典型生物多樣性保護優先區生態資產評估*
——以西雙版納州為例

李娟花，呂文魁，劉鵬，李毓琛，張惠遠

(中國環境科學研究院，北京 100012)

生態資產為人類社會可持續發展提供著基礎支撐，其是在生態系統服務概念的基礎上誕生的[1]。自20世紀70年代，Costanza[2-3]、Holder[4]、Westman[5]等學者對全球生物圈生態系統服務與自然資本進行估算，生態資產核算的理論知識逐漸豐富。國際上，一般將生態資產稱之為自然資本[6]，是從自然生態系統本身出發，將自然資本理解為自然生態系統本身各種存在之和，主要包括植被生物量、動物和水等可再生自然資本和不斷變化的生物、非生物元素及元素間互動直接和間接地提供給人類社會廣泛的功能和服務等隱形的自然資本[7-10]。國內對于生態資產的內涵理解主要是從自然生態系統支撐人類社會可持續發展的角度，大體都將生態資產理解為生態資源供給和生態系統提供的隱形生態服務[1,11-13]。潘耀忠等[14]研究表明生態資產是區域內所有生態系統類型提供的所有生態服務功能及其自然資源價值的總和。高吉喜等[15]提出生態資產應包含一切能為人類提供服務和福利的自然資源的有形生態產品和其他無形服務產品的集合。目前，生態資產核算主要包括實物量核算和價值量核算，本研究主要基于價值體現形式，界定生態資產是包括有形的、實物形態的生態資源價值和依托生態資源間相互作用形成的無形的、非實物形態的生態系統服務價值。

生物多樣性及其相互作用和關系構成生態資產的基礎，生態系統服務功能決定于生物多樣性[16]。生物多樣性經濟價值評估是生物多樣性有效保護與可持續利用的前提[17]，近年來生物多樣性價值評估及生物多樣性經濟學等研究是當前生態資源價值化研究的重點和熱點，眾多學者圍繞生物多樣性和生態系統功能關系、生態系統服務情景模擬、生物多樣性價值評估、指標體系構建等方面開展了研究[18-20]，但是在區域生態資產核算中仍然缺乏將生物多樣性納入生態資產評估體系的研究。本文以西雙版納州為例，探索將生物多樣性維護功能納入生態資產核算指標體系，從生態資源和生態系統服務功能角度評估2010—2015年西雙版納州生態資產動態變化，識別西雙版納州生態資產特征、生物多樣性和生態系統服務對生態資產的貢獻，以期促進人們對生物多樣性和生態系統的保護，為西雙版納州和其他地區生態和社會經濟的可持續發展提供科學的理論支持。

1 研究區域和方法

1.1 研究區自然概況

西雙版納州(21°09′～22°36′N、99°56′～101°50′E)地處中國典型生物多樣性保護優先區，也位于國際上重要的生物多樣性保護中心。其生態系統類型主要以森林生態系統為主，占國土面積的80%以上，森林覆蓋率達81.3%。現有各級各類保護區10個，總面積622.8×104hm2，占全州國土面積的22.2%，其中建有2個國家級保護區26.8×104hm2(以保護熱帶森林生態系統和珍稀野生動植物為主要目的大型綜合性自然保護區)，是全國熱帶森林生態系統保存比較完整的地區。此外，還有兩個州級魚類保護區，全州濕地面積1.93×104hm2，濕地保護率為 36.05%。西雙版納州素有“植物王國”“動物王國”“生物基因庫”“植物王國桂冠上的一顆綠寶石”等美稱，是我國生物多樣性關鍵地區和全球物種最豐富的熱點地區之一，也是中國重要的生物多樣性寶庫和西南生態安全屏障，在國家生態安全中具有重要的戰略地位。

圖1 西雙版納州2015年生態系統類型

1.2 生態資產評估指標體系和評估方法

生態資產評估研究借鑒國內外生態資產評估相關研究成果[21-23]，立足生態資產內涵，參考Constanza等[2]、歐陽志云等[24]提出的生態資產分類體系，從生態資源和生態系統服務的角度提出西雙版納州生態資產評估指標體系(表1)，其中包含2個一級指標和15個二級指標，采用物質量和價值量法相結合[25]，對西雙版納州生態資產開展評估。

