生态系统生产总值核算：概念、核算方法与案例研究

欧阳志云,朱春全,杨广斌,徐卫华,郑 华,张 琰,肖 燚

(1. 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085；2. 世界自然保护联盟北京代表处, 北京 100600；3 贵州师范大学, 贵阳 550001)

生态系统生产总值核算：概念、核算方法与案例研究

欧阳志云1,*,朱春全2,杨广斌1,3,徐卫华1,郑 华1,张 琰2,肖 燚1

(1. 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085；2. 世界自然保护联盟北京代表处, 北京 100600；3 贵州师范大学, 贵阳 550001)

生态系统产品与服务功能是人类生存与发展的基础。生态系统生产总值(GEP)可以定义为生态系统为人类福祉和经济社会可持续发展提供的产品与服务价值的总和,包括生产系统产品价值、生态调节服务价值和生态文化服务价值。生态系统生产总值核算的基本任务有3个,即核算生态系统产品与服务的功能量、确定生态系统产品与服务的价格、核算生态系统产品与服务的价值量。生态系统生产总值核算可以用于揭示生态系统为经济社会发展和人类福祉的贡献,分析区域之间的生态关联,评估生态保护成效和效益。以贵州省为例,探讨了生态系统生产总值核算的应用方法,评价了贵州省生态系统为贵州和其他地区人们福祉和支撑经济社会发展所提供的产品和服务及其经济价值总和。评价结果显示,贵州省2010年全省生态系统生产总价值为20013.46亿元,人均GEP 57526元,是当年该省国民生产总值和人均GDP的4.3倍。研究表明,生态系统生产总值的核算可以反映生态系统对经济社会发展的支撑作用,并为建立生态系统保护效益与成效的考核机制提供基础。

生态系统生产总值; 生态系统服务功能; 核算; 贵州省

生态系统组分及其生态过程不仅创造与维持了地球生命支持系统,形成了人类生存与发展所必需的条件,还为人类提供了生活与生产所必需的食品、医药、木材及工农业生产的原材料,生态系统的产品与服务功能是人类生存与发展基础[1- 2]。但在经济社会的发展过程中,资源开发、土地利用改变、大规模工程建设、环境污染等导致生态系统破坏与生态服务功能退化,及其引发的一系列生态环境问题的加剧,成为经济社会可持续发展和人类生存条件的主要威胁。20世纪60年代的环境运动、1987年联合国发布的《我们共同的未来》、1992年巴西里约热内卢环境与发展大会通过的《二十一世纪议程》,以及以后的国际社会对推动可持续发展的努力,虽对遏制环境污染取得了成效,但生态系统退化,尤其是生态系统服务功能的退化仍在继续,据全球《千年生态系统评估》结果,全球仍有60%的生态系统服务功能退化[3]。这表明自1960年代以来的环境保护运动,全球在生态保护方面尚未取得根本性突破,生态系统退化和人类生命支持系统退化的趋势还未得到有效的遏制,世界各国仍缺乏有效的生态保护机制。决策者以及全社会还没有充分认识和了解生态系统及其服务功能对人类经济社会发展基础性支撑作用是导致全球生态保护进展缓慢的重要原因。

自1990年代以来,生态学家开始认识到生态系统服务功能对地球生命支持系统的作用和人类生存与发展的支撑作用,开展了生态系统服务功能研究[1],评价各类生态系统对人类福祉的贡献,联合国启动了《千年生态系统评估》计划,旨在通过在全球范围开展生态系统服务功能的评价,将生态学保护的目标整合到经济社会决策之中[4]。生态系统服务功能评估与生态系统核算成为当前生态学与生态经济学的前沿领域和全球热点领域,许多研究对全球、不同国家和地区、区域开展的生态系统服务价值的评估[2,5- 7]。这些研究初步建立了生态系统服务功能评价理论框架,探索了不同生态系统、不同服务功能类型评估方法[8- 9],更重要的是促进了人们对生态系统及其服务功能重要性的认识。但如何以生态系统服务功能评价的成果为基础,将生态效益纳入经济社会发展评价体系,建立体现生态文明要求的目标体系、考核办法[10],引导全社会参与保护生态系统、恢复生态服务功能、遏制生存环境的恶化已成为政府和社会各界关心的重大课题。

