发布时间:2023-09-21 10:01:04
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【Abstract】objective: to study the application of ultrasonic diagnosis method for three heart in the diagnosis of fetal heart disease system of practical value. Methods: to the within 3 years from 2007 to 2010 of the 210 cases were at high risk for heart fetal heart use three screening diagnosis method. Conclusion: the heart for three fetus heart disease diagnosis method of ultrasonic diagnosis system is correct and reliable method, and has a good clinical significance for popularization.
【Key words】heart three period of diagnostics, ultrasonic system, fetal heart disease
小儿先天性心脏病是现今较常见的新生儿出生缺陷病之一,对新生儿出生后造成严重的生存影响。发病率,死亡率高是该病的主要特点。早在1964年,美国哈佛医学院病理研究学教授Van pratgh等就提出了先天性心脏病系统诊断法(心脏三节段诊断法)。此方法早年主要针对进行先心病的病理解剖学诊断,现今且广泛用于诊断儿童先心病。随着现今彩色超声多普勒技术及胎儿超声心动图技术的发展和提高,使用心脏三节段诊断法对胎儿心脏病进行系统诊断在优生优育以及产后及时救治上都具有重要的临床意义。本院结合实际,深入探讨了心脏三节段诊断法用于超声系统诊断胎儿心脏病的应用价值,将2007年至2010年间收治的210例高危胎儿心脏使用心脏三节段诊断法进行筛查,其结果报告如下。
1一般资料及方法
1.1一般资料:2007年至2010年3年间,本院共收治的210例高危胎儿。所有胎儿均要求做专项胎儿超声心动图。孕妇年龄22至38岁,平均年龄(26±3.45)岁。胎儿孕周为16至40周,平均(29±5.02)周。病患检查的病征主要表现为孕早期有感冒或服用导致胎儿畸形药物史,高龄孕妇,有先心病患儿生育史,胎儿有心率失常现象,常规超声检查怀疑有先心病,胎儿其它器官有畸形现象。
1.2方法及检查仪器:采用日本日立HV7000型彩色超声诊断仪,EUP-S50A探头,探头频率2至5MHZ,选取胎儿检查程序。首先为确定胎方位进行常规产科检查,然后对210例高危胎儿心脏使用三节段诊断法进行筛查,内容如下:(1)心房定位,根据胎儿头和脊椎的位置关系判定胎方位,之后使用右手法则判定胎儿左右。取胎儿腹部正横切面观察脊椎与腹部主动脉和下腔静脉位置关系。通过循静脉导管观察下腔静脉从而判定右心房的位置。取胎儿胸腔正横切面获四腔心切面, 通过心尖与心底连线指向及与胃泡的关系,卵圆瓣所在心房的位置从而判定左心房的位置。(2)心室定位,以心室四腔心切面依据肌小梁,通过调节束来和房室瓣附着位置从而判定心室位置。(3)确定心室与动脉关系,通过以胎儿四腔心切面加头侧偏转法获取两大切面,即主肺动脉长轴切面,左右流出道切面。加以大动脉短轴切面,并叠加彩色多普勒来判定心室与大动脉关系。
2结果
接受三节段诊断法筛查的210例高危胎儿中,患有胎儿先心病51例,与产前诊断相比较,46例完全相符,2例部分相符。部分相符胎儿1例为漏诊右旋心,1例为多发室间隔缺损漏诊肌部,2处室缺。51例先心病胎儿16例经新生儿期超声心动图证实,32例经引产尸解证实。3例失访。
3讨论
本院使用三节段诊断法在胎儿心脏病的超声系统诊断中取得了较好的成果。此方法对胎儿心脏病能给出全面、详细的诊断,对于胎儿优生优育和产后及时救治起到巨大的作用[1]。其方法特点如下:
(一)心脏位置判定。胎儿时期,胎儿有着不确定性, 胎心位置更加难以确定, 左位心必须要区分左旋心和正位左位心,右位心必须要区分右旋心和镜面右位心。因为胎儿期的腹主动脉和下腔静脉内径较小, 所以看血管的形态和波动难以判定,。然而使用脉冲多普勒频谱来判定更能够简便明了。
(二)心房位置判定。因为胎儿时期胃泡是无回声区,即很容易显示辨认。与胃泡在一侧的心房通常是左心房, 使用排除法, 对侧心房则是右心房。虽然可以通过循静脉导管寻找下腔静脉, 一般与下腔静脉连接的心房是右心房来判定心房位置。但是上腔静脉可能有双上腔静脉, 腔静脉有畸形引流, 肺静脉也可能出现畸形引流, 这些均导致判定心房位置不准确。而使用下腔静脉或肝静脉与右心房连接和胃泡与左心房在一侧两种方法来判定心房的位置更加简便,且最可靠。
(三)心室位置判定。心室判定最为可靠的方法是清楚二尖瓣和三尖瓣的位置, 左心室总是和二尖瓣伴随, 而右心室总是和三尖瓣伴随, 儿童期可以通过两心室短轴直接观察房室瓣开放关闭形态以及二尖瓣和三尖瓣与室间隔的附着位置来确定二、三尖瓣的位置。但是在胎儿期, 二、三尖瓣隔瓣与室间隔附着位置相近,不能清晰判别。所以心室判定要考虑多种综合因素。
(四)大动脉连接及位置判定。主动脉和肺动脉简单的区别方法为主动脉弓有头臂动脉发出主干延续, 而肺动脉远端分叉为右肺动脉和左肺动脉其无主干。但在胎儿时期, 主动脉弓长轴和肺动脉弓长轴不能完全清晰显示,。所以要结合频谱和彩色多谱勒综合判定,遵循主动脉永远和右心室在一侧的原则来判定大动脉的位置。[2.3.4.5]
综上所述:据以上研究显示, 心脏三阶段诊断法在超声系统诊断胎儿心脏病中起到重要作用, 此方法能够全面、详细的对胎儿心脏病进行诊断,。对孕妇是否继续妊娠做出明确的选择指导,且具有较好的临床推广意义。
参考文献
[1]董凤群,贺新建,刘素然,赵晶,樊艳辉,侯振洲. 心脏三节段诊断法在超声系统诊断胎儿心脏病中的应用[J]. 中国超声医学杂志, 2008,(07)
[2]裴秋艳,赵耘,姜玉新,齐振红,黄歆,刘国莉,魏艳秋. 胎儿心脏连续扫查方法在产前诊断圆锥干畸形中的意义[J]. 中华超声影像学杂志, 2006,15:608
2 生态系统服务的定义与分类
2.1 生态系统服务的定义
生态系统服务是20世纪90年代以来生态学界广泛使用的一个重要概念。目前,学术界广泛引用的生态系统服务的定义主要有3个:
(1)生态系统服务是自然生态系统及其组成物种得以维持和满足人类生存的条件与过程。它们能够维持生物多样性和各种生态系统产品(比如海产品、草料、木材、生物燃料、天然纤维,以及许多医药和工业产品及其生产原料)的生产[3]。
(2)生态系统产品(比如食物)与服务(比如同化废弃物)是指人类直接或者间接地从生态系统功能当中获得的各种收益[4]。
(3)生态系统服务是指人类从生态系统获得的各种收益[5]。它们包括生态系统在提供食物和水等方面的供给服务,在调控洪水和疾病等方面的调节服务,在提供精神、消遣和文化收益等方面的文化服务,以及在养分循环等方面维持地球生命条件的支持服务。在这3个定义的基础上,许多学者结合各自的研究又提出了一些不同的定义。
从生态系统管理的角度,Wallace基本认同千年生态系统评估(简称MA)提出的定义,但在具体理解上却存在一定的分歧。作为人类从生态系统获得的收益,Wallace认为生态系统服务是生态系统管理设定的目标和预期取得的成果,应当根据生态系统的结构与组分定义生态系统服务[6]。Wallace定义的生态系统服务主要包括食物、水、木材,以及文化价值等人类直接消费的生态资源。他强调生态系统过程不是生态系统服务,而是生态系统服务的生产方式,生态系统管理正是通过对生态系统过程的干预来获得预期的生态系统服务。对比可知,MA定义的调节水资源和调节气候等调节服务以及光合作用和土壤形成等支持服务,大多不属于Wallace定义的生态系统服务的范畴。
从构建环境核算与绩效体系并且最终建立绿色GDP的角度,Boyd等认为生态系统服务是核算人类从自然界获得的收益的合适单位,但是“生态系统服务”的外延过于宽泛,因而提出了“终端生态系统服务(final ecosystem services)”,并把它定义为“人类为创造福祉而直接使用或者消费的自然组分”,“终端”的含义是指生态系统的最终贡献[7,8,9]。他们强调终端生态系统服务是指人类直接使用或者消费的自然界的最终产品,主要包括2层含义:
(1)生态系统服务是生态系统的最终产品,不包括大量的中间组分与过程,这一点与Wallace的观点相似。
(2)生态系统服务是生态产品,不包含劳动力和其他非生态要素,因此它又不同于人们通常消费的经济产品。另外,和Costanza、MA以及Wallace的观点不同,Boyd等认为生态系统服务不是收益,它们只是收益的生产要素。
从制定决策的角度,Fisher等认同Boyd等提出的生态系统服务应当是生态事物的观点,但不同的是他们认为不管是生态系统的组成要素还是生态系统过程,不管是直接的还是间接的,只要是创造人类福祉所使用的,生态系统的各个方面都可称为生态系统服务,即生态系统服务是人类为创造福祉而直接或者间接使用的生态系统的各个方面[10,11]。
综上可知,生态系统服务是以生态系统对人们的收益而定的,学术界对它的认知并不完全一致。根据不同的角度,有的学者认为它是收益,有的学者认为它不是收益;有的学者认为它包括生态系统过程,有的学者认为它不包括生态系统过程。需要说明的是,如果把生态系统服务定义的比较“严格”,就可能忽视或者漏掉对于人类的长远福祉更加重要的关键的生态系统过程,而如果定义的比较“宽泛”,就可能增加操作的难度。因此,在使用生态系统服务这一概念的时候,应当根据具体目的给出明确的定义及内涵。
2.2 生态系统服务的分类
和定义生态系统服务的情况相似,生态系统服务的分类也存在多种不同的形式。目前,比较有代表性的分类包括:
(1)De Groot等从生态系统功能的角度提出的生态系统服务分类。他们把生态系统功能定义为“生态系统的自然组分与过程提供可以直接或者间接地满足人类需求的产品与服务的能力”,并把生态系统功能分为4大类和23项具体的功能,进而划分了和每项功能相对应的生态系统服务[12]。
(2)MA的分类。MA是把生态系统服务划分为4个一级类别,30个二级类别和37个三级类别,它是主要根据生态系统功能但同时也考虑了人文收益等因素,具有综合分类的特点[1]。
(3)谢高地等根据我国民众和决策者对生态服务的理解状况提出的生态系统服务分类。他们是将生态服务划分为供给服务、调节服务、支持服务和社会服务4个一级类别,初级产品提供、淡水供给等14个二级类别,以及食物生产、原材料生产等32个三级类别[13]。
(4)Wallace的分类。他是根据和特定的人文价值相对应的各种需求进行划分的,也就是基于人文价值的生态系统服务分类。它属于人类中心主义的范畴,因此没有考虑生态系统及其服务的内在价值。需要说明的是,这一分类中与社会文化价值有关的生态系统服务实际上是从MA的分类中借用过来的,它们的组织与安排尚需进一步探讨[6]。
(5)张彪等提出的基于人类需求的生态系统服务分类:他们是首先把人类需求分为物质需求、安全需求和精神需求3个层次,然后划分了和这3个层次的需求相对应的3类和12项服务[14]。此外,Boyd等根据人类从生态系统获得的收益(通常包括消遣、美学享受、商业型和自给型的收获品、危害规避、人类健康,以及对生物多样性的享用等)提出了一个示例性的分类,他们是分别划分了与各种收益相对应的终端生态系统服务[8,9]。受篇幅限制,本文仅给出MA的分类作为示例(见表1)。
关于生态系统服务的分类,作者认同Fisher等的观点,即生态系统服务分类应依据生态系统与生态系统服务的特征以及研究目的而定,因此不会存在适用于多种情境的普适性生态系统服务分类[11,15]。每一种分类都包含特定的动机并有特定的适用情境,比如De Groot等的分类紧密结合生态系统功能,适用于生态系统服务方面的机理研究;MA的分类和谢高地等的分类具有综合性,易于理解和接受,因此更加适用于生态系统服务方面的教育和传播知识。
3 生态系统服务的重要特征
目前,人们已经认识到关乎人类福祉是生态系统服务的核心特征。但除此之外,生态系统服务还具有一些生态与经济方面的重要特征。
(1)复杂性。生态系统是具有反馈、时滞与嵌套特征的复杂系统。对于生态系统与生态系统服务的动态变化,人类的认知尚处于初级阶段[16]。首先,对于有些生态系统服务,目前还不能直接测定,而是使用一些指标[11]。比如,对于森林提供的碳蓄积服务,还不能直接测定蓄积的碳的数量,而是一般使用森林面积来代替。由于森林类型、林龄以及结构的差异对碳蓄积过程具有显著影响,从而使得仅由森林面积得出的碳蓄积服务不够精确。第二,受随机因素、内在和外在因素的影响,生态系统服务的存量或者流量具有变异性[5]。生态系统与生态系统服务的变异性,在一定范围内是可以预测的,但是一旦超过某一临界阈就会变得难以预测。比如20世纪90年代早期,加拿大纽芬兰渔场的鳕鱼资源由于过度捕捞突然枯竭,从而导致开发经营了数百年的渔场被迫关闭[1]。临界阈现象是生态学界研究的重要问题,但由于其复杂性这方面的进展似乎并不顺利。抵抗力和恢复力是目前研究生态系统服务的变异性的2个常用指标,前者是指生态系统服务的生产与供给在发生不可逆转的变化之前,对干扰的最大承受能力;后者是指在干扰去除之后,生态系统服务的生产与供给恢复到干扰之前的水平所需要的时间。第三,生态系统服务一般具有不确定性[17,18],比如河流上游生态系统对下游的洪水调节,这类服务与洪水的发生与否、级别大小以及受益人群的社会经济状况具有很大关系。再如,海滨湿地的防护服务与风暴的发生概率以及海滨地区的人口与经济社会状况有关。
(2)尺度特征。生态系统服务的尺度是指生态系统服务在空间与时间上所涉及的范围。一方面,生态系统服务来源于不同的空间与时间尺度上的生态过程或者生态系统。Costanza指出,根据生态系统服务的空间特征可以把文献。因此,尺度分析对于揭示生态系统管理中不同利益方的利益所在,进而制订各利益方都能接受的管理方案至关重要。
(3)公私物品特征。在经济学中,竞争性和排他性是描述公私物品特征的2个重要指标。所谓竞争性是指一方对生态系统服务的使用或者消费会降低或者减少另一方的使用或者消费;而排他性则是指一方可以排斥另一方对生态系统服务的使用或者消费,比如一家在自己田地里种植的作物,另一家未经允许就不能收割。Fisher等指出,根据竞争性和排他性可以把生态系统服务划分为4大类[11]:第一类是私有物品,比如粮食和木材等,它们的使用或消费具有竞争性和排他性;第二类是公共物品,比如净化空气和调节气候等,它们的使用或者消费不具有竞争性和排他性;第三类是公共资源,比如公海的鱼类等,它们的使用或者消费虽然具有竞争性但却不具有排他性;第四类是俱乐部产品,比如申请了专利的生物信息产品,它们的使用或者消费虽然不具有竞争性但却具有排他性。
事实上,一般物品都是不同程度的公私混合物品,生态系统服务也不例外,而且公私性质会随生态系统与社会系统以及它们之间的相互作用的变化而变化。比如一般情况下公海的鱼类资源是不具有排他性的,但是,可以想象在有些情况下国际社会也可能会通过制度与技术壁垒排除某些利益方对公海鱼类的捕捞。另外,有些生态系统服务在低水平的使用阶段可能不具有竞争性,但是当使用水平达到一定的程度之后也可能会出现竞争,比如在低水平的捕捞阶段或者可持续的捕捞阶段,沿海的鱼类资源是不具有竞争性的,但是,当过度捕捞导致鱼类资源大量减少时就会出现竞争[11]。再如,农业生产上的灌溉用水,在水资源充裕的情况下是不具有竞争性的,但是在水资源短缺的情况下也会出现竞争。在生态系统管理中,通过市场机制和权属制度已经对属于私有物品的生态系统服务取得了较好的管理效果。但是,对于属于公共物品、公共资源和俱乐部产品的生态系统服务来说,目前却尚未得到有效的管理,从而导致了对许多生态系统服务的过度消费以及不合理的开发或者破坏。
