摘要：水電作為一種清潔的可再生能源形式，在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而，如何在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)減輕其環(huán)境影響，特別是通過(guò)優(yōu)化生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)這一關(guān)系，仍需深入探討。以黃河上游瑪爾擋水電站為案例，采用生態(tài)價(jià)值當(dāng)量法核算該水電站影響區(qū)2015年和2021年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，并結(jié)合土地利用遙感數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)蓄水后（2025年）的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)，提出合理的生態(tài)補(bǔ)償參考方案。結(jié)果表明：2015年至蓄水后，由于草地、林地和耕地轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，水文調(diào)節(jié)與水資源供給等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值顯著提升；而氣候調(diào)節(jié)、土壤保持及生物多樣性等其他服務(wù)略有下降?？傮w來(lái)看，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)溫和上升趨勢(shì)。2021年的生態(tài)補(bǔ)償額度為112.91億元，預(yù)計(jì)蓄水后的生態(tài)補(bǔ)償額度將增加至113.67億元，其中瑪沁縣區(qū)域的生態(tài)補(bǔ)償優(yōu)先級(jí)相對(duì)較高。研究成果可為黃河上流高寒海拔地區(qū)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

關(guān) 鍵 詞：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；生態(tài)補(bǔ)償；水電開(kāi)發(fā)；生態(tài)價(jià)值當(dāng)量法；瑪爾擋水電站

中圖法分類號(hào)：TV213.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.12.016

0 引 言

水力發(fā)電作為一種清潔能源，在全球范圍內(nèi)持續(xù)增長(zhǎng)，成為應(yīng)對(duì)氣候變化和能源危機(jī)的關(guān)鍵手段之一^［1-3］。黃河流域上游水資源豐富，水位落差大，是中國(guó)主要的水力發(fā)電基地^［4］。黃河上游水電站裝機(jī)容量達(dá)到1 496萬(wàn)kW，占國(guó)內(nèi)水電開(kāi)發(fā)量的3.9%，占黃河流域可開(kāi)發(fā)量的44.7%^［5-6］。其中，瑪爾擋水電站作為黃河上游的重要樞紐工程，不僅在能源供應(yīng)方面具有重要作用，還為黃河上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了支持。

水電開(kāi)發(fā)在帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了影響，如移民搬遷、河流生態(tài)、生物多樣性和水資源安全等^［7］。水電站的環(huán)境影響通常與建設(shè)地點(diǎn)、工程規(guī)模及運(yùn)行方式等密切相關(guān)^［8］。通過(guò)對(duì)近20 a的相關(guān)文獻(xiàn)回顧分析，發(fā)現(xiàn)水電站主要對(duì)河流水文、氣候變化、植物群落、動(dòng)物群落、自然景觀及歷史遺跡產(chǎn)生等產(chǎn)生影響。針對(duì)這些生態(tài)環(huán)境外部性問(wèn)題，科學(xué)合理的生態(tài)補(bǔ)償越來(lái)越受到學(xué)術(shù)界和政策制定者的關(guān)注^［9-11］。

生態(tài)補(bǔ)償是國(guó)際社會(huì)廣泛認(rèn)可的應(yīng)對(duì)水電工程環(huán)境外部性問(wèn)題的有效策略^［12-13］，旨在通過(guò)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及場(chǎng)地恢復(fù)過(guò)程中采取緩解措施，最大限度減少環(huán)境影響并對(duì)殘余影響進(jìn)行補(bǔ)償^［14］。生態(tài)補(bǔ)償涵蓋直接或間接生態(tài)損失補(bǔ)償，還重點(diǎn)關(guān)注了運(yùn)營(yíng)階段的生物多樣性保護(hù)、庫(kù)區(qū)管理、水質(zhì)控制及土壤保持等。補(bǔ)償機(jī)制的核心原則是“污染者支付”和“受益者支付”，確保開(kāi)發(fā)者與使用者承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制問(wèn)題的關(guān)鍵還在于明確支付者與受益者的權(quán)利和義務(wù)，通常涉及政府、開(kāi)發(fā)者、保護(hù)者、受益者和利益相關(guān)者之間的多方協(xié)商^［15-16］。當(dāng)前研究在補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)量化上有多個(gè)方法^［17］，如機(jī)會(huì)成本法^［18-19］、費(fèi)用分析法^［20］和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值法。

