县域生态产品总值的核算与实证

宋昌素，邹梓颖，李 玄，管 旭

（1.中共中央党校（国家行政学院）社会和生态文明教研部，北京 100091；2.湖南师范大学 地理科学学院，长沙 410081；3.山东省生态环境规划研究院a.政策标准研究所；b.大气环境研究所，济南 250101）

0 引言

生态产品是生态系统为人类提供的最终物质和服务产品，是连接人与自然的桥梁和纽带。生态产品总值（GEP）是绿水青山所蕴含的生态产品的价值，能够表征生态系统为人类提供生态产品的能力，能够定量刻画人与自然之间的关系，近年来成为国内外学术研究和政策应用的热点[1—12]。在国际上，联合国统计委员会将GEP纳入其制定的国际统计标准《环境经济核算体系——生态系统核算》，瑞典、伯利兹、哥斯达黎加、哥伦比亚等国家借鉴中国经验开展评估与核算工作。基于已有关于GEP的学术研究和具体实践，2022 年9 月，国家发展改革委和国家统计局出台了《生态产品总值核算技术规范》，形成了一套各方认可的共同话语体系，首次以规范性文件的形式给绿水青山所蕴含的生态产品贴上价值标签。

县域是我国建设人与自然和谐共生的现代化的重要组成部分和基本单元。以县域为单元开展GEP核算可以提升人们对生态产品价值的认识，为将生态效益纳入经济社会发展评价体系提供抓手，推动核算结果应用是践行“绿水青山就是金山银山”理念、促进人与自然和谐共生的重要路径。以往研究中大都是基于商业遥感数据和已有的统计数据在宏观尺度上开展核算，以县域为单位开展研究的案例较少，本文以淄川区为例，使用当地实测数据和土地利用数据开展县域GEP 核算，以期更好地为生态系统管理和政策制定提供理论支撑。

1 GEP核算的指标体系与核算方法

1.1 生态产品清单

根据联合国千年生态系统评估、联合国统计署《环境经济核算体系——中心框架》和《环境经济核算体系——生态系统核算》、生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台[13]以及《生态产品总值核算技术规范》的分类方法，结合淄川区自然禀赋、生态系统特征，确定淄川区生态产品包括物质产品、调节服务和文化服务3 个大类，农业产品、水源涵养等14个小类，具体的目录清单见图1。

图1 生态产品目录清单

1.2 GEP核算方法

1.2.1 生态产品功能量核算方法

生态产品功能量指生态系统在一定时间内提供的各类生态产品的产量。本文通过建立生态生产函数确定本地化技术参数，开展功能量核算。具体核算方法如下：

（1）物质产品。采用统计调查法进行物质产品功能量的统计、核算，公式为。其中，Qmp为物质产品供给量（t/a）；Yimp为第i种物质产品产量（t/a）；i为物质产品类型，i=1，2，…，n；n为物质产品类型数量，无量纲。

（2）水源涵养。通过建立水量平衡方程模型，根据降水输入与暴雨径流和生态系统自身水分消耗量的差值核算生态系统水源涵养量：其中，Qwr为水源涵养量（m3/a）；P为产流降雨量（mm）；Rfi为第i种植被的地表径流量（mm）；ETi为第i种植被的蒸散发量（mm）；Si为第i种植被的面积（km2）；i为植被类型，i=1，2，…，n；n为植被类型数量，无量纲。

（3）土壤保持。基于修正通用土壤流失方程（RUSLE）对生态系统的土壤保持量进行评估，在此基础上评估减少泥沙淤积量和减少面源污染量作为土壤保持产品的功能量：Qsr=R×K×LS×(1 -C×P)，Qsd=Qsr×λ，QrN=Qsr×λ×cN，QrP=Qsr×λ×cP。其中，Qsr为土壤保持量（t/a）；Qsd为减少泥沙淤积量（t/a）；QrN为减少氮面源污染量（t/a）；QrP为减少磷面源污染量（t/a）；R为降雨侵蚀力因子（MJ·mm（/ha·h·a））；K为土壤可蚀性因子（t·h（/MJ·mm））；LS为坡长坡度影响的地形因子，无量纲；C为植被覆盖因子，无量纲；P为工程控制措施因子，无量纲；λ为泥沙转移淤积系数（%）；cN为土壤中氮含量（%）；cP为土壤中磷含量（%）。

