中西部地區大型流域生態補償機制

丁 雙，戴玉才

(青島大學經濟學院，山東 青島 266100)

為統籌推進山水林田湖草沙系統治理、改善流域生態質量、增強流域區域平衡發展，近年來我國將流域作為生態保護補償的重點對象，相關研究也針對流域生態補償實施的必要性進行論證[1-2]。流域作為一種準公共物品，其外部效應導致的流域跨界污染和上下游利益錯配問題需要一種約束性手段對相關利益主體的行為和職責進行規范。流域生態補償通過界定補償主客體、交換資金或項目等補償方式實現補償主體和受償主體之間利益的合理分配，為解決流域問題開辟新的途徑。

對于中西部地區大型流域生態補償，相關學者從流域生態補償量化、居民補償支付意愿、補償模式和績效評價等方面開展了相關研究。在流域生態補償量化方面，劉菊等[3]運用InVEST模型和影子工程法測算岷江上游的水源涵養服務價值；劉葉葉等[4]利用水污染經濟損失函數、一維水質模型和補償標準修正系數構建流域生態補償模型。圍繞流域居民生態補償支付意愿，熊凱等[5]利用條件價值法和Heckman兩階段模型分析贛江流域南昌段居民的生態補償支付意愿、水平和影響因素；王奕淇等[6]對渭河流域中下游居民生態補償支付意愿進行研究；徐瑞璠等[7]分析了渭河流域城鎮居民的生態補償支付水平。對于流域生態補償模式和績效評價，曲超等[8]運用DID模型評價2010—2017年赤水河流域橫向生態補償對于污染物總量減排績效的影響；張叢林等[9]將政府和社會資本合作模式與赤水河流域生態補償相結合，探討PPP模式下流域生態補償各環節可能面臨的風險。

盡管針對中西部地區具體大型流域生態補償的研究成果已較為豐富，流域生態補償理論研究也得以完善，但多數研究沒有對流域生態補償的重點工作(如何量化流域生態價值以確定補償標準，如何選擇與當地實際契合度高的補償機制類型，如何分攤支付流域生態補償額)進行系統性研究，且目前尚未有探討具有普適性的中西部地區大型流域生態補償機制研究。本文以流域生態補償重點工作為中心，利用拓展能值模型量化流域生態補償標準，分析雙維度機制分類框架機制類型，建議由流域政府的上一級政府設立流域生態補償專項資金并按照補償方支付意愿對補償額進行分攤支付，通過完善中西部地區大型流域生態補償機制以滿足當地生態文明建設需要。

1 中西部地區大型流域生態補償機制重點工作

1.1 生態補償標準構建

我國中西部地區地方政府在實施補償政策的過程中探索出不同的補償額量化方式，其中以根據每年跨界斷面水質考核情況或根據水質補償指數發放固定補償額的方式為主。這種補償標準無法反映流域作為一個生態單元的系統性改善狀況，且每年發放的定量補償額更多意義上是對流域生態保護主體承擔的治理成本進行補償，不能根據流域生態狀況變化對補償額進行靈活調整，影響政策執行效果。

中西部地區作為我國長江、黃河等重點流域的發源地和集多種生態系統為一體的重點生態功能分布區，具有豐富的生態資源。因此，對于中西部地區大型流域生態補償標準的評估不能簡單地照搬以水質為主要依據的補償標準，而是要遵循整體性、系統性原則，以生態價值為核心，利用流域生態外溢價值制定中西部地區大型流域生態補償標準。

1.1.1流域生態補償利益相關主體分析

從理論層面來看，流域生態補償主體為從流域生態保護中受益或對流域生態造成破壞的對象，受償主體為對流域生態保護做出貢獻或因其他主體的生態破壞行為而利益受損的對象。從實踐層面來看，國外流域生態補償較為成熟，已完成由政府主導型向市場主導型模式的轉換，流域生態補償參與主體以企業、環保中介組織或流域居民為主；國內流域生態補償市場化程度較低，企業和居民環保意識有待提高，環保中介組織尚不成熟，流域生態補償仍以政府為主導?？紤]到我國中西部地區的社會經濟發展水平和流域治理難度，以及當地政府、企業、中介組織和流域居民等利益相關主體的生態保護和補償支付能力，本文將政府作為流域生態補償的參與主體。