人类社会与其赖以发展的生态环境构成经济-社会-自然复合生态系统[11- 12]。为了核算人类经济活动的成果,建立了国民经济核算体系,以“国内生产总值”(GDP)为主要核算指标,用以衡量一个国家或地区在一定时期内生产和提供的最终产品和服务的总价值,GDP已成为世界各国应用最普遍的经济核算指标[13]。为了评价社会发展水平,人们探索了多种社会发展评价指标或指标体系,其中广泛应用的有国民幸福指数(GNH),以衡量一个国家或地区居民生活水平、社会公平性、发展机会等方面的状况[14]。也有许多研究,试图将经济与社会发展状况进行综合评价,其中得到国际上广泛关注的有联合国发布的“人类发展指数”(HDI),该指数综合健康、教育和生活水平三个方面,对一个国家或地区的经济社会发展的综合状况进行评价[15],联合国开发计划署每年发布报告,对成员国的人类发展状况进行评估和公布[16]。但对生态系统为人类生存与发展提供的服务尚缺乏普遍接受的核算指标,以及与国民经济统计相匹配的核算制度。研究与建立一个独立的核算一个国家或地区的生态系统为人类提供的产品与服务的方法与体系,是当前社会各界广泛关注的议题。

发达和发展中国家都在寻求超越GDP的核算指标,以体现生态系统对人类福祉的贡献。一些国家正在进行自然资本核算的试点[17]。2012年2月,联合国统计委员会批准了“环境经济核算体系(SEEA)核心框架”,期望世界各国将来如同采纳国民经济核算体系一样执行“环境经济核算体系核心框架”[18]。 2013年联合国统计委员会又进一步采纳了“环境经济核算体系试验性生态系统核算”[19]。英国在2011年组织了500多位科学家对英格兰、苏格兰、北爱尔兰和威尔士进行了全面的生态系统评估[20]。澳大利亚的维多利亚省也在SEEA框架下对土地和生态系统核算的实践进行了总结[21]。国际上生态系统核算的方法尚处于试验阶段,需要更多的研究来评估生态系统服务所有方面的价值。无论是“绿色GDP”、还是英国的生态系统评估与澳大利亚土地和生态系统核算均是在SEEA的框架下开展的,也都没有把生态系统生产总值作为一个独立的核算指标明确地提出来。本文拟在生态系统产品与服务评价研究成果的基础上,探讨生态系统生产总值的概念与内涵,分析生态系统产品与服务的类型和核算方法,以期为建立体现生态系统对人类福祉的贡献、生态系统保护成效与效益的评价机制提供参考。

1 生态系统生产总值的概念与内涵

生态系统生产总值(GEP)可以定义为生态系统为人类提供的产品与服务价值的总和。

生态系统主要包括森林、湿地、草地、荒漠、海洋、农田、城市等7个类型。生态系统产品与服务是指生态系统与生态过程为人类生存、生产与生活所提供的条件与物质资源(表1)。生态系统产品包括生态系统提供的可为人类直接利用的食物、木材、纤维、淡水资源、遗传物质等。生态系统服务包括形成与维持人类赖以生存和发展的条件等,包括调节气候、调节水文、保持土壤、调蓄洪水、降解污染物、固碳、产氧、植物花粉的传播、有害生物的控制、减轻自然灾害等生态调节功能,以及源于生态系统组分和过程的文学艺术灵感、知识、教育和景观美学等生态文化功能。

表1 生态系统产品与服务类型

核算生态系统生产总值,就是分析与评价生态系统为人类生存与福祉提供的产品与服务的经济价值。生态系统生产总值是生态系统产品价值、调节服务价值和文化服务价值之总和。在生态系统服务功能价值评估中,通常将生态系统产品价值称为直接使用价值,将调节服务价值和文化服务价值称为间接使用价值。生态系统生产总值核算通常不包括生态支持服务功能,如有机质生产、土壤及其肥力的形成、营养物质循环、生物多样性维持等功能,原因是这些功能支撑了产品提供功能与生态调节功能,而不是直接为人类的福祉做出贡献,这些功能的作用已经体现在产品功能与调节功能之中。

