陳禮,孫芳芳
(1.國家環(huán)境保護飲用水水源地管理技術重點實驗室,廣東 深圳 518001;2.深圳市環(huán)境科學研究院,廣東 深圳 518001)
隨著經濟社會的快速發(fā)展,我國居民對物質追求的同時,對資源環(huán)境的訴求不斷提高。自黨的十八大以來,對于資源消耗、環(huán)境損害、生態(tài)效益的評價與考核愈加重視。黨的十九大報告指出,建設生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計。必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念[1]。開展生態(tài)系統(tǒng)生產總值(GEP)核算是量化綠水青山的必要前提[2],也為將生態(tài)效益納入經濟社會發(fā)展評價體系提供重要技術支撐。
GEP是指生態(tài)系統(tǒng)為人類福祉和經濟社會可持續(xù)發(fā)展提供的最終產品與服務價值的總和,主要包括生態(tài)系統(tǒng)提供的物質產品價值、調節(jié)服務價值和文化服務價值[3]。GEP是評估自然生態(tài)系統(tǒng)為人類生存與發(fā)展提供的支撐和福祉的核算指標,核算的是“流量”,不是“存量”;是最終產品與服務價值總和,不含“中間過程”[4]。
中央和地方各級政府高度重視GEP的核算研究和實踐應用,全國范圍內有多個地區(qū)開展了GEP核算研究,其中以?。ㄗ灾螀^(qū))、市(州)、縣(區(qū))等行政區(qū)域為主[4-8],也有少部分學者以森林公園(林區(qū))、熱帶雨林公園、濕地公園等重要生態(tài)保護區(qū)域為研究范圍開展了GEP核算工作[9-11]。然而,由于生態(tài)系統(tǒng)類型、結構、功能的不同,使各地區(qū)的核算指標和方法存在差異。此外,目前絕大部分生態(tài)系統(tǒng)生產總值核算研究區(qū)域的地域范圍超過100 km2,空間尺度較大,且主要集中在自然生態(tài)系統(tǒng)[2],鮮少將研究范圍定位于園區(qū)、社區(qū)等以人類活動為載體的具有鮮明城市生態(tài)系統(tǒng)特征的小區(qū)域。
為進一步深化GEP實踐運用,實現(xiàn)精細化生態(tài)環(huán)境管理,在行政區(qū)域和重要生態(tài)保護區(qū)域的GEP核算基礎上,本研究率先將核算范圍擴展至重點片區(qū),以深圳市龍華區(qū)六大重點發(fā)展片區(qū)之一——九龍山數(shù)字城為試點,探索開展特定地域單元的生態(tài)系統(tǒng)生產總值核算,綜合分析片區(qū)規(guī)劃建設前后的GEP變化,建立區(qū)域GEP損失補償機制,以期為其他地區(qū)的GEP應用推廣提供先行示范經驗。
九龍山數(shù)字城位于深圳市龍華區(qū)北部,總面積共計9.81 km2,其中,核心區(qū)面積3.99 km2。核心區(qū)范圍內以生態(tài)用地(農林用地及水域)為主,核心區(qū)外圍以工業(yè)用地及三類居住用地為主(圖1)。在生態(tài)用地中,以林地為主,面積為289.55 hm2,占區(qū)域總面積的29.52%;其次為園地和草地,面積分別為73.44 hm2和39.85 hm2,占區(qū)域總面積的7.49%和4.06%;水域面積為26.24 hm2,占區(qū)域總面積的2.68%。
圖1 九龍山數(shù)字城土地利用分布圖
核算所需的經濟、人口等基礎數(shù)據(jù)來源于研究區(qū)域相關規(guī)劃文件,環(huán)境質量數(shù)據(jù)來源于研究區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測報告,生態(tài)資源空間分布和土地利用數(shù)據(jù)來源于深圳市高分二號亞米級(0.8 m×0.8 m)高分辨率遙感影像,植被類型分布與生物量數(shù)據(jù)來源于現(xiàn)場調查,蒸散發(fā)數(shù)據(jù)來源于無人機遙感測算,價格基礎數(shù)據(jù)來源于《深圳市生態(tài)系統(tǒng)生產總值核算技術規(guī)范(DB4403/T 141—2021)》[12]。
