3.2.1 生态系统服务功能价值及其补偿
3.2.1.1 生态系统服务功能及其价值
生态系统服务功能的概念是伴随着人类生态环境保护意识不断增强、可持续发展理念逐步树立而出现。在George Perkins Marsh(1864)出版的《人与自然》(Man and Nature)一书中首次对生态系统服务功能有关内容进行了分析,再版更名为《人类作用改造的地球》,这本书对美国式的高消费生活模式进行了攻击,因其历史洞察力和对环保的热情而成为经典。而最早使用了生态系统服务功能的“service”一词的是SCEP(1970),在这一研究中列出了自然生态系统对人类的“环境服务”(environmental services)包括害虫控制、昆虫传粉、渔业、土壤形成、水土保持、气候调节、洪水控制、物质循环与大气组成等方面。随后,Holder和Ehrlieh(1974)提出了“生态系统服务”概念,Wesmtan(1977)提出“自然的服务”概念及其价值评估问题。Gordon Irene的《自然服务》(1992)是第一本系统论述自然对人类服务的著作,论述了不同生态系统对人类生产生活带来的影响。这些引起了相关学术团体的注意,美国生态学会组织了由Gretchen Daily负责的研究小组,对生态系统服务功能进行了系统研究,形成了能反映当时研究进展的论文集《生态系统服务:人类社会对自然生态系统的依赖性》(1997),其中把生态系统服务功能界定为“生态系统与生态过程所形成的维持人类生存的自然环境条件及其效用”。认为生态系统在为人类提供物质资料的同时,还创造与维持了地球生命支持系统,形成了人类生存所必需的环境条件。这一内涵界定被学术界普遍接受。
Robert Costanza等(1997)认为生态系统和自然资本直接或间接地为人类的福利作出贡献,将生态系统提供的商品和服务统称为生态系统服务,对应全球主要的16类生态系统类型,将生态系统服务分成17类功能:大气调节、气候调节、干扰调节、水调节、水资源供给、侵蚀控制和沉积物保持、土壤形成、营养元素循环、废物处理、授粉、生物量控制、栖息地、食物生产、原材料生产、基因资源、休闲娱乐和文化。并进一步评估全球生物圈每年所提供的生态系统服务功能的价值为16万亿~54万亿美元,平均值为33万亿美元,而当时全球每年GDP为18万亿美元。这一成果在《自然》(Nature)上刊发后,备受世人关注,标志着生态系统服务及其价值评估研究成为学术前沿与热点。《自然》和《科学》专门组织了相关讨论,多家著名学术刊物相继出版了“生态系统服务价值评估”的专刊或论坛(如:Ecological Economics 1999年2期,BioScience 2000年4期,Ecosystem 2000年3期,Environmental Science and Technology 2000年8期)。国际社会与各国政府也对此项研究推波助澜,在2001年的世界环境日上,时任联合国秘书长安南正式宣布启动“千年生态系统评估”项目(Millenium Ecosystem Assessment,MA),首次对全球生态系统的过去、现在及未来状况进行评估,并提出相应的管理对策。而生态系统服务功能评价是MA的核心内容之一,该项目启动以来,95个国家的1300多名科学家参与了生态系统服务功能的评估工作,在流域、国家以及全球等不同尺度上同时开展,对推动生态系统服务功能的评估与应用具有重要意义。美国生态学会在2004年提出的“21世纪美国生态学会行动计划”中,将生态系统服务科学作为生态学面对拥挤地球的首个生态学重点问题。2006年英国生态学会组织科学家与政府决策者一起提出了100个与政策制定相关的生态学问题(共14个主题),其中第一个主题就是生态系统服务功能研究。生态系统服务功能已成为当前国际上生态学研究的前沿和热点领域。
