草地生态资产与生态系统服务概念与特征

刘宥延

（兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室 / 兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室 /兰州大学草地农业科技学院, 甘肃 兰州 730020）

草地是全球分布最广、面积最大的陆地生态系统类型，联合国粮食及农业组织(FAO)估计全球草地面积约为35亿hm2，覆盖全球陆地面积的26%[1]，承载着全球植被生物量的36%、碳储量的20%[2]，与森林和海洋并列为地球的三大碳库，是全球重要的生态资产，在水源涵养、水土保持、生物多样性保护、固碳释氧、调节大气、畜牧业生产、文化传承和旅游休闲等方面为人类提供生态系统服务[3-5]。我国天然草地面积约4亿 hm2，占国土面积的41.7%，占全球草地面积的13%，居世界第二[2,4]。草地巨大的生态资产为我国草地畜牧业经济发展、牧区社会稳定和国家生态屏障安全提供了坚实的物质基础，草地生态系统提供的服务和产品为人类福祉发挥着重要的作用[6-7]。然而，随着全球气候变化和人类活动的干扰，社会经济发展需求对草地生态资产的过度消费，使牧区草地生态、生产和生活功能间天然的耦合与协调机制遭到破坏，造成天然草地生态环境退化、生态资产损失和生态系统服务功能下降，严重威胁着区域生态与社会经济的可持续发展[8-10]。自1997年Daily[11]对生态系统服务的科学定义和Coatanza等[12]对生态系统服务功能价值化评估，为深刻认识草地生态资产与生态系统服务奠定了理论基础，开创了草地生态系统服务功能评估的新方法。自此，国内外学者对不同尺度、不同生态系统的服务功能开展了价值评估研究，为生态系统服务功能从理论研究向实践决策建立了桥梁[13-15]。在新的历史时期，中国政府提出“绿水青山就是金山银山”和“山水林田湖草生命共同体”的发展理念后，提升草地生态系统服务能力，寻求草地生态资产价值的实现途径，成为学界和社会各界关注的重要议题。但是学术界对自然资源、自然资产、生态资产和生态系统服务及价值的认识却不尽相同[16]。国内的一些研究直接采用生态系统服务价值代替生态资产，混淆了生态资产与生态系统服务价值的区别与联系，造成生态资产核算不能反映草地资产的真实价值，导致草地生态资产损耗增加与生态系统服务功能减弱呈扩大的态势，对国家制定草地生态资产耗损与生态系统服务价值增值的可持续发展策略产生较大的影响。

尽管国内外在草地生态资产和生态系统服务的研究在理论和实践方面已取得了诸多成果，但草地生态资产和生态系统服务概念仍不明晰，其核算和评估体系尚不完善。因此, 准确界定草地生态资产和生态系统服务的概念及其特征是保证草地生态核算和生态系统服务价值评估合理性、准确性和有效性的前提。本研究针对目前研究现状中存在的问题，对草地生态资产与生态系统服务的概念、特征及关系进行科学的辨析，为准确核算草地资产“家底”、评估生态系统服务价值和实现“绿水青山”向“金山银山”转化具有重要意义。

1 草地生态资产与生态系统服务的概念

1.1 草地生态资产

草地生态资产包括隐形的生态系统服务价值和有形的自然资源直接价值。传统经济学从草地纯自然属性的角度认为，草地是一种自然资源，其生态资产是草地资源的价值形式，是在一定时空范围内和特定技术经济条件下能够直接或间接地为人类提供经济效益的自然资源，是取之不尽、用之不竭的[17-18]。这种观点关注的是草地的自然属性，而对依赖于草地发生的社会经济属性重视不足。这种草地资源无价值论的思想没有将草地生态资产纳入到社会总资产当中，导致人与草地的关系是建立在单纯消费的基础之上，以最少的资本来获取最大的经济利益，割裂了生态与经济的密切联系，使外部不经济行为的成本内部化[19-20]。随着社会经济发展对草地资源的过度消费，人与自然之间协调统一的生态经济机制被破坏，经过长期的积累，一旦超过草地资源消费存量的阈值，引发了资源、环境、生态和社会经济失衡，忽视了草地资产的社会属性，就会形成零自然资本和零人类福利的局面[21]。为了扭转这种以牺牲生态为代价的经济发展模式，在新的历史时期，人们开始反思过去经济与环境二元化发展模式的局限性，科学地处理人与自然的关系，寻求解决草地生态与社会经济耦合协调发展的途径和办法，提出了生态资产的新理论与观点，形成了立足于人地耦合关系的草地生态资产内涵与框架。

