生态系统服务功能价值测算的研究进展_问题及趋势

绿色经济GREEN ECONOMY生态系统服务功能价值测算的研究进展、问题及趋势赵桂慎1 文育芬1 于法稳2（1.中国农业大学 生态科学与工程系，北京 100094；2.中国社会科学院 农村发展研究所，北京 100732）摘要:生态系统服务功能价值测算已成为生态学、生态经济学、环境经济学领域的研究热点和前沿。本文总结了近10年来国内外生态系统服务价值的研究现状及进展，探讨了研究中存在的一些需要引起关注的问题及未来发展方向与趋势，为今后的相关研究提供思路和借鉴。关键词:生态系统；服务功能；价值测算Reviews in Evaluation of Ecosystem Service FunctionZHAO Gui-shen1, WEN Yu-fen1, YU Fa-wen2(1.Department of Ecology and Ecological Engineering, China Agricultural University, Beijing 100094, China;2.Rural Development Institute, Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 100732, China)Abstract: The value evaluation of ecosystem service function has become a focus in the research fields of ecology, ecological economics and environmental economics. This paper reviews and summarizes the history and advance in value evaluation of ecosystem service function in the past decade, and point out the current difficulties and existing problems needed more attention. At last, some suggestions and directions for further research in the future are presented.Key words: ecosystem; service function; value evaluation自然生态系统不仅创造与维持了地球生命系统，形成了人类和其他生物生存所必需的环境条件，而且也为人类提供了生活与生产所必需的食品、医药、木材及工农业生产的原材料等生态系统产品。由于生态系统服务功能具有极端复杂性和不确定性，再加上大多数生态系统服务功能具有公共物品的属性，使得生态系统服务功能的价值计量无法通过常规的市场手段实现。在资源无价、环境无价的观念影响下，生态资源遭到过度使用，生态系统服务功能受到损害。因此，生态系统服务功能如何定价一直是困扰生态学家和经济学家的世界性难题。到目前为止，关于生态系统服务功能的知识和具体定量评价方法依然非常有限，很难有效地约束人们破坏自然生态系统的各种行为和活动，不能满足社会经济发展的实际需要，生态系统服务功能的价值评估理论和方法因此成为生态学、生态经济学、环境经济学研究的热点和前沿。Lacy（1994）和Munasinghe（1994）结合案例研究了自然保护区的经济评价方法；Hyde和Kanel（1994）、Kramer（1994）、White等（1994）通过案例研究了濒危物种管理的经济1 生态系统服务功能国内外研究进展1.1 国外研究进展[1]自1990年以来，有许多国外学者在评估各种类型的生态系统服务功能方面作了大量研究，其中比较著名的例子有（Guo & Xiao, 2001; Turner & Paavola, 2003）：Brown（1989）等人评价肯尼亚野生大象的生态旅游价值；Tobias（1991）评价了Costa Rican热带雨林的生态价值；Peter等。（1993）对亚马孙热带雨林生态系统的经济价值进行了评估；Pearce和Moran（1994）总结了不同生物资源的经济评价方法；Cacha（1994）、价值；Gren等（1995）估计了多瑙河冲积平原生态系统的经济价值。