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(新疆財經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830012)

內(nèi)容提要：本文構(gòu)建了基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的生態(tài)補償標準核算模型，對阿勒泰地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和生態(tài)補償額度進行測算。本文引入系統(tǒng)動力學(xué)方法建立仿真模型，以2015年為基準年份，對2015年—2035年阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的發(fā)展設(shè)定基準情景、加強保護情景、理想保護情景和輕度開發(fā)情景四種情景，測算了在不同情景下的生態(tài)補償額度，結(jié)果顯示：阿勒泰地區(qū)獲得的生態(tài)補償金額與其提供的生態(tài)服務(wù)相比，差距甚遠，新疆地方政府與中央政府應(yīng)加大對阿勒泰地區(qū)的生態(tài)補償力度，以維護其生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

一 、引言

生態(tài)環(huán)境是人類社會發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，環(huán)境污染、生態(tài)破壞問題日益嚴重。人們迫切需要探索一條綠色、可持續(xù)的發(fā)展道路。十九大報告提出要加強生態(tài)保護力度，建立市場化、多元化的生態(tài)補償機制。生態(tài)補償機制的核心問題是生態(tài)補償標準的制定，國內(nèi)外對此做了大量研究。

國外對于區(qū)域生態(tài)補償標準的研究大多從兩個角度進行分析：一是從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的角度測算生態(tài)補償額度。Loomis等(2000)用條件價值法對受損的河流域種生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)其生態(tài)服務(wù)的經(jīng)濟價值進行評估。Landell Mills等(2002)指出森林環(huán)境服務(wù)市場主要體現(xiàn)在生物多樣性、碳匯、森林水文服務(wù)、景觀美化、綜合服務(wù)等5個方面，應(yīng)當(dāng)據(jù)此對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)付費；Van Beukering(2004)等運用動態(tài)模擬模型對印尼 Leuser 國家公園2000年到2030年的生態(tài)經(jīng)濟價值進行評價；Pagiola(2008)研究了哥斯達黎加的環(huán)境服務(wù)支付項目，分析其生態(tài)補償項目的補償主體、補償措施以及項目的影響(如對森林覆蓋率、生物多樣性、水、碳匯及窮人的影響)。二是從環(huán)境服務(wù)提供的機會成本的角度測算生態(tài)補償額度。Pham(2009)等認為，最有效率的確定生態(tài)補償標準的方法應(yīng)是依據(jù)提供服務(wù)的實際機會成本；Newton(2012)等則認為生態(tài)補償標準應(yīng)根據(jù)生態(tài)服務(wù)的機會成本，有選擇地使用隨人口特征調(diào)整的支付結(jié)構(gòu)和隨謀生方式調(diào)整的支付結(jié)構(gòu)；Kosoy(2007)從三個方面來計算環(huán)境服務(wù)的機會成本，分別是放棄非農(nóng)活動的凈收益、提供者愿意接受的“公平價格”和土地出租的期望租金。

國內(nèi)關(guān)于生態(tài)補償標準的測算方法有很多研究成果，大體可以歸為兩類方法：一類是從生態(tài)保護成本的角度計算生態(tài)補償額度，主要包括機會成本法和費用分析法。前者是通過計算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供者為保護生態(tài)環(huán)境而放棄的經(jīng)濟收入和發(fā)展機會來確定生態(tài)補償?shù)臉藴?。后者是以生態(tài)保護區(qū)為維護和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境而付出的費用為基礎(chǔ)來確定生態(tài)補償?shù)臉藴省⒂颀埖?2006)、蔡邦成等(2008)、鐘華等(2008)、張自英等(2011)、李芬等(2017)分別對新安江流域、南水北調(diào)東線水源地、甘肅渭源縣、陜西漢江流域、三江源流域生態(tài)建設(shè)的直接成本和間接成本進行研究，以此對流域生態(tài)補償標準進行核算；代明等(2013)通過建立生態(tài)補償與機會成本的數(shù)量關(guān)系模型，對珠江流域佛岡縣生態(tài)補償標準進行研究；高輝等(2014)對三江源地區(qū)生態(tài)補償標準進行研究，提出生態(tài)補償標準應(yīng)包含直接成本、機會成本和生態(tài)服務(wù)受益的社會消費者費用三部分；劉菊等(2015)對生態(tài)補償當(dāng)中的保護成本進行系統(tǒng)分析，強調(diào)要明確生態(tài)保護成本的計算時間，并且要根據(jù)不同地區(qū)自然條件和經(jīng)濟條件差異進行分析。另一類是從生態(tài)服務(wù)價值的角度進行生態(tài)補償標準的研究，主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值法和條件價值評估法。前者是運用市場價值法、生產(chǎn)成本法等方法計算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值，進而確定生態(tài)補償額度。后者通過模擬市場環(huán)境，以調(diào)查問卷等形式了解被調(diào)查者愿意為某項生態(tài)服務(wù)支付的價格，以此作為生態(tài)補償?shù)臉藴?；例如，張皓瑋等(2015)、曹牧等(2016)分別對江蘇省、崇明東灘濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行計算，以此作為生態(tài)補償?shù)臉藴?；耿涌?2009)、邵帥(2013)等以“水足跡”理論為出發(fā)點，計算水資源的生態(tài)服務(wù)功能，以此計算流域生態(tài)補償標準；鞏芳等(2011)利用條件價值評估法(CVM)研究內(nèi)蒙古草原補償者的支付意愿和受償者的受償意愿，運用皮爾遜相關(guān)分析法測算出生態(tài)補償?shù)闹Ц兑庠负褪軆斠庠傅木唧w數(shù)據(jù)，并且對影響支付意愿和受償意愿的相關(guān)因素進行分析；徐大偉等(2012)通過對遼河干流的源頭盤錦市進行實地調(diào)研，運用條件價值評估法對當(dāng)?shù)鼐用竦氖軆斠庠负椭Ц兑庠高M行分析，進而通過非參數(shù)估計法和參數(shù)估計法計算出遼河流域生態(tài)補償標準。

