基于生態退楊的洞庭湖自然保護區生態補償評估

胡文敏，付鈺珊

（1.中南林業科技大學林學院，湖南 長沙 410004；2.湖南省自然保護地風景資源大數據工程技術研究中心，湖南 長沙 410004）

生態退楊是中國為保護洞庭湖濕地生態系統而實施的一項重大環保工程。該項目旨在恢復濕地生態系統，保護區域生物多樣性，是退耕還林還湖的關鍵政策之一。截至2018年底，該項目已在2 000km2的面積中砍伐了650萬棵黑楊樹，成為世界上最大的黑楊樹砍伐項目［1］。生態退楊工程的實施，改變了洞庭湖區的傳統種植業。該項目不僅需要重點評估區域生態建設成效，同時還需重點關注生態退楊實施中如何對湖區農民進行生態補償。生態補償的核心目標是實現生態系統服務的供應，其中生態系統服務包括四大類：供給服務、調節服務、文化服務、支持服務［2］。洞庭湖是生態系統中的特殊濕地保護區，對促進周邊地區的經濟發展起著不可替代的作用。洞庭湖生態退楊的生態補償是以保護和可持續利用湖區生態系統服務為目的，對保護湖區生態環境的行為給予補償，促進湖區生物多樣性保護和維持生態系統服務功能。因此，探討實施生態退楊的背景下如何制定生態補償措施，如何創新生態補償機制，具有重要意義。

生態補償措施實施的關鍵是生態服務功能的評估和生態補償標準的確定。近年來，國內外學者圍繞補償標準的計算，采用機會成本法、意愿法、生態系統服務價值法等多種方法對比研究，各種方法的不同理論框架導致核算結果差異很大。（1）機會成本法按生態保護與建設的直接投入和機會成本核算，在實踐中應用較廣。如李曉光等通過土地權屬結合機會成本確定了海南中部山區生態補償的標準［3］。然而生態效益與投入的經濟成本難以等同，生態建設產生的生態效益又高于成本損失，因此機會成本法核算往往達不到補償標準要求的公平［4］。（2）意愿法通過調查獲知消費者的支付意愿或受償意愿來實現非市場物品的估值［5］。如葛顏祥等對黃河流域居民的問卷調查，利用意愿法分析居民的補償意愿及支付水平，確定了生態補償額［6］。該方法受主觀因素影響大，調查得出的結論可能會與真實的意愿不相符，且難以協調支付意愿與受償意愿不對等的問題。（3）生態系統服務價值法將生態系統服務功能本身的價值或修正后的價值作為補償的測算依據。大多數學者認為通過該方法能夠實現生態效益的最大化［7］。然而生態系統服務價值評價指標的篩選與評估方法的運用是其難點。為衡量生態補償能力，生態當量已被廣泛運用于生態標準的量化。生態當量是指其他綠色植被的綠量相對于等量森林面積的比率，進而從土地利用的角度量化生態補償標準，也具有更直觀的比較性［8］。謝高地等于2008年提出的基于專家知識的生態系統服務評估體系可用于已知土地利用面積的生態系統服務價值估算，能在較短時間內獲得較為精準的結果［9］。文章以謝高地等估算的中國生態系統服務價值當量為依據，對洞庭湖地區的生態系統服務價值進行評估，并引入調整系數修正，有利于制定合理的生態補償價格，為研究區域生態補償提供量化服務，并將其生態服務價值作為生態補償上限［4］。

關于洞庭湖生態補償的研究有很多，學者相繼以退田還湖、水環境污染、漁政管制等為對象開展了研究［10-12］。然而目前針對生態退楊的生態補償問題研究較少，洞庭湖生態退楊工程的生態補償具有特殊性，一是補償標準不同于傳統生態修復工程，二是退楊產生的生態系統功能服務價值測算依據對象與傳統生態修復工程有差異。因此，文章以生態退楊工程實施前后的洞庭湖濕地作為研究對象，通過分析洞庭湖濕地分類圖，采用價值當量法，推算出生態補償標準。通過生態補償，激勵當地居民保護洞庭湖自然保護區的生態環境。在符合現行政策的前提下，根據過去類似情況的經驗和當前的經濟效益，指導退楊后生態補償措施的實施，對該地區居民的生活和居住地的經濟建設也具有非常重要的意義。

