大汶河流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估研究

□范芳玉 葛顏祥 郭志建

大汶河流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估研究

□范芳玉 葛顏祥 郭志建

流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)是生態(tài)補(bǔ)償研究的核心問題之一，以此為基礎(chǔ)確定的生態(tài)服務(wù)價(jià)值則是確定生態(tài)補(bǔ)償額度的關(guān)鍵依據(jù)。本文運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)和資源經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)理論，以大汶河為例，將其流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值分為直接市場價(jià)值、間接市場價(jià)值，并結(jié)合市場價(jià)值法、替代價(jià)格法、重置成本法等流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估方法和指標(biāo)，通過對大汶河的生態(tài)服務(wù)價(jià)值的測算，得出其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值約為101.9億元，其中直接服務(wù)功能價(jià)值約為25.44億元，間接服務(wù)功能價(jià)值約為76.49億元。這一結(jié)論為以后大汶河流域生態(tài)補(bǔ)償活動(dòng)的開展提供了理論依據(jù)。

大汶河流域;生態(tài)服務(wù);價(jià)值評估

一、引言

水資源是人類社會(huì)賴以生存、發(fā)展不可替代的自然資源，也是戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源。水資源對社會(huì)產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也產(chǎn)生巨大生態(tài)效益。然而，隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，水源地面臨“水源不足、水源污染”的問題。一方面，由于水資源的稀缺性和不可替代性，水資源供求矛盾日益突出;另一方面，由于保護(hù)和治理不當(dāng)，水資源污染日趨嚴(yán)重。據(jù)2007年中國環(huán)境科學(xué)研究院水環(huán)境所的研究，湖南和安徽省的河流最為堪憂（河流型水源地達(dá)標(biāo)率分別為71.40%和3.07%），安徽和江蘇省的湖庫水源水質(zhì)最差（湖庫型水源地達(dá)標(biāo)率分別是60.28%和46.7%），地下水水源最差的是山西省（地下水水源達(dá)標(biāo)率為54.16%）。

面對日益嚴(yán)重的水源地污染問題，傳統(tǒng)的末端治理方式如今已不能有效解決問題。在此背景下，流域生態(tài)補(bǔ)償應(yīng)運(yùn)而生，即通過對損害（或保護(hù)）資源環(huán)境的行為進(jìn)行收費(fèi)（或補(bǔ)償），提高行為成本（或收益），從而激勵(lì)損害（或保護(hù)）行為主體的減少（或增加）因其行為帶來的外部性不經(jīng)濟(jì)性（或外部經(jīng)濟(jì)性），達(dá)到保護(hù)資源的目的［1］。在我國，生態(tài)補(bǔ)償已應(yīng)用于林業(yè)和礦業(yè)部門（森林生態(tài)效益補(bǔ)償和礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)），并取得了成效，但對于水源地的生態(tài)補(bǔ)償研究正處于探索階段。如何科學(xué)評估水源地生態(tài)價(jià)值，成為開展水源地生態(tài)補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)和核心。本文結(jié)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)和資源經(jīng)濟(jì)學(xué)的相關(guān)理論，以大汶河為例，比較利用國內(nèi)外生態(tài)價(jià)值評估方法，對大汶河流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行評估，為流域的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的制定提供借鑒。

二、流域生態(tài)服務(wù)內(nèi)涵及分類

（一）生態(tài)服務(wù)內(nèi)涵

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用［2］，它不僅為人類提供了物質(zhì)商品（如食品、草料、木材纖維、燃料、醫(yī)藥資源及其它工業(yè)原料等），同時(shí)還創(chuàng)造與維持了地球生態(tài)支持系統(tǒng)，形成了人類生存所必需的環(huán)境條件，提供了諸如氣候調(diào)節(jié)、養(yǎng)分循環(huán)、廢物處理和美學(xué)文化方面等的功能。正是這些不同的生態(tài)系統(tǒng)功能類型構(gòu)成了生態(tài)價(jià)值研究的各個(gè)組成要素，也為研究生態(tài)價(jià)值評估指標(biāo)及核算體系的建立打下了理論基礎(chǔ)。