生态经济学的生态资产概念，超越了传统经济学范畴，赋予了自然环境和生态系统经济价值属性。国外研究将生态资产称之为自然资本，国内研究认为生态资产是自然生态系统本身的各种存在之和，包括自然资本和生态系统服务[16,18]。目前，国内学者提出了生态系统生产总值(Gross Ecosystem Product, GEP)的概念[22-23]，对生态资本的理解与国外的理解趋于一致。总之，从自然生态系统支撑人类社会可持续发展的角度，生态资产的内涵是人类从自然生态环境中获得的各种服务和福利，属于社会总资产的组成部分，包含了自然资本和生态系统服务两大体系[24]，其内涵不再局限于自然资源的价值，涵盖了能为人类提供服务和福利的一切生态资源的价值形式，包括自然资产与社会资产、物质与非物质资产、有益资产与有害资产、动态资产与静态资产、可更新资产与不可更新资产等多种形式[17]，强调了生态资产与人类经济社会发展的关系及以自然资源为核心的价值体现。草地作为陆地生态系统的一个组成单元，其生态资产是草地生态系统固有的、为赖以生存的生命系统提供自然环境支撑条件和维持草地生态系统可持续发展的基础，包括水源、土壤、气候、景观、植被、生物多样性、文化艺术、宗教等各种生态要素的配置与组合的生态环境支持[25]。按资源类型可分为生物资产、基因资产、生态功能资产及生境资产4类；按价值类型可分为自然存在价值与社会利用价值2类[26-27]。将草地生态资产纳入国民经济核算账户，能够在草地生态保护、生态补偿、生态资产决策、绩效评估和可持续发展决策中发挥重要作用。

1.2 草地生态资产的特征

草地生态资产受自然和人类活动的共同影响，其自然属性与社会经济属性表现出如下特征：

时空动态性：草地生态环境受全球气候变化和人类活动影响的程度不同，草地生态资产随时间和空间变化。

地域差异性：不同地域自然和经济社会条件不同，草地所承担的主要职能、生态地位、功能作用和对经济发展的贡献也不同，草地生态资产随着区域草地类型、草地质量和植物构成不同而具有地域差异性[8]。

不可替代性：草地生态资产是生态屏障安全，草牧业经济和牧区社会发展的环境基础，每一个区域的草地生态环境为人类提供的服务和福利都是独特和不可复制的，具有价值的无限性和不可替代性[11]。

损益性：草地生态系统在为人类提供服务和福利的过程中，如果对生态资产的消耗量大于累积量，则会造成草地生态资产的损失。相反，生态资产就会不断累积，为人类提供的服务和福利的受益就会增加。

隐蔽和潜在性：受科学技术和人类认识能力的限制，对草地生态系统中许多生态要素的认识目前还不清楚，一些服务功能具有隐蔽性和变异性，潜在的价值还难以识别和鉴定[18]。

关联与互动性：草地生态资产与社会经济发展密切结合，建立友好的关联与互动关系，才能将资产转化为财富。否则，就会造成草地生态资产丰富，而经济发展落后和人民生活贫困的悖论。

