研究实施提供参考借鉴。结合闽江流域生态补偿测算结果,提出了明确生态补偿主客体、兼顾上下游利益、建立流域排污权制度等完善流域生态补偿机制的建议。