大汶河流域生态服务价值评估研究

□范芳玉 葛颜祥 郭志建

大汶河流域生态服务价值评估研究

□范芳玉 葛颜祥 郭志建

流域生态补偿标准是生态补偿研究的核心问题之一，以此为基础确定的生态服务价值则是确定生态补偿额度的关键依据。本文运用生态经济学、环境经济学和资源经济学相关理论，以大汶河为例，将其流域生态服务价值分为直接市场价值、间接市场价值，并结合市场价值法、替代价格法、重置成本法等流域生态服务价值评估方法和指标，通过对大汶河的生态服务价值的测算，得出其生态系统服务总价值约为101.9亿元，其中直接服务功能价值约为25.44亿元，间接服务功能价值约为76.49亿元。这一结论为以后大汶河流域生态补偿活动的开展提供了理论依据。

大汶河流域;生态服务;价值评估

一、引言

水资源是人类社会赖以生存、发展不可替代的自然资源，也是战略性的经济资源。水资源对社会产生巨大经济效益的同时，也产生巨大生态效益。然而，随着近年来我国经济社会的快速发展，水源地面临“水源不足、水源污染”的问题。一方面，由于水资源的稀缺性和不可替代性，水资源供求矛盾日益突出;另一方面，由于保护和治理不当，水资源污染日趋严重。据2007年中国环境科学研究院水环境所的研究，湖南和安徽省的河流最为堪忧（河流型水源地达标率分别为71.40%和3.07%），安徽和江苏省的湖库水源水质最差（湖库型水源地达标率分别是60.28%和46.7%），地下水水源最差的是山西省（地下水水源达标率为54.16%）。

面对日益严重的水源地污染问题，传统的末端治理方式如今已不能有效解决问题。在此背景下，流域生态补偿应运而生，即通过对损害（或保护）资源环境的行为进行收费（或补偿），提高行为成本（或收益），从而激励损害（或保护）行为主体的减少（或增加）因其行为带来的外部性不经济性（或外部经济性），达到保护资源的目的［1］。在我国，生态补偿已应用于林业和矿业部门（森林生态效益补偿和矿产资源补偿费），并取得了成效，但对于水源地的生态补偿研究正处于探索阶段。如何科学评估水源地生态价值，成为开展水源地生态补偿的基础和核心。本文结合生态经济学、环境经济学和资源经济学的相关理论，以大汶河为例，比较利用国内外生态价值评估方法，对大汶河流域生态系统服务功能价值进行评估，为流域的生态补偿标准的制定提供借鉴。

二、流域生态服务内涵及分类

（一）生态服务内涵

生态系统服务是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用［2］，它不仅为人类提供了物质商品（如食品、草料、木材纤维、燃料、医药资源及其它工业原料等），同时还创造与维持了地球生态支持系统，形成了人类生存所必需的环境条件，提供了诸如气候调节、养分循环、废物处理和美学文化方面等的功能。正是这些不同的生态系统功能类型构成了生态价值研究的各个组成要素，也为研究生态价值评估指标及核算体系的建立打下了理论基础。

（二）水源地生态服务价值分类

目前对于生态系统具有服务功能的观点已经被广泛接受和认同，但是对于生态系统服务功能的价值如何评估还存在很大的争议。生态系统的多功能性导致了其服务功能的多价值性。其中公认的最为全面的是Cosranza等人对全球主要的16类生态系统进行的分析，提出了大气调节、气候调节、干扰调节、水文调节、供水、侵蚀与沉积物滞留控制、养分循环、废物处理、授粉、生物控制、避难所、食品生产、原材料、基因资源、娱乐和文化等17项湿地生态系统服务功能［3］。我国学术界也对湿地生态系统服务功能进行了研究，将湿地生态系统价值分为三大类：资源价值（生态系统中的条件或产品）、环境价值（生态系统服务提供的过程）和人文价值（与社会文化有关的服务）［4］，提出了提供产品功能、调节功能、文化功能和生命支持功能等四大类生态服务功能［5］。