1.3 草地生态系统服务

生态系统服务的概念从20世纪90年代开始被广泛应用在科技文献中，目前在国内外学界普遍应用的定义有3种[22]：1)联合国千年生态系统评估(millennium ecosystem assessment)将生态系统服务界定为人类从生态系统中获得的惠益，包括调节服务、支持服务、文化服务、提供食物和水等服务。“生态系统产品和服务”概念是生态系统服务的代名词[28]。2) Daily[11]认为，生态系统服务是自然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，主要包括调节功能(维护地球生物圈的作用)、支持功能(地球上的生物提供生活空间，是所有生态资源存在的前提条件)、生产功能(提供各种类型的生产性资源)和信息功能(提供休闲娱乐、科研、教育、美学、艺术等方面的机会)[11-12,19]。这些服务功能自然资本的能流、物流、信息流构成的生态系统服务功能和非自然资本结合在一起为人类提供福利[29-30]。3) Costanza等[12]认为，生态系统产品和服务统称为生态系统服务，代表人类直接或间接从生态系统功能中获得的利益，主要体现为水源涵养、土壤形成、侵蚀控制、废物处理、滞留沙尘、维持生物多样性、养分循环与贮存、固定CO2、释放O2、消减SO2、食品生产、文化传承和休闲旅游等。

在以上3种定义的基础上，Wallace[31]基于联合国千年生态系统评估对生态系统服务的定义，从支撑自然资源管理决策的视角认为，生态系统服务是生态要素在生态过程中所形成的功能结构能够产生直接被人类利用的自然环境条件与效用。生态系统为人类提供利益的目的是服务，生态系统过程是实现生态系统服务的手段，管理的任务是影响生态系统进程，以确保生态系统要素的组成和结构不断为人类提供福祉。Boyd和Banzhaf[32]从环境账户和计算绿色GDP的视角，提出了基于经济和生态原则的最终生态系统服务定义，认为生态系统服务是核算人们从自然中获得利益的适当单位，是自然的组成部分，可直接地享有、消费或用来创造人类福祉，强调最终生态系统服务是自然选择的最终产物，而不是构成自然的生态过程。该定义与Costanza等[12]的内涵不同，认为最终的生态系统服务不是效益，也不一定是最终消费的产品。Fisher和Turner[33]借鉴了Boyd和Banzhaf 定义的内涵，从决策的视角，将生态系统服务定义为生态系统是主动或被动利用而产生的人类福祉。强调服务不同于效益，福利是受益者的函数。与Boyd、Banzhaf和Wallace的观点相反之处是认为只有直接的利用才是生态系统服务，只要有人类受益者，功能或过程就是生态系统服务。刘兴元等[34]从社会生态学视角，认为草地生态系统服务是在草地生态健康条件下实现畜牧业生产与牧民生活的可持续发展，既满足人类对经济生活与环境质量的要求，又能不断改善草地生态系统的质量。主要体现为生态功能、生产功能和生活功能。生态功能是为赖以生存的生命系统提供自然环境条件和生态屏障安全保护作用，具有全局性；生产功能是为生命系统生产各种消费资源，为特定区域的畜牧业经济发展提供支撑，具有地域性或行政区域性；生活功能是为依赖草地而生存的牧民的繁衍、生存及草原文化传承的基础，具有社会性和纵深性[35]。草地生态、生产和生活功能之间相互作用关系的好坏直接影响着草地生态系统服务功能输出水平的高低。

由于生态系统的复杂性，对草地生态系统服务的内涵还存在重要的分歧。MA和Daily等学者认为只要人类是受益者，则生态系统过程或功能就是服务[11-12,23,30]，而Wallace 等认为生态系统过程不应该被视为服务[31-32]。Costanza等认为生态系统服务是效益[12，31]，而Fisher等认为生态系统服务不是效益[30,32]。总之，生态系统服务是完全依赖于生态环境而存在的，其表现是复杂的和无处不在的，相同的生态功能有人认为是生态系统服务，而有人认为不是或不被重视。因此，需要从特定的研究目的和管理对象综合地理解生态系统服务的概念，科学地认识草地生态系统服务对人类福利的巨大贡献，将其纳入到一个综合框架中，使生态系统服务在制定草地生态系统管理决策中具有实践价值和可操作性。

