劉玉卿 宋曉諭 鐘方雷 趙雪雁，3

(1.中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所生態(tài)水文與集成流域管理研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州730000;2.蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，甘肅蘭州730000;3.西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730070)

最小數(shù)據(jù)方法在舟曲縣生態(tài)補(bǔ)償中的應(yīng)用

劉玉卿1，2宋曉諭1鐘方雷1趙雪雁1，3

(1.中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所生態(tài)水文與集成流域管理研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州730000;2.蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，甘肅蘭州730000;3.西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730070)

弄清補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和新增生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量之間的關(guān)系是生態(tài)補(bǔ)償研究中的關(guān)鍵問(wèn)題。舟曲縣現(xiàn)有的補(bǔ)償是靜態(tài)補(bǔ)償，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)低，沒(méi)有很好地達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的目的。本文基于最小數(shù)據(jù)方法，以耕地和林地提供的水土保持量的差異表征生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，通過(guò)提供單位水土保持服務(wù)的機(jī)會(huì)成本的空間分布，推導(dǎo)出舟曲縣森林水土保持的供給曲線，從而將補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和新增水土保持服務(wù)的供給聯(lián)系起來(lái)。同時(shí)對(duì)比了3種補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下的退耕比例、生態(tài)補(bǔ)償總資金需求和新增水土保持量。研究表明生態(tài)補(bǔ)償在理論上可以提供舟曲縣的水土保持能力。隨著補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的提高，新增水土保持量也在增加。當(dāng)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為250元/畝時(shí)，退耕比例僅為8.26%，生態(tài)補(bǔ)償總資金需求為1 930.03萬(wàn)元，新增水土保持量為4.69×104t;當(dāng)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)提高到518.63元/畝時(shí)，退耕比例增加到49.54%，總資金需求為23 184.26萬(wàn)元，新增水土保持量為2.83×105t;當(dāng)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)增加到995.65元/畝時(shí)，退耕比例可達(dá)到98.79%，總資金需求為87 340.95萬(wàn)元，可新增水土保持量達(dá)到5.65 ×105t。

補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn);最小數(shù)據(jù)方法;機(jī)會(huì)成本;供給曲線;舟曲縣

生態(tài)補(bǔ)償又稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)付費(fèi)(Payments for environmental services，簡(jiǎn)稱PES)，是一種將外部的、非市場(chǎng)化的環(huán)境價(jià)值轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的財(cái)政激勵(lì)措施的有效方式，旨在鼓勵(lì)參與者提供更多的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)［1］。PES與傳統(tǒng)的環(huán)境保護(hù)活動(dòng)不同，它強(qiáng)調(diào)增加環(huán)境的正外部性，注重內(nèi)生環(huán)境的正外部性，讓環(huán)境保護(hù)者受益，這種環(huán)境的正面激勵(lì)措施更能得到民眾的支持和配合。PES概念的首次使用可追溯到1997年紐約市實(shí)施的流域水資源保護(hù)規(guī)劃，隨后世界各地相繼開(kāi)展了從流域尺度到國(guó)家尺度的PES項(xiàng)目，目前PES相關(guān)案例已經(jīng)超過(guò)了200多例。如果美國(guó)的保護(hù)儲(chǔ)備計(jì)劃(Conservation Reserve Progran，CRP)，哥斯達(dá)黎加的環(huán)境服務(wù)付費(fèi)項(xiàng)目(Dayrnents for Environmental Services，PSA)和墨西哥的水文環(huán)境付費(fèi)項(xiàng)目(Payments for Hydrological Environmental Services，PSAH)等［2］。在生態(tài)補(bǔ)償研究中，弄清補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和新增生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量之間的關(guān)系，讓決策者明確得到期望的服務(wù)供給量所需要的投入非常關(guān)鍵［3］。由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給和農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)行為都具有空間異質(zhì)性，通常需要開(kāi)發(fā)不同尺度上集成的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境模型。這樣的研究通常需要大量的數(shù)據(jù)，并且特定地點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)只能通過(guò)特定目的的農(nóng)戶調(diào)查獲得。然而通常情況下，既沒(méi)有時(shí)間也沒(méi)有資源去收集這些詳細(xì)的數(shù)據(jù)。政策分析具有時(shí)效性，只要分析結(jié)果及時(shí)且具有足夠的精度就可為政策服務(wù)。

