基于生态系统服务价值的永州市生态补偿标准研究

赵敏 万大娟 艾美荣 周小青 向熠繁

摘 要：在对永州市2010年、2015年和2020年生态系统服务价值评估的基础上，进行流域生态补偿范围选择和优先级计算，并测算永州市内各县（市、区）的生态补偿标准。结果表明：永州市生态系统服务价值从2010年的1728.04×108元降至2015年的1723.21×108元，并在2020年回升至1726.6×108元，其中双牌县、道县、宁远县和新田县的生态系统服务价值是增量，其余县市区为减量;永州市各县市区的生态补偿优先级空间差异较大;各县市区之间生态补偿标准空间差异较大且呈现持续减少趋势，其中江华瑶族自治县和双牌县的需求强度系数最大，最小的则是冷水滩区和零陵区。

关键词：生态系统服务价值;生态补偿优先级;生态补偿标准;永州市

中图分类号 X321.022 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）08-0160-05

Research on the Ecological Compensation Standards of Yongzhou City Based on the Value of Ecosystem Services

ZHAO Min1   WAN Dajuan1   AI Meirong2  ZHOU Xiaoqing3   XIANG Yifan1

（1School of Geographical Sciences， Hunan Normal University， Changsha 410081， China; 2Yongzhou Ecological Environment Affairs Center， Yongzhou 425002， China; 3Xintian Branch of Yongzhou Ecological Environment Bureau， Yongzhou 425700， China）

Abstract： Based on the evaluation of the ecosystem service value of Yongzhou in 20010， 2015 and 2020， the scope of ecological compensation in the river basin and the calculation of priority are calculated， and the ecological compensation standards of the counties （cities， districts） in Yongzhou are calculated. The results show that： 1）The value of ecosystem services in Yongzhou City decreased from 1，728.04×108 yuan in 2010 to 1，723.21×108 yuan in 2015， and rebounded to 1，726.6×108 yuan in 2020. Among them， Shuangpai County， Dao xi an County and Ningyuan County The value of ecosystem services in Hexintian County is increasing， while the remaining counties and districts are decreasing. The ecological compensation priorities of the counties and urban areas in Yongzhou are quite different in space. The ecological compensation standard varies greatly among counties and cities and shows a continuous decreasing trend. Among them， Jianghua Yao Autonomous County and Shuangpai County have the largest demand intensity coefficients， while Lengshuitan District and Lingling District have the smallest demand intensity coefficients.

Key words： Ecosystem service value; Ecological compensation priority; Ecological compensation standard; Yongzhou

在生态环境保护形势严峻的当下，生态补偿研究已成为生态系统可持续研究的热点[1-2]。生态补偿通常被称为生态系统服务付费（Payments for Ecosystem Service，PES）[3-4]，指采用經济手段激励人们对生态系统进行维育，并试图解决由于市场机制失灵导致的社会发展不公平、生态与经济效益矛盾等问题[5]。实施生态补偿的前提是要明确区域生态服务价值[6]。早在20世纪60年代受Costanza[7]等的启发，自90年代起，我国学者陆续在生态系统服务价值领域进行了积极探索[8]，1999年欧阳志云等[9]首先提出了生态系统服务的概念;2003年谢高地等[10-11]构建了中国生态系统服务当量因子表，并在2015年进行了修正，因其计算简便实用而得到广泛应用。与此同时，针对不同生态系统和不同地域尺度，王女杰[12]等综合考虑区域的生态系统服务价值和经济发展水平，提出了生态补偿优先级为生态补偿标准提供了依据，高辉[13]以生态服务外部性的生产者均衡分布为基础对三江源生态补偿标准进行研究，赵志刚等[14]对生态系统服务价值特征进行分析后，结合赣西地区的自然经济情况，对各县区生态补偿优先级和生态补偿额度进行测算。本研究以永州市为研究对象，分别计算了2010年、2015年、2020年永州市及各县区生态系统服务价值，并引入生态补偿优先级，确定生态补偿范围，最后测算生态补偿的额度，以探讨区域生态补偿标准测算的普适性规律和方法，以期对其实施区域补偿提供依据，并对其他地区的生态补偿标准测算和构建生态补偿机制提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况 永州市位于湘南地区（111°06′～112°21′E、24°39′～26°51′N），辖九县二区，总面积22441km2，潇、湘二水交汇处，属中亚热带大陆性季风湿润气候，三面环山，地貌类型多样，以山地为主，林草覆盖率常年在60%以上，大部分区域位于都庞岭常绿阔叶林生态区，是湖南和两广地区重要的生态屏障（图1）。