（二）水源地生態(tài)服務(wù)價(jià)值分類

目前對于生態(tài)系統(tǒng)具有服務(wù)功能的觀點(diǎn)已經(jīng)被廣泛接受和認(rèn)同，但是對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值如何評估還存在很大的爭議。生態(tài)系統(tǒng)的多功能性導(dǎo)致了其服務(wù)功能的多價(jià)值性。其中公認(rèn)的最為全面的是Cosranza等人對全球主要的16類生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行的分析，提出了大氣調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、干擾調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、供水、侵蝕與沉積物滯留控制、養(yǎng)分循環(huán)、廢物處理、授粉、生物控制、避難所、食品生產(chǎn)、原材料、基因資源、娛樂和文化等17項(xiàng)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能［3］。我國學(xué)術(shù)界也對濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了研究，將濕地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值分為三大類：資源價(jià)值（生態(tài)系統(tǒng)中的條件或產(chǎn)品）、環(huán)境價(jià)值（生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供的過程）和人文價(jià)值（與社會(huì)文化有關(guān)的服務(wù)）［4］，提出了提供產(chǎn)品功能、調(diào)節(jié)功能、文化功能和生命支持功能等四大類生態(tài)服務(wù)功能［5］。

結(jié)合大汶河流域?qū)嶋H情況，根據(jù)其提供生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成類型，本文對大汶河生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行如下分類（圖1）：（1）直接利用價(jià)值。主要指流域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的物質(zhì)產(chǎn)品的價(jià)值，它包括供水、供電、供砂、提供木材以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等功能所產(chǎn)生的直接價(jià)值;（2）間接利用價(jià)值。主要指流域生態(tài)系統(tǒng)提供的非物質(zhì)化的服務(wù)功能價(jià)值，它包括氣候調(diào)節(jié)、調(diào)蓄洪水、降解污染物、生物棲息地、旅游休閑等功能產(chǎn)生的間接利用價(jià)值。

圖1 流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成

三、流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估方法

生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算是進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了大量的探索性研究，如Costanza等得出地球生物圈的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)平均價(jià)值為33萬億美元/公畝［3］，吳玲玲等得出長江口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值為40億元/公頃［6］。但是由于工作的復(fù)雜性，生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估至今仍沒有形成完整的理論體系。本文根據(jù)大汶河流域?qū)嶋H情況，對幾種常用的生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算方法進(jìn)行比較和應(yīng)用。

（一）市場價(jià)值法

市場價(jià)值法是根據(jù)市場價(jià)格對研究對象的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行評價(jià)的方法，主要用于生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)的物質(zhì)產(chǎn)品的評價(jià)，本文中估算供水、供水、供電、供砂、提供木材等功能價(jià)值的估算都是運(yùn)用此種方法。其公式為：

其中，V為物質(zhì)產(chǎn)品價(jià)值，Yi為第i類物質(zhì)的產(chǎn)量，Pi為第i類物質(zhì)的市場價(jià)格。

市場價(jià)值法是一種最簡單直接的估算方法，主要針對存在市場價(jià)格的物質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)行估算，反映生態(tài)系統(tǒng)及其產(chǎn)品的直接經(jīng)濟(jì)效益。因此，一般利用這種方法僅對生態(tài)服務(wù)功能中直接利用價(jià)值進(jìn)行估算。

（二）替代價(jià)格法

替代價(jià)格法是指用資源替代物的市場價(jià)格來衡量沒有市場價(jià)格的資源價(jià)值的方法，本文中估算大汶河流域的調(diào)節(jié)空氣價(jià)值就采用了此種方法。其理論基礎(chǔ)是效用價(jià)值論，即商品的價(jià)值在于提供邊際效用，具有相同邊際效用的商品價(jià)值應(yīng)該相同。替代價(jià)格法的關(guān)鍵是確定待評估物品的合理替代物。雖然替代價(jià)格并不能真正代表真實(shí)物品的價(jià)格，但是由于其為評估生態(tài)系統(tǒng)間接使用價(jià)值提供了途徑，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定量評估。

（三）重置成本法

重置成本法即用重新構(gòu)建與被估算資源相同或類似的全新資源所需要的全部費(fèi)用（重置成本）來評估資源價(jià)值的方法，本文估算調(diào)蓄洪水功能的價(jià)值即采用了這種方法。利用重置成本法，可以將本身難以用貨幣表示的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值用其重置成本來計(jì)量，借助于重建能夠提供相似功能的工程費(fèi)用來評估該服務(wù)功能的價(jià)值。重置成本法在生態(tài)服務(wù)功能中的應(yīng)用也較為廣泛。