基于這些考慮，Antle等開(kāi)發(fā)了最小數(shù)據(jù)方法，通過(guò)運(yùn)用相對(duì)容易獲得的二手?jǐn)?shù)據(jù)，通過(guò)分析土地利用收益的空間分布，計(jì)算提供單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的機(jī)會(huì)成本的空間分布，并引入選擇機(jī)制導(dǎo)出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給曲線，從而將補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和新增生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給聯(lián)系起來(lái)［4］。目前該方法已經(jīng)成功運(yùn)用于多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的模擬，包括碳匯［5］、濕地保護(hù)［6］和水資源保護(hù)［7］等。最小數(shù)據(jù)方法可以很好地模擬生態(tài)系統(tǒng)的供給，可為政策服務(wù)。最小數(shù)據(jù)方法的廣泛應(yīng)用也證實(shí)了對(duì)于政策分析而言，需要較少數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單模型比復(fù)雜模型更為優(yōu)越。因此，本研究以舟曲縣為例，以耕地和林地提供的水土保持量的差異表征生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，基于最小數(shù)據(jù)方法，通過(guò)提供水土保持服務(wù)的機(jī)會(huì)成本的空間分布模擬服務(wù)的供給曲線，將自然過(guò)程與經(jīng)濟(jì)過(guò)程結(jié)合起來(lái)，從而確定了動(dòng)態(tài)的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和新增生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給之間的關(guān)系，并對(duì)比分析了3種不同補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下的退耕比例、生態(tài)補(bǔ)償總資金需求和提供的新增水土保持量，希望能夠?yàn)橹矍h災(zāi)后重建工作中生態(tài)補(bǔ)償項(xiàng)目的實(shí)施提供科學(xué)的借鑒指導(dǎo)。

1 研究區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

舟曲縣(103°51'30″～104°45'31″E，33°13'06″～34°01'00″N)位于甘肅省甘南藏族自治州的東南部，東臨隴南市武都區(qū)，北接宕昌縣，西南與迭部縣、文縣和四川九寨溝縣接壤。全縣現(xiàn)有15°以上坡耕地面積為103 848.1畝，占總耕地面積的72.59%［8］。舟曲縣是一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)縣，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，人民群眾生活條件較差。2009年舟曲縣人口達(dá)13.5萬(wàn)，其中藏族人口占總?cè)丝诘?6.46%，農(nóng)牧業(yè)人口占總?cè)丝跀?shù)的90.6%。2009年底舟曲縣實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值6.28億元，其中第一產(chǎn)業(yè)增加值為1.92億元，第二產(chǎn)業(yè)增加值為1.05億元，第三產(chǎn)業(yè)增加值為3.31億元。年末農(nóng)民人均純收入為2 241元，比甘肅省平均水平低739元［8］。

近年來(lái)，由于人類活動(dòng)增多和毀林開(kāi)荒、砍伐森林等，舟曲縣的森林面積大量減少，植被水土保持等生態(tài)功能降低，水土流失、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重威脅著長(zhǎng)江中下游地區(qū)的生態(tài)安全。國(guó)家自1998年以來(lái)在該縣相繼實(shí)施了“天保”、“退耕還林”、“重點(diǎn)公益林建設(shè)”等生態(tài)工程，實(shí)現(xiàn)退耕還林14.3萬(wàn)畝，對(duì)改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境起到了一定的作用。然而，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)低、補(bǔ)償不足等，導(dǎo)致生態(tài)建設(shè)成效降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，舟曲縣的森林覆蓋率由建國(guó)初期的57%驟降到27%左右。全縣現(xiàn)有水土流失面積達(dá)到186.75萬(wàn)畝，占全縣土地總面積的42%，其中耕地流失面積達(dá)到8.18萬(wàn)畝。2010年8月8日發(fā)生的特大山洪泥石流災(zāi)害以及8月11日的暴雨泥石流災(zāi)害，對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳拓?cái)產(chǎn)安全造成了巨大破壞。在這樣的背景下，舟曲縣亟需建立健全生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，以便協(xié)調(diào)利益各方經(jīng)濟(jì)與生態(tài)利益的分配關(guān)系，促進(jìn)舟曲縣生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，促進(jìn)城鄉(xiāng)間和群體間的公平性和社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.2 研究方法