在千年生态系统评估项目报告《生态系统与人类福祉:生物多样性综合报告》(2003)中指出,生态系统服务功能是指人类从生态系统中获得的效益,其来源既包括自然生态系统,也包括人类改造的生态系统;囊括了生态系统为人类提供直接和间接的、有形和无形的效益。这些效益包括供给功能(如粮食与水的供给)、调节功能(如调节洪涝、干旱、土地退化等)、支持功能(如土壤形成与养分循环等)和文化功能(如娱乐、精神、宗教以及其他非物质方面的效益)。以此界定为基础,生态系统服务功能的组成如图3—2所示。
图3—2 生态系统服务功能组成
资料来源:李文华:《生态系统服务与生态补偿》,中国科学院地理科学与资源研究所课件,2010。
Costanza等人的研究成果成为全球学者研究生态系统服务功能价值评估的方法基础。我国学者也及时紧跟这一学术前沿和热点,多层次、多方位地进行了生态系统服务功能价值估算。
一是在全国层面,对生态系统功能价值的整体进行估算。譬如,陈仲新、张新时(2000)就运用了Costanza等人的分类方法和经济参数对中国生态系统功能与效益进行了价值估算,计算出中国生态系统效益总价值为77834.48亿元/年(以1994年人民币为基准,其中,陆地生态系统效益价值为56098.46亿元/年,海洋生态系统效益价值为21736.02亿元/年),是我国1994年同期GDP的1.73倍。毕晓丽等(2004)以国际地圈生物圈(IGBP)所提供的每平方公里分辨率土地覆盖分类数据和Costanza提出的生态系统服务功能价值,对中国陆地及各省市的生态系统服务功能价值进行评估,结果中国陆地生态系统服务价值为40690亿元。与陈仲新所研究结果相比较,总体趋势一致,但价值量要小。潘耀忠、史培军等(2004)同样参考了Costanza等人的方法,提出了基于遥感定量测量的生态资产价值评估模型,对中国陆地生态系统生态资产价值进行了全覆盖的定量测量,绘制了中国陆地生态系统生态资产价值空间分布图,计算出中国陆地生态系统每年的生态资产总价值为64441.77亿元人民币。何浩等(2005)利用遥感技术,结合生态学方法,在对生态参数遥感测量的基础上,计算了中国陆地生态系统2000年所产生的生态服务价值为91700亿元,总体空间分布由东向西递减、由中部向东北和南部递增,与植被的地带性分布梯度基本一致。
二是对特定生态系统服务功能价值进行评估。由于森林是陆地生态系统的主体,在全球生态系统中发挥举足轻重的作用,这一特定生态系统服务价值的评估是国内学者相当集中研究的一个热点。譬如,蒋延玲、周广胜(1999)根据全国第3次森林资源清查资料(1984—1988年)及Costanza等的森林生态系统公益资料计算了我国38种主要森林类型生态系统公益的总价值约为117.401亿美元,其中以森林营养循环的贡献最大(约占40%),而原材料(包括木材、燃料、饲料)的贡献仅占15%,反映出森林生态系统公益的显著性。赵景柱等(2003)评估了13个国家各生态系统的生态服务价值,结果表明加拿大每年各类生态系统服务的价值最高,美国、巴西分居第2、3位。中国生态系统服务的价值以7927.12亿美元居第6位。鲁绍伟、靳芳、余新晓等人的研究团队(2005)用机会成本法、影子价格法和替代工程法,对我国森林生态系统在减少土地废弃、土壤养分流失及泥沙淤积等方面的价值进行了估算,以森林为主的森林生态系统每年减少土壤侵蚀的总经济价值为4558亿7200万元。同时,把我国各类森林总体服务功能划分为林木产品、林副产品、森林游憩、涵养水源、固碳释氧、养分循环、净化环境、土壤保持和维持生物多样性八大类型,分别提出和建构一系列可用于我国不同类型森林生态系统价值评估的指标体系,估算出我国森林生态系统服务功能的总价值为30601.20亿元,其中直接经济价值为1920.23亿元,间接经济价值为28680.97亿元,间接经济价值是直接经济价值的14.94倍。同时,国内学者也积极开展了对其他类型生态系统服务功能价值的研究,譬如,谢高地、成升魁、鲁春霞、张忆铿等人的研究团队(2001)先后对河流生态系统的休闲娱乐功能及其价值、全国各类草地生态系统的各项生态系统服务价值进行评估,得出每年我国草地生态服务价值为1497.9亿美元。
