基于生态系统服务的黑河中游退耕还林生态补偿研究

退耕还林工程是迄今为止世界上最大的生态建设工程,对我国生态恢复发挥了重要作用,而生态补偿机制构建则是保障该工程顺利实施的关键。以黑河中游为研究区,评估了区域水源涵养、土壤保持和气体调节等生态系统服务及其退耕还林增量;利用最小数据法耦合机会成本和服务增量,推导退耕还林补偿曲线;通过政策目标设定3种情景,比较不同情境下的补偿标准、退耕比例和范围以及生态系统服务增量。结果表明:①退耕还林有助于提高生态系统服务的能力,单位面积水源涵养、土壤保持和固碳三种生态系统服增量分别为8.87 mm/m~2、105.67 kg/m~2和43.16 g/m~2;②如不实施生态补偿,仅有1.42%的耕地愿意实施退耕还林;当补偿标准达到4381.35元/hm~2时,可实现5.17%耕地退耕,且全部属于高度适宜和适宜还林的耕地;而当补偿金额达到7500元/hm~2时,可实现退耕比例13.98%,且多数属于宜林的地块;当补偿标准为2803.06元/hm~2时,退耕比例仅为2.55%,但全部适宜林地生长;③最小数据法可求得理论上相对高效和经济的补偿标准,目前实施的7500元/hm~2的政策标准在合理的补偿范围内。研究结果为完善黑河中游生态补偿机制、提高生态补偿效率提供科学指导。     

生态功能改善目标导向的哈尼梯田生态补偿标准

稻田生产对生态环境的影响具有两面性,为使稻田生产提供不同组合或更高水平的环境服务,需要补偿农户因转变操作方式而损失的收益。以云南省红河哈尼族彝族自治州哈尼稻作梯田系统为例,基于稻田生态系统特点以及农户个人的主观经济决策特征,从农户的微观经济决策的视角,探讨稻田生态系统服务供给机会成本的空间分布;再从区域的宏观经济行为的视角,探讨补偿标准与农户愿意提供的生态环境效益的关系。从而,以稻田生态功能改善为导向,以新增生态环境效益为目标,耦合农户的受偿意愿与机会成本,实现了从生态功能改善需求(新增生态效益)来确定动态的补偿标准的可能。计算发现,当生态功能改善的目标定为新增生态系统服务80.77×10~4元hm~(-2) a-1时,补偿的标准应为3000元/hm~2时;当生态功能改善的目标定为新增219.49×10~4元hm~(-2) a~(-1)时,补偿的标准应为9000元/hm~2时。     

饮用水源保护区生态服务补偿研究与应用

饮用水源保护区是确保饮用水安全的重要屏障,目前迫切需要引入生态服务补偿机制作为饮用水源保护区限制型政策的必要补充.生态系统所提供的服务分别属于人类和自然两种价值系统,生态服务补偿的目的是在两种价值观发生冲突时,首先保障自然价值系统发挥其服务,同时对损失的人类价值给予补偿,以促进生态系统服务更好的发挥其功能.通过辨识服务的提供者和受益者及其所对应的价值系统,可以帮助制定生态服务补偿策略.据此确定饮用水源保护区生态服务补偿主要是对生态公益林提供的涵养水源和水土保持服务的补偿.以武夷山市饮用水源保护区为研究案例,将饮用水源保护者所付出的机会成本作为补偿标准,计算结果为897.7万元,补偿年限为2005～2020年.将补偿标准折合成水费,武夷山市需要在水费中加收0.07元/(t·a)的生态服务补偿费,但最终的水费增收额需要通过考虑补偿者的支付意愿来决定.     

