中國2015年陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值核算研究

馬國霞,於 方,王金南*,周夏飛,袁 婧,牟雪潔,周 穎,楊威杉,2,彭 菲

?

中國2015年陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值核算研究

馬國霞1,於 方1,王金南1*,周夏飛1,袁 婧1,牟雪潔1,周 穎1,楊威杉1,2,彭 菲1

(1.環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院,北京 100012；2.中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院,北京 100190)

基于空間分辨率1km的遙感影像數(shù)據(jù),對我國2015年31個省市區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值(GEP)進(jìn)行核算.核算結(jié)果顯示:2015年我國GEP為72.81萬億元,GGI指數(shù)(GEP與GDP比值)為1.01,其中西藏和青海的GGI指數(shù)最高,大于10.生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)最主要的生態(tài)服務(wù)類型,其價值為53.14萬億元,占GEP的73.0%.濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)量最大,為28.08萬億元,占GEP的42.4%;其次是森林生態(tài)系統(tǒng),為19.89萬億元,占GEP的30.0%;草地生態(tài)系統(tǒng)為10.66萬億元,占GEP的16.1%. 單位面積GEP和人均GEP的區(qū)域差距較大,西部地區(qū)的人均GEP相對較高,東部地區(qū)的單位面積GEP相對較高.

生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值；生態(tài)服務(wù)評估；價值核算；空間分布

生態(tài)系統(tǒng)提供的產(chǎn)品與服務(wù)是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ).目前,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究已經(jīng)涵蓋全球、國家、地區(qū)等不同區(qū)域尺度和森林、濕地、草地等不同生態(tài)類型.在全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估研究中,Daily[1]和Costanza等[2]學(xué)者的研究具有代表性.2001年,聯(lián)合國啟動了千年生態(tài)系統(tǒng)評估,全面評估了全球生態(tài)系統(tǒng)的過去、現(xiàn)在及未來,推進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的理論、方法及其應(yīng)用研究[3].我國學(xué)者從生物多樣性、環(huán)境凈化、大氣化學(xué)平衡的維持、土壤保護(hù)等方面,重點(diǎn)對森林、地表水、草地、濕地等類型的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行了深入研究,促使國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價值評估理論研究由理論探討轉(zhuǎn)向?qū)嵶C分析的發(fā)展階段[4-5].

此后,大量學(xué)者投入到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)研究中,并已取得一定成果.如江波等[6]以2012年為基準(zhǔn)年,運(yùn)用市場價值法、替代成本法、個體旅行費(fèi)用模型法和條件價值法評估了博斯騰湖提供給人類的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價值.喻露露等[7]采用基于當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評價方法,借助GIS空間分析技術(shù),應(yīng)用局部自相關(guān)模型,定量研究了?？谑泻０稁鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的時空變異特征.艾訓(xùn)安等[8]采用Costanza及謝高地等提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算方法,在根據(jù)單位面積蓄積量對廈門島各類型生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量進(jìn)行修正的基礎(chǔ)上,對廈門島生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行評價,并從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)角度提出對策與建議.歐陽志云等[9]借鑒國內(nèi)生產(chǎn)總值和綠色GDP的概念,建立了生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值核算框架.

綜上,近年來的相關(guān)研究多局限于小區(qū)域范圍的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估,本文利用1km空間分辨率的遙感影像數(shù)據(jù),率先對2015年我國森林、濕地、草地、荒漠、農(nóng)田、城市等生態(tài)系統(tǒng)提供的產(chǎn)品和服務(wù)價值進(jìn)行核算,并在污染凈化、固碳釋氧以及污染治理成本、固碳成本等方面做了方法和參數(shù)改進(jìn),首次提出了綠金指數(shù)的概念,分析全國31省市區(qū)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值的空間分異,為實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”理念提供科學(xué)依據(jù).

1 核算方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 核算方法

根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的性質(zhì)可將服務(wù)價值分為兩類:市場價值和非市場價值.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的市場價值可以定義為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在市場機(jī)制中的交換價值或價格,比如食物和原材料生產(chǎn)服務(wù).生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的非市場價值可以定義為對人類有著非常重要的作用、但不能在市場機(jī)制中得到反映的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值,按照Costanza的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論,本文對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行分類[10](圖1).