綜上，國內(nèi)外學(xué)者都較少對區(qū)域生態(tài)補償額度做動態(tài)分析和趨勢預(yù)測研究。本文的主要研究特色是以阿勒泰重點生態(tài)功能區(qū)為例，對以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值方法確定的生態(tài)補償標準進行計算，運用系統(tǒng)仿真和情景模擬方法，對阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和生態(tài)補償額度做前瞻性研究，計算在不同情景下維持生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展需要的生態(tài)補償金額，以期為該地區(qū)生態(tài)補償標準的制定提供參考。

二、生態(tài)補償標準的測算

(一)測算方法介紹與數(shù)據(jù)來源

1. 測算方法。建立生態(tài)補償機制的難點是確定生態(tài)補償標準，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值是制定生態(tài)補償標準的基礎(chǔ)，本部分參考謝高地等關(guān)于生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子的研究成果，謝高地等(2003)參考costanza對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的估算，根據(jù)對我國200位生態(tài)學(xué)家的問卷調(diào)查結(jié)果，制定出我國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表，并且在2015年又對估算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的方法做出改進，如表1所示：

表1單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量

生態(tài)系統(tǒng)分類調(diào)節(jié)服務(wù)支持服務(wù)文化服務(wù)一級分類二級分類氣候調(diào)節(jié)凈化環(huán)境水文調(diào)節(jié)土壤保持維持養(yǎng)分循環(huán)文化娛樂森林針葉林5.071.493.342.060.160.82闊葉林6.51.934.742.650.21.06草地草原1.340.440.980.620.050.25灌草叢5.211.723.822.40.180.96草甸3.0212.211.390.110.56濕地濕地3.63.624.232.310.184.73

數(shù)據(jù)來源：謝高地,張彩霞,張雷明,陳文輝,李士美. 基于單位面積價值當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值化方法改進[J].自然資源學(xué)報,2015(8):1243-1254.

在對生態(tài)補償標準的衡量中，由于生態(tài)系統(tǒng)供給功能的價值可以通過市場價值計算，故本文對這部分不予計算，主要對無法通過市場價值估算的生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能、支持功能和文化服務(wù)功能的間接使用價值進行計算，包括計算生態(tài)系統(tǒng)凈化環(huán)境、維持養(yǎng)分循環(huán)、氣候調(diào)節(jié)、土壤保持、水源涵養(yǎng)和文化娛樂等方面的價值。而生態(tài)系統(tǒng)氣體調(diào)節(jié)功能和維持生物多樣性功能具有外溢性，外溢的范圍為全球，不易進行補償責(zé)任的劃分。本文參考王重玲(2014)和謝高地(2015)的研究成果，僅將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)于當(dāng)?shù)厥》莺腿珖牟糠旨{入到補償依據(jù)當(dāng)中，本文對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)于不同區(qū)域范圍的界定見表2：

表2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)范圍界定

一級功能二級功能生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能受益者本區(qū)域流域全國全球是否計入補償范圍供給服務(wù)食物生產(chǎn)∨原材料生產(chǎn)∨調(diào)節(jié)服務(wù)氣體調(diào)節(jié)∨氣候調(diào)節(jié)∨∨∨凈化環(huán)境∨∨∨水文調(diào)節(jié)∨∨∨支持服務(wù)維持養(yǎng)分循環(huán)∨∨土壤保持∨∨∨維持生物多樣性∨文化服務(wù)文化娛樂∨∨

注：表中“∨”表示是，空白表示否。

參考謝高地等(2015)關(guān)于單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子的計算方法，結(jié)合阿勒泰地區(qū)糧食產(chǎn)量進行地區(qū)調(diào)整。1當(dāng)量因子的經(jīng)濟價值量定義為1hm2阿勒泰地區(qū)農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值，由于阿勒泰地區(qū)糧食價格數(shù)據(jù)缺失，本文用全國糧食平均價格替代，這樣處理可以更準確地體現(xiàn)出單位面積農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值。按照2015年當(dāng)年價格計算的阿勒泰地區(qū)標準生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子經(jīng)濟價值量為16953元/hm2。