1.2 研究方法

1.2.1 生态系统服务价值评估 将永州市土地利用类型分为水田、旱地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地，数据来源于中科院资源环境科学与数据中心数据平台（http：//www.resdc.cn）;参考谢高地等制定的2015年中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量并结合永州市植被覆盖情况，水田、旱地、林地、草地和未利用地对应当量表中的二级地类水田、旱地、阔叶林、灌草丛和荒漠;水域中包含了河渠、水库坑塘、湖泊与滩地，因此取当量表二级地类中的湿地和水域的平均值[15];建設用地当量因子参考李晓赛[16]等对县域尺度建设用地的研究，根据参考谢高地等对湖南省修正系数（1.95）和永州市2010—2020年平均粮食产量与湖南省同期对比数（0.953）;当量因子修正系数最终确定为1.95×0.953=1.86。

标准当量因子的价值定义为1hm2全国平均产量的农田每年自然粮食产量的经济价值，其单位价值等于每hm2耕地粮食生产服务总经济价值的1/7，同时结合2015年湖南省最低粮食收购价格（2.85元/kg），得出农田自然粮食产量的经济价值约为2359.71元/hm2，由此计算出永州市不同生态系统单位面积生态服务价值系数（表1）。

本研究采用谢高地等对全国尺度的生态系统服务价值及动态变化评估的研究成果并结合区域的当量因子和单价修正结果，对永州市生态系统的生态服务价值进行计算。计算模型为：

[ESV=i=1nAi×VCi] （1）

[ESVf=i=1nAi×VCfi] （2）

式中，ESV为生态系统服务价值，Ai为第i类土地利用类型的面积;VCi为第r种土地利用类型单位面积的生态系统服务价值系数。ESVf为生态系统第[ f ]项生态系统服务功能的价值，VCfi表示研究区第i种土地利用类型的第[ f ]项生态系统服务功能的生态系统服务价值系数。

1.2.2 生态补偿标准测算 生态补偿优先级（ECPS）是一种最简单直观的空间选择方法，公式如下：

[ECPS=VALNGDPN] （3）

式中：[ECPS]为生态补偿优先级，[GDPN]表示单位面积地区生产总值，其中[GDP]数据来自于湖南省统计年鉴，[VALN]表示生态补偿范围内的单位面积生态系统服务价值。生态补偿范围参考王女杰的研究理论，其将生态系统服务价值分为市场价值和非市场价值，本文只取非市场价值部分，且考虑到气体调节和生物多样性等服务的受益者是全球范围[17-18]，难以进行生态补偿责任的划分，因此也不再予以考虑。综上，确定的生态系统服务价值主要包括水资源供给、气候调节、净化环境、水文调节、土壤保持、维持养分循环和美学景观。

本研究将生态补偿理论额度定为计入补偿范围的生态系统服务价值，为体现生态补偿标准的地区差异，参考胡赛等[19]结合生态补偿优先级引入需求强度系数。生态补偿标准测算公式如下：

[EG=EVAL×α] （4）

[α=2arctanVALNGDPNπ] （5）

式中，[EG]为生态补偿理论额度;[EVAL]为在生态补偿范围内的生态系统服务价值;[α]为生态补偿需求强度系数，[π]为圆周率;由于大多数情况下地区的[VALN]和[GDPN]之比服从对数正态分布，因此引入反正切函数以避免高额生态补偿集中在少数地区。

2 结果与分析

2.1 生态系统服务价值 由表2可知，2010年、2015年和2020年永州市生态系统服务价值总量分别为1728.04×108、1723.21×108、1726.6×108元，2010—2015年、2015—2020年上升量分别为-4.92×108元和3.48×108元，共下降-1.44×108元，减少率为0.19%。生态补偿标准的测算目的是以财政转移支付为手段，调节区域相关者在生态系统和经济发展等方面的权益，因此生态支付和获偿的主体是各级政府，故本研究以永州市各县（市、区）为单位，探讨其生态系统服务价值的空间分异情况。由表2可知，2010—2015年只有双牌县、道县价值量表现为净增，分别为0.2×108元和0.27×108元，其余均为减量，其中冷水滩区的减少量最大，达到0.9×108元;2015—2020年在增减量上则表现出与上个时期相反的态势，其中冷水滩区增量达0.77×108元。就整个研究期间而言，双牌县、道县、宁远县和新田县的生态系统服务价值是增量，其余县市区都有不同程度的下降，其中江华瑶族自治县的减少量最大，达到0.54×108元。这是由于在此期间江华瑶族自治县林地面积减少量较大，达11.24km2，占整个永州市新减林用地的50.64%。从各县（市、区）的变化率来看，增幅最大的是道县，其次是宁远县，增幅分别为0.12%和0.08%。降幅最大的是冷水滩区，其次是零陵区，分别为-0.33%和-0.26%。永州市中部和南部地区生态系统服务价值较高，森林覆盖率较高，北部的零陵和冷水滩区经济发达，城市化率由2010年的47.02%和57.51%增加至2020年的60.17%和69.46%，建设用地增幅为25.12%和30.09%。