1.1.1 產(chǎn)品供給 生態(tài)產(chǎn)品供給服務(wù)是指由生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的具有食用、醫(yī)用、藥用價值的物質(zhì)和能源所提供的服務(wù).根據(jù)SEEA 2012生態(tài)實(shí)驗(yàn)賬戶(EEA),生態(tài)產(chǎn)品供給服務(wù)包括水資源、農(nóng)業(yè)資源、林業(yè)資源、畜牧業(yè)資源、漁業(yè)資源、能源以及其他資源等(表1),本文統(tǒng)計了可核算的產(chǎn)品供給服務(wù)三級指標(biāo)共76個.

式中:pro為生態(tài)產(chǎn)品供給服務(wù)價值;E為每種產(chǎn)品的產(chǎn)量,t;P為每種產(chǎn)品的單位價格,元/t.

1.1.2 氣候調(diào)節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)包括降溫和增濕兩個功能,森林和草地系統(tǒng)通過植物的樹冠和光合作用吸收大量的太陽光能,減緩了氣溫的升高.濕地生態(tài)系統(tǒng)通過蒸騰作用,將植物體內(nèi)的水分以氣體形式通過氣孔擴(kuò)散到空氣中,使太陽光的熱能轉(zhuǎn)化為水分子的動能,消耗熱量,降低空氣溫度,增加空氣的濕度.

表1 生態(tài)產(chǎn)品供給服務(wù)價值核算指標(biāo)

式中:cr為生態(tài)系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)價值;t為森林、草地和濕地生態(tài)系統(tǒng)的降溫價值;m為濕地的增濕價值;GPP為森林和草地生態(tài)系統(tǒng)總初級生產(chǎn)力,t;為有機(jī)質(zhì)能量轉(zhuǎn)換系數(shù),J/t;為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的汽化熱,2260kJ/kg;為空調(diào)能效比;ew為濕地的潛在蒸散量,mm;利用彭曼斯蒂模型(Penman-Monteith,P-M)進(jìn)行計算[11];w為單位體積水蒸發(fā)耗電量,125KW·h/m3;R為電價,以電能作為太陽能的替代產(chǎn)品,本文電價取2015年全國平均值0.5元/(KW·h)[12].

1.1.3 固碳釋氧 生態(tài)系統(tǒng)中植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物,以有機(jī)碳的形式固定在植物體內(nèi)或土壤中,并同時釋放O2,不僅對全球的碳循環(huán)有著顯著影響,也起到調(diào)節(jié)大氣組分的作用.

(4)

式中:CO2為生態(tài)系統(tǒng)的固碳價值;O2為生態(tài)系統(tǒng)的釋氧價值;NPP為不同生態(tài)系統(tǒng)的凈初級生產(chǎn)力,為森林、草地、城鎮(zhèn)、荒漠等四個生態(tài)系統(tǒng);CF為不同生態(tài)系統(tǒng)干物質(zhì)碳比例,其中,各省區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的CF根據(jù)1980~2010年間有關(guān)林木生物量與生產(chǎn)力研究的3900余條數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行歸并處理得到[13],草地、城鎮(zhèn)和荒漠生態(tài)系統(tǒng)采用IPCC推薦值[13];NPPw為濕地生態(tài)系統(tǒng)的凈初級生產(chǎn)力;CFw為濕地生態(tài)系統(tǒng)干物質(zhì)含碳率,數(shù)據(jù)來自IPCC推薦值[14];濕地生態(tài)系統(tǒng)的NPP為一年生植物產(chǎn)生,只有10%的碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳儲存在濕地土壤中[15];根據(jù)植物光合作用基本原理,植物每固定1g CO2,釋放0.73g O2;CO2為碳社會成本[16],O2為制氧成本,數(shù)據(jù)來自森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范[17].

1.1.4 水流動調(diào)節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的水流動調(diào)節(jié)服務(wù)包括洪水調(diào)蓄和水源涵養(yǎng)兩種調(diào)節(jié).濕地可以削減洪峰、滯后洪水過程,減少洪水造成的經(jīng)濟(jì)損失.森林和草地植物根系深入土壤,使土壤對雨水更有滲透性,具有涵養(yǎng)水源的功能.