（4）洪水调蓄。分别建立植被、湖泊、沼泽、水库洪水调蓄模型评估植被调蓄水量、湖泊可调蓄水量、沼泽滞水量和水库防洪库容，加总得到生态系统的洪水调蓄量：Qfm=Qvfm+Qlfm+Qrfm+Qmfm，Qlfm=e4.924×Al1.128×3.19 ，Qrfm=0.29Ct+4979.5 ，Qmfm=Qsws+Qsr，Qsws=S×h×ρ×(F-E)×10-2/ρw，Qsr=S×H×10-2。其中，Qfm为洪水调蓄量（m3/a）；Qvfm为植被洪水调蓄量（m3/a）；Qlfm为湖泊洪水调蓄量（m3/a）；Qrfm为水库洪水调蓄量（m3/a）；Qmfm为沼泽洪水调蓄量（m3/a）；Pi为暴雨降雨量（mm）；Rfi为第i类植被生态系统的暴雨径流量（mm）；Ai为第i类植被生态系统的面积（km2）；i为第i类植被生态系统类型，i=1，2，…，n，无量纲；n为植被生态系统类型数，无量纲；Al为湖泊面积（km2）；Ct为水库总库容（m3）；Qsws为沼泽土壤蓄水量（m3/a）；Qsr为沼泽地表滞水量（m3/a）；S为沼泽面积（km2）；h为沼泽土壤蓄水深度（m）；ρ为沼泽土壤容重（g/cm3）；F为沼泽土壤饱和含水率（无量纲）；E为沼泽洪水淹没前的自然含水率（无量纲）；ρw为水的密度（g/cm3）；H为沼泽地表滞水高度（m）。

（5）水质净化。建立水体污染物净化模型分别评估水生态系统净化COD、总氮和总磷的量其中，Qjwp为第j类水体污染物的净化量（t/a）；Ai为第i类生态系统面积（km2）；QWij为单位面积i类生态系统对j类水体污染物的净化量（t/km2）；j为水体污染物种类，j=1，2，3；i为生态系统类型，i=1，2，…，I；I为生态系统类型数量，无量纲。

（6）空气净化。建立空气污染物净化模型分别评估植被生态系统净化二氧化硫、氮氧化物和工业粉尘的量：其中，Qjap为第j类空气污染物的净化量（t/a）；Ai为第i类生态系统面积（km2）；QAij为单位面积i类生态系统对j类空气污染物的净化量（t/km2）；j为空气污染物种类，j=1，2，3 ；i为生态系统类型，i=1，2，…，I；I为生态系统类型数量，无量纲。

（7）气候调节。通过分别建立植被生态系统和水生态系统蒸散发模型评估植被蒸腾消耗能量和水面蒸发消耗能量，加总得到生态系统气候调节的功能量：Qcr=×(Dt/365×q/3600/2+Dh/365×y/2)。其中，Qcr为生态系统耗热量（kW·h/a）；Qvcr为植被蒸腾耗热量；Qwcr为水面蒸发耗热量；Ai为第i类生态系统面积（km2），i=1，2，…，n；n为植被生态系统类型数量，无量纲；EiT为第i类生态系统单位面积蒸腾消耗热量（kJ·m-2d-1）；Dt为空调开放天数（天）；r为空调能效比，无量纲；Qwe为水面蒸发量（m3）；Aw为水体面积（km2）；q为挥发潜热（J/g）；Dt为需增湿天数（天）；y为加湿器将1m3水转化为蒸汽的耗电量（kW·h）。