2.2 生态补偿标准

2.2.1 生态补偿优先级 由图2可知，永州市各县市区的生态补偿优先级差异较大。按照Jenks法（自然最佳断裂点分级法），共分为5个等级，ECPS越大，生态补偿优先级越大，对生态补偿的迫切程度越高。由图2可知，永州市北部的冷水滩区始终在一级区域，宁远县始终在三级区域;江永县始终在四级区域，双牌、江永县和江华瑶族自治县始终在四、五级区域;东安、道县和新田县均在2010年由三级区域成为二级区域，最后在2020年又回到三级区域;祁阳市和零陵区在2010年和2020年为二级区域，2015年为一级区域;蓝山县则在2020年由三级区域转化为二级区域。这是由于永州市的双牌、江永和江华瑶族自治县单位面积生态系统服务价值量占比均不低于31.34%，但GDP最高只占全市的12.02%，生态环境较好，但是经济发展缓慢，应该优先获得生态补偿;冷水滩区始终在第一等级，这是由于冷水滩的单位GDP占比均不低于全市的22.72%，但单位生态系统服务价值却排在末位，经济发展较好，但生态环境压力大，因此应该积极支付生态补偿;零陵区和祁阳市在2015年由一级区域转化为二级区域，这是由于在2010—2015年间GDP迅速提高，年均增速达8.23%，2015年后经济发展速度放缓且生态保护力度上升，与其转化相似的还有中部的东安县、道县和新田县，它们则在二、三级区域之间转化;东南部的蓝山县在2020年由三级区域转化为四级区域，这是由于2013年湘江治理与保护工作大力开展，作为湘江源头的蓝山县在环境治理与修复方面做出了突出贡献。

2.2.2 生态补偿标准 由表3可知，从生态补偿标准的强度系数和理论额度整体变化情况来看，各县市区的生态补偿标准都呈现显著的持续减少趋势，尤其在2010—2015年间，这是由于在此期间全市的GDP增速大，经济发展迅速导致各县市区对生态补偿的迫切度放缓。从空间分布来看，各县市区之间生态补偿标准差异较大，2010年在永州市各县（市、区）中，江华瑶族自治县和双牌县的需求强度系数最大，为0.86，生态补偿理论额182.73×108元和106.4×108元;之后是江永、宁远和蓝山县，其需求强度系数均超过0.7，生态补偿标准额度分别为77.24×108、101.88×108、84.12×108元，这些地区GDP占全市总额不超过28.03%，占生态补偿总额的67.16%;排在最末的是位于北部的冷水滩区、零陵区和祁阳市，强度系数均未超过0.5，这3个县市区经济发展活跃，GDP占永州市总额的46.17%，生态补偿支付金额占总额的5.3%。2015年强度系数最高值减少为0.75（双牌县），生态补偿标准最高值减少为155.31×108元（江华瑶族自治县），强度系数最低值减少至0.14（冷水滩区），生态补偿标准最低为7.2×108元;2020年强度系数最高值和最低值进一步减少至0.67和0.09，生态补偿标准最高值和最低值则进一步减少至137.01×108元和4.6×108元。

3 结论与讨论

本研究对生态系统服务价值中的当量因子和单位价值系数进行本地化修正。结果表明：永州市生态系统服务价值在2010—2020年呈先下降后回升趋势，从2010年的1728.04×108元降至2015年的1723.21×108元，并在2020年回升至1726.6×108元，生态系统服务价值总下降量为1.44×108元，降幅为0.26%。在各县（市、区）生态系统服务价值的空间分异上，2010—2015年只有双牌县、道县价值量表现为净增，其余均为减量，2015—2020年在增减量上则表现出与上个时期相反的态势。就整个研究期间而言，双牌县、道县、宁远县和新田县的生态系统服务价值是增量，其余县市区都在不同程度的下降，其中江华瑶族自治县价值量的减少量最大，达到0.54×108元。从变化率来看，增幅最大的是道县和宁远县，降幅最大的是冷水滩区和零陵区。