式中:wcf為生態(tài)系統(tǒng)水流動調(diào)節(jié)價值;wc為洪水調(diào)蓄價值;wf為水源涵養(yǎng)價值;洪水調(diào)蓄價值包括湖泊濕地、沼澤濕地和庫塘濕地三種濕地類型的洪水調(diào)蓄.l為湖泊換水次數(shù),次;l為湖泊濕地面積,m2;和為對應(yīng)湖區(qū)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù);s為洪水期沼澤的平均最大淹沒深度,為1m;s為沼澤面積,m2;t為水庫總庫容,m3,庫塘濕地的實(shí)際洪水調(diào)蓄庫容按其總庫容的35%進(jìn)行計算[18];fg是森林和草地面積,hm2;fg是森林和草地生態(tài)系統(tǒng)年總降水量,mm;fg是森林和草地生態(tài)系統(tǒng)年總蒸散量,mm;w為建設(shè)單位庫容的工程成本,元/m3,根據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》(LYT 1721-2008),水庫建設(shè)成本為6.11元/m3,通過價格指數(shù)折算到2015年為8.1元/m3.

1.1.5 土壤保持 土壤保持從保持土壤肥力和減輕泥沙淤積災(zāi)害兩個方面評價.土壤保持量用潛在土壤侵蝕量與現(xiàn)實(shí)土壤侵蝕量之差計算[19],本文采用通用土壤流失方程(USLE)進(jìn)行全國土壤保護(hù)服務(wù)實(shí)物量評估[20-21].

式中:s為土壤保持的服務(wù)價值;USLEp為潛在土壤侵蝕量;USLEr為現(xiàn)實(shí)土壤侵蝕量;按照我國流域的泥沙運(yùn)動規(guī)律,土壤侵蝕流失泥沙的24%淤積于水庫、河流、湖泊中,需要清淤作業(yè)消除影響[22];w為建設(shè)單位庫容的工程成本,元/m3;為土壤容重,t/m3;C為土壤中氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)的純含量;R為氮、磷、鉀元素和有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)換成尿素、過磷酸鈣和氯化鉀等肥料及碳的比率,取值2.17、8.33、2.22、0.58;P為尿素、過磷酸鈣、氯化鉀、有機(jī)質(zhì)價格,2015年尿素價格為1300元/t,過磷酸鈣為2950元/t,氯化鉀為2250元/t.

1.1.6 防風(fēng)固沙 防風(fēng)固沙是森林和草地等生態(tài)系統(tǒng)通過其結(jié)構(gòu)與過程,減少風(fēng)蝕導(dǎo)致的土壤侵蝕的功能,主要與風(fēng)速、降雨、溫度、土壤、地形和植被等因素密切相關(guān).本文選用修正風(fēng)蝕方程RWEQ[23]進(jìn)行全國防風(fēng)固沙功能的實(shí)物量評估.由于風(fēng)沙揚(yáng)起后,在輸送途徑中會因重力作用沉降堆積,覆蓋表土后形成沙化層,使之失去利用價值.因此,本文采用沙化土壤的治理成本進(jìn)行防風(fēng)固沙服務(wù)價值量核算.

(8)

(9)

式中:d為生態(tài)系統(tǒng)防風(fēng)固沙價值;為防風(fēng)固沙量,kg/m2;為沙礫堆積密度,按1.4t/m3計算;為土壤沙化標(biāo)準(zhǔn)覆沙厚度,取0.1m;P為治沙工程的平均成本,采用《內(nèi)蒙古自治區(qū)草原植被恢復(fù)費(fèi)征收使用管理辦法》[24]的草地植被恢復(fù)費(fèi)用3.75元/m2;代表距離上風(fēng)向不可蝕地面的距離;為區(qū)域侵蝕系數(shù);max為風(fēng)蝕最大轉(zhuǎn)移量,kg/m;WF為氣象因子;EF為土壤可蝕性因子;SCF為土壤結(jié)皮因子;為植被覆蓋因子;為地表粗糙度因子.

1.1.7 水質(zhì)凈化 水質(zhì)凈化污染物是一系列物理、化學(xué)和生物因素共同作用的結(jié)果,水環(huán)境容量能更好地體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)真實(shí)的納污能力,本文采用濕地生態(tài)系統(tǒng)對COD和氨氮兩種污染物的地表水水環(huán)境容量,進(jìn)行水質(zhì)凈化價值核算.

式中:w為生態(tài)系統(tǒng)水質(zhì)凈化價值;c為治理水體污染物的成本,元/t;P為年地表水水環(huán)境容量(COD/氨氮),萬t,數(shù)據(jù)來源于《全國地表水化學(xué)需氧量和氨氮環(huán)境容量計算與分析》[25].治理成本來自《中國環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算技術(shù)指南》[26],根據(jù)價格指數(shù),2015年COD治理成本為21.84元/kg,氨氮治理成本為8.02元/kg.

