生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值(GEP)核算方法研究
——以陜西省漢中市為例

馮 妍，屈梓桐

(陜西理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理與法學(xué)學(xué)院，陜西 漢中 723000)

1 引言

近年來(lái)，生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值(GEP)的核算研究逐漸成為生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。GEP的核算研究可為政府和企業(yè)制定可持續(xù)發(fā)展政策提供理論和實(shí)踐支持。

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就認(rèn)識(shí)到了生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類社會(huì)的重要性。Daily介紹了生態(tài)系統(tǒng)提供的各種服務(wù)，而人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞會(huì)對(duì)人類生存和福祉造成嚴(yán)重影響[1]。《千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告》將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為四類，即供應(yīng)服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)，這些服務(wù)又被分為11類[2]。Costanza提出一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的量化貨幣化評(píng)估方法[3]。歐陽(yáng)志云介紹了物質(zhì)流量法、生產(chǎn)函數(shù)法和市場(chǎng)價(jià)值法等GEP核算方法[4]。此后，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者針對(duì)不同地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值進(jìn)行了評(píng)估[5-6]。這些研究為定量研究生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品與服務(wù)價(jià)值奠定了基礎(chǔ)。然而，當(dāng)前不同指標(biāo)體系所計(jì)算的GEP差異較大，因此，需要明確GEP核算體系的服務(wù)功能指標(biāo)及其核算方法，以提供科學(xué)依據(jù)來(lái)實(shí)際保護(hù)和管理生態(tài)環(huán)境。

文章旨在提出完整的GEP服務(wù)功能指標(biāo)及核算方法，并以漢中市為研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)證研究，以支持政府制定可持續(xù)發(fā)展政策。同時(shí)，本研究可以為生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的研究提供漢中市的實(shí)證案例和新的思路與方法。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)域

漢中市位于中國(guó)陜西省中部地區(qū)，總面積約為2.72萬(wàn)平方千米(見(jiàn)圖1)，下轄2個(gè)市轄區(qū)和9個(gè)縣，人口約321萬(wàn)。漢中北有秦嶺、南有大巴山脈，屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，降雨集中在夏季，年平均氣溫約10℃。漢中市是中國(guó)重要的生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)之一，同時(shí)也是中國(guó)西北地區(qū)重要的生態(tài)屏障。

圖1 漢中市區(qū)位

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究使用的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于遙感數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)年鑒及實(shí)地調(diào)研。其中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》和各縣區(qū)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》；糧食價(jià)格來(lái)自《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》；降雨數(shù)據(jù)來(lái)源于漢中市氣象局；土壤數(shù)據(jù)來(lái)源于漢中市自然資源局；蓄水動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)基于《陜西省水資源公報(bào)》；空氣與水環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)來(lái)源于陜西省空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站和陜西省生態(tài)環(huán)境廳；各縣區(qū)灘涂面積由2021年遙感影像解譯得到；污染物單位治理成本來(lái)自《中國(guó)環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算技術(shù)指南》；COD和氨氮處理價(jià)格基于《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》；病蟲(chóng)害發(fā)生面積數(shù)據(jù)來(lái)源于漢中市林業(yè)局。

2.3 GEP核算指標(biāo)與方法

生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值(GEP)指生態(tài)系統(tǒng)所提供的產(chǎn)品供給服務(wù)價(jià)值、調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值、文化服務(wù)價(jià)值之和：

GEP=EMPV+ERSV+ECSV

(1)

式(1)中，GEP為生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值，EMPV為產(chǎn)品供給服務(wù)價(jià)值，ERSV為調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值，ECSV為文化服務(wù)價(jià)值。

根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外已有研究基礎(chǔ)的總結(jié)，選取如表1所示的GEP核算指標(biāo)。

表1 漢中市生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值(GEP)核算指標(biāo)與方法

2.3.1 生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)產(chǎn)品價(jià)值核算

產(chǎn)品供給服務(wù)指生態(tài)系統(tǒng)為人類和其他生物提供的各種物質(zhì)和能量。具體核算公式如下：

(2)

式(2)中，Vp為生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)產(chǎn)品價(jià)值，Ei為每種產(chǎn)品產(chǎn)量，Pi為每種產(chǎn)品單位價(jià)格。

2.3.2 水源涵養(yǎng)服務(wù)功能價(jià)值核算

水源涵養(yǎng)服務(wù)功能指生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)水循環(huán)過(guò)程，維持水資源穩(wěn)定性和可持續(xù)性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。具體核算公式如下：