瑪爾擋水電站位于青海省三江源國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)黃河干流上，為一等大（1）型工程，采用堤壩式開(kāi)發(fā)，最大壩高211 m，水庫(kù)正常蓄水位為3 275 m，總裝機(jī)容量為2 200 MW，是目前黃河流域在建海拔最高的水電工程。電站建成后，對(duì)促進(jìn)藏區(qū)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有積極作用。

本研究旨在通過(guò)生態(tài)價(jià)值當(dāng)量法，量化瑪爾擋水電站蓄水前后區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化，探討水電開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的具體影響，并據(jù)此設(shè)計(jì)合理的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。具體而言，研究評(píng)估水電站對(duì)水文調(diào)節(jié)、生物多樣性保護(hù)等生態(tài)服務(wù)的影響，提出基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，并綜合考慮區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況，制定科學(xué)的補(bǔ)償方案，以期為黃河上游高寒高海拔地區(qū)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理

1.1 研究區(qū)概況

瑪爾擋水電站位于三江源國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的黃河干流上，其建設(shè)區(qū)和蓄水區(qū)跨越青海省果洛藏族自治州瑪沁縣、海南藏族自治州同德縣和河南蒙古族自治縣，以及甘肅省甘南藏族自治州瑪曲縣，影響4個(gè)縣（圖1）。區(qū)域氣候?qū)儆诘湫偷拇箨懶詺夂?，冬季寒冷干燥，夏季涼爽濕?rùn)，雨量集中，日溫差和年溫差顯著，無(wú)霜期較短。多年平均氣溫在1.8～3.6 ℃之間，1月平均氣溫達(dá)到最低-12.3 ℃，而7月平均氣溫最高為10.2 ℃（圖2）。多年平均年降水量為675.3 mm，年蒸發(fā)量1 304.5 mm，最大風(fēng)速達(dá)到31 m/s，最大凍土深度為177 cm。主要植被類型包括針闊混交林、寒溫性針葉林、高寒灌叢、高寒草甸和高寒草原等。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

（1）生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)。1990～2021年的中國(guó)土地覆蓋數(shù)據(jù)集（Annual China Land Cover Dataset，CLCD）（https：∥zenodo.org/record/4417810）^［21］由武漢大學(xué)提供，分辨率為30 m，基于Google Earth Engine平臺(tái)處理的335 709景Landsat影像生成。CLCD數(shù)據(jù)集具有較高的精度和可靠性，總體精度達(dá)到79.31%。

（2）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。2015～2021年農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)來(lái)自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《青海省統(tǒng)計(jì)年鑒》《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編（2016）》《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編（2022）》和《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編（2023）》。從中選取了2015、2022年和2023年青海省5種主要糧食作物（小麥、青稞、玉米、大豆和馬鈴薯）的種植面積、平均價(jià)格和單位面積產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

1.3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算

本研究采用生態(tài)價(jià)值當(dāng)量法^［22］評(píng)估瑪爾擋水電站影響區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，該方法通過(guò)將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值等量化為可衡量的貨幣單位，評(píng)估各類生態(tài)系統(tǒng)對(duì)服務(wù)價(jià)值的貢獻(xiàn)。

當(dāng)量因子法將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能歸納為供給、調(diào)節(jié)、文化和支持服務(wù)四類^［22］。以生態(tài)系統(tǒng)為單元，基于生態(tài)價(jià)值當(dāng)量表^［23］，乘以相應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)面積，計(jì)算各生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值（表1）。區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值V通過(guò)各生態(tài)系統(tǒng)類型服務(wù)功能價(jià)值和面積累加得到，計(jì)算公式為