1.1.8 空氣凈化 空氣凈化是生態(tài)系統(tǒng)通過一系列物理、化學(xué)和生物因素的共同作用,使大氣環(huán)境中污染物濃度降低的過程,主要包括吸收硫化物、氮化物和粉塵等物質(zhì),過濾空氣,維持大氣成分平衡等功能.

式中:a是空氣凈化價值;CSN為SO2和NO兩種污染物的大氣環(huán)境容量,萬t;PSN為SO2和NO兩種污染物的單位治理成本,元/t;PMN為PM2.5和氨氣兩種污染物的單位治理成本,元/t;CMN為PM2.5和氨氣兩種污染物的大氣環(huán)境容量;Q為污染物當(dāng)量值,根據(jù)《排污費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)及計算方法》[27],一次PM2.5、氨的污染物當(dāng)量值分別為2.18kg和9.09kg,單位當(dāng)量收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為0.6 元/單位當(dāng)量;單位治理成本來自《中國環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算技術(shù)指南》[26],根據(jù)價格指數(shù),2015年SO2治理成本1170元/t,NOX治理成本為3363元/t.

1.1.9 病蟲害防治 生態(tài)系統(tǒng)通過食物鏈控制病蟲害的傳播,通過受到影響的物種數(shù)量或減少人類疾病、牲畜疾病的概率進(jìn)行表征.

式中:b為病蟲害控制價值;NFa為天然林面積, hm2;MFr為人工林病蟲害發(fā)生率,%;NFr為天然林病蟲害發(fā)生率或綜合防治農(nóng)田病蟲害發(fā)生率, %,數(shù)據(jù)來自《中國林業(yè)年鑒2015》[28];b為單位面積病蟲害防治費(fèi)用,萬元/hm2.

1.1.10 文化服務(wù) 生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)價值指源于生態(tài)系統(tǒng)組分和過程的文學(xué)藝術(shù)靈感、知識、教育和景觀美學(xué)等生態(tài)文化.本文以各地區(qū)旅游收入近似代替,假設(shè)自然景觀的旅游收入占總旅游收入的70%[29],進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)價值估算.

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要來自2015年的《中國統(tǒng)計年鑒》[30]、《中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料》[31]、《中國畜牧業(yè)統(tǒng)計年鑒》[32]、《中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒》[28]、《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益匯編》[33]、《中國能源統(tǒng)計年鑒》[34]等統(tǒng)計年鑒.遙感數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院資源科學(xué)數(shù)據(jù)中心提供的2015年土地利用類型和DEM數(shù)據(jù),2015年的MOD13A3的NDVI數(shù)據(jù)和MOD17A3的NPP數(shù)據(jù)、中科院南京土壤研究所的土壤類型.氣象數(shù)據(jù)來自中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng).其他數(shù)據(jù)來自《中國2008年溫室氣體清單研究》[13]、《2006IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories》[14]、《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》(LYT 1721-2008)[17]、《全國地表水化學(xué)需氧量和氨氮環(huán)境容量計算與分析》[25]、《基于全國城市PM2.5達(dá)標(biāo)約束的大氣環(huán)境容量模擬》[34]、《中國環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算技術(shù)指南》[26]、《中國濕地資源系列圖書》[36]、《內(nèi)蒙古自治區(qū)草地植被恢復(fù)費(fèi)征用使用管理辦法》[24]、全國化肥價格網(wǎng)[37]、美國EPA的碳社會成本報告[16]等.