结合大汶河流域实际情况，根据其提供生态服务价值构成类型，本文对大汶河生态服务功能进行如下分类（图1）：（1）直接利用价值。主要指流域生态系统产生的物质产品的价值，它包括供水、供电、供砂、提供木材以及水产养殖等功能所产生的直接价值;（2）间接利用价值。主要指流域生态系统提供的非物质化的服务功能价值，它包括气候调节、调蓄洪水、降解污染物、生物栖息地、旅游休闲等功能产生的间接利用价值。

图1 流域生态服务价值构成

三、流域生态服务价值评估方法

生态服务价值估算是进行生态补偿活动的关键环节，也是当前研究的热点。国内外学者对此进行了大量的探索性研究，如Costanza等得出地球生物圈的生态系统服务平均价值为33万亿美元/公亩［3］，吴玲玲等得出长江口湿地生态系统服务功能价值为40亿元/公顷［6］。但是由于工作的复杂性，生态服务价值评估至今仍没有形成完整的理论体系。本文根据大汶河流域实际情况，对几种常用的生态服务价值估算方法进行比较和应用。

（一）市场价值法

市场价值法是根据市场价格对研究对象的经济价值进行评价的方法，主要用于生态系统生产的物质产品的评价，本文中估算供水、供水、供电、供砂、提供木材等功能价值的估算都是运用此种方法。其公式为：

其中，V为物质产品价值，Yi为第i类物质的产量，Pi为第i类物质的市场价格。

市场价值法是一种最简单直接的估算方法，主要针对存在市场价格的物质产品进行估算，反映生态系统及其产品的直接经济效益。因此，一般利用这种方法仅对生态服务功能中直接利用价值进行估算。

（二）替代价格法

替代价格法是指用资源替代物的市场价格来衡量没有市场价格的资源价值的方法，本文中估算大汶河流域的调节空气价值就采用了此种方法。其理论基础是效用价值论，即商品的价值在于提供边际效用，具有相同边际效用的商品价值应该相同。替代价格法的关键是确定待评估物品的合理替代物。虽然替代价格并不能真正代表真实物品的价格，但是由于其为评估生态系统间接使用价值提供了途径，已经广泛应用于生态系统服务的定量评估。

（三）重置成本法

重置成本法即用重新构建与被估算资源相同或类似的全新资源所需要的全部费用（重置成本）来评估资源价值的方法，本文估算调蓄洪水功能的价值即采用了这种方法。利用重置成本法，可以将本身难以用货币表示的生态系统服务功能价值用其重置成本来计量，借助于重建能够提供相似功能的工程费用来评估该服务功能的价值。重置成本法在生态服务功能中的应用也较为广泛。

（四）意愿调查评估法

意愿调查评估法是指通过调查者设计问题和问卷向被调查者提问调查，利用所得结果推导出人们对环境资源的假想变化的估价值，运用对环境改善的支付意愿和对环境破坏的受偿意愿来对环境价值进行评估。当缺乏市场数据时，通过意愿调查，可以推导出人们对环境资源的支付愿望，间接地赋予环境资源以价值。

四、大汶河流域生态服务价值评估

大汶河又名汶水，主流起源于淄博市沂源县松固山南麓的沙崖子村，汇集泰山山脉以南、蒙山山脉以北诸水，由东向西流经莱芜、泰安的8个县（市、区），在东平县马口入东平湖，再由东平湖清河门出湖闸入黄河，是山东省名川之一，也是黄河下游的最大支流。对大汶河流域生态服务价值评估可以从直接利用价值和间接利用价值两个方面进行。

（一）直接利用价值

流域生态服务的直接利用价值即其提供物质产品功能价值，下面利用市场价值发对其供水、供电，供砂、提供木材、水产养殖等功能价值进行估算。

1.供水功能价值

大汶河流域内水资源包括地上水、地下水两大部分。地表水主要是上游赢汶河、牟汶河、柴汶河的多年径流量和流域内各类水工程蓄（拦）量，地下水则主要被地下含水岩组埋藏。据大汶河第四次流域调查统计，全流域地表水提引水量约8.22亿方/年，地下水年净开采量达9.47亿方。其中工业开采占23%，城镇和农村人畜用水占7.2%，农业开采62%，其他开采量占7.8%。根据市场价格法，利用泰安市近年来居民、工业和商业用水价格（不含污水处理费）、农业用水价格，可计算出大汶河流域供水功能总价值约为23.34亿元。