V=∑n/i=1∑m/j=1e_ij×E_a×A_j（1）

式中：V為研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值，元；i為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類型；j為生態(tài)系統(tǒng)類型；e_ij為第j種生態(tài)系統(tǒng)的第i種生態(tài)服務(wù)功能相對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供生態(tài)服務(wù)單價(jià)的當(dāng)量因子；E_a為單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)食物生產(chǎn)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，元/hm²；A_j為第j類生態(tài)系統(tǒng)面積，hm²。

標(biāo)準(zhǔn)單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子等同于1 hm²全國(guó)平均產(chǎn)量的農(nóng)田每年自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值^［23］。單位農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的糧食產(chǎn)量?jī)r(jià)值的計(jì)算公式為

E_a=1/7∑n/i=1r_iS_iv_i/M （2）

式中：E_a為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量，元/hm²；i代表糧食作物種類，i=1，2，…，n；r_i代表第i種糧食作物的平均價(jià)格，元/kg；S_i代表第i種糧食作物單位面積產(chǎn)量，kg/hm²；v_i為第i種糧食作物播種總面積，hm²；M為研究區(qū)域所有糧食作物的播種總面積，hm²；n為研究區(qū)域主要糧食作物的總類別數(shù)量，馬爾擋水電站影響區(qū)主要糧食作物為小麥、青稞、玉米、大豆和馬鈴薯^［24-25］。基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到瑪爾擋水電站影響區(qū)的E_a值為3 065.20元/hm²。

1.3.2 生態(tài)補(bǔ)償計(jì)算方法

水電站生態(tài)補(bǔ)償計(jì)算時(shí)考慮了無(wú)法直接商品化的調(diào)節(jié)功能和支持功能的非市場(chǎng)價(jià)值。區(qū)域的生態(tài)補(bǔ)償價(jià)值總量的核算方法為

R=V_s×k×α（3）

α=2arctan V_a/G_a /π（4）

式中：R是區(qū)域的生態(tài)補(bǔ)償額度，元；V_s是區(qū)域納入生態(tài)補(bǔ)償范圍的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的非市場(chǎng)價(jià)值總量，元；k是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值折算系數(shù)，考慮到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)理論生態(tài)補(bǔ)償額度的調(diào)整，同時(shí)參考已有研究成果和研究區(qū)實(shí)際情況，本影響區(qū)的k值取10%，更好平衡生態(tài)價(jià)值與實(shí)際補(bǔ)償需求；α表示生態(tài)補(bǔ)償需求強(qiáng)度系數(shù)，通過(guò)反正切函數(shù)平衡生態(tài)服務(wù)價(jià)值與區(qū)域GDP之間的差異，避免生態(tài)補(bǔ)償?shù)馁Y金集中于個(gè)別縣域；V_a為納入生態(tài)補(bǔ)償范圍的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，元/km²；G_a為區(qū)域單位面積GDP，元/km²。

生態(tài)補(bǔ)償優(yōu)先級(jí)的計(jì)算公式為

E=V_a/G_a（5）

式中：E為地區(qū)生態(tài)補(bǔ)償優(yōu)先級(jí)。E值越大，說(shuō)明生態(tài)補(bǔ)償對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響越大，應(yīng)優(yōu)先得到生態(tài)補(bǔ)償。

2 結(jié)果分析

2.1 水電站影響區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型變化

2015～2021年期間因水電站建設(shè)，森林、草地和耕地面積呈不同程度減少趨勢(shì)，而水域和未利用土地面積則有所增加?，敔枔跛娬居绊憛^(qū)的生態(tài)系統(tǒng)類型以草地為主，占總面積的90%以上，其次是占約4%的林地，而耕地和建設(shè)用地的面積占比不足0.1%（表2）。數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，蓄水導(dǎo)致林地和草地面積減少，水域面積顯著增加。