(3)

式(3)中，V1為水源涵養(yǎng)總價(jià)值量，Pi為降雨量，Ri為地表徑流量，ETi為蒸散發(fā)量，Ai為第i類生態(tài)系統(tǒng)面積，c為建設(shè)成本。

2.3.3 土壤保持服務(wù)功能價(jià)值核算

土壤保持服務(wù)指生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)多種生態(tài)過(guò)程，維持土壤結(jié)構(gòu)和肥力。具體核算公式如下：

(4)

式(4)中，V2為土壤保持總價(jià)值量，Ap為潛在土壤侵蝕量，Ar為實(shí)際土壤侵蝕量，Ci為土壤中氮、磷、鉀純含量，Pi為花費(fèi)平均價(jià)格，C為水庫(kù)工程費(fèi)用，ρ為土壤容重。

2.3.4 洪水調(diào)蓄服務(wù)功能價(jià)值核算

洪水調(diào)蓄功能指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)洪水的吸收和存儲(chǔ)能力，以及對(duì)洪水過(guò)程中水量的調(diào)節(jié)和控制作用。具體核算公式如下：

V3=Cr·c

(5)

式(5)中，V3為洪水調(diào)蓄價(jià)值量，Cr為調(diào)蓄洪水總量，c為建設(shè)單位庫(kù)容的造價(jià)。

2.3.5 空氣凈化服務(wù)功能價(jià)值核算

空氣凈化功能指生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)各種生物和非生物因素相互作用，對(duì)大氣中污染物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾和凈化的能力。具體核算公式如下：

(6)

式(6)中，V4為空氣凈化價(jià)值量，PSNi為硫化物和氮氧化物單位治理成本，CSNi為硫化物和氮氧化物大氣環(huán)境容量，PMNi為PM2.5和氨氣單位治理成本，CMNi為PM2.5和氨氣大氣環(huán)境容量，Qi為污染物當(dāng)量值。

2.3.6 水質(zhì)凈化服務(wù)功能價(jià)值核算

水質(zhì)凈化功能指生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)一系列生物、物理和化學(xué)過(guò)程來(lái)凈化水質(zhì)的能力。具體核算公式如下：

(7)

式(7)中，V5為水質(zhì)凈化價(jià)值量，ci為治理COD和氨氮成本，Qi為COD和氨氮凈化能力。

2.3.7 固碳釋氧服務(wù)功能價(jià)值核算

固碳釋氧功能指生態(tài)系統(tǒng)中的植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳并固定碳，同時(shí)釋放氧氣的過(guò)程。具體核算公式如下：

V6=VCS+VOR

(8)

式(8)中，V6為固碳釋氧總價(jià)值量，VCS為固碳價(jià)值量，VOR為釋氧價(jià)值量。

VCS=1.63·Cc·Rc·A·BY

(9)

式(9)中，VCS為林分年固碳價(jià)值，1.63為計(jì)算系數(shù)，Cc為固碳價(jià)格，Rc為CO2中碳含量(為27.27%)，A為林分面積，BY為林分凈生產(chǎn)力。

VOR=1.19·CO·A·BY

(10)

式(10)中，VOR為林分年釋氧價(jià)值，1.19為計(jì)算系數(shù)，CO為氧氣價(jià)格，A為林分面積，BY為林分凈生產(chǎn)力。

2.3.8 氣候調(diào)節(jié)服務(wù)功能價(jià)值核算

氣候調(diào)節(jié)功能指生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)氣候要素和降水分布影響氣候變化的過(guò)程。具體核算公式如下：

V7=E·L·P/α

(11)

式(11)中，V7為氣候調(diào)節(jié)價(jià)值量，E為年蒸騰量，L為蒸發(fā)耗熱系數(shù)，P為現(xiàn)行電價(jià)，α為空調(diào)能效比。

2.3.9 病蟲(chóng)害控制服務(wù)功能價(jià)值核算

病蟲(chóng)害控制功能指生態(tài)系統(tǒng)中的生物群體通過(guò)生態(tài)相互作用，對(duì)害蟲(chóng)和病原微生物進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的過(guò)程。具體核算公式如下：

V8=NFa·(MFr-NFr)·Pb

(12)

式(12)中，V8為病蟲(chóng)害防治價(jià)值量，NFa為天然林面積，MFr為人工林病蟲(chóng)害發(fā)生率，NFr為天然林病蟲(chóng)害發(fā)生率或綜合防治農(nóng)田病蟲(chóng)害發(fā)生率，Pb為單位面積病蟲(chóng)害防治費(fèi)用。

