基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估的遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)補償量化研究

夏宏麗 賈長庚 樊雨 朱天姝 宋有濤*，3

（1.遼寧大學環(huán)境學院，遼寧 沈陽 110036；2.遼寧大學環(huán)境經(jīng)濟研究所，遼寧 沈陽 110036；3.遼寧省金融研究中心，遼寧 沈陽 110036）

1 引言

國外常將“生態(tài)補償”稱為生態(tài)系統(tǒng)服務付費［1］，即通過經(jīng)濟手段調(diào)節(jié)相關(guān)者利益關(guān)系，達到保護和可持續(xù)利用生態(tài)系統(tǒng)服務價值的目的［2］。目前，國內(nèi)有關(guān)生態(tài)補償?shù)难芯繜狳c集中于生態(tài)補償?shù)沫h(huán)境保護效益、生態(tài)補償機制以及各生態(tài)系統(tǒng)類型相關(guān)生態(tài)補償?shù)姆绞脚c對策等［3］，生態(tài)價值量化和生態(tài)補償市場化成為研究新趨勢。關(guān)于生態(tài)價值量化，目前主要采用當量因子法、成本效益法和生態(tài)系統(tǒng)服務價值法測算，其中謝高地等［4］的“中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值當量”和歐陽志云等［5］的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值概念及其核算框架被廣泛引用。在生態(tài)價值量化后，如何合理、準確進行生態(tài)補償是生態(tài)補償研究的難點。有關(guān)生態(tài)補償?shù)难芯糠椒ㄖ饕袡C會成本法、生態(tài)補償意愿法和生態(tài)功能價值法，其中，機會成本法用于確定生態(tài)補償下限，生態(tài)系統(tǒng)服務價值法用于確定生態(tài)補償上限［6］。生態(tài)補償市場化途徑主要有水權(quán)交易、碳匯交易、生態(tài)稅費制度、生態(tài)產(chǎn)品和排污權(quán)等［7］，截至2020 年已有15 個省（區(qū)、市）推動水權(quán)交易建設［8］。然而，尚未有學者基于生態(tài)補償額度對研究區(qū)域的生態(tài)補償市場化進行分析。遼寧省正在進行區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展建設，遼東綠色經(jīng)濟區(qū)是其關(guān)鍵版塊。遼東綠色經(jīng)濟區(qū)也是遼寧重要的水源涵養(yǎng)區(qū)，生態(tài)地位極其突出，對遼東山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復具有典型借鑒意義。基于此，本文采用生態(tài)系統(tǒng)服務價值法和機會成本法結(jié)合計算出生態(tài)補償上下限，并根據(jù)遼東綠色經(jīng)濟區(qū)森林資源、水資源豐富的特點，選取水權(quán)交易和碳匯交易作為生態(tài)補償市場化的手段進行補償標準的核算，最終提出遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)補償市場化的建議，為遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)系統(tǒng)保護及建設提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究區(qū)概況

遼東綠色經(jīng)濟區(qū)地處遼寧省東部山區(qū)，包含鳳城市、寬甸縣、岫巖縣、本溪縣、桓仁縣、撫順縣、新賓縣、清原縣和西豐縣共9 個縣（市）。遼東綠色經(jīng)濟區(qū)是遼寧地區(qū)一道堅實的生態(tài)屏障，其充足的森林資源是東北林區(qū)的重要組成部分，覆蓋率超過70%，面積達3 898 萬畝；大伙房水庫豐富的水資源為遼寧省12 個城市2 000 多萬人供水，是遼寧名副其實的“水塔”［9］。

2.2 數(shù)據(jù)來源與處理

本文研究采用的數(shù)據(jù)中，自然地理數(shù)據(jù)主要來自遼寧省人民政府和遼寧省氣象局；遙感數(shù)據(jù)來自2020 年中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心的土地利用數(shù)據(jù)；社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源《中國統(tǒng)計年鑒2020》《遼寧統(tǒng)計年鑒2020》《2020 年遼寧省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》等。