(4)收益依赖性。从构建绿色GDP的角度,以及从制定决策的角度,Boyd等对“服务”和“收益”这2个术语的含义作了严格区分[7,8,9]。他们认为生态系统服务仅是收益的生产要素,服务不等于收益;除了生态系统服务之外,人类获得的收益往往还包含劳动力、技术和资金等其他资本的投入。比如,人们通常认为“消遣”是一类生态系统服务,但实际上“消遣”是一种收益而不是服务 ,因为在消遣当中除了生态系统提供的美景与生物多样性等生态系统服务之外,还需要一定的技术与资金等方面的投入,而且消遣的效果与技术和资金等方面的投入关系很大。虽然从这个角度来说,不能把“服务”等同于“收益”,但是生态系统服务的界定却对收益具有直接的依赖性,也就是说生态系统的组分、结构与过程究竟是不是生态系统服务,这要以人类得到的具体收益而定。比如某一偏远的湿地生态系统提供的洁净水,如果没有人使用就不是生态系统服务,但如果有人抽取这些洁净水用于灌溉或者饮用,那么就是生态系统服务,而且抽取的灌溉水或者饮用水就是受益者从中获得的收益。另外,Fisher等还把生态系统服务划分为直接服务和间接服务2类。比如对于一个湿地生态系统来说,人们可以从中得到洁净的饮用水,在这一收益当中,生态系统的养分循环属于间接的生态系统服务,而生态系统提供的水源则属于直接的生态系统服务。
自然界中,同一生态系统往往可以为不同的利益方提供多种不同的生态系统服务。比如上面提到的荷兰的De Wieden湿地,既可以为当地居民提供芦苇,同时还可以为自然保育者提供珍稀的鸟类。因此,在生态系统服务的价值核算中,认真地分析生态系统服务的收益依赖性至关重要。
4 生态系统服务的供给、需求与消费
生态系统服务的供给、需求与消费是联系生态系统与人类福祉的3个不可或缺的重要环节。生态系统服务是由生态系统生产的,它的供给主要取决于生态系统的空间范围、结构与机能,而且往往受到人类活动的不同程度的影响,尤其是人工生态系统更是如此[13,20]。生态系统服务是人类福祉的源泉,生态系统服务的需求就是人类为了创造福祉而对生态系统服务的要求。生态系统服务的消费是指人类生产与生活对生态系统服务的消耗、利用和占用,它容易受到多种因素的复杂影响,比如生态系统服务的供给、价格、收入、偏好、替代品以及人类的需求等,而且由于种种原因通常具有过度利用与滥用、利用不足,以及无偿利用等特点[13,21]。
谢高地等根据计量经济学理论和生态服务研究积累的理论成果,提出以生态服务生产函数、生态服务成本函数作为生态服务生产的主要理论基础和分析方法,以生态服务消费函数和生态服务效用函数作为生态服务消费的主要理论基础和分析方法[13]。这一构想为今后研究生态系统服务的供给与消费指明了方向,但是它的实现也面临着许多挑战。关于生态系统服务的生产函数,生态学界已经开展了大量的工作并已取得了一定的成果。它们通常是以生物因素、自然因素、地质因素以及土地利用等人文因素作为输入变量来模拟生态过程,比如土壤侵蚀模型和生产力模型等。但是,生态生产函数的模拟结果只是生态过程或者生态产品,而不一定是生态系统服务,生态系统服务是人们需求与消费的生态过程或者生态产品,这一点通常被人们所忽视。因此,在生态生产函数的基础上,还应当分析生态系统服务的需求与消费状况,比如生态系统服务的需求与消费人群,他们的地理分布与社会经济状况等。
生态系统服务的供给、需求与消费事关生态保育和社会公平等重大问题。在生态保育方面,当地居民通常偏向于消费或销售从自然生态系统获得的各种产品,从而获得直接的短期收益;而国家或者国际上的利益方则偏向于保护自然生态系统提供的间接的环境服务[19]。在社会公平方面,通常情况下是采取生态系统与生物多样性保育的部分国家和地区,在以高昂的局地成本提供重要的环境服务,而有些国家和地区在这方面付出的局地成本相对较低,但是,他们却也同样享受主要由其他国家和地区实施的保育政策所产生的环境收益[22],这是有违公平原则的。案例研究表明,由于生态系统服务的测算与评价成本较高,仅依靠市场途径难以实现生态系统服务的有效配置,为了保护公众的利益,许多情况下还必须依靠精心设计的政府干预措施[7]。因此,为了实现生态保育和社会公平的双重目标,应当结合前面介绍的生态系统服务的重要特征,对生态系统服务的供给、需求与消费开展综合研究,了解生态系统服务在社会不同群体中的分布及变化,从而为生态系统管理提供系统全面的科学依据。
美国斯坦福大学的“自然资产”研究项目开发的“InVEST”模型在综合研究生态系统服务的供给、需求与消费方面已经做出了开创性的工作[20]。目前,“InVEST”模型已经具有了模拟木材生产、非木材森林产品的生产、水电与灌溉水源等生态系统服务的供给、需求与消费的能力,同时研究人员仍在开发模拟其他生态系统服务的模块。但是,它的应用在许多地区面临着数据缺失与质量问题,因为不同生态系统服务的空间尺度差别较大,比如昆虫的授粉服务大约为方圆1.5km的范围,对空间数据的精度要求较高,而森林的碳蓄积服务则为全球性的,对空间数据的精度要求较低[20]。因此,要想对生态系统服务的供给、需求与消费开展综合研究,除了基础理论与分析方法之外,基础数据资料库的创建也是一项急迫的任务[22]。
5 生态系统服务的价值与评估
价值是指某事或某物对使用者设定的目的、目标或者条件的贡献[5]。不同的学科、哲学观点和思想学派对生态系统服务的价值的认识各不相同[24]。目前,人们提出的生态系统服务的价值一般包括效用价值和非效用价值2类[5,24]。
5.1 生态系统服务的效用价值与评估
效用价值是根据价值的效用理论提出的,它是建立在人的需求与偏好的基础之上的。根据效用理论,生态系统服务之所以具有价值是因为人们可以从生态系统服务的实际利用与潜在利用中直接或者间接地获得一定的效用,从而满足不同方面的需求与偏好。生态系统服务的效用价值包括使用价值和非使用价值2类,使用价值又分为直接使用价值、间接使用价值和选择价值。直接使用价值是人们为了满足消耗性目的(比如对食物、薪柴的利用)或者非消耗性目的(比如对美景的欣赏)而直接使用的生态系统服务所具有的价值;间接使用价值是指为满足人类直接需求的生态系统服务的生产提供条件的那些生态系统服务所具有的价值,比如土壤形成和光合作用等;选择价值是指为了本人、他人或者后代在未来能够选择利用某些服务而对其采取保护的价值,有时也叫做遗产价值。非使用价值通常也叫做存在价值,它不涉及对生态系统服务的直接的或者间 接的使用,而是指单纯从某些生态系统服务的存在中获得的满足。比如有人从来没有亲眼见到过北极熊,而且今后也从未打算要去参观北极熊,但是他(或者她)仍然能够从得知北极熊的确实存在中获得满足,这就是他(或者她)赋予北极熊的存在价值[24]。
关于效用价值的评估,一般是根据经济学中的支付意愿对生态系统服务的效用进行评估。目前,学术界已经提出了揭示对生态系统服务的支付意愿的许多经济价值评估方法,但每一种方法都有其优点和缺点[24-30],应当根据具体情况选择使用。需要强调的是,各人从生态系统服务获得的效用取决于他(或者她)的需求与偏好,效用价值与个人需求关系极大。目前,在计算社会获得的效用时一般是按照等权重原则将社会中每个人获得的效用进行合计,对于评价民众并不熟悉的生态系统服务来说,这一做法已经引起了部分学者的质疑。但是,除了等权重之外究竟应当如何确定社会中不同成员的效用权重着实也是一个非常困难的问题[24]。
目前,生态系统服务的效用价值评估仍然存在一些薄弱环节。比如已经开展的评估大多是对特定生态系统服务的总价值的评估,而对边际价值的评估较少[24,25]。事实上,对于有些生态系统服务的管理来说,边际价值的意义或许比总价值更加重要,比如作为濒危物种的栖息地,自然保护区的边际价值的变化对于确定保护区的范围大小至关重要。此外,以往对特定生态系统提供的一系列相互依赖的生态系统服务的全面评估,以及针对特定生态系统在不同的管理体制下所提供的生态系统服务的价值变化所开展的评估相对较少,但恰恰正是这些类型的评估才能为局地、国家以及全球层次上的决策者提供权衡利弊的相关信息[22]。因此,今后应当加强以上这些方面的生态系统服务的效用价值评估。
5.2 生态系统服务的非效用价值与评估
生态系统服务的非效用价值主要包括生态价值、社会文化价值和内在价值[5]。生态价值来源于生态系统内部不同组分之间的因果关系,它是某一物种或组分在维持其他物种或整个生态系统的生存方面所具有的价值。也就是说,生态系统的组分、结构与过程作为生态系统服务不仅可以满足人类的需求与偏好,而且在维持自然界的生命支持过程中也具有不同的作用。比如植被在控制侵蚀方面的作用,微生物对废弃物的分解在养分循环方面的作用。在生态破坏日益严重的形势下,保护区的选取以及生态系统服务可持续利用的最低安全标准的确定,都需要生态价值方面的有关信息[5,17,19]。生态系统服务的生态价值主要是通过生态学上的有关指标进行评估,比如物种多样性、生态系统的完整度,以及表征生态系统健康状况的指标等。
生态系统服务的社会文化价值是指许多人根据不同的世界观或者伦理、宗教、文化和哲学方面的自然观与社会观,把他们生活和依存的生态系统作为其社会文化认同的重要组成部分,从而认为这些生态系统及其服务具有不同的社会文化价值[5,25]。比如,作为华夏文明的摇篮,中原地区的黄河流域承载着厚重的炎黄文化。社会文化价值的评估一般是通过审议式的或者“群组”式的意愿调查价值评估程序,把相关利益方的民众或者代表召集在一起,根据经济价值评估的原则对生态系统服务的社会文化价值进行审议和评估[5]。但是,由于涉及对社会文化的认同,因此一般的效用方法并不能估算出真实的社会文化价值。
生态系统服务的内在价值是生物中心论者提出的独立于人类需求之外的价值,是生态系统服务本身内在固有的、不因外在于它的其他相关事物而存在或改变的价值,它是建立在许多文化世界观和宗教世界观的基础之上的[5]。比如在美国一些印第安人的文化世界观中,他们认为动物和植物以及自然界的其他事物都具有亲缘关系,来源于共同的母亲(大地)和父亲(天空),因此它们和人类一样具有内在价值。对于生态系统服务的内在价值来说,虽然不能采用经济价值评估方法,但是可以根据社区、国家或者国际层次上的有关法规以及宗教的教规对违反者的有关处罚或者制裁进行评估。比如根据野生动物保护法对非法猎杀野生动物的处罚与制裁的严厉程度,可以作为不同级别的野生动物的存在价值的评价依据。
综上可知,生态系统服务具有效用价值和非效用价值方面的多重价值属性。在生态系统服务的管理决策中,效用价值和非效用价值具有相互补充与制衡的作用,比如对自然生态系统的开发利用不仅要考虑效用价值方面的成本与收益是否合算,而且还要考虑是否违反物种与生态系统的生态价值、社会文化价值和内在价值方面的有关法规。因此,生态系统系统服务的价值评估应当构建和使用多准则的综合价值评估体系。
6 结论
综上所述,本文主要得出以下几点结论:
(1)生态系统服务是以生态系统对人们的收益而定的,学术界对它的认知并不完全一致。因此,在使用生态系统服务这一概念的时候,应当根据具体目的给出明确的定义及内涵。
中图分类号:F0 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2014)07-0016-03
所谓SEA的价值评价,就是在SEA影响评价的基础上融入环境价值评价的因素,在生态文明、可持续发展的时代背景下,更加注重环境资源价值因素,更加注重人—自然—社会的和谐发展。在SEA的价值评价体系中,评价主体通过目的、方法和标准作用于客体,从而发挥主导作用,相应的,环境随主体的作用方式不同而呈现不同状态。
一、环境价值及其评价意义
SEA的价值评价是实施可持续发展战略的内在要求,是实现生态文明的有力手段。对于环境价值,主要包括使用价值和非使用价值两部分,使用价值包括直接使用价值和间接使用价值,非使用价值包括选择价值、遗传价值和存在价值,它们的联系(如下图所示):
直接使用价值即物质生产价值。比如,有的植物群落的生长为了给城市提供苗木,可用苗木价格衡量。间接使用价值包括生态环境功能价值(包括碳氧平衡、吸滞粉尘、净化空气、降温增湿、防洪避灾、营养物质循环、土壤养分积累)和社会效益价值。这些功能和效益不能用直接的货币形式表现出来,但可用间接的方法计算。选择价值,指人们为了保存或保护某一环境资源,以便将来做各种用途所愿支付的数额。遗传价值,是为后代人保留的使用价值或非使用价值的价值。存在价值,这部分价值包括由于环境资源的存在而给外界带来的发展机会。比如说,公司周围有绿地,良好的厂区环境可以加强对外形象宣传,吸引更多投资等。
对环境价值进行战略评价,是经济发展到一定阶段的要求。从环评角度来看,在中国,环境影响评价制度自1979年建立以来,一直为经济、社会、自然的协调发展保驾护航。但是随着全球化的发展,中国持续保持的高速经济增长速度和产业结构的不合理导致环境问题日益严重,人们越来越意识到,环境污染和生态保护应该从源头抓起。在政策、规划、计划制定之初就要充分考虑环境因素,把环境保护的目标融入到经济发展的战略中去,以保证生态经济的可持续发展。但是,目前中国规划环评定性指标多,定量指标少;现状描述性指标多,预测性指标少;对生态系统和经济联系的综合性指标缺乏,而现代生态系统是以人类为中心的自然生态系统和社会生态系统的综合体,人类的活动使全球生态系统格局发生了很大的变化,使生态系统服务功能受到损害,导致全球的生态环境危机,进而使人类的发展受到威胁。不难看出人类社会的活动与生态系统服务功能有着千丝万缕的联系,而如何在二者之间找到一个相互协调的方法,以尽量减少人类活动对生态系统服务功能造成的破坏,同时生态系统服务功能又能作为一个衡量标准来约束人类活动,将是一个具有现实意义的问题。人们对自然界进行利用和改造的过程,不但要注重自然资源的直接消费价值和市场价值,同时也要注重生态系统的生态效益及其价值。生态系统为人类提供生存和发展的物质资料,更重要的是支持与维持了对人类文明至关重要的地球生命支持系统。生态系统服务功能作为生态学的前沿课题之一,不仅可以评估对于现存生态系统的价值,也可以反映出土地利用方式的变化带来的价值变化,因此,在SEA的评价指标中纳入生态系统服务功能价值评估指标,可把环境与经济价值直接相连,为SEA价值评估的定量分析开辟了途径。
二、生态系统服务功能及其测量方法
生态系统服务研究在西方兴起的标志性著作《自然服务:人类社会对自然生态系统的依赖》(Daily等,1997)中对生态系统服务给出如下定义:Ecosystem services are the conditions and processes through which natural ecosystem and the species that make them up sustain and fulfil human life(生态系统服务是支持和满足人类生存的自然系统及其组成物种的状况和过程)。随着生态学的发展,国内学者定义生态系统服务为:“自然生态系统的结构和功能的维持会生产出对人类的生存和发展有支持和满足作用的产品、资源和环境,称为生态系统服务。”主要包括自然生态系统的产品生产、生物多样性的产生和维持、气候气象的调节和稳定、旱涝灾害的减缓、土壤的保持和肥力的更新、空气和水的净化以及废物的分解、物质循环的维持和稳定、农作物和自然植被的授粉及其种子的传播、病虫害爆发的控制、人类感官心理和精神的益处和人类文化的源泉。
针对城市生态服务功能的内容,建立评价指标体系如下:
对以上指标进行定量的测量,目前使用的方法主要有两种:一是替代市场技术,它以影子价格和消费者剩余来表达生态系统服务的经济价值,测算方法多种多样,有费用支出法、市场价值法、机会成本法、旅行费用法和享乐价格法。二是模拟市场技术法,以支付意愿和净支付意愿来表达生态系统服务的价值,测算方法主要是条件价值法。
Costanza在1997年对全球生态系统服务的价值估算就是通过各种技术来完成的。其技术路线为:首先,根据一定的标准,如人类对土地的开发利用方式或生态系统的自然状况,将研究区域内的生态系统进行分类;其次,根据不同的测算方法,计算各种类型生态系统服务的单位面积资本;最后,计算总资本,汇总得到总资本结构表。因此,区域生态系统服务的总价值为:
Vt=∑SI*PI
式中,Vt为区域生态系统服务总价值,Si代表第i类生态系统的面积,Pi是第i类生态系统单位面积的生态系统服务价值,n为区域内生态系统的类型。
三、融入生态系统服务功能的战略环境评价
把生态系统服务功能融合进战略环境评价的各项指标,是SEA价值评价的核心。在方法上,引用生态系统服务功能进行评估,可以针对各生态系统所具有的服务功能体系,在定量范围内,来分别考察规划对其造成的影响。比如说:
第一,调节气候功能评价。城市林地在夏季的降温作用可直接减少城市空调的使用,故而这项功能可用替代成本法即减少空调的耗电费用来衡量。比如,一株大树蒸发一昼夜的调温效果等于1.046 kJ,相当于10台空调机工作20 h,以室内空调机耗电0.186度/台,电费按0.140元/度计,则为0.1344元/台。以林地树木100株/hm2,每年按60 d使用空调器计,则生态系统调节气候功能的经济价值可计算。
第二,固碳释氧功能评价。目前对于生态系统调节碳氧平衡的价值,有三种不同的认识。欧阳志云等认为固定二氧化碳与释放氧气都具有自身的价值,将两者价值相加作为其价值。陈光清等却认为固碳与释氧是同时进行的,所以取两者较大值作为维持碳氧平衡的价值。薛达远等则认为固碳与释氧为同一过程,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。由于目前尚缺乏公认的评估生态系统固定CO2经济价值的方法,参考前人工作经验,比较运用造林成本法及碳税法评价生态系统固定CO2的间接经济价值;而生态系统释放氧气的价值用释放的氧气量与氧气价格的乘积衡量。
第三,保持土壤功能评价。首先确定每年减少的土壤侵蚀量,然后再评价减轻表土损失、肥力损失和泥沙淤积灾害三方面的价值。
第四,涵养水源功能评价。根据水量平衡评估水域涵养水量。涵养水源价值为年涵养水量乘以水价。
第五,减弱噪声功能评价。目前对森林生态系统降低噪声价值的估算是以造林成本的15%计。
根据以上方法,在SEA价值评价程序中,应在清楚生态环境质量现状基础上,对环境进行价格核算,并对目标生态系统服务价值进行评估,分析规划造成的服务功能变化,并拟定方案。
四、SEA价值评价中的主体要求
纵观环境历史,造成污染和破坏的主要能动力量是人类,而人类最有力的武器是科技。在环境尚没有作为问题被人类意识的时候,人们更加关注的是如何运用科学技术创造出巨大的经济财富。从哲学层面讲,即更侧重于工具理性。科学技术成为工具理性的手段是因为科学技术所采取的技术路线对自然、社会改造的力量巨大,从而获得人类追求物的效用最大。在论及科学技术作用时,恩格斯指出:“在马克思看来,科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量。”这个科学论断有力阐明了科学技术作为工具手段对人类社会的重大作用。科学技术作为人类工具手段的作用,是从科学技术的技术路线对物质资料与自然界改造开始的。在科学技术尚处在萌芽时,科技的工具理性的张扬是无可厚非的,它体现了科技和人类的强大征服能力。但在工具理性的驱使下,理性由解放的工具退化为统治自然和人的工具,导致环境困境,而要解决这些困境,就必须由工具理性向价值理性让度,在价值理性视野中,关注的是生态文明,重在可持续发展。
在SEA的价值评价中,作为评价主体的“人”必须考虑战略的生态保护,即“通过对战略所引致的社会经济活动的环境后果进行分析评价,提出相应的环境保护对策或战略修改、调整建议,以避免或尽可能降低由于决策失误带来的消极环境影响,促进社会经济环境系统可持续发展。”
总之,SEA价值评价是生态文明建设的内在要求,也是实施可持续发展目标的有力手段。只有在政策制定、规划设计中有效融入环境价值评价要素,才能实现真正的可持续发展,生态文明才不会遭遇挫折。同时,要加强SEA价值评价的方法与工具的研究和实际应用。
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中图分类号:F124.5文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)06-0168-03
一、生态系统服务功能内涵及意义
生态系统服务(Ecosystem Services)是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[1] ,它不仅给人类提供生存必需的食物、医药及工农业生产的原料,而且维持了人类赖以生存和发展的生命支持系统(Daily,1997;欧阳志云等,1999)。由此得出生态系统不仅可以为我们的生存直接提供各种原料或产品(食品、水、氧气、木材、纤维等),而且在大尺度上具有调节气候、净化污染、涵养水源、保持水土、防风固沙、减轻灾害、保护生物多样性等功能,进而为人类的生存与发展提供良好的生态环境。近年来,随着世界范围内人口、资源与环境之间的矛盾越来越突出,有关生态系统服务功能效益评估引起了世界各国的普遍关注,生态系统服务及其价值评估已经成为当今生态学、生态经济学研究的前沿课题之一。
随着生态经济学、环境和自然资源经济学的发展,国内外学者开始致力于此问题的研究,对各类生态系统进行定性及定量的研究,为及时、准确和动态的掌握生态系统功能的价值提供了依据,对国民经济发展、生态环境的建设与保护和政府的宏观决策有重要的现实意义。具体表现在以下几个方面:(1)有助于提高人们的环境意识;(2)促使商品观念的转变;(3)促进环境纳入国民经济核算体系;(4)促进环保措施的科学评价;(5)为生态功能区划和生态建设规划奠定基础(引自中国科学院可持续发展战略研究组)。
二、生态系统服务功能的价值
(一)生态系统服务功能价值构成
生态系统服务功能的价值源于它的功能,生态系统服务功能是多样的,决定了生态系统服务价值也是多样的。联合国环境规划署(UNEP)[2]于1993年组织一些专家编写了《生物多样性国情研究指南》,将生物多样性价值划分为五种类型,即:具显著实物形式的直接价年进行的“中国生物多样性国情研究”项目,王健民提出生物多样性总经济价值包括直接使用价值、间接价值、潜在使用价值和存在价值四个方面。欧阳志云等学者又将其分为:直接利用价值、 间接利用价值、选择价值、存在价值[3]。虽然不同的学者对于生态系统服务功能价值给出了不同的分类,但总体上都是围绕着利用价值和非利用价值进行研究的。
(二)生态系统服务功能价值估算方法
美国康斯坦扎等人在测算全球生态系统服务价值时,首先将全球生态系统服务分为十七类子生态系统,之后采用或构造了物质量评价法、能值分析法、市场价值法、机会成本法、影子价格法、影子工程法、费用分析法、防护费用法、恢复费用法、人力资本法、资产价值法、旅行费用法、条件价值法等一系列方法分别对每一类子生态系统进行测算,最后进行加总求和,计算出了全球生态系统每年能够产生的服务价值[4]。随后依据生态系统服务与自然资本的市场发育程度,将以上的生态系统服务与自然资本的经济价值的评估研究方法归结为四类:(1)实际市场评估技术,对具有实际市场的生态系统产品和服务,以生态系统产品和服务的市场价格作为生态系统服务的经济价值。评估方法主要包括市场价值法、费用支出法。(2)替代(隐含)市场评估技术,生态系统的某些服务虽然没有直接的市场交易和市场价格,但具有这些服务的替代品的市场和价格,通过估算替代品的花费而代替某些生态服务的经济价值,即以使用技术手段获得与某种生态系统服务相同的结果所需的生产费用为依据间接估算生态系统服务的价值。这种方法以“影子价格”和消费者剩余来估算生态系统服务的经济价值。评估方法较多,包括替代成本法,生产成本法― 机会成本法、恢复和防护费用法、影子工程法,旅行费用法(TCM),资产价值法或享乐价值法(HPM ),以及疾病成本法和人力资本法、预防性支出法、有效成本法等。(3)假想(模拟) 市场评估技术,对没有市场交易和实际市场价格的生态系统产品和服务(纯公共物品),只有人为地构造假想市场来衡量生态系统服务和环境资源的价值,其代表性的方法是条件价值法(CVM)。(4)空间―能值分析技术,包括生态足迹法和能值分析法,目前由于其不够完善应用较少[5]。
1.实际市场评估技术
费用支出法是从消费者的角度来评价生态服务功能的价值。它以人们对某种生态服务功能的支出费用来表示其经济价值[6]。例如,对于森林景观的游憩价值,可以用游憩者支出的费用总和(包括往返交通费、餐饮费用、住宿费、门票费、入场券、设施使用费、摄影费用、购买纪念品和土特产的费用、购买或租借设备费以及停车费和电话费等所有支出的费用) 作为森林憩的经济价值。它仅能评价森林游憩的使用价值,不能评价非使用价值,如该方法不能说明游憩者较少的(热带雨林)森林的游憩价值。
市场价值法:市场价值法与费用支出法类似,适合于没有费用支出的但有市场价格的生态系统服务的价值评估 [7]。理论上,市场价值法是一种合理方法,也是目前应用最广泛的生态系统服务功能价值的评价方法。如计算产品提供功能价值多采用市场价值法来计算,以农产品为例可有:
Va = ΣQa,iPs,i (1)
式中:Va为农产品的价值(元):Qa,i为当年第i 类农产品数量;Ps,i为第i 类农产品价格。根据实际情况可以进行调整。如果涉及到整个生态系统由于其功能种类繁多,而且往往很难定量,实际评价时仍有许多困难。
2.替代市场价值法
替代成本法:在生态系统遭受破坏之后人工建造一个系统来替代原来的生态系统服务功能,用建造新工程的费用来估计生态系统破坏所造成的经济损失的一种方法。如水循环功能价值可用替代成本法计算,以农业水循环为例可列为
Vw=a×(Q1-Q2)×Pw (2)
式中:Q1为农业用水总量,Q2为农业排水总量,Pw为水价,a为调整系数。
影子价格法:在完善的市场条件下,市场价格取决于市场供求状况,当供求均衡时,价格趋于稳定,此时需求者为多购买单位货物所支付的价格―边际产品价格,恰好等于供给者多生产单位货物的生产成本―边际生产成本。该均衡状态下的市场价格,即为线性规划所求的影子价格。资源优化配置的线性规划中存在对偶规划,一旦实现了资源的最优化配置,各种资源的最优价格就是影子价格。当社会处于某种状态时,影子价格能更好的反映各种资源的价值、市场的供求状况以及资源的稀缺程度,使资源配置向优化方向发展。如果排除市场价格不合理因素后计算的结果已不同于线性规划所描述的的影子价格。影子价格的基本计算方法大致有两类:总体均衡分析法和局部均衡分析法,前者虽然理论上比较严密,但是应用比较困难,后者则需要根据分析对象的特点和所处的供需环境来具体确定影子价格。机会成本属于后者,目前此种方法主要应用于生态环境供水效益的计算 [8]。
影子工程法:又叫替代工程法,是恢复费用法的一种特殊形式,当生态系统某些功能难以直接进行估算时,可借助于能够提供类似功能的替代工程即所谓的影子工程的价值来替代该生态系统服务的价值。如森林涵养水源的功能,很难直接进行价值量化,但可以寻找一个影子工程。如修建贮存与森林涵养水原量同样水量的水库,则该水库的价值就可以替代该森林涵养水源的价值。姜文来等分别用影子工程法对森林涵养水源的价值进行了评估[9~[10]。
旅行费用法(TCM),TCM的设想最早是由美国经济学家霍特林于1947年提出的。他认为,可以应用经济学的需求理论,按照游客到达国家公园的旅行距离和对国家公园访问率之间的经验关系,估计出人们对国家公园的需求,进而计算国家公园对游客产生的总效益,其应该等于游客的旅行费用支出加上消费者剩余。简单的计算方法为Vt=P×Sp(P 为旅游人数,Sp为旅游者平均费用)。TCM模型分为分区旅行费用模型(ZTCM)与个人旅行费用模型(ITCM)。它的最大贡献是对消费者剩余的创造性应用[11],其主要原因有:人们常用市场价值表示商品的经济价值,但像森林游憩这样的“公共产品不仅没有市场交换,而且没有市场价格;消费者剩余是根据商品市场价格资料计算除了的,但森林游憩没有市场交换和市场价格,因而其消费者剩余没办法计算出来;它的有点在于提出了游憩商品可以用消费者剩余作为其价值的评价指标,并计算出其数值。同时,它又有它的局限性,只能评价森林游憩的使用价值,不能评价其非使用价值。
疾病成本法和人力资本法:生态系统服务的变化有时会影响人类的健康。它主要表现在:因污染致病、致残或早逝而减少本人和社会的收入;医疗费用的增加;精神或心理上的代价等。疾病成本法用来计算污染对人体健康的影响,以损害函数为基础,把人们接触到的污染水平与健康状况联系起来。人疾病成本法和人力资本法包括以下步骤:(1)确定污染物的种类和数量;(2)确定污染作用下发病率的增加量;(3)使用治疗成本、工资损失和生命损失去估计患病和过早死亡的成本[6]。
防护和恢复费用法:用于评估水土流失、重金属污染、土地退化等环境破坏或噪声、危险品和其他污染造成的损失。其基本思想是:用恢复被破坏的环境(或重置相似环境)或避免某种污染的费用来表示该环境污染造成损失的价值的费用来表示该环境的价值。例如,某地湿地生态系统遭到破坏后,要恢复到原来状态所需的费用,或确保使其不被遭到破坏所需的费用。
资产价值法:把环境质量看做是影响资产价值的一个因素,当影响资产价值的其他因素不变时,以环境质量恶化引起资产价值的变化额来估计环境污染所造成的经济损失的一种方法,称为资产价值法。例如,用房屋资产价值变化来估计大气质量变化造成的经济损失或收益:房屋的价格受房屋特性(如大小、新旧、结构类型等)、四邻条件(交通便利程度、周围学校、商店等情况)和环境质量的影响,通过调查并使用多变量分析建立它们之间的相互关系,从而计算出大气质量变化引起的房屋价值的变化,说明大气质量变化造成的经济损失或收益。目前应用此类方法较少。
3.假想市场法
条件价值法(CVM),也称调查法和假设评价法,通过假想市场询问人们对环境质量改善的支付意愿(WTP)或受到损害后的受偿意愿(WTA)来评估环境物品或服务的价值。它的核心是直接调查咨询人们对生态服务功能的支付意愿,并以支付意愿和净支付意愿来表达生态服务功能的经济价值[12]。在实际研究中,从消费者的角度出发,在一系列假设问题下,通过调查、问卷、投标等方式来获得消费者的支付意愿和净支付意愿,综合所有消费者的支付意愿和净支付意愿来估计生态系统服务功能的经济价值。根据条件价值法计算公式:
E(WTP/WTA)-Pibi[13](3)
式中:E(WTP)为被调查者平均支付意愿,E(WTA)为被调查者平均补偿意愿,Pi被调查者选择某数额的概率,bi为投标数额进行计算;再结合当地实际根据被调查者表达出的WTP 或WTA 建立适当的数学模型,进而确定价值影响人群最大WTP或最小WTA,实现评估非市场物品价值目的。
条件价值法与其他方法相比它特别适宜于对那些非使用价值占有较大比重的生态系统服务价值的评估。因此,他为政府决策提供了有效的科学依据。但它也有一定的缺点,主要是假想性和存在偏差,这需要在问卷设计和调查过程中采取具体的办法以减小或克服它的缺点。
三、小结
虽然从20世纪90年代开始研究生态系统服务功能价值的文献数量上升速度很快,而且从不同生态系统的类型、大小、组成结构、尺度规模、发展进程等多方面进行了研究,但是由于生态系统服务价值评估涉及到资源经济学、环境经济学、生态经济学、生态学和经济学等多学科领域,很多类型的生态系统人们并没有搞清楚它具体有那些方面的功能和服务,或是以哪些功能为主,同时生态系统服务功能还存在着时空变化,无法对生态系统服务功能做出精确的计算。而且,一些定量化数据是直接套用其他国家的估算方法和依据其他国家的标准而获取的,各国之间不论是在经济发展水平还是在自然资源状况上都存在着极为显著的差异,所以中国目前在生态系统服务功能计算领域还存在着很多缺陷,所以在今后的研究中必须对中国的社会经济特征和特定的区域环境进行周密考虑,结合中国的实际情况进行转换,以提高评价结果的精确度。
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学术年会论文摘要集,2007.
