基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值的隴東黃土高原生態(tài)補償研究

妙旭華 趙曉冏

［關(guān)鍵詞］ 生態(tài)系統(tǒng)；服務價值；生態(tài)補償；水土保持；服務功能；隴東黃土高原

［摘 要］ 生態(tài)補償對平衡重要生態(tài)功能區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展與維護生態(tài)系統(tǒng)服務功能具有重要作用。隴東黃土高原位于國家重要生態(tài)功能區(qū)黃土丘陵溝壑區(qū)，是黃河上游地區(qū)水土流失重點保護和治理區(qū)。運用生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子法，計算2000—2020年隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務價值，并以此為基礎(chǔ)計算隴東黃土高原9個縣生態(tài)補償額度和生態(tài)補償優(yōu)先級。結(jié)果表明：①隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)以農(nóng)田和草原為主，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)面積在2000—2010年下降顯著；②2020年隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務價值達到1 458.72億元，相比于2000年增加了93.82億元，其中局地氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性保護、土壤保持服務價值較高，草地、農(nóng)田和灌叢的生態(tài)服務價值占生態(tài)系統(tǒng)服務價值的90%以上；③隴東黃土高原9個縣生態(tài)補償額度達86.03億元，生態(tài)補償資金分配應優(yōu)先考慮環(huán)縣，其次是華池縣、會寧縣。

［中圖分類號］ X321? ［文獻標識碼］ A? ［文章編號］ 1000－0941（2023）05－0061－05

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展，區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護之間的矛盾日益加重，為緩解這種矛盾，國家提出生態(tài)補償制度，通過經(jīng)濟手段調(diào)節(jié)區(qū)域之間的相關(guān)利益問題，是區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理的重要抓手，也是生態(tài)文明制度體系建設(shè)不可或缺的內(nèi)容[1]，對平衡重要生態(tài)功能區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)服務功能維護具有重要作用。近年來，生態(tài)補償制度方面的研究不斷增加，研究對象主要針對森林（公益林）[2-3]、草原[4-5]、濕地[6-7]、耕地[8-10]等單一生態(tài)系統(tǒng)類型，研究區(qū)域集中在流域[4，11]、自然保護地[12-13]等，目前對重要生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)補償研究較少，尤其是針對地處西部、經(jīng)濟落后、資源能源富集的重要生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)補償研究數(shù)量較少。運用較多的研究方法主要包括市場價值法[11-12]、條件價值法[14-15]、生態(tài)足跡法[16-17]等，目前尚未形成一個廣泛認可的系統(tǒng)性方法。

隴東黃土高原位于國家重要生態(tài)功能區(qū)黃土丘陵溝壑區(qū)，具有重要的水土保持功能，是黃河上游地區(qū)水土流失重點保護和治理區(qū)，也是黃河中游地區(qū)泥沙的主要匯入?yún)^(qū)，對黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義[18]。過去幾十年中，在資源能源開發(fā)和自然條件驅(qū)動下，隴東黃土高原水土流失和植被破壞嚴重。近年來，雖然國家和甘肅省在該區(qū)域推行了生態(tài)補償試點工作，但生態(tài)補償機制并沒有得到真正建立和廣泛實施，仍存在生態(tài)補償利益相關(guān)方責任劃分不明確、補償標準均一化等問題。本研究以隴東黃土高原為研究區(qū)，采用生態(tài)服務價值當量因子法，系統(tǒng)評估2000—2020年的生態(tài)系統(tǒng)服務價值，并以此為基礎(chǔ)測算2020年隴東黃土高原不同縣區(qū)的生態(tài)補償額度，量化縣區(qū)生態(tài)補償?shù)膬?yōu)先程度，以期為黃土高原及甘肅省生態(tài)補償政策制定和補償資金分配提供支撐。