2.2 水電站影響區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

評(píng)估顯示，2015年和2021年，瑪爾擋水電站影響區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值分別為1 309.22億元和1 325.96億元（表3）。一類服務(wù)中調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值最高，2015年和2021年占總價(jià)值的65.28%和65.79%，分別達(dá)到854.61億元和872.32億元。二類服務(wù)中氣候調(diào)節(jié)價(jià)值最大，其后依次為水文調(diào)節(jié)、保持土壤、生物多樣性保護(hù)等。

從不同生態(tài)系統(tǒng)類型來(lái)看，草地價(jià)值最高，其次是森林和水域，未利用土地和耕地的價(jià)值較低，建設(shè)用地的服務(wù)價(jià)值為負(fù)。2015年耕地、森林、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地價(jià)值占總價(jià)值的比例分別為0.02%，6.54%，90.75%，2.47%，0.01%和0.21%，2021年耕地、森林、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地價(jià)值占總價(jià)值的比例分別為0.02%，6.30%，88.75%，4.65%，0和0.28%。草地是瑪爾擋水電站影響區(qū)價(jià)值的主要貢獻(xiàn)者，其他生態(tài)系統(tǒng)類型的服務(wù)價(jià)值相對(duì)較少。

隨著草地、林地和耕地等生態(tài)系統(tǒng)類型在水電站蓄水后（預(yù)測(cè)至2025年）被淹沒(méi)而被轉(zhuǎn)化為水域，瑪爾擋水電站影響區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值預(yù)計(jì)將達(dá)到1 333.80億元。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈增加趨勢(shì)，相較于2015年，服務(wù)價(jià)值預(yù)計(jì)將增加24.59億元，因蓄水導(dǎo)致水資源增加水電站蓄水對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值具有正面影響。

2015～2021年期間，氣候調(diào)節(jié)、土壤保持、氣體調(diào)節(jié)和維持生物多樣性服務(wù)價(jià)值呈減少趨勢(shì)，分別減少了2.99億、1.30億、1.07億元和0.78億元。其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均有不同程度的增加，其中水文調(diào)節(jié)、水資源供給的服務(wù)價(jià)值顯著增加，分別增加了21.37億、1.74億元。預(yù)測(cè)蓄水后，水文調(diào)節(jié)、水資源供給和凈化環(huán)境的服務(wù)價(jià)值比2015年分別增加了28.40億、2.31億元和0.70億元。其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均呈不同程度減少趨勢(shì)（圖3）。

2.3 瑪爾擋水電站影響區(qū)生態(tài)補(bǔ)償額度

2015、2021年以及預(yù)測(cè)蓄水后（2025年），瑪爾擋水電站影響區(qū)納入生態(tài)補(bǔ)償?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分別為1 164.03億、1 179.55億元和1 186.72億元。此服務(wù)價(jià)值主要集中在草地和水域生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)成了生態(tài)補(bǔ)償?shù)暮诵?。預(yù)測(cè)顯示，蓄水后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相較于2015年增加22.69億元，較2021年增加7.17億元，水文調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值顯著提升。引入?yún)^(qū)域生態(tài)補(bǔ)償需求強(qiáng)度系數(shù)與生態(tài)價(jià)值折算系數(shù)后，本研究估算瑪爾擋水電站影響區(qū)在各年份的實(shí)際生態(tài)補(bǔ)償額度，分別為112.92億、112.77億元和113.49億元。生態(tài)補(bǔ)償優(yōu)先級(jí)排序?yàn)楝斍呖h＞瑪曲縣＞河南蒙古族自治縣＞同德縣（表4）。