三是对具体区域的生态系统服务功能价值进行评估。可分为两大类,一类立足于行政区划,评估其生态系统服务功能价值。譬如,黄平等(2002)对广东、马定国等(2003)对江西、范海兰等(2004)对福建、李勇等(2010)对青海、焦彩霞等(2007)对陕西等省份的生态系统服务功能价值,结合各省份情况进行估算;宗浩等(2010)对四川成都、赖瑾瑾等(2008)对北京顺义、苏华等(2011)对广东广州市萝岗区等次级行政区域的生态系统服务功能价值及其变化等进行了评估。另一类是针对生态功能区域评估其生态系统服务功能价值。譬如,程丽丽等(2006)对松嫩平原生态脆弱区生态系统服务功能价值的变化进行了分析研究;魏东岚(2008)对东北农牧交错区、王彤等(2010)对大伙房水库上游地区、虞温妮等(2010)对红双自然保护区等具体生态功能区域的生态系统服务功能价值进行了评估。
四是对具体区域的特定生态系统服务功能价值进行评估。有针对跨省域的经济区域的,如任鸿昌等(2007)评估了西部地区荒漠生态系统服务功能价值;有针对各级行政区域的,如林媚珍等(2009)对广东省1987—2004年森林生态系统服务功能价值作了动态评估,张佩霞等(2010)评估了广东省鹤山市森林生态系统服务功能价值,赵元藩等(2011)评估了玉溪市森林生态系统服务功能价值;还有针对具体生态功能区域的,如薛达元、包浩生、李文华等人的研究团队评估了我国长白山自然保护区的生物多样性旅游价值(1999)、森林生态系统间接经济价值(1999)、生物多样性非使用价值(2000),张寒月、李洪波(2011)评估了泉州西湖城市湿地公园生态系统服务功能价值。
3.2.1.2 基于生态系统服务功能价值的生态补偿
通过对生态系统服务功能的价值估算,人们越来越清楚地认识到,在社会经济活动中,环境与生态显然是一种不可或缺的混合资产(composite asset),它提供了支持生命的体系并维持人类生存,也提供生产商品的原料及能源,是最关键的生产要素与利润来源(Hussen,2001)。生态系统的正外部性、非排他性等属性,导致对生态资源环境的享用不可避免地会产生“搭便车”的问题。区际生态补偿就其实质而言乃是对一区域生态正外部性外溢的一种补偿。外部性原理和公共产品理论是认识生态补偿的基础理论。环境作为人类生存的基本条件和经济、社会发展的客观基础,其价值包括资源环境价值和生态系统服务功能价值。在过去很长一段时间中,人们关注的主要是资源环境供给产品的价值,而其调节空气质量、调节气候、水土保持、美学观赏、精神和宗教、土壤形成等调节功能、文化功能和支持功能价值往往被忽略。但对人类而言,如果要对生态系统服务功能整体价值进行估算,要远大于单一的资源环境产品提供的价值。
人类获得诸多生态系统服务功能价值时,必须在生态系统能有序自我恢复的范围内,否则会造成生态系统的破坏。在人类发展历程上,因为对自然生态系统利用过多、改造过大而带来生态系统服务功能锐减、生态平衡被破坏以至影响人类生存的事例层出不穷。例如,我们今天所称的“天府之国”是指四川盆地,而在古代,享有这一美誉的是关中地区。该地区是中华民族的主要发祥地,自然条件优越,农业经济发达,自西周起至唐代,在大约2000年的历史时期中,先后有西周、秦、西汉、隋、唐等13个王朝和政权以及更始、赤眉、大齐等3个农民起义军建立的政权在关中地区中部的西安小平原上建都。唐王朝定都长安,始终视关中地区为帝业的根本所在。而在经过上千年的农耕开发后,人类活动导致该地区生态环境遭到破坏,以至于关中所在的黄土高原已成为世人皆知的水土流失区。再如,由于生态环境破坏,距今约1600年前的楼兰古国只留下古城遗迹。