表1 西雙版納州生態資產評估指標體系和核算方法

生態資源價值主要通過市場價值法直接計算，物質量采用統計調查法，基于統計年鑒中的相關統計數據，同時結合《生態文明制度構建中的中國森林資源核算研究》等文件中對相關指標的定價，評估各類生態資源價值。

生態系統服務價值評估借鑒國內外生態系統服務分類相關研究成果[26-33]，結合西雙版納州生態系統特征，構建包含固碳釋氧、土壤保持、水源涵養等9個指標的指標體系。目前，關于生態系統服務價值核算主要包括基于單位面積價值當量因子法[2,23]和基于單位服務功能價格的生態模型法[28-30,34-35]，當量因子法對生態系統類型、質量狀況的時空差異缺乏考慮，估算結果不足以反映區域生態系統服務在時間和空間上的動態變化。因此本研究通過分析西雙版納州生態系統特點，基于土壤、生物量等野外調查數據，生態系統及氣象水文等歷史監測數據以及土壤含水量等生態系統過程和生態位模型模擬結果數據，建立不同生態系統服務功能的評估模型，再結合各生態系統服務功能物質量評估方法選用實際市場法、替代市場法或虛擬市場法等[32,36-37]評估全州生態系統服務價值。

2 結果和分析

2.1 生態資源價值動態變化

西雙版納州生態資源由農產品、林產品、畜牧產品、水產品、水資源供給、水電航運6方面構成。研究結果得出，5 a間，西雙版納州生態資源總價值是增加的，由2010年的62.52×108元增加到2015年的101.92×108元，增長了63.02%。從單項生態資源價值來看，農產品、畜牧產品、水產品價值增加幅度最大，分別增加了197.02%、186.48%、159.57%(表2)。從對生態資源價值的貢獻度來看，林產品和農產品的貢獻較高。一方面，反映了西雙版納5 a間生物資源數量呈增加的趨勢；另一方面，由于種植和養植技術水平的提升，單位面積的農產品、畜牧產品、水產品等產量增加。而水資源供給價值和水電航運價值減少了，則是由于地表水資源量和地下水量的減少，使得水庫蓄水量減少，致使水資源供給價值和水力發電價值分別減少10.29%、18.27%。

表2 西雙版納州2010—2015年生態資源價值變化

2.2 生態系統服務價值動態變化

2010—2015年間，西雙版納州生態系統服務價值由3 367.81×108元增加至3 799.68×108元，增長12.82%(表3)。就各項生態系統服務功能而言，保肥功能、固土功能和水源涵養功能增加幅度相對較大，分別達67.88%、48.21%、37.38%；溫度調節功能、濕度調節功能下降較多，生物多樣性維持功能價值保持相對穩定。就貢獻率而言，生物多樣性維持功能對全州生態系統服務功能貢獻率最大，平均達24.86%，表明生物多樣性對生態系統服務功能起著關鍵的作用。

表3 西雙版納州2010—2015年生態系統服務價值變化

(1)生物多樣性維持功能價值 2010年、2015年西雙版納州生物多樣性維持功能價值分別為888.15×108、886.69×108元，5 a間基本保持穩定，變化幅度較小(表4)。可能是由于全州保護區植被的恢復、森林面積逐年增加，使得適宜亞洲象(Elephansmaximus)等物種的生存環境及其食物源范圍縮小，致使某些物種的棲息地發生改變[48]。生物多樣性維持功能價值占全州生態系統服務價值貢獻率分別達26.37%、23.34%，是所有各項生態系統服務功能價值中最大的，即表明生物多樣性在生態系統服務功能中起著重要作用，生物多樣性變化所導致的生態系統結構和過程變化直接影響著生態系統服務[12]。勐臘縣生物多樣性維持功能價值貢獻率最高，占全州比例達48%，這與勐臘縣國有林場森林覆蓋率高達95.77%、森林資源以天然林為主有關。天然林是生物多樣性最豐富的陸地生態系統[49]，且西雙版納州的國家級自然保護區約有51%分布在勐臘縣境內。

表4 西雙版納州2010—2015年生態系統生態多樣性維持功能價值的變化

(2)土壤保持價值 土壤保持價值包含固土價值和保肥價值，西雙版納州2010年、2015年土壤保持價值分別為312.72×108元、520.15×108元，5 a間增加了66.33%。由圖2可以看出，固土價值和保肥價值較高區域分布在西雙版納州勐臘縣和景洪市，主要是由于這些區域土地覆被類型多為林地和園地，林木資源豐富，其水土保持量和固定養分能力較強[50]。