Antle等開(kāi)發(fā)了最小數(shù)據(jù)方法，其基本思想是基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的機(jī)會(huì)成本推導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給曲線［4］。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給不好監(jiān)測(cè)，通常以土地利用為替代指標(biāo)進(jìn)行分析［3］。為簡(jiǎn)化分析，假設(shè)對(duì)于每一個(gè)區(qū)域，存在兩種競(jìng)爭(zhēng)性的土地利用方式(本研究假設(shè)a為耕地，b為林地)。假設(shè)農(nóng)戶是理性的經(jīng)濟(jì)人，某一時(shí)期內(nèi)的土地使用決策都是基于最大化土地利用的期望價(jià)值v(p，s，z)，其中p為產(chǎn)出價(jià)格，s為地塊，z為兩種土地利用方式。簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假設(shè)土地利用的轉(zhuǎn)換成本為0。ω(p，s)為耕地與林地的凈收益差，即從耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值氐臋C(jī)會(huì)成本。在這些假設(shè)條件下，可以得到農(nóng)戶在沒(méi)有引入生態(tài)補(bǔ)償項(xiàng)目時(shí)土地利用的選擇機(jī)制。如果ω(p，s)=v(p，s，a)－v(p，s，b)≥0，農(nóng)戶選擇土地利用方式 a，反之就選土地利用方式b。為得到在私人均衡下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的期望值，可以將所有的土地單元上的ω(p，s)排序，從而定義概率密度函數(shù)φ(ω)，則可以計(jì)算得到在沒(méi)有生態(tài)補(bǔ)償項(xiàng)目時(shí)，采用土地利用方式b的土地單元的比例為r(p):

由于ω(p，s)是p的函數(shù)，可知r也是p的函數(shù)。在一個(gè)總面積為H的地區(qū)，在私人均衡下某時(shí)期內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的期望值為S(p):

S(p)為沒(méi)有實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償?shù)那樾蜗拢烁牧值厮峁┑乃帘３至康牡拙€情景。如果想增加水土保持量，就必須進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償，促使農(nóng)戶將耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值亍Ｗ⒁膺@里向農(nóng)戶支付的只是新增水土保持量的費(fèi)用。

進(jìn)一步假設(shè)，在每一點(diǎn)s，采用土地利用方式b，單位時(shí)間內(nèi)單位面積上能產(chǎn)生的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為e，而采用土地利用方式a，產(chǎn)生的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為0。這種假設(shè)不失普遍性，因?yàn)榉治鲋饕强紤]兩種土地利用方式之間的差異。在存在生態(tài)補(bǔ)償?shù)谋尘跋拢绻r(nóng)戶仍然采用土地利用方式a，則可獲得價(jià)值v(p，s，a)，而采用土地利用方式b的農(nóng)戶，可獲得價(jià)值 v(p，s，b)+epe，e為采用土地利用方式 b新增的水土保持量，pe為提供單位水土保持量的補(bǔ)償價(jià)格。從而得到存在生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的情況下，農(nóng)戶土地利用方式的選擇機(jī)制。如果 ω(p，s)－epe＜0，即 ω(p，s)/e＜ pe，則農(nóng)戶選擇土地利用方式b，此種情形下水土保持量可以在底線情景的基礎(chǔ)上增加，生態(tài)環(huán)境得到了改善。定義ω(p，s)/e為提供單位水土保持服務(wù)的機(jī)會(huì)成本，在補(bǔ)償價(jià)格介于0到pe之間時(shí)，采用土地利用方式b的土地單元比例為:

從而可以估算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的總量S(p，pe)為:當(dāng)所有的土地單元都采用土地利用方式b時(shí)，供給曲線漸近于最大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)H·e?；谏鲜龇治隹梢钥闯觯ㄟ^(guò)最小數(shù)據(jù)方法可以將特定地點(diǎn)的土地利用決策和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給聯(lián)系起來(lái)。

2 確定補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

2.1 新增水土保持服務(wù)e的估算

本研究利用水土保持來(lái)表征，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。利用舟曲縣水保局提供的1993－2008年每年新增的林地面積和減少的土壤流失量，計(jì)算出單位面積林地新增的水土保持量(減少的水土流失量)?？梢园l(fā)現(xiàn)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)新增的水土保持服務(wù)量是不同的，這主要與各鄉(xiāng)的地質(zhì)特點(diǎn)和坡度等有關(guān)(見(jiàn)表1)。經(jīng)計(jì)算，全縣平均新增水土保持服務(wù)e為5.51 t/畝。