重點發(fā)展片區(qū)GEP核算及補償技術應用研究技術路線如圖2所示?;诟鞯貐^(qū)GEP核算經驗,從小區(qū)域尺度探索重點發(fā)展片區(qū)的GEP精細化核算,選取九龍山數(shù)字城作為典型片區(qū)開展GEP核算評估,根據(jù)核算結果分析生態(tài)價值的空間分布情況;建立GEP損失補償機制,通過對GEP補償措施的價值量化研究,評估各項措施的GEP補償量,對于確因城市發(fā)展造成片區(qū)GEP損失的情況,因地制宜選取合適的補償措施,以保障區(qū)域整體生態(tài)功能不降低,推進區(qū)域經濟建設與生態(tài)保護的協(xié)調發(fā)展。
圖2 重點發(fā)展片區(qū)GEP核算及補償技術應用研究技術路線
重點發(fā)展片區(qū)GEP核算內容包括物質產品價值、調節(jié)服務價值和文化旅游服務價值。其中,物質產品價值屬于生態(tài)系統(tǒng)的直接使用價值,調節(jié)服務價值和文化旅游服務價值屬于生態(tài)系統(tǒng)的間接使用價值,這種價值未直接納入生產和消費過程,但在一定程度上支撐了生產和消費[13]。由于生態(tài)系統(tǒng)的直接使用價值已在市場機制中轉化為貨幣,為區(qū)域生產作出了貢獻,而且對于重點發(fā)展片區(qū)難以獲取物質產品增量數(shù)據(jù),在此情況下,研究區(qū)域的GEP核算只考慮生態(tài)系統(tǒng)的間接使用價值,即調節(jié)服務價值和文化旅游服務價值,具體核算指標和方法參見《深圳市生態(tài)系統(tǒng)生產總值核算技術規(guī)范(DB4403/T 141—2021)》[12]。
2.2.1 基于現(xiàn)狀的GEP核算結果
經核算,九龍山數(shù)字城2020年GEP為5.02億元,單位面積GEP為5 134.10萬元/km2。核算結果空間分布見圖3。
圖3 九龍山數(shù)字城GEP核算結果空間分布圖
從表1可以看出,二級指標中,占比最大的指標是調節(jié)氣候服務,占比達到56.119%;其次為旅游休閑服務,占比約為17.492%。從生態(tài)用地類型來看(表2),GEP高值區(qū)主要集中在水域,平均單位面積GEP為140.56萬元/hm2;其次是植被覆蓋區(qū),平均單位面積GEP為93.11萬元/hm2。
表1 九龍山數(shù)字城2020年GEP核算結果
表2 不同生態(tài)用地類型的GEP核算結果
2.2.2 規(guī)劃前后GEP結果對比分析
基于九龍山數(shù)字城空間規(guī)劃,本研究針對植被覆蓋區(qū)域和水域等生態(tài)用地類型,開展了規(guī)劃后的GEP變化分析。土地利用方式現(xiàn)狀分類的基礎數(shù)據(jù)采用2020年遙感影像遙感解譯的結果,將分類中的草地、耕地、林地和園地這四類歸為植被覆蓋區(qū)域。規(guī)劃后的土地利用方式分類的基礎數(shù)據(jù)采用的是空間規(guī)劃的結果,將分類中的公園綠地、廣場綠地、農林和其他用地這三類歸為植被覆蓋區(qū)域。
根據(jù)統(tǒng)計分析結果(圖4),植被覆蓋區(qū)域未變化區(qū)域面積為1.88 km2,占九龍山現(xiàn)有植被面積的45.12%;新增的植被面積為0.51 km2,減少的植被面積為2.28 km2。植被覆蓋面積總體減少1.77 km2,因植被減少而導致區(qū)域GEP損失1.82億元。水域未變化區(qū)域面積為0.15 km2,占九龍山現(xiàn)有水域面積的57.74%;新增的水域面積為0.12 km2,減少的水域面積為0.11 km2。盡管水域面積總體新增0.01 km2,但水域價值量有所下降,GEP損失為0.05億元??偟膩碚f,因生態(tài)用地減少或生態(tài)質量下降引起的GEP損失為1.87億元。