圖2 西雙版納州2010-2015年生態系統的固土價值分布

(3)水源涵養價值 2010年、2015年西雙版納州水源涵養功能價值分別為389.1×108、534.53×108元，增加了37.38%(表5)。這是因為水源涵養功能主要決定因子是植被覆蓋度，且與土壤孔隙率也呈現正相關[51]，5 a間，全州森林覆蓋率由78.3%提升到80.8%。勐臘縣水源涵養價值最高，由于勐臘縣林地面積最大，各生態系統類型中林地土壤的孔隙率和土壤深度值較高[50]。

表5 西雙版納州2010—2015年生態系統水源涵養價值變化

(4)凈化水質價值 2010年、2015年西雙版納州凈化水質價值分別為306.34×108、342.35×108元，增加了11.75%(表6)。凈化水質功能主要是林地或濕地生態系統中微生物能夠降解水體污染物，與全州濕地資源保持穩定的增長態勢相關，5 a間，全州濕地面積增長3.36%。其中勐臘縣和景洪市凈化水質價值較高，與生物多樣性維持功能價值和土壤保持價值分布規律一致。

表6 西雙版納州2010—2015年生態系統凈化水質價值變化

(5)固碳釋氧價值 生態系統固碳釋氧價值包括固碳價值和釋氧價值，2010年、2015年西雙版納固碳釋氧價值分別為414.17×108、509.1×108元，增長了22.68%。固碳釋氧價值取決于植被凈初級生產力[52]，因此，林地和草地的固碳釋氧價值大于耕地和建設用地[53]。從空間分布情況(圖3～圖4)看，景洪市與勐臘縣固碳釋氧價值較高，可以看出景洪市與勐臘縣林地植被覆蓋度高，林地資源豐富，即固碳釋氧價值大。城市生態系統與固碳釋氧量呈負相關[54]，勐海縣的建設用地較多，其固碳釋氧功能價值較低。

圖4 西雙版納州2010—2015年生態系統的釋氧價值分布

(6)其他生態系統服務價值 5 a間西雙版納州凈化大氣、洪水調蓄、休閑游憩這3類生態資產價值均呈增加的趨勢(圖5)，氣候調節價值呈減小的趨勢。2010年、2015年凈化大氣價值分別為49.73×108、51.75×108元，增加了4.06%，主要是由于林地的凈初級生產力較高，全州林地面積增長了0.16%；洪水調蓄價值分別為11.53×108、11.99×108元，增加了3.99%，主要是因為濕地生態系統具有較大的洪水調蓄能力，全州濕地面積增長了3.36%；休閑游憩價值分別為331.72×108、394.62×108元，增加了18.96%，表明西雙版納州的旅游資源越來越豐富；氣候調節價值分別為664.37×108、549.51×108元，減小了17.29%，這和降雨量減少而氣溫升高有關。

圖5 2010—2015年西雙版納州各項生態資產價值

2.3 生態資產價值動態變化

生態資產價值由生態資源價值和生態系統服務價值組成。西雙版納州2010年生態資產價值為3 403.31×108元，2015年為3 901.6×108元，從2010—2015年間生態資產價值呈上升趨勢，生態系統服務價值貢獻度最大，生態系統服務占生態資產總價值均在97%以上，其中生物多樣性維持功能占生態系統服務功能占比平均達25%。生態資源價值和生態系統服務價值總體呈現增加趨勢，生態資源價值由62.52×108元上升為101.92×108元，生態系統服務價值由3 367.81×108元上升為3 799.68×108元。