基于外溢生态系统服务价值的区域生态补偿机制研究

由于不同的区域存在着资源分配、经济发展的不平等性,区域间的生态补偿日益受到关注。但区域生态补偿的依据一直存在争议,中国尚没有完善的区域综合生态补偿机制。提出了一种生态系统服务外溢理论,以扣除当地生态服务使用量后外溢的生态价值作为生态补偿依据,建立了区域综合生态补偿框架,同时考虑区域生态服务外溢占用情况和经济发展水平,有针对性地制定了9种补偿方案。由于生态系统服务具有流动性,生态补偿的受偿方和补偿方并非一一对应的关系,所以各行政区域之间进行补偿资金的。横向转移需要在全省或全国层面进行统筹和保障,最后统筹结果的少量盈缺再由中央财政或地方政府通过纵向转移支付辅助调平。构建了生态补偿模型和方案,针对现有生态系统服务价值评估结果,利用综合生态补偿机制分别分析了2015年长江流域上海、江西、四川等6个典型地区的生态补偿支付方案。结果表示需要接受生态补偿的地区有青海、四川、湖南和江西,应分别得到横向转移支付资金32.26亿元、153.3亿元、59.08亿元、67.1亿元;需要提供生态补偿的地区有浙江、上海,应该分别支付横向转移支付资金1.97亿元和47.31亿元。建立的补偿框架提高了各区域的参与度,对促进生态建设、统筹区域的协调发展、体现社会公平性有重要意义。     

江苏省陆地和生态红线区域生态系统服务价值

生态红线是最为关键的生态保护区域边界,是生态安全的底线。以2013年江苏省划定的生态红线区域为研究对象,在土地利用现状分析的基础上,对生态系统服务价值进行了评价。结果显示:江苏省陆域生态红线区域的生态系统服务价值为564.15亿元/a,占全省陆地生态系统服务总价值的48.69%,其中水体的生态系统服务价值最大,占生态红线区域的比例高达78.34%;生态红线区域的土地平均生态系统服务单位面积价值为2.47万元/hm~2,是全省平均的2.18倍,其中湿地最高,生态系统服务单位面积价值达5.55万元/hm~2,是全省平均的4.89倍,其次是水体、林地和草地;在已划定的生态红线区域中,各类生态系统占全省相应土地类型的面积比例排序与生态系统的单位面积价值排序完全一致,显示出生态系统类型的单位面积价值越大,受保护的程度越高。     

森林生态系统服务价值及其补偿校准——以马尾松林为例

森林补偿资金分配与生态系统服务脱钩,是长期以来制约森林生态保护制度发挥作用的关键因素。建立森林生态保护成效与资金分配挂钩的激励约束机制,对于完善生态补偿制度、保障国家生态安全具有重要意义。以马尾松林为例,运用野外调查、实验室实验等方法,精准计量评价马尾松林的固碳、水源涵养、固土保肥、生物多样性等4种主要生态系统服务;以皮尔(R.Pearl)生长曲线为基础构建生态补偿算法,测算基于生态系统服务价值的马尾松林补偿标准。第一,马尾松林生态系统服务价值为10335.86—16358.06元hm~(-2)a~(-1),固碳价值为165.93—521.03元hm~(-2)a~(-1),水源涵养价值为5024.47—11788.30元hm~(-2)a~(-1),固土保肥价值为3597.84—6405.04元hm~(-2)a~(-1),生物多样性价值为178.57—1346.15元hm~(-2)a~(-1)。第二,固碳价值、固土保肥价值在空间上呈现出随纬度增加而减小的格局,水源涵养价值、生物多样性价值与前两者分布格局相反。植被类型、经营方式影响马尾松林生态系统服务价值,混交林生态系统服务价值大于纯林,间伐补植的马尾松林生态系统服务价值高于皆伐后营造的林分。第三,马尾松林生态系统服务补偿标准为0.15×10~3—1.43×10~3元hm~(-2)a~(-1),大小主要受生态系统服务单价影响。本研究为森林生态系统服务精确计量评价、森林生态系统服务补偿标准的确定提供科学量化的依据。     

青海湖流域生态补偿标准研究

以"3S"技术为支撑,利用影子工程法、市场价格法、费用支出法、碳税法、能量替代法和NPP模型,分析了青海湖流域生态系统的功能变化和景观结构,在生态系统服务功能价值和区域景观价值评估的基础上,首次尝试提出了青海湖流域区域生态补偿的上下限标准。初步分析了青海湖地区生态补偿的上限为841.95亿元,生态补偿的下限为250.73亿元,其结果将为青海湖流域区域生态补偿的实施提供科学依据。     

