流域雙向生態補償綜合效益評估研究
——以山東省小清河流域為例

李彩紅 葛顏祥

(山東交通學院 經濟與管理學院，山東 濟南 250023；山東農業大學 經濟管理學院，山東 泰安 271018)

作為一種平衡流域上下游可持續發展的經濟手段，生態補償已在全球范圍內廣泛使用，補償方式也從最初懲治負外部性行為的污染者付費的“單向補償”，轉向兼激勵正外部性行為的“雙向補償”。生態補償的效果和效益依賴于生態補償機制的設計與構建，流域生態補償效益的評估是完善生態補償機制、保障生態補償有效運行的關鍵，是形成生態補償閉環系統的重要組成部分。鑒于官方統計數據的缺失，當前對流域生態補償效益的評估基本上處于理論和方法探討及案例積累階段，且多圍繞單向生態補償展開。本文基于對流域雙向生態補償機理的分析，嘗試構建流域生態補償效益評估體系，一方面可以回答這一輪生態補償活動有沒有效果、效果如何？另一方面，生態補償效益的評估結果可以為下一步生態補償機制的構建和運行提供依據。

一、流域雙向生態補償效益評估機理分析

流域水資源的外部性使得市場機制對資源配置失去效力，生態環境保護效益不能在行為主體(生態保護者)的私人收益中體現，生態環境破壞損失也不被行為主體(生態污染者)的私人成本所涵蓋。如何利用經濟手段來解決外部性問題，按照庇古《福利經濟學》(1920)的觀點，導致市場配置資源失效的原因是經濟當事人的私人成本與社會成本不相一致，從而私人的最優導致社會的非最優。因此，糾正外部性的方案是政府通過征稅或者補貼來矯正經濟當事人的私人成本。只要政府采取措施使得私人成本和私人利益與相應的社會成本和社會利益相等，則資源配置就可以達到帕累托最優狀態。流域雙向生態補償就是同時采用正外部性的激勵機制與負外部性的懲罰機制，通過對流域生態保護者或提供者給予經濟補償、對生態破壞者或受益者付出經濟賠償的經濟手段，促進全流域的可持續協調發展。

流域生態補償效益是指一定流域內生態補償政策對當地的環境系統、經濟系統以及社會系統發展所帶來的影響和貢獻。生態補償政策旨在保護和提升流域內整體生態系統的服務功能，對流域內水域、森林、濕地、草原等生態系統，提供多樣性的生態系統服務。所以，對流域生態補償效益的評估必須以區域生態系統服務功能為依據展開。按照生態補償政策影響的程度，生態補償效益包括直接項目效果和間接項目溢出。直接項目效果主要是指流域上游生態保護行為帶來的水質改善、水量增加、水土保持、生物多樣性保護等生態效益，以及滿足人們生產用水、生活用水、經營用水帶來的直接經濟效益。間接項目溢出效益則體現為：生態補償期間流域生態環境的改善帶動流域內土地價格上漲；水利工程的興修減少了洪澇干旱災害的發生；生態建設中就業機會增加與補償資金給保護區居民帶來的收入增長；人們在享受環境福祉后環保意識提高的教育價值等。鑒于目前我國重點生態區域扶貧攻堅區在區位分布上存在較大重合，生態補償政策還外溢出了扶貧減貧效益。

二、流域雙向生態補償效益評估體系構建

本文在構建流域生態補償效益評估指標體系時盡量避免單項效益的重復計量，綜合采用頻度分析法、專家咨詢法和理論分析法進行指標選取。評估方法主要采用直接市場法、替代市場法與模擬市場法三種常用方法，最終構建涵蓋生態、經濟、社會三個層面的效益評估體系(見表1)。

表1 流域雙向生態補償效益評估體系

三、小清河流域雙向生態補償效益評估

(一)研究區域概況

小清河是山東省內最大的內陸河，全長260.7公里，流經濟南、濱州、淄博、東營、濰坊等18個縣市區，流域面積10376平方公里。曾經的小清河水草舞動、魚蝦成群、河運繁忙；雨季河道泄洪，平時灌溉農田。自上世紀七八十年代后，小清河兩岸人口劇增、工業崛起，農藥化肥普遍使用，大量污染物源源不斷地排入小清河，河水逐漸變黑、變臭，水質嚴重惡化，往日水運、灌溉等功能退化，河道變成了城市生活和企業排污的主渠道。為此，山東省自2003年先后開展了兩期小清河流域生態環境綜合治理，特別是2010年在小清河流域試點生態補償以來，小清河水質得到明顯改善，水體功能逐漸恢復。