（四）意愿調(diào)查評估法

意愿調(diào)查評估法是指通過調(diào)查者設(shè)計(jì)問題和問卷向被調(diào)查者提問調(diào)查，利用所得結(jié)果推導(dǎo)出人們對環(huán)境資源的假想變化的估價(jià)值，運(yùn)用對環(huán)境改善的支付意愿和對環(huán)境破壞的受償意愿來對環(huán)境價(jià)值進(jìn)行評估。當(dāng)缺乏市場數(shù)據(jù)時(shí)，通過意愿調(diào)查，可以推導(dǎo)出人們對環(huán)境資源的支付愿望，間接地賦予環(huán)境資源以價(jià)值。

四、大汶河流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估

大汶河又名汶水，主流起源于淄博市沂源縣松固山南麓的沙崖子村，匯集泰山山脈以南、蒙山山脈以北諸水，由東向西流經(jīng)萊蕪、泰安的8個(gè)縣（市、區(qū)），在東平縣馬口入東平湖，再由東平湖清河門出湖閘入黃河，是山東省名川之一，也是黃河下游的最大支流。對大汶河流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估可以從直接利用價(jià)值和間接利用價(jià)值兩個(gè)方面進(jìn)行。

（一）直接利用價(jià)值

流域生態(tài)服務(wù)的直接利用價(jià)值即其提供物質(zhì)產(chǎn)品功能價(jià)值，下面利用市場價(jià)值發(fā)對其供水、供電，供砂、提供木材、水產(chǎn)養(yǎng)殖等功能價(jià)值進(jìn)行估算。

1.供水功能價(jià)值

大汶河流域內(nèi)水資源包括地上水、地下水兩大部分。地表水主要是上游贏汶河、牟汶河、柴汶河的多年徑流量和流域內(nèi)各類水工程蓄（攔）量，地下水則主要被地下含水巖組埋藏。據(jù)大汶河第四次流域調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全流域地表水提引水量約8.22億方/年，地下水年凈開采量達(dá)9.47億方。其中工業(yè)開采占23%，城鎮(zhèn)和農(nóng)村人畜用水占7.2%，農(nóng)業(yè)開采62%，其他開采量占7.8%。根據(jù)市場價(jià)格法，利用泰安市近年來居民、工業(yè)和商業(yè)用水價(jià)格（不含污水處理費(fèi)）、農(nóng)業(yè)用水價(jià)格，可計(jì)算出大汶河流域供水功能總價(jià)值約為23.34億元。

2.供電功能價(jià)值

大汶河主河道現(xiàn)有正常運(yùn)行的引河水力發(fā)電站共有二處，一是大汶口水電站，擁有發(fā)電機(jī)組4套，總裝機(jī)容量685千瓦，水電站正常年份發(fā)電量100多萬度。二是寧陽縣茶棚水力發(fā)電站，設(shè)計(jì)裝機(jī)總量為350千瓦，配置175千瓦發(fā)電機(jī)組2臺(tái)，多年平均發(fā)電量為40萬度。由于全河梯級(jí)攔蓄工程建設(shè)進(jìn)程較慢，加之較為保守的開發(fā)設(shè)計(jì)理念，使全河水電開發(fā)也較為滯后。根據(jù)泰安市近年來居民、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)平均電價(jià)0.58元/度，可計(jì)算出大汶河流域供電功能價(jià)值為81.2萬元，相比國內(nèi)其他流域來講此項(xiàng)功能價(jià)值較小。

3.供砂功能價(jià)值

大汶河砂質(zhì)良好，運(yùn)輸方便，加之省內(nèi)其他河道河砂漸已枯竭，使大汶河河砂在周邊地市及臨近省份聲譽(yù)很高，成為當(dāng)?shù)亟ㄖ蒙爸饕?yīng)來源。如今，大汶河河砂賣方市場現(xiàn)已形成，河砂也已成為流域一大資源優(yōu)勢，極具開發(fā)前景。據(jù)大汶河流域調(diào)查統(tǒng)計(jì)，大汶河每年出砂量約1600萬立方米，按照24元/立方米價(jià)格計(jì)算，每年可收取河道采砂管理費(fèi)、資源稅、增值稅、城建稅等1億元左右。兩項(xiàng)收入可達(dá)4.84億元。

