水生态产品价值核算——兼论青海三江源生态环境保护对水生态产品价值的影响

蒋 凡

(1.广西生态工程职业技术学院,广西 柳州 545004；2.北京林业大学 经济管理学院,北京 100083)

水生态产品是人类劳动通过保护或修复供水相关生态系统，使供水相关生态系统能够维持正常的生态功能，最终通过供水相关生态系统提供给人类社会使用和消费的无污染的水源[1]。当前经济环境下，水生态产品既是人类生存与国民经济发展中所必不可少的、且不可替代的基础性和战略性资源，也是人类生产生活所必需的生产资料和生活资料[2，3]。

青海三江源是世界上海拔最高、面积最大、分布最集中的高原湿地[4]，是我国最大的水源涵养功能区，是长江、黄河、澜沧江等沿江流域淡水资源最重要补给区[5]，被称为“中华水塔”。随着沿江流域人口的不断增长以及经济、社会和城市化的快速发展对水生态产品的需求不断增加，以及沿江流域生态环境遭受严重破坏导致水量减少、水质下降和水环境恶化继而引起的流域水生态产品供给减少，使得三江流域内水生态产品的稀缺性不断增强，三江源水生态产品的价值逐渐被显现[6]。

国务院于2005年初批准了《青海三江源自然保护区生态保护和建设总体规划》(即青海三江源生态保护和建设一期工程项目)，主要目的是保护三江源水生态系统，提高三江源的水源涵养能力，维护“中华水塔”地位。本研究将以青海三江源为例开展水生态产品价值核算，并以此评价青海三江源生态环境保护对水生态产品价值的影响。

一、研究时间范围

青海三江源生态保护和建设一期工程项目规划时间是2005年到2010年，然而青海三江源生态保护和建设一期工程项目到2016年9月才通过相关部门验收。此外，2011年国务院批准了《青海三江源生态保护和建设二期工程规划》，该工程项目规划时间是从2013年到2020年。因此，本研究认为青海三江源生态保护和建设一期工程项目实施的时间主要发生在2006年至2012年，即本研究的生态环境保护期间。为便于分析青海三江源生态环境保护对水生态产品价值变化的影响，本研究同时核算了青海三江源生态环境保护前三年(2003-2005年)的水生态产品价值。

二、青海三江源水生态产品价值核算框架

本研究参考黄如良博士的生态产品价值单项指标核算框架[7]，将青海三江源水生态产品价值分为使用价值和非使用价值，并分别核算。

(一)青海三江源水生态产品使用价值核算

水生态产品的使用价值是指水生态产品维持人们生产与生活需求所表现出来的效用[8]，主要包括工业用水、农业用水、生活用水、水力发电、水力航运、渔业等。目前我国的水生态产品市场还是准市场，水生态产品还不是市场化的商品，难以客观地、真实地体现出水生态产品的效用。此外，多用途性是水生态产品的基本特征，在各用水部门中，水生态产品对使用者的效用是不同的，导致水生态产品的使用价值在不同需求者之间具有较大差异性。因此，要客观评价水生态产品的使用价值需要找到具有某种市场价格的替代物，来对准市场化的水生态产品间接衡量[7]。影子价格是指当有限资源在合理利用情况下，单位资源使用量对社会经济发展的边际产出价值，是以边际生产力为基础的[9]。因此，在非市场化体系中，水生态产品使用价值可通过水生态产品的单位边际利用价值(即边际增加1单位水生态产品利用所导致的GDP产出增加量)作为单位水生态产品一切用水(直接用水和间接用水)产生的经济效用[9]，即水生态产品的使用价值可由水生态产品边际效用决定[1]。

(二)青海三江源水生态产品非使用价值核算

非使用价值指尚未进入流通领域，既不能通过直接利用，又不能通过间接利用等方式表现出来的价值，故难以采用边际利用价值来衡量[10]。非使用价值主要包括选择价值、遗产价值和存在价值，其中选择价值是指目前未被直接和间接利用，但将来可能直接与间接利用的价值；遗产价值是指当代人为了把现有的资源及其相应的功能保留给后代使用而愿意为之支付的费用[7]；存在价值是资源持续存在所产生的既不能通过直接利用又不能通过间接利用等方式表现出来的价值。水生态产品所具有的流动性特征导致水生态产品的选择价值和遗产价值难以衡量。因此本研究中青海三江源水生态产品非使用价值主要涉及存在价值。基于数据的可获得性，本研究中水生态产品的存在价值主要包括气候调节价值和维持生物多样性等生态功能价值以及科研教育价值[8]。