On the Value of Ecosystem Services of Estimation Methods
BAI Yu-fen1,2,SHI Hui-chun1
(1.Geography and Environmental Science,Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China;
提高城市绿地系统生态服务功能,促进城市生态系统的改善,满足市民接近和回归自然的渴望,已成为城市化建设亟待解决的重大课题。提高绿地生态功能,促进城市绿化的可持续发展则是当今主流的研究方向。
1.城市森林的概念和内涵
城市森林与城市林业的概念主要差异性在于城市林业主要侧重于行业的经营和管理,将城市园林绿化纳入林业经营管理的范畴,是一个多方面的经营管理体系;而城市森林是将城市绿地主要以森林的形式进行构筑和管理,是一个比较狭义的概念[1]。因此,城市森林是建立在改善城市生态环境的基础上,借鉴地带性自然森林群落的种类组成、结构特点和演替规律,以乔木为骨架,以木本植物为主体,艺术地再现地带性群落特征的城市绿地。
2.城市森林生态系统服务功能
2.1生态服务功能的含义
广义上的生态系统服务包括生态系统产品和生态系统服务,生态系统服务是指生态系统与生态系统过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[2]。一般而言,生态服务功能(Ecosystem services)是指自然生态系统及其物种共同支撑和维持人类生存的条件和过程;它能够比较清晰地描述人类对生命支持系统的依赖性,为人们评价各种技术和社会经济发展方式的长远影响提供了一种参考,以防止和减少自我毁灭性的经济和社会活动[3]。
2.2城市森林生态系统的生态服务功能
森林生态系统的生态服务功能是指森林生态系统及其生态过程为人类提供的自然环境条件与效用[4]。从复合生态系统的角度来看,它不仅包括该系统为人类提供食品、医药和其他工农业生产的原料这内部效益,更重要的是支撑与维持地球的生命支持系统,维持生命物质的生物地化循环与水文循环,维持生物物种与遗传多样性,净化环境,维持大气化学的平衡与稳定的外部公益作用。
3.城市森林生态系统服务功能价值评估主要研究方法
客观准确的计量评价城市森林生态系统的服务功能及其价值仍然是一个有待深入研究的理论和技术难题,已成为国内外生态学与生态经济学研究的前沿课题。面对当前极为紧迫的生态环境建设局面,充分认识森林生态系统在预防自然灾害和促进资源经济协调发展中的巨大作用,保护与恢复城市森林生态系统功能,应该成为各级决策部门的共识[7]。
3.1城市森林生态功能评价方法
生态系统服务的评价方法主要有两类,一类是物质量评价法,另一类是价值量评价法。根据城市森林生态功能属性,以择优原则选择适用的评价办法。
3.1.1物质量评价法
3.1.1.1森林固定CO2和释放O2的价值
考虑到森林生态系统是一个复杂生态系统,有植物的光合作用和呼吸作用,凋落物层的呼吸作用和土壤释放CO2的作用[9],因此:
式中,Q为CO2固定量(1.hm-2.a-1);S为净第一性生产力所同化的CO2量(1.hm-2.a-1);Rd为凋落物层呼吸释放的CO2量(1.hm-2.a-1);Rs为土壤呼吸释放CO2量(1.hm-2.a-1)。根据已有资料报导,我国森林固定CO2和释放O2的成本分别为273.3元t和369.7元t,取碳税法和造林成本法两者的平均值来评价森林生态系统固定CO2的价值。
3.1.1.2净化空气的价值
森林净化空气的主要机能是:吸收气体污染物、阻滞粉尘、杀除细菌、降低噪声、释放负氧离子和萜烯物质。因而对空气的清新和人体健康有利。这里重点对吸收污染气体价值和阻滞粉尘的价值进行评估[2]。
(1)森林吸收污染气体的价值
以SO2为例,常用有吸收能力法。根据单位面积森林吸收SO2的平均值乘以森林的面积,计算出吸收的SO2量,再根据防治污染工程中削减单位重量SO2的投资额度,算出森林吸收SO2的经济价值“阈值法”对吸收能力的推算以SO2在林木体内达到阈值时的吸收量来计算“叶干重法”树木吸收:
SO2量=叶片积累+代谢转移+表面吸附。通过实验测定某树种叶在一定期间含硫量变化作为吸收量,再根据叶干重占植物的比例计算出转移的流量和叶面表面蒙尘量。
根据《中国生物多样性国情研究报告》,阔叶林对SO2的吸收能力为88.65kg/hm-2/a-1,针叶林平均吸收能力为215.60kg/hm-2/a-1,减少SO2的成本为600元/t-1。
(2)森林阻滞粉尘的价值
森林的滞尘功能价值评估方法运用替代花费法, 通常以森林的平均滞尘能力乘以森林面积计算滞尘量,再按削减粉尘的成本计算经济价值,从而估算城市森林生态系统滞尘功能的价值。
式中,Vd为滞尘价值(万元/a-1);Qd为滞尘能力(1。hm-2.a-1);S为面积(hm2);Cd为削减粉尘成本(元/t-1)。
3.1.1.3休闲游憩功能评估
旅行费用法(TCM法)是当前世界上最流行、也是应用最广泛的森林游憩价值评价方法。由森林旅游产品的消费逆向流动,游客必须支付一定的交通费用以到达林地从事旅游活动,通过对这些费用的统计分析可得出旅游需求与旅行费用之间的关系,求出旅游需求曲线。将旅游者的旅行费用包括旅行时间价值作为“影子价格”求出游客的消费者剩余,一个风景区的旅游价值就是该风景区全体游客的消费者剩余之和。
3.1.2价值量评价法
3.1.2.1 直接利用价值
森林生态服务功能的直接经济价值是由于环境资源对目前的生产或消费的直接贡献决定的。也就是指环境资源直接满足人们的生产和消费需要的价值。如木材、野生药物、森林游憩等,都是森林的直接经济价值。直接利用价值可用产品的市场价格来估计,其主要表现为林产品价值和游憩价值。
3.1.2.2间接利用价值
间接利用价值是由环境所提供,可用来支持目前的生产和消费活动的功能中检索截获的价值。间接利用价值不直接进入生产和消费过程,但为生产和消费提供了支持和保障,没有它们,生产和消费就不能正常进行或不能存续。森林生态服务功能的间接经济价值主要表现为森林生态系统的环境功能,如保持水土、净化水质、固碳制氧等、营养物质循环等,是其生态服务功能价值的主体,是最难以进行评价而又最容易被人们忽视的价值。因此,对这部分价值进行定量评价对确切评价森林的生态服务功能具有重要意义。间接利用价值的评估常常需要根据生态系统功能的类型来确定。目前多运用市场价值法、替代市场法等方法评估其经济价[5]。
(1)涵养水源价值计算
采用水量平衡法来计算水源涵养量, 水的价值采用替代工程法(或影子工程法)来计算:
W=(R-E)A=θ.RA
式中W为涵养水源量(m3/a);R为平均降雨量(mm/a);E为平均蒸发散(mm/a);A为研究区面积(hm2);H为径流系统。
森林增加地表有效水量的价值可用下式计算:
式中,V为森林增加地表有效水量价值;Si为第i树种的面积;H0、Hi分别为对照地和第i树种单位面积的拦蓄降水能力,m3.hm2;P为当前生活用水价格,取2.0元m3。
(2)净化水质价格计算 采用替代工程法来计算。
(3)保持土壤价值计算
森林植被的存在可以极大的减少土壤侵蚀量、保护和提高土壤肥力水平。因此,森林保持土壤的价值可从减少土地损失、减少土壤肥力损失和减免泥沙淤积和滞留3个方面加以考虑。其中,森林减少土壤肥力损失的价值可按下式计算:
式中,Vf为森林保肥效益经济价值计算;d为单位面积水土流失量;s为森林面积;P1i为森林土壤中氮磷钾等含量;P2i纯氮磷钾等折算成化肥的比例;P3i各类化肥的销售价。
(4)净化空气价值计算 主要采用影子价格法来计算。
(5)净化环境价值计算 一般是根据森林面积及森林对有害物质、噪声、辐射等的减除能力及影子价格计算[10]。
4.关于城市森林生态功能评价的建议
就我国目前的研究现状来看,森林生态系统服务功能的研究还处于初级阶段,多数研究尚处在对于其理论方面的探讨,研究的对象比较单一,功能范畴方面的考虑也不够全面;在估算方法上,大多直接引用国外的研究方法或者直接套用国外的标准。由此可见,在我国尽快开展生态系统服务功能及其生态经济价值的研究,是为生态环境保护与建设提供决策依据,以实现可持续发展所亟待解决的重要课题之一[5]。为此建议:
4.1 城市森林生态系统服务形成机制研究
城市森林生态系统服务是人类从生态系统维持自身的生境、生物、生态系统的特征或过程中直接或间接获得的利益,而城市森林生态系统的结构与过程是相互作用、相互影响的,研究这两方面的相互作用关系是弄清生态系统服务形成机制的基础,也可为生态系统服务功能的维持与保育提供方法与对策。
4.2 不同城市森林生态类型的各种服务价值研究
城市森林生态系统功能评价是区域规划的基础和重要依据。通过城市森林生态系统服务功能的评价,可以明确区域内生态系统重要性差异及其空间分布特征,确定城市森林生态系统不同类型服务功能重要地区及其分布,确定区域优先保护生态系统和优先保护地区,从而科学合理地进行区域生态区划和生态规划,在时间和空间尺度上实现资源的合理利用和区域可持续发展。
4.3多学科有机结合和集成创新
城市森林生态系统服务价值的研究依赖于生态学的基础研究,应着眼于对地球生命维持系统具有特殊意义的生态系统的生态过程,加强自然研究与经济学、社会学等学科的交融。城市森林生态系统服务价值的实现与补偿不仅依赖于价值估算的技术发展,而且也有待于现有市场价格体系和人们价值观的改革。
4.4对服务功能价值评估的方法和手段有待进一步加强
目前国外已开始采用SWAT, UFORE以及C ITYGrccn等相关软件,并在地理信息系统支持下对森林服务功能进行了监测与评估,其精度与便捷性都得到了提高[38],然而目前国内对森林生态效益评价研究的技术支持手段还较为落后,遥感、地理信息系统技术等高新技术的应用还不多,其结果不仅速度慢,费工费时,而且不能很好地分析、管理和应用评估所需的数据信息,更难以做到动态管理和评估。为此,在今后的研究过程中关于生态系统服务功能评估的手段与方法有待进一步提高。
5.结语
由于城市森林生态系统服务的多样性、生态过程与经济过程之间联系的复杂性以及自然过程的不确定性,对生态系统服务进行核算难度极大,无法作到准确无误。但在这方面的任何尝试都是有益的,不仅给出城市森林生态系统服务相对量的近似值,使城市森林生态系统服务的潜在价值范围明朗化,而且为进一步研究建立了基础。
参考文献:
[1]张庆费,徐绒娣.城市森林建设的意义和途径探讨[J].大自然探索, 1999,18(68):82~86
[2]关文彬,王自力,陈建成,张秋岩,汪西林.贡嘎山地区森林生态系统服务功能价值评估[J].北京林业大学学报,2002,2(4):80~84
关键词:
生态系统;服务价值;研究进展;问题探析
0引言
生态系统服务价值的效用来自于大自然的特殊产品,是完全有别于劳动价值的一种特殊的价值系统。由于生态系统承载能力的局限性,以及人类不断上升的需求膨胀性,使得生态系统的有偿使用成为必然[1-2]。特别是Costanza等人[3]在《Nature》发表了评估全球生态系统服务价值的相关研究后,国内学者关于生态系统的研究日益增多,但依旧存在以下几个问题:一是研究方法不统一,虽然相关研究较多,但依旧尚未形成统一的、标准化且权威的方法,因此导致研究的结果可对比性及参考性较低;二是调研数据的科学性及结果的准确性,目前研究所选取的对象及数据较为分散、随机,不能很好地形成全国范围的数据统计及分析;三是研究成果的应用及转化率较低,这是因为部分研究数据所得到的结果未与当地实际情况相结合,导致研究结果无法被决策者所接受;四是部分研究中将生态系统的价值放大或对其实质认识不清,导致测算结果远远超出财政承受能力,混淆了价格与价值的概念。
1生态系统服务价值的研究方法
目前,对生态系统服务价值评估方法常分为四大类[4]:一是直接市场法,主要包括市场价值法、机会成本法等;二是替代市场法,主要包括旅行费用法和享乐价值法等;三是模拟市场价值法,主要包括条件价值法和有防护费用法等;四是团体商议法,主要有生态足迹法和能值分析法。目前国内的研究大多参考Costanza等人[3]的研究理论体系及方法。范小彬等人[5]提出了通过生态系统服务价值的变化内容部分指标进行动态评估,建立了不同指标的计量模型。谢高地等人[6]的研究中结合Costanza[3]研究中的模型提出了“中国生态系统服务价值当量因子表”,同时采用价值转化法对中国生态系统服务进行试验性评估。赵景柱等人[7]将评估方法分为3种:一是能值分析法,二是物质量评价法,三是价值量评价法,并对3种方法进行优点及局限性分析。
2生态系统服务价值研究结果
生态系统服务价值的研究可分为多种类型[8],通过参考生态系统的类型,本文对其进行了分类,主要包括湿地生态系统、草地生态系统、森林生态系统、流域生态系统和农田生态系统。
2.1湿地生态系统服务价值
湿地生态系统是水路相关作用形成的独特的生态系统,具有重要的生态学意义。湿地生态系统价值评估方法中,Costanza等人[3]的研究最具代表性,在其研究中湿地具有的气候调节、水体净化等10类可服务全球的生态功能被进行价值估算。张翼然等人[9]统计了71个湿地案例点的价值量然后进行对比,得到湿地生态系统各服务功能排序及不同地理位置下的价值量特点。张玲等人[10]研究表明Meta分析价值转移方法是评估湿地生态系统服务价值的一种可行且快速的方法。李伟等人[11]通过构建优化的湿地生态系统服务价值评价体系以更加准确地评估湿地生态系统服务。赵同谦等人[12]对中国陆地水生态系统的价值评估作了探索,得出2000年我国陆地水生态系统总价值为9810.83亿元/a。