（8）固碳。采用固碳机理模型评估生态系统固碳的功能量：Qcs=Qfcs+Qgcs+Qwcs，Qfcs=Rfcs×Sf×（1+β），。其中，Qcs为生态系统固碳量（t/a）；Qfcs为森林和灌丛固碳量（t/a）；Qgcs为草地固碳量（t/a）；Qwcs为湿地固碳量（t/a）；Rfcs为森林和灌丛土壤固碳速率（t/（ha·a））；Sf为森林和灌丛面积（ha）；β为森林及灌丛土壤固碳系数；Rgcs为草地土壤固碳速率（t/（ha·a））；Sg为草地面积（ha）；Rwcsi为第i类湿地固碳速率（t/ha·a），i=1，2，…，n；Sgi为第i类湿地面积（ha）。

（9）释氧。根据光合作用化学方程式可知，植物每吸收1molCO2，就会释放1molO2，可以据此用释氧机理模型评估生态系统释放氧气的质量：Qop=MO2/MCO2×QtCO2。其中，Qop为生态系统释氧量（t/a）；MO2/MCO2=32/44 为CO2到O2的转化系数；QtCO2为陆地生态系统固碳量（t/a）。

（10）休闲游憩。根据旅行费用法，采用统计调查方法评估游客数量作为休闲游憩的功能量。其中，Qt为游客总人数；Yti为第i个景区的人数；i为旅游区，i=1，2，…，n，无量纲；n为旅游区个数。

1.2.2 生态产品价值量核算方法

在生态产品功能量核算的基础上，进行生态产品价值量核算，先要确定各类生态产品的价格，以功能量和价格相乘得到价值量，对各类生态产品的价值量进行加总得到GEP。

（2）水源涵养。采用影子工程法，以建设相当储水量水利设施成本核算水源涵养价值：Vwr=Qwr×Pr。其中，Vwr为水源涵养价值（CNY/a）；Qwr为生态系统水源涵养量（m3/a）；Pr为水库单位库容造价（CNY/m3）。

（3）土壤保持。土壤保持价值主要包括减少泥沙淤积和减少面源污染两个方面。运用替代成本法核算土壤保持价值，分别用水库清淤工程成本和污染物处理成本核算减少泥沙淤积和减少面源污染的价值：Vsr=Vsd+VrN+VrP，Vsd=Qsd ρ×Csd，VrN=QrN×CtN，VrP=QrP×CtP。其中，Vsr为土壤保持价值（CNY/a）；Vsd为减少泥沙淤积价值（CNY/a）；VrN为减少氮面源污染价值（CNY/a）；VrP为减少磷面源污染的价值（CNY/a）；Qsd为减少泥沙淤积量（t/a）；ρ为土壤容重（t/m3）；Csd为清淤工程成本单价（CNY/m3）；QrN为减少氮面源污染量（t/a）；CtN为氮面源污染治理成本单价（CNY/t）；QrP为减少磷面源污染量（t/a）；CtP为磷面源污染治理成本单价（CNY/t）。

（4）洪水调蓄。采用影子工程法，按照相当储水量水库建设成本，核算洪水调蓄价值：Vfm=Qfm×Pr。其中，Vfm为水源涵养价值（CNY/a）；Qfm为洪水调蓄功能量（m3/a）；Pr为水库单位库容造价（CNY/m3）。

（5）水质净化。采用替代成本法核算水质净化价值量，通过《中华人民共和国环境保护税法》对水污染物的应纳税额评估生态系统水质净化价值：VWP=QCOD×CCOD+QNH-N×CNH-N+QTP×CTP。其中，VWP为水质净化服务价值（CNY/a），QCOD为化学需氧量COD 的净化量（t/a），CCOD为COD的应纳税额（CNY/t），QNH-N为氨氮NH-N的净化量（t/a），CNH-N为氨氮NH-N 的应纳税额（CNY/t），QTP为总磷TP 的净化量（t/a），CTP为总磷TP 的应纳税额（CNY/t）。