3 討 論

3.1 水電站蓄水后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化

草地、林地和耕地因水庫(kù)蓄水而被淹沒(méi)轉(zhuǎn)化為水域，這種轉(zhuǎn)變?cè)谝欢ǔ潭壬显黾恿怂蛳嚓P(guān)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。水域面積的增加顯著提升了水文調(diào)節(jié)和水資源供給等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，是整體價(jià)值變化的主要驅(qū)動(dòng)因素。與此同時(shí)，草地和林地面積的減少導(dǎo)致了氣候調(diào)節(jié)、土壤保持和生物多樣性保護(hù)等服務(wù)價(jià)值的下降。這主要由于植被減少對(duì)區(qū)域氣候、土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及生物棲息地產(chǎn)生了負(fù)面影響^［26］?，敔枔跛娬窘ㄔO(shè)和運(yùn)營(yíng)直接影響了河流的水文過(guò)程，并通過(guò)改變土地利用方式間接影響了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。雖然水文調(diào)節(jié)和水資源供給功能顯著增強(qiáng)，但植被減少導(dǎo)致的生物多樣性損失和土壤流失需要引起重視。研究結(jié)果與賈建輝等在武江干流水電開(kāi)發(fā)的研究結(jié)果一致^［27］，表明水電開(kāi)發(fā)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值具有一定的正向作用，服務(wù)價(jià)值的正效應(yīng)可能大于負(fù)效應(yīng)，尤其在水文調(diào)節(jié)和氣體調(diào)節(jié)方面的正向效應(yīng)顯著，但同時(shí)也帶來(lái)了支持服務(wù)（如生物多樣性保護(hù)和土壤保持等）價(jià)值的下降。

氣候變化、政策調(diào)整以及人類活動(dòng)等對(duì)未來(lái)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值預(yù)測(cè)帶來(lái)了一定的不確定性。氣候變化可能影響區(qū)域降水模式、蒸發(fā)量及植被生長(zhǎng)，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。政策變化，如生態(tài)保護(hù)政策的加強(qiáng)或弱化，也可能導(dǎo)致補(bǔ)償需求和資金分配的動(dòng)態(tài)調(diào)整。土地利用方式改變或基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展等人類活動(dòng)的增加也可能進(jìn)一步影響區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值。因此，在制定生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制時(shí)，需要考慮這些不確定因素的影響，確保補(bǔ)償策略的適應(yīng)性和靈活性。

綜合來(lái)看，水電站蓄水對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響是多層次的。不同生態(tài)系統(tǒng)類型之間的服務(wù)功能相互權(quán)衡，需要在未來(lái)的補(bǔ)償機(jī)制設(shè)計(jì)中綜合考慮水電開(kāi)發(fā)對(duì)各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的多重影響，并通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和多學(xué)科方法來(lái)優(yōu)化生態(tài)補(bǔ)償策略。

3.2 不同時(shí)期補(bǔ)償方式的選擇

水利水電工程的整個(gè)周期通常包括準(zhǔn)備期、建設(shè)期和運(yùn)營(yíng)期，生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制應(yīng)貫穿始終（圖4）。前期準(zhǔn)備階段，水電工程占地、移民安置及建筑材料的使用（如生產(chǎn)水泥和鋼材等）等對(duì)環(huán)境產(chǎn)生直接影響，需詳細(xì)規(guī)劃施工占地、移民補(bǔ)償辦法及采用環(huán)保建筑材料等生態(tài)保護(hù)措施。

在建設(shè)階段，準(zhǔn)備階段的負(fù)面影響持續(xù)存在。隨著施工活動(dòng)的增加，能源消耗、廢污水、廢氣、噪聲和固體廢物的排放對(duì)環(huán)境造成進(jìn)一步影響，需持續(xù)投入生態(tài)補(bǔ)償資金進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。建設(shè)期補(bǔ)償對(duì)象主要是因水電站建設(shè)而直接或間接受到影響的移民和生態(tài)系統(tǒng)，補(bǔ)償方式包括資金補(bǔ)償和生態(tài)修復(fù)措施的實(shí)施。