其中最有影响的是Costanza等人[2]（1997）在《Nature》上发表的“The value of the world’s ecosystem services and natural capital”一文。在文章中，Costanza等人对全球生态系统服务功能进行了划分和评估，将生态系统服务功能归纳为 17种类型，并按16种生物群系以货币形式进行估算。Costanza等人的方法使生态系统服务价值估算的原理及方法从科学意义上更加明确，但该研究的某些数据存在较大偏差，如忽略了生态系统服务功基金项目：“北京市生态学重点学科项目”资助作者简介：赵桂慎（1971～ ），男，博士，副教授，研究方向为生态经济与区域可持续发展，已发表论文7篇。100 ECOLOGICAL ECONOMY能巨大的空间差异性，对耕地的估计过低，对湿地又偏高等，为此该研究引起了较多的争议[3]。许多国际组织和机构也在生态系统服务功能研究方面做了很多工作。1991年，国际科学联合会环境委员会发起一次会议，主要讨论怎样开展生物多样性的定量研究，以及促进生物多样性与生态系统服务功能关系的研究。1997年美国生态学会组织了以Gretchen Daily负责的研究小组，对生态系统服务功能进行了系统的研究，并且形成了能反映当前这一课题研究最新进展的论文集。2001年6月，由联合国秘书长安南宣布启动一项为期四年的国际合作项目——千年生态系统评估（millennium ecosystem assessment, MA）[4]，该项目的目标是满足决策者对生态系统与人类福利之间相互联系方面科学信息的需求。MA的工作主要有以下几个方面：生态系统服务功能的变化是怎样影响人类福利的；在未来的几十年中，生态系统的变化可能给人类带来什么影响；人类在局地、国家和全球尺度上采取什么样的对策才能改善生态系统的管理状况，从而提高人类的福利和消除贫困。对比，完全按照Costanza等人的方法对中国生态系统效益的价值进行了估算，并与世界生态系统服务功能总价值进行了对比，同时对我国各省区生态系统服务功能价值进行了计算、排序和对比分析；宗跃光等（2002）[12]从不同土地利用方式产生不同价值量的角度出发，对区域生态系统服务功能服务价值进行了计算，并将Costanza等人单纯的自然资本的价值测算推广到自然资本、经济资本和社会资本的综合测算；谢高地等（2003）[13]对全国草地生态系统服务价值进行了估算；赵荣钦等（2003）[14]及章家恩（2004）[15]等探讨了农田生态系统各项生态系统服务功能。总体上看，我国大多数生态系统服务功能价值评估工作还停留在模仿国外研究的阶段，尤其是采用基于生态学的类型研究范式，即采用样地测定、类型累加和尺度外推的三段研究范式[16]。这种研究范式在不同类型生态系统服务功能的确定和单位价值量的核算等方面有着不可替代的优势，但加总过程中的不确定性、尺度转换的误差以及生态服务功能和价值构成的地域性差异，构成该范式应用和推广的潜在制约因素。所以，完全照搬国外的方法和参数往往实际应用价值不大。因此，要提高计算的精度，使计算结果更加符合实际情况就必须对某些参数进行校正。郭中伟等（1998）[17]根据不同类型植被、土壤和坡度的组合将兴山县划分为90种类型共6 184块地块，对不同植被、土壤和坡度类型下，生态系统服务功能的价值进行了测算，该方法在一定程度上校正了生态系统服务功能的地域差异性，提高了计算精度。谢高地等（2001）[13]也考虑到了生态系统地域分布条件对生态系统价值大小的影响，基于Costanza等提出的方法，在对青藏高原天然草地生态系统服务价值根据其生物量订正的基础上，逐项估算了各种草地类型的各项生态服务价值。李双成等[16]（2002）提出，目前不同类型生态系统生态资产评估工作应考虑以下四个方面对资本价值产生的影响（环境与生态系统资源的地域空间差异性、生态服务功能资本价值的空间流转和异地实现、生态系统资源和生态服务功能稀缺性与需求性的区域差异、社会经济发展水平的区域差异性），提出有必要建立一种基于空间格局的环境与生态系统生态资产评估的区域范式，首先对评估区域进行生态地域划分，并以此作为控制性框架指导各步具体工作；然后分别用生态功能分区、域外价值评估、生态资产稀有性评估、生态资产需求性评估分别校正以上四个方面存在的问题，最终划定评估区域环境与生态系统生态资产空间格局。区域范式评估生态资产的方法在一定程度上校正了类型评价范式中只依据生态系统生物属性的做法，将生物属性作为基础，同时重视生态服务功能和其价值量实现过程中的社会经济因素，使得环境与生态系统资本价值的效用性和稀缺性得到充分体现。