生态保护红线区域的生态系统服务价值分析及生态补偿优先区域研究——以四川省生态保护红线区域为例

李欣欣，任 茜，余向克，刘雅雅，李 苗，杨 莉

[四川省国土科学技术研究院(四川省卫星应用技术中心)，四川 成都 610000]

生态保护红线是指依法在生态功能区、生态环境敏感区和脆弱区等区域划定的严格管控边界，是国家和区域生态安全的底线[1]。生态保护红线所包括的区域为生态保护红线区，对于维护生态安全格局、保障生态系统功能、支撑社会经济可持续发展具有重要作用[1]。通过强制性的行政手段将生态保护红线区域严格保护起来，对实现国土空间优化、提升自然生态系统服务功能、维护国家和地区生态安全具有重大意义。生态保护红线区域多为偏远贫穷地区，长期以来缺乏有效的保护机制，生态保护与发展的矛盾突出[2]，生态保护红线划定后将实行严格的禁止或有限人为活动管控，强制性要求位于生态保护红线区域内的部分人为活动退出，如采矿、项目建设等，导致该部分区域在向经济发达区域提供生态服务的同时，需要承担生态保护成本和发展机会的损失[3]。为建立生态保护红线长效保护机制、激励当地主体保护意愿，急需探索建立针对生态保护红线区域的生态补偿标准和补偿机制。

近年来，生态补偿得到了国内外学者的广泛关注，在生态补偿政策制定与应用等方面取得了大量研究成果。目前我国生态补偿措施主要有天然林资源保护工程、退耕还林(草)工程、森林生态效益补偿[4]和生态转移支付等[2，5]。四川省结合自身生态保护要求，积极开展生态补偿机制的探索与实践，在2016年印发了《关于健全生态保护补偿机制的实施意见》，明确了完善重点生态区域补偿机制、推进横向生态保护补偿等措施[6]，但在实际机制建立过程中未明确生态补偿优先次序和细化重点补偿区域。本研究以四川省为例，通过引进生态系统服务价值，对生态保护红线区域内生态系统服务价值进行评估，以生态服务功能为基础，构建生态补偿优先区域，以期为下一步生态保护红线区域的生态补偿提供科学支撑和参考。

1 四川省生态保护红线区域概况

四川省基于法定生态保护区域范围，采用选取指标进行生态评价的方法，筛选法定生态保护区范围线及生态评价功能极重要区域，叠加生成最终的生态保护红线，共划定14.92万km2，主要分为水源涵养功能区、生物多样性维护功能区、水土保持功能区、水土流失敏感区和石漠化敏感区，包括国家公园、自然保护区、自然公园、饮用水水源地一级保护区、国家一级公益林、珍稀濒危物种分布区等法定生态保护区域，主要分布于川西北高山高原区域和盆周山地，全省生态保护红线区域呈现出以水系、山系为骨架集中成片分布的特点。

2 资料与方法

2.1 生态系统服务价值计算

目前，生态系统服务价值计算方法大致分为两类，即功能价值法和当量因子法。功能价值法是基于生态系统服务功能量的多少和功能量的单位价格得到总价值；当量因子法是在区分不同种类生态系统服务功能的基础上，基于可量化的标准构建不同类型生态系统各种服务功能的价值当量，然后结合生态系统的分布面积进行评估[7]。综合各方面因素和四川省实际情况，本研究采用当量因子法对四川省生态系统服务价值进行核算。

对农田单位面积产粮的实际价值进行修正。选取四川省主要粮食作物种类，包括稻、谷、小麦、玉米等，根据四川省2019年各类粮食作物种植面积及其经济产值，计算得出各类粮食作物单位面积的实际价值。根据谢高地等[8-9]的研究成果，一个生态服务价值当量因子的经济价值量等于当年全国平均粮食单产市场价值的1/7[8]，计算公式为

(1)

式中：VC为单个当量因子的经济价值量，元/hm2；i为主要的粮食作物种类；n为主要粮食作物的种类总数；mi为第i种粮食作物的经济产值，元；Mi为第i种粮食作物的播种面积，hm2。