目前我國財力資金有限，為了使有限的資金達到公平合理的補償效果，考慮地方經(jīng)濟發(fā)展情況，不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平和居民收入對生態(tài)補償標準也會產(chǎn)生影響，本文借鑒李曉賽等(2015)的研究成果，提出生態(tài)補償動態(tài)調(diào)整系數(shù)，引入社會支付能力和支付意愿指標，對生態(tài)補償額度進行經(jīng)濟性調(diào)整，建立生態(tài)補償標準的評估模型。具體公式如下：

(1)

Vij=K×ij×Si

(2)

qt=bt×rt

(3)

其中，Xt代表生態(tài)補償額度，Vij代表第i類生態(tài)系統(tǒng)的第j類服務(wù)價值，K代表標準當(dāng)量因子值，也就是1hm2阿勒泰地區(qū)農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值，ij代表第i類生態(tài)系統(tǒng)的第j類服務(wù)價值當(dāng)量值，Si代表第i類生態(tài)系統(tǒng)面積，qt代表生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟性調(diào)整系數(shù)，bt代表支付能力系數(shù)，rt代表支付意愿系數(shù)，且bt=新疆人均GDP/全國人均GDP，rt=1/[1+EXP(2.5-1/新疆恩格爾系數(shù))]。

2.數(shù)據(jù)來源。本文使用的數(shù)據(jù)包括土壤數(shù)據(jù)和植被類型數(shù)據(jù)，全國1：100萬土壤類型分布圖和植被類型圖均來源于中國科學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn)。其他數(shù)據(jù)來源主要包括《中國物價年鑒》、《中國統(tǒng)計年鑒》、《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》、《阿勒泰地區(qū)統(tǒng)計年鑒》、《新疆調(diào)查年鑒》。

由于森林和草地的結(jié)構(gòu)變化不大，而年度不同種類的森林和草地面積數(shù)據(jù)極少，2015年針葉林和闊葉林等面積數(shù)據(jù)根據(jù)植被面積比例乘以森林總面積近似求出，草原、草甸和灌草叢面積數(shù)據(jù)根據(jù)植被面積比例乘以草地總面積近似求出。

(二)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算

K代表標準當(dāng)量因子，Vij代表生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，Si代表不同類型生態(tài)系統(tǒng)面積，Aij代表生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)量值。其中，i從1～3，分別代表森林、草地和濕地，j從1～6，分別代表六類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值：維持養(yǎng)分循環(huán)價值、土壤保持價值、氣候調(diào)節(jié)價值、水文調(diào)節(jié)價值、凈化環(huán)境價值和文化娛樂價值。則生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總值公式為：

1.森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算。計算公式為：

其中，i=1代表針葉林，i=2代表闊葉林。

森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值匯總?cè)绫?所示：

表3 2015年阿勒泰地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值單位：億元

森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型維持養(yǎng)分循環(huán)價值土壤保持價值氣候調(diào)節(jié)價值水文調(diào)節(jié)價值凈化環(huán)境價值文化娛樂價值針葉林0.32294.15710.236.743.0071.655闊葉林0.12421.6464.0372.9441.1990.6583合計0.44715.80314.279.6844.2052.313

從表3可以看出，阿勒泰地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)中針葉林產(chǎn)生的服務(wù)價值普遍高于闊葉林，而且森林系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)的價值又高于其他類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值。

2.草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算。計算公式為：

其中，m=1代表草原，m=2代表灌草叢，m=3代表草甸。

草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值匯總結(jié)果如表4所示：

表4 2015年阿勒泰地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值單位：億元

草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型維持養(yǎng)分循環(huán)價值土壤保持價值氣候調(diào)節(jié)價值水文調(diào)節(jié)價值凈化環(huán)境價值文化娛樂價值草原0.34364.2619.2096.7353.0241.718灌草叢0.042470.56631.2290.90130.40580.2265草甸0.78849.96221.6515.847.1674.014合計1.17414.7932.0823.4810.65.958

從表4中可以看出，阿勒泰地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)中，草甸產(chǎn)生的服務(wù)價值普遍高于草原和灌草叢，而且草地系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)的價值和水文調(diào)節(jié)的價值普遍高于其他類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值。

3.濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算。計算公式為：

濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值匯總結(jié)果如表5所示：

表5 2015年阿勒泰地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值單位:億元

濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型維持養(yǎng)分循環(huán)價值土壤保持價值氣候調(diào)節(jié)價值水文調(diào)節(jié)價值凈化環(huán)境價值文化娛樂價值濕地0.058130.7461.1637.8251.1631.528

從表5可以看出，阿勒泰地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)中，水文調(diào)節(jié)的價值要遠高于其他各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值。