1.4 草地生态系统服务的特征

草地生态系统服务是草地自然生态系统与社会经济系统联结的桥梁，在为人类提供生态系统服务和生态产品的过程中具有复杂性、空间尺度、公私物品和收益依赖性等生态经济特征。复杂性：草地生态系统服务的发生通常是由自然系统和社会系统之间的复杂联系造成的[36]。其服务表现为非线性的多元耦合、多维连锁和多重反馈的复杂变化关系，这种变化在非线性点发生剧烈或不可逆转的变化[37]。由于对非线性点或临界阈值的认识有限，且有些生态系统服务无法直接或准确地测量，所产生的服务量存在很大的不确定性，很难预测生态系统服务的动态变化[25]。空间尺度性：草地生态系统服务的空间尺度包括产生生态系统服务的生态尺度和利益攸关方从生态系统服务中受益的体制尺度[38]。草地生态系统服务不仅能在一系列生态尺度上产生，并在一系列体制尺度上向利益攸关方提供服务，而且利益相关者之间存在着权衡，不同空间尺度的利益攸关方对草地生态系统服务赋予不同的价值[39]。

竞争和排他性：草地生态系统产生的私人物品和公共产品既具有竞争性，又具有排他性[30-40]。一方面，一个受益人可以阻止其他人使用或消费某些生态系统服务。另一方面，一个受益人对某种生态系统服务的使用或消费会减少或降低其他受益人的使用或消费[30]。私人物品的服务可以通过市场机制和产权来很好地管理，但公共产品服务往往被非理性地消耗和过度利用而造成破坏。

利益依赖性：草地生态系统服务自身不会产生利益，仅是产生利益的投入，只有为了某种需要，结合了时间、人力、物力和自然资本等的综合投入[32,41]才能为人类产生利益或福利，不被利用就不认为是生态系统服务。

2 草地生态资产与生态系统服务的关系

目前，学术界对生态资产与生态系统服务的关系虽然还存在一些认识上的分歧，但主流的观点认为草地生态资产包括一切能为人类提供服务和福利的自然资源和生态环境，是自然资源价值和生态系统服务价值的结合与统一[18]。即草地生态资产包含了作为“存量(stock)”的自然资本和作为“流量(flow)”的草地生态系统服务两大体系[16]，草地生态系统服务价值是草地生态资产的组成部分(图1)。生态资产侧重于实体形式，而生态系统服务侧重于价值形式。

图1 草地生态资产构成Figure 1 Composition of grassland ecological assets

草地生态系统服务功能国内外普遍采用Constanza等[12]提出的4类17项功能, 这些服务功能只涉及可再生的生态系统服务功能, 但不包括地下不可再生的矿物资源产品等，生态系统服务及其产品都是生态系统服务功能，草地生态资产与草地生态系统服务是一种包含关系(图2)。

图2 草地生态资产与草地生态系统服务的关系Figure 2 Relationship between ecological assets and ecosystem services of grasslands

3 草地生态资产核算和生态系统服务价值评估

3.1 草地生态资产核算与生态系统服务价值评估体系

草地生态资产核算和草地生态系统服务价值评估是维持草地生态系统的健康、均衡生态保护与经济可持续发展、实现草地生态系统综合管理的有效手段[24]。但由于草地生态资产核算与生态系统服务价值评估涉及到自然和社会经济学等多学科的综合交叉，需科学地理解草地生态资产和生态系统服务价值与社会经济发展的关系、生态资产与生态系统服务的流动及时空转移特征、生态系统的质量及其变化状况、潜在生态系统服务的资产流和实际生态系统服务的服务流的关系等[42]。因此，构建一套科学的核算与评估体系，对草地资源资产负债表编制、草地资源管理绩效考核、区域可持续发展决策及生态补偿政策制定具有重要的作用[43]。