3 生態(tài)補償標準測算

3.1 基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值的生態(tài)補償標準計算

3.1.1 生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估

基于國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)服務相關(guān)研究，結(jié)合遼東綠色經(jīng)濟區(qū)擁有豐富的森林資源和水資源的特點，根據(jù)《陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值（GEP）核算技術(shù)指南》，將遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值分為物質(zhì)產(chǎn)品、調(diào)節(jié)服務（水源涵養(yǎng)、土壤保持、洪水調(diào)蓄、空氣凈化、水質(zhì)凈化、固碳釋氧和氣候調(diào)節(jié)）和文化服務三大版塊。

3.1.2 生態(tài)補償額度計算

基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值補償結(jié)果經(jīng)常作為補償標準的上限，根據(jù)王女杰等［10］生態(tài)補償計算方法，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務價值中的非市場價值（調(diào)節(jié)服務價值和文化服務價值），確定反映生態(tài)補償迫切性的生態(tài)補償優(yōu)先級，進而確定生態(tài)補償額度。

生態(tài)系統(tǒng)服務補償優(yōu)先級的計算公式為：

式中，ECPS 為生態(tài)系統(tǒng)服務補償優(yōu)先級；HN為研究區(qū)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務非市場價值；GN為研究區(qū)單位面積GDP。

生態(tài)補償額度的計算公式為：

式中，MT為生態(tài)補償額度；VT為生態(tài)系統(tǒng)非市場價值；k 為生態(tài)價值折算系數(shù)，通過參考類似研究，取值為15%；t 為生態(tài)補償需求強度系數(shù)。

3.2 基于機會成本法的生態(tài)補償標準計算

機會成本為開展生態(tài)環(huán)境保護和建設而直接投入的資源，包括人力、物力和財力等［11］，由直接機會成本和間接機會成本組成。機會成本法比較接近實際補償額度，故常作為生態(tài)補償下限。

3.2.1 直接機會成本

基于楊蘭等［12］機會成本測算方法，結(jié)合遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)環(huán)境治理費用支出情況，直接成本測算公式如下：

式中，C直為直接機會成本；C11為林業(yè)建設投入費用；C12為生態(tài)環(huán)境投入費用；C13為水環(huán)境治理費用；C14為農(nóng)村環(huán)境綜合整治費用。

3.2.2 間接機會成本

間接機會成本是遼東綠色經(jīng)濟區(qū)為提升環(huán)境狀況限制自身經(jīng)濟發(fā)展而造成的損失，主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)和工業(yè)的發(fā)展機會損失2 個方面。

3.2.2.1 農(nóng)業(yè)機會成本損失

生態(tài)建設與保護導致土地利用變化進而影響農(nóng)業(yè)收益，結(jié)合遼東綠色經(jīng)濟區(qū)農(nóng)作物種植情況，選擇稻谷、小麥、玉米和大豆作為具體指標，計算公式如下：

式中，C1為研究區(qū)農(nóng)業(yè)機會成本損失；An為種植第n種農(nóng)作物的播種面積變化；Qn為第n 種農(nóng)作物的單位面積收益。

3.2.2.2 工業(yè)機會成本損失

研究區(qū)的工業(yè)損失成本計算公式如下：

式中，C3為工業(yè)損失成本；GDPk損為當年人均第二產(chǎn)業(yè)增加值損失量；N 為總?cè)丝跀?shù)；S 為收益系數(shù)；GDPk，GDPq分別為當年和前一年的人均第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值；ak為本年第二產(chǎn)業(yè)增加值增長率；θ 為機會成本損失參數(shù)；λ，λ'分別為對比年和當年人均第二產(chǎn)業(yè)年均增速值；η，η'分別為對比年和當年參照區(qū)人均第二產(chǎn)業(yè)年均增速值。

4 生態(tài)補償市場化

4.1 水權(quán)交易

水權(quán)交易價格由工程水價、環(huán)境水價、資源水價和生態(tài)補償水價4 部分組成［13－14］。其中，生態(tài)補償水價［15］計算公式為：

式中，P2為水權(quán)交易單位水權(quán)生態(tài)補償水價；α 為補償系數(shù)，是交易水量占水資源總量的比例；β 為生態(tài)補償意愿；Ve為水資源生態(tài)系統(tǒng)服務總價值；Wf為交易水量。