就單項生態資產價值(圖5)而言，5 a間，生物多樣性維持功能價值在生態資產中所占的平均比例最大，為24.31%，這與西雙版納州是我國生物多樣性最豐富的地區密切相關，生物多樣性變化所導致的生態系統結構和過程變化直接影響著區域生態系統服務價值，生物多樣性豐富間接地促進生態系統服務功能的提升[55]；其次為濕度調節功能價值和水源涵養功能價值，平均分別約占15.4%和12.52%；水資源供給價值平均所占比例最小，約為0.035%。5 a間就各項生態資產動態變化情況來看，生態資源中農產品供給、畜牧產品供給和水產品供給價值增加服務最大，分別達197.02%、186.48%、159.57%，表明全州生物資源數量呈增加的趨勢；保肥功能、固土功能、水源涵養功能這3項生態系統服務功能價值增加幅度較大，分別為67.88%、48.21%、37.38%。此外，水資源供給價值、水電航運價值、溫度調節功能價值、濕度調節功能價值呈現減少的趨勢。因此，西雙版納州在今后的社會發展中應注意水資源保護和氣候調節功能的提升。

3 結論與討論

西雙版納州豐富的生物多樣性和良好的生態系統給人們提供了重要的生態產品和服務，但生物多樣性帶來的隱形價值并未被人們完全認識到。本研究從生態資源和生態系統服務角度評估2010年、2015年生態資產情況，以直觀的形式揭示了西雙版納州生物多樣性價值時空分布及變化特征，本文主要結論如下：

(1)從時間變化看，西雙版納州2010年、2015年生態資產總值分別為3 430.33×108、3 901.6×108元，上升了13.7%。生態資源價值、生態系統服務價值平均占比為2.24%、97.76%。5 a間，生態系統服務總價值增加約23%，其中，土壤保持、水源涵養、凈化水質、固碳釋氧、洪水調蓄、休閑游憩等功能價值均呈增長趨勢，而濕度調節、溫度調節分別減少了49.45%、13.92%，這和降雨量減少、氣溫升高有關，同時生物多樣性維持功能價值也減少了0.16%。究其原因，與氣候變化是驅動生物多樣性變化的一項主導因素有關[12]，同時由于森林植被增加使得部分動物物種的棲息地受損，使得生物多樣性的維持功能稍有降低。

(2)從不同服務功能類型看，生態系統服務中的生物多樣性維持、水源涵養、凈化水質、氣候調節、固碳釋氧5項功能價值占生態資產總價值達70%以上，尤其是生物多樣性維持功能對生態系統服務功能價值和生態資產總價值貢獻率最大，其占生態系統服務功能價值和生態資產價值占比平均分別達25%、 24%。因此，在今后應注意在提高森林植被碳匯能力建設的同時注意保護物種棲息地，促進生物多樣性的保護；生態資源價值增加約63%，生態資源價值的重要地位顯而易見，因此在生態資產管理過程中應全面掌握生態資源的基本數據與信息，建立包含多樣化、多層次的自然資源所有權體系，并對其進行適應性管理。

(3)從空間分布情況看，5 a間單位面積生態資產價值勐臘縣最高，生物多樣性維持、水源涵養、凈化水質、氣候調節、固碳釋氧等生態系統服務價值中勐臘縣均最高，這與西雙版納國家級自然保護區有超過50%分布在勐臘縣密切相關。生態系統服務價值是由生物多樣性產生的，自然保護區其特殊的生境、生態系統能夠實現保護生物多樣性和確保生態系統服務安全的雙重目的，從而使生態系統提供的生態產品越多。由此，在資源開發和管理過程中應注意保護生物多樣性和自然生態系統，促進生態資產價值的提升，從而轉化為生態資本來實現其價值，促進西雙版納州全面可持續發展。

(4)本研究結果表明：生物多樣性對維持和提升區域生態資產具有重要意義。西雙版納州2015年單位面積生態資產總值為2 043×104元/km2，海南三亞市2014年單位面積生態資產價值為356.02×104元/km2[56]，湖北恩施州2015年單位面積生態資產價值為1 064.89×104元/km2[57]。由此對比可以發現，同時期西雙版納州單位面積生態系統服務價值遠高于三亞、恩施等，可以認為生物多樣性豐富間接地促進了生態系統服務價值的提升，因此在類似西雙版納州生物多樣性保護優先的區域應嘗試將生物多樣性納入生態資產核算并開展生態資產動態評估研究。這對生態服務價值提升、促進生態產品價值實現乃至推動區域綠色可持續發展具有重要的學術價值和現實意義，而本文在西雙版納州進行的生態資產評估探索實踐也將為生物多樣性優先保護區域進一步的跟蹤評價、有效保護和持續利用提供定量的數據基礎和方法支持。