(三)結(jié)果與分析

根據(jù)2015年阿勒泰地區(qū)森林、草地和濕地生態(tài)系統(tǒng)面積數(shù)據(jù)，對各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行匯總比較，結(jié)果如表6所示。

表6 2015年阿勒泰地區(qū)森林、草地和濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值匯總表

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型維持養(yǎng)分循環(huán)價值(億元)土壤保持價值(億元)氣候調(diào)節(jié)價值(億元)水文調(diào)節(jié)價值(億元)凈化環(huán)境價值(億元)文化娛樂價值(億元)合計(億元)生態(tài)系統(tǒng)提供服務(wù)的價值占比(%)森林0.44715.80314.279.6844.2052.31336.7226.74草地1.17414.7932.0823.4810.65.95888.0864.15濕地0.058130.7461.1637.8251.1631.52812.489.11

從表6可以看出，在森林、草地和濕地生態(tài)系統(tǒng)中，草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量最高，濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量最低。阿勒泰地區(qū)森林、草地和濕地為新疆創(chuàng)造的間接生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(不計直接供給價值和服務(wù)于全球的生物多樣性等價值)約為137.3億元，占阿勒泰地區(qū)2015年GDP的59.23%，說明阿勒泰地區(qū)每年提供大量生態(tài)服務(wù)價值，對于生態(tài)安全具有重要意義。

依據(jù)2015年的相關(guān)數(shù)據(jù)，由公式(1)、(2)和(3)計算出的阿勒泰地區(qū)生態(tài)補償額度為59.96億元，約為當(dāng)年阿勒泰地區(qū)GDP的25.87%(2015年阿勒泰地區(qū)GDP為231.81億元)。

圖1:2015年阿勒泰地區(qū)GDP、間接生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和生態(tài)補償額度

三、阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值與補償額度的情景模擬

(一)系統(tǒng)動力學(xué)模型構(gòu)建

系統(tǒng)動力學(xué)(System Dynamics)由美國MIT的J.W.Forrester教授于1958年創(chuàng)立，運用計算機模擬對復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展變化進行運算，通過反復(fù)實施現(xiàn)實性實驗，從而從復(fù)雜系統(tǒng)的運行中尋找規(guī)律。它是從系統(tǒng)整體的角度，把研究問題流態(tài)化，從而對復(fù)雜系統(tǒng)進行描述，是在反饋控制理論的基礎(chǔ)上，運用數(shù)字計算仿真技術(shù)，對復(fù)雜社會經(jīng)濟系統(tǒng)進行研究的方法。近年來，系統(tǒng)動力學(xué)在諸如生態(tài)經(jīng)濟、城市發(fā)展、經(jīng)濟規(guī)劃、能源規(guī)劃、工程系統(tǒng)、企業(yè)管理、生物、醫(yī)學(xué)等很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。[注]趙桂平.森林資源結(jié)構(gòu)調(diào)整的動態(tài)分析及預(yù)測研究[D].南京：中南林業(yè)科技大學(xué)，2009.

1.系統(tǒng)存量流量圖。本文運用Vensim軟件實現(xiàn)系統(tǒng)仿真模型的構(gòu)建，草地、森林和濕地等生態(tài)系統(tǒng)受人類活動以及自然因素的影響，面積會增加或減少，將草地、森林和濕地分別作為一個子系統(tǒng)，其生態(tài)系統(tǒng)面積受多種因素的影響，為簡化模型需要，直接以生態(tài)系統(tǒng)面積增長率體現(xiàn)綜合效果，即凈增長情況。本文草地子系統(tǒng)面積增長率是指面積凈增長率。第一年草地面積為X，草地面積增長率為a，第n年草地面積為Yn=X(1+a)n-1。森林子系統(tǒng)和濕地子系統(tǒng)也具有類似的變量關(guān)系。運用系統(tǒng)動力學(xué)Vensim軟件繪出各類生態(tài)系統(tǒng)面積存量流量圖，阿勒泰地區(qū)草地、森林和濕地面積存量流量圖分別如圖2，圖3和圖4所示。

圖2:草地面積變化存量流量圖圖3:森林面積變化存量流量圖圖4:濕地面積變化存量流量圖

構(gòu)建阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)動力學(xué)(SD)模型如圖5所示：

圖5:阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及生態(tài)補償系統(tǒng)仿真存量流量圖