運(yùn)營(yíng)期生態(tài)補(bǔ)償則需涵蓋生物多樣性保護(hù)、庫(kù)區(qū)消落帶治理、水污染控制及土壤保持等生態(tài)功能的維持與修復(fù)。瑪爾擋水電站通過(guò)庫(kù)區(qū)植被恢復(fù)、河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)、野生動(dòng)物救助等措施，確保生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的補(bǔ)償需求得到滿足。此外，運(yùn)營(yíng)期還可通過(guò)開(kāi)展庫(kù)區(qū)養(yǎng)殖和生態(tài)旅游等活動(dòng)，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，增強(qiáng)公眾的環(huán)保意識(shí)，帶來(lái)正向的環(huán)境效益。其中，保護(hù)珍稀動(dòng)植物與自然景觀是生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹匾M成部分，需要在環(huán)境影響評(píng)估中制定相應(yīng)的政策，如建立自然保護(hù)區(qū)、救助站和博物館等。

水利水電工程的整個(gè)周期，補(bǔ)償重點(diǎn)是移民安置、魚類及動(dòng)植物棲息地恢復(fù)以及自然景觀修復(fù)。在運(yùn)營(yíng)期，隨著水資源供給和水文調(diào)節(jié)功能顯著提升，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的補(bǔ)償需求也隨之增加。補(bǔ)償機(jī)制的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，確保移民的長(zhǎng)期生活保障和就業(yè)機(jī)會(huì)的創(chuàng)造。通過(guò)補(bǔ)償資金的投入，促進(jìn)當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施的改善，同時(shí)推動(dòng)綠色就業(yè)，如在生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目中的工作崗位創(chuàng)造。

利益相關(guān)者的參與在整個(gè)補(bǔ)償機(jī)制的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中至關(guān)重要。通過(guò)公眾參與和協(xié)商對(duì)話，充分考慮各方利益，使補(bǔ)償機(jī)制更具合理性和可接受性。補(bǔ)償資金的來(lái)源應(yīng)多樣化，不僅來(lái)自水電企業(yè)，還可通過(guò)政策引導(dǎo)，吸納電力消費(fèi)者、用水企業(yè)、航運(yùn)業(yè)者、防洪區(qū)和旅游受益者等多方參與，以確保補(bǔ)償措施的長(zhǎng)期可持續(xù)性。

4 展 望

4.1 跨學(xué)科方法在生態(tài)補(bǔ)償研究中的應(yīng)用

本研究揭示了水電開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的多層次影響。生態(tài)補(bǔ)償研究涉及復(fù)雜的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問(wèn)題，需要采用跨學(xué)科的方法加以解決。未來(lái)研究應(yīng)融合生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)及工程學(xué)等學(xué)科的理論與實(shí)踐，綜合評(píng)估水電開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響。為提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的時(shí)效性和空間精度，應(yīng)引入多源數(shù)據(jù)，如遙感技術(shù)、地方政府報(bào)告及實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)。通過(guò)跨學(xué)科合作，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的評(píng)估模型和決策支持工具，減少假設(shè)帶來(lái)的不確定性，為政策制定提供更加科學(xué)的依據(jù)。

4.2 生態(tài)補(bǔ)償在不同周期階段的應(yīng)用

由于水電工程在不同周期階段對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響存在差異，生態(tài)補(bǔ)償?shù)膶?shí)施應(yīng)貫穿整個(gè)項(xiàng)目周期。為確保生態(tài)補(bǔ)償?shù)墓叫院陀行?，補(bǔ)償資金應(yīng)根據(jù)各縣域的生態(tài)服務(wù)價(jià)值與GDP的差異進(jìn)行優(yōu)化分配。評(píng)估時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)前的生態(tài)影響，并結(jié)合氣候變化、人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的長(zhǎng)期影響，通過(guò)更高精度的數(shù)據(jù)和生命周期評(píng)估，提高補(bǔ)償機(jī)制應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)變化的能力，進(jìn)而提升補(bǔ)償機(jī)制的合理性和可操作性。