1 研究區概況與研究方法

1.1 研究區概況

洞庭湖地區是中國著名的魚米之地，包括岳陽、常德、益陽等十幾個縣市區，平均海拔30~50m。湖區地貌大部分是平原，年平均氣溫16.5~17.0℃，年輻射總量418.7~455.6 kJ·cm-2，年降水量 1 307.6~1 505.2mm。洞庭湖是中國第二大淡水湖，可分為東洞庭湖、西洞庭湖和南洞庭湖三個部分。自20世紀70年代引進以來，歐美黑楊種植面積不斷大幅增長。1993—2010年，整個洞庭湖保護區（核心區、緩沖區和實驗區）的林灘地面積凈增367.88 km2。實施生態退楊政策后，洞庭湖區楊樹覆蓋面積共減少213.761 6 km2［13］。

1.2 數據來源和處理

研究采用洞庭湖地區2013年、2018年的Landsat-8影像（分辨率30m），結合行政區劃圖、google衛星圖等圖件，以研究區植被、土壤、氣候等自然地理資料為參考。由于濕地覆蓋面積在每年12月份達到最大，為了更好地識別濕地類型，研究選擇了12月份的遙感影像。研究采用多尺度分割分類方法對影像進行濕地信息提取，使用ENVI 5.3軟件進行圖像融合、裁剪等預處理，使用eCognition軟件計算最優尺度分割閾值，對圖像進行分割。根據歸一化差異植被指數、歸一化差異水分指數、數字高程模型、形狀指數和壓實度參數，最終將研究區濕地類型分為林灘地、草灘地、蘆葦灘地、水體、灘地5個類型，遙感影像分類規則見圖1。經濟與社會發展數據來源于湖南統計年鑒，研究主要利用ENVI 5.3、eCognition 8.1及ArcGIS 10.2等軟件。

圖1 Landsat-8遙感影像洞庭湖濕地多尺度分割分類規則

1.3 生態系統服務價值估算方法

1.3.1 洞庭湖區生態服務價值系數計算

評估生態系統服務價值是基于Costanza et al.關于生態系統服務價值的理論，通過各種評估方法評估生態系統服務價值［14］。而謝高地等為了對ESV（Ecosystem Service Value）計算模型進行改進，對多位生態領域專家進行了問卷調查，得出中國生態系統服務價值當量因子表［15］，并于2015年對基于單位面積價值當量因子的生態系統服務價值化法進行了再次改進。文章結合謝高地等的文獻資料和區域實際情況，確定洞庭湖單位面積生態系統服務價值當量，如表1所示。

表1 洞庭湖單位面積生態系統服務價值當量

文章以謝高地等估算的中國生態系統單位面積生態系統服務價值當量為依據，對洞庭湖地區的生態系統服務價值進行了計算（見表2）。經測算，2017年洞庭湖區平均糧食單產水平為7 404.46kg·hm-2，2017年全國中晚秈稻最低收購價格為2.72元·kg-1，因此，洞庭湖區生態系統服務價值的當量因子價值為2 877.16元·hm-2。

表2 洞庭湖區各類濕地生態系統服務價值系數

1.3.2 洞庭湖區生態服務價值計算模型

根據表2的洞庭湖區各類濕地生態系統服務價值系數，計算出洞庭湖地區ESV，計算公式如下：

公式中，ESV為生態系統服務價值；VCk是生態系統服務價值系數；ESVf為生態系統第f項服務功能價值；VCfk是濕地利用類型k的第f項服務功能價值系數。

2 結果與分析

2.1 洞庭湖濕地類型變化

文章通過對2013年、2018年兩年的遙感影像進行分類，獲得濕地類型信息，以此對洞庭湖濕地動態變化進行分析。表3顯示了2013—2018年洞庭湖區濕地類型面積變化，表明洞庭湖濕地以水體和草灘地為主，共占總面積的60%以上，2013—2018年期間濕地類型變化表現為林灘地、水體面積減少，草灘地、蘆葦灘地和灘地面積增加。其中林灘地面積大量減少，達64.23%，主要是由于洞庭湖的生態退楊工程的實施。而黑楊樹被砍伐后，草灘地、蘆葦灘地面積大量增加，表明了林灘地向這兩種類型轉化。其中增加幅度最大的是蘆葦灘地，主要是由于洞庭湖濕地蘆葦經營歷史較長，具有種群優勢。