草地生态资产是在一定的时空范围内为人类提供的自然和社会经济价值。因此，草地生态资产核算体系要综合考虑草地自然生态环境与社会经济的关联性和互动性，不仅要从自然角度核算草地生态资产，而且要考虑区域经济发展对草地生态资产的需求量、损耗量、转移量和积累量。同时，要考虑草地生态资产的构成、功能及动态变化过程，从而使草地生态资产核算与现实的社会经济发展需要紧密结合在一起。对草地生态系统服务价值的评估体系，在联合国千年生态系统评估中，将其构成由供给服务、调节服务和文化服务组成[44], 为人类提供有形的和隐形的实物产品和服务，隐形的实物产品和服务多表现为间接价值，但这些价值可能大大超过其直接价值。尽管学界对草地生态资产核算和生态系统服务评估所包含的内容在认识上还没有达成一致，一些研究也用生态系统服务价值的评估代替生态资产核算。从狭义的角度，对草地生态资产的核算以自然资源的存量为主，草地生态系统服务价值评估以自然资源的流量为主；从广义的角度，草地生态资产包括面积、分布和质量等存量资产和由存量而形成的生态过程与生态功能等被人类消耗或使用的流量资产的合计。由于草地的地下不可再生资源的形成并不完全由当前的生态系统所产生，且不一定会对现实提供生态系统服务，此外，生态系统服务的各功能之间是相互作用的，一些服务功能是另一些服务的中间过程，最终服务体现为累加效果[45]。故此，学界普遍认为将自然资本中的地下不可再生资源和生态系统的支持服务功能(如土壤形成和生物多样性维持等)不纳入资产核算的范畴，应以计算供给、调节、文化服务为主，并重视自然资源存量与生态系统服务流量之间关系，避免重复性计算而扩大生态资产的实际价值[16,46]。随着生态系统生产总值(GEP)在草地生态资产核算中的应用，将草地生态资产与生态系统服务内涵的有机结合，从草地生态产品价值、生态调节服务价值和生态文化服务价值方面，将不同量纲的草地生态系统服务累加在一起，对地理区域、草地类型和社会经济发展水平存在差异的草地生态资产及草地生态系统服务价值进行评估，构建与GDP相对应的核算和评估的国民经济绿色核算体系，来反映区域的草地生态资产状况和生态系统服务价值水平，将会是未来草地生态资产核算和生态系统服务价值评估的重要方向[23]。

3.2 草地生态资产核算和生态系统服务价值评估方法

草地生态资产核算和生态系统服务价值评估在具体指标或功能测度中采用的方法是相同的。主要采用能值法、物质量法和价值量法[47]。能值法用生态系统净同化能量或有效经济产品同化量来衡量[48]，能值转换率的计算需用系统消耗的太阳能值总量除以产品的能量而求得，但不同种类能量转换率受太阳能转化的影响，数据获取较为困难，且不能反映人类对生态系统所提供的服务，具有稀缺性的支付意愿；物质量法用生态系统提供的产品和服务中所包括的净光合作用生产量或经济产量对其生态系统服务功能进行评价[49]，由于各单项生态系统服务量纲的不同，且物质量是随时间而动态变化的，对生态系统的综合评价较困难。基于以上问题和评估结果与现实的社会经济活动过程联系衔接不够直观，其应用受到一定的局限，而价值量评估方法由于明显的感知性、可比性强和与国民经济核算体系紧密相接等优点得到了广泛应用[24]。

目前，价值量评估常用的方法主要包括市场价值法、替代市场法、费用支出法、恢复费用法、影子工程法，净初级生产力法、机会成本法、补偿价值法、碳税法和旅行费用法、条件价值模拟法和集体评价法等[47,50]，对草地生态系统的利用和非利用价值进行评估。但价值量评价方法对非利用价值的认同、利用价值组成及其与非利用价值区分的认识仍然存在一些分歧，且受价格市场变化的影响较大[51-52]，单位价值量确定及其货币化转化标准不一致，采用不同方法评估的结果存在一定的差异。此外，在综合评估中市场价值与机会成本、条件价值的叠加，会造成总价值量扩大的争议[53]。因此，规范评估指标体系和优化评估方法是保障草地生态资产核算和生态系统服务价值评估具有准确性和可操作性的前提条件。