4.提供木材功能價(jià)值

為加強(qiáng)河道的林木管理，大汶河流域成立了專管機(jī)構(gòu)，采取專管與群管相結(jié)合的管理思路，護(hù)堤林木由國家投苗，沿河村集體按照河道管理部門的規(guī)定在河道堤防及護(hù)堤地栽植，并負(fù)責(zé)組織群管人員完成日常管理任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全河林木面積88647畝，常年林木株數(shù)320萬株。根據(jù)一畝森林850元的年平均收益計(jì)算，大汶河流域提供木材功能的價(jià)值約為7535萬元。

5.水產(chǎn)養(yǎng)殖價(jià)值

上世紀(jì)90年代前，大汶河河道水質(zhì)良好，野生水生物種類繁多，數(shù)量眾多，但由于河槽和河灘皆為砂質(zhì)，水流自然更替速度較慢，水產(chǎn)養(yǎng)殖條件較差，基本沒有較大規(guī)模的水產(chǎn)養(yǎng)殖活動(dòng)，僅在上游無堤防河段和王家院林區(qū)建有部分魚池，規(guī)模較小，效益較差，漸已荒廢。90年代后，由于河道水質(zhì)的持續(xù)惡化，加之采砂造成河槽的明顯下切，全河基本沒有符合建設(shè)水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施的河段，幾處攔河壩蓄水區(qū)水質(zhì)較差，水深變化較大，全河水產(chǎn)養(yǎng)殖開發(fā)利用的條件尚不成熟。故大汶河流域水產(chǎn)養(yǎng)殖價(jià)值暫時(shí)不予計(jì)算。

（二）間接利用價(jià)值

大汶河流域生態(tài)服務(wù)間接利用價(jià)值主要包括流域的氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值、調(diào)蓄洪水功能價(jià)值、降解污染物功能價(jià)值、生物棲息地功能價(jià)值、教育科研功能價(jià)值等。

1.氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值

氣候調(diào)節(jié)功能主要通過流域的植被進(jìn)行光合作用、吸收二氧化碳、釋放氧氣的來實(shí)現(xiàn)，可以通過替代價(jià)格法進(jìn)行計(jì)算。氧氣的價(jià)格可以參考工業(yè)制氧的價(jià)格400元/千克，將其乘以流域相應(yīng)的年氧氣釋放量得到流域釋放氧氣功能的價(jià)值。二氧化碳的價(jià)格則可以參考碳稅（各國制定的對溫室氣體尤其是對二氧化碳的排放稅收）1242元/噸，將流域植被吸收二氧化碳的量乘以碳稅的價(jià)格得出大汶河流域植被吸收二氧化碳功能價(jià)值。依據(jù)慣例，一畝樹林通過光合作用每年能生產(chǎn)出18千克氧氣，吸收24450千克二氧化碳，因此，粗略估算大汶河流域88647畝森林能產(chǎn)生的氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值為33.3 億元。

2.調(diào)蓄洪水功能價(jià)值

受季風(fēng)氣候影響，大汶河流域除了在洪水期間能夠均化洪水，在干旱季節(jié)還能調(diào)節(jié)旱情，對調(diào)節(jié)水量有重要作用。調(diào)蓄洪水的價(jià)值評估方法比較多，這里采用重置成本法來進(jìn)行核算：

其中，V為調(diào)蓄洪水功能價(jià)值，Q為年均蓄水量，T為水庫庫容的平均價(jià)格。截止至最后一次流域調(diào)查，大汶河地區(qū)總蓄水能力達(dá)1.45億立方米，每立方米庫容造價(jià)按2.8元計(jì)算，流域調(diào)蓄洪水功能價(jià)值為4.06億元。