表3 2013—2018年洞庭湖區濕地類型面積變化

2.2 洞庭湖生態系統服務價值分析

研究期內，洞庭湖濕地ESV從2013年的276.64億元/年上升到2018年的281.28億元/年，5年內增加了4.64億元/年（見表4）。研究期內，濕地結構的改變對洞庭湖濕地生態系統總服務價值產生了較大影響，按影響大小排序為水體>蘆葦灘地>草灘地>林灘地>灘地，其中水體和蘆葦灘地產生的影響較為顯著。林灘地ESV減少的原因主要是近年來生態退楊工程的實施。而林灘地面積大量減少后，ESV仍然增加主要是由于蘆葦灘地面積大量增加。因此，水體和蘆葦灘地在洞庭湖濕地生態系統中占有非常重要的作用。

表4 2013—2018年洞庭湖區各地類生態系統服務價值變化

2.3 洞庭湖生態系統服務單項價值分析

2013—2018年，氣候調節、生物多樣性保護、原材料和娛樂文化功能的價值略有增加，變化率分別為5.15%、5.97%、6.46%和4.48%，水源涵養功能的價值幾乎無變化，其他單項ESV增加幅度類似，主要有氣體調節、土壤形成與保護、廢物處理、食物生產功能，變化率都在7.70%~7.88%之間。

從洞庭湖地區的ESV的構成來看，各單項功能價值所占比例的大小依次為：水源涵養>氣候調節>生物多樣性保護>土壤形成與保護>氣體調節>娛樂文化>食物生產>原材料>廢物處理。洞庭湖地區的水源涵養的功能價值最為突出，占總功能價值的74%左右；氣候調節、生物多樣性保護、土壤形成與保護的功能價值次之，三者共占總功能的18%左右；廢物處理功能占總功能價值的比例最低，不足1%。洞庭湖保護區單項生態系統服務價值變化如表5所示。

表5 2013—2018年洞庭湖區單項生態系統服務價值變化

續表

3 討論與建議

3.1 基于ESV的生態補償標準

比較生態系統服務價值的計算方法（見表6），發現我國對于ESV計算的方法大致可以分為兩類，即基于單位服務功能價格的方法和基于單位面積價值當量因子的方法。服務功能價格法計算復雜，參數較多，評價方法和參數標準難以統一，不利于比較。當量因子法數據要求少，較為直觀易用，適于進行時間和空間動態變化過程的分析和比較。

表6 生態系統服務價值的計算方法

此外，比較生態補償標準的確定（見表7），發現文章的生態補償標準與其他研究結果處于同一數量級，說明研究結果具有一定的準確性和科學性。

表7 生態補償標準的比較

3.2 洞庭湖區生態補償的利益主體

“誰保護，誰受益；誰受益，誰補償；誰受害，誰受償”是生態補償的重要原則［23］。生態退楊中種楊戶為保護與恢復生態而失去了部分利益，屬于利益受損的一方，擁有享受補償的權利。而生態退楊中受益的一方需要因生態退楊所帶來的生態系統服務價值增加而作出補償。

洞庭湖區生態補償主體包括四類。（1）旅游部門。生態退楊使濕地面積增大，生態系統服務功能增強，生態環境進一步改善，生態旅游資源增加，例如洞庭湖濕地生態轉好，棲息候鳥物種數量增加，游客數量增長，為湖區旅游部門增加了經濟收益。（2）企業。生態退楊后，洞庭湖蘆葦灘地面積的大量增加，推動了造紙企業的發展，使相應企業獲得收益。此外，生態退楊增加了濕地的環境容量，向洞庭湖排放污水的企業減少了排污成本。（3）政府。洞庭湖作為中國最大的濕地生態系統之一，其水源涵養、凈化空氣、調節氣候功能與保護生物多樣性等生態價值對整個社會都有益，因此，各級政府可作為受益群體代表對種楊戶作出補償。（4）社會公眾。洞庭湖濕地生態環境轉好對整個社會都具有積極影響，生態環境的優化可以提供優美的環境，滿足公眾精神美的享受，除了政府作為補償代表對種楊戶進行補償外，社會公眾可以以上繳生態稅的形式籌集資金來進行補償。

3.3 洞庭湖區生態補償的建議

3.3.1 洞庭湖保護區生態退楊補償標準計算

通過解譯遙感數據，得到2013—2018年洞庭湖林灘地面積減少量為23 689.102 5hm2，而退楊后洞庭湖濕地ESV增加了4.64億元，因此洞庭湖濕地生態退楊補償標準上限為19 587.07元·hm-2·a-1。