2.2草地生态系统服务价值
草地生态系统主要由多年生的草本植物占优势的植物群落构成的陆地生态系统,具有防风固沙、涵养水源等生态功能。金良等人[13]研究符合中国国情的价值评估理论和方法体系。高雅等人[14]将草地生态系统生态服务价值评估分为4个步骤进行,分别为内涵确认、功能分类、指标设定及价值核算。陈敏等人[15]的研究表明,首曲湿地保护区的草地生态系统服务价值是所在地玛曲县生产总值的15~19倍,约为55.76亿~71.54亿元/a。赖敏等人[16]以三江源区草地生态系统为研究对象,采用物质量和价值量结合的方法对生态工程实施前后的生态服务价值进行了评估和对比分析,为后续的生态管理决策提供了一定的理论指导。
2.3森林生态系统服务价值
森林生态系统指森林群落与周围环境共同作用下形成的,具有一定结构、功能和自调控的自然综合体,在面积上是在陆地上最大的生态系统。我国森林资源较为丰富,森林生态系统服务价值的研究起步也较早,赵同谦等人[17]的研究将我国的森林生态系统的服务功能分为四类,并认为需要继续加强对我国森林生态系统服务的相关基础研究。李金昌[18]对森林生态系统服务价值计量的理论和方法进行了总结及评价。王兵等人[19]的研究表明,我国2009年森林生态系统服务功能总价值为10.01万亿元/a,并对森林生态系统服务总价值的空间格局分布特点进行研究。
2.4流域生态系统服务价值
流域生态系统是一个相对复杂的复合生态系统,包括社会、自然和经济三个要素。流域生态系统服务价值的研究能分流域生态补偿、修复及综合管理提供一定的参考。于秀波等人[20]通过定量化评估方法,建立了鄱阳湖流域生态系统评估的概念框架和指标体系。丁辉等人[21]利用LandsatTM遥感影像数据并参考Costanza提出的评估研究,对比了2000,2005,2010年黄河上游甘南段的生态系统服务价值变化。李传奇[22]通过直接使用价值和间接使用价值法对大黄铺洼蓄滞洪区生态系统服务价值进行评估。
2.5农田生态系统服务价值
农田生态系统服务价值是农田的生态与人类活动之间所维持的自然条件的效用与价值。对农田生态系统服务价值的研究能够更好地考虑其带来的经济效益及可能对环境造成的危害,为全面地认识农田生态系统提供科学理论依据。孙新章等人[23]采用生态经济学方法,获得2003年我国农田生态系统总服务价值为19121.8×108元(2003年现价),认为人类发展农业并没有使得这部分价值降低。肖玉等人[24]通过中国科学院栾城农业生态系统试验站田间试验数据的基础上,评价了华北平原小麦-玉米农田生态系统的服务功能。
3研究面临的现实问题
通过以上不同生态系统服务价值的评估研究,目前面临的主要问题主要有研究方法的科学性、数据选取的可行度及结果的准确性、研究的现实应用价值及可能性等。杨光梅等人[25]认为目前我国生态系统服务的研究内容局限于而导致结论的科学性和现实有效性受到质疑。谢高地等人[26]认为目前研究的局限性包括评估结果准确性、生态资产与服务的混淆、评估方法的不确定性以及其本身的复杂性。
3.1研究方法的科学性
Serafy[27]提出在对生态系统服务价值进行研究及总量的计算时,若在计算时不考虑替代效应等因素的影响,一般会使估值过高,但目前学术界并未形成统一的、具有公信力的生态系统服务价值研究的方法及体系。目前我国的研究一般参考Costanza的方法,虽然经过了多年的发展,但大多研究偏重对服务价值的量化评估上,因此在研究的基础理论、方法上并未有较大突破。
3.2数据选取及研究结果的准确性
谢高地等人[6]采用意愿调查评估法,通过问卷调查和直接访问的方式,对我国生态系统单位面积进行了价值当量表的绘制。但2002年200份问卷仅回收38份,2007年500份问卷仅回收213份,而根据社会调查研究方法的标准,需要至少60份问卷才具有统计学意义。所得到两个年份的档位面积服务价值当量差距较大,可能是由于评估方法涉及存在问题,从而导致数据及结果准确度不高,因此应用性不强。然而有部分学者的研究将该数据及结果作为参考,因此后续研究也可能会产生较大的误差。
3.3研究结果应用的可行性
目前对生态系统服务价值的评估一般均为静态的,但现实中其服务价值是通过人类活动、市场运作而实现的。目前国内对生态系统服务的研究主要为对其价值的量化,模糊化了生态系统服务价值核算与生态服务价值研究之间的区别,从而产生了生态系统服务价值评估有效性和必要性之间的矛盾及争论,因此忽略了研究的最终目的应该是对评估结果的应用。总体看来,目前我国关于生态系统服务价值的研究与市场经济、政府决策及管理未能有效整合,同时研究结果的现实应用率也较低,实现为社会服务的道路依旧较远。
4研究价值和展望
4.1研究价值
4.1.1绿色经济核算体系的基础研究
生态系统服务价值评估的研究重点应该是建立标准规范的价值评估体系,使得生态系统服务价值充分在国民经济和社会发展中起到一定作用,其研究结果能够为政府决策人员服务,能够合理地被应用于生产、生活当中,这是建立国民绿色经济核算体系的重要理论支撑。在1988年国务院发展研究中心就进行了“资源核算纳入国民经济核算体系”的相关研究,因此生态系统服务价值评估必然会成为国民经济核算系统的一部分,并为合理管理和使用生态系统提供科学的理论基础和依据,并能够将目前多部门的相关统计数据进行整合,并为生态系统的有偿使用、保护奖励措施提供有力的依据。
4.1.2建立生态补偿制度的基础依据
人类高速发展长期以来主要依赖于无限制地从环境中索取,而非回赠。而通过对生态系统服务机制的评估,能科学地获得国家或地区的生态资源价值,可对生态环境进行生态补偿,为实现人类的可持续发展奠定基础。而生态补偿制度最重要的基础为界定生态环境的物权及产权,通过这一明晰的制度对行为主体进行约束,从而明确其权利和义务,形成生态环境公平高效的交易制度,逐渐实现生态系统服务价值以可持续的发展方式进行配置,实现社会的公平[19]。生态补偿制度建立公平合理的标准需要生态系统服务价值评估提供一定的理论基础。
4.1.3环境友好型可持续发展的理论指导
可持续发展是建立生态文明的必然要求,而目前作为衡量地方经济发展的主要指标中,生态系统的保护及价值所占比例很小,甚至没有。因此如何有效评价当地的生态系统价值,为决策者提供评价地方发展有效性的理论依据,同时为地方决策者提供可持续发展可能性方案的理论指导,也是生态系统服务价值评估的重要作用[23]。通过建立不同生态系统的资源评估账户,建立产权的归属、有偿使用及保护奖励等制度,完善生态系统服务价值与单位面积的GDP的函数关系,从而反映一个国家或地区的经济增长是否对生态环境带来的影响是否是可以被接受,可为全面实现可持续发展提供一定的理论指导。
1. 引言
生态系统是人类社会的生命支持系统,为人类福利提供了大量的服务。生态系统的服务功能是指生态系统提供、生态过程中形成、人类赖以生存的自然环境条件及其效用[1]。生态系统服务研究属于生态学和环境经济学的交叉学科方向,也是海洋学的研究热点之一。近年来,众多学者开展了大量研究,极大地推动了生态系统服务研究的进展[2]。其中,以Daily和Costanza等的工作最具代表性。Daily系统介绍了生态系统服务的概念、服务价值评估、不同生态系统的服务功能等内容。生态系统服务不仅是联系生态环境与社会经济的桥梁,也是将行政经济手段应用于生态环境管理的桥梁。对于海洋生态系统服务的研究,让我们更加清楚地认识到海洋生态系统对于人类的重要意义和作用,也为可持续性管理提供了更好的理念和方法。
国内科学家积极关注生态系统服务研究。欧阳志云等通过计算得出我国陆地生态系统主要服务功能的经济价值为30.48万亿/年。陈仲新等按照Costanza的方法按面积比例折算后,得到我国陆地生态系统效益价值为5.61万亿/年,海洋生态系统效益价值为2.17万亿/年,是同年我国GDP的1.73倍,比欧阳志云的结果明显偏低。何浩等基于遥感数据认为中国陆地生态系统2000年所产生的生态服务价值为9.17万亿元。不同学者的估算结果都说明我国陆地生态系统的服务价值在万亿量级[3]。
陆地生态系统服务研究已经取得显著进展,出版了生态系统服务功能研究专著。国外针对海洋生态系统服务的研究不多。Duarte分析了海洋生物多样性和生态系统服务之间的关系。Hol-mund分析了大西洋斯德哥尔摩群岛海域放流5种鱼类所提高的服务价值变化。国内已有学者开始关注,实际的研究工作不多。徐丛春等探讨了海洋生态系统服务价值的估算框架体系。汪永华等采用问卷方式研究海南新村海湾生态系统服务恢复的价值,当地居民的最大支付意愿为56.87元/人,恢复该区域生态系统服务的经济效益每年至少有325万元。2002年国家海洋局资助了我国第一个海洋生态系统服务研究课题,陈尚等率先对胶州湾生态系统服务功能进行了探索性研究,建立了我国海湾生态系统服务功能分类体系。2003年科技部资助朱明远等研究2种不同性质的海洋生态系统服务功能和价值,包括养殖开发型海湾――桑沟湾、保护型生态系统――南麂列岛,初步研究报告已经完成。目前研究工作是建立不同海洋生态类型的服务功能定量和价值计算的方法,并开发生态系统服务价值评估软件,应用于评估4大海区(渤海、黄海、东海、南海)和11个沿海省区的近海生态系统服务价值。2005年3月,国家海洋局启动了为期5年的“海洋生态系统服务功能及其价值评估”研究计划,经费总额228.8万元。
2. 研究进展
2.1 基础理论研究
对于生态系统服务的基础理论研究主要集中在生态系统服务的定义和内涵、服务的分类指标体系、生态系统服务的产生与受控机理等方面。对于生态系统的服务,存在着不同的理解和定义。Cairns(1997)认为:生态系统服务是人类生存和福利所必需的那些生态系统功能。Daily(1997)则认为:生态系统的服务是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。Costanza等(1997)指出:生态系统服务就是生态系统为人们提供的物品和服务的统称,它代表着人类直接和间接从生态系统得到的利益。董全(1999)认为:生态系统服务是指那些由自然生物过程产生和维持的环境资源方面的条件和服务。MA(2003)则认为:生态系统服务是指人类从生态系统获得的效益。Daily和Dasgupta(2004)进一步将生态系统服务的定义明确为:生态系统服务是生态系统以及它们的生物多样性通过广泛的生态效应与过程,对人类所提供的各种效益,包括了物质生产、生命支撑功能、生活满足效应和选择的保留。从这些定义来看,Daily的定义更倾向从生态学角度来阐明生态系统的服务,在生态学研究中被广泛采用和认可[4]。
2.2 价值评估研究
自1997年后,许多生态学家与经济学家都对生态系统服务进行了研究和讨论,对完善价值评估理论和方法做出了贡献。Goulder等(1997)详细地分析讨论了生态系统服务价值的哲学基础,并指出生态系统服务除了具有内在价值,对人类还具有工具价值。一般认为,生态系统服务的价值除了哲学含义以外,还具有生态学、经济学与社会学含义。在生态学上,生态系统服务的价值来源于生物的生存价值和协同进化,并与生态系统的调节功能和生境功能相关联,通常以能量的形式来表达价值的多少,称为能量价值论。在社会学中,生态系统服务的价值受信息功能支持,是实现社会和谐与可持续发展的基础。在经济学中,生态系统服务的价值是以货币形式来表达生态系统的产品和服务的效用性大小、稀缺性多少以及获得这些服务所需成本的高低。生态系统服务的总经济价值(TEV)包括了使用价值(UV)和非使用价值(NUV)两大部分,前者又包含了直接使用价值(DUV)、间接使用价值(IUV)和选择价值(OV),而非使用价值则包括遗产价值(BV)和存在价值(EV)。尽管在学术上还存在着争议,但大多数学者将存在价值归类于使用价值当中[3]。同时Farber等(2002)指出,生态系统服务价值还具有时间含义:由于对未来的不确定和利息折扣等因素,人们通常认为未来的价值不如现在高。应用研究各国的学者们利用生态系统服务的生态学和经济学理论,以及生态系统服务的价值评估技术方法对不同的生态系统以及不同类型的服务进行了大量的研究和探索,取得了一批具有可利用价值的成果。
3. 海洋生态系统服务学科发展方向
海洋生态系统服务研究已经起步,今后需要在以下10个方面加强研究:(1)海洋生态系统服务功能的定量化及其在不同尺度(海湾、海盆、大洋、全球)上的转换;(2)不同海洋生态类型(如海湾、珊瑚礁、红树林、草滩湿地等)服务价值的准确计算方法;(3)重要人类用海活动对生态系统服务功能时空格局的长期影响;(4)支撑海洋生态系统服务功能的关键生态过程;(5)各类海洋工程、海岸工程和海洋灾害损害海洋生态系统服务价值的评估理论、方法;(6)海洋生态系统服务功能与生态系统健康、国家生态安全的关系;(7)在县、市、省、海区、大生态系、大洋、全球尺度开展海洋生态系统服务价值评估;(8)海洋生态补偿金和生态补偿制度;(9)生态系统服务价值评估对优化沿海土地开发、产业开发、海洋功能区划、海域使用、海域环保的贡献;(10)优化生态系统服务价值利用的技术、经济和管理对策。
参考文献:
[1]Daily G C. Introduction:What are Ecosystem Services? [C] //DailyG C,ed. Natures’ Services:Societal Dependence on Natural Ecosystems. Washington DC:Island Press,1997.