3.降解污染物功能價(jià)值

河流和湖泊等水源都有一定的自凈能力，可以去除多種排入水體的污染物。由于缺乏足夠的系統(tǒng)研究，目前還無法精確對大汶河流域所有的污染物去除功能與效益進(jìn)行評價(jià)。根據(jù)謝高地等人的研究成果，中國水體廢物處理功能的單位面積平均價(jià)值為 16086.6元/公頃［7］，結(jié)合大汶河水域面積 7848.8公頃，可以估算出整個(gè)大汶河流域降解污染物功能價(jià)值為1.26 億元。

4.生物棲息地功能價(jià)值

流域作為野生動(dòng)植物重要的棲息地，能為水生生物提供生存和繁育的地點(diǎn)，因此具有一定的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。Costanza曾估算過濕地提供棲息地功能產(chǎn)生的生態(tài)效益為439美元/公畝［3］，國內(nèi)學(xué)者如謝高地等人也測算出水體對生物多樣性保護(hù)的年均價(jià)值為2203.3元/公頃，森林對生物多樣性保護(hù)的年均價(jià)值為2884.6 元/公頃［7］。利用謝高地等人的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合大汶河流域水域面積7848.8公頃及流域森林面積5909.8公頃，可大體計(jì)算出大汶河流域生物棲息地功能價(jià)值為0.34億元。

5.旅游功能價(jià)值

大汶口文化遺址地處“濟(jì)南—泰山—曲阜”旅游黃金線路上，東臨徂徠山，橫跨大汶河，具有優(yōu)越的地理?xiàng)l件，是黃金旅游熱線上的一大景點(diǎn)。由于無法具體統(tǒng)計(jì)調(diào)查出流域境內(nèi)外旅游人數(shù)及相應(yīng)的旅游收入，我們采取以下方法估算：2010年，大汶河主要流經(jīng)的萊蕪、泰安兩市的旅游總收入分別為0.14億元、7.9億元，若以水生態(tài)系統(tǒng)在旅游項(xiàng)目中占12.3%［5］來測算，則大汶河流域旅游功能價(jià)值為0.99億元。

通過上述測算，大汶河流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值約為101.9億元，其中直接服務(wù)功能價(jià)值約為25.44億元，占總價(jià)值的24.96%，間接服務(wù)功能價(jià)值約為76.49億元，占總價(jià)值的75.04%（表1）。由此可見，流域生態(tài)服務(wù)間接價(jià)值要遠(yuǎn)大于其直接價(jià)值。

五、結(jié)語

流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估是研究流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)和前提，是制定生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的重要參照物。流域生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評估涉及多個(gè)領(lǐng)域眾多學(xué)科，同時(shí)水源地生態(tài)系統(tǒng)又具有的多樣性、復(fù)雜性和非線性等特點(diǎn)，其生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估很難做到全面和準(zhǔn)確。本文對大汶河流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估，由于方法的選擇的局限性以及評估項(xiàng)目的不完全性，與流域真實(shí)價(jià)值相比，可能存在一定的誤差，這也是今后我們在這一領(lǐng)域的研究需要改進(jìn)的環(huán)節(jié)。

表1 大汶河流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成

［1］Barton DN，2002.The transferability of benefit transfer：contingent valuation of water quality improvements in Costa Rica.Ecological Economics 42，147-164.

［2］ Daily GC，1997.Nature’s Services：Societal Dependence on Natural Ecosystems.Washington D.C.Island Press.

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［4］童春富，陸建建等.濕地功能及生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值評估研究［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2002，11（11）：31-33.

［5］歐陽志云，趙同謙等.水生態(tài)服務(wù)功能分析及其間接價(jià)值評價(jià)［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，24（10）：2092-2099.

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［7］謝高地，魯春霞等.青藏高原生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值評估［J］.自然資源學(xué)報(bào)，2002，18（2）：189-196.

［8］閻偉.區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償體系研究［M］.北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2008.

F124.5

A

1008-8091（2011）04-0077-05

2011-10-09

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“引入市場機(jī)制對水源地進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償?shù)睦碚撆c管理政策研究”（項(xiàng)目編號(hào)：70873077）。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，山東泰安，271018

范芳玉（1988- ），女，山東泰安人，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院碩士研究生，研究領(lǐng)域：資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì);葛顏祥（1965- ），男，管理學(xué)博士，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，本文通訊作者，研究領(lǐng)域：資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)。

鄧秀麗）