1 研究區(qū)概況

隴東黃土高原屬黃河流域上游地區(qū)，位于甘肅省東南部，主要涉及白銀市會寧縣，定西市通渭縣，天水市張家川回族自治縣，慶陽市慶城縣、鎮(zhèn)原縣、環(huán)縣、華池縣，平?jīng)鍪星f浪縣、靜寧縣，總面積約3.3萬km2，約占甘肅省國土面積的7.68%。研究區(qū)屬溫帶半濕潤半干旱氣候區(qū)，降水量偏少且降雨集中，植被覆蓋度低，水土流失極為嚴重，是黃河及其支流中泥沙的主要來源區(qū)之一。因自然條件差，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式粗放，故產(chǎn)出水平不高。

2 研究數(shù)據(jù)及方法

2.1 研究數(shù)據(jù)

（1）生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)。隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)年份分別為2000年、2010年、2020年。其中2000年和2010年生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云。根據(jù)實際情況和研究需要，將生態(tài)系統(tǒng)類型整合為7個一級類（森林、灌叢、草原、濕地、耕地、城鎮(zhèn)、荒漠），14個二級類（落葉闊葉林、落葉針葉林、針闊混交林、落葉闊葉灌叢、草原、稀疏草地、草本沼澤、水庫/坑塘、河流、旱地、園地、城市綠地、城鎮(zhèn)、裸地）。2020年生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)通過人工目視解譯獲得。為保證數(shù)據(jù)的一致性，以2010年生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將2020年夏季Landsat 8遙感影像作為底圖，進行影像拼接、幾何校正、裁剪等數(shù)據(jù)預處理后，以14個二級類為分類標準，采用目視解譯的方法，識別出2020年生態(tài)系統(tǒng)類型相比于2010年發(fā)生變化的區(qū)域；對于識別中不確定的區(qū)域，主要參考2020年GlobeLand 30地表覆蓋數(shù)據(jù)和高分系列遙感影像，解譯得到2020年生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)，其解譯總體精度達到87%，符合研究要求。

（2）統(tǒng)計數(shù)據(jù)。2000—2020年社會經(jīng)濟和糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《甘肅省統(tǒng)計年鑒》《甘肅省調(diào)查年鑒》《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》《甘肅省第二次全國農(nóng)業(yè)普查資料匯編》《甘肅省農(nóng)村年鑒》。

2.2 研究方法

2.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務價值

基于實際情況，確定了隴東黃土高原主要的生態(tài)系統(tǒng)服務功能包括農(nóng)作物供給、牲畜供給、淡水供給、局地氣候調(diào)節(jié)、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)、地下水補給、土壤保持、防風固沙、水質(zhì)凈化、生物多樣性保護和娛樂美學價值共11種生態(tài)系統(tǒng)服務功能。

3 結(jié)果與分析

3.1 隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)類型

隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)類型以農(nóng)田為主，其面積占比達到50%以上，廣泛分布在西片區(qū)以及東片區(qū)的西北部一帶；其次為草地生態(tài)系統(tǒng)，其面積占比接近40%，主要分布在會寧縣的北部、環(huán)縣和華池縣；濕地、城鎮(zhèn)和荒漠生態(tài)系統(tǒng)類型的面積較小，其面積占比不到1%；森林和灌叢生態(tài)系統(tǒng)集中分布在華池縣東南部、張家川縣和莊浪縣的東部一帶（見圖1）。2000—2020年森林、農(nóng)田、荒漠生態(tài)系統(tǒng)面積均有不同程度減少，其中農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)面積在2000—2010年下降顯著，這與2000年開始隴東黃土高原實施大規(guī)模退耕還林還草有關(guān)；灌叢、草地、濕地、城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)面積有不同程度的增加（見表1）。