2 2015年我國GEP核算結(jié)果

2.1 不同生態(tài)系統(tǒng)面積與凈初級生產(chǎn)力指標(biāo)分析

面積可反映不同生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量,凈初級生產(chǎn)力反映不同生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量,這兩個指標(biāo)是GEP實(shí)物量核算的重要指標(biāo).2015年,我國草地總面積為264.77萬km2,占核算生態(tài)系統(tǒng)總面積的28%;森林總面積為224.95萬km2,占比為23.8%;農(nóng)田面積為178.84萬km2,占比為18.9%;濕地總面積為41.44萬km2,占比為4.4%;城鎮(zhèn)面積為25.55萬km2,占比為2.7%;荒漠面積為209.59萬km2,占比為22.2%.2015年,我國森林生態(tài)系統(tǒng)NPP為12.68億t,占比為45.9%;農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)NPP為7.85億t,占比為28.4%;草地生態(tài)系統(tǒng)NPP為5.15億t,占比為18.6%;荒漠、濕地和城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)NPP相對較少,占比分別為3%、2.7%和1.4%.從單位生態(tài)系統(tǒng)面積的NPP指標(biāo)看,森林和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)相對最高,分別為563.6t/km2和439.1t/km2;草地和濕地生態(tài)系統(tǒng)單位面積的NPP分別為194.5t/km2和183.2t/km2;荒漠生態(tài)系統(tǒng)單位面積的NPP最小,為18.2t/km2.從NPP的空間分布看,云南(3.47億t)、四川(2.73億t)、內(nèi)蒙古(1.87億t)、黑龍江(1.57億t)、廣西(1.46億t)和西藏(1.25億t)等省份的NPP相對最高,占全部NPP的比重為44.7%(圖2).

2.2 不同生態(tài)系統(tǒng)GEP核算結(jié)果

2015年,我國GEP為72.81萬億元,是2015年GDP的1.01倍.其中,濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價值最大,為28.08萬億元,占比為42.4%;其次是森林生態(tài)系統(tǒng),為19.89萬億元,占比為30.0%;草地生態(tài)系統(tǒng)為10.66萬億元,占比為16.1%;農(nóng)田和城市生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)量分別為6.11萬億元和0.39萬億元,占比為9.2%和0.6%;荒漠生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務(wù)量最小,為0.36萬億元,占比為0.55%.(表2).從全部生態(tài)系統(tǒng)提供的不同生態(tài)服務(wù)價值指標(biāo)看,2015年,全部生態(tài)系統(tǒng)提供的產(chǎn)品供給服務(wù)為13.12萬億元,占比為18%;調(diào)節(jié)服務(wù)價值為53.14萬億元,占比為73.0%;文化服務(wù)價值為6.55萬億元,占比為9%.在調(diào)節(jié)服務(wù)中,氣候調(diào)節(jié)服務(wù)量最大,為31.72萬億元;其次是水流動調(diào)節(jié),為10.76萬億元,固碳釋氧服務(wù)為5.91萬億元.

表2 不同生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價值量(億元)

注 :文化服務(wù)價值無法分解到不同生態(tài)系統(tǒng),只有合計.大氣環(huán)境凈化價值以不同生態(tài)系統(tǒng)的面積為依據(jù)進(jìn)行分解.×表示未評估,－表示不適合評估.

2.3 我國GEP的空間分布

我國GEP的空間差異較大.內(nèi)蒙古的GEP最高,達(dá)到6.81萬億元;其次是黑龍江,為6.4萬億元;西藏、四川、廣東、云南等四省的GEP相對接近,在4.7~3.5萬億元之間.GEP位于2~3.5萬億元之間的省份有廣西、湖南、青海、湖北、江西、福建、新疆和浙江8個省份;GEP位于1~2萬億元之間的省份有江蘇、山東、安徽、河南、貴州、遼寧、吉林、河北、甘肅和陜西10個省份;重慶、山西、海南、北京、上海、天津和寧夏 7個省市的GEP低于1萬億元(表3).GEP總值較高省份中,濕地、森林提供的生態(tài)價值總值和單位面積生態(tài)價值都相對較高.內(nèi)蒙古、黑龍江、西藏和廣東等省份濕地生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)價值最高,分別占總生態(tài)價值的66%、76%、52%、45%.四川森林生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)價值最高,占其總生態(tài)價值的37%.從單位面積的生態(tài)價值看,GEP總值最高的這5個省份中,濕地單位面積的生態(tài)價值都是最高的.內(nèi)蒙古、黑龍江、西藏、四川和廣東濕地單位面積的生態(tài)價值分別為0.72、0.98、0.27、1.31和2.05億元/km2,廣東省單位面積的濕地生態(tài)價值最大.