1.1.2流域生態補償額測算

從國內外流域生態補償實踐來看，現階段國內流域生態補償額測算方法以構建跨界斷面水質補償系數法為主；國外流域生態補償起步早、市場化水平高，流域生態補償額測算方法更趨多元，有水權交易法、支付意愿法和生態系統服務價值法等。鑒于我國中西部地區經濟社會發展水平較低，無論是對市場化程度要求較高的國外實踐方法，還是無法充分反映流域生態價值的水質補償系數法均不適用于當地。

流域生態外溢價值作為流域生態外部性的產物，能夠動態反映流域上游地區行為對流域生態價值產生的影響，滿足流域生態補償重點在于補償流域生態價值的要求，因此本文以流域生態外溢價值為補償依據測算中西部地區大型流域生態補償額。流域生態外溢價值由流域生態價值和區域自身消費的生態價值之差所得，其中流域生態價值包括流域生態系統服務價值和流域生態資源稀缺性價值。能值理論通過統一區域內各類物質流量綱，滿足了量化流域生態外溢價值的要求，基于該理論本文構建拓展的能值模型計算流域生態外溢價值，分別運用能值分析法和Shannon-Wiener指數、水足跡法[10]測算流域生態系統服務價值、生態資源稀缺性價值和區域自身消費的流域生態價值。

a.流域生態系統服務能值測算。流域生態系統服務能值由輸入流域生態系統的能量來源決定。Odum等[11-13]對地球生物圈能值輸入來源和全球能值基準進行了深入研究。基于科學性、合理性和時效性原則，本文采用Brown等[14-15]更新的全球能值基準12.0×1024seJ/a，將地球生物圈的能量來源設定為主要可再生能源、二級及三級可再生能源兩個等級，為避免重復計算，取兩個等級中的最大值作為流域生態系統服務能值，流域生態系統的各種能量及流域生態系統服務能值計算式分別如下：

(1)

(2)

式中：E1、E2、E3、E4、E5、E6分別為輸入流域生態系統的太陽能、地熱能、風能、雨水化學勢能、徑流重力勢能和徑流化學勢能；S為流域面積；A為太陽年均輻射量；T為反照率；η為卡諾效率；q為熱通量；ρ為空氣密度；u為陸地風速；C為土地阻力系數；p為平均降水量；Et為蒸散率；G為吉布斯自由能；H為流域平均海拔高度；ψ為徑流率；g為重力加速度；Gr為吉布斯徑流能；E為流域生態系統服務能值；Q1、Q2分別為太陽能、地熱能的太陽能當量轉換率，Q3、Q4、Q5、Q6分別為風能、雨水化學勢能、徑流重力勢能和徑流化學勢能的能值轉換率。

b.流域生態資源稀缺性能值測算。能值分析法雖然可被用來評估生態資源珍稀物種的價值，但該方法計算所得結果與生態系統服務價值口徑不一致，不能實現數值上的整合。為更準確地量化生態資源稀缺性價值，王顯金等[16]利用Shannon-Wiener指數構建了生物稀缺性價值的調整系數，將其作用于通過能值分析得到的生態系統服務價值，從而得到生態資源稀缺性價值。后續有關生態資源稀缺性價值的研究[17]也多采用此法來彌補能值分析法的缺陷?？紤]到Shannon-Wiener指數是生物學中調查物種多樣性最常用的方法，與能值分析法相比更具專業性和科學性，因此本文也利用該指數測算研究區域生態系統的生態資源稀缺性價值。通過將代表生態資源稀缺性系數的Shannon-Wiener指數作用于能值分析法測得的流域生態系統服務能值，得到流域生態資源稀缺性能值。計算式如下：

Re=EW

(3)

式中：Re為流域生態資源稀缺性能值；W為流域生態系統的Shannon-Wiener指數。

c.區域自身消費的流域生態能值測算。水是流域生態系統的核心要素，它參與到流域生態系統循環、人類經濟和社會活動之中。本文以水資源的消耗代表人類對于流域生態系統產品和服務的消費，采用水足跡模型構建流域生態消費系數，該系數反映研究區域對于流域生態能值的消耗程度。將研究地區的水資源需求與水資源供給之比作為流域生態消費系數，由于不同地區間產業結構存在差異，而這一差異會對當地的用水結構產生顯著的影響，因此本文利用單位GDP能耗系數對流域生態消費系數進行修正，將修正后的流域生態消費系數作用于流域生態能值，得到區域自身消費的流域生態能值。相關指標及計算式如下：