三、青海三江源水生态产品价值核算方法

(一)青海三江源水生态产品使用价值核算方法

生产函数法是从总量经济学的角度来分析问题，它表示为一定社会经济状况下，某个生产系统的最大产出与生产要素投入之间的关系[11]。生产函数法往往具有较高的概括性和系统性，因此，本研究将从生产力的角度构建包含固定资产投资、劳动力、水生态产品使用量等3种投入品在内的加入时间趋势(t)的超越对数生产函数[12]，即产出变量设定为GDP(Y)，投入变量设定为资本(K)、就业人数(L)和水生态产品使用量(W)，并利用该生产函数估计三江源各源区水生态产品的边际利用价值，再根据水生态产品使用量进一步计算出青海三江源水生态产品的使用价值。

函数具体形式为：

(1)

式中β0-β14均为模型待估参数；ε为残差项，并服从独立正态分布。

边际单位水生态产品利用价值计算公式为：

(2)

假设青海三江源水生态产品边际利用价值为P单，水生态产品使用的水量为Q水，青海三江源水生态产品使用价值为：

V1=Q水*P单

(3)

(二)青海三江源水生态产品非使用价值核算方法

1.青海三江源水生态产品气候调节价值核算方法

水面较陆地具有较大的比热容量，能够不断地与大气在热量和水分方面进行交换，因此，水体可通过蒸发耗热的方式来降低空气温度，与此同时也能增加大气湿度，这对调节或稳定区域气候具有显著的作用[13]。因此，三江源水生态产品气候调节价值主要从两方面改善人类生存环境的舒适度来体现：一是水生态产品蒸发调节空气湿度，二是水生态产品蒸发吸收热量降低温度[14]。一般采用水生态产品降温增湿消耗能量所产生的成本，来替代水生态产品的气候调节价值[15]。水生态产品蒸发降低气温的价值，采用减少空调制冷消耗来核算；水生态产品蒸发增加大气湿度的价值，采用减少加湿器使用消耗来核算[13]。由于水生态产品蒸发增加大气湿度的过程中会同时降低气温，加上青海三江源日最高气温超过30℃的天数较少，当地人民较少使用空调来制冷。因此，三江源水生态产品气候调节的价值，本研究只核算水蒸发增加空气湿度的价值。

本研究采用高桥浩一郎蒸发公式核算青海三江源水生态产品月蒸发量：

(4)

式中：T为青海三江源各气象站所测的月平均温度(℃)；R为青海三江源各气象站所测的月降水量(mm)；E是青海三江源各气象站月蒸发量(mm)。

本研究采用青海三江源19个国家气象站的数据计算月蒸发量，再计算出这19个国家气象站的年蒸发量，进一步计算出19个国家气象站的年蒸发量均值，即为青海三江源单位面积水生态产品平均蒸发量(E年均)。现在市场上常使用的家用加湿器的功率约为32W，将1立方米常温水生态产品转化为蒸汽平均耗电量约为125kWh[16]。自2002年04月19日起执行的《青海省发展计划委员会关于加强电价管理有关问题的通知》(青计价格[2002]429号)规定青海省电锅炉用电价格为0.272元/kW·h。自2012年7月1日起执行的《青海省发展和改革委员会关于试行居民阶梯电价的通知》(青发改价格[2012]852号)，第一档电量电价为每度0.3771元。为便于核算，本研究期间统一按照0.272元/kW·h计算。

青海三江源水生态产品蒸发增加空气湿度的价值为：

V2=E平均×C×A×P

(5)

V2为青海三江源水生态产品蒸发增加空气湿度的价值；C为单位体积水量(1m3)转化为蒸汽所耗的电量；A为青海三江源国土面积(m2)；P为当地电价(元/kW·h)。

2.青海三江源水生态产品生物多样性维持价值核算方法

生物多样性维持是指水生态产品为多种水生生物提供了种群生存的空间。青海三江源水体中的生物多样性丰富，本研究仅对青海三江源水生态产品所维持的国家I级、国家Ⅱ级等具有重要的经济价值和科研价值的水生生物进行核算。按照我国法律规定，国家I级和Ⅱ级保护水生生物不允许市场交易，没有实际成交价格，不能采用直接市场价格法来进行核算。本研究对青海三江源区域内的川陕哲罗鲑、水獭、大鲵等三种国家级水生保护动物，其生物多样性维持价值参照这三种国家重点保护水生野生动物的资源保护费的6倍来计算[17]。

《国家计委、财政部关于水生野生动物资源保护费收费标准及其有关事项的通知》(计价格〔2000〕393号)中规定，川陕哲罗鲑的资源保护费收费标准为每只亲体1000元；水獭的资源保护费收费标准为每只亲体3000元；大鲵的资源保护费收费标准为每只亲体1000元。本研究参照《国家计委、财政部关于水生野生动物资源保护费收费标准及其有关事项的通知》(计价格〔2000〕393号)公布当年(2000年)水生野生动物资源保护费收费标准作为基准，以青海省国民生产总值增长率(按可比价格计算)计算青海省2003—2012年水生野生动物资源保护费。