2.主要變量及方程。本文SD模型共包括3個狀態(tài)變量，3個速率變量，68個輔助變量和47個常量。具體變量名稱如表7所示：

表7本文系統(tǒng)動力學(xué)變量名稱

變量類型變量名一級分類變量名二級分類狀態(tài)變量生態(tài)系統(tǒng)面積草地面積、森林面積、濕地面積速率變量生態(tài)系統(tǒng)增長量草地增長量、森林增長量、濕地增長量輔助變量草地草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值、草地系統(tǒng)凈化環(huán)境價值、草地系統(tǒng)土壤保持價值、草地系統(tǒng)文化娛樂價值、草地系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)價值、草地系統(tǒng)水文調(diào)節(jié)價值、草地系統(tǒng)維持養(yǎng)分循環(huán)價值灌草叢灌草叢面積、灌草叢生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值、灌草叢凈化環(huán)境價值、灌草叢土壤保持價值、灌草叢文化娛樂價值、灌草叢氣候調(diào)節(jié)價值、灌草叢水文調(diào)節(jié)價值、灌草叢維持養(yǎng)分循環(huán)價值草原草原面積、草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值、草原凈化環(huán)境價值、草原土壤保持價值、草原文化娛樂價值、草原氣候調(diào)節(jié)價值、草原系統(tǒng)水文調(diào)節(jié)價值、草原系統(tǒng)維持養(yǎng)分循環(huán)價值草甸草甸面積、草甸生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值、草甸凈化環(huán)境價值、草甸土壤保持價值、草甸文化娛樂價值、草甸氣候調(diào)節(jié)價值、草甸水文調(diào)節(jié)價值、草甸維持養(yǎng)分循環(huán)價值森林森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值、森林系統(tǒng)凈化環(huán)境價值、森林系統(tǒng)土壤保持價值、森林系統(tǒng)文化娛樂價值、森林系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)價值、森林系統(tǒng)水文調(diào)節(jié)價值、森林系統(tǒng)維持養(yǎng)分循環(huán)價值針葉林針葉林面積、針葉林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值、針葉林凈化環(huán)境價值、針葉林土壤保持價值、針葉林文化娛樂價值、針葉林氣候調(diào)節(jié)價值、針葉林水文調(diào)節(jié)價值、針葉林維持養(yǎng)分循環(huán)價值闊葉林闊葉林面積、闊葉林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值、闊葉林凈化環(huán)境價值、闊葉林土壤保持價值、闊葉林文化娛樂價值、闊葉林氣候調(diào)節(jié)價值、闊葉林水文調(diào)節(jié)價值、闊葉林維持養(yǎng)分循環(huán)價值濕地濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值、濕地系統(tǒng)凈化環(huán)境價值、濕地系統(tǒng)土壤保持價值、濕地系統(tǒng)文化娛樂價值、濕地系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)價值、濕地系統(tǒng)水文調(diào)節(jié)價值、濕地系統(tǒng)維持養(yǎng)分循環(huán)價值其他輔助變量全國人均GDP、新疆人均GDP、支付意愿指數(shù)、支付能力指數(shù)、生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟性調(diào)整系數(shù)、生態(tài)系統(tǒng)價值、生態(tài)補償額度常量灌草叢灌草叢面積、灌草叢凈化環(huán)境當(dāng)量值、灌草叢土壤保持當(dāng)量值、灌草叢文化娛樂當(dāng)量值、灌草叢氣候調(diào)節(jié)當(dāng)量值、灌草叢水文調(diào)節(jié)當(dāng)量值、灌草叢維持養(yǎng)分循環(huán)當(dāng)量值草原草原面積、草原凈化環(huán)境當(dāng)量值、草原土壤保持當(dāng)量值、草原文化娛樂當(dāng)量值、草原氣候調(diào)節(jié)當(dāng)量值、草原水文調(diào)節(jié)當(dāng)量值、草原維持養(yǎng)分循環(huán)當(dāng)量值草甸草甸面積、草甸凈化環(huán)境當(dāng)量值、草甸土壤保持當(dāng)量值、草甸文化娛樂當(dāng)量值、草甸氣候調(diào)節(jié)當(dāng)量值、草甸水文調(diào)節(jié)當(dāng)量值、草甸維持養(yǎng)分循環(huán)當(dāng)量值針葉林針葉林面積、針葉林凈化環(huán)境當(dāng)量值、針葉林土壤保持當(dāng)量值、針葉林文化娛樂當(dāng)量值、針葉林氣候調(diào)節(jié)當(dāng)量值、針葉林水文調(diào)節(jié)當(dāng)量值、針葉林維持養(yǎng)分循環(huán)當(dāng)量值闊葉林闊葉林面積、闊葉林凈化環(huán)境當(dāng)量值、闊葉林土壤保持當(dāng)量值、闊葉林文化娛樂當(dāng)量值、闊葉林氣候調(diào)節(jié)當(dāng)量值、闊葉林水文調(diào)節(jié)當(dāng)量值、闊葉林維持養(yǎng)分循環(huán)當(dāng)量值濕地濕地增長率、濕地面積變化率、濕地系統(tǒng)凈化環(huán)境當(dāng)量值、濕地系統(tǒng)土壤保持當(dāng)量值、濕地系統(tǒng)文化娛樂當(dāng)量值、濕地系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)當(dāng)量值、濕地系統(tǒng)水文調(diào)節(jié)當(dāng)量值、濕地系統(tǒng)維持養(yǎng)分循環(huán)當(dāng)量值其他常量新疆恩格爾系數(shù)、標準當(dāng)量因子、草地增長率、森林增長率