3.3.2 洞庭湖保護區生態退楊補償期限

在實際情況中，政府將土地承包給農戶，農戶在此基礎上進行楊樹的種植，且農戶享有承包土地使用權30年不變的基本法權。我國政策規定，土地是保障農戶基本生存權的生產資料，任何單位和個人都無權任意剝奪、占用土地。因此，政府給予農戶生態補償的期限應至農戶的土地承包權限到期為止，上限為30年。

3.3.3 洞庭湖保護區生態退楊補償方式

綜合參考大量文獻及政策，結合以往生態補償經驗，文章認為洞庭湖濕地生態補償應采取以政府為主、市場為輔的方式。

（1）政府。可采取以下5種補償方式。

第一，資金補償。因具有直接、快捷、使用靈活方便、受償方可自由再支配等特點，其成了生態補償中最主要、最普遍也最容易接受的補償方式。文章依據2013年及2018年洞庭湖地區濕地分類面積變化計算出的生態服務價值變化，確定了基于生態退楊的洞庭湖保護區生態補償標準上限為19 587.07元·hm-2·a-1，補償標準下限可參考《退耕還林條例》的補償標準。

第二，政策補償。政策補償是指在法律允許的范圍內，依據具體的政策而采取自上至下的補償方式。在制定適當的政策的時候，應該充分考慮受償領域的實際狀況，給予優惠獎勵措施。具體補償措施可參考表8。

表8 政策補償措施

第三，項目補償。農戶因生態退楊而失去土地失業時，政府作為生態補償主體應以移民安置為前提，引進一些對受償區有產業替代作用、污染小、勞動密集型的項目來進行補償，如開發旅游業，引進集休閑、娛樂、生態旅游為一體的休閑農莊等。

第四，實物補償。作為保證基本生活供應的方法，實物補償可通過物資供應和勞動援助來進行，應首先保障農戶的基本生活，因此在進行實物補償時應優先進行糧食補償，其次是資金補償。

第五，智力補償。智力補償就是對受償區農戶的生產技術、生態環境知識和就業技能進行培訓。文章依據實際情況，列出了以下智力補償的具體措施，以供參考（見表9）。

表9 智力補償措施

（2）企業與個人。實行生態稅費政策，生態稅費是內化外部成本和激勵主體改變行為的經濟手段，可以從以下幾個方面開展：按照濕地水和生物資源使用量征收資源使用費，按照漁業捕撈量征收漁業增殖保護費，按照污染排放量和生態破壞面積征收生態恢復費［24］。

3.4 研究的不足

從補償標準的計算上來看，本研究存在以下不足：（1）我國目前對生態補償標準的研究，一般以生態系統服務價值作為補償標準上限，以機會成本或條件調查的結果作為補償標準下限，但由于現實因素的限制，文章未能對受償方進行問卷調查，缺乏補償標準下限的制定；（2）文章對ESV評估采用基于專家知識的評估模型，此模型雖具有能從濕地類型轉變過程來直接揭示ESV變化規律的優點，但也存在缺陷，即影響最終評估結果的直接因素為各生態用地的面積及其價值參數，而未能考慮景觀結構的其他變化對ESV的影響。

4 結論

文章依據2013年、2018年的遙感影像，結合多尺度分割分類方法進行濕地信息提取，結果表明：洞庭湖濕地以水體和草灘地為主共，共占總面積的60%以上，濕地類型變化表現為林灘地、水體面積減少，草灘地、蘆葦灘地和灘地面積增加。其中林灘地面積大量減少，研究期間減少23 689.10 hm2，減少率為64.23%。

洞庭湖濕地ESV的總量從2013年的276.64億元上升到2018年的281.28億元，5年內增加了4.64億元，增加的主要原因是蘆葦灘地面積大量增加。生態系統單項ESV的變化緩慢，2013—2018年洞庭湖濕地氣候調節、生物多樣性保護、原材料和娛樂文化功能的價值變化率分別為5.15%、5.97%、6.46%和4.48%。按照各單項ESV所占比例的大小排序為：水源涵養>氣候調節>生物多樣性保護>土壤形成與保護>氣體調節>娛樂文化>食物生產>原材料>廢物處理。因此，水源涵養的功能價值最為突出。

通過生態退楊后林地生態服務價值的減少量來確定補償標準。按照林灘地服務價值的減少量作為生態補償標準上限的原則，洞庭湖保護區生態補償標準的上限為19 587.07元·hm-2·a-1。下限可參考我國《退耕還林條例》的標準。除資金補償外，文章還提出了多類補償方式可供政府或相關部門參考，如政策補償、項目補償、實物補償和智力補償等。實際實施時，當地政府或相關部門可根據財政情況進行調整。