3.2 隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務價值

隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務價值在2000年、2010年、2020年分別為1 364.90、1 443.00、1 458.72億元，呈增加趨勢，20年間增加了93.82億元，且2000—2010年生態(tài)系統(tǒng)服務價值增加量高于2010—2020年（見表2）。生態(tài)系統(tǒng)服務價值以局地氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性保護、土壤保持、水質(zhì)凈化、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)為主，地下水補給、牲畜供給、淡水供給服務價值相對較少。2000—2020年，農(nóng)作物供給和防風固沙的服務價值呈減少趨勢，分別減少了6.71億、0.36億元；其他生態(tài)系統(tǒng)服務價值均有不同程度的增加，其中生物多樣性保護、局地氣候調(diào)節(jié)的服務價值增加最多，分別增加了35.44億、25.67億元。淡水供給和防風固沙的服務價值在2000—2010年減少，而在2010—2020年增加。

草原和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的服務價值較高，是隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務價值的主要貢獻者，而濕地、荒漠、城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)類型的服務價值較少（見表3）。2000—2020年雖然隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務價值量呈增加趨勢，但是森林、農(nóng)田、荒漠生態(tài)系統(tǒng)類型的服務價值呈減少趨勢，分別減少了27.01億、17.16億和0.66億元；其余生態(tài)系統(tǒng)類型的服務價值呈增加趨勢，其中草原、灌叢生態(tài)系統(tǒng)的服務價值增加較多，分別為101.71億、30.29億元，濕地和城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)的服務價值增加較少，分別為2.91億、3.73億元。森林、灌叢、草原、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的服務價值變化主要集中在2000—2010年，在2010—2020年變化較少；而荒漠生態(tài)系統(tǒng)的服務價值在2000—2010年增加，在2010—2020年減少。

華池縣、環(huán)縣和會寧縣的生態(tài)系統(tǒng)服務價值較高，隴東黃土高原重要生態(tài)功能區(qū)高價值區(qū)（＞200萬元）主要分布在華池縣、張家川回族自治縣東部和莊浪縣東部，與森林生態(tài)系統(tǒng)的空間分布具有一致性，這些區(qū)域分布有林區(qū)和自然保護區(qū)。2000年高價值區(qū)（＞200萬元）的分布面積為1 825.5 km2，到2020年增加至1 956.00 km2，增加區(qū)域主要分布在華池縣。低價值區(qū)（＜50萬元）主要分布在通渭縣、靜寧縣、會寧縣南部、莊浪縣中西部和張家川回族自治縣中西部，呈連片分布特征，這些區(qū)域多為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。2000年低價值區(qū)（＜50萬元）的分布面積為6 969.50 km2，到2020年減少至4 685.50 km2，減少的區(qū)域主要分布在通渭縣、靜寧縣，這些區(qū)域近年來實施退耕還林還草工程，有效提升了生態(tài)系統(tǒng)服務功能（見圖2）。

3.3 隴東黃土高原各縣區(qū)生態(tài)補償

2020年隴東黃土高原納入生態(tài)補償?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務價值為1 216.86億元，以草地和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為主，這兩類生態(tài)系統(tǒng)是研究區(qū)進行生態(tài)補償?shù)暮诵摹?020年隴東黃土高原9個縣生態(tài)補償額度和生態(tài)補償優(yōu)先級見表4。隴東黃土高原生態(tài)補償實際額度達到86.03億元，其中：環(huán)縣補償額度最高，達到29.79億元，占總補償額度的34.63%；其次為華池縣，補償額度為20.56億元，占總補償額度的23.90%；靜寧縣補償額度最低，為1.44億元，占總補償額度的1.67%。從生態(tài)補償額度占當年GDP的比例來看，總體上占比均較低，均未超過30%。其中，環(huán)縣補償額度占GDP的比例最大，達到27.17%，而靜寧縣補償額度占GDP比例最小，僅為1.87%。9個縣生態(tài)補償優(yōu)先級為：環(huán)縣（3.34）＞華池縣（2.73）＞會寧縣（2.38）＞張家川回族自治縣（1.98）＞鎮(zhèn)原縣（1.39）＞慶城縣（1.34）＞通渭縣（0.88）＞莊浪縣（0.73）＞靜寧縣（0.57）。9個縣生態(tài)補償優(yōu)先級平均值為1.70，只有環(huán)縣、華池縣、會寧縣、張家川回族自治縣超過了平均值，而通渭縣、莊浪縣、靜寧縣的生態(tài)補償優(yōu)先級低于1，當生態(tài)補償資金不足時，生態(tài)補償資金分配應優(yōu)先考慮環(huán)縣，其次是華池縣、會寧縣，最后是張家川回族自治縣、鎮(zhèn)原縣和慶城縣。