小清河流域生態補償辦法，按照“誰達標、誰受益，誰超標、誰補償”的原則，在流域上下游之間建立雙向經濟補償機制，對流域各斷面水質比上年有所改善，達到《小清河流域水污染綜合治理實施方案》規定的年度水質目標的，由下游市對其進行補償；水質有所改善但未達標的不予補償；如果水質比上年惡化，則由其對下游市進行賠償。小清河流域生態補償試點先后開展了6年(2010-2015年)，根據各斷面水質考核結果，流域上下游協議生態補償資金清算狀況如表2所示。其中，補償資金=獲得的補償資金-支付的補償資金+省級獎勵資金，賠償資金=獲得的賠償資金-支付的賠償資金，表中數據為資金最終清算結果。

(二)評估范圍及數據來源

小清河流域生態補償從2010年開始試點，資金分批投入，研究選取的時間范圍為2010—2015年。研究選取的地域范圍為所轄濟南、濱州、淄博、東營、濰坊五市中干流所流經的縣域，即濟南市的歷城區、章丘區；濱州市的鄒平縣、博興縣；淄博市的高青縣、桓臺縣；東營市的廣饒縣；濰坊市的壽光縣，共8個區(縣)。

表2 2010-2015年小清河流域上下游協議生態補償資金清算匯總表 (單位：萬元)

數據來源：山東省財政廳、山東省環保廳提供

本研究基礎數據主要來源于2011-2017年濟南市、淄博市、濱州市、東營市及濰坊市的統計年鑒；生態補償資金、水質監測數據分別來自山東省財政廳、環保廳依申請公開信息；年平均降水量來自山東省氣象局；單位價格信息來自國家統計局、山東省物價局及有關地市統計局；土地交易信息來自CREIS中指數據房地產數據信息系統，其他數據詳見文中腳注。

(三)小清河流域生態補償效益評估

1.生態效益評估。

(1)水質改善效益。小清河開展生態補償后，水質得到明顯改善。從流域各斷面水質主要污染物濃度(圖1)來看，小清河主要監測斷面COD、NH3-N濃度呈明顯下降趨勢。其中，辛豐莊為濟南-濱州斷面；唐口橋為濱州-淄博斷面；西閘為淄博-濱州斷面；范李村為濱州-東營斷面；王道閘為東營-濰坊斷面(數據來源于山東省環保廳)。

圖1 2009 -2016年小清河各斷面化學需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)濃度監測結果

我們利用重置成本法計算流域各斷面水質的改善效益，即以單位水體污染物濃度降低的處理成本與多年平均徑流量來表示流域生態補償帶來的水質改善效益。我們前期利用全國76個典型污水處理廠的治理成本數據，構建了污水主要影響因子COD、NH3-N濃度與其對應單位重置成本關系的計量模型：(1)耿翔燕、葛顏祥、張化楠：《基于重置成本的流域生態補償標準研究——以小清河流域為例》，《中國人口·資源與環境》2018年第1期。

YCOD=0.0004187·XCOD∧(-1.29)+2.186×10-8

YNH3-N=1.724E-05·XNH3-N∧(-0.6858)+2.393×10-7

其中，YCOD表示每處理單位XCOD濃度的COD所需的成本(元/mg)，YNH3-N表示每處理單位XNH3-N濃度的NH3-N所需的成本(元/mg)。

鑒于生態補償期間水質起伏波動，以生態補償結束后的2016年為計算期，以生態補償前2009年為基期，比較計算水質改善效益。根據小清河各斷面污染物濃度監測結果與重置成本計量模型，計算得到水體污染物COD、NH3-N計算期(2016年)與基期(2009年)不同濃度下的單位處理成本，結合山東省水文局對小清河流域各斷面的水量監測數據，求得小清河各斷面COD與NH3-N生態補償后的水質改善效益分別為43607萬元、19528.86萬元，共計63135.86萬元。

(2)氣候調節效益。為防止重復計算，只對小清河流域生態系統產生的固碳能力進行評估，評估對象為生態補償期間新增的林地和濕地。生態補償期間，小清河干流流經地市新增林地面積89386公頃，針葉林和闊葉林的NPP選取周穎等(2015年)實測結果395.5 t·km-2·a-1、671.8t·km-2·a-1，固碳造林成本價1152.77元/噸，(2)仲偉周、邢治斌：《中囯各省造林再造林工程的固碳成本收益分析》，《中囯人口.資源與環境》2012年第9期。根據林地植被類型計算得到生態補償期間新增林地的氣候調節效益為54988.10萬元。