表1 舟曲縣坡耕地退耕還林后新增水土保持服務(wù)eTab.1 Additional conservation of water and soil of sloping farmland after the conversion of farmland to forest in Zhouqu County

2.2 機(jī)會(huì)成本的空間分布

假設(shè)當(dāng)耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值貢r(shí)，農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)收益為0。因此，當(dāng)土地利用方式由耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值貢r(shí)，農(nóng)戶的機(jī)會(huì)成本就是種植業(yè)的凈收益。2009年舟曲縣19個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)種植業(yè)凈收益的均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為518.63元/畝和197.36元/畝。利用Matlab對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)分析后，確定其符合正態(tài)分布。從而得出單位森林水土保持服務(wù)的機(jī)會(huì)成本ω/e也服從正態(tài)分布，均值為94.13元/t，標(biāo)準(zhǔn)差為35.82元/t。利用Matlab7.6.0繪制提供單位水土保持服務(wù)機(jī)會(huì)成本的空間分布(見(jiàn)圖1)。

2.3 水土保持服務(wù)供給曲線的模擬

只有當(dāng)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)高于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的機(jī)會(huì)成本時(shí)，農(nóng)戶才愿意參與生態(tài)補(bǔ)償，提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，因此，為了更好地確定補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，就必須明確生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給曲線，即明確生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量與補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。根據(jù)農(nóng)戶提供單位水土保持服務(wù)的機(jī)會(huì)成本的空間分布(見(jiàn)圖1)，可以模擬在不同補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下，舟曲縣退耕還林的比例及其提供的水土保持服務(wù)的供給曲線(見(jiàn)圖 2、圖3)。

依據(jù)公式(1)和(2)，可估算出在沒(méi)有實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償?shù)那樾蜗?，舟曲縣退耕比例僅為0.43%，此時(shí)森林生態(tài)系統(tǒng)可提供的水土保持量?jī)H為2 458 t。要增加水土保持量，就必須進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償。從圖2中可以看出，隨著補(bǔ)償價(jià)格的增加，農(nóng)戶退耕還林的比例也在增加。當(dāng)補(bǔ)償價(jià)格為45.4元/t時(shí)，退耕比例僅為8.26%;當(dāng)補(bǔ)償價(jià)格增加到94.1元/t時(shí)，退耕比例增加到49.54%，將近有一半的15°以上的坡耕地實(shí)現(xiàn)退耕還林;補(bǔ)償價(jià)格為180.7元/t時(shí)，退耕比例達(dá)到98.79%?？梢?jiàn)補(bǔ)償價(jià)格不同，農(nóng)戶退耕還林的比例就不同，從而提供的新增水土保持量也不相同。

圖1 水土保持服務(wù)機(jī)會(huì)成本的空間分布Fig.1 Spatial distribution of opportunity cost of conservation of water and soil services

圖2 補(bǔ)償價(jià)格與土地利用變化之間的關(guān)系Fig.2 The relation between the prices of payments and the ratio of land-use change

圖3 舟曲縣森林水土保持服務(wù)的供給曲線Fig.3 The supply curve of conservation of water and soil services in Zhouqu County

圖3 顯示在不同補(bǔ)償價(jià)格下所提供的水土保持總量。在沒(méi)有補(bǔ)償時(shí)，提供的水土保持量基線為2 458 t;根據(jù)舟曲縣目前正在實(shí)施的林地補(bǔ)償項(xiàng)目，得知補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為250元/畝.年(補(bǔ)償價(jià)格為45.4元/t.年)，若繼續(xù)以此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)償，退耕比例僅為8.26%，森林提供的水土保持總量為4.97×104t，新增水土保持量為 4.69 ×104t;未來(lái)情景下，為了減輕水土流失，減少泥石流、滑坡等自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，舟曲縣15°以上的坡耕地要全部退耕還林。若以補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 518.63 元/畝進(jìn)行補(bǔ)償(94.1 元/t.年)，可實(shí)現(xiàn)退耕比例為49.54%，新增生態(tài)服務(wù)量為2.83×105t;若補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)增加到995.66元/畝(180.7 元/t.年)，則森林生態(tài)系統(tǒng)將提供新增水土保持量達(dá)到5.65×105t，舟曲縣15°以上的坡耕地將幾乎全部實(shí)現(xiàn)退耕，生態(tài)環(huán)境將極大改善。