圖4 九龍山數(shù)字城規(guī)劃前后生態(tài)用地變化
根據(jù)市、區(qū)政府相關規(guī)劃部署,九龍山片區(qū)正處于加快發(fā)展階段,在現(xiàn)有的土地利用基礎上,計劃有條件地釋放綠地,推動重點項目建設。在此過程中,部分開發(fā)建設可能會造成生態(tài)資源減少和生態(tài)功能降低,為此,本研究在分析九龍山數(shù)字城GEP變化特征的基礎上,結合研究區(qū)域實際情況,從生態(tài)修復、海綿城市改造、節(jié)約資源能源、污染物減排和景觀格局改善等方面研究提出GEP補償?shù)倪m用技術,對于確因城市發(fā)展造成GEP損失的情況,因地制宜選取GEP補償措施,保證區(qū)域GEP的占補平衡,使項目造成的生態(tài)價值損失能夠得到有效恢復,以保障生態(tài)系統(tǒng)服務功能總體不降低。
在計算生態(tài)修復的生態(tài)效益時,主要從植被用地增加和提升現(xiàn)有植被用地質量這兩方面來考慮。首先,按照生物多樣性調查結果將九龍山數(shù)字城的植被用地進行質量分級,計算該片區(qū)不同質量等級的植被用地對應的單位面積生態(tài)調節(jié)價值(表3)。
表3 九龍山數(shù)字城單位面積生態(tài)調節(jié)服務價值
設置不同情景模式,假設通過林業(yè)品種改善、林地補植、裸地復綠等措施,提升重點片區(qū)植被質量。按照不同質量植被的單位面積生態(tài)調節(jié)價值,計算九龍山數(shù)字城生態(tài)修復措施的GEP補償量。根據(jù)九龍山數(shù)字城土地利用規(guī)劃,規(guī)劃前后該片區(qū)新增植被覆蓋面積約51 hm2,減少的植被覆蓋面積約228 hm2,植被覆蓋未變化區(qū)域面積約為188 hm2。從新增植被用地角度,假設新增的植被均達到質量較好等級,則GEP補償量將達到1.31億元。從植被質量提升角度,假設質量較差和中等的植被提升為質量較好,則GEP補償量將達到2.66億元。因此,規(guī)劃后生態(tài)修復的GEP補償量最高可達3.97億元。
低影響開發(fā)技術是建設海綿城市的核心技術之一。低影響開發(fā)技術旨在通過分散的、小規(guī)模的源頭控制來達到對暴雨所產生的徑流和污染的控制,使開發(fā)地區(qū)盡量接近于自然的水文循環(huán)[14]。在計算海綿城市改造的生態(tài)效益時,主要從建造綠色屋頂和鋪設透水鋪裝這兩方面來考慮。結合深圳市GEP核算[12]及海綿城市設施生態(tài)效益相關文獻資料[15-16],計算得到綠色屋頂和透水鋪裝的單位面積生態(tài)調節(jié)服務價值(表4)。
表4 低影響開發(fā)設施單位面積生態(tài)調節(jié)服務價值
根據(jù)九龍山海綿城市規(guī)劃中的相關數(shù)據(jù),計算得到該片區(qū)綠色屋頂和透水鋪裝產生的生態(tài)系統(tǒng)調節(jié)服務價值(表5),九龍山數(shù)字城基于規(guī)劃的低影響開發(fā)設施GEP補償量為6 786.09萬元。
表5 九龍山數(shù)字城低影響開發(fā)設施生態(tài)系統(tǒng)調節(jié)服務價值
隨著城市化和產業(yè)化推進,能源資源需求總量將會增加,經濟發(fā)展面臨的資源約束矛盾將長期存在。節(jié)約資源能源,大力促進資源能源的高效利用和循環(huán)利用,是緩解資源能源約束矛盾的重要出路[17]。在計算節(jié)約資源能源的生態(tài)效益時,主要從減少碳排放和固體廢棄物減量及資源化利用這兩方面來考慮。參考資源收費或資源交易價格,計算通過降低消耗、減少損失、合理有效地利用資源能源等方式產生的碳減排價值和固廢減量及資源化利用價值。
3.3.1 綠色建筑節(jié)能減碳