青海省渔业环境监测站青海省高原水生生物及生态环境重点实验室的简生龙于2013年在《玛可河珍稀水生生物资源现状及保护对策》一文中描述“自1998年起，四川、陕西的绝大部分地区已多年不见川陕哲罗鲑的活动踪迹，目前仅分布于玛可河流域；根据相关机构多年调查监测，2013年预计川陕哲罗鲑的数量已不足1000尾”[18]。作为青海三江源国家级自然保护区保护分区之一的玛可河，发源于三江源区域内的果洛州久治县哇尔依乡，并经白玉乡流入班玛县境内，再流入四川省境内。因此，本研究以2000年三江源川陕哲罗鲑亲体数量为1000尾为计算基础，且2000年以来青海三江源川陕哲罗鲑亲体数量一直维持在1000尾。

《中国水獭调查和保护报告2019》报告显示，欧亚水獭目前在三江源地区主要分布在果洛和玉树两个自治州，其中获得的有效的监测数据在玉树州最多。2017年到2019年，相关科研工作人员在玉树州周边的巴塘和扎曲两条河流累计徒步行走样线大约400公里，共记录到了欧亚水獭排便位点大约有400处，粪便数量超过了3000处；此外，在欧亚水獭有活动痕迹的区域，科研工作人员布设红外相机累计21台次，在大约1300个相机工作日内累计拍摄到欧亚水獭达数千次[19]。因此，本研究以2017年三江源水獭亲体存在数量有1000只作为基础，且2003—2016年青海三江源水獭亲体存在数量一直维持在1000只。

大鲵主要分布在黄河、长江以及珠江流域的中上游区域和支流的山溪河谷之间，最北到达山西，最南到达广西，向东临近我国东海，向西达到青海湖湖区[20]。文立华在《中国大鲵自然资源现状及管理对策》一文中估算2013年山西垣曲县大鲵资源量约为500尾，2013年我国大鲵资源总量为5万尾[21]。同一经度上，距离三江源较近的秦州大鲵自然保护区，该保护区管理局联合长江水产研究所，于2012年8月对该区域的大鲵种群数量进行调查估算，得出该区域的野生大鲵种群数量约为300～500尾[22]；而三江源区域内未建有大鲵自然保护区。经咨询青海三江源相关部门，本研究以2012年有200尾作为三江源大鲵亲体存在数量，且2003—2016年青海三江源大鲵亲体一直数量维持在200尾。

青海三江源水生态产品生物多样性维持价值为：

V3=6×Q川陕哲罗鲑×P川陕哲罗鲑+6×Q水獭×P水獭+6×Q大鲵×P大鲵

(6)

V3为青海三江源水生态产品生物多样性维持价值(元)；Q川陕哲罗鲑为川陕哲罗鲑存在数量(尾)；P川陕哲罗鲑为单尾川陕哲罗鲑资源保护费(元)；Q水獭为水獭存在数量(只)；P水獭为单只水獭资源保护费(元)；Q大鲵为大鲵存在数量(尾)；P大鲵为单尾大鲵资源保护费(元)。

3.青海三江源水生态产品科研教育价值核算方法

水生态产品科研教育价值主要包含水生态产品相关的科学研究和科普教学等。科学研究对相关领域的科学技术应用具有推动作用，并能有效地指导该领域未来科学技术的发展，是先进生产力的集中体现。此外，水生态产品还能为大中小学生和社会公众提供科普教育和教学实习。水生态产品的科学研究价值和教学实习价值具有较强公益性质，一般难以进入流通领域核算其价值[23]。因此，应将水生态产品的科学研究价值和教学实习价值列为存在价值。基于数据的可获得性，本研究仅计算水生态产品的科学研究价值，并根据每年发表的相关论文的总投入进行核算。

青海三江源水生态产品科研教育价值根据每年发表的科研论文总投入进行计算。在计算单篇论文发表投入的科研经费时，本研究根据全国R&D经费支出与发表科技论文数量的比值计算。年度科研论文发表量，本研究在中国知网数据库以“三江源”和“水”等相关主题词，检索2003—2012年各年发表论文数量。

水生态产品科研教育价值的计算公式为：

V4=Q论文×P论文

(7)

公式(7)中，V4为青海三江源水生态产品科研教育价值(元)；Q论文为年度相关科研论文发表量(篇)；P论文为单篇科研论文产出投入金额(元/篇)。

(三)青海三江源水生态产品价值核算方法

青海三江源水生态产品价值由青海三江源水生态产品的使用价值(V1)，以及气候调节价值(V2)、生物多样性维持价值(V3)、科研教育价值(V4)等非使用价值共同构成，其计算公式为：

V0=V1+V2+V3+V4

(8)