赣西地区生态系统服务价值与生态补偿策略

生态补偿是解决区域生态保护与经济发展诸多矛盾的一项重要措施。基于土地利用变化，采用当量因子计算方法，对赣西地区2002-2016年的生态系统服务价值时空变化特征进行了分析。综合考虑区域自然、经济发展水平，测算了区域内各县（市、区）生态补偿优先级和生态补偿额度，探讨了区域生态补偿策略。研究结果表明：（1）赣西地区林地的生态系统服务价值最高，占总价值比例的80.39%，水源涵养、土壤保持、气体调节等是生态系统内的主要服务类型，三者占到总比例的51.18%，但从整个区域来看，总的生态系统服务价值和生态系统各单项服务价值均呈不同程度降低趋势。从县域单元看，生态系统服务价值相对较低的分别是渝水区、樟树市、丰城市和高安市；相对较高的主要分布在铜鼓县、宜丰县、奉新县和靖安县；生态系统服务价值下降率最高的是安源区、袁州区和渝水区。（2）赣西地区理论生态补偿总额度为3.9262亿元，占总GDP的0.13%，林地生态系统的补偿额为3.1820亿元，占总补偿的81.04%。从县域单元看，铜鼓、靖安和宜丰县为优先补偿顺序的前三位，补偿额度分别为0.9622，0.6822和0.4735亿元，占总补偿额度的53.94%，处于后三位的分别是安源区、樟树市和上高县，占总补偿额度的1.66%。测算出的补偿顺序与理论补偿额度，与县区统计数据资料部分印证，这表明该研究具有一定的科学性和合理性。补偿资金占GDP值比重低，对地方财政压力小，在保护区域生态环境与可持续发展的具体实践中，具有一定的可操作性。     

甘肃省区域生态补偿标准测度

生态补偿标准的确定是构建区域生态补偿机制的关键问题。以Landsat遥感影像为数据源,提取土地利用/覆被信息,基于地理学的尺度关联与尺度转换视角,综合考虑区域生态系统服务价值与经济发展状况,结合国内外学者对不同生态系统价值的判断,从生态区、市、县3个空间尺度对甘肃省2011年的生态系统服务价值、生态补偿迫切度和补偿额度及其空间差异进行了测算和分析。结果表明:甘肃省生态区中甘南高原和河西山地荒漠生态区应优先获得补偿,沿黄城镇生态区应优先支付补偿;补偿优先级最低的县均为市辖区和矿业县,阿克塞、肃北、玛曲和肃南等生态输出地区应优先获得补偿;嘉峪关、兰州和平凉3个地级市的生态补偿量为负值,需要支付生态补偿金,酒泉、甘南、张掖等市州的生态补偿量为正值,需获得生态补偿。     

基于生态系统服务价值重构的干旱内陆河流域生态安全格局优化——以张掖市甘州区为例

干旱区内陆河流域的生态环境极为脆弱,生态系统的微小变化也可能给流域生态安全带来巨大影响。甘州区位于干旱内陆河流域,生态问题突出,重视生态系统自身安全、构建合理的生态安全格局是保障该地区生态安全的有效措施。通过当量因子法估算2000、2005、2010年甘州区生态系统服务的静态价值,在充分考虑各项生态系统服务功能变化率及空间集聚程度对功能发挥影响的基础上,采用生态系统服务优先指数和空间丰富度指数,对甘州区2010年生态系统服务静态价值的估算结果进行动态重构。利用重构后的生态系统服务价值构建了甘州区3种不同安全水平情景下的生态安全格局。结果表明:1)甘州区生态系统服务价值总量逐步上升,各项服务多年变化率差异不大。2)重构后生态系统服务价值量为1438.21—390993元/hm~2,大部分地区为中低值。3)低、中、高安全水平生态安全格局中,生态源地面积分别为155.75 km~2,191.25 km~2和224.5 km~2。基于生态系统服务价值构建的生态安全格局是立足于生态系统服务现状提出的规划策略,可为区域生态保护规划和生态文明建设提供重要依据。     