在減少碳排放方面,以綠色建筑為代表進行計算。根據(jù)《廣東省居住建筑節(jié)能設計標準(DBJ/T15-133-2018)》[18],參考《廣州城市居住建筑能耗現(xiàn)狀及節(jié)能淺析》[19],廣東地區(qū)2000年以后的居住建筑單位面積能耗約為39.84 kW·h/(m2·a)。根據(jù)《深圳市大型公共建筑能耗監(jiān)測情況報告(2019年度)》[20],全市大型公共建筑平均能耗為109.0 kW·h/m2,其中,商場建筑單位面積能耗為189.7 kW·h/m2,辦公建筑單位面積能耗為91.8 kW·h/m2。經咨詢相關領域專家后,將節(jié)能目標設為15%,即居住建筑節(jié)約能耗約5.98 kW·h/(m2·a),商場建筑節(jié)約能耗為28.46 kW·h/m2,辦公建筑單位面積能耗為13.77 kW·h/m2。采用深圳市碳交易價格(配額價格)22元/噸作為替代價格計算[12],則單位面積居住建筑二氧化碳減排量為5.42 kg/(m2·a),單位面積商場建筑二氧化碳減排量為25.80 kg/(m2·a),單位面積辦公建筑二氧化碳減排量為12.48 kg/(m2·a)。經統(tǒng)計,在綠色建筑方面,九龍山片區(qū)的碳減排潛力約為151 662.90噸/年,碳減排價值為333.66萬元。
3.3.2 固廢減量與資源化利用
在固體廢棄物減量及資源化利用方面,參考相關標準中的價格數(shù)據(jù)[21]計算九龍山數(shù)字城不同類型固體廢棄物的減量及資源化利用價值。
(1)餐廚垃圾減量價值。
根據(jù)《深圳市生活垃圾分類系統(tǒng)的物質流變化》[22]中給出的數(shù)據(jù)進行估算,深圳市人均餐廚垃圾產生量約為0.79千克/天,如減量30%,則人均餐廚垃圾減少量為86.50千克/年。九龍山片區(qū)居住人口約16.5萬,則每年餐廚垃圾減量可達到1.43萬噸,每年餐廚垃圾減量價值約為423.89萬元。
(2)生活垃圾資源化利用價值。
根據(jù)深圳市城管局統(tǒng)計,2020年全市生活垃圾無害化處理量715.56萬噸,無害化處理率100%,則人均生活垃圾產生量約為407.49千克/年。全市生活垃圾回收利用率約33%。九龍山片區(qū)居住人口約16.5萬,則每年生活垃圾產生量約為6.72萬噸,每年生活垃圾回收利用量約2.22萬噸,每年生活垃圾資源化利用價值約為3 328.17萬元。
綜上所述,九龍山數(shù)字城的固廢減量與資源化利用補償價值量見表6。
表6 九龍山數(shù)字城固廢減量與資源化利用價值
污染物減排價值是指通過一系列措施使大氣污染物和水污染物排放量下降產生的生態(tài)效益,可根據(jù)不同類型污染物的治理成本或環(huán)保稅適用稅額來表示污染物減排價值(表7),以污染物減排量和單位價格計算得到污染物減排價值。
表7 污染物減排單位價格
參考片區(qū)海綿城市規(guī)劃,九龍山數(shù)字城規(guī)劃區(qū)內的SS削減量為366噸/年,COD削減量為159噸/年,氨氮(NH3-N)削減量為1.3噸/年,則污染物減排的GEP補償量為0.007億元。
以打造多層次公園體系和建設城市綠道這兩方面來衡量景觀格局改善價值。參考《深圳市生態(tài)系統(tǒng)生產總值核算技術規(guī)范(DB4403/T 141—2021)》[12],計算得到自然公園(如陽臺山森林公園、觀瀾河濕地公園)單位面積價值約為20.02萬元/hm2,城市公園(如章閣城市公園、求雨嶺城市公園)單位面積價值約為37.04萬元/hm2,社區(qū)公園每服務百萬人次的單位面積價值約為22.41萬元/hm2,城市綠道每服務百萬人次的單位長度價值約為7.21萬元/km。
根據(jù)九龍山數(shù)字城新增綠地分布情況,結合片區(qū)規(guī)劃文件,預估片區(qū)內各類公園和綠道的新增數(shù)量和面積。預計片區(qū)內可新建3個城市公園、6個社區(qū)公園和約19公里綠道/碧道,則該片區(qū)每年新增的生態(tài)文化價值約為1 384.35萬元。