现有的国民经济核算体系只注意到了对社会经济的正面效应,没有反映负面效应所造成的影响,从而使得我国社会经济发展陷入到一个环境恶化、资源缺乏、生态失衡和不可持续发展的困境之中。因此,改革现有的国民经济核算体系,对资源环境进行核算,走“绿色发展”道路,是实现我国社会经济持续发展的唯一选择。
经济活动离不开物质资本、人力资本和生态资本三者共同作用。“绿色发展”就是以“绿色GDP”为发展目标,从现行的GDP中扣除资源环境成本和对资源环境的保护服务费用,在保障生态资本可持续发展的前提下,更多地以人力资本代替资源资本和环境资本,提高物质和能源的使用效率,使经济增长方式转变为低能耗、低污染。
1生态资本内涵
1.1生态资本定义
生态资本是相对人力资本和物质资本(实物资本与金融资本)而言的,表现为生态系统所有的资源生态潜力、环境自净能力、生态环境质量和生态系统对人类的整体有用性等生态质量因素的总和,是具有生态价值的资本。生态资本按空间构成关系可分为三类:(1)地质资本,包括矿物资源和化石资源;(2)地理资本,包括土壤资源、水力资源、气候资源和生物资源;(3)星际资本,包括光能和风能。而应纳入生态资本价值核算体系的只包括地质资本和地理资本这两种数量有限的资源。
1.2生态资本的特征
生态资本作为参与经济活动的要素之一,同物质资本和人力资本一样,生态资本的特征也具有二重性:一是具有生态资本的本质属性,具有自然生态功能,遵循自然生态规律,表现为生态资本的使用价值;二是具有资本的共同属性,即以保值增值为目的,遵循市场供求与竞争规律,表现为生态资本的价值。
但是,生态资本不同于物质资本和人力资本,生态资本具备其它资本所不具有的特征:(1)整体增值性。资本的目标是价值最大化或盈利最大化,由于生态资本受到生态系统整体性的制约,保持生态系统内各因子的平衡协调,是实现生态系统整体价值最大化或盈利最大化的前提;(2)长期受益性。通过合理利用生态资本,其使用价值与价值将不会永久丧失。并且,可再生资源还能依靠其自生的累积性,使生态资本自动增值,带来长期的经济效益与生态效益;(3)双重竞争性。生态系统各因子是在相互制约与相互促进中得到发展的,遵循共生、相生相克等自然生态竞争规律;同时,生态资本又与物质资本、人力资本等存在着市场竞争,遵循市场竞争规律;(4)开放性与融合性。生态资本既具有生态环境系统的开放性与多样性,又具有一般资本的融合性与扩张性,生态资本经营可以采用产权主体多元化、利益共同体等方式;(5)极值性。生态资本能够承载人类生存与经济发展对生态系统经济功能的需求,但是,生态资本对人类的需求并不是无限满足的,其承载力具有一定的极值,超过极值进行开发和利用,将会导致资源环境的退化;(6)不动性与逃逸性。生态资本既具有资源环境的空间固定性,又具有一般资本规避风险的逃逸性。低回报率的生态资本会转移地域或变换形态,流动到回报率较高的领域,引起生态资本的资本功能性逃逸;(7)替代性与转化性。在一定条件下,生态资本与物质资本、人力资本之间能够相互替代或相互转化;(8)空间分布的不均匀性和严格的区域性。不同区域的生态系统的组合和匹配都不一样,而“因地制宜”是合理使用生态资本的一项基本原则。
2生态资本价值理论
生态系统依照其是否凝结人的劳动可分为人工生态系统和自然生态系统。我国目前的经济价值核算体系不对自然生态系统进行价值核算,导致生态资本价值被低估和人类对资源环境需求的过度膨胀,从而造成生态系统的严重失衡。自然生态系统是否具有价值在理论上还没有形成统一的认识,劳动价值理论、效用价值理论、要素价值理论和供求价值理论等主要价值理论都对此有着不同的认识。
2.1劳动价值理论
劳动价值理论是以马克思的劳动价值理论为基础,广泛地应用于价值的确认和计量中。劳动价值理论认为劳动是衡量物品是否具有价值的唯一标准。如果生态资本具有价值,该价值就是物化在资源和环境中的社会必要劳动时间,人们的抽象劳动与生态系统相结合,生态系统就具有价值;相反,当某一生态系统中的资源和环境没有投入抽象劳动时,该生态系统也就不具有价值。而生态资本的价值是由生产这种生态资本的社会平均劳动时间所决定的。
在实际中,不管人们是否承认没有投入人类劳动的自然生态系统是否具有价值,该生态系统都是客观存在的,发挥着具体的生态服务功能。随着我国社会主义市场经济理论研究的深化,没有投入劳动的生态系统或部分投入劳动的生态系统同样具有价值的观点已逐渐被人们所接受。但是,劳动价值理论在生态资本价值计量方面存在着困难。
2.2效用价值理论
效用价值论认为价值就是人们对物品效用的感觉和评价,效用是价值的源泉。自然生态系统能满足人类生存发展需求,具有价值。但是,效用价值理论具有较强的主观随意性,它仅能为生态系统的存在价值、选择价值的确定和计量提供可行的方案。
2.3要素价值理论
要素价值理论认为自然生态系统等非劳动要素与劳动要素一样共同创造价值并参与到价值分配中,所以自然生态系统同样也具有价值。但是要素价值理论模糊了劳动创造价值这一科学定义。
2.4供求价值理论
供求价值理论认为有需求的东西就具有价格,供求决定价值,供求关系是价值规律的内涵。该理论认为自然生态系统是社会经济发展中稀缺的资源,通过市场可使得其价值能够充分得以体现,在价值确认和计量上具有可行性。
总的来说,自然生态系统也具有价值,并且与人工生态系统一起组成生态资本,参与到价值创造的经济活动中去。
3生态资本价值核算方法
现在越来越多的国家和国际组织将资源和环境纳入国民经济核算体系,建立了一套资源环境与经济一体化核算体系(SEEA)。该体系能准确地表现资源和环境在整个国民经济活动中所起的作用,并以最简明的经济指标反映可持续发展的本质。SEEA核算法通过把资源和环境账户作为SNA(国民经济核算账户体系)的卫星账户,然后与核心账户(货币型账户)对接形成一体化核算。由于资源和环境是物质型账户,需要先将环境账户和资源账户转换为货币型账户。目前生态资本价值的核算方法有以下六种。
3.1补偿价值法
补偿价值法根据劳动价值理论,认为凝结抽象劳动后的资源环境具有价值,从补偿角度看生态资本价值(w)包括三部分:
W=C+V+m
式中,C、V、m分别为补偿、保护与建设某项资源环境所投入的物化劳动价值、活劳动价值和活动动创造的剩余价值。该法以实际投入的补偿支出计量资源环境的两大价值,应用了历史成本属性,可靠性较高但相关性不足。同时,没有收入劳动的资源环境与少量投入劳动的资源环境同样也具有价值的观点已经逐渐被人们所接受,对这部分资源与环境不进行计量的话,资源环境总价值易被低估,造成资源环境的滥用。因此,补偿价值法主要适用于资源环境补偿增值的计量。
3.2总经济价值法
总经济价值法根据效用价值理论,将资源环境价值(TEV)按效用不同分为两大类:使用价值(uv)和非使用价值(NUV,又称存在价值);又将UV细分为直接使用价值(DUV)、间接使用价值(IUV)与选择价值(OV)。其计量关系为:
TEV=UV+NUV=(DUV+IUV+OV)+NUV
式中,DUV是指资源环境直接满足人们生产和消费需要的价值,表现为物质功能,可直接根据市场价值法计量;IUV不直接进入生产和消费过程,但可为生产和消费创造必要条件,表现为环境容量和舒适,可采用生产函数法、损失规避法、预防支出法等计量;OV是人们愿意保护现有资源环境以备未来使用的支付意愿,相当于消费者为一项未使用的资源环境所愿意支付的保险金,表现为资源环境的自行维持功能;NUV为人类对资源环境的永久享用价值与资源环境潜在功能价值的合理评估。目前DUV与IUV可应用于历史成本、现行市价等属性进行直接或间接计量,比较可靠;OV与NUV均仅能采用价值评估法进行计量,计量的主观性强,可靠性低。因此,企业在进行资源环境价值核算时,只要同时符合可定义性、可靠性与相关性要求,企业就应将其拥有的或控制的资源环境确认为自然资产,并同时确认相应的生态资本。
3.3租金或预期收益资本化法
租金或预期收益资本化法根据地租理论和财务管理理论,将预期的资源环境在未来一定年限内产生的两大价值(即预期的租金或收益)按社会贴现率折现后的现值作为资源环境价值。其计量公式为:
V=V1+V2
V1=qRo/r
V2=A(1+K)/(nQ)
式中,V为资源环境价值;V1、V2分别为资源环境的商品价值与服务价值;Ro为基本地租或基本租金;r为地租率或平均利息率;q为资源等级系数;A为投入总额;Q为受益资源总量;n为受益年限;K为资金利润率。该法应用了未来现金流量现值属性,可较为准确地反映资源环境的未来经济利益。租金或预期收益资本法主要适用于融资租人、借人资源环境的价值计量。3.4边际机会成本法(MOC)
边际机会成本法基于效用价值理论,该理论认为任何经济活动的成本代价不仅包括对生产各个要素的消耗,而且也包括由于外部不经济行为对生态系统所造成的代价。因此,理论上任何资源环境产品的价格P等于其边际机会成本(MOC),MOC又等于资源环境产品的边际生产成本(MPC)、边际资源耗竭成本(MUC)与边际环境成本(MEC)之和。即:
P=MOC=MPC+MUC+MEC
生态资本价值(V)=MUC+MEC=P-MPC.
式中,MPC常用生态价格定价法或影子价格法计算,较为准确、简便;P为资源环境产品的现行市价。该法主要适用于生产性资源环境价值的核算。
3.5总和价值法
该理论认为生态资本价值核算方法应该从马克思价值理论的全部论述中去寻找结果。这部分学者认为,生态资本价值不单单是指直接投入其中的人的劳动价值,还包括生物有机体的所有权和使用权的价格,以及生态系统服务地租。也就是说,生态资本的价值等于人类直接投入的劳动、生物有机体的使用价值与所有权价值和生态系统服务级差地租之和。投人生态系统的人的劳动包括投入人工生态系统的劳动和维护自然生态系统的劳动,是抽象的一般社会必要劳动;生态有机体的使用价格实际上是生态系统服务所有权与使用权转移的货币表现,它是经济所有权存在,生态系统被所有者控制,生态系统因所有权规律而产生一种现象,即当社会需要交换资源环境时,生态系统由于有用性而获得价格;生态系统服务级差地租是生态系统服务的差别为基础的地租。
3.6替代价值法
替代价值法根据效用价值论,将不能直接进行价值计量的资源环境,按其各项主要功能分别选用合理的计量方法进行功能替代,计算各项功能的价值,将总价值视为资源环境价值。替代价值法主要有较为可靠的市场价值法、旅行费用法,以及主观性较强、可靠性较低的调查评价法、支付意愿法等。它主要适用于计量资源环境的服务价值,应用时应优先选用较为可靠的替代方法。
4生态资本价值核算与可持续发展
经济理论认为,能够带来收益的东西称为资本。生态系统,无论是天然的生态系统还是已投入了人类抽象劳动的人工生态系统都可以为人类带来巨大的社会财富。按照资本能带来收益和财富的概念以及生态系统为人类带来巨大收益和财富的事实,生态系统无疑是资本。但是,长期以来我国都没有对这种资本进行行之有效的管理,经济发展也为之付出了巨大的资源和环境代价,经济发展带来的好处并不明显。所以,加强生态资本管理,制止生态系统耗减和质量下降的趋势。通过技术进步、资源利用和环境改善,限制不合理的经济增长计划,适度地开发和利用资源环境,加强生态系统的管理已成为当务之急。但是,其中最为重要的是进行生态资本的价值核算,准确评估经济活动造成的资源浪费和环境退化数量,事前分析不同经济政策对资源和环境造成的影响,以便决策,从而构建一套能够提供可持续经济增长趋势和经济预警信号的绿色国民经济核算指标体系,实现可持续发展。
4.1进行经济体制改革是实现可持续发展的基础
生态系统对社会经济的贡献有公共品或准公共品的属性,长期以来,资源环境的产权很难界定清楚或产权得不到保障。众多微观个体构成的群体共同拥有、享用资源环境,对于占用或利用资源环境的利益相关者来说,这些生态系统产品具有稀缺性,对于构成这些群体的个体来说,由于权益分别、交换的代价远远大于它们获得收益,人们更乐于作为免费搭车者,而不愿为享受生态系统付出代价。因此使用者感受不到生态系统的稀缺性,价格机制不能刺激使用者保护生态系统。市场机制的引入,由于使用者已经逐渐意识到生态系统潜在或实际的短缺,价格得到显著的提高,从而强烈刺激使用者投入资金保证生态系统的可持续性。通过经济体制的改革,建立现代化企业制度,可为经济绿色发展奠定基础。
4.2调整和优化产业结构是实现可持续发展的途径
长期以来生态系统与经济发展之间存在着尖锐的矛盾。但是,20世纪末兴起的知识经济为经济的发展开辟了新的途径,经济的发展的主要源泉不再是劳动力、资本或原材料,世界经济的增长也从增加投入型变为知识和技术进步型。我国已经确定了可持续发展战略,将调整和优化产业结构,建立一套绿色资源环保型社会经济发展体系,走持续发展道路。
4.3生态系统与经济发展共同决策是实现可持续发展的条件
伴随着经济增长和工业化,人类付出了巨大的生态代价,以往较为丰富的生态资本变得日益稀缺,严重阻碍了经济的发展。因此,各国纷纷提出可持续发展战略,希望由此摆脱传统经济增长模式。现在,各国在进行政府决策时,更多的是将生态系统与经济发展作为一个整体考虑,进行资源环境核算,使人们正确地看待经济增长成本,注重经济增长质量。
笔者在总结国内外有关流域生态系统服务研究动态的基础上,归纳流域生态系统服务的分类和评估方法,重点阐述流域生态系统服务的特点和内涵,总结分析该领域的研究重点和发展趋势,以期为流域生态补偿、生态修复和流域综合管理的相关研究提供参考。
1 国内外研究动态
当前有关生态系统服务的研究已经成为生态经济学领域的研究热点[9-10]。特别是1997年COSTANZA等[11]在《Nature》上发表的有关全球生态系统服务价值评估的文章,掀起了生态系统服务研究的热潮,在全球、国家、市、县、区域、流域等不同空间尺度上,针对森林、草地、农田、湿地、海洋等不同生态系统类型的研究广泛开展。中国当前处于经济发展与生态环境矛盾最为突出的特殊时期,近年来该研究领域发展较快,但总体处于概算式研究和模仿研究的初步阶段[12-18]。
流域生态系统服务价值评估是近年来该领域逐渐兴起的研究方向。国际上(主要是欧洲、非洲和美洲),大多基于流域管理、土地/水资源利用、经济政策制定、公众教育等目的,评估流域水资源、水土保持、减轻灾害等各类生态系统服务价值[19-21],权衡分析经济服务和生态服务、流域上游保护与下游经济的关系[4],探讨农业发展、土地利用变化和不同政策措施对流域生态系统服务价值的影响[2,20,22-24],并尝试采用直观的分类描述和评估结果以使公众更容易认识和理解所处生态系统的价值[25]。国内方面,已有关于黑河、海河、淮河、黄河、太湖、洞庭湖、延河下游、玛纳斯河、石羊河、鄱阳湖和九龙江等流域生态系统服务价值评估的报道[21,26-29],当前的研究重点是评估各种人类活动(土地利用变化、农业措施、水力发电等)对流域生态系统服务的影响,并与流域上下游补偿机制相联系[7]。目前,国内流域尺度的生态系统服务研究主要套用全球或区域尺度的研究方法,其相关评估方法、指标体系和赋值标准各不相同,流域生态系统服务评估的特点和内涵也未见明确阐述。
2 流域生态系统服务的分类和评估方法
2.1 流域生态系统服务的分类
生态系统服务是自然生态系统向人类福利传送的物质、能量和信息流。20世纪90年代开始,研究者从不同学科或跨学科视角,基于不同目的和研究尺度提出了生态系统服务的各种分类方法,整体上以Costanza、De Groot以及MEA(千年生态系统评估小组)的分类体系最具代表性[30]。由于生态系统本身的复杂性、时空异质性以及评估目的不同,目前所有分类体系都可能存在一定的不合理性和局限性[31-32]。由表1可见,随研究目的不同(如通过评估影响公众选择和政策制定、平衡上下游的保护与发展、加强流域资源管理、提高公众认知、构建绿色GDP、揭示人类活动影响机制等),流域生态系统服务的分类或指标体系也呈现多样化特征,但主要包括水资源、农产品和原材料、水和气候调节、水土保持、生物多样性以及文化娱乐这6大类。其中,水资源包括工农业用水、生活用水和船舶运输等;水或气候调节包括水体自净、防洪、基流、固碳作用和固氮作用等;水土保持包括维持土壤肥力、减少土地废弃和减轻泥沙淤积等;生物多样性包括生物栖息地、珍禽特有越冬地和植被生产力等;文化娱乐包括狩猎和捕鱼、湿地景观、水鸟景观、科考旅游等。据案例统计,水资源、农林牧副渔产品、水调节、水土保持和文化娱乐是目前流域尺度生态系统服务研究最为关注的内容。由于目前对于流域生态系统服务分类与价值评估方法还没有形成统一认识,赋值标准也不一致,导致评估结果难以直接比较。
2.2 流域生态系统服务价值评估方法
国内外对全球、区域、流域等不同尺度生态系统服务价值评估的方法可分为市场价值法、替代市场法和假想市场法3大类,具体包括市场价格法、生产率变动法、享乐价格法、旅行费用法、支付意愿法、成本费用法和收益转移法等。采用这些方法计算获得的流域生态系统服务价值主要反映人类的需求,但并不能完全体现它对整个流域可持续发展的贡献,对流域生态系统“隐性”的生态功能(比服务功能更重要,是提供生态服务的基础)还很少也很难进行定量估算。对于流域尺度的生态系统服务评估,虽然可以借鉴全球或区域尺度生态系统服务的评估方法,但无法完全反映流域生态系统的特性。近年来,不少学者对流域尺度的生态系统服务评估方法作了改进和探索,主要包括3个方面:
(1)在评估中融入社会因素,考虑流域利益相关者的支付意愿。将自然、经济和社会作为一个整体,在评估中考虑生态系统产品和服务的社会价值[37];考虑流域居民和政府部门等利益相关者对生态系统服务和资源保护的支付意愿或补偿意愿[38-41]。通过公众调查(包括流域居民、专家和管理者),可以对不同生态系统服务的重要程度进行排序[25]。支付意愿调查法可以广泛用于那些间接的或不可见的生态服务评估,但缺点是受限于调查者的主观意识和对相关专业知识的了解程度[25],还受到家庭年收入、对政府的信任程度和环境保护意识等因素的影响[42],易造成评估结果的不确定性。此外,使用层次分析法确定评价因子的权重[36,43],也可以反映各类生态系统服务对利益相关者的重要程度。
(2)强调生态系统服务价值时空变化的表达,运用GIS技术建立相应的评估模型。由于生态系统服务存在高度的时空异质性,运用GIS技术能够实现对于生态系统服务价值的空间分析和可视化表达[22]。而且基于GIS建立的各种评估模型可用于模拟和分析整个流域生态系统服务的分布情况[33,44],使流域生态系统服务的动态化表达成为可能[45],可视化的评估结果更直观,对实践的指导也更具针对性和实用性。
(3)强调生态系统服务的综合评估应基于长期的生态系统监测。试验监测结果能为生态系统服务的定量评估提供基础数据[35]。由于我国的生态环境监测网络尚不健全,流域研究成果零散,不足以支持流域生态系统服务的长期动态变化评估。针对数据缺乏问题,唐增等[46]应用最小数据法,通过分析土地利用收益的空间分布计算生态系统服务机会成本,进而推导出生态系统服务供给曲线,该方法对数据要求低,计算简单,可以满足生态系统服务付费(生态补偿)政策分析的需要。
目前,流域生态系统服务价值主要从生态学和经济学2个角度进行计算[47]。生态系统服务的生态学价值通过生产成本理论估算,未考虑消费者偏好。生态系统服务的经济学价值主要源于生态系统服务的交换价值,以消费者偏好为基础,未充分考虑生态系统内部的生态学机制和公共服务性。这些评估方法通过量化流域生态系统服务价值,引导人们有效使用自然资源,协调经济发展与生态环境之间的失衡问题,但很少考虑人文心理和社会经济因素[33,48]。此外,受技术限制,现有评估方法大多没有考虑生态系统的结构与状况,如未将森林生态系统的幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林区分对待,使得最后的评估结果往往偏差较大,难以直接应用于流域管理、生态补偿或生态修复相关政策的制定。因此,在当前大力实施生态工程的背景下,如何在评价体系中将生态系统结构进行细化是今后生态系统服务量化研究的一个重点。
现有的国民经济核算体系只注意到了对社会经济的正面效应,没有反映负面效应所造成的影响,从而使得我国社会经济发展陷入到一个环境恶化、资源缺乏、生态失衡和不可持续发展的困境之中。因此,改革现有的国民经济核算体系,对资源环境进行核算,走“绿色发展”道路,是实现我国社会经济持续发展的唯一选择。
经济活动离不开物质资本、人力资本和生态资本三者共同作用。“绿色发展”就是以“绿色GDP”为发展目标,从现行的GDP中扣除资源环境成本和对资源环境的保护服务费用,在保障生态资本可持续发展的前提下,更多地以人力资本代替资源资本和环境资本,提高物质和能源的使用效率,使经济增长方式转变为低能耗、低污染。
1生态资本内涵
1.1生态资本定义
生态资本是相对人力资本和物质资本(实物资本与金融资本)而言的,表现为生态系统所有的资源生态潜力、环境自净能力、生态环境质量和生态系统对人类的整体有用性等生态质量因素的总和,是具有生态价值的资本。生态资本按空间构成关系可分为三类:(1)地质资本,包括矿物资源和化石资源;(2)地理资本,包括土壤资源、水力资源、气候资源和生物资源;(3)星际资本,包括光能和风能。而应纳入生态资本价值核算体系的只包括地质资本和地理资本这两种数量有限的资源。
1.2生态资本的特征
生态资本作为参与经济活动的要素之一,同物质资本和人力资本一样,生态资本的特征也具有二重性:一是具有生态资本的本质属性,具有自然生态功能,遵循自然生态规律,表现为生态资本的使用价值;二是具有资本的共同属性,即以保值增值为目的,遵循市场供求与竞争规律,表现为生态资本的价值。
但是,生态资本不同于物质资本和人力资本,生态资本具备其它资本所不具有的特征:(1)整体增值性。资本的目标是价值最大化或盈利最大化,由于生态资本受到生态系统整体性的制约,保持生态系统内各因子的平衡协调,是实现生态系统整体价值最大化或盈利最大化的前提;(2)长期受益性。通过合理利用生态资本,其使用价值与价值将不会永久丧失。并且,可再生资源还能依靠其自生的累积性,使生态资本自动增值,带来长期的经济效益与生态效益;(3)双重竞争性。生态系统各因子是在相互制约与相互促进中得到发展的,遵循共生、相生相克等自然生态竞争规律;同时,生态资本又与物质资本、人力资本等存在着市场竞争,遵循市场竞争规律;(4)开放性与融合性。生态资本既具有生态环境系统的开放性与多样性,又具有一般资本的融合性与扩张性,生态资本经营可以采用产权主体多元化、利益共同体等方式;(5)极值性。生态资本能够承载人类生存与经济发展对生态系统经济功能的需求,但是,生态资本对人类的需求并不是无限满足的,其承载力具有一定的极值,超过极值进行开发和利用,将会导致资源环境的退化;(6)不动性与逃逸性。生态资本既具有资源环境的空间固定性,又具有一般资本规避风险的逃逸性。低回报率的生态资本会转移地域或变换形态,流动到回报率较高的领域,引起生态资本的资本功能性逃逸;(7)替代性与转化性。在一定条件下,生态资本与物质资本、人力资本之间能够相互替代或相互转化;(8)空间分布的不均匀性和严格的区域性。不同区域的生态系统的组合和匹配都不一样,而“因地制宜”是合理使用生态资本的一项基本原则。
2生态资本价值理论
生态系统依照其是否凝结人的劳动可分为人工生态系统和自然生态系统。我国目前的经济价值核算体系不对自然生态系统进行价值核算,导致生态资本价值被低估和人类对资源环境需求的过度膨胀,从而造成生态系统的严重失衡。自然生态系统是否具有价值在理论上还没有形成统一的认识,劳动价值理论、效用价值理论、要素价值理论和供求价值理论等主要价值理论都对此有着不同的认识。
2.1劳动价值理论
劳动价值理论是以马克思的劳动价值理论为基础,广泛地应用于价值的确认和计量中。劳动价值理论认为劳动是衡量物品是否具有价值的唯一标准。如果生态资本具有价值,该价值就是物化在资源和环境中的社会必要劳动时间,人们的抽象劳动与生态系统相结合,生态系统就具有价值;相反,当某一生态系统中的资源和环境没有投入抽象劳动时,该生态系统也就不具有价值。而生态资本的价值是由生产这种生态资本的社会平均劳动时间所决定的。
在实际中,不管人们是否承认没有投入人类劳动的自然生态系统是否具有价值,该生态系统都是客观存在的,发挥着具体的生态服务功能。随着我国社会主义市场经济理论研究的深化,没有投入劳动的生态系统或部分投入劳动的生态系统同样具有价值的观点已逐渐被人们所接受。但是,劳动价值理论在生态资本价值计量方面存在着困难。
2.2效用价值理论
效用价值论认为价值就是人们对物品效用的感觉和评价,效用是价值的源泉。自然生态系统能满足人类生存发展需求,具有价值。但是,效用价值理论具有较强的主观随意性,它仅能为生态系统的存在价值、选择价值的确定和计量提供可行的方案。
2.3要素价值理论
要素价值理论认为自然生态系统等非劳动要素与劳动要素一样共同创造价值并参与到价值分配中,所以自然生态系统同样也具有价值。但是要素价值理论模糊了劳动创造价值这一科学定义。
2.4供求价值理论
供求价值理论认为有需求的东西就具有价格,供求决定价值,供求关系是价值规律的内涵。该理论认为自然生态系统是社会经济发展中稀缺的资源,通过市场可使得其价值能够充分得以体现,在价值确认和计量上具有可行性。
总的来说,自然生态系统也具有价值,并且与人工生态系统一起组成生态资本,参与到价值创造的经济活动中去。
3生态资本价值核算方法
现在越来越多的国家和国际组织将资源和环境纳入国民经济核算体系,建立了一套资源环境与经济一体化核算体系(SEEA)。该体系能准确地表现资源和环境在整个国民经济活动中所起的作用,并以最简明的经济指标反映可持续发展的本质。SEEA核算法通过把资源和环境账户作为SNA(国民经济核算账户体系)的卫星账户,然后与核心账户(货币型账户)对接形成一体化核算。由于资源和环境是物质型账户,需要先将环境账户和资源账户转换为货币型账户。目前生态资本价值的核算方法有以下六种。
3.1补偿价值法
补偿价值法根据劳动价值理论,认为凝结抽象劳动后的资源环境具有价值,从补偿角度看生态资本价值(w)包括三部分:
W=C+V+m
式中,C、V、m分别为补偿、保护与建设某项资源环境所投入的物化劳动价值、活劳动价值和活动动创造的剩余价值。该法以实际投入的补偿支出计量资源环境的两大价值,应用了历史成本属性,可靠性较高但相关性不足。同时,没有收入劳动的资源环境与少量投入劳动的资源环境同样也具有价值的观点已经逐渐被人们所接受,对这部分资源与环境不进行计量的话,资源环境总价值易被低估,造成资源环境的滥用。因此,补偿价值法主要适用于资源环境补偿增值的计量。
3.2总经济价值法
总经济价值法根据效用价值理论,将资源环境价值(TEV)按效用不同分为两大类:使用价值(uv)和非使用价值(NUV,又称存在价值);又将UV细分为直接使用价值(DUV)、间接使用价值(IUV)与选择价值(OV)。其计量关系为:
TEV=UV+NUV=(DUV+IUV+OV)+NUV
式中,DUV是指资源环境直接满足人们生产和消费需要的价值,表现为物质功能,可直接根据市场价值法计量;IUV不直接进入生产和消费过程,但可为生产和消费创造必要条件,表现为环境容量和舒适性功能,可采用生产函数法、损失规避法、预防支出法等计量;OV是人们愿意保护现有资源环境以备未来使用的支付意愿,相当于消费者为一项未使用的资源环境所愿意支付的保险金,表现为资源环境的自行维持功能;NUV为人类对资源环境的永久享用价值与资源环境潜在功能价值的合理评估。目前DUV与IUV可应用于历史成本、现行市价等属性进行直接或间接计量,比较可靠;OV与NUV均仅能采用价值评估法进行计量,计量的主观性强,可靠性低。因此,企业在进行资源环境价值核算时,只要同时符合可定义性、可靠性与相关性要求,企业就应将其拥有的或控制的资源环境确认为自然资产,并同时确认相应的生态资本。
3.3租金或预期收益资本化法
租金或预期收益资本化法根据地租理论和财务管理理论,将预期的资源环境在未来一定年限内产生的两大价值(即预期的租金或收益)按社会贴现率折现后的现值作为资源环境价值。其计量公式为:
V=V1+V2
中图分类号:F301;F205;N31 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)14-3587-07
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.14.013
Abstract: The LNOPT platform and GIS software were used to analyze five ecological functions and build the ecological landscape optimization model in the study area. The equivalent factor method of value of ecosystem services was used to calculate and analyze the value of ecosystem services before the overall plan for land-use,land-use planning and after land-use. The results showed that, the total value of ecosystem service was 9.533 3×108 yuan in Huailai. After land-use planning, the total value of ecosystem services became 9.438 3×108 yuan, a decreasing of 1.00%. After optimizing land use landscape ecology, the total value of ecosystem services was 9.928 2×108 yuan, increasing 4.14%. After the land use planning,the individual service values of land all had been reduced except the food production. After optimization of the landscape, the individual values of ecosystem service all had been increased. Landscape ecological optimization model of the study area could achieve certain ecological effects. It could be used as a reference for the next round of land use planning and regional development.
Key words:land use general planning; value of ecosystem services; LNOPT software; landscape optimization, Huailai county
生态系统服务价值是指人类从生态系统中获得生活必需品并且保证生活质量这两部分的所有惠益。人类直接或间接地运用其过程、结构和功能来获取生存发展所需要的支持和服务。生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[1]。生态系统服务价值维持着人类的生存和发展,是人类所必需的自然资本。科技的不断发展影响生态系统服务功能,但是不可以替代自然生态系统服务功能。随着可持续发展的不断深入和研究,保护和维持生态系统服务功能已经成为可持续发展的重要基础。对于生态系统服务价值的研究是国内外研究可持续发展的热点之一。近些年来,国外学者对生态系统服务价值做了诸多的理论和实例研究[2-5],国内研究者也分别从不同区域尺度进行了积极探讨[6-11]。研究表明,开展土地利用背景下的生态系统服务价值的定量分析和区域比较,对促进区域生态建设和可持续发展具有重要意义。
土地利用总体规划是在一定区域内,根据国家社会经济可持续发展的要求和当地自然、经济、社会条件,对土地的开发、利用、治理、保护在空间上、时间上所作的总体安排和布局,是国家实行土地用途管制的基础[12]。土地利用总体规划是以经济效益为目标的,在这种目标下,土地的利用类型会发生变化,从而导致系统生态服务价值的变化。诸多学者将优化生态系统服务功能与土地利用总体规划相结合,对土地利用总体规划进行定量分析,协调经济效益和生态效益的关系,从而使土地利用总体规划更具科学性和直观性[13-17]。这对维持生态平衡、建立科学合理的土地规划利用方法具有重要指导意义。
1 基础数据来源与研究方法
1.1 基础数据来源
根据《怀来县土地利用总体规划(2010―2020)》、《怀来县土地利用现状(2010)》图件和文本等获取研究区土地利用类型数据。并将这些数据进行分类,即耕地、园地、林地、草地、水域、建设用地和其他土地。依据《河北省统计年鉴》和《河北省国民经济和社会发展统计》得到研究区社会经济发展状况的基础资料。
1.2 研究方法
从土地利用总体规划引起的土地类型变化入手,运用LNOPT软件进行研究区现状的景观生态优化,对水源涵养功能、物质生产功能、土壤保护功能、生物多样和娱乐文化功能5项功能选取不同的指标并结合专家打分法建立景观生态优化模型,将地区的景观建设引入土地利用总体规划中,并与现有的土地利用总体规划的生态系统服务价值进行对比分析。
LNOPT是2002年由Gruehn与Kenneweg提出,用于模拟中欧地区景观特色的生物评价模型。该模型是通过“函子”按照排列顺序进行数据处理,并进行动态反馈、数据层和多区域方法的运算。通过LNOPT的生物评估模型、社会经济评估模型和非生物评估模型这3个模型的平台分别对水源涵养功能、物质生产功能、土壤保护功能、生物多样和娱乐文化功能进行数据转化、矩阵加权和数据计算。通过三步封装,提供一系列的计算,利用ArcGIS 9.3成图。
采用Costanza等[18]的生态系统服务价值估算方法对气候调节、生物多样性、气体调节、土壤保护、物质生产、废物处理、水源涵养、娱乐文化和原材料9种生态系统服务功能价值进行估算,得出研究区优化前后的生态系统服务价值总量。
2 景观生态模型的构建
2.1 水源涵养功能模型