4.2 碳匯交易

針對碳生態(tài)補償市場機制多元化的特征，基于碳平衡理論、碳交易市場價值法進行綜合分析確定碳生態(tài)補償額度，確定碳補償基準依據(jù)碳赤字（C）。

林地、草地的碳吸收測算模型為：

式中，Ck為第k 種生態(tài)系統(tǒng)類型的碳吸收量；Sk為第k 種生態(tài)系統(tǒng)類型的面積；αk為第k 種生態(tài)系統(tǒng)類型的碳吸收系數(shù)，參考已有文獻［16］，草地碳吸收系數(shù)為0.948 t/hm2，森林碳吸收系數(shù)為3.81 t/hm2。

耕地的碳吸收測算方法為：

式中，CP為農(nóng)作物的碳吸收量；CLP為第L 種農(nóng)作物的碳吸收量；CfL為第L 種農(nóng)作物的碳吸收率；YwL為第L 種農(nóng)作物的產(chǎn)量；HL為第L 種農(nóng)作物的經(jīng)濟系數(shù)。

對碳生態(tài)補償額度的核算公式為：

式中，P 為研究區(qū)的碳補償金額；C 為區(qū)域碳赤字；Pc為單位碳的價格；r 為碳生態(tài)補償系數(shù)。

r 的計算公式為：

式中，r 為區(qū)域碳生態(tài)補償系數(shù)；t1 為區(qū)域恩格爾系數(shù)；e 為自然常數(shù)；G 為區(qū)域人均GDP；GZ為區(qū)域整體GDP。

5 結(jié)果與分析

5.1 遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值

經(jīng)核算，遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值（GEP）為2 657.19 億元，從不同生態(tài)系統(tǒng)服務類型來看，調(diào)節(jié)服務價值最高，為2 156.01 億元，物質(zhì)產(chǎn)品和文化服務分別為326.80 億元和174.38億元；從不同區(qū)域來看，桓仁縣、寬甸縣和本溪縣生態(tài)系統(tǒng)服務價值相對較高，分別為442.31 億元、369.12億元和343.34 億元。具體核算結(jié)果見表1。

表1 遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值億元

5.2 遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)補償標準

通過計算得到2019 年遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)補償下限為26.80 億元，上限為260.69 億元。從生態(tài)補償優(yōu)先級來看，排名前3 位的分別為撫順縣、新賓縣和桓仁縣；生態(tài)補償上限為260.69 億元，其中，桓仁縣、寬甸縣和撫順縣補償較多，分別為41.77 億元、40.27 億元和34.85 億元，占總補償額度（上限）的44.84%；生態(tài)補償下限為26.80 億元，岫巖縣、鳳城市和撫順縣占比較高，分別為5.62 億元、5.13 億元和4.74 億元，占生態(tài)補償額度（下限）的57.80%，計算結(jié)果見表2。

表2 遼東綠色經(jīng)濟區(qū)9 縣（市）生態(tài)補償標準

5.3 基于生態(tài)補償市場化的水權(quán)交易

目前，我國生態(tài)補償主要為政府財政投入的“輸血式”補償方式，亟須向市場化、多元化的“造血式”的方向改進［17］。以大伙房水庫為例，計算撫順縣、新賓縣和清原縣2019 年的生態(tài)系統(tǒng)服務價值，包括以水產(chǎn)品價值和水力發(fā)電價值為代表的物質(zhì)產(chǎn)品價值；空氣凈化、水源涵養(yǎng)、土壤保持、洪水調(diào)蓄、氣候調(diào)節(jié)和固碳釋氧價值為代表的調(diào)節(jié)服務；休閑娛樂和科研教育價值為代表的文化服務。其中，科研教育價值通過單位面積科研教育效益與水域面積的乘積確定［18］。生態(tài)補償水價根據(jù)公式（9），生態(tài)補償意愿取值為0.63［19］，平均補償系數(shù)為0.18，水資源生態(tài)系統(tǒng)服務總價值為202.06 億元，交易水量為11.4 億m3，計算得出生態(tài)補償水價為2 元/m3，工程水價、環(huán)境水價和資源水價分別為2.50，0.65，0.11 元/m3［13］，故水權(quán)交易價格為5.26 元/m3。