小清河流域內濕地資源豐富，在此主要對生態補償期間改建、擴建的濟西濕地、白云湖濕地、馬踏湖濕地等展開評估。流域內新增濕地面積2624.42公頃，濕地植物以蘆葦、香蒲為主，此類植物單位面積植被固碳量達到4300 t/km2.a。(3)郗敏、孔范龍、李悅等：《陜西渭南鹵陽湖濕地保護與恢復工程措施探析》，《濕地科學》2013年第2期。根據公式求得濕地生態補償固碳價值為13009.01萬元。

(3)水源涵養效益。小清河流域內具有水源涵養功能的主要是森林和濕地生態系統。根據省氣象局監測，濟南、濱州、淄博、東營、濰坊五市的年平均降水量分別為671.1mm、564.8mm、657.8mm、555.9mm、615.3mm，落葉林地徑流系數一般為0.35-0.60，在此取平均值0.475，流域生態補償期間新增林地面積共計89386公頃，根據計算公式V森林=rQSC，求得小清河流域生態補償后新增林地的水源涵養價值為50572.6萬元。

小清河流域多年平均天然徑流深78.2mm，小清河流域內濕地面積2624.42hm2,濕地涵養水源量約為205.23萬m3，采用影子工程法計算水價，考慮通貨膨脹因素后2016年水庫單位庫容造價成本1.91元 (1990年不變價格為0.67元)，則影子工程法計算得到濕地涵養水源價值391.99萬。

森林生態系統保持土壤肥力的效益可采用環境經濟學理論中機會成本法、影子價格法來估算。通過減少的土壤侵蝕量中主要土壤養分氮、磷、鉀的價值來表示。山東省不同地貌類型中氮、磷、鉀的含量平均為900mg/kg、84.98mg/kg、122.01 mg/kg。根據2016年山東省主要氮、磷、鉀肥的平均價格及其所含比例測算得到氮、磷、鉀的價格分別為440.83元/噸、946.35元/噸、1092.75元/噸，根據公式計算得到林地土壤肥力保持價值為1722.50萬元。

(5)生境提供效益。濕地是眾多珍稀瀕危物種棲息和繁衍的場所，在保護生物多樣性方面有極其重要的價值。流域內濕地物種資源豐富，據調查統計，僅馬踏湖濕地內植物資源就有73科196屬363種，動物資源有56科174種。對生物多樣性價值的評估，本文采用單位面積生態系統價值當量因子方法。根據謝高地(2015)的研究，我國森林生態系統與濕地生態系統的生物多樣性服務價值當量因子為63.28元/ hm2、121.21元/ hm2，則小清河流域內新增林地和濕地生物多樣性價值分別為565.63萬、31萬，共計597.45萬元。

2.經濟效益評估。

(1)生產用水效益。隨著治理力度的不斷加大，小清河水質逐漸好轉，在淄博市高青、桓臺、東營市廣饒、濰坊市壽光等地恢復農業灌溉作用。目前小清河在廣饒、壽光的灌溉面積分別在25萬畝、20萬畝以上，廣饒農作物主要是小麥、玉米，壽光主要是灌溉北部棉花等主要經濟作物。結合潘丹(2012)的研究結果，我國水資源對農業經濟增長的影響自東向西在20%-30%之間，(6)潘丹、應瑞瑤：《中國水資源與農業經濟增長關系研究——基于面板VAR模型》，《中國人口·資源與環境》2012年第1期。山東位于東部取20%，根據廣饒、壽光兩市夏糧、秋糧單產量與最低收購價格，估算得到清河廣饒、壽光段的灌溉效益分別為8813萬元、7867.28萬元，共計16680.28萬元。

(2)水產品養殖效益。自實行生態補償以來，小清河流域水質持續向好，氨氮平均濃度同比改善29.9%，COD平均濃度同比基本持平，小清河流域魚類恢復到27種，但仍處于生態環境修復期，尚未帶來明顯的水產品養殖效益。

(3)內陸航運效益。小清河復航工程已于2017年7月獲得山東省政府的正式批復，工程已進入建設階段，2020年有望實現全線復航。目前生態補償期間小清河的內河航運效益尚未發揮。

(4)旅游效益。小清河流域在生態治理中，對流域內原有的濕地公園進行了改擴建，目前有些已試營業。根據淄博市桓臺年鑒(2017)統計，馬踏湖濕地年旅游收入達到1.8億元，小清河流域的旅游效益正在日益顯現。

(5)土地增值效益。流域生態環境的改善加速了小清河沿岸土地價格的上漲。根據中國土地市場網、CREIS中指數據房地產數據信息系統提供的數據，以生態補償期間小清河沿岸已成交的住房用地為樣本，估算得到土地增值額為172203.67萬，環境質量對商務用地、居住用地土地價格的影響系數分別取4.747%、2.183%，根據交易土地的性質計算得到環境質量改善帶來的土地增值效益約為4659.78萬元。

