盛文萍,甄 霖,2,3,*,肖 玉,2

1 中國科學院地理科學與資源研究所,北京 100101 2 中國科學院大學資環(huán)學院, 北京 100049 3 國土資源部資源環(huán)境承載力評價重點實驗室, 北京 100812

生態(tài)補償是一種將外部的、非市場化的環(huán)境價值轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的財政激勵措施的有效方式,旨在鼓勵參與者提供更多的生態(tài)系統(tǒng)服務[1-2]。生態(tài)補償通過經(jīng)濟補償實現(xiàn)生態(tài)效益的市場交換手段,解決保護者與受益者之間的利益關(guān)系[3]。目前中央政府和許多地方已經(jīng)積極探索開展生態(tài)公益林的生態(tài)補償實踐,例如,國家林業(yè)局開展的公益林生態(tài)效益補償費、退耕還林和天然林保護工程的國家財政轉(zhuǎn)移支付等[4-5]。這些項目以政府出資的公共服務購買為主導,在保護森林資源和保障區(qū)域生態(tài)安全以及促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展方面起到了重要作用[6-7]。

2004年北京市開始逐步對生態(tài)公益林進行生態(tài)補償。2010年北京市建立山區(qū)生態(tài)公益林生態(tài)效益促進發(fā)展機制,補償標準為400元/人。2016年,為落實國務院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于健全生態(tài)保護補償機制的意見》,北京市山區(qū)生態(tài)公益林生態(tài)效益促進發(fā)展資金由每年600元/hm2提高到1050元/hm2。北京市生態(tài)公益林生態(tài)補償項目的補償標準遠高于全國和其他省份,雖然極大促進了北京的生態(tài)公益林保護[8],但補償標準仍然采用了一刀切的定制模式,沒有考慮到生態(tài)公益林實際提供的生態(tài)服務價值差異[9]。

不同樹種及不同林齡的公益林,其提供的生態(tài)系統(tǒng)服務存在較大差異[10]。就同一優(yōu)勢種的森林來說,其固碳釋氧功能隨著林齡的增加表現(xiàn)為拋物線的變化曲線；而不同優(yōu)勢種的森林生態(tài)系統(tǒng),其水源涵養(yǎng)服務功能也存在明顯差異[11]。另外,生態(tài)公益林所處的區(qū)域位置也決定著其生態(tài)服務價值發(fā)揮的穩(wěn)定性和相對重要性。因此,在生態(tài)補償標準的制定中應該考慮到這些因素[12-13]。本研究以北京生態(tài)公益林為例,基于生態(tài)公益林的生態(tài)服務價值,綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)域差異性,構(gòu)建適用于生態(tài)公益林的差異化生態(tài)補償標準,為建立生態(tài)公益林“市場化、多元化的生態(tài)補償機制”提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)介紹

北京位于39°28′—41°05′N,115°25′—117°30′E,地處溫暖半干旱的華北平原,年均溫度為11.7℃,年均降水量約700 mm。北京林地面積約1.05×106hm2,其中生態(tài)公益林占比71%[14]。北京主要的森林資源為林地和灌木林地,分別占林地資源的58.7%和30.5%。北京公益林優(yōu)勢種有油松、落葉松、側(cè)柏、柞樹、樺樹、榆樹、刺槐等。

2 數(shù)據(jù)來源

本研究生態(tài)服務價值計算和生態(tài)因子計算數(shù)據(jù)來自北京林業(yè)勘察設(shè)計院第七次森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)。北京市第七次森林資源調(diào)查共調(diào)查森林小班160475個,調(diào)查數(shù)據(jù)包括森林類型、面積、樹種、蓋度、高度、土壤類型、深度、凋落物厚度等[15]。研究中的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)主要來自《北京統(tǒng)計年鑒》。

3 補償標準構(gòu)建

3.1 構(gòu)建思路

圖1 差異化的生態(tài)補償標準研究思路 Fig.1 The framework of the distinct eco-compensation standards for ecological forests

生態(tài)補償?shù)哪繕藳Q定了生態(tài)補償?shù)闹黧w和客體,進而決定了補償資金的籌集渠道。依據(jù)生態(tài)補償目標和生態(tài)補償資金的籌集渠道,可以劃定生態(tài)補償?shù)膮^(qū)域范圍以及補償?shù)暮怂銌卧猍16]。生態(tài)補償標準的制定需要依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務價值,然而目前生態(tài)系統(tǒng)服務價值的全核算結(jié)果與生態(tài)補償主體的承受能力之間往往存在較大差異,因此在差異化的生態(tài)補償標準制定中,不同的生態(tài)補償主體,可以根據(jù)補償目的選擇特定的生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行補償(圖1)。