2.4 我國GEP核算綜合分析

采用單位面積GEP、人均GEP以及綠金指數(shù)(GGI:GEP與GDP比值)等指標(biāo),對GEP進(jìn)行綜合分析.GEP是人類享受自然生態(tài)系統(tǒng)提供的福祉,人口相對較少,但自然生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務(wù)相對較大的西部地區(qū),其人均GEP相對較高.人均GEP最高的省份主要有西藏、青海、內(nèi)蒙古、黑龍江、新疆和云南.人均GEP相對較低的省份主要有上海、河南、河北、天津、山東、北京.單位面積GEP相對較高的省份主要分布在東部地區(qū),上海、北京、天津、浙江等省市單位面積的GEP相對較高,而新疆、甘肅、寧夏、西藏、青海等西部地區(qū)單位面積GEP相對較低.GGI指數(shù)大于1的省份有15個,主要分布在西部地區(qū),其中,位于我國青藏高原的西藏(46.5)和青海(12.6)的GGI指數(shù)大于10.上海、天津、北京、江蘇、山東等東部省份的GGI指數(shù)都小于0.5(表3).

表3 2015年我國31個省市自治區(qū)GEP及相關(guān)指標(biāo)排序

從GEP核算的角度看,大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)、三江源草原草甸濕地生態(tài)功能區(qū)、藏東南高原邊緣森林生態(tài)功能區(qū)、若爾蓋草原濕地生態(tài)功能區(qū)、南嶺山地森林及生物多樣性生態(tài)功能區(qū)、呼倫貝爾草原草甸生態(tài)功能區(qū)、科爾沁草原生態(tài)功能區(qū)、川滇森林及生物多樣性生態(tài)功能區(qū)、三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)等國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)服務(wù)價值相對較大,但按照主體功能區(qū)劃要求,這些地區(qū)都是限制開發(fā)區(qū),其社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展嚴(yán)重受限.其中,以西藏和青海為主體的生態(tài)功能區(qū),無論從GEP總值,還是人均GEP,都相對較高,但其經(jīng)濟(jì)落后.這些地區(qū)需以GEP核算價值為基礎(chǔ),尋找變生態(tài)要素為生產(chǎn)要素,變生態(tài)財富為物質(zhì)財富的道路,提高綠色產(chǎn)品的市場供給,爭取國家的生態(tài)補(bǔ)償,轉(zhuǎn)變社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的考核評估體系,實(shí)現(xiàn)“青山綠水”就是“金山銀山”的重要轉(zhuǎn)變.

3 討論

本文中,GEP核算涉及11種不同的生態(tài)功能指標(biāo)核算,很多生態(tài)功能沒有直接市場化的價格,每種生態(tài)功能價格核算方法都不同,且每種生態(tài)功能可能有多種核算方法,使評估結(jié)果較大地依賴于不同方法的選擇,從而使得可比性下降.與以往研究相比,本文估算的GEP相對偏高,如歐陽志云等[4]估算的1998年中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能生態(tài)經(jīng)濟(jì)價值為30.49萬億元,與本文估算值(72.81萬億元)相比偏低;余新曉等[38]估算的1998年中國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價值為3.06萬億元,與本文估算值(19.89萬億元)相比偏低;這主要是由于生態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)選取、產(chǎn)品與服務(wù)定價方法不規(guī)范所導(dǎo)致的.因此,在今后的研究中,還需對GEP核算方法、關(guān)鍵參數(shù)、核算范圍、指標(biāo)體系等方面進(jìn)行規(guī)范,以便實(shí)現(xiàn)GEP核算結(jié)果的可比性和系統(tǒng)性.

4 結(jié)論

4.1 生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值是評估生態(tài)系統(tǒng)對人類福祉貢獻(xiàn)的重要指標(biāo).2015年,我國GEP為72.81萬億元,GGI指數(shù)為1.01.其中,調(diào)節(jié)服務(wù)價值最大(53.14萬億元),占比為73.0%.在調(diào)節(jié)服務(wù)價值中,氣候調(diào)節(jié)服務(wù)量最大,為31.72萬億元;其次是水流動調(diào)節(jié),為10.76萬億元.從不同生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務(wù)價值指標(biāo)看,濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)量最大,為28.08萬億元,占比為42.4%;其次是森林生態(tài)系統(tǒng),為19.89萬億元,占比為30.0%.

4.2 我國單位面積GEP和人均GEP的區(qū)域差距較大,西部地區(qū)的人均GEP相對較高,東部地區(qū)的單位面積GEP相對較高.東部地區(qū)單位面積GEP為1645.2萬元/km2,人均GEP為6.1萬元/人;西部地區(qū)單位面積GEP為492.8萬元/km2,人均GEP為9.1萬元/人.我國GEP較高的省份為華北地區(qū)的內(nèi)蒙古,東北地區(qū)的黑龍江,青藏高原的西藏,西南地區(qū)的四川省和華南地區(qū)的廣東省.