2.4 農(nóng)戶層面補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

按照農(nóng)戶層面補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(pe×e)，pe為單位水土保持服務(wù)的補(bǔ)償價(jià)格，e為單位面積新增林地提供的水土保持量，確定農(nóng)戶層面動(dòng)態(tài)的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和新增水土保持量(見(jiàn)表2)。

3 不同補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下的生態(tài)補(bǔ)償總資金需求

本研究通過(guò)最小數(shù)據(jù)方法確定補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，假定了3種情景，包括繼續(xù)采用現(xiàn)行的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)(250元/畝)、平均機(jī)會(huì)成本(518.63 元/畝)、最大機(jī)會(huì)成本(995.66元/畝)，探討了3種情景下的退耕比例、新增水土保持量、補(bǔ)償農(nóng)戶資金、實(shí)施成本、交易成本和生態(tài)補(bǔ)償總資金需求等。

表2 舟曲縣農(nóng)戶層面補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和新增水土保持量Tab.2 Payments criteria on farm-level and additional conservation of water and soil in Zhouqu County

3.1 不同補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下的交易成本和實(shí)施成本

由于交易成本包括很多方面(項(xiàng)目管理，涉及，推廣宣傳等)，同時(shí)這些成本具有很大的不確定性，直接測(cè)量交易成本比較困難。因此，采用類比的方法確定交易成本。在以往實(shí)施退耕還林(還草)工程建設(shè)中，舟曲縣在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中發(fā)生的交易費(fèi)用為補(bǔ)償農(nóng)戶總額的5%。因此，本研究認(rèn)為舟曲縣實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償?shù)慕灰壮杀緸檠a(bǔ)償農(nóng)戶總額的5%。根據(jù)補(bǔ)償總額(補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)×退耕面積)，可計(jì)算不同補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下的補(bǔ)償農(nóng)戶總額，從而計(jì)算出3種補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下的交易成本(見(jiàn)表3)。

實(shí)施成本是實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中直接保護(hù)生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的成本。在本研究中，具體的實(shí)施成本為植樹(shù)造林的成本(種苗)和管護(hù)補(bǔ)助。參照退耕還林的經(jīng)驗(yàn)及舟曲縣林業(yè)局生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的建議，種苗、栽植補(bǔ)助為100元/畝、管護(hù)補(bǔ)助為50元/畝，合計(jì)實(shí)施成本為150元/畝。因此，在不同的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下，根據(jù)實(shí)施成本總額(退耕比例×15°以上坡耕地的總面積×單位面積實(shí)施成本)，可估算出所需的實(shí)施成本總額(見(jiàn)表3)。

表3 3種補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下的交易成本和實(shí)施成本Tab.3 Transaction costs and implementation costs underthree different compensation criteria

3.2 生態(tài)補(bǔ)償總資金需求

生態(tài)補(bǔ)償?shù)目傎Y金為補(bǔ)償農(nóng)戶資金、交易成本和實(shí)施成本的總和。按照國(guó)家退耕還林的規(guī)定，本研究設(shè)定補(bǔ)償?shù)哪晗逓?年。由于實(shí)施成本是一次性投入，不存在年限問(wèn)題。從而可以計(jì)算3種補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償?shù)目傎Y金需求(見(jiàn)表4)。

表4 3種補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下舟曲縣實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償?shù)目傎Y金需求Tab.4 The total funds of implementing ecological compensation under three different compensation criteria

結(jié)合表2、表3和表4可以看出，在不同的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下，舟曲縣新增的退耕還林的比例、補(bǔ)償農(nóng)戶總額、生態(tài)補(bǔ)償項(xiàng)目實(shí)施的交易成本、實(shí)施成本、生態(tài)補(bǔ)償總資金需求和提供的新增水土保持服務(wù)量都是不同的。隨著補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的提高，新增退耕還林的比例增加，從而補(bǔ)償農(nóng)戶資金、交易成本、實(shí)施成本及生態(tài)補(bǔ)償總資金需求也隨之增加。森林生態(tài)系統(tǒng)所提供的新增水土保持服務(wù)量不斷上升?？梢?jiàn)生態(tài)補(bǔ)償可以提高舟曲縣的水土保持能力。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