4 結(jié) 論

（1）隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)類型以農(nóng)田為主，其面積占隴東黃土高原總面積的50%以上；其次為草地生態(tài)系統(tǒng)，其面積占比接近40%；濕地、城鎮(zhèn)和荒漠生態(tài)系統(tǒng)類型的面積較小，其面積占比不到1%。2000—2020年森林、農(nóng)田、荒漠生態(tài)系統(tǒng)面積均有不同程度減少，其中農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)面積在2000—2010年下降顯著，灌叢、草地、濕地、城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)面積有不同程度的增加。

（2）2020年隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務價值達到1 458.72億元，相比于2000年增加了93.82億元，且2000—2010年生態(tài)系統(tǒng)服務價值增加量高于2010—2020年。其中，局地氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性保護、土壤保持、水質(zhì)凈化、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)服務價值較高，地下水補給、牲畜供給、淡水供給服務價值較少。2000—2020年，農(nóng)作物供給和防風固沙的服務價值減少，其他生態(tài)系統(tǒng)服務價值均有不同程度的增加，其中生物多樣性保護、局地氣候調(diào)節(jié)的服務價值增加最多。

（3）草原、農(nóng)田和灌叢的生態(tài)服務價值占生態(tài)系統(tǒng)服務價值的90%以上。草原和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的服務價值量較高，是隴東黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務價值的主要貢獻者，而濕地、荒漠、城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)類型的服務價值量較少。2000—2020年森林、農(nóng)田、荒漠生態(tài)系統(tǒng)的服務價值減少，其余生態(tài)系統(tǒng)的服務價值增加，其中草原、灌叢生態(tài)系統(tǒng)的服務價值增加較多。

（4）華池縣、環(huán)縣和會寧縣的生態(tài)系統(tǒng)服務價值較高，生態(tài)系統(tǒng)服務高價值區(qū)主要分布在華池縣、張家川回族自治縣東部和莊浪縣東部，與森林生態(tài)系統(tǒng)分布具有一致性；通渭縣和靜寧縣的生態(tài)系統(tǒng)服務價值較低，生態(tài)系統(tǒng)服務低價值區(qū)主要分布在會寧縣南部和莊浪縣中西部。

（5）隴東黃土高原9個縣生態(tài)補償實際額度達86.03億元，其中，環(huán)縣補償額度最高，其次是華池縣，靜寧縣補償額度最低；依照計算得到的9個縣生態(tài)補償優(yōu)先級，當生態(tài)補償資金不足時資金分配應優(yōu)先考慮環(huán)縣，其次是華池縣、會寧縣，最后是張家川回族自治縣、鎮(zhèn)原縣和慶城縣，通渭縣、莊浪縣、靜寧縣的生態(tài)補償優(yōu)先級低于1，可暫緩考慮。

[參考文獻]

[1] 郝海廣，勾蒙蒙，張惠遠，等.基于生態(tài)系統(tǒng)服務和農(nóng)戶福祉的生態(tài)補償效果評估研究進展[J].生態(tài)學報，2018，38（19）：6810-6817.

[2] 張穎，李曉格.甘肅省迭部縣居民森林生態(tài)環(huán)境支付意愿影響因素分析[J].環(huán)境科學研究，2020，33（10）：2399-2411.

[3] 周婷，張勇，嚴力蛟.生態(tài)公益林補償政策對植被覆蓋時空格局的影響：以杭州市臨安區(qū)為例[J].生態(tài)學報，2018，38（13）：4800-4808.

[4] 楊莉，喬光華.基于牧民受償意愿的生態(tài)保護紅線區(qū)草原生態(tài)補償標準研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2021，35（11）：55-60.