5.4 遼東綠色經(jīng)濟區(qū)碳匯生態(tài)補償

基于2017 年遼東綠色經(jīng)濟區(qū)的碳排放量、碳匯量以及碳平衡狀況測算，結(jié)合我國單位碳價格計算了遼東綠色經(jīng)濟區(qū)的9 個縣（市）碳生態(tài)補償額度，見表3。從表3 可以看出，除寬甸縣外，遼東綠色經(jīng)濟區(qū)的碳平衡狀況均為碳赤字，即為碳補償?shù)貐^(qū)。

表3 遼東綠色經(jīng)濟區(qū)碳匯生態(tài)補償

6 結(jié)果與討論

6.1 結(jié)果

本文通過生態(tài)系統(tǒng)服務價值法和機會成本法確定生態(tài)補償?shù)纳舷孪蓿瑥亩贸鲞|東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)補償標準。通過水權(quán)交易和碳匯交易明確生態(tài)補償市場化途徑，為遼寧完善生態(tài)補償標準和高質(zhì)量發(fā)展提供參考。主要研究結(jié)果如下：

第一，遼東綠色經(jīng)濟區(qū)2019 年生態(tài)系統(tǒng)服務價值較高，為2 657.19 億元，且南部生態(tài)系統(tǒng)服務價值普遍高于北部。桓仁縣、寬甸縣和本溪縣生態(tài)系統(tǒng)服務價值相對較高，分別為442.31 億元、369.12 億元和343.34 億元，共占比43.46%；從各生態(tài)系統(tǒng)服務類型來看，水源涵養(yǎng)和氣候調(diào)節(jié)價值較高，分別為687.82 億元和639.10 億元，共占49.94%。

第二，基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值計算得到遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)補償上限為260.69 億元，基于機會成本法計算得到生態(tài)補償下限為26.80 億元。

第三，在水權(quán)交易中，以大伙房水庫為例，用水區(qū)應向匯水區(qū)以水權(quán)交易價格5.26 元/m3進行補償。在碳匯交易中，遼東9 縣（市）只有寬甸縣作為碳盈余地區(qū)應得到碳補償，其余8 縣（市）均為碳赤字地區(qū)應進行碳補償。

6.2 討論

遼東綠色經(jīng)濟區(qū)作為遼寧省的“綠肺”和“水塔”，生態(tài)系統(tǒng)服務價值巨大，通過計算發(fā)現(xiàn)：第一，整體上，遼東綠色經(jīng)濟區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務價值較高，并且在區(qū)域內(nèi)的各縣（市）分布存在差異性；第二，在生態(tài)補償標準的核算中，2021 年遼寧籌措省以上生態(tài)保護補償相關(guān)資金22.84 億元［20］，接近生態(tài)補償下限26.80 億元，但與上限260.69 億元相差甚遠，生態(tài)補償仍無法滿足當前生態(tài)系統(tǒng)服務價值；第三，在碳匯交易補償金額的核算中，遼東9 縣（市）只有寬甸縣碳匯量值比碳排放量值高，實現(xiàn)了碳中和，成為碳受償?shù)貐^(qū)，其余8 縣（市）為碳補償?shù)貐^(qū)，但補償額度較低，在7 億元左右，反映出森林碳匯方面仍需通過林場養(yǎng)護、造林和幼扶等方式增強森林碳匯能力。通過生態(tài)系統(tǒng)服務價值和生態(tài)補償標準的科學核算，使遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值得以量化，遼東綠色經(jīng)濟區(qū)豐富的自然資源可以轉(zhuǎn)化為顯著的經(jīng)濟優(yōu)勢，緩解生態(tài)與經(jīng)濟不平衡發(fā)展之間的關(guān)系，同時可為遼東綠色經(jīng)濟區(qū)生態(tài)補償機制的建立提供一定的參考。