4.3 長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與評(píng)估

為深入理解水電開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的長(zhǎng)期影響，有必要在水電站區(qū)域建立長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與評(píng)估機(jī)制。通過(guò)定期收集生物多樣性、水質(zhì)、氣候、土壤等方面的數(shù)據(jù)，全面評(píng)估生態(tài)補(bǔ)償?shù)男Ч?。基于監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整補(bǔ)償措施和管理策略，確保生態(tài)補(bǔ)償?shù)挠行院瓦m應(yīng)性。加強(qiáng)利益相關(guān)者的參與，促進(jìn)生態(tài)補(bǔ)償?shù)耐该鞫群凸?，為未?lái)的水電開(kāi)發(fā)和生態(tài)保護(hù)提供經(jīng)驗(yàn)和參考。

參考文獻(xiàn)：

［1］LI X Z，CHEN Z J，F(xiàn)AN X C.Hydropower development situation and prospects in China［J］.Renewable and Sustainable Energy Reviews，2018，82：232-239.

［2］TARROJA B，AGHAKOUCHAK A，SOBHANI R，et al.Aluating options for balancing the water-electricity nexus in California：Part 2-greenhouse gas and renewable energy utilization impacts.Science of The Total Environment［J］.2014，497-498：711-724.

［3］JANG T，SHEN Z Z，LIU Y，et al.Carbon footprint assessment of four normal size hydropower stations in China［J］.Sustainability，2018，10（6）：2018.

［4］錢鋼糧，嚴(yán)秉忠.中國(guó)水力資源及主要特大型水電站規(guī)劃設(shè)想［J］.西北水電，2008（3）：4-8.

［5］周恒，牛樂(lè)，李厚峰，等.黃河上游水電開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護(hù)路徑研究［J］.海河水利，2023（6）：12-18.

［6］安盛勛.黃河上游水電規(guī)劃綜述［J］.西北水電，2004（3）：1-5.

［7］蔣杰，王承云，梁逢斌.從生態(tài)補(bǔ)償?shù)慕嵌确治鏊畮?kù)移民安置補(bǔ)償機(jī)制［J］.人民長(zhǎng)江，2007（12）：85-87.

［8］張煥強(qiáng)，楊志川，陳金龍，等.旭龍水電站環(huán)境邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)［J］.水利水電快報(bào)，2024，45（5）：31-35.

［9］崔磊，顧洪賓，熊鷹，等.流域水電開(kāi)發(fā)與自然保護(hù)地的關(guān)系研究及建議［J］.水力發(fā)電，2020，46（10）：1-4.

［10］田旭，楊朝暉，霍煒潔.三江源地區(qū)流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制探討［J］.人民長(zhǎng)江，2017，48（8）：15-18.

［11］YU B，XU L Y.Study of eco-compensation in hydropower development in China［J］.Procedia Environment Sciences，2012，13：891-898.

［12］朱小康，傅斌.中國(guó)水電開(kāi)發(fā)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究進(jìn)展［J］.中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)，2021，34（9）：47-54.

［13］董正舉，嚴(yán)巖，段靖，等.國(guó)內(nèi)外流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制比較研究［J］.人民長(zhǎng)江，2010，41（8）：36-39.

［14］ARIAS M E，COCHRANE T A，LAWRENCE K S，et al.Paying the forest for electricity：a modelling framework to market forest conservation as payment for ecosystem services benefiting hydropower generation［J］.Environmental Conservation，2011，38（4）：473-484.

［15］徐永田.我國(guó)生態(tài)補(bǔ)償模式及實(shí)踐綜述［J］.人民長(zhǎng)江，2011，42（11）：68-73.

［16］MIRUMACHI N，TORRITI J.The use of public participation and economic appraisal for public involvement in large-scale hydropower projects：case study of the Nam Theun 2 hydropower project［J］.Energy Policy，2012，47：125-132.