GEP補償潛力即在最理想情況下可達到的GEP補償量。根據(jù)第3節(jié)中各類GEP補償措施的補償量,結合九龍山數(shù)字城實際,計算得到該片區(qū)GEP補償量。結果顯示:(1)生態(tài)修復措施補償量最高可達3.97億元;(2)海綿城市改造GEP補償量最高可達1.46億元;(3)節(jié)約資源能源GEP補償量約為0.49億萬元;(4)污染物減排GEP補償量為0.007億元;(5)景觀格局改善GEP補償量按片區(qū)內公園數(shù)量和綠道長度計算,預計可達0.14億元。
綜上所述,九龍山數(shù)字城GEP補償總量可達6.07億元(表8),其中,生態(tài)修復GEP補償量占比最高,達到65.44%。
表8 九龍山數(shù)字城GEP補償技術及補償量
結合九龍山數(shù)字城實際開發(fā)建設情況,在充分考慮目標可達性的基礎上,通過設置情景模擬,提出不同GEP補償措施的搭配組合,計算在不同條件下的GEP補償量(表9)。情景分析結果顯示,情景Ⅰ條件下的GEP補償量為1.79億元,稍低于九龍山片區(qū)的GEP損失量(1.87億元),未能使GEP損失全部恢復。情景Ⅱ條件下的GEP補償量可達到2.71億元,高于九龍山片區(qū)的GEP損失量(1.87億元),可以使GEP損失能夠得到有效恢復,保障基本的占補平衡。
表9 九龍山數(shù)字城GEP補償技術組合及補償量
本研究將生態(tài)系統(tǒng)生產總值核算范圍擴展至重點片區(qū),以九龍山數(shù)字城為試點地區(qū)開展GEP核算研究,分析規(guī)劃前后GEP變化情況,探索建立GEP損失補償機制,推進GEP進項目、進決策,為實現(xiàn)精細化生態(tài)環(huán)境管理提供技術支持。研究主要結論為:
(1)2020年九龍山數(shù)字城GEP為5.02億元,單位面積價值量為5 134.10萬元/km2。其中,價值量占比最大的指標為調節(jié)氣候,約占總價值量的56%;其次為旅游休閑服務,約占總價值量的17%;第三為涵養(yǎng)水源服務,約占總價值量的11%。
(2)按照空間規(guī)劃方案,九龍山數(shù)字城植被覆蓋區(qū)域面積總體減少1.77 km2,植被減少導致的GEP損失為1.82億元;水域面積總體新增0.01 km2,但水域生態(tài)系統(tǒng)服務功能有所下降,水域生態(tài)功能下降導致的GEP損失為0.05億元。規(guī)劃后生態(tài)用地(植被覆蓋區(qū)域和水域)GEP價值量共減少1.87億元。
(3)如果采取最理想的、最高要求的補償措施,九龍山片區(qū)GEP補償量最高可達到6.07億元(理論值)。其中,生態(tài)修復措施的GEP補償量占比最高,達到65.44%。
(4)在進行GEP補償時,建議優(yōu)先考慮同類型補償。例如,區(qū)域開發(fā)建設造成綠地面積減少、植被生態(tài)調節(jié)服務功能下降,在選擇GEP補償技術時,優(yōu)先考慮裸地復綠、改善林業(yè)結構、林地增植補植、城市立體綠化等能夠增加城市綠量、提升生態(tài)質量的工程技術,使生態(tài)價值的損失能夠得到有效恢復,且同類生態(tài)功能整體不降低。在同類型補償難以實施的情況下,再考慮其他類型的補償技術。
本研究的主要貢獻在于兩方面:一是在行政區(qū)域的GEP核算基礎上進一步提高核算精度,將GEP核算范圍定位至重點發(fā)展片區(qū),通過小區(qū)域尺度的精細化核算,可以指導生態(tài)資源的調控配置,對單位面積生態(tài)系統(tǒng)生產總值高的區(qū)域實施最嚴格的保護,將生態(tài)服務價值低的區(qū)域釋放出發(fā)展空間,實現(xiàn)高標準保護、高水平發(fā)展,提高土地資源綜合效能;二是創(chuàng)新探索了各類GEP補償技術、措施的價值量化研究,將生態(tài)環(huán)境修復提升措施從定性向定量轉變,通過評估各項GEP補償技術的作用和補償程度,將措施具體化和可操作化,打造“定位、定量、定策”的GEP補償模式,全面促進區(qū)域生態(tài)功能恢復提升。