2.3.10 文化服務(wù)功能價(jià)值核算

文化服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)所提供的與人類文化相關(guān)的服務(wù)。文章采用旅游收入近似代替法，即假設(shè)自然景觀的旅游收入占總旅游收入的70%。具體核算公式如下：

(13)

式(13)中，UV為文化服務(wù)價(jià)值量，Ni為第i個(gè)生態(tài)景區(qū)旅游收入。

3 結(jié)果與分析

3.1 綜合分析

2021年，漢中市GDP為17687200萬(wàn)元，而漢中市GEP當(dāng)年達(dá)到32771142萬(wàn)元(見(jiàn)表2)，是當(dāng)年GDP的1.85倍。該地區(qū)人均GEP為7.77萬(wàn)元，單位土地面積GEP為1205萬(wàn)元/平方千米，是全國(guó)平均水平(768萬(wàn)元/平方千米)的1.57倍。

表2 2021年漢中市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值

由此可知，漢中市“綠水青山”價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了“金山銀山”價(jià)值，這表明該地區(qū)的生態(tài)涵養(yǎng)功能地位非常重要。

3.2 產(chǎn)品供給服務(wù)價(jià)值

由表2可知，2021年漢中市生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品供給服務(wù)價(jià)值占GEP的16.67%。其中，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品服務(wù)價(jià)值最大，生態(tài)能源服務(wù)價(jià)值最小。這說(shuō)明漢中市的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品為周邊地區(qū)居民提供了物質(zhì)保障，然而，對(duì)生態(tài)能源的開(kāi)發(fā)還有待提高。

3.3 調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值

由表2可知，2021年漢中市生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值占GEP的77.13%。其中，氣候調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值最高，而洪水調(diào)蓄、土壤保持、病蟲(chóng)害控制和水質(zhì)凈化等服務(wù)的價(jià)值相對(duì)較低。

根據(jù)調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值各項(xiàng)組成來(lái)看，漢中市氣候調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值是最大來(lái)源項(xiàng)，占全市GEP比例超過(guò)1/3。這主要?dú)w因于秦巴山區(qū)擁有眾多原始森林和多樣的植被類型。漢中市的森林覆蓋率為51.2%，植被覆蓋率為56%，其林地面積在陜西省位居第一。

此外，漢中市境內(nèi)的漢江干流長(zhǎng)達(dá)277.8千米，嘉陵江干流在漢中市境內(nèi)流程141.7千米。

因此，漢中市自然生態(tài)系統(tǒng)利用植被蒸騰和水面蒸發(fā)過(guò)程吸收太陽(yáng)能，從而起到了調(diào)節(jié)氣溫和改善人類生存環(huán)境的作用。豐富的植被和水源資源成為漢中市最重要的生態(tài)價(jià)值所在，這也是漢中區(qū)別于其他地區(qū)的主要特點(diǎn)。

3.4 文化服務(wù)價(jià)值

2021年漢中市的國(guó)內(nèi)外游客總量為3280.87萬(wàn)人次，旅游總收入2900337萬(wàn)元?；诼糜问杖虢拼娣?，推斷出漢中市文化服務(wù)價(jià)值約為2030236萬(wàn)元。

4 結(jié)論與建議

文章基于國(guó)內(nèi)外各種GEP核算指標(biāo)和方法，構(gòu)建了GEP核算體系框架，并將其應(yīng)用于具體區(qū)域的定量評(píng)估。盡管由于客觀不確定性，核算方法及體系仍存在許多不足，但建立統(tǒng)一的GEP核算體系仍是一個(gè)有用的起點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)漢中市生態(tài)系統(tǒng)的核算研究，文章計(jì)算出該市2021年GEP總額是其GDP的1.85倍。這說(shuō)明漢中市生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能和價(jià)值在該市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中扮演了重要角色，而過(guò)去僅以GDP作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)忽略了生態(tài)系統(tǒng)所帶來(lái)的巨大價(jià)值。

漢中市豐富的植被和水源資源為該市提供了氣候調(diào)節(jié)等多項(xiàng)服務(wù)，進(jìn)而創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。相比之下，該市的文化服務(wù)價(jià)值較低。未來(lái)的生態(tài)文明建設(shè)需要在鞏固保護(hù)森林和水資源等生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，還需加強(qiáng)旅游資源的開(kāi)發(fā)。