北京山地森林生态系统服务功能及其价值初步研究

从生态系统服务功能的概念入手,根据观测和研究资料,采用替代工程、市场价值等方法,从两个方面评价了北京山地森林生态系统服务功能的价值。结果表明,面积为4056.64km^2的北京山地森林生态系统的生态服务功能价值每年为167.78亿元,其中涵养水源价值搂91.67%亿元,净化水质价值为15.3亿元,保持土壤价值为2806.92万元,固碳制氧价值为2.24亿元,净化环境价值为48.65亿元,游憩价值为9074.98万元,林果品价值为8.73亿元。     

济南市森林生态系统服务功能空间格局研究

森林生态系统服务同人类福祉密不可分,日益成为全球经济的重要组成部分。依据《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T1721-2008）,以济南市森林生态系统为研究对象,对济南市森林生态系统服务功能进行量化评估,得出济南市年森林生态系统涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境、森林防护、生物多样性保护、森林游憩的价值为264.41亿元,其中涵养水源、固碳释氧、生物多样性保护排在前3位;各区/县年森林生态系统服务功能价值量排序为：历城区 > 长清区 > 章丘市 > 平阴县 > 商河县 > 济阳县 > 市中区 > 天桥区 > 历下区 > 槐荫区;除森林防护功能以外,其他各项森林生态系统服务功能价值量的空间格局分布大体上均呈现南部 > 北部 > 中部的趋势。     

基于生态系统服务的山水林田湖草生态保护修复研究——以南太行地区鹤山区为例

开展山水林田湖草生态保护修复是生态文明建设的重要内容,将生态系统服务评价成果与山水林田湖草生态保护修复工程相结合,以国家第三批山水林田湖草生态保护修复试点-河南省南太行地区鹤山区为例,探究生态系统服务评价成果在区域山水林田湖草生态保护修复中的应用。结果表明,近年来鹤山区生态系统服务价值整体呈下降趋势且生态环境破坏严重。其中,2014-2017年鹤山区各土地类型二级服务ESV减少了303.95万元。研究期内,水资源供给、气体调节功能、气候调节、净化环境、水文调节、土壤保持、生物多样性和美学景观等8项生态服务价值都出现不同程度的下降;在鹤山区生态保护修复工作中需要重点关注生态系统的水文调节、净化环境、土壤保持和生物多样性等服务功能,相应的生态保护修复工程应集中在河道生态修复与湿地保护、矿山生态环境修复与土地整治、森林及生物多样性保护修复;鹤山区山水林田湖草生态保护修复工程能够提升区域生态服务价值。其中,工程实施后的生态系统服务价值总量预计能达到36407.95万元,比2017年增加7741.96万元,增长率为27%且各项生态服务价值均有提升。研究结果对鹤山区山水林田湖草生态保护修复工程的实施有一定的指导性作用。     

京津冀地区水源涵养价值流动分析及生态补偿额度

科学测算生态补偿额度是推进生态补偿落实、实现区际经济与生态保护协调发展的重要基础。以京津冀为研究区,应用InVEST模型及影子工程法定量测算2005年、2010年和2018年的区域水源涵养服务价值量,利用生态系统服务供需比识别水源涵养价值输出区,运用断裂点公式和场强模型分析价值流动的时空特征,并基于价值转移量和地理探测器探测的主导因子构建水源涵养生态补偿模型,计算了京津冀各县（区）的水源涵养服务补偿额度。结果表明：（1）2005年、2010年和2018年京津冀地区水源涵养服务价值分别为19.4×10⁸元、40.2×10⁸元和47.8×10⁸元,林地对水源涵养价值增加起着至关重要的作用。（2）各流域内水源涵养服务价值输出区主要分布在太行山脉、燕山山脉和坝上高原地区,且输出区数量呈增加态势。（3）2005年、2010年和2018年各流域水源涵养流入到消费区的价值的高值区变化较大,主要发生在滦河山区、北三河山区、大清河山区和永定河册田水库至三家店区4个流域内,低值区的分布则变化较小;但受森林覆盖率、水系以及地形的影响,水源涵养服务价值转移量总体呈增加趋势。（4）基于水源涵养生态补偿模型,得到京、津、冀三地支付金额比例为2.04：1.61：1,各县（区）需支付补偿金额在0-340.95万元;而京、津、冀三地受偿金额比例为1：0：1.87,各输出区的受偿金额则在0-545.75万元之间。     