本文以耕地和林地所提供的水土保持量的差異表征生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，通過(guò)房地調(diào)查和統(tǒng)計(jì)資料標(biāo)準(zhǔn)提供單位水土保持服務(wù)供給的機(jī)會(huì)成本的空間分布，基于最小數(shù)據(jù)方法，模擬了舟曲縣森林水土保持服務(wù)的供給曲線，將補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和新增水土保持服務(wù)的供給聯(lián)系起來(lái)。在此基礎(chǔ)上對(duì)比了3種補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下的退耕比例、生態(tài)補(bǔ)償總資金需求和新增水土保持量。通過(guò)分析，本文得到以下結(jié)論:

(1)研究表明隨著補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的提高，水土保持服務(wù)的供給量也在增加。當(dāng)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為250元/畝時(shí)，退耕比例僅為8.26%，補(bǔ)償總資金需求為1 930.03萬(wàn)元，補(bǔ)償農(nóng)戶資金總額為1 715.60萬(wàn)元，區(qū)域交易成本為85.76萬(wàn)元，區(qū)域?qū)嵤┏杀緸?28.67萬(wàn)元，補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)新增水土保持量為4.69 ×104t/年;當(dāng)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)增加到 518.63 元/畝時(shí)，退耕比例增加到49.54%，補(bǔ)償總資金需求為23 184.26萬(wàn)元，新增水土保持量提高到2.83×105t/年;當(dāng)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為995.65元/畝時(shí)，退耕比例可達(dá)到98.79%，補(bǔ)償總資金需求為87 340.95萬(wàn)元，補(bǔ)償農(nóng)戶資金總額為81 716.24萬(wàn)元，區(qū)域交易成本為4 085.84萬(wàn)元，區(qū)域?qū)嵤┏杀緸? 538.87萬(wàn)元，補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)新增水土保持量達(dá)到5.65×105t/年，生態(tài)環(huán)境將得到極大改善?？梢?jiàn)生態(tài)補(bǔ)償在理論上可以提高舟曲縣水土保持的生態(tài)功能，改善生態(tài)環(huán)境。

(2)最小數(shù)據(jù)方法無(wú)需復(fù)雜的、較難獲取的經(jīng)濟(jì)和生物物理數(shù)據(jù)，即可將自然過(guò)程(生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)量的供給)和農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)決策過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)提供生態(tài)服務(wù)機(jī)會(huì)成本的空間分布并引入選擇機(jī)制來(lái)推導(dǎo)出生態(tài)服務(wù)的供給曲線。由于其所需數(shù)據(jù)較少，模擬也足夠精確，可以為政策決策提供及時(shí)的定量的服務(wù)。

4.2 討論

最小數(shù)據(jù)方法將生態(tài)補(bǔ)償中的自然過(guò)程和人文過(guò)程進(jìn)行了耦合，文中對(duì)自然過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，即生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給采用的是區(qū)域的平均值。實(shí)際上不同區(qū)域提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是空間異質(zhì)的，為使補(bǔ)償資金達(dá)到最好的效果，必須明確不同區(qū)域提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的數(shù)量，從而有針對(duì)性地實(shí)施補(bǔ)償。生態(tài)補(bǔ)償?shù)哪康脑谟谔峁┖透纳粕鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)，一些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給與土地利用方式的聯(lián)系可以很好確定和監(jiān)測(cè)，比如碳匯。但大部分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的直接測(cè)量存在困難，而人類通常是通過(guò)土地利用方式的變化影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給，研究中通常采用土地利用變化替代生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的類型。在很多情況下，由于不清楚土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的生物物理聯(lián)系，通常是由于數(shù)據(jù)的缺乏，使生態(tài)補(bǔ)償缺乏科學(xué)的基礎(chǔ)。就有可能導(dǎo)致一些錯(cuò)誤的決策，如在缺水地區(qū)增加森林覆蓋等［3］。因此，以后的工作需要探尋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生的機(jī)理，明確生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與土地利用方式之間的定量關(guān)系，為生態(tài)補(bǔ)償對(duì)象和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的制定提供更為科學(xué)的基礎(chǔ)。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的提供者是那些可以保證生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的人。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的潛在供給者可能有很多，然而生態(tài)補(bǔ)償資金通常是有限的。為使補(bǔ)償?shù)男蔬_(dá)到最大化，需要對(duì)這些潛在的補(bǔ)償對(duì)象進(jìn)行空間選擇，從而確定最有效的補(bǔ)償區(qū)域。因此，補(bǔ)償對(duì)象的空間選擇也是今后需要研究的一個(gè)方向。