本文SD模型的狀態(tài)方程有三個，分別是：

S林=INTEG(S林增量，S林初值)；S草=INTEG(S草增量，S草初值)；S濕=INTEG(S濕增量，S濕初值)

其中,S林增量代表森林面積年增加量，S林初值代表森林面積仿真基年初始值；S草增量代表草地面積年增加量，S草初值代表草地面積仿真基年初始值。S濕增量代表濕地面積年增加量，S濕初值代表濕地面積仿真基年初始值(本文以2015年為初始基年)。INTEG為求積分函數(shù)，具體用法可參照Vensim軟件使用說明。此外，森林、草地和濕地的各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算公式已在本文第二部分生態(tài)補償標準的測算中列出。

(二)情景設(shè)定概述

生態(tài)系統(tǒng)會受自然和人為因素的影響，其狀態(tài)處于不斷變化中。草地、森林和濕地生態(tài)系統(tǒng)功能價值動態(tài)變化的評價結(jié)果主要受以下幾個方面的影響：第一，對某一特定區(qū)域而言，在各類生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化不大的情況下，各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能主要是由其面積的多少決定。當(dāng)各類生態(tài)系統(tǒng)面積相對穩(wěn)定或變化不大時，各項服務(wù)功能主要取決于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。按照植被類型不同，阿勒泰地區(qū)草地分為草甸、灌草叢和草原，森林分為針葉林和闊葉林。其各項生態(tài)服務(wù)功能的大小，主導(dǎo)服務(wù)功能的因素各不相同。第二，生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能不僅與生態(tài)系統(tǒng)自身密切相關(guān)，還受到人類的保護與開發(fā)模式以及保護的力度和開發(fā)的程度影響。隨著時間的推移，不同保護開發(fā)模式下阿勒泰地區(qū)各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價值將呈現(xiàn)不同的變化趨勢。

本仿真模型以2015年為仿真模型的基年，對2015年—2035年阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價值變化趨勢進行仿真模擬，仿真步長為一年，假設(shè)20年仿真時間內(nèi)，森林、草地的結(jié)構(gòu)類型相對平穩(wěn)，進而依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的數(shù)據(jù)測算生態(tài)補償額度的變化趨勢。具體采用以下四種假設(shè)方案：

1.基準情景。根據(jù)《阿勒泰地區(qū)——國家主體功能區(qū)建設(shè)試點示范方案》(以下簡稱“方案”)，假設(shè)2015年—2035年，森林年均增長1.15%，草地年均增長2.91%，但是“方案”中對濕地的總面積規(guī)劃無明顯變化，本文的情景假設(shè)參考“方案”中對濕地的面積變化率的設(shè)定，即假設(shè)2015年—2035年的濕地面積變化率為0。

2.加強保護情景。假設(shè)2015年—2035年森林、草地等面積變化率在“方案”基礎(chǔ)上，增加10%。

4.輕度開發(fā)情景。假設(shè)2015年—2035年森林、草地等面積變化率在“方案”基礎(chǔ)上，降低10%。

(三)仿真模型的參數(shù)設(shè)定

考慮到中國經(jīng)濟增長進入新常態(tài)，GDP增長率呈現(xiàn)下降趨勢，根據(jù)2013年—2016年以來的年均增長率推算2017年—2035年的新疆人均GDP和全國人均GDP增長情況，更加符合中國經(jīng)濟的階段性發(fā)展特點。具體參數(shù)設(shè)置如表8所示。

表8仿真模型中的參數(shù)列表

參數(shù)名稱參數(shù)值 參數(shù)名稱參數(shù)值森林初始面積(km2)15567加強保護情景下草地年均增長率(%)3.20基準情景下森林年均增長率(%)1.15理想保護情景下草地年均增長率(%)3.49加強保護情景下森林年均增長率(%)1.27輕度開發(fā)情景下草地年均增長率(%)2.62理想保護情景下森林年均增長率(%)1.38濕地初始面積(km2)1905輕度開發(fā)情景下森林年均增長率(%)1.04濕地年均增長率0草地初始面積(km2)84207新疆人均GDP增長率(%)6.79基準情景下草地年均增長率(%)2.91全國人均GDP增長率(%)6.41

(四)系統(tǒng)動態(tài)仿真結(jié)果與分析

1.基準情景下的仿真預(yù)測分析。運用Vensim軟件進行仿真模擬，在基準情景下(依據(jù)“方案”的發(fā)展速度)，阿勒泰地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在2025年和2035年分別為117.3億元和156.3億元，較2015年分別增長33.17%和77.45%。阿勒泰地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在2025年和2035年分別為41.17億元和46.16億元，較2015年增長12.12%和25.71%。生態(tài)系統(tǒng)總價值在2025年和2035年分別達到171億元和215億元，比2015年分別增長24.54%和56.59%。

阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值量仿真結(jié)果見表9。

表9阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增長率仿真結(jié)果(基準情景)