计算得出目前四川省生态系统服务中单个当量因子的经济价值为5 985.48元/hm2。参考谢高地等[7]提出的价值当量表，推算出四川省各土地利用类型的单位面积生态服务价值(表1)，进而计算生态系统服务价值，计算公式为

表1 四川省不同地类生态系统单位面积生态系统服务价值 元/hm2

(2)

式中：ESV为生态系统服务价值，元；Ai为第i种土地利用类型的分布面积，hm2；VCi为第i种土地利用类型的单位面积生态系统服务价值，元/hm2；i为土地利用类型，分为耕地、林地、园地、草地、湿地、水域、未利用地和建设用地。

2.2 生态补偿优先级指数计算

生态补偿优先级指数的提出，为客观反映区域生态服务供需关系、衡量地区生态受偿迫切度提供了依据。参考王女杰等[10]提出的以单位面积生态系统服务的非市场价值与单位面积GDP的比值来表示不同区域获得生态补偿的优先级指数，计算公式为

ECPS=VALN/GDPN

(3)

式中：ECPS为生态补偿优先级指数；GDPN为单位面积地区生产总值，亿元；VALN为单位面积生态系统非市场价值，亿元。

若生态补偿优先级指数较小，说明该区域支付生态补偿后对其经济状况影响较小，应当率先支付生态补偿资金。

2.3 生态补偿额度计算方法

本研究采用赵志刚等[11]的研究成果，引入区域生态补偿需求强度(不同区域间需要进行生态补偿的紧迫程度)和非市场生态系统服务价值折算系数(按区域实际非市场生态系统服务价值进行折算)来反映生态补偿额度的区域差异。区域生态补偿总量Vi和区域生态补偿需求强度Ti计算公式[11]分别为

Vi=a×VALi×Ti

(4)

Ti=2arctanKi/π

(5)

式中：Vi为第i个行政区生态补偿总量，元；VALi为第i个行政区非市场生态系统服务价值，元；a为非市场生态系统服务价值折算系数，选取15%；Ti为第i个行政区生态补偿需求强度；Ki为第i个行政区生态补偿优先级指数。

3 结果与分析

3.1 四川省生态保护红线区域的生态服务价值

四川省生态保护红线区域内生态系统服务价值计算结果见表2。四川省生态系统服务总价值为47 609.60亿元，其中划定的生态保护红线区域内生态系统服务总价值为16 637.78亿元，占全省生态系统服务总价值的35%；而全省48.61万km2的总面积中，划入生态保护红线的区域面积为14.92万km2，占国土面积的31%，以近1/3的面积创造了超1/3的生态系统服务价值，充分说明生态保护红线区域生态功能的重要性，同时也说明全省生态保护红线区域仍有待优化。

表2 四川省生态保护红线区域内生态系统服务价值 元/hm2

全省土地平均生态系统服务价值为9万元/hm2，而生态保护红线区域内土地平均生态系统服务价值为11万元/hm2，为全省的1.22倍。四川省生态保护红线区域内各地类生态系统服务价值排序为林地>草地>湿地>水域>未利用地>园地>耕地>建设用地，将全省33%的林地、51.93%的草地、70%的湿地和23%的水域划入生态保护红线，生态保护红线区域的平均生态系统服务价值较高。四川省划定的生态保护红线区域内生态系统最主要的功能为水文调节和气候调节，其次为生物多样性、土壤保持和气体调节，其中林地为四川省生态保护红线区域内提供生态系统服务价值最重要的类型，占总价值的59%，草地次之，湿地单位面积价值较大，四川省生态保护红线区域内湿地面积占比仅5.7%，但生态系统服务价值占比却高达16%。