(4)

式中：M為區域自身消費的生態能值；Wd為區域水資源需求；Ws為區域水資源供給；μ為流域所在區域的單位GDP能耗系數。

d.流域生態外溢價值測算。流域生態外溢價值為流域所在地區向其他地區溢出的生態價值，其中流域生態價值包括流域生態系統服務價值和流域生態資源稀缺性價值，流域生態價值剔除區域自身消費后的剩余部分即為所研究流域的生態外溢價值。計算式如下：

(5)

式中：Sv為流域生態外溢價值；Emr為研究區域的能值/貨幣比率。當Sv>0時，該地區流域生態價值外溢，有多余的生態價值可供下游地區使用；當Sv≤0時，該地區的流域生態價值恰好或不足以滿足自身消費。

1.2 流域生態補償機制類型分析

2012年以來流域生態補償在全國范圍內廣泛開展，基于已有實踐本文將流域生態補償參與主體分為流域政府和上級政府兩種類型，將省級政府作為流域政府的最高級別政府，以補償主體間的協同關系為分類依據，將流域生態補償機制分為流域政府補償型、流域政府補償上級政府獎補型和流域政府補償上級政府補差型3種類型。在流域政府補償型機制中，參與主體為流域政府及其上級政府，補償主體為流域政府。流域生態補償標準、補償額分配等細則由流域政府決定；上級政府通過頂層設計引導和推動流域政府構建生態補償機制，不參與補償支付環節。流域政府補償上級政府獎補型機制參與主體同樣由流域政府及其上級政府構成，上級政府以獎補流域政府的間接補償方式參與到補償支付環節，并通過獎懲機制進一步約束流域政府的生態保護職責。在流域政府補償上級政府補差型機制中，上級政府不僅承擔引導和監督流域生態補償的責任，還履行補差職責，與流域政府一同支付流域生態補償額。流域生態補償相關事宜不再由流域政府單方面決定，而是通過以流域政府為主體、上級政府受邀列席的聯席會議形式共同商定。

為進一步明晰流域生態補償機制類型選擇，本文構建了中西部地區、東部地區和東北地區流域生態補償機制分類比較表，以流域空間尺度為依據將流域分為中小型流域(流域面積1萬km2以下)和大型流域(流域面積1萬km2及以上)，見表1。

表1 三大區域流域生態補償機制分類比較

雙維度流域生態補償機制分類框架下流域生態補償機制類型可分為6種組合，根據表2所示的2019—2021年中西部、東部和東北地區的流域生態治理難度和地區補償能力，進一步分析3個地區中小型流域和大型流域的生態補償機制類型選擇。東部地區生態治理難度較小、地區補償能力較強，中小型流域可采用以流域政府為補償主力的流域政府補償型機制；相較中小型流域而言，大型流域生態治理難度加大、補償資金數額更高，僅靠流域政府挑起補償支付的重擔力不從心，因此適用于上級政府給予適當獎補的流域政府補償上級政府獎補型機制。對于東北地區而言，流域生態治理難度不高，但與東部地區相比補償能力較低。該地區中小型流域雖然生態治理難度較低，但由于當地財力水平有限，生態補償離不開上級政府的支持，宜選擇流域政府補償上級政府獎補型；大型流域由于面臨更大的治理難度和更高的補償金額，上級政府的指導和資金的直接撥付缺一不可，宜采用流域政府補償上級政府補差型。與東部地區和東北地區相比較，中西部地區流域生態治理難度最大，生態補償能力較低，即使是中小型流域的生態補償也需要上級政府的支持，宜選擇流域政府補償上級政府獎補型機制；對于大型流域而言，上級政府在生態補償中的直接參與和補償支付都是不可或缺的，這意味著引入上級政府履行補差職責，與流域政府一同分攤支付補償額的補差型機制更能滿足中西部地區大型流域生態補償的實際需要。