生態(tài)系統(tǒng)類型2015年2025年2035年2025年較2015年增長(%)2035年較2025年增長(%)濕地面積(km2)19051905190500濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)12.4812.4812.4800草地面積(km2)8421011220014950033.2977.53

續(xù)表9

生態(tài)系統(tǒng)類型2015年2025年2035年2025年較2015年增長(%)2035年較2025年增長(%)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)88.08117.3156.333.1777.45森林面積(km2)15570174501957012.0725.69森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)36.7241.1746.1612.1225.71生態(tài)系統(tǒng)總價值(億元)137.317121524.5456.59

2.加強保護情景下的仿真預(yù)測分析。在加強保護情景下，阿勒泰地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在2025年和2035年分別為120.7億元和165.4億元，較2015年分別增長37.03%和87.8%。阿勒泰地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值2025年、2035年分別是41.66億元和47.26億元，較2015年增長13.45%和28.69%。生態(tài)系統(tǒng)總價值2025年、2035年分別達到174.8億元和225.4億元，比2015年分別增長27.31%和63.98%。

加強保護情景下，阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值量仿真結(jié)果見表10。

表10阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增長率仿真結(jié)果(加強保護情景)

生態(tài)系統(tǒng)類型2015年2025年2035年2025年較2015年增長(%)2035年較2025年增長(%)濕地面積(km2)19051905190500濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)12.4812.4812.4800草地面積(km2)8421011540015810037.0387.74草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)88.08120.7165.437.0387.80森林面積(km2)15570176602004013.4228.71森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)36.7241.6647.2613.4528.69生態(tài)系統(tǒng)總價值(億元)137.3174.8225.1427.3163.98

3.理想保護情景下的仿真預(yù)測分析。在理想保護情景下，阿勒泰地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在2025年和2035年分別為124.1億元和174.9億元，較2015年分別增長40.89%和98.57%。阿勒泰地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值2025年、2035年分別是42.11億元和48.3億元，較2015年增長14.68%和31.54%。生態(tài)系統(tǒng)總價值2025年、2035年分別達到178.7億元和235.7億元，比2015年分別增長30.15%和71.67%。

理想保護情景下阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值量仿真結(jié)果見表11。

近日獲悉，德宏供電局被云南省委、省人民政府授予“云南省五一勞動獎狀”榮譽稱號，以表彰該局在云嶺職工跨越先鋒活動和云嶺職工素質(zhì)建設(shè)工程中為德宏人民決勝全面小康實現(xiàn)跨越發(fā)展建功立業(yè)。這份榮譽，銘刻著多年來德宏供電局干部員工的不懈追求和奮斗歷程。一代代德宏供電人牢記著“人民電業(yè)為人民”的責(zé)任和使命，一活動一工程，主題鮮明，形式多樣、載體豐富、亮點突出、措施到位、推進有力、成效顯著。在德宏地區(qū)及云南電網(wǎng)系統(tǒng)具有非常強的示范引領(lǐng)作用。

表11阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增長率仿真結(jié)果(理想保護情景)

生態(tài)系統(tǒng)類型2015年2025年2035年2025年較2015年增長(%)2035年較2025年增長(%)濕地面積(km2)19051905190500濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)12.4812.4812.4800草地面積(km2)8421011870016720040.9598.55草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)88.08124.1174.940.8998.57森林面積(km2)15570178502048014.6431.54森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)36.7242.1148.314.6831.54生態(tài)系統(tǒng)總價值(億元)137.3178.7235.730.1571.67

4.輕度開發(fā)情景下的仿真預(yù)測分析。在輕度開發(fā)情景下，阿勒泰地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在2025年和2035年分別為114.1億元和147.7億元，較2015年分別增長29.54%和67.69%。阿勒泰地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值2025年、2035年分別是40.72億元和45.16億元，較2015年增長10.89%和22.98%。生態(tài)系統(tǒng)總價值2025年、2035年分別達到167.3億元和205.4億元，比2015年分別增長21.85%和49.60%。

輕度開發(fā)情景下，阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值量仿真結(jié)果見表12。

表12阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增長率仿真結(jié)果(輕度開發(fā)情景)

生態(tài)系統(tǒng)類型2015年2025年2035年2025年較2015年增長(%)2035年較2025年增長(%)濕地面積(km2)19051905190500濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)12.4812.4812.4800草地面積(km2)8421010910014120029.5667.68草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)88.08114.1147.729.5467.69森林面積15570172601915010.8522.80森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(億元)36.7240.7245.1610.8922.98生態(tài)系統(tǒng)總價值(億元)137.3167.3205.421.8549.60

四、結(jié)論與建議

使用Vensim軟件建立的仿真模型得出的阿勒泰地區(qū)無法通過貨幣衡量的間接生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和生態(tài)補償客度，在四種情景模擬下呈現(xiàn)不同的發(fā)展情況，在基準情景下，阿勒泰地區(qū)生態(tài)補償額度2015年應(yīng)為59.96億元，2025年應(yīng)增加到79.05億元，應(yīng)比2015年提高19.28%，2035年增加到98.01億元，應(yīng)比2015年提高43.58%。