［17］蘇薈琰，李金燕，魏怡敏，等.基于機(jī)會(huì)成本的寧夏中南部調(diào)水工程水源區(qū)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究［J］.水利經(jīng)濟(jì)，2023，41（6）：45-50，66.

［18］段靖，嚴(yán)巖，王丹寅，等.流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)中成本核算的原理分析與方法改進(jìn)［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30（1）：221-227.

［19］彭敏，張陵蕾，李永.基于Vague集的水電開(kāi)發(fā)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究：以白鶴灘水電站為例［J］.人民長(zhǎng)江，2020，51（4）：70-74，85.

［20］劉春臘，劉衛(wèi)東，徐美.基于生態(tài)價(jià)值當(dāng)量的中國(guó)省域生態(tài)補(bǔ)償額度研究［J］.資源科學(xué)，2014，36（1）：148-155.

［21］YANG J，HUANG X.30 m annual land cover and its dynamics in China from 1990 to 2019（1.0.0）［Data set］.Zenodo.2021.https：∥doi.org/10.5281/zenodo.4417810.

［22］謝高地，張彩霞，張昌順，等.中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值.資源科學(xué)，2015，37（9）：1740-1746.

［23］謝高地，張彩霞，張雷明，等.基于單位面積價(jià)值當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值化方法改進(jìn)［J］.自然資源學(xué)報(bào)，2015，30（8）：1243-1254.

［24］國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒［M］.北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2017.

［25］國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)價(jià)格司.全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編［M］.北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2017.

［26］趙旭，王浩，趙志龍，等.金沙江下游梯級(jí)水電工程庫(kù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值演化及權(quán)衡協(xié)同關(guān)系［J］.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2024，40（1）：44-54.

［27］賈建輝，陳建輝，龍曉君，等.水電開(kāi)發(fā)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的效應(yīng)評(píng)估與時(shí)空變化特征分析：以武江干流為例［J］.自然資源學(xué)校，2020，35（9）：2163-2176.

（編輯：黃文晉）

Ecological compensation system for hydropower development based on

ecosystem service value：case study of Maerdang Hydropower Station

SONG Jia¹，HAO Zhenzhen²，MA Junyong²

（1.POWERCHINA Northwest Engineering Corporation Limited，Xi′an 710065，China； 2.China Institute of Geo-Environment Monitoring，Beijing 100081，China）

Abstract： Hydropower，as a clean and renewable energy source，plays a crucial role in achieving carbon neutrality goals.However，balancing the economic benefits of hydropower development with its environmental impacts necessitates a thorough exploration of ecological compensation mechanisms.We took the Maerdang Hydropower Station in the upper Yellow River as the case，analyzed its ecosystem service values in 2015 and 2021 by using the ecological value equivalent method.Then we predicted its ecosystem service values after water impoundment in 2025，in combination with the prediction of the land use change by remote sensing data.Then we put forward a reasonable ecological compensation reference scheme.The results indicate that from 2015 to post-reservoir filling，ecosystem service values such as hydrological regulation and water resource provision have increased significantly due to the conversion of grassland，forestland，and cropland to water bodies.However，other services like climate regulation，soil conservation，and biodiversity have shown slight declines.Overall，ecosystem service value exhibits a moderate upward trend.Specifically，the ecological compensation amount for 2021 was RMB 11.291 billion，with an anticipated increase to RMB 11.367 billion post-reservoir filling，with the Maqin County area prioritized for compensation.Given uncertainties related to climate change and other factors，this study emphasizes the importance of interdisciplinary approaches and long-term monitoring，and it provides an initial exploration of applying ecological compensation mechanisms across the entire lifecycle of hydropower projects.

Key words： ecosystem service value; ecological compensation；hydropower project construction；ecological value equivalence method; Maerdang Hydropower Station