GEP的概念是借鉴国内生产总值(GDP)概念提出的,生态系统生产总值的核算目的是评价与分析生态系统对人类经济社会发展支撑作用,以及对人类福祉的贡献。通过生态系统生产总值的核算还可以认识和了解生态系统的状况以及变化。生态系统生产总值是与国内生产总值平行的核算指标,前者关注的是生态系统的运行状况,后者关注的是经济系统运行的状况。保罗·萨缪尔森曾指出“正如人造卫星可以探测到地球上各大洲天气一样,GDP可以给你一幅经济运行状态的总体图画”[22],类似地GEP核算可以描绘一幅生态系统运行的总体图画。

生态系统生产总值一词首次出现在2012年,朱春全提出把自然生态系统的生产总值纳入可持续发展的评估核算体系,以生态系统生产总值来评估生态状况。建立一个与GDP相对应的、能够衡量生态状况的评估与核算指标,即生态系统生产总值[23]。Mark Eigenraam等也提出生态系统生产总值(GEP)一词,他们将其定义为生态系统产品与服务在生态系统之间的净流量[24]。欧阳志云、朱春全等认为GEP是生态系统为人类提供的产品与服务价值的总和,通过建立国家或区域GEP的核算制度,可以评估其森林、草原、荒漠、湿地和海洋等生态系统以及农田、牧场、水产养殖场和城市绿地等人工生态系统的生产总值,来衡量和展示生态系统的状况及其变化[19]。

2 生态系统生产总值的核算思路

生态系统生产总值核算的思路是源于生态系统服务功能及其生态经济价值评估与国内生产总值核算。根据生态系统服务功能评估的方法,生态系统生产总值可以从生态功能量和生态经济价值量两个角度核算。生态功能量可以用生态系统功能表现的生态产品与生态服务量表达,如粮食产量、水资源提供量、洪水调蓄量、污染净化量、土壤保持量、固碳量、自然景观吸引的旅游人数等,其优点是直观,可以给人明确具体的印象,但由于计量单位的不同,不同生态系统产品产量和服务量难以加总。因此,仅仅依靠功能量指标,难以获得一个地区以及一个国家在一段时间的生态系统产品与服务产出总量。为了获得生态系统生产总值,就需要借助价格[22],将不同生态系统产品产量与服务量转化为货币单位表示产出,然后加总为生态系统生产总值。因此生态系统生产总值核算的基本任务有3个(图1)：

图1 生态系统生产总值核算框架Fig.1 Framework of gross ecosystem product accounting

一是生态系统产品与服务的功能量核算,即统计生态系统在一定时间内提供的各类产品的产量、生态调节功能量和生态文化功能量,如生态系统提供的粮食产量、木材产量、水电发电量、土壤保持量、污染物净化量等。尽管尚未建立生态系统服务功能监测体系,然而大多数生态系统产品产量可以通过现有的经济核算体系获得,部分生态系统调节服务功能量可以通过现有水文、环境、气象、森林、草地、湿地监测体系获得,部分生态系统服务功能量可以通过生态系统模型估算。生态系统及其要素的监测体系,生态系统长期监测、水文监测、气象台站、环境监测网络等可以为生态系统产品与服务功能量的核算提供数据和参数。

二是确定各类生态系统产品与服务功能的价格,如单位木材的价格、单位水资源量价格、单位土壤保持量的价格等。自1990年代以来,在生态调节服务和文化服务的价格确定方面取得巨大进展,根据生态系统服务功能类型,建立了不同的定价方法,主要有替代市场技术和模拟市场技术。替代市场技术是以“影子价格”和消费者剩余来表达生态系统服务功能的价格和经济价值,其具体定价方法有费用支出法、市场价值法、机会成本法、旅行费用法等,在评价中可以根据生态系统服务功能类型进行选择。模拟市场技术(又称假设市场技术),它以支付意愿和净支付意愿来表达生态服务功能的经济价值,在实际研究中,从消费者的角度出发,通过调查、问卷、投标等方式来获得消费者的支付意愿和净支付意愿,综合所有消费者的支付意愿和净支付意愿来估计生态系统服务功能的经济价值[7]。

三是生态系统产品与服务的功能量核算,在生态系统产品与服务功能量核算的基础上,核算生态系统产品与服务总经济价值。可以用式(1)计算一个地区或国家的生态系统生产总值。

GEP=EPV+ERV+ECV

(1)

(2)

(3)

(4)