（6）空气净化。运用替代成本法核算空气净化的价值量，根据《中华人民共和国环境保护税法》对大气污染物的应纳税额评估生态系统空气净化价值：VAP=QSO2×CSO2+QNOx×CNOx+QPM×CPM。其中，VAP为空气净化服务价值（CNY/a）；QSO2为SO2的净化量（t/a）；CSO2为SO2的应纳税额（CNY/t）；QNOx为NOx的净化量（t/a）；CNOx为NOx的应纳税额（CNY/t）；QPM为粉尘的净化量（t/a）；CPM为粉尘的应纳税额（CNY/t）。

（7）气候调节。使用替代成本法以人工开空调和加湿器调节温度和湿度所需要的耗电量核算生态系统蒸腾调节温度、湿度价值和水面蒸发调节温度、湿度价值，作为气候调节的价值量：Vcr=Qcr×Ce。其中，Vcr为气候调节价值（CNY/a）；Qcr为生态系统耗热量（kW·h/a）；Ce为电价（CNY/kW·h）。

（8）固碳。采用替代成本法，按照造林成本来核算生态系统固碳的价值：Vcs=Qcs×Cc。其中，Vcs为固碳服务的价值量（CNY/a）；Qcs为固碳量（t/a）；Cc为造林成本价格（CNY/t）。

（9）释氧。采用替代市场法，根据医疗制氧价格核算生态系统释放氧气的价值：Vop=Qop×Co。其中，Vop为释氧价值（元/年）；Qop为氧气释放量（t/a）；Co为医疗制氧价格（元/吨）。

（10）休闲游憩。运用旅行费用法核算人们通过休闲旅游活动体验生态系统与自然景观美学价值，并获得知识和精神愉悦的非物质价值：+Cj。其中，Vr为休闲游憩价值（元/年）；Nj为j地到淄川区旅游的总人数（人/年）；j为来淄川区旅游的游客所在区域（区域按距离核算地点的距离画同心圆，如省内、省外等），j=1，2，…，J；TCj为来自j地的游客的平均旅行成本（元/人）；Tj为来自j地的游客用于旅途和在淄川区的平均时间（天/人）；Wj为j地人均工资（元/（人·天））；Cj为来自j地的游客花费的平均直接旅行费用（元/人），包括从j地到淄川区的交通费用、食宿花费和门票费用。

1.2.3 数据来源

本文使用的生态系统类型、面积，植被覆盖度，数字高程模型，数字化土壤图，土壤有机质含量分布，土壤容重，土壤中氮、磷的纯含量，植被指数等数据来源于自然资源部门；蒸散发量，多年平均降雨量、蒸发量，产流降雨量，地表径流量等数据来源于气象部门；二氧化硫、氮氧化物、工业粉尘、COD、氨氮、总磷排放量及其处理成本等数据从生态环境部门获取；水库总库容，农业、工业、生活用水量和水库防洪库容来源于水利部门；农业产品、林业产品、畜牧业产品、渔业产品的产量和产值来源于统计部门；旅游景点名录、人数、收入来源于文旅部门；从发改部门获取制氧成本、造林成本、电价、水库单位库容造价、水库清淤工程费用等价格数据；通过查阅参考文献，获取单位面积林地、灌丛、草地的SO2、NOx、粉尘净化量，单位面积湿地COD、氨氮、总磷净化量以及森林、草地固碳速率数据。

2 淄川区GEP核算

2.1 研究区域概况

淄川区是山东省淄博市下辖区，总面积约960平方公里，是全国面积的万分之一。淄川区的地形是典型低山丘陵区，分为平原、丘陵、山区3 个部分。2020 年，淄川区GDP为677.95亿元。作为省级生态区，淄川区近年来着力打造森林淄川，充分发挥森林“绿肺”和湿地“绿肾”功能。淄川区拥有山东几乎所有类型的生态系统，以森林、城市和农田生态系统为主，面积分别为315.44 平方千米、209.22平方千米和202.45平方千米，分别占淄川区面积的32.86%、21.79%和21.08%；灌丛和草地生态系统面积分别为141.09平方千米和55.37平方千米，占比分别为14.69%和5.77%。这些生态系统生产了农林牧渔产品和气候调节、水源涵养、固碳、释氧、休闲游憩等生态产品，对淄川区经济社会发展发挥了重要的支撑作用。