生態(tài)系統(tǒng)服務價值的發(fā)揮還受到區(qū)位環(huán)境因素的影響。區(qū)位環(huán)境因素包括立地自然條件、區(qū)域發(fā)展定位、以及資源相對稀缺程度等方面。例如所處重要水源地和自然保護區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)對維系區(qū)域生態(tài)安全特別重要,因此其生態(tài)服務相對價值較高。相對稀缺度高的生態(tài)系統(tǒng)服務,其價值也會越高等。這些區(qū)位因素制約生態(tài)公益林生態(tài)服務功能是否可以穩(wěn)定長效發(fā)揮,也影響了生態(tài)系統(tǒng)服務的相對重要性和相對稀缺程度,因此,在生態(tài)補償標準構(gòu)建時,也應該充分考慮環(huán)境參數(shù)、區(qū)劃參數(shù)和稀缺度參數(shù)等等區(qū)位環(huán)境因子。

3.2 補償單元確定

根據(jù)北京市生態(tài)公益林生態(tài)補償?shù)哪繕?、主客體和現(xiàn)行資金籌集渠道,并考慮到生態(tài)補償機制的實際操作可行性,北京市生態(tài)公益林生態(tài)補償標準構(gòu)建研究的補償單元確定為行政區(qū)。

3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務功能選擇和生態(tài)系統(tǒng)服務價值量核算

隨著人口增長和城市化發(fā)展,水資源短缺已經(jīng)成了制約北京可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸[17]。當前,北京人均水資源量只有全國的1/10,僅為世界人均1/35,北京生態(tài)公益林的水文調(diào)節(jié)生態(tài)服務功能顯得尤為重要。對北京生態(tài)公益林生態(tài)補償?shù)难a償資金有限時,生態(tài)補償可以優(yōu)先考慮補償其水文調(diào)節(jié)生態(tài)服務功能,將水文調(diào)節(jié)服務價值作為生態(tài)補償標準的核算基準。

生態(tài)系統(tǒng)水文調(diào)節(jié)服務功能分為降水攔截服務功能和涵蓄降水服務功能[18],本研究選取降水攔截量和生態(tài)系統(tǒng)涵蓄降水量兩個功能量進行計算,然后利用替代工程法完成生態(tài)系統(tǒng)水資源調(diào)節(jié)服務的價值化[19]。

生態(tài)公益林水文調(diào)節(jié)生態(tài)服務價值量V(元)如下計算：

V=Vi+Vw

(1)

式中,Vi為降水攔截生態(tài)服務功能價值量(元),Vw為涵蓄降水服務價值量(元)。

Vi=(Qc+Ql+Qs)×cr

(2)

Vw=Qw×cr

(3)

式中,Qc為冠層截獲降水功能量(t),Ql凋落物層截獲降水功能量(t),Qs土壤保持降水功能量(t),Qw為森林涵蓄降水功能量(t),cr為存儲相同水量的水庫造價(元)。

Qc=(α×R×A)÷10

(4)

Ql=δ×d×A

(5)

Qs=×h×A

(6)

Qw=×h×A

(7)

式中,α是冠層降水攔截系數(shù)(%),R是降水量(mm),A調(diào)查森林小班的面積(ha),δ是森林小班凋落物持水力(t cm-1hm-2),d是凋落物層厚度(cm),γ是土壤孔隙度(%),h是土壤層厚度(cm),是調(diào)查森林小班土壤非毛管孔隙度(%)；α,δ,γ和的取值參見Zhang等[20]。

3.4 區(qū)位因子

3.4.1 環(huán)境參數(shù)

生態(tài)重要性級別越高的生態(tài)林對區(qū)域生態(tài)環(huán)境維系和生態(tài)服務功能發(fā)揮越重要,生態(tài)補償標準應該越高。而生態(tài)脆弱性等級越高則表示其提供的生態(tài)系統(tǒng)服務穩(wěn)定性越低,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)效發(fā)揮的可能性也越低,生態(tài)補償標準也應該越低。因此,選擇森林小班的生態(tài)重要性(圖2)和生態(tài)脆弱性等級(圖3),作為北京生態(tài)公益林的生態(tài)環(huán)境等級區(qū)位因子,參與差異化的北京生態(tài)公益林生態(tài)補償標準的構(gòu)建。環(huán)境參數(shù)(Ei)計算公式如下：

圖2 北京生態(tài)公益林生態(tài)重要性等級分布Fig.2 Ecological importance of ecological forest sublot in Beijing