4.3 我國GGI指數(shù)區(qū)域差異較大.以西藏和青海為主體的生態(tài)功能區(qū),無論從GEP總值,還是人均GEP,都相對較高,但其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平總體相對落后.這些地區(qū)需以GEP核算為基礎(chǔ),實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償和生態(tài)文明建設(shè)考核的參考依據(jù),探索變生態(tài)要素為生產(chǎn)要素、變生態(tài)財富為物質(zhì)財富的道路,提高綠色產(chǎn)品的市場供給和生態(tài)補(bǔ)償力度,促進(jìn)“綠水青山”向“金山銀山”的轉(zhuǎn)變.

[1] Daily G C. Nature's Services: Societal dependence on natural ecosystems [M]. Washington D C: Island Press, 1997.

[2] Costanza R, D'arge R, Groot R D, et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital [J]. Nature 1997,387(6630): 253-260.

[3] Assessment M. E. Ecosystems and Human Well-Being: General Synthesis [M]. Washington D C: Island Press, 2005.

[4] 歐陽志云,王效科,苗 鴻.中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價值的初步研究[J]. 生態(tài)學(xué)報, 1999,19(5):607-613.

[5] 謝高地,魯春霞,冷允法.青藏高原生態(tài)資產(chǎn)的價值評估[J]. 自然資源學(xué)報, 2003,18(2):189-196.

[6] 江 波,陳媛媛,饒恩明,等.博斯騰湖生態(tài)系統(tǒng)最終服務(wù)價值評估[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2015,34(4):1113-1120.

[7] 喻露露,張曉祥,李楊帆,等.?？谑泻０稁鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其空間分異[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2016,36(8):2431-2441.

[8] 艾訓(xùn)安,洪 滔.廈門島生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評價與分析[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2015,31(16):194-200.

[9] Ouyang Z Y, Zheng H, Xiao Y, et al. Improvements in ecosystem services from investments in natural capital [J]. Science, 2016,352(6292):1455-1459.

[10] 王女杰,劉 建,吳大千,等.基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償——以山東省為例[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2010,30(23):6646- 6653.

[11] Allen R G, Pereira L S, Raes D, et al. Crop Evapotranspiration Guidelines for Computing Crop Water Requirements [M]. FAO Irrigation and Drainage, 1998:56.

[12] 國家電力網(wǎng).2015年全國電網(wǎng)企業(yè)平均銷售電價和居民用電平均電價統(tǒng)計表[EB/OL]. http://power.in-en.com/html/power- 2268368.shtml, 2015.

[13] 國家發(fā)展和改革委員會應(yīng)對氣候變化司.中國2008年溫室氣體清單研究[M]. 北京:中國計劃出版社, 2014.

[14] IPCC. Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories [EB/ OL].http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/index.html

[15] Cicerone R J., Oremland R S. Biogeochemical aspects of atmospheric methane [J]. Global Biogeochemical Cycles, 1998, (2):288-327.

[16] Interagency working group on social cost of greenhouse gas, United States government. technical support document: technical update of the social cost of carbon for regulatory impact analysis- under executive order 12866 [EB/OL]. https://www.epa.gov/ climatechange/social-cost-carbon

[17] LYT 1721-2008 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范[S].

[18] 饒恩明,肖 燚,歐陽志云.中國湖庫洪水調(diào)蓄功能評價[J]. 自然資源學(xué)報, 2014,29(8):1356-1365.

[19] 歐陽志云,趙同謙,趙景柱,等.海南島生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)調(diào)節(jié)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價值研究[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2004,15(8):1395- 1402.

[20] 蔣春麗,張麗娟,張宏文,等.基于RUSLE模型的黑龍江省2000—2010年土壤保持量評價[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2015, 23(5):642-649.

[21] 馮 強(qiáng),趙文武.USLE/RUSLE中植被覆蓋與管理因子研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2014,34(16):4461-4472.

[22] 歐陽志云,朱春全,楊廣斌,等.生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值核算:概念、核算方法與案例研究[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2013,33(21):6747-6761.

[23] 江 凌,肖 燚,歐陽志云,等.基于RWEQ模型的青海省土壤風(fēng)蝕模數(shù)估算[J]. 水土保持研究, 2015,22(1):21-25.