加強保護情景下，阿勒泰地區(qū)生態(tài)保護的條件要優(yōu)于基準情景下，需要多于基準情景下的生態(tài)補償資金來支持此發(fā)展情景下的生態(tài)環(huán)境建設(shè)。2025年生態(tài)補償額度應(yīng)增加到83.24億元，應(yīng)比2015年提高21.95%，2035年生態(tài)補償額度應(yīng)增加到102.6億元，應(yīng)比2015年提高50.31%。

理想保護情景下，由于草地、森林等面積增長率高于加強保護情景，對阿勒泰地區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護程度也優(yōu)于加強保護情景，需要更多的補償資金來支持該情景下的生態(tài)建設(shè)。2025年生態(tài)補償額度應(yīng)增加到85.1億元，應(yīng)比2015年提高24.67%，2035年生態(tài)補償額度應(yīng)增加到107.9億元，應(yīng)比2015年提高57.49%。

輕度開發(fā)情景下，草地和森林的面積增長率低于基準情景下的增長率，阿勒泰地區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護標準也相對較低，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的增速會受到一定的影響，生態(tài)補償額度也會受到影響。2025年生態(tài)補償額度增加到79.65億元，應(yīng)比2015年提高16.69%，2035年生態(tài)補償額度增加到93.65億元，應(yīng)比2015年提高37.2%。

使用Vensim軟件建立的仿真模型，得出的阿勒泰地區(qū)無法通過貨幣交易衡量的間接生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在四種情景模擬下的曲線對比圖(見圖6～圖8)，圖中1-代表基準情景下，2-代表加強保護基準下，3-代表理想保護情景下，4-代表輕度開發(fā)情景下，比較四種情景下阿勒泰地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)價值和生態(tài)補償額度的發(fā)展趨勢，草地、森林和生態(tài)系統(tǒng)總價值變化趨勢分別如下圖6、圖7和圖8所示。

圖6:2015年—2035年阿勒泰地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值變化趨勢

圖7:2015年—2035年阿勒泰地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值變化趨勢

圖8:2015年—2035年阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)價值總量變化趨勢

使用Vensim軟件建立的仿真模型得出的生態(tài)補償額度在四種不同情景下的發(fā)展趨勢如表13和圖9所示。

表13不同情景下生態(tài)補償額度

情景類型2015年2025年2035年2015年—2035年均增長率(%)生態(tài)補償額度(基準情景)(億元)59.9679.0598.012.48生態(tài)補償額度(加強保護)(億元)59.9683.24102.62.72生態(tài)補償額度(理想保護)(億元)59.9685.1107.92.98生態(tài)補償額度(輕度開發(fā))(億元)59.9679.6593.652.25

圖9:2015年—2035年阿勒泰地區(qū)各情景下生態(tài)補償額度模擬

根據(jù)2015年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算出的生態(tài)補償額度應(yīng)為當(dāng)年阿勒泰地區(qū)GDP的29.45%，達到59.96億元，若按照森林、草地和濕地提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值比例進行分配，森林生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)獲得補償資金為16.04億元，平均每平方公里補償10.3萬元，草地生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)獲得補償資金為38.47億元，平均每平方公里補償4.57萬元，濕地生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)獲得補償資金為5.45億元，平均每平方公里補償28.61萬元。而實際上，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，阿勒泰地區(qū)2011年至2013年的全地區(qū)各縣得到的補償資金僅有7.23億元[注]數(shù)據(jù)來源：阿勒泰地區(qū)行署網(wǎng)站。，與生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)價值水平相差甚大，新疆地方政府及中央政府應(yīng)加大對阿勒泰地區(qū)重點生態(tài)功能區(qū)的補償力度，加速阿勒泰地區(qū)的生態(tài)補償機制建設(shè)，以確保生態(tài)資源的良性發(fā)展。并且要使生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展符合“方案”要求，生態(tài)補償額度至少要以每年增長2.47%的速率增長。

本文在生態(tài)補償理論基礎(chǔ)上，運用系統(tǒng)動力學(xué)方法對阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和生態(tài)補償額度的未來發(fā)展情況進行模擬仿真，有助于研究該地區(qū)生態(tài)保護可持續(xù)發(fā)展。系統(tǒng)動力學(xué)的方法和傳統(tǒng)的統(tǒng)計學(xué)方法相比，增加了對系統(tǒng)變量之間的非線性關(guān)系的因素進行研究，增加了模擬的真實程度，使模型和研究的問題有更好的一致性。

然而從仿真結(jié)果來看，論文要完成的預(yù)期結(jié)果基本實現(xiàn)，但是這一研究還有待進一步完善，主要是一些參數(shù)的設(shè)置略有主觀性，生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展和運行是一個動態(tài)過程，應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)實情況與政策變化情況不斷調(diào)整模型的變量系數(shù)，才能使模型實現(xiàn)持久有效性。