2.2 淄川区GEP组成

2020年，淄川区GEP为189.44亿元，单位面积GEP为1973.37 万元/平方千米，人均GEP 为2.98 万元/人。其中，调节服务价值最高，为78.71 亿元，占淄川区GEP 的41.55%；其次是文化服务价值，为77.96 亿元，占GEP 的41.15%；物质产品价值为32.78亿元，占GEP的17.30%（见表1）。具体来看，由于淄川区农田生态系统面积占比较大，农业产品是物质产品的主要组成部分，价值为17.44亿元，占物质产品价值的50%以上；其次是畜牧业价值，占物质产品价值的25.66%。调节服务中，气候调节价值最高，占调节服务价值的74.20%，这是因为森林生态系统在气候调节方面发挥了重要作用；其次是水源涵养和土壤保持服务价值。根据旅行费用法，核算得到淄川区2020 年休闲游憩价值为77.96亿元，占GEP总值的41.15%。

表1 2020年淄川区GEP组成

2.3 淄川区GEP相关利益者分析

淄川区生态产品受益者包括当地受益者、区域性受益者和全球尺度的受益者。参照Ouyang等（2020）[14]的研究，对淄川区GEP相关利益者进行分析，可以发现，有31.57亿元生态产品价值受益者为当地居民，占GEP 总值的16.66%；淄川区GEP 的82.03%造福于区域范围内的受益者，价值为155.39 亿元；1.31%的GEP 是提供给全球范围内的受益者。开展GEP 相关利益者分析，可以为淄川区开展横向生态补偿、跨区域生态产品交易等提供依据，拓展“两山”转化路径，推动过去以政府主导的生态补偿付费向生态产品受益者付费转变。

3 淄川区GEP变化及原因分析

3.1 淄川区生态系统格局变化

2000—2020 年，受城市化影响，淄川区城市生态系统扩张显著，面积增加53.04平方千米；得益于生态保护和修复，淄川区森林和灌丛生态系统面积分别增加30.94 平方千米和7.82 平方千米。农田生态系统和草地生态系统面积有所下降，分别减少83.28 平方千米和23.15 平方千米。农田生态面积减少的主要原因是退耕还林工程和城镇化扩张；导致草地生态系统面积减少的原因有两个方面，一方面是城镇化的影响，另一方面是部分草地恢复成为森林、灌丛。

3.2 淄川区GEP变化情况

2000—2020 年，淄川区GEP从2000年的61.00亿元增加到2020 年的189.44 亿元，剔除价格因素，2000—2020年，淄川区GEP 基于2020 年不变价的增幅为114.97%（以下内容中的GEP 变化均为基于2020 年不变价的实际变化）。单位面积GEP 从2000 年的635.44 万元/平方千米增加到2020年的1973.38万元/平方千米。

2000—2020 年，物质产品、调节服务和文化服务价值均呈不同程度的增长。其中，文化服务价值增幅最大，高达1778.14%，物质产品价值增幅为188.59%，调节服务价值增幅相对较小，为8.39%。

（1）物质产品价值变化

2000—2020 年，淄川区农业、林业、畜牧业产品及水资源价值均有所增加，渔业产品价值略有下降。其中，增幅最大的是林业产品价值，达到643.83%；其次是畜牧业产品价值，增幅为307.35%；水资源价值和农业产品价值分别增加230.54%和126.13%。渔业产品价值下降78.99%。

（2）调节服务价值变化

2000—2020 年，淄川区生态系统调节服务8 个指标中，洪水调蓄和空气净化略有下降，其他指标均呈增长趋势，其中固碳、释氧价值增幅最大。具体变化情况如表2所示。

表2 2000—2020年淄川区调节服务价值变化

（3）文化服务价值变化

2000—2020 年，淄川区文化服务价值显著增加，自然景观的休闲游憩价值由2000年的2.62亿元增加到2020年77.96亿元，基于不变价的增幅为1778.14%。