式中,GEP为生态系统生产总值,EPV为生态系统产品价值,ERV为生态系统调节服务价值,ECV为生态文化服务价值。EPi为第i类生态系统产品产量,Pi为第i类生态系统产品的价格；ERj为第j类生态系统调节服务功能量,Pj为第j类生态系统调节服务功能的价格；ECk为第k类生态系统文化服务功能量,Pk为第k类生态系统文化服务功能的价格。

3 贵州省生态系统生产总值核算

贵州省是多山地的亚热带高原山区,主要生态系统类型有森林、湿地、草地、农田和城市等。本研究以贵州省为对象,探讨生态系统生产总值核算的应用方法,评价贵州省生态系统为贵州和其他地区人们福祉和支撑经济社会发展所提供的产品和服务及其经济价值总和,为认识和了解贵州生态保护与建设进展和成效提供依据。

3.1 核算指标与核算方法

3.1.1 指标体系

贵州省生态系统生产总值核算指标体系由提供产品服务价值、调节服务价值、文化服务价值3大类17项功能指标构成(见表4和表5,其中表4包括7项,表5包括9项,生态文化服务价值1项)。

3.1.2 核算方法

(1)生态系统产品核算

贵州省生态系统产品是指贵州省生态系统为人类提供的最终产品,先分别核算各类产品的产量,最后用式(2)计算生态系统产品总经济价值。本文以2010年为核算年。

1)农业产品。包括种植业、林业、养殖业、渔业的产品与产量。种植业的产品与产量,粮、棉、油料、糖料、烟叶、蔬菜、药材、瓜类和其它农作物的产品,以及茶园、桑园、果园的产品；林业包括林木栽培、林产品的采集和村及村以下的林木采伐的产品与产量；畜牧业包括动物饲养和放牧的产品与产量；渔业包括水生动物的养殖和捕捞的产品与产量[26]。

2)水电。是指贵州省2010年全年各类型水电站的总发电量[26]。

3)薪柴使用量。薪柴是贵州农村重要生活能源,2010年全省农村710.73万户[26]。据贵州农村216户调查,其中82%的农户用薪柴做饭、取暖,农村生活用柴平均每户为2072.22kg/a。

4)水资源。贵州生态系统水资源总量包括为本省和省外提供两部分。本省水资源主要包括农业灌溉用水、工业用水、城镇公共用水和居民生活用水,根据贵州省水资源公报统计各类生产生活用水量[27]。为省外提供的水资源量是贵州出境水量与入境水量之差。

生态系统产品的价格根据当年市场价格确定。

(2)生态调节服务核算

贵州生态调节功能包括土壤保持、固碳、产氧、水源涵养、洪水调蓄、大气净化、水净化、气候调节、病虫害控制9个方面,首先分别核算各指标的功能量,确定各项功能的价格,最后根据式(3)计算生态调节服务的总经济价值。

1)土壤保持功能核算

生态系统土壤保持功能从保持土壤肥力和减轻泥沙淤积灾害2个方面评价。土壤保持量用潜在土壤侵蚀量与现实土壤侵蚀量之差计算[28]。土壤营养物质保持量根据土壤流失量与流失土壤中N、P、K含量估算[29]。本研究应用GIS技术获取贵州省不同土壤类型的N、P、K含量[30]。

生态系统土壤保持价值运用机会成本法、影子价值法和替代工程法从保护土壤肥力和减轻泥沙淤积灾害2个方面评价植被对土壤保持的经济价值。

依据模型(5)估算出贵州省不同生态系统保护土壤营养物质的经济价值。

(5)

式中,Ef为保护土壤肥力经济效益(元/a)；Ac为土壤保持量(t/a)；Ci为土壤中氮、磷、钾的纯含量；Pi为化肥平均价格(元/t)。

减轻泥沙淤积灾害价值估算：按照我国主要流域的泥沙运动规律,全国土壤侵蚀流失的泥沙24%淤积于水库、河流、湖泊,而我国1m3库容的水库工程费用为6.11元[31]。根据蓄水成本来计算生态系统减轻泥沙淤积灾害的经济效益,式(6)。

En=24%·Ac·C/ρ

(6)