3.社會效益評估。

(1)防洪除澇效益。據1949-2008年資料統計，小清河流域多年平均洪澇災害面積為47.3萬畝。洪澇災害主要影響秋季作物，流域內秋季經濟作物主要是玉米、棉花、花生、大豆、地瓜等，根據流域內濟南、淄博、濱州等市的國民經濟統計資料，農作物價格按國家現行價格計算，流域內秋季作物的每畝綜合價值為803.59元。根據對流域內洪澇資料的統計分析，澇災面積的綜合成災指數為0.65，按照山東省“十二五”小清河流域治理投資比例，生態補償項目的效益分攤系數為0.034，由公式計算得到，生態補償后小清河流域年均可減少農業損失840.02萬元。鑒于數據缺失，防洪除澇效益只對農業損失減少額進行估算，農戶住房損失、城鎮財產損失暫不考慮。由此，生態補償期間小清河帶來的防洪除澇效益共計5040.12萬元。

(2)扶貧效益。小清河生態補償期間，桓臺馬踏湖濕地旅游帶動就業1.7萬人，根據山東省人民政府發布的《關于公布全省最低工資標準的通知》(魯政字[2016]117號)，桓臺縣為1450元檔，就業機會增加帶來的扶貧效益約2465萬元。

四、小清河流域雙向生態補償效益分析

(一)綜合效益分析

小清河流域自實施雙向生態補償以來，綜合效益顯著。計算結果顯示(見表4)，小清河流域生態補償綜合效益為231632.82萬元，其中最為明顯的是生態效益共計184506.38萬元，占總效益的79.65%；其次為經濟效益39340.06萬元，占16.98%；社會效益7786.38萬元，占3.37%。就二級效益評估指標來看，生態效益中氣候調節效益位列第一，為67997.11萬元；水質改善效益第二，為63135.86萬元；水源涵養效益第三，為50964.59萬，這三種效益分別占總效益的29.36%、27.26%、22%。其次是灌溉效益、旅游效益和防洪除澇效益，共占總效益的17.15%；其他各項效益較低，共占總效益4.23%。這說明，在小清河流域生態補償過程中，流域內各地市注重加強生態環境治理，高度重視造林綠化和治污減排建設。從經濟效益評估結果來看，水體污染物濃度的降低使小清河的灌溉功能在部分地區得到重新顯現，流域生態環境的持續改善帶來了巨大的間接經濟利益，生態補償效果明顯。

(二)空間差異分析

從流域內各地市生態補償綜合效益計算結果來看，實現效益最大的是濟南市，為57987.64萬元，占小清河流域生態補償總效益的25.03%，其次為淄博(占22.92%)、濰坊(22.01%)，東營(15.18%)和濱州 (14.86%)則偏低。這種分布趨勢主要是受各地市流域生態系統總面積和單位面積生態服務價值量大小的影響。從二級評估指標看，濰坊、東營、淄博三市的水質改善效益效益最大，這與小清河各斷面水質監測結果是一致的。在生態效益二級指標評估結果中，除了水質改善效益，濟南市的其他各項指標都位居首位，主要原因在于，長期以來小清河濟南段缺少生態水注入，且大量的居民生活污水與工業污水排入其中，小清河一度成為排污河道，致使小清河濟南段的水體去污難度相對較大，而生態補償期間濟南市造林和濕地建設突出，所以其生態效益綜合評估結果最高。東營市、濰坊市的水質改善狀況良好，所以灌溉效益也比較明顯。

表4 2010-2015年小清河流域生態補償綜合效益一覽表(單位：萬元)

(三)成本效益分析

山東省小清河流域生態補償效益的評估結果顯示，現有生態功能的持續發揮、潛在效益的實現離不開可持續生態補償機制的建立。目前我國生態補償的主體主要是政府，隨著生態補償模式的日趨成熟，生態補償效益的日益顯現，補償主體可以擴大為流域生態資源的開發者、消費者、破壞者以及環境保護組織等。充足的資金保障是建立可持續生態補償機制的前提。生態補償資金的成本效益比表明，相比生態補償標準的設立，生態補償效率更加重要，迫切需要接續資金運作和行為效應的鏈條，掌握其內部運行機理。應在保證生態補償機制可持續化運行的基礎上，建立長效的生態補償評價機制，使生態補償資金的使用更有信度和效率，提高資金的投入產出比，實現生態保護資金投入收益最大化。