永州市各县市区的生态补偿优先级空间差异较大。永州市北部的冷水滩区始终在一级区域，宁远县始终在三级区域;江永县始终在四级区域，双牌、江永县和江华瑶族自治县始终是在四五级区域，东安、道县和新田县则由三级到二级又回到三级区域;祁阳市和零陵区在2010年和2020年为二级区域，2015年为一级区域;蓝山县则在2020年由三级区域转化为二级区域。这是因为永州市的双牌县和江华瑶族自治县对全市的生态环境安全提供了重要保障，应该优先获得生态补偿。

各县市区之间生态补偿标准空间差异较大且呈现持续减少趋势。其中江华瑶族自治县和双牌县的需求强度系数最大，之后是江永、宁远和蓝山县，2015年这些地区GDP占全市总额不超过28.03%，占生态补偿总额的67.16%，排在最末的是位于北部的冷水滩区、零陵区和祁阳市，GDP占永州市总额的46.17%，生态补偿支付金额占总额的5.3%;2020年生态补偿标准最高值和最低值则进一步减少至137.01×108元和4.6×108元。

参考文献

[1]R.L Semwal，S Nautiyal，K.K Sen，et al. Patterns and ecological implications of agricultural land-use changes： a case study from central Himalaya，India[J]. Agriculture，Ecosystems and Environment，2004，102（1）：81-92.

[2]吴大千，刘建，贺同利，等.基于土地利用變化的黄河三角洲生态服务价值损益分析[J].农业工程学报，2009，25（08）：256-261.

[3]Pascual，Unai，Phelps，et al. Social Equity Matters in Payments for Ecosystem Services[J]. Bioscience，2014，64（11）：1027-1036.

[4]Joshua Farley，Robert Costanza. Payments for ecosystem services： From local to global[J]. Ecological Economics，2010，69（11）：2060-2068.

[5]李文华，李芬，李世东，等.森林生态效益补偿的研究现状与展望[J].自然资源学报，2006（05）：677-688.

[6] Addison J，Greiner R. Applying the social-ecological systems framework to the evaluation and design of payment for ecosystem service schemes in the Eurasian steppe[J]. Biodiversity and Conservation，2016，25（12）：2421-2440.

[7]欧阳志云，王如松，赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价[J].应用生态学报，1999（05）：635-640.

[8]Costanza R，Arge，Groot R D，et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital[J]. Nature，1997，387（15）：253-260.

[9]欧阳志云，王效科，苗鸿.中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究[J].生态学报，1999（05）：19-25.

[10]谢高地，鲁春霞，冷允法，等.青藏高原生态资产的价值评估[J].自然资源学报，2003（02）：189-196.

[11]谢高地，张彩霞，张雷明，等.基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法改进[J].自然资源学报，2015，30（08）：1243-1254.

[12]王女杰，刘建，吴大千，等.基于生态系统服务价值的区域生态补偿——以山东省为例[J].生态学报，2010，30（23）：6646-6653.

[13]高辉，姚顺波.中国三江源地区生态补偿标准研究[J].云南财经大学学报，2014，30（04）：10-14.

[14]赵志刚，余德，王凯荣，等.赣西地区生态系统服务价值与生态补偿策略[J].生态学报，2020，40（20）：7507-7518.

[15]严慎纯.不同尺度下土地整理的生态服务价值与景观格局关系研究[D].北京：中国地质大学，2013.

[16]李晓赛，朱永明，赵丽，等.基于价值系数动态调整的青龙县生态系统服务价值变化研究[J].中国生态农业学报，2015，23（03）：373-381.

[17]魏晓旭，赵军，魏伟，等.基于县域单元的中国生态经济系统协调度及空间演化[J].地理科学进展，2014，33（11）：1535-1545.

[18]高振斌，王小莉，苏婧，等.基于生态系统服务价值评估的东江流域生态补偿研究[J].生态与农村环境学报，2018，34（06）：563-570.

[19]胡赛.基于土地利用变化的生态系统服务价值及生态补偿标准研究[D].北京：中国矿业大学，2020.

（责编：徐世红）