随着信息技术的发展和对草地生态资产和生态系统服务内涵、传递路径及各服务功能之间转换因果关系的共识和深刻理解，在已有的理论和研究成果基础上，创建了一些普适性较好的综合评估模型，用于草地生态资产的核算和生态系统服务评估中，应用较广的主要模型包括：1) InVEST (integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs) 模型，是基于Python语言和ArcGIS平台开发的一种可计算静态和动态变化的评估模型，通过对利益相关者设定场景模式，结合生物物理模型和经济评估模型，计算生态资产和生态系统服务的物质量和价值量，可实现多类型、多情景和多尺度的综合评估[54]。2) SoLVES (social values for ecosystem services) 模型，是基于公众态度和偏好等社会调查手段，建立统计模型对生态系统服务的价值进行地理制图，主要用于评估生态系统服务的美学、生物多样性和休闲等社会文化价值，刻画利益相关者的空间感知，评估结果以非货币化的相对价值指数表示[55]。3) ARIES(artificial intelligence for ecosystem services) 模 型，是在大量研究案例的基础上，采用较高分辨率的空间数据，基于人工智能和语义建模集，将自然资本、自然过程、人类受益者和服务等多种信息的集成，对生态系统服务的流转和转移进行分析与评估，可以实现生态系统服务供需关系的空间分析和制图[56]。4) EPM (ecosystem portfolio model) 是 基 于 多 标 准 情景模拟框架、GIS 分析以及土地利用/覆被变化模型，对特定区域的生态、经济和居民生活质量进行评估并分析土地利用/覆被变化对其价值的影响[57-58]。5) ESValue 模型，是基于专家观点和文献数据等构建的生态系统服务功能生产函数，指定由社会、管理者和利益相关者决定的生态系统服务功能相对价值，可确立最合理的自然资源管理权衡策略的分析与评估[59-60]。6) GEP是衡量某一区域生态系统服务总货币价值的方法，计算的是自然投入的价值，而不是经济中所有最终产品和服务的全部价值。该方法以清晰、透明的方式对数据和方法进行阐述，为自然生态资本对社会经济贡献的总价值提供了一个有用的汇总统计[23]。上述的研究方法在不同类型的生态资产核算和生态系统服务价值评估中得到了广泛的应用[24,32]。

随着生态资产核算和生态系统服务评估方法和模型的日益发展和完善，对优化和管理草地资源发挥了重大作用。但由于草地生态系统的复杂性、动态性及评价方法与模型的多样性，在草地生态资产核算和生态系统服务价值评估中存在生态系统自身、评估模型结构和模拟方法及数据来源等方面较大的不确定性[12,61-62]。此外，目前的评估方法和模型以生态资产和生态系统服务的静态、动态和流动转移评估为主，缺乏整合生态资产和生态系统服务的综合评估方法和模型[63-64]，在对国外模型的应用中，模型的适宜性与适用范围、参数的修正和本地化等问题，都将对评估结果的可靠性、可信度和政策制定的有效性产生较大的影响。

4 结语

草地是重要的生态资产，为人类福祉提供着巨大的生态系统服务。然而，受全球气候变化和人类活动加剧的影响，造成生态资产消耗过度、人地关系失衡、草地大面积退化和生态系统服务功能下降，导致草地生态环境保护与社会经济发展的矛盾日益尖锐，其实质是草地生态资产与草地生态系统服务之间的矛盾，究其根本原因是由于人们对草地生态资产和生态系统服务的概念、内涵及特征认识不够明晰，造成草地资产的过度消耗，严重影响着草地生态系统的可持续发展。目前对草地自然资源、自然资产、生态资产和生态系统服务及价值的认识在学术界还存在较大的分歧。本研究从草地生态系统的自然禀赋和社会经济属性出发，解释了草地生态资产和生态系统服务的概念、内涵、相互关系及其采用的评估方法，明晰了草地生态资产和生态系统服务的异同点，为构建科学地草地生态资产核算和生态系统服务价值评估体系，准确地核算草地资产和评估草地生态系统服务价值提供科学依据。由于草地是一个人与自然耦合的社会-生态系统，承载着生态屏障安全、畜牧业生产和牧民生活的重任，不仅为人类提供了坚实的生态资产，也提供了丰富的生态服务价值。然而，草地生态系统在自然、社会经济和文化因素的共同作用下，生态资产与生态服务价值的关系呈现出复杂性和不确定性，尽管本研究对二者的内涵及区别进行了初步的分析，但二者之间的联系与相互作用关系及核算和评价指标选择仍需要进一步深入研究，以实现草地生态资产核算和草地生态系统服务价值评估的合理性和有效性。