此外，生態(tài)補(bǔ)償作為一種有效的財(cái)政激勵(lì)機(jī)制，能夠促使生態(tài)服務(wù)的提供者改變土地利用方式，使其擁有的生計(jì)資本、采取的生計(jì)策略發(fā)生變化，從而使生態(tài)服務(wù)提供者的福利狀況發(fā)生變化，這關(guān)系到補(bǔ)償項(xiàng)目的可持續(xù)性。因此，研究生態(tài)服務(wù)提供者對(duì)生態(tài)補(bǔ)償項(xiàng)目的響應(yīng)機(jī)制也是今后要深入研究的方向［9］?？沙掷m(xù)生計(jì)分析是一種很好的定量研究的重要工具。該方法最初由英國(guó)國(guó)際發(fā)展機(jī)構(gòu)提出并建立，通過(guò)定量計(jì)算五種生計(jì)資本評(píng)價(jià)其與生計(jì)策略的關(guān)系，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于貧困研究和政策的影響評(píng)價(jià)及監(jiān)控［10］。在生態(tài)補(bǔ)償實(shí)施過(guò)程中，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)等是影響生態(tài)補(bǔ)償參與者生計(jì)資本的主要因素，因此可以利用可持續(xù)生計(jì)框架分析，通過(guò)分析生計(jì)資本對(duì)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)等的響應(yīng)，評(píng)價(jià)生態(tài)補(bǔ)償對(duì)區(qū)域及生計(jì)策略的影響。

致謝:論文中無(wú)特殊說(shuō)明的數(shù)據(jù)均來(lái)自于舟曲縣林業(yè)局、統(tǒng)計(jì)局和水土保持局，在此表示衷心感謝!

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Application of the Minimum-data Approach in Zhouqu County Ecological Compensation

LIU Yu-qing1，2SONG Xiao-yu1ZHONG Fang-lei1ZHAO Xue-yan1，3
(1.Key Laboratory of Ecohydrology and Integrated River Basin Science，Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute，China Academy of Sciences，Lanzhou Gansu 730000，China;2.Collage of Earth and Environmental Sciences，Lanzhou University，Lanzhou Gansu 730000，China;3.College of Geography and Environment Science，Northwest Normal University，Lanzhou Gansu 730070，China)

Modeling the relation between payments criterion and the supply of additional ecosystem services is critical in ecological compensation.The existing payments in Zhouqu County are static and the payments criterion is relatively low.It is far from achieving the purpose of improving ecological environment.Based on the minimum-data approach，the ecosystem services are measured by the difference of conservation of water and soil between two kinds of land-use farmland and forest.The supply curve of forest service of conservation of water and soil in Zhouqu County can be derived from the spatial distribution of opportunity cost in providing those services.So the compensation criterion can be linked to the supply of additional conservation of water and soil.The proportion of conversion of farmland to forest，the total payments for ecological compensation and the additional conservation of water and soil are compared under three different compensation criteria.The results show that it is theoretically possible to enhance the capabililij of conservation of water and soil by implementing ecological compensation in Zhouqu County.With the elevation of payments criterion，the additional conservation of water and soil also increases.When the payments criterion equals to 250 yuan/mu，518.63 yuan/mu and 995.65 yuan/mu respectively，the proportion of conversion of farmland to forest rises from 8.26 percent to 49.54 percent and to 98.79 percent，the total payments for ecological compensation equal to 1 930.03 million yuan，23 184.26 million yuan and 87 340.95 million yuan respectively，and the additional conservation of water and soil amount to 4.69 × 104ton，2.83 × 105ton and 5.65 × 105ton respectively.

payments criterion;minimum-data approach;opportunity cost;supply curve;Zhouqu County

F062.2

A

1002－2104(2011)06－0142－06

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.06.023

2010－12－20

劉玉卿，博士生，主要研究方向?yàn)樯鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)。

*甘肅省財(cái)政廳“甘肅省內(nèi)陸河流域、長(zhǎng)江黃河流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制與財(cái)政政策研究”項(xiàng)目;中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目群“地表過(guò)程集成系統(tǒng)研究”(編號(hào):KZCX2－YW－Q10－4－03)。

(編輯:于 杰)