式中,En为减轻泥沙淤积灾害的经济效益(元/a)；Ac为土壤保持量(t/a)；C为水库工程费用(元/m3)；ρ为土壤容重(t/m3)。

化肥价格和水库工程费用根据《森林生态系统服务功能评估规范》确定[31]。

2)固碳功能核算

本研究主要从森林、草地、湿地和城市绿地4个方面计算贵州省生态系统碳固定的价值。

由光合作用方程式可知,植物生产162g干物质可吸收264g CO2,即1g干物质需要1.62gCO2,并释放1.20g氧气,而干物质量可根据植被净初级生产力(NPP)计算。因此,植物固碳价值为生态系统干物质总量乘以固碳价格。

固碳价格根据2010年欧盟碳交易的价格进行确定。

3)产氧功能核算

以植被净初级生产力为基础计算氧生产功能量。根据光合作用过程,每生产 1g干物质需要1.62g CO2,并释放1.20g O2,氧的价格按照工业制氧价格计算。

氧生产价格根据《森林生态系统服务功能评估规范》确定[31]。

4)水源涵养功能核算

本研究采用水量平衡法计算生态系统涵养水源量,采用替代工程法,以水库蓄水成本法确定价格,评价生态系统涵养水源的总价值,式(7)、(8)。

Wf=R+Iw-Er-Ow

(7)

Ew=Wf·P

(8)

式中,Wf为区域内总的水源涵养量(m3),R为年降水总量(m3),Iw为入境水量(m3),Er为区域内年蒸发量(m3),Ow为出境水量(m3)。Ew为水源涵养总价值量(元/a),P为建设单位库容的投资价格(元/m3)。

水库工程费用根据《森林生态系统服务功能评估规范》确定[31]。

5)洪水调蓄功能核算

水库、湖泊、塘坝等湿地具有蓄洪、泄洪、消减洪峰的作用,对减轻与预防洪水的危害发挥了重要作用。

本研究基于可调蓄水量与湖面面积之间的数量关系,构建湖泊洪水调蓄功能评价模型,式(9)。

Lp=134.83·exp(0.927·ln(La))

(9)

式中,Lp为可调蓄水量(万m3)；La为湖面面积(km2)。

水库的洪水调蓄量可通过水库总库容和水库枯水期蓄水量之差计算,式(10)。

Rp=Tv-Sv

(10)

式中,Rp为水库可调蓄水量(万m3)；Tv为水库总库容(万m3),Sv为水库枯水期蓄水量(万m3)。

贵州省生态系统洪水调蓄价值根据湖泊和水库调蓄能力乘以水库建设单位库容造价进行核算,式(11)。

Ea=(Lp+Rp)·Pv

(11)

式中,Ea为洪水调蓄功能价值量(万元),Pv为水库建设单位库容价格(元/m3)。

水库工程费用根据《森林生态系统服务功能评估规范》确定[31]。

6)大气环境净化功能核算

本研究主要考虑生态系统对SO2净化与滞尘功能量与价值。由于贵州生态系统大气污染物净化能力远大于贵州SO2、烟尘和工业粉尘排放量,在本研究核算大气污染物净化量及其价值时,直接运用全省2010年SO2排放量、烟尘排放量和工业粉尘排放量,分别乘以单位SO2、烟尘和工业粉尘处理的费用。

SO2治理费用和除尘价格根据《森林生态系统服务功能评估规范》确定[31]。

7)水环境净化功能核算

本研究主要考虑生态系统对COD和氨氮净化功能的价值。由于贵州湿地水污染物净化功能潜力远大于贵州省COD、氨氮等主要污染物排放量。在本研究核算水污染物净化量及其价值时,直接运用全省2010年COD和氨氮排放量,分别乘以单位COD与氨氮处理的费用。

COD与氨氮处理价格根据《森林生态系统服务功能评估规范》确定[31]。

8)气候调节功能核算

生态系统气候调节功能的价值主要指吸热降温产生的价值。生态系统吸热降温价值量包括植物蒸腾和水面蒸发两方面。植物蒸腾价值：据测算,1hm2绿地夏季在周围环境中可吸收81.1×103kJ的热量[32],全省绿地面积按森林和草地面积之和计算,根据达到同样效果用电量和电价可计算相应的价值量。水面蒸发价值：贵州省全年平均蒸发量约为1100mm[33],根据贵州省水面面积和蒸发相同的水量所需的电量计算全省水汽蒸发产生的价值,式(12)。