圖3 北京生態(tài)公益林生態(tài)脆弱性等級分布Fig.3 Ecological fragility of ecological forest sublot in Beijing

(8)

式中,ewi為每個森林小班的生態(tài)重要性因素參數(shù)值,efi為每個森林小班的生態(tài)脆弱性因素參數(shù)值。

3.4.2 區(qū)劃參數(shù)

城市主體功能區(qū)劃對行政區(qū)域內(nèi)的國土空間利用進行了合理規(guī)劃,不同主體功能的區(qū)域內(nèi)生態(tài)公益林對區(qū)域發(fā)展的貢獻程度不同,2012年7月北京市頒布《北京市主體功能區(qū)規(guī)劃》,將全市國土空間確定為四類功能區(qū)域和禁止開發(fā)區(qū)域(表2)。北京生態(tài)公益林生態(tài)補償標準構(gòu)建案例研究中,選取主體功能區(qū)劃為區(qū)劃參數(shù)方案,根據(jù)區(qū)域的主體功能和生態(tài)建設(shè)目標,對不同區(qū)域賦值,設(shè)置生態(tài)公益林在本區(qū)域的重要性系數(shù)。

表1 森林小班環(huán)境參數(shù)等級及賦值

表2 北京生態(tài)公益林生態(tài)補償標準構(gòu)建區(qū)劃參數(shù)選擇和賦值

3.4.3 稀缺度參數(shù)

稀缺程度越高的生態(tài)系統(tǒng)服務功能,人們?yōu)榱双@得相同數(shù)量的生態(tài)服務付出的代價就越大。人口數(shù)量決定生態(tài)系統(tǒng)服務消費稀缺度的重要因素,區(qū)域內(nèi)人口數(shù)量越多,人均可獲得的生態(tài)服務功能越少,生態(tài)服務功能越稀缺,其相對價值越高。因此,在北京生態(tài)公益林生態(tài)補償標準構(gòu)建中,選取人口密度作為資源稀缺度參數(shù)(表3)。

表3 資源稀缺性參數(shù)及其賦值

3.5 補償標準模型構(gòu)建

(9)

式中,C為某區(qū)域內(nèi)的公益林生態(tài)補償標準,Vi為第i個森林小班的選定生態(tài)服務價值,n為選定區(qū)域森林小班個數(shù)。Ei為每個森林小班的環(huán)境參數(shù)值,D為選定區(qū)域的區(qū)劃參數(shù)值,P為選定區(qū)域的稀缺度參數(shù)值。

4 結(jié)果分析

4.1 北京水源涵養(yǎng)生態(tài)服務價值

圖4 北京生態(tài)公益林水文調(diào)節(jié)生態(tài)服務功能價值 Fig.4 The hydrological regulation value of ecological forests in Beijing

北京生態(tài)公益林水文調(diào)節(jié)生態(tài)服務價值量區(qū)域分布情況如圖4所示。從空間分布圖可以看出,北京生態(tài)公益林的水文調(diào)節(jié)服務功能價值量受到海拔高度的影響較大。相對于地勢高、坡度大的西部山區(qū),北京東南部平原地區(qū)的生態(tài)公益林的水文調(diào)節(jié)生態(tài)服務價值較高。北京生態(tài)公益林生態(tài)水文調(diào)節(jié)生態(tài)服務價值量最高的區(qū)域出現(xiàn)在順義潮白河、朝陽溫榆河、延慶媯水河和門頭溝清水河河谷地區(qū)。北京較高海拔的云蒙山、妙峰山和百花山極其周邊地區(qū)的生態(tài)公益林水源涵養(yǎng)服務價值量最低。另外,中心城區(qū)的生態(tài)公益林水源涵養(yǎng)服務價值也較低。

4.2 差異化的北京生態(tài)公益林生態(tài)補償標準

依據(jù)公式9計算得到的各區(qū)生態(tài)公益林補償標準見表4。平均來看,北京生態(tài)公益林的補償標準為1265元/hm2,但是各個行政區(qū)的補償標準之間存在較大差異。東城和西城區(qū)的生態(tài)補償標準最低,僅為每年176元/hm2,朝陽區(qū)、豐臺區(qū)和房山區(qū)的生態(tài)補償標準也在每年1000元/hm2以下。生態(tài)補償標準最高的行政區(qū)是延慶區(qū),補償標準達到每年2158元/hm2,懷柔區(qū)的補償標準緊跟其次,也接近每年2000元/hm2。生態(tài)公益林補償標準比較高的還有通州區(qū)、大興區(qū)、門頭溝區(qū)、密云區(qū)和平谷區(qū)。