四、数据来源

本研究所涉及的青海三江源各源区2003-2012年GDP产出(按现价计算)、全社会固定资产投资(按现价计算)、劳动力投入等数据来自青海省统计年鉴；青海三江源各源区2003—2012年水生态产品使用量等数据均来自青海省水资源公报；青海三江源各气象站的月平均气温和月平均降水量来自于国家气象科学数据中心(http：//data.cma.cn/)，缺失的数据采用历年相应月份数据的平均值补充。

五、核算结果与分析

(一)青海三江源水生态产品使用价值

参照模型(1)用Frontier4.1进行回归，回归的结果利用模型(2)计算得到青海三江源2003—2012年水生态产品的边际利用价值，再利用公式(3)计算得到青海三江源水生态产品使用价值。核算结果显示青海三江源水生态产品使用价值，生态环境保护期间比保护前增长了223.90%，具体见表1：

(二)青海三江源水生态产品非使用价值

1.青海三江源水生态产品气候调节价值

参照模型(4)计算得到2003—2012年青海三江源单位面积水生态产品平均蒸发量，再利用公式(5)计算得到2003—2012年青海三江源气候调节价值。核算结果显示2003—2012年青海三江源水生态产品气候调节价值最大值为32495.2280亿元，最小值为29505.7100亿元；青海三江源水生态产品气候调节价值，生态环境保护期间比保护前增长了1.84%，具体见表1：

2.青海三江源水生态产品生物多样性维持价值

参照《国家计委、财政部关于水生野生动物资源保护费收费标准及其有关事项的通知》(计价格〔2000〕393号)公布当年(2000年)水生野生动物资源保护费收费标准作为基准，以青海省国民生产总值增长率(按可比价格计算)计算得到青海省2003—2012年水生野生动物资源保护费收费标准；再参照公式(6)核算得到青海三江源水生野生动物种群维护费，核算结果显示青海三江源水生态产品生物多样性维持价值，生态环境保护期间比保护前增长了84.02%，具体见表1：

3.青海三江源水生态产品科研教育价值

在中国知网数据库检索2003—2012年各年相关论文发表数量，再参照公式(7)核算青海三江源水生态产品科研教育价值，核算结果显示青海三江源水生态产品科研教育价值，生态环境保护期间比保护前增长了333.03%，具体见表1：

(三)青海三江源水生态产品总价值

参照公式(8)核算青海三江源水生态产品总价值，具体见表1。青海三江源水生态产品价值具有如下特点：一是青海三江源水生态产品总价值在生态环境保护期间比保护前增长了1.90%，增加了585.0091亿元，远高于该区域内的国民生产总值，也充分体现了青海三江源生态环境保护对水生态产品价值提升的重要性；二是青海三江源水生态产品非使用价值占总价值比例较高。生态环境保护期间以及保护前，水生态产品的非使用价值远大于水生态产品的使用价值，占总价值比例均超过了99.8390%；三是青海三江源水生态产品非使用价值中的气候调节价值占非使用价值比例较高。生态环境保护期间以及保护前，非使用价值中的气候调节价值占非使用价值比例均超过了99.9963%。

表1 青海三江源水生态产品总价值

六、讨论

本研究结果充分体现了保护生态环境就是保护生产力，改善生态环境就是发展生产力[24]。青海三江源生态环境保护工程的实施，使得该期间青海三江源水生态产品总价值的增长值远大于青海三江源生态环境保护工程的总投资。因此，青海三江源生态环境保护对本区域水生态产品价值增长产生了积极的效果，有利于增强保护青海三江源生态环境的动力。

本研究核算青海三江源水生态产品生物多样性维持价值时，仅考虑了国家级水生保护动物价值，对其他水生动物的价值研究较少；而核算青海三江源水生态产品科研教育价值时，仅考虑了科研论文价值，而未考虑科普教育价值等其他方面的价值。由于青海三江源水生态产品生物多样性维持价值和科研教育价值的核算所需的相关数据，不仅量大类别多而且还涉及多个相关管理部门，因此难以获得全面的数据[25]。因此，本研究中核算的青海三江源水生态产品生物多样性维持价值和科研教育价值将略低于实际值。

七、研究结论

研究采用单项指标核算框架核算了青海三江源2003-2012年水生态产品的价值，并根据核算结果探讨了青海三江源生态环境保护对水生态产品价值的影响。研究结果显示：首先，青海三江源水生态产品总价值在生态环境保护期间比保护前增长了1.90%；其次，水生态产品的使用价值生态环境保护期间比保护前增长了223.90%；再次，非使用价值中的气候调节价值、生物多样性维持价值和科研教育价值在生态环境保护期间比保护前分别增长了1.84%、84.02%和333.03%。本研究结果充分体现了保护生态环境就是保护生产力，改善生态环境就是发展生产力。