[24] 內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府. 內(nèi)蒙古自治區(qū)草原植被恢復(fù)費(fèi)征收使用管理辦法[EB/OL]. http://www.nmgzfgb.gov.cn/ information/nmgzb20/msg6767103306.html, 2012-01-20.

[25] 吳舜澤,徐 毅,于 雷,等.全國地表水化學(xué)需氧量和氨氮環(huán)境容量計算與分析[R]. 重要環(huán)境信息參考, 2006,2(16):1-37.

[26] 於 方,王金南,曹 東,等.中國環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算技術(shù)指南[M]. 北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2009.

[27] 國家計委,財政部,環(huán)?？偩?等.《排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》[Z]. 2003.

[28] 國家林業(yè)局. 中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2016 [M]. 北京: 中國林業(yè)出版社, 2016.

[29] 王金南,於 方,馬國霞,等.綠水青山就是金山銀山[R]. 重要環(huán)境信息參考, 2017,13(1):1-64.

[30] 國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒2016 [M]. 北京:中國統(tǒng)計出版社, 2016.

[31] 農(nóng)業(yè)部.中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料2016 [M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 2016.

[32] 農(nóng)業(yè)部.中國畜牧業(yè)年鑒2016 [M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 2016.

[33] 國家發(fā)改委.全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益匯編2016 [M]. 北京:中國統(tǒng)計出版社, 2016.

[34] 國家統(tǒng)計局.中國能源統(tǒng)計年鑒2016 [M]. 北京:中國統(tǒng)計出版社, 2016.

[35] 薛文博,付 飛,王金南,等.基于全國城市PM2.5達(dá)標(biāo)約束的大氣環(huán)境容量模擬[J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2014,34(10):2490-2496.

[36] 國家林業(yè)局.中國濕地資源系列叢書[M]. 北京:中國林業(yè)出版社, 2015.

[37] 全國化肥價格網(wǎng).全國化肥平均價格[EB/OL]. http://www.fert. cn/11002/.

[38] 余新曉,魯紹偉,靳 芳,等.中國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2005,25(8):2096-2101.

致謝：文章核算過程中,得到了中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心歐陽志云研究員和鄭華研究員、北京師范大學(xué)朱文泉教授、中國科學(xué)院植物研究所胡會峰研究員、國家氣候變化戰(zhàn)略與國際合作中心李俊峰研究員、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究數(shù)據(jù)服務(wù)平臺的指導(dǎo)和幫助.在此,致以衷心的感謝！

Measuring gross ecosystem product (GEP) of 2015 for terrestrial ecosystems in China.

MA Guo-xia1, YU Fang1, WANG Jin-nan1*, ZHOU Xia-fei1, YUAN Jing1, MOU Xue-hua1, ZHOU Ying1, YANG Wei-shan1,2, PENG Fei1

(Chinese Academy for Environmental Planning, Beijing 100012, china；2.Institute of Science and Development, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, china).

We evaluated China’s Gross Ecosystem Product (GEP) for terrestrial ecosystems in 2015. Six land use types of terrestrial ecosystems (forest, wetland, grassland, cropland, urban, desert) were included in the analysis; GEP of thirty one provinces and autonomous regions of China were reported and contrasted. An index comparing the natural capital to the built capital called GGI (GEP to GDP Index) was introduced. The results indicate that: GEP for terrestrial ecosystems of 2015 was ￥72.81 trillion, the national GGI was 1.01. At provincial level, Tibet and Qinghai ranked first and second as measured by GGI. Among all the ecosystem services we evaluated, regulation service values ￥53.14 trillion, accounting for 73% of GEP. For six land use types, wetland provides services worth of ￥28.08 trillion, accounting for 42.4% of GEP; followed by the forest and grassland which is ￥19.89 trillion and ￥10.66 trillion accounting for 30% and 16.1% of GEP respectively. Spatial distribution of GEP per capita and GEP per unit area varies significantly among regions in China, the GEP per capita in the western China is higher than eastern China.

Gross Ecosystem Product；ecosystem service valuation；nature capital auditing；spatial distribution

X196

A

1000-6923(2017)04-1474-09

2017-03-06

國家自然基金(41371533,41371536),重點(diǎn)大氣專項(2016YFC0208800)

馬國霞(1978-),女,寧夏同心縣人,研究員,博士,主要從事環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算與可持續(xù)發(fā)展研究.已發(fā)表論文40余篇.

* 責(zé)任作者, 研究員, wangjn@caep.org.cn

, 2017,37(4)：1474~1482