1.2 国内研究进展我国生态系统服务功能的研究工作源于20世纪80年代起步的森林资源价值核算工作。毕绪岱（1992）和候元兆（1995）第一次较全面地对我国森林资源价值进行了评估[5]；欧阳志云等（1999）[6]从理论上对生态系统服务功能及其生态经济价值评估方法进行了分析；欧阳志云等（1999）[7]对中国陆地生态系统服务功能价值进行测算和评价；黄兴文和陈百明（1999）[8]对中国生态资产区划的理论与应用问题进行了探讨；薛达元等（1999）[9,10]采用费用支出法、旅行费用法（TCM）及条件价值法（CVM）对长白山自然保护区生物多样性旅游价值进行了评估；陈仲新等（2000）[11]为了进行2 生态系统服务功能研究中存在的主要问题[9,18]2.1 生态系统服务功能具有复杂性生态系统服务功能复杂性决定了生态系统服务功能存在着很大的不确定性，对于很多类型的生态系统人们并没有完全弄清楚它们到底存在哪些方面的功能和服务，这必然给生态系统服务功能的定量评估带来很大的困难。生态系统服务功能在时空上也存在动态异质性，一些服务功能很难人为区分和定量描述，给生态系统服务价值的准确计算带来无法克服的困难。2.2 价值认识和分类中存在不足对生态系统服务的经济价值构成的分析和科学分类是进行生态系统服务经济价值评估的基础。目前学术界101绿色经济GREEN ECONOMY对于生态系统服务是否有价值、价值形态如何存在说法不一，有许多理论出现，如自然资源无价论、天然资源无价值论，已开发资源有价值论、劳动价值论、自然资源内在价值论、使用价值决定论等。现行的环境价值评估技术所采用的是Pearce、McNeely、Turner等提出的价值分类框架，即将生态系统总经济价值分为利用价值（直接利用价值和间接利用价值）、遗产价值、存在价值和选择价值。但该价值分类框架也存在一些问题，如没有包括生态系统的一些基础功能的价值，遗产价值、存在价值和选择价值的划分中存在重叠，分类计算再加总的办法割裂了各种生态系统服务之间的有机联系和复杂的相互依赖性。2.3 市场失灵及价格空缺生态系统的某些服务功能（如调节大气、固碳释氧等）具有外部性和公共物品的属性，决定了对于生态系统服务功能，存在着市场失灵，没能准确反映生态系统服务价值的市场价格。在生态系统服务与自然资本的市场发育程度不良的情况下，现有的各种生态系统服务与自然资本的价值评估方法都存在着一定的局限性[18]。2.4 生态系统服务空间异质性区域生态系统资源的形成明显受制于当地的自然因素，因此生态系统服务具有明显的地域差异性。不同地区，由于立地条件不同，同一类型的生态系统服务功能可能差异很大。如同一树种，在不同坡度、土壤条件下涵养水源功能就不一样。即使在完全相同的立地背景下，不同类型植被的生态系统服务功能差异也很大。如在相同立地条件下，不同类型植被涵养水源的功能就存在以下差异：天然林和次生林≥次生灌丛≥人工果树≥次生草被[16]。2.5 社会经济发展水平的区域差异性生态系统资本的价值评估技术往往是基于人们的支付意愿（如旅行费用法和条件价值法）、生态资源的效用性和稀缺程度。因此，生态系统服务功能的价值的大小与当地的社会经济发展水平有密切关系。如发达地区和欠发达地区对湿地生态系统服务价值的认定和市场实现就存在相当的差距。区位对生态系统服务功能也产生影响，如同质等量的森林生态系统，距离市中心距离越远，稀缺程度和效用越低，其价值越低。2.6 重复计算的问题[6,7,10]一般商品的使用功能具有竞争性和排他性，而许多生态系统服务功能不具有竞争性，具有互补性，如湿地在提供游憩功能的同时还能提供净化污水和营养物质储存的功能。因此，在具体生态系统服务累加过程中要注意区分哪些是竞争性服务，哪些是互补性服务。如在具体计算生态系统调节碳氧平衡时，如何处理固碳和释氧这两项互补性的生态系统服务争议较大。欧阳志云等（1999）、余新晓等（2002）认为固碳与释氧都具有自身的价值，将二者价值相加作为维持碳氧平衡的价值；陈光清等（2001）却认为固碳与释氧是同时进行的，取两价值中较大值作为其价值；薛达元等（1997）则认为固碳与释氧为同一生态过程，为不重复计算，则略去释放O2价值的评估，直接将固定CO2的价值作为维持碳氧平衡的价值。2.7 边际性问题包括以下两个方面的问题：一是许多学者如Pearce等认为，以Costanza为代表的静态区域生态系统价值计量模型没有建立在边际分析的基础上，其计算结果没有实际意义。