陕西省退耕还林工程生态效益评估

基于截止2013年底陕西省退耕还林工程的资源数据,依据林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》和《退耕还林工程生态效益监测评估技术标准与管理规范》,采用分布式测算方法从涵养水源、保育土壤、林木营养物质积累、固碳释氧、保护生物多样性、净化大气环境及森林防护等7个方面对陕西省退耕还林工程的生态效益进行评估,得出陕西省退耕还林工程生态效益价值量为973.47亿元/a,以涵养水源(274.06亿元/a)、净化大气环境(203.96亿元/a)和固碳释氧(173.95亿元/a)价值为主;3种植被恢复类型中以宜林荒山荒地造林模式的生态价值最高,封山育林模式的价值最低;在3个林种类型中,生态林的生态效益价值大于经济林和灌木林;在不同区域的生态效益价值评估中,以延安市的生态效益价值量为最高。     

Spatial characteristics of land uses and ecological compensations based on payment for ecosystem services model from 2000 to 2015 in Sichuan Province,China

The ecosystem services provision is constantly under threat by anthropogenic pressures, especially which is mainly related to land use changes. A solution proposed to address these issues is the implementation of spatial characteristics of land uses and ecological compensation (based on Payment for Ecosystem Services) programs. In this study, we developed a framework for analyzing the spatial characteristics of land uses and calculating ecological compensation from 2000 to 2015 in Sichuan Province, China. We firstly examined the utility of lacunarity analysis for detecting spatial characteristic scales of pattern of land uses. Due to large-scale and regular distribution, the spatial heterogeneity of cropland, woodland and grassland were higher than that of water body, construction land and unused land. We then investigated changes in ecosystem services in response to land use change through assignment of per unit area ecosystem service value method. The total ecosystem service value is about 10,780 billion yuan·year⁻¹, and the woodland and grassland ecosystems contributed more to the total ecosystem service value. The critical areas (with higher ecosystem service value) for management purpose were identified depending on the heterogeneity of use services learned from spatially explicit measures. Considering the changed relationship between social and economic indicators and ecosystem service value based on spatial visualization and analysis, we finally constructed a quantitative estimate model for ecological compensation taking city (state) as study unit, and determined standard value so as to evaluate ecological compensation from 2000 to 2015. Spatial differences of the ecological compensation were significant among all the cities (states). The average payment standards of ecological compensation based on the population, ecological compensation based on city (state) area, and corrected ecological compensation were − 117.10 billion yuan, 4.41E-13 billion yuan, and − 58.55 billion yuan, respectively. The negative values suggested that the stakeholders of Sichuan Province should pay for ecological compensation, and the positive value meant the residents in the Sichuan Province can obtain the amount of ecological compensation. This proposed innovative framework provides a better understanding of spatial characteristic scales of land uses and enables evaluation of the ecological integrity of landscapes. It also fills up the gap in the field of quantitative evaluation of regional ecological compensation and provides a feasible way to reconcile the conflicts among benefits in the economic, social and ecological sectors.     

构建森林生态补偿机制的关键问题

构建森林生态补偿机制的关键问题主要有三个方面:利益相关者的界定、补偿金额的确定及补偿方式。目前存在的较大争议是森林生态效益货币化计量结果与实际补偿额度之间有巨大差异,一方面森林经营者认为补偿额远远不能满足投入需求,应以生态效益产出为补偿金额的计算依据;另一方面,森林生态效益的很大部分来自自然投入,不能以货币化的形势简单计量。森林生态补偿的国际案例表明:世界各国因森林资源产权制度不同,其森林生态补偿机制有所差异,私有林偏重于市场补偿机制,公有林则偏重于政府主导的补偿机制。森林生态补偿资金主要来自森林生态系统服务用户付费、政府代表受益方付费及国际组织捐赠;在补偿方式上,以政府投资为主,以用户付费和基于市场的认证授权交易为辅。借鉴国际经验,结合我国森林生态效益补偿现状,森林经营者是生态系统服务供给方是确定的,而森林生态系统服务获取方的确定则非常困难。因此,政府主导和第三方介入应是解决森林生态补偿资金来源和补偿的主要方式,受损方及其受损成本是森林生态补偿金额的计算依据。