3.3 淄川区GEP变化原因

导致GEP 变化的因素包括生态产品供给变化、价格变化和用途变化三个方面。其中，由于通货膨胀等因素带来的价格变化使淄川区GEP增加了27.13亿元，供给变化和用途变化使GEP增加了101.31亿元。

供给变化主要受到生态系统面积和质量的影响，近年来淄川区通过开展“森林淄川”计划实施了一系列生态保护和修复工程，在增加森林、灌丛等生态系统面积，提高生态系统质量等方面发挥了积极作用。综合来看，淄川区生态系统面积和质量变化提升了生态产品的供给能力，主要表现在水源涵养、土壤保持、固碳、释氧、水质净化、气候调节等生态产品价值增加。另外，2000—2020年淄川区洪水调蓄价值和空气净化价值有所下降，导致洪水调蓄量下降的主要原因是水库的调蓄能力下降。空气净化方面，淄川区氮氧化物和粉尘排放量超过空气质量标准限值，采用生态系统自净能力估算功能量，随着2000—2020年森林、灌丛等生态系统面积的增加，生态系统净化氮氧化物和粉尘的总量增加，但是二氧化硫排放量从超过空气质量标准限值降低到标准范围以内，生态系统需要净化的二氧化硫下降。

用途变化主要表现为对生态产品的开发利用和提质增收。物质产品方面，淄川区改变农作物种植结构，不断提升农产品品质，通过种植高附加值作物、打造“淄川富硒”品牌使农产品提质增效，使得2000—2020年物质产品单价提升，价值有所增加。2000—2020年，淄川区通过生态保护和修复、加强景点建设等一系列措施，成功创建为全省首批全域旅游示范区，蝉联文化强省建设先进区称号，文化旅游服务发展迅速，旅游人数不断增加，旅游收入大幅提升，使得文化服务价值显著增加。

4 结论

本文梳理了GEP 核算理论与发展历程，分析了开展县域GEP 核算的重要性。以山东省淄博市淄川区为例，构建了淄川区GEP核算指标体系、技术方法，评估了淄川区生态产品功能量，核算了淄川区生态产品价值量，加总得到淄川区GEP，并对淄川区GEP组成结构、相关利益者、2000—2020 年的变化情况及变化原因进行了分析。研究结果表明，2000—2020年，淄川区自然生态系统提供生态产品的能力有所提升，GEP和GDP均呈增长态势，以生态高水平保护支撑了经济高质量发展。但是，淄川区生态系统以人工林为主，质量较差，导致生态产品尤其是调节服务供给能力较差、人均生态产品享有量较低。未来淄川区应加强生态产品调查、监测和核算，持续提升物质产品和文化服务质量和供给水平，提升调节服务供给能力和市场交易水平。具体建议如下：

（1）淄川区应围绕改善生态环境质量，提升调节服务供给能力，深入打好污染防治攻坚战，提升空气、水和土壤环境质量，严守生态保护红线，统筹推进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，在增加生态系统面积的基础上，提升生态系统多样性、稳定性、持续性，提高生态产品供给能力。

（2）根据《关于建立健全生态产品价值实现机制的意见》，县域应该夯实GEP 核算基础，建立符合当地实际情况的生态产品评估与核算流程、指标体系和技术规范，建立GEP 定期核算与发布机制，每三年评估一次生态资产状况、生态产品的供给量和生产潜力。

（3）建立基于GEP 的政策应用机制。基于GEP 核算结果，各部门应通过探索GEP“进规划、进决策、进考核、进监测”，推进国土空间格局优化，建立生态产品市场交易机制、横向纵向生态补偿机制、生态保护成效评估机制、生态产品总值考核机制。

（4）探索生态产品价值实现路径。编制县域生态产品价值实现方案，根据GEP核算过程与结果，探索生态产品使用者付费机制。延伸农林产业价值链，构建统一的生态物质产品标准及认证、标识体系，做大、做强、做优区域品牌。完善上下游生态补偿和协作发展机制，探索碳市场交易、水权交易等生态产品付费机制。打造高水平有特色生态文化创意产品，创建区域生态旅游品牌，推进“生态+”产业融合发展。