自工业革命以来,人类对自然的干预能力进一步增强,通过利用机械力大规模地采掘矿产、采伐森林、开发湿地,大幅度减少自然生态系统面积,迅速增加人工生态系统面积,带有根本性地改造着全球生态系统。另一方面,人类生产生活造成的大量环境污染物被排入生态系统,当增加的污染物数量超过生态系统能自我调节平衡的最大阈值时,生态系统的结构与功能遭到破坏,生态系统服务功能受到损害,其调节大气环境、维持土壤肥力、保持生物多样性及进化进程等能力受到削弱,进而导致全球性的生态灾难,威胁到人类的可持续发展。如何才能恢复生态系统的服务功能,成为人类构建一个适于自身生存和发展环境的充分必要条件。近年来,世界各国特别是欧美发达国家纷纷针对生态系统服务功能价值的保护与恢复制定了补偿计划。
例如,阿尔卑斯山涉及的奥地利、法国、德国、意大利、列支敦士登和瑞士等国家于1991年11月7日在奥地利的萨尔茨堡签署了《阿尔卑斯协定》,以保护阿尔卑斯地区生态环境和实现可持续发展。该协定对水管理、农村自然环境保护、山地森林、旅游与娱乐等生态系统服务功能提出了相关补偿政策的设计。
再如,德国运用生态补偿政策成功地治理易北河。易北河贯穿两个国家,上游在捷克,中下游在德国。1980年前从未开展流域整治,水质日益下降。1990年后德国和捷克达成共同整治易北河的协议,成立双边合作组织。整治的目的是长期改良农用水灌溉质量,保持流域生物多样,减少流域两岸排放污染物。根据协议,德国在易北河流域边建起了7个国家公园,占地1500平方公里;两岸流域有200个自然保护区,禁止在保护区内建房、办厂或从事集约农业等影响生态保护的活动。经整治,目前易北河上游水质已基本达到饮用水标准。易北河流域整治的经费来源包括以下几个部分:一是排污费(居民和企业的排污费统一交给污水处理厂,污水厂按一定的比例保留一部分资金后上缴国家环保部门);二是财政贷款;三是研究津贴;四是下游对上游的经济补偿。
从当前我国国情来看,生态系统服务功能提供有较大的区域空间差异。长期以来,西部地区向东部地区提供了大量的资源环境“产品”,不仅包括各种自然资源及能源,还包括各种生态系统服务功能,以支撑东部经济发展。作为我国江河源头、水土流失敏感地区和濒危物种的重要栖息地,西部地区为生态环境保护付出了极高的物资成本、劳动力成本和机会成本。而东部发达地区作为生态系统服务功能价值的享用者,并没有付出多少生态环境保护与治理的成本。这种生态系统服务的提供与受益在区域空间上的差异及其投入不对等,导致不同区域在生态环境利益分配上的严重失衡,打击减弱了生态系统服务功能价值的提供者保护生态环境的积极性。因此,有必要通过区际生态补偿方式来调整生态服务提供者与受益者之间的环境利益关系。从国内外的实践探索来看,生态系统服务的价值是可以评估和量化的,而且也形成了一些测算标准和方法,这为生态补偿的建立提供了自然科学基础和经济学基础。当然,也不仅仅是东西部之间如此,在相邻省、市、区之间,生态系统服务的施与得更为明显,不同区域可以通过协商合作来体现区际生态补偿。例如,北京市为保护城市水源地,与河北省的承德市和张家口市进行流域水质保护合作。北京市密云水库上游的潮河发源于承德市丰宁县,流经滦平县进入北京。从1995年到2004年,北京每年向潮河流域的丰宁县、滦平县提供水源保护资金208万元以上,累计超过1800万元。北京市环境保护局还提供320万元资金,支持丰宁、滦平县的环境保护设施建设。承德市政府通过植树造林、围栏种草、限制放牧等措施提高了林草覆盖率,减少了向潮河的泥沙输送量。同时,对企业水污染进行治理,关停了40多家污染严重的企业,减少了潮河的污水排放量。