3.2 四川省生态保护红线区域的生态补偿优先级指数和生态补偿额度

3.2.1 各市州生态保护红线区域的生态补偿优先级指数和生态补偿额度

按照行政区域进行生态补偿可以充分发挥各级政府作用，制定差异化生态补偿策略。本研究按照行政区域进行生态补偿优先级指数值划分和生态补偿额度确定，结果见表3。从表3可以看出，四川省划定生态保护红线区域内急需进行生态补偿的市州为甘孜藏族自治州(以下简称“甘孜州”)和阿坝藏族羌族自治州(以下简称“阿坝州”)，其生态补偿优先级指数远高于其他市州，为典型的生态高输出区域。而生态补偿优先级指数较小的分别为资阳市、自贡市、内江市、遂宁市和成都市，因为资阳、自贡、内江和遂宁划定生态保护红线区域面积较小，在全省范围内承担的生态系统服务功能较弱，且GDP产值不低，生态消费亦不低，而成都市由于GDP产值非常高，在全省范围内生态消费处于最高。绵阳市、宜宾市、南充市、德阳市和达州市虽生态消费较高，但在本行政区域内划定了一定数量的生态保护红线，生态系统服务对于本行政区域内的生态消费有一定中和作用。

表3 四川省各市州生态保护红线区域生态补偿优先级指数和生态补偿额度

全省生态保护红线区域内需补偿最高的为甘孜州和阿坝州，其补偿额度占全省总额度的91.47%，补偿金额占该市州的GDP比例相当高(是当地GDP的10倍以上，合计占全省GDP的23%)；资阳市、自贡市、内江市、遂宁市和成都市的生态保护红线区域需补偿的生态额度占当地的GDP份额非常小。因此，在下一步生态保护红线区域生态补偿机制建立时应充分考虑甘孜州和阿坝州。

3.2.2 重点市州生态保护红线区域内的生态补偿优先级指数和生态补偿额度

计算阿坝州和甘孜州各县级行政区生态保护红线区域内的生态补偿优先级指数，为更精细尺度生态补偿提供依据(表4)。从阿坝州生态补偿优先级指数可以看出，生态保护红线划定落地后，急需进行生态补偿的区域为若尔盖县、阿坝县和红原县。因为这3个县划定的生态保护红线区域比例较高，分别占全州划定生态保护红线区域的16.58%、12.48%和9.04%。从甘孜州生态补偿优先级指数可以看出，生态保护红线划定落地后，急需进行生态补偿的区域为石渠县、新龙县和白玉县，特别是石渠县生态环境较为敏感脆弱，划定的生态保护红线区域面积占全州的18.52%，故其生态补偿优先级指数较高。

表4 四川省重点市州各区县生态保护红线区域生态补偿优先级指数和生态补偿额度

因为阿坝州和甘孜州生态补偿额度非常高，远远高于全省平均水平，故重点研究这两个州各县级行政区生态补偿额度。这两个州各区县的生态补偿额度显示，阿坝州生态补偿额度最高的区县为若尔盖县，甘孜州生态补偿额度最高的区县为石渠县。这两个州所有县的生态补偿额度占GDP的比值都远远大于1，说明当地财政远远负担不了生态补偿额度，在下一步生态补偿机制制定时应重点考虑该区域，给予充足的财政支持。

4 讨 论

研究表明，四川省生态保护红线区域内各地类生态系统服务价值排序为林地>草地>湿地>水域>未利用地>园地>耕地>建设用地。其中：耕地主要提供食物生产和水文调节功能；林地主要提供原料生产、气体调节和气候调节、土壤保持、维持养分循环和生物多样性功能；草地主要提供生物多样性功能；湿地主要提供净化环境和美学景观功能；水域主要提供水资源供给功能；未利用地和建设用地各项功能均相对较弱。生态保护红线区域内林地、草地和湿地在11种生态系统服务功能中均占据非常重要的地位，合计占生态保护红线区域面积的91%，发挥的生态系统服务价值占总价值的94%。

生态补偿优先级指数与当地GDP成反比，经济总量高的区域其生态补偿优先级指数一般较低，生态补偿额度较低。甘孜州和阿坝州划定的生态保护红线区域面积较大，在全省生态保护和生态安全保障方面作出了卓越贡献。全省生态补偿额度11 698亿元，甘孜州和阿坝州生态补偿额度占全省的91.4%，两州中排名前三的分别为石渠县、新龙县、白玉县和若尔盖县、阿坝县、红原县，承担的生态系统服务功能较高，但GDP相对较低，说明在保护环境的同时牺牲了一定的发展机会和经济利益，因而应优先对该区域进行生态补偿。