他们认为实际生活中人们在面临决策时更关心的是所在生态系统服务价值边际变化大小，而并不关心现行区域的总生态价值到底有多大，该方法也无法纳入常规的费用—效益分析体系中去。二是在进行生态系统价值边际分析时，需要区分哪些价值变化是边际变化，哪些不是。自然资源及生态系统服务的价值构成是复杂的、多维的，有些生态系统服务价值的变化不是边际变化，如有关空间、时间和文化的变化就不具有边际性。2.8 尺度问题[19]不同的研究尺度会影响到土地利用类型的划分，进而影响到生态系统服务价值的大小。如Konarska等（2001）分别以30m分辨率的Landsat TM 影像和1公里分辨率的 NOAA-AVHRR影像为数据源划分土地利用类型，采用Costanza的方法测算了美国全国的生态系统服务价值。其结果表明尺度对生态系统服务的估算有较大影响。依据1公里分辨率的IGBP数据测算出的总生态系统服务价值是258billion/yr，而以较好分辨率（30 m）的NLCD数据测算出的生态系统服务总价值为773 billion/yr，增长了198%。并且尺度可以影响到每个州的生态系统服务相对全美国总生态系统服务的贡献大小，如缅因州在较粗的尺度下其生态系统服务占全美国总生态系统服务的10%，而在较好的尺度下占到20%。3 生态系统服务功能未来研究趋势[9]3.1 加强生态学基础研究与观测目前生态系统服务功能的分类缺乏统一标准，某些生态系统服务功能（如农田生态系统、荒漠生态系统、冰川生态系统等）的各项服务价值至今还没有研究资料，以及一些生态系统的部分功能和服务价值也没有相关研究成果。这些方面的突破需要加强生态学基础研究，深入定量了解生态系统的结构、功能与过程及生态系统服务功能的形成机制，发展针对森林、湿地、草地、荒漠、海洋与农田等不同生态系统服务功能评价方法。3.2 进行生态系统服务功能区域差异性校正不同区域的生态系统服务价值受102 ECOLOGICAL ECONOMY自然地域分异和社会经济差异影响，存在较大差异。校正区域差异性，确定针对不同地域、不同社会经济发展特征的服务功能及经济价值的评价方法应是今后发展的一个重点。包括更准确地获取特定区域的自然、社会、经济各方面的数据信息，以及采取实验观测与系统模拟相结合、自然科学和社会科学有机结合的手段，利用特定区域的生物物理属性数据（地形、土壤、植被）和社会经济属性数据（交通、经济水平）来校正区域差异性。3.3 更好地与经济学接轨，揭示生态和经济过程的联系及其动态变化生态系统服务价值计量只有更好地与经济学接轨，才能对经济活动产生影响，发挥更大的作用。今后应着重开展以下两方面工作：（1）改造现行的静态顺时描述模型，构建把生态与经济联系在一起的地区动态模型和全球动态模型,以便更好地理解其中生态系统中物理生物过程的复杂动态以及这些过程对人类福利的影响；（2）重点将由生态系统服务价值存量的计量转向研究生态系统服务价值数量和质量的边际变化及其对人类福利损失的影响。3.4 生态系统服务价值评估技术标准化问题具体来说，生态系统服务价值评估技术标准化应包括以下几方面：一是要统一生态系统服务的分类；二是统一生态系统单位价格的量化方法和数据标准化（包括规范如何处理重复计算的问题、尺度性问题、规范评估方法的选取、统一选取参数校正空间异质性和区域经济差异性等）；三是完善生态系统服务价值评估的经济技术方法体系。尤其是遥感、GIS技术的应用与发展以及相关模型的校验与改进等，只有在生态系统服务价值评估技术标准化方面实现突破，才可能得到公认的标准评估结果。3.5 建立生态—环境—经济综合核算体系（绿色GNP）[20～22]建立生态—环境—经济综合核算体系是生态系统服务价值评估的评估研究的根本目标。从目前来看，国民生产总值（GNP）等衡量经济指标没有反映自然资源、环境资源的流量与价值的变化，不能明确地反映工农业活动对生态系统服务造成的破坏，也就无法衡量可持续发展（谢高地等，2003）。因此，从可持续发展的角度出发应尽快对现行GNP进行改造，建立绿色GNP核算体系。而生态系统服务价值评估工作的开展，将有助于促进国内绿色GNP核算体系的建立，为实现我国经济社会的可持续发展做出应有贡献。参考文献:[1] Guo Z W, Xiao X M, Gan Y L, et al. 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