表2 2019—2021年中西部、東部和東北地區流域生態治理難度及地區補償能力

1.3 流域生態補償額的分攤支付

從我國流域生態補償實踐來看，尚未有明確的政策文件對流域生態補償額的分攤支付做出規定，尤其在流域政府補償型和流域政府補償上級政府獎補型機制類型的實踐中，存在流域生態補償資金來源單一、支付主體單一的問題。此外，當前我國中西部地區多數省份尚未設立流域生態補償專項資金，對流域生態補償額的籌集和發放沒有明確的規定，無法對補償資金的使用進行專業指導和監督，確保專款專用。因此，為保證流域生態補償資金充足和分攤支付科學合理，本文建議由流域政府的上一級政府設立流域生態補償專項資金，對其分攤和使用加以規范。以流域政府為地級市政府，上級政府為省政府和中央政府為例，由省政府設立流域生態補償專項資金，受償方地級市財政局根據補償標準向省相關部門提出補償申請。鑒于我國中西部地區流域政府的補償支付能力較低，在流域政府補償上級政府補差型機制下，按照地級市政府的補償意愿分攤地級市同其上級政府的支付額度，由地級市政府支付意愿補償額，上級政府對剩余未支付的流域生態補償額進行補差。

流域政府補償方的補償意愿取決于政府支付能力，政府支付能力又受到政府財政能力和居民補償意愿的雙重影響。自中國實行分稅制以來，地方政府各項目開支很大程度上取決于其財政能力；在人民與政府委托代理的關系下，政府意愿支付的補償額度又會受當地居民補償意愿的影響。因此，本文將政府財政能力和居民補償意愿作為政府支付能力的影響因素。其中，政府財政能力由一般預算收入和一般預算支出中流域生態保護相關項目支出決定。

通過向20位相關領域專家學者征集流域政府補償方支付能力影響因素占比分配的意見，得到一般預算收入、一般預算支出中流域生態保護相關項目支出和居民補償意愿各項指標占比分別為30.28%、32.30%和37.42%?？紤]到收集所得結果可能存在一定的主觀性，采用被廣泛用于賦值指標權重并嚴格遵循數學法則的客觀賦權法——熵權法計算各指標的權重。通過求取兩者的平均值得到各因素占比，從而得到流域政府支付能力系數：

(6)

式中：Pn為流域政府補償方的支付能力系數；wi為各指標的權重；fi為標準化處理后的政府支付能力影響因素指標。

李金昌等[18]認為，由于沒有考慮支付方的支付意愿，現有測量生態價值的方法所得出的結果往往令人難以接受，考慮采用能夠較好反映人們意愿支付的生態價值的工具——皮爾生長曲線，李芬等[19-20]也運用該工具求取生態環境價值的支付意愿相對值。本文在借鑒上述研究成果的基礎上，利用流域政府補償方支付能力系數和簡化的皮爾模型構造流域政府補償方的補償意愿系數。補償意愿系數構造公式如下：

(7)

其中

式中：l為流域政府補償方的補償意愿系數；Pa為流域生態補償期間流域政府補償方支付能力系數的平均值。

流域政府補償方的意愿補償額通過將補償意愿系數作用于流域生態外溢價值獲得，流域政府補償方的上級政府對剩余的流域生態補償額進行補差。計算公式如下：

Lp=lSv

(8)

Dp=Sv-Lp

(9)

式中：Lp為流域政府補償方的意愿補償額；Dp為上級政府的補差額。

2 中西部地區大型流域生態補償機制模擬應用

中西部地區是我國能源核心戰略基地、重要的生態安全屏障和脫貧攻堅的主戰場，面臨經濟發展方式轉型、生態安全保障和脫貧成果拓展的三重壓力。該地區大型流域地理環境復雜多樣，河流調節徑流能力下降、河床土體疏松、水土流失等問題普遍存在，流域生態治理難度較大。其中汾河流域面積總計39 721 km2，忻州段位于流域的源頭，是汾河生態保護的重點河段，該河段為典型的黃土高原地貌，水土流失、水體污染等問題較為嚴重，承接忻州段流域資源的太原段則承載著為太原市提供自然、經濟和人文資源的重要功能。汾河流域忻州段-太原段具有中西部地區大型流域生態治理難度大、地區補償能力較低的特點，以該河段為例模擬運行大型流域生態補償機制對于推動中西部地區大型流域整體生態保護具有重要的參考意義?？紤]到現階段該流域尚未建立生態補償機制，且山西省縣級以下政府的財政能力和流域治理水平有限，本文選取地級市政府作為流域政府，中央政府和省政府作為上級政府對汾河流域忻州段-太原段進行跨市域流域生態補償模擬。