表4 北京各行政區(qū)生態(tài)公益林補償標準/(元/hm2)

5 結(jié)論與討論

5.1 差異化生態(tài)補償標準構(gòu)建的合理性

生態(tài)補償標準的制定需要依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務價值[2,9],然而目前對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的匡算結(jié)果與生態(tài)補償主體的承受能力之間往往存在較大差異[21-22]。本研究構(gòu)建的生態(tài)補償方案以生態(tài)系統(tǒng)服務的水文調(diào)節(jié)服務價值為核算基準,體現(xiàn)了生態(tài)補償?shù)谋举|(zhì)意愿,又避免了“天價”的生態(tài)系統(tǒng)服務價值無法指導實際生態(tài)補償實踐的問題[12]。北京生態(tài)公益林生態(tài)補償標準構(gòu)建的案例研究中,選取生態(tài)公益林的水文調(diào)節(jié)服務功能作為生態(tài)補償標準的核算基礎(chǔ),計算得到的北京平均補償標準為1265元/hm2。北京市目前實施的《山區(qū)生態(tài)林補償機制》和《山區(qū)生態(tài)公益林生態(tài)效益促進發(fā)展資金》生態(tài)補償項目的補償標準分別為1050元/hm2和313元/hm2[23],合計與本研究核算得到的北京生態(tài)公益林生態(tài)補償標準的全市平均值差異不大,符合當前北京市政府的支付能力。

本研究構(gòu)建的生態(tài)補償標準在體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務價值的基礎(chǔ)上,也考慮了區(qū)位環(huán)境因素的差異。例如,在地勢平坦、水分調(diào)節(jié)較好的北京東南部平原區(qū),生態(tài)公益林具有更高的水文調(diào)節(jié)生態(tài)服務價值(圖4),但是由于不同發(fā)展區(qū)劃,具有重要生態(tài)功能地位的延慶和懷柔北部兩區(qū)的生態(tài)補償標準卻最高(表4)。本研究構(gòu)建的生態(tài)補償標準合理地反映了北京市生態(tài)公益林的相對生態(tài)服務價值,該標準符合當前北京市生態(tài)補償政策的制定目的。

5.2 差異化生態(tài)補償標準的應用與不足

本研究構(gòu)建的生態(tài)補償標準體現(xiàn)了補償標準的區(qū)域“差異化”,可以為有限的補償資金提供更為合理的空間分配策略[24]。差異化的生態(tài)補償標準可以將有限的生態(tài)補償資金更合理地分配到需要補償?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng),使生態(tài)補償政策收獲更大的生態(tài)補償效益[25-26]。根據(jù)補償主體的實際需要,補償標準也可以基于不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)差別化計算。

差異化的生態(tài)補償標準為實現(xiàn)“多元化”的生態(tài)補償機制建立提供了可能。不同的生態(tài)補償主體可以根據(jù)自身的生態(tài)系統(tǒng)服務消費意愿以及資金狀況“量體裁衣”。例如針對“碳匯造林”的市場主導的生態(tài)補償項目,可以選擇生態(tài)公益林的碳匯服務功能價值量作為生態(tài)補償標準制定的核算基準。隨著北京市補償資金的增加和多元補償主體的參與,可以將除水文調(diào)節(jié)服務外的其他生態(tài)系統(tǒng)服務逐步納入到生態(tài)補償標準的核算基準中來。

差異化生態(tài)補償標準的“動態(tài)化”核算,為將生態(tài)公益林的管護效果納入生態(tài)補償?shù)臉藴侍峁┝丝赡?。生態(tài)補償標準據(jù)可以根據(jù)最新的森林清查數(shù)據(jù)進行核算,實現(xiàn)補償標準的定期更新,使生態(tài)補償標準體現(xiàn)生態(tài)管護效果,提高社區(qū)保護生態(tài)公益林的積極性。

北京生態(tài)公益林生態(tài)補償標準構(gòu)建的案例研究中選擇了生態(tài)重要性和生態(tài)脆弱性來體現(xiàn)公益林所處的立地環(huán)境條件,選擇了主體功能區(qū)劃體現(xiàn)生態(tài)林所處區(qū)域的生態(tài)發(fā)展定位,選擇了人口密度作為資源相對稀缺度的指標。在其他應用時,可以根據(jù)具體需求和數(shù)據(jù)可獲得性,對區(qū)位因子進行增刪和替換。本研究中的區(qū)位因子賦值采用了專家咨詢法,帶有一定的主觀因素。如何更客觀的選取區(qū)位因子并為其賦值，有待深入研究。