Ec=Ev+Ew

(12)

Ev=(Fa+Ga)·Ha·ρ·Pe

(13)

Ew=Wa·Ep·β·Pe

(14)

式中，Ec为气候调节总价值量(万元),Ev为植物蒸腾价值量(万元),Ew为水面蒸发价值量(万元)。Fa为森林面积(km2),Ga为草地面积(km2),Ha为单位绿地面积吸收的热量(kJ/km2),ρ为为常数,1kWh/3600kJ,Pe为电价(元/kWh)。Wa为水体面积(m2),Ep为年平均蒸发量(m),β为蒸发单位体积的水消耗的能量(kJ/m3)。

用电价格根据贵州省2010年居民用电价格确定。

9)病虫害控制功能核算

大规模单一植物物种的栽培,容易导致害虫的猖獗和危害,而物种多样性高的群落可以降低植食性昆虫的种群数量,减少病虫害导致的损失。本研究以贵州省人工林发生病虫害高出天然林所产生的损失核算生态系统病虫害控制功能价值,式(15)。

Eb=NFa·(MFr-NFr)·Pb

(15)

式中,Eb为病虫害控制功能价值(万元),NFa为天然林面积(km2),MFr为人工林病虫害发病率(%),NFr为天然林病虫害发病率(%),Pb为单位面积病虫害防治的费用(万元/km2)。

病虫害治理价格根据单位面积使用农药费用和人工费用确定。

(3)休闲旅游功能核算

到2010年12月, 贵州省各类省级及以上级别自然景观151个,包括世界自然遗产地2个,国家级风景名胜区18个,省级风景名胜区54个,国家级自然保护区10个,省级自然保护区8个,国家级森林公园21个,省级森林公园26个,国家级地质公园9个,省级地质公园3个。参考成程对自然景观分级标准[34],根据2012年游客量和景点级别,把贵州省自然景观分为国家级、省级和地县级三个等级(表2)。

表2 贵州省自然景观分级

本研究运用旅行费用法和条件价值法核算生态观赏娱乐等游憩价值,包括使用价值和非使用价值。自然景观的使用价值被看作是一种替代价值,为消费者支出与消费者剩余之和[35]。消费者支出为旅行费用与旅行时间价值之和[36],消费者剩余的计算应用区域旅行费用法[37- 38],非使用价值运用条件价值法进行计算[39- 41]。

本研究对贵州8个典型以自然景观为主题的旅游区,开展了问卷调查,其中国家级3个,省级3个,地县级2个(表3)。

表3 贵州省自然景观调查信息

3.2 生态系统产品与价值

2010年,贵州省生态系统产品总价值为2083.45亿元(表4)。贵州生态系统提供粮食产量2445.46万t,肉类194.99万t,农林牧渔产品总价值为976.5亿元。水资源总量1009.90亿m3，其中贵州生产生活用水量97.97亿m3,为省外提供水资源911.93亿m3,总价值为1036.29亿元。水电发电量为416.58亿kWh,产值为3.03亿元;农村薪柴使用量1207.67万t,经济价值为67.63亿元。

表4 2010年贵州省生态系统产品产量与价值

3.3 生态系统调节服务功能量与价值

贵州省生态系统调节服务总价值13793.13亿元(表5)。其中水源涵养价值5278.98亿元,占总价值的38.27%；氧生产价值2080.00亿元,占15.08%；气候调节价值5337.31亿元,占38.69%。

(1)土壤保持价值

贵州省土壤保持总量为38.71亿t,保肥总量为65.27万t,总经济价值为16.97亿元；因土壤保持功能减轻泥沙淤积量为0.97亿m3,经济价值5.93亿元,贵州省土壤保持功能总价值为22.9亿元(表6)。

表5 生态系统调节服务功能量与经济价值

表6 贵州省2010年不同生态系统类型土壤保持价值量表

(2)固碳价值

2010年,贵州省生态系统植被固碳总量为2.76亿t,总的固碳价值为331.20亿元。其中森林固碳量为2.05亿t,经济价值246.00亿元,占74.28%；草地固碳量为0.66亿t,经济价值79.2亿元,占23.91%(表7)。