2.1 數據來源

根據拓展能值模型所需指標，從2011—2019年《山西省水資源公報》《山西統計年鑒》《忻州統計年鑒》《太原統計年鑒》和忻州市境內氣象站點、wind數據庫以及山西省生物研究所對汾河源頭生物多樣性的科研成果[21]獲取相關數據；通過問卷調查獲得155位太原市居民關于向忻州市進行汾河流域生態補償的補償意愿。

2.2 流域生態補償標準測算

根據構建的拓展能值模型，利用式(2)、式(3)、式(4)分別求得2011—2019年汾河流域忻州段每年流域生態系統服務能值、生態資源稀缺性能值和區域自身消費能值，利用式(5)得到2011—2019年忻州市每年的流域生態外溢價值，分別為4 633.92萬元、6 337.66萬元、9 921.25萬元、5 916.76萬元、5 911.33萬元、8 215.05萬元、10 556.68萬元、12 527.50萬元、9 188.16萬元。從結果來看，2011—2019年汾河流域忻州段每年的流域生態價值正向溢出，太原市每年均可從汾河流域忻州段溢出的流域生態價值中獲益，忻州市應得到流域生態補償；2014年和2015年忻州段流域生態外溢價值較2013年下降明顯，可能是由于2014年和2015年忻州市年降水量突降，降水量的減少影響到河流徑流量和流域生態功能，進而導致流域生態價值下降，同時2014年與2015年忻州市消費的生態價值與2013年相比變化不大，因此該時間段溢出的流域生態價值有所下降。

2.3 流域生態補償額的分攤支付

根據構建的分攤支付模型，由山西省政府設立流域生態補償專項資金，太原市政府及其上級政府作為補償主體分別向忻州市政府分攤支付意愿補償額和補差額。利用式(6)、式(7)得到太原市政府的補償意愿系數，式(8)測算太原市政府的意愿補償額，式(9)測算中央政府及山西省政府的補差額，見表3。結果表明：2011—2019年太原市政府補償意愿系數逐年提升，太原市政府向忻州市政府支付的意愿補償額隨之逐年增加，并于2015年超過中央政府及山西省政府向忻州市政府支付的補差額，在流域生態補償額的支付中逐漸占主導。

表3 2011—2019年汾河流域忻州段流域生態補償額分攤支付

3 結論與建議

3.1 結論

a.當前將跨界斷面水質作為補償依據的補償標準已無法適應生態功能多樣的中西部地區大型流域生態保護需要，補償標準應加快向以生態價值為核心的流域生態外溢價值轉變。

b.面對流域生態保護緊迫性升級的嚴峻形勢，能有效應對流域治理難度大、流域政府補償能力有限問題的流域政府補償上級政府補差型機制更能滿足中西部地區實現大型流域與經濟社會耦合發展的需要。

c.流域生態補償額分攤支付是否合理關乎補償機制的穩定性，設立流域生態補償專項資金，按照補償意愿由流域政府補償方和上級政府分別履行補償和補差責任是必要的。

d.2011—2019年太原市政府對于向忻州市進行流域生態補償的意愿逐年提高，這既符合我國流域生態補償工作重心由中央逐漸轉移至地方的發展方向，同時也表明流域政府補償上級政府補差型機制具有可行性和合理性。

3.2 政策建議

a.建立流域生態補償標準核算數據庫，為補償標準向以生態價值為核心轉變提供完備的數據支持。相關部門應盡快完成流域自然資源調查和統計，分門別類建立數據庫并對其定期更新。

b.優先在流域重點河段實施流域生態補償，筑牢流域生態安全屏障。針對中西部地區大型流域生態治理難度大、不宜過度開發的特點，對重點河段進行“活化石”式整體保護，利用當地的獨特地貌和景觀設立自然公園和保護區，實現流域生態的整體保護和合理利用。

c.拓展補償方式和融資渠道，破解補償能力不足難題。中西部地區各級政府應盡快設立流域生態補償專項資金，探索多元化補償資金籌集方式以分擔政府補償壓力。同新時代西部大開發、中部地區崛起戰略和“一帶一路”建設相銜接，借助基金設立、產業轉移、項目融資等多元流域生態補償方式創新區域合作和綠色金融體系。

d.推動流域生態保護與鄉村振興融合發展，助力綠水青山轉變為金山銀山。借助中西部地區擁有的獨特深厚的歷史文化資源，打造生態流域、生態村落、生態文旅三位一體的綠色發展綜合體，構建流域保護與社會發展的共同體。