2.供电功能价值

大汶河主河道现有正常运行的引河水力发电站共有二处，一是大汶口水电站，拥有发电机组4套，总装机容量685千瓦，水电站正常年份发电量100多万度。二是宁阳县茶棚水力发电站，设计装机总量为350千瓦，配置175千瓦发电机组2台，多年平均发电量为40万度。由于全河梯级拦蓄工程建设进程较慢，加之较为保守的开发设计理念，使全河水电开发也较为滞后。根据泰安市近年来居民、工业、农业、商业平均电价0.58元/度，可计算出大汶河流域供电功能价值为81.2万元，相比国内其他流域来讲此项功能价值较小。

3.供砂功能价值

大汶河砂质良好，运输方便，加之省内其他河道河砂渐已枯竭，使大汶河河砂在周边地市及临近省份声誉很高，成为当地建筑用砂主要供应来源。如今，大汶河河砂卖方市场现已形成，河砂也已成为流域一大资源优势，极具开发前景。据大汶河流域调查统计，大汶河每年出砂量约1600万立方米，按照24元/立方米价格计算，每年可收取河道采砂管理费、资源税、增值税、城建税等1亿元左右。两项收入可达4.84亿元。

4.提供木材功能价值

为加强河道的林木管理，大汶河流域成立了专管机构，采取专管与群管相结合的管理思路，护堤林木由国家投苗，沿河村集体按照河道管理部门的规定在河道堤防及护堤地栽植，并负责组织群管人员完成日常管理任务。据统计，全河林木面积88647亩，常年林木株数320万株。根据一亩森林850元的年平均收益计算，大汶河流域提供木材功能的价值约为7535万元。

5.水产养殖价值

上世纪90年代前，大汶河河道水质良好，野生水生物种类繁多，数量众多，但由于河槽和河滩皆为砂质，水流自然更替速度较慢，水产养殖条件较差，基本没有较大规模的水产养殖活动，仅在上游无堤防河段和王家院林区建有部分鱼池，规模较小，效益较差，渐已荒废。90年代后，由于河道水质的持续恶化，加之采砂造成河槽的明显下切，全河基本没有符合建设水产养殖设施的河段，几处拦河坝蓄水区水质较差，水深变化较大，全河水产养殖开发利用的条件尚不成熟。故大汶河流域水产养殖价值暂时不予计算。

（二）间接利用价值

大汶河流域生态服务间接利用价值主要包括流域的气候调节功能价值、调蓄洪水功能价值、降解污染物功能价值、生物栖息地功能价值、教育科研功能价值等。

1.气候调节功能价值

气候调节功能主要通过流域的植被进行光合作用、吸收二氧化碳、释放氧气的来实现，可以通过替代价格法进行计算。氧气的价格可以参考工业制氧的价格400元/千克，将其乘以流域相应的年氧气释放量得到流域释放氧气功能的价值。二氧化碳的价格则可以参考碳税（各国制定的对温室气体尤其是对二氧化碳的排放税收）1242元/吨，将流域植被吸收二氧化碳的量乘以碳税的价格得出大汶河流域植被吸收二氧化碳功能价值。依据惯例，一亩树林通过光合作用每年能生产出18千克氧气，吸收24450千克二氧化碳，因此，粗略估算大汶河流域88647亩森林能产生的气候调节功能价值为33.3 亿元。

2.调蓄洪水功能价值

受季风气候影响，大汶河流域除了在洪水期间能够均化洪水，在干旱季节还能调节旱情，对调节水量有重要作用。调蓄洪水的价值评估方法比较多，这里采用重置成本法来进行核算：

其中，V为调蓄洪水功能价值，Q为年均蓄水量，T为水库库容的平均价格。截止至最后一次流域调查，大汶河地区总蓄水能力达1.45亿立方米，每立方米库容造价按2.8元计算，流域调蓄洪水功能价值为4.06亿元。