(3)产氧价值

贵州省2010年生态系统产氧量为2.08亿t,经济价值为2080.00亿元。其中森林产氧量为1.54亿t,经济价值1540.00亿元,占74.04%；草地产氧量为0.50亿t,经济价值500.00亿元,占24.04%(表7)。

表7 2010年贵州省各类生态系统固碳、产氧价值统计表

(4)水源涵养价值

2010年贵州省年降水总量为1948.15亿m3,入境水量为126.25亿m3,出境水量为1038.18亿m3,贵州省水面平均年蒸发量为1100mm,湿地面积(包括水田)15657km2,年蒸发量172.23亿m3,生态系统水源涵养总量 863.99亿m3,生态系统水源涵养总价值为5278.98亿元。

(5)洪水调蓄价值

贵州省湖泊面积85.14 km2,根据湖泊洪水调蓄功能评价模型计算贵州省湖泊调蓄洪水能力为0.83亿m3,湖泊调蓄价值为5.07亿元。

至2010年,贵州省共建成各类水利工程2073处,总库容约354.27亿m3[42],2010年末蓄水量236.68 亿m3[21],贵州省各类水利工程蓄洪能力为117.59亿m3,水库调蓄洪水功能价值为718.47亿元。

湖泊、水库调蓄洪水总经济价值723.54亿元。

(6)净化空气价值

2010年贵州省二氧化硫排放总量为114.89万t,烟尘排放总量为25.1万t,工业粉尘排放总量为8.83万t[43],净化空气总经济价值为14.30亿元。

(7)净化水质价值

2010年贵州全省废水排放总量为6.08亿t,其中,工业废水排放量1.41亿t,生活废水排放量4.67亿t,工业废水排放达标率为77.27%,生活废水处理率达66.08%[43],因此进入自然界中的实际废水排放量为1.91亿t,生态系统净化水质的价值为3.99亿元。

(8)气候调节价值

2010年贵州省森林、草地和城市绿地等植被覆盖面积为12.64万km2,全省植被在夏季因蒸腾作用吸收的热量为10.25×1011kJ,合2.85×108度电；全省水面年蒸发量为17.22亿m3,在气温25° C环境下,1 m3水汽化为相同温度的水蒸气需消耗2.43×106kJ的热量,全省水面蒸发消耗的总热量为4.18×1015kJ,合1.16×1012度电,植物蒸腾和水面蒸发产生的经济价值为5337.31亿元。

(9)病虫害控制价值

据贵州省2010年林地调查资料(贵州省林地保护利用规划,2010,表8),贵州省林地总面积86404.19 km2,其中,天然林面积52151.86 km2,人工林面积34252.33 km2,天然林中发生病虫害的面积是717.16 km2,占天然林面积的1.38%,人工林中发生病虫害的面积是869.22 km2,占人工林面积的2.54%,全省发生病虫害林地总面积是1586.38 km2,占林地总面积的1.84%。生态系统病虫害控制服务总价值为0.91亿元。

表8 贵州省林地病虫害发生情况统计表

3.4 生态文化服务价值

通过对全省8个不同级别景点调查和分析(表9),根据每个等级的平均价值计算出全省自然景观总价值为4136.88亿元,其中国家级自然景观总价值950.00亿元,占22.96%；省级自然景观总价值为734.40亿元,占17.75%；地方级自然景观总价值为2452.48亿元,占59.28%(表10)。

表9 贵州省自然景观价值调查结果

表10 不同级别自然景观价值

3.5 贵州省生态系统生产总值

贵州省生态系统生产总值是20013.46亿元,其中,生态系统产品总价值为2083.45亿元,占10.41%；调节服务总价值为13793.13亿元,占68.92%；文化服务总价值为4136.88亿元,占20.67%；生态系统调节服务价值为生态系统产品价值的6.6倍,生态系统文化服务价值为生态系统产品价值的近2倍。

2010年,贵州省人口3479万人,人均GEP57526元,与当年的GDP相比,贵州GDP总量为4602.16亿元,人均13119元,人均GEP是人均GDP的4.3倍。

4 讨论

本研究以生态系统服务功能评估的理论和方法为基础,探讨了生态系统生产总值的概念、理论基础与核算方法。并以贵州省为例,估算了贵州省2010年全省生态系统生产总值,总价值为20013.46亿元,是当年该省国民生产总值的4.3倍,该研究表明,生态系统生产总值可以用来定量评估与核算生态系统对贵州的经济社会发展的巨大支撑作用。