[5] 葉晗，方靜，朱立志，等.我國牧區(qū)草原生態(tài)補償機制構(gòu)建研究[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2020，41（12）：202-209.

[6] 陳科屹，邱勝榮，趙曉迪，等.北京市濕地生態(tài)補償標準研究[J].生態(tài)學報，2021，41（12）：4786-4794.

[7] 陽佳伶，宗影，李玉鳳，等.鹽城珍禽國家級自然保護區(qū)濕地恢復的生態(tài)補償額度及其空間格局研究[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2021，37（3）：323-331.

[8] 阮熹晟，李坦，張藕香，等.基于生態(tài)服務價值的長江經(jīng)濟帶耕地生態(tài)補償量化研究[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2021，42（1）：68-76.

[9] 崔寧波，生世玉，方袁意如.糧食安全視角下省際耕地生態(tài)補償?shù)臉藴柿炕c機制構(gòu)建[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報，2021，26（11）：232-243.

[10] 劉利花，劉向華，楊潔.糧食安全視角下的耕地生態(tài)補償標準研究[J].學習與實踐，2020（8）：38-47.

[11] 田義超，白曉永，黃遠林，等.基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值的赤水河流域生態(tài)補償標準核算[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2019，50（11）：312-322.

[12] 劉富國，李姣，汪杰，等.南山國家公園生態(tài)補償標準研究：基于生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值和機會成本[J].湖南林業(yè)科技，2019，46（5）：9-16.

[13] 孫光，羅遵蘭，李果，等.衡水湖國家級自然保護區(qū)生態(tài)補償標準核算[J].水生態(tài)學雜志，2019，40（4）：8-13.

[14] 馬婷，閔慶文，徐坤，等.居民對三江源國家公園生態(tài)旅游資源的支付意愿及影響因素研究[J].資源與生態(tài)學報（英文版），2021，12（5）：693-706.

[15] 潘美晨，宋波.受償意愿在確定生態(tài)補償標準上下限中的作用[J].中國環(huán)境科學，2021，41（4）：1932-1939.

[16] 楊一旸，盧宏瑋，梁東哲，等.基于三維生態(tài)足跡模型的長江中游城市群平衡性分析與生態(tài)補償研究[J].生態(tài)學報，2020，40（24）：9011-9022.

[17] 崔寧波，生世玉.糧食安全視角下的東北黑土區(qū)耕地生態(tài)補償研究[J].浙江農(nóng)業(yè)學報，2021，33（9）：1759-1769.

[18] 韓永偉，高吉喜，王寶良，等.黃土高原生態(tài)功能區(qū)土壤保持功能及其價值[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2012，28（17）：78-85，294.

[19] 謝高地， 張彩霞， 張雷明，等. 基于單位面積價值當量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務價值化方法改進[J]. 自然資源學報， 2015，30（8）：1243-1254.

[20] ZHAO Xiaojiong， WANG Jian， SU Junde，et al.Evaluation method of ecosystem service value under complex ecological environment：A case study of Gansu Province，China[J].Plos One，2021，16（2）：e0240272.

[21] 王女杰，劉建，吳大千，等.基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值的區(qū)域生態(tài)補償：以山東省為例[J].生態(tài)學報，2010，30（23）：6646-6653.

[22] 許麗麗，李寶林，袁燁城，等.基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估的我國集中連片重點貧困區(qū)生態(tài)補償研究[J].地球信息科學學報，2016，18（3）：286-297.

[23] 高振斌，王小莉，蘇婧，等.基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估的東江流域生態(tài)補償研究[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2018，34（6）：563-570.

［作者簡介］ 妙旭華（1971—），女，甘肅蘭州人，正高級工程師，學士，主要從事環(huán)境規(guī)劃管理工作；通信作者趙曉冏（1986—），男，甘肅武威人，正高級工程師，博士，主要從事生態(tài)環(huán)境遙感工作。

［收稿日期］ 2022-06-06

（責任編輯 李佳星）