3.降解污染物功能价值

河流和湖泊等水源都有一定的自净能力，可以去除多种排入水体的污染物。由于缺乏足够的系统研究，目前还无法精确对大汶河流域所有的污染物去除功能与效益进行评价。根据谢高地等人的研究成果，中国水体废物处理功能的单位面积平均价值为 16086.6元/公顷［7］，结合大汶河水域面积 7848.8公顷，可以估算出整个大汶河流域降解污染物功能价值为1.26 亿元。

4.生物栖息地功能价值

流域作为野生动植物重要的栖息地，能为水生生物提供生存和繁育的地点，因此具有一定的生态经济价值。Costanza曾估算过湿地提供栖息地功能产生的生态效益为439美元/公亩［3］，国内学者如谢高地等人也测算出水体对生物多样性保护的年均价值为2203.3元/公顷，森林对生物多样性保护的年均价值为2884.6 元/公顷［7］。利用谢高地等人的计算结果，结合大汶河流域水域面积7848.8公顷及流域森林面积5909.8公顷，可大体计算出大汶河流域生物栖息地功能价值为0.34亿元。

5.旅游功能价值

大汶口文化遗址地处“济南—泰山—曲阜”旅游黄金线路上，东临徂徕山，横跨大汶河，具有优越的地理条件，是黄金旅游热线上的一大景点。由于无法具体统计调查出流域境内外旅游人数及相应的旅游收入，我们采取以下方法估算：2010年，大汶河主要流经的莱芜、泰安两市的旅游总收入分别为0.14亿元、7.9亿元，若以水生态系统在旅游项目中占12.3%［5］来测算，则大汶河流域旅游功能价值为0.99亿元。

通过上述测算，大汶河流域生态系统服务总价值约为101.9亿元，其中直接服务功能价值约为25.44亿元，占总价值的24.96%，间接服务功能价值约为76.49亿元，占总价值的75.04%（表1）。由此可见，流域生态服务间接价值要远大于其直接价值。

五、结语

流域生态服务价值评估是研究流域生态补偿的基础和前提，是制定生态补偿标准的重要参照物。流域生态服务功能价值评估涉及多个领域众多学科，同时水源地生态系统又具有的多样性、复杂性和非线性等特点，其生态服务价值评估很难做到全面和准确。本文对大汶河流域生态服务价值评估，由于方法的选择的局限性以及评估项目的不完全性，与流域真实价值相比，可能存在一定的误差，这也是今后我们在这一领域的研究需要改进的环节。

表1 大汶河流域生态服务价值构成

［1］Barton DN，2002.The transferability of benefit transfer：contingent valuation of water quality improvements in Costa Rica.Ecological Economics 42，147-164.

［2］ Daily GC，1997.Nature’s Services：Societal Dependence on Natural Ecosystems.Washington D.C.Island Press.

［3］Costanza R，Arge R et al，1997.The value of the world’s ecosystem service and natural capital Nature，387：253-256.

［4］童春富，陆建建等.湿地功能及生态经济价值评估研究［J］.生态经济，2002，11（11）：31-33.

［5］欧阳志云，赵同谦等.水生态服务功能分析及其间接价值评价［J］.生态学报，2004，24（10）：2092-2099.

［6］吴玲玲，陆建建，童春富等.长江口湿地生态系统服务功能价值的评估［J］.长江流域资源与环境2003，12（5）：411-416.

［7］谢高地，鲁春霞等.青藏高原生态资产价值评估［J］.自然资源学报，2002，18（2）：189-196.

［8］阎伟.区域生态补偿体系研究［M］.北京：经济科学出版社，2008.

F124.5

A

1008-8091（2011）04-0077-05

2011-10-09

国家自然科学基金项目“引入市场机制对水源地进行生态补偿的理论与管理政策研究”（项目编号：70873077）。

山东农业大学经济管理学院，山东泰安，271018

范芳玉（1988- ），女，山东泰安人，山东农业大学经济管理学院硕士研究生，研究领域：资源与环境经济;葛颜祥（1965- ），男，管理学博士，山东农业大学经济管理学院教授、博士生导师，本文通讯作者，研究领域：资源与环境经济。

邓秀丽）