生态系统生产总值是生态系统为人类福祉所提供的产品与服务的价值总和,因此生态系统生产总值不仅可以用来认识和了解生态系统自身的状况以及变化,还可用来评估生态系统对于社会经济发展的支撑作用和对人类福祉的贡献。生态系统生产总值的增长、稳定或降低反映了生态系统对经济社会发展支撑作用的变化趋势,因此生态系统生产总值核算还可以用来评估可持续发展水平与状况,考核一个地区或国家生态保护的成效,还可以作为评估生态文明建设进展的指标之一。

由于生态系统类型和地理位置的不同,不同地区的生态系统生产总值与构成会有地域差异,通过分析生态系统产品流通方向和生态系统服务的覆盖范围评估不同地区间的生态关联,明确生态产品与服务净提供地区与净消费地区,从而可以为生态保护和生态补偿提供定量的科学依据。

近年来,生态系统服务功能评估取得长足进展,越来越多的生态系统服务功能类型为人们所认识,生态系统服务功能量的评价方法也在不断发展成熟,为核算生态系统生产总值奠定了基础。同时,现行的国民经济核算体系可以为生态系统产品的核算提供较全面的数据,环境监测、水文监测、草地监测、森林资源清查和湿地调查体系可以为生态系统调节服务功能的核算提供数据和参数,已基本具备开展国家或地区尺度的生态系统生产总值核算的技术基础。

由于生态系统生产总值还是一个全新的概念,本文还只是提出这个概念及核算思路,为了建立生态系统生产总值核算机制,成为考核一个国家或地区生态保护成效和生态效益的指标,还需要开展如下几方面的工作：一是建立国家生态系统核算框架与指标体系,以及标准化的核算方法。由于生态系统产品与服务功能类型多,不同国家和地区差异大,这个框架应能满足不同的地区评价需要。二是加强生态系统产品与服务监测评估和技术研究,重点建设生态系统调节服务功能的监测体系,为生态系统生产总值核算提供基础数据。三是要进一步开展生态系统调节服务价格确定方法研究,完善生态系统调节功能和文化功能的定价方法。四是以生态系统生产总值核算为基础,将生态效益纳入经济社会发展评价体系,评估和考核我国及各地区生态文明建设进展和所面临的问题。

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Grossecosystemproduct:concept,accountingframeworkandcasestudy

OUYANG Zhiyun1,*,ZHU Chunquan2,YANG Guangbin1,3,XU Weihua1,ZHENG Hua1,ZHANG Yan2,XIAO Yi1

1StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China2TheInternationalUnionforConservationofNatureChina,Beijing100600,China3GuizhouNormalUniversity,Guiyang550001,China

Ecosystem products and services are essentials for human survival and development. Gross ecosystem product (GEP) is defined as total values of ecosystem products and services for human welfare and sustainable development. GEP mainly refers to the total value of direct and indirect use values of ecosystem goods and services, including ecosystem provision value, ecological regulation services value and ecological culture services value. The purposes of GEP accounting are to analyze and evaluate the total of economic value supporting for human survival and well-being. There are three basic tasks in GEP accounting, including functional value accounting, figuring out prices and economic value accounting of the ecosystem products and services. Accounting of GEP can be used to reveal the ecosystem contributions to economic and social development and human welfare, analyze the ecological linkages between regions, and assess the effectiveness and benefit of ecosystem conservation. In this paper, GEP of Guizhou Province was accounted as a case study. The evaluation results showed that the GEP of Guizhou in 2010 was 200134.6 million Yuan, the GEP per capita was 57526 Yuan, which was 4.3 times that of the GDP and per capita GDP. The study suggested that, ecosystems played a great role in supporting economic and social development of Guizhou. GEP accounting provides an instrument to understand and assess efficiency and effectiveness of ecosystem protection management and restoration.

Gross Ecosystem Product (GEP); ecosystem services; ecosystem accounting; Guizhou Province

环境保护部与中国科学院专项“全国生态环境十年(2000—2010年)变化遥感调查与评估专项”(STSN- 04- 00)

2013- 10- 09;

2013- 11- 13

*通讯作者Corresponding author.E-mail: zyouyang@rcees.ac.cn

10.5846/stxb201310092428

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