水源涵养服务功能的意义在于研究区中的水资源调节程度。根据该区域中的河流、水库的地理位置,以及整个河流水资源的利用和径流的调节作用进行综合考虑。一般地区涵养水源功能是由于地表覆盖、土壤渗透和地形这3方面构成,它们主要受地表覆盖率,土壤渗透力,地形等因素影响。根据该区域生态系统涵养水源服务功能的影响因素和生态环境的特征,考虑数据可获得性,选择地形坡度、土壤渗透、植被覆盖度和含水量作为重要评价指标,根据怀里地区的地形地貌特征,降水分布情况、土壤以及植被覆盖,进行不同等级划分,各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
2.2 物质生产功能模型
从怀来县的生态系统服务功能出发,选择能够直接生产产品的功能进行评价。根据生态系统提供的农产品的能力作为重要的分级依据。评价研究区生态系统的物质涵养功能,结合该区域的地形地貌特征和产品生长条件,考虑该区域的数据可行性,选取土壤类型、剖面构型、有机质含量和坡度作为重要的评价指标,再根据该区域的地形地貌和生长条件进行等级划分,各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
2.3 土壤保护功能模型
土壤保护功能的评价是在土壤侵蚀性的基础上,依据土壤侵蚀情况和土壤侵蚀对河流或者水资源的影响来进行评价。怀来县地形比较复杂,以山地为主,其中大多数都是坡度大于25°的坡地,该区域容易发生土壤侵蚀,是怀来县山区最为主要的土地生态环境问题。
土壤侵蚀敏感性是方便分辨出土壤侵蚀的区域,分析它对人类活动的影响。美国通用土壤侵蚀方程(USLE)包括坡面土壤流失影响程度的主要因素,该公式在国内外得到了广泛的应用。通用土壤侵蚀方程(USLE)的表达式为:
A=R・K・LS・C・P(1)
式(1)中,A为土壤侵蚀量,R为降水侵蚀力,K为土壤质地因子,LS为坡度坡向因子,C为地表覆盖因子,P为农业耕作措施因子。其中,农业耕作措施是人为因素。
从土壤侵蚀方程中,可以看出影响一个区域土壤侵蚀的主要有地理条件、水资源、植被、土壤和人类活动五大因素,这些因素同时可以被用来表示某个区域对土壤侵蚀的敏感性。根据怀来相关文献和获得数据情况,本研究选取了土地利用类型、坡度、土壤质地、水资源分布和距林场、林地距离作为评价因子,并对各指标因子进行不同等级划分,各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
2.4 生物多样模型
怀来县拥有丰富的植物类型和复杂的生物群落,而植物是鸟类分布和多度的第一影响因子。鸟类常常作为植物群落的指示物种,进而反映栖息地及周边生态环境。本研究选取大白鹭作为怀来县的生态多功能优化的焦点物种,通过观察怀来县鸟类的生物习性、栖息地类型、生态特征等进行分析。大白鹭是大中型涉禽,栖息于平原和山地附近的河流、水田、湖泊及沼泽地带,以甲壳类、软体动物、水生昆虫以及小鱼、蛙、蝌蚪和蜥蜴等动物性食物为食,摄食区域主要是河流、沼泽等浅水区域。从大白鹭摄食地区的距离来看,大多数是在距离巢穴大约5~10 km范围内,少数在15~25 km的范围内,极少数在巢穴周围约2 km范围内摄食。本研究针对大白鹭栖息地和筑巢特征,确定影响大白鹭选择栖息地的因子,各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
2.5 娱乐文化功能模型
怀来县具有良好的生态环境,拥有官厅水库、休闲度假太师庄、葡萄庄园、自然风景区等户外游憩空间,游憩资源具有类型多、数量大、分布广的特征。本研究根据研究区的各地区景点以及地形地类的分布情况,考虑研究区的数据可行性,选取坡度、土地类型、距农村道路和公路的距离、距水体的距离和距景区(特殊用地)的距离这5个因子作为评价指标,各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
综上所述,运用LNOPT软件平台的非生物评估程序对水源涵养、物质生产、土壤保护功能进行优化,运用生物评价程序对生物多样进行优化,运用社会经济评价程序对娱乐文化功能进行优化。首先是运用GIS软件对怀来县遥感影像图解译,并进行矢量化和编辑处理每个图形的属性,再运用插值计算,将其表面数据转化成栅格图层;第二步,根据LNOPT软件的应用程序,确实功能因子,通过专家打分法确定每个因子的分值;第三步,对水源涵养的因子进行相关性检查,并且运用专家打分法确定权重,确定每个因子的权重分值;第四步,运用LNOPT软件平台,结合栅格数据,通过权重加权的方法进行计算;第五步,经过LNOPT平台数据验证模型以研究区现状为样本进行校正,确定该区域功能的景观优化图,结果见图1~图5。
2.6 综合生态系统服务功能景观优化模型
综合以上水源涵养功能、物质生产功能、土壤保护功能、生物多样和娱乐文化功能的景观生态优化模型,建立综合的景观生态优化模型。这5项生态系统服务功能的景观生态优化模型是具有同等重要性的,将其赋予相同的权重。将这5项生态系统服务功能的景观生态优化模型运用LNOPT软件中的矩阵加权方法进行叠加,根据最终分值确定怀来县生态系统服务价值景观优化模型(图6)。它们形成了连续而完整的生态系统服务功能格局,为区域生态系统服务的健康和安全提供保障。
高水平区域是生态系统服务功能在城市发展中最重要的保障范围,是不可打破的生态红线,是需要严格控制和特殊保护的地带,应该纳入城市的禁止区域和限制建设区;中水平区域是生态系统服务功能比较限制的区域,该区域可以发展农业、建设用地,适合开展一些旅游景点供给人们进行旅游和观赏;低水平区域是应该加强生态环境建设的区域,如在城市周围增加绿化,减少建设用地。这种景观生态优化模型维护了城市的基本生态环境,是怀来县可持续发展的基础保障,为城市建设提供一定的界线。
3 研究区生态系统服务功能变化分析
3.1 研究区生态系统服务价值系数计算
生态系统服务价值当量因子指生态系统产生生态服务相对贡献大小的潜在能力[19],将全国农田1 hm2粮食自然产量的经济价值定义为1,其他生态系统服务价值当量因子表示该生态服务相对于农田生态系统生产服务的贡献大小,本研究依据谢高地等[6]制定的不同省份农田生态系统生物量因子表,对怀来县所在地区的生态系统服务价值当量系数进行修正(河北省的修正系数为1.02)。
没有人力投入的自然生态系统提供的经济价值等于当年平均粮食单产价值的1/7[20,21],中国2005年单个生态系统价值当量的经济价值为449.1元/hm2,结合2006年《河北省统计年鉴》的相关数据,可以计算得出2005年环京津地区平均粮食产量为4 683.35 kg/hm2。全国地均粮食产量为5 896.50 kg/hm2,据此为标准对全国的生态系统服务价值当量价值进行系数修正,确定该地区单个生态当量的价值为356.70元/hm2,据此可得到该研究区单位面积土地生态系统服务价值系数(表1)。
本研究中生态服务价值当量因子按以下方法进行归类:耕地――农田,林地――森林,草地――牧草地,水域――水体,建设用地――居民点及工矿用地和交通用地;园地以本研究区的牧草地和林地的平均值为其生态系统服务单位价值[22]。
3.2 研究区生态系统服务价值计算
根据单位面积土地生态服务价值系数和各利用类型土地面积可以得出怀来县生态系统服务功能的总经济价值,其计算公式:
ESV=∑(VCk×Ak) (2)
式(2)中,ESV为土地生态服务价值,单位为元;VCk为第k类土地利用类型的生态服务价值系数,单位为元/hm2;Ak为第k类土地利用类型的总面积,单位为hm2。
依上可以得出怀来县2010年各类土地生态服务价值量(表2)。
从表2中可以得出研究区现状各类土地生态系统服务价值量。研究区域的林地面积居多,而且单位面积生态系统服务价值比较大,因此林地的生态系统服务价值总量最高,为3.541 3×108元。由表1可知,湿地的单位面积生态系统服务价值量比较高,但是生态系统服务价值总量受到土地类型面积的影响,湿地的生态系统服务价值量仅4.149×107元。同理,水域的生态系统服务价值为2.297 6×108元。研究地区中建设用地面积相对较大,且单位面积生态系统服务价值量变现为负效应,其价值量为-5.557×107元。研究区现状的各类土地生态系统服务价值总量为9.533 3×108元。
3.3 各类土地利用类型生态系统服务价值变化
由表3可知,依据土地利用总体规划方案,怀来县在土地利用总体规划前的总生态系统服务价值是9.533 3×108元,土地总体规划后总生态系统服务价值有所减少,为9.438 3×108元,总体减少9.50×106元。土地利用规划后,只有耕地增加了5.09×106元,其他土地利用类型的生态服务价值量均有下降,最为明显的是园地,为6.27×106元,水域的变化量最小,为4×104元。
过去的十五年,是中国消费互联网的黄金时代,据中国互联网络信息中心(CNNIC)和美国市场研究公司eMarketer的调查,2014年中国的网民每天上网总时长已超出美国8亿小时,据德国著名统计公司Statista美国分公司调查,中国“双十一”在线交易额是美国“黑色星期五”的6.14倍。与消费互联网市场不同,中国的产业互联网市场与美国相比尚有很大差距。据麦肯锡全球研究院调查数据,在与产业互联网相关的指标中,企业云服务渗透率中国为21%,美国为55%~63%;中小企业运营中互联网使用率中国为20%~25%,美国为72%~85%。可见,中国的产业互联网市场具有巨大潜力空间。
如今,大数据、云、社交、移动、生物技术等新兴技术正通过经济和社会因素推动变革。新技术的发展使产业价值链更加透明,更易于被解构;产业价值链变得碎片化,更便于整合重组。价值链中的某个特定功能可能会出现竞争者,同时,专长于一个价值链中的某个特定功能也得以使其在其他行业的特定价值链功能中开展竞争,这种跨行业的价值链功能竞争正推动行业相互渗透、相互融合,连接点彼此关联、相互协同,从而形成生态系统。正如凯文・凯利在《失控―全人类的最终命运和结局》中描述的,“生物领域中有诸如有机体和生态系统这样的概念,与之相对应的人造物中包括机器人、公司、经济体、计算机回路等等。之前机械与生命体之间有严格的区分,但未来会出现融合的趋势,人造物表现得越来越像生命体,生命变得越来越工程化,界限不再明显,系统开始具备生命的特征。”在新的形势下,传统的投资回报理论不再适用,产业互联网的价值公式被重新定义:生态系统时代企业市值空间=单位连接品所创造互联价值×价值生态系统的连接数。由此可见,生态系统作为一个整体,可创造比单个参与者更高的价值;结构越复杂、连接的终端数越多,该生态系统所创造的价值越高。
从经济学视角,以“荷塘效应”来描述这种生态系统演变的奇点效应:假设第一天,池塘里有一片荷叶,一天后新长出两片,两天后新长出四片,三天后新长出八片,可能到第47天,我们也只能看到池塘里依然只有不到四分之一的地方长有荷叶,大部分水面还是空的,而令人瞠目结舌的是,到第48天荷叶就盖满了半个池塘。在第47天的临界点之前信息可能都处于缓慢的滋长期,难以引起人们的注意,而一旦到了最后一天,瞬间爆发,其影响力将让人瞠目结舌。在生态系统新时代,现代商业社会任何行业都可能因循“荷塘效应”,前面的大部分进程通常缓慢,不显眼,但其实都在为形成临界点蓄势。一旦超过临界点,新兴的竞争者就会对传统行业带来颠覆性的影响。在一些行业中,荷塘效应已经显现。一个典型案例就是互联网公司创新出的宝宝类理财产品对金融行业的冲击。
生态系统新时代的企业进化模式
根据生态系统内个体的关系和交互不同,生态系统具有复杂度和协调度两个属性。复杂度指参与者的数量和多样性,从事活动的复杂程度,以及参与者之间关系的范围和性质。复杂度高说明进入门槛高和新进入者威胁程度低,表明参与者在生态系统中的角色相对安全,因为其能力一般难以复制;复杂度低说明进入门槛低和新进入者的威胁程度高,参与者在生态系统中的地位相对脆弱,因为其能力一般容易复制。协调度是指在生态系统中起协调作用的个体的影响力和范围,参与者之间交互的正式性和可执行度。协调度高的生态系统中,协调者往往在生态系统中有影响力,而且协调一般基于规则,协调者通常能够将意愿强加给他人;协调度低的生态系统中,每个参与者在生态系统中都具有巨大的影响力,而且交互一般基于价值,单个参与者无法将意愿强加给他人。而从复杂度和协调度两个维度,可以用四个象限来描述一系列不同生态系统类型的特征。
象限之一――鲨鱼缸:低复杂度和松散协调形成了一个动荡的环境。这样的生态系统由缺乏协调的多面手组成。由于进入门槛低,新进入者对原有参与者的威胁程度高,同时,低进入成本和最低的竞争度又阻碍了专业化或协调度的发展。参与者通过生态系统交易直接获取价值。例如,零售业正处于这样的生态系统中,消费者从可以互换的品牌中选择,这些可复制的品牌可能被新进入者轻松淘汰。零售商需要通过创新的方式创造价值,不断提高业务的差异化,通过品牌重塑实现价值主张的差异化,并通过提升客户体验增强与消费者之间关系的紧密程度,努力增加交易机会,从而降低可替代性。
象限之二――蜂巢:高复杂度和松散协调造成了分散的竞争。生态系统由专业的厂商组成,环境缺乏协调性,企业通过其业务的专业化创造价值。处于这种生态系统中的企业,应不断提高专业化程度,在生态系统中扮演关键角色。例如,媒体和娱乐业处于这样的环境中,湖南卫视作为中国地方卫视的领头羊,拥有《快乐大本营》和《天天向上》等收视率高的综艺节目,在娱乐业具有专业化的无法复制的优势。综艺节目落户视频网站后,后续的播出加上互联网的互动以及相关话题的讨论,给视频网站带来巨大价值。从某种意义上说,是卫视的王牌节目养活了各大视频网站。因此,网络独播权成为各大视频网站争夺的焦点。然而,2014年起,湖南卫视推出“芒果独播战略”,不再对外销售节目的互联网版权,而是在湖南卫视旗下的芒果TV独播。这一战略的推出,对各大视频网站具有巨大的冲击,芒果TV因为具有湖南卫视打造的精品节目的独播权而一跃成为最具影响力的视频网站之一。各大视频网站因为缺乏自制的引发全民热议的大型综艺节目,在这一轮较量中处于下风。
象限之三――狼群:低复杂度和紧密协调推动了协作。该生态系统可能由具有适度专业化的几个参与者协调。协调的过程遵循既定的规则。生态环境缺乏专业化,进入门槛相对较低,企业可以通过生态系统的协调获取价值。生态系统的参与者应与协调者保持一致,巩固并维护现有地位,同时大力寻求合作,校准其在生态系统中的角色作用,推进交易的开展。例如,在核心企业供应链中,核心企业作为生态系统的打造者,起着协调者的作用。银行作为参与者,从协调者处获得数据,通过协调者的协调作用,渗透入供应链的各个环节,可以为供应链的供应商、制造商、仓储商、分销商、零售商及最终用户提供封闭的授信支持及其他结算、现金管理、理财、托管等综合金融服务。
象限之四――狮子之傲:高复杂度和紧密协调造就了胜者为王的理念。这样的生态系统可能由一个或几个高度专业化的组织进行协调,参与者可以通过功能专业化和生态系统创造价值,并通过交易直接获取价值或通过协调者间接获取价值。处于这种生态系统中的企业,其战略应与协调者的战略保持一致,不断提高专业化程度,实现差异化,同时,建立强大的合作关系和合作发展战略,伺机取代现有协调者。
生态系统新时代的创新方式
生态系统新时代的创新可以遵循以下几个步骤:
了解自身所处的生态系统,洞察创新机遇。企业必须明确了解市场,了解行业的未来,对市场过去和现在的环境状况进行评估,分析市场发展趋势,分析预测自身所处的生态系统的位置,从而选择合适的战略。例如,亚马逊发展之初,其创始人杰夫・贝佐斯准确地判断出非实体图书零售商具有巨大发展前景,理论上讲,在线书店的库存量可以是无限的,而实体店仅为20万册。1997年,亚马逊取得了年销售额1.48亿的好成绩。同时,贝佐斯预测到互联网的可用性和增长使其能够跨越地域限制,让每个能够上网的用户可以进入无限制的商品世界,并通过在线销售获取海量的个人信息。经过多年发展,亚马逊已经成为全球最大的在线零售商之一,2012年的营业收入超过610亿美元。对于金融企业而言,若从以客户为中心视角审视自身所处生态系统的创新机遇,不同于制造业和服务企业通过生态系统交易直接创造价值,而须通过直接与消费者打交道的协调者间接获取,或与制造或服务企业联合获取。金融企业若想建立针对旅游、教育、医疗、养老、住房等细分市场个人金融生态系统,就须整合目标市场消费生态圈中的潜在合作者;与此同时,在完成某一消费场景支付后,依托内外部数据分析,实时智能地预测客户下一个消费的商业时刻,并推荐使用本行金融产品的积分折扣,“由点及链”地充分发掘生态系统的关联商业机会。
识别自身能力,确定差距。企业须根据能力和需求识别生态系统价值池,判断自身在生态系统的角色和定位,对企业内部的流程能力进行解构,识别出自身的能力和差距,找到核心能力,结合机会和业务需求确定企业发展战略的优先级,利用差异化优势开展业务,并持续地迭代检验,以改进这一能力。例如,对于立志赶超德国工业4.0的中资制造企业,如果不能基于组件化业务模型(CBM)、面向服务的架构(SOA)和云服务的基础设施,转型为端到端供应链的实时智能企业,其追求“中国制造2025”的梦想将永远仅是幻影。又如,传统商业银行在推进个人消费生态系统创新时,在银行内部跨部门积分价值转换上如果仍缺乏企业级整合机制,或在积分使用上不能以客户为中心弹性边界无缝链接,其能力差距根本就难以支撑其与已有的、作为领头羊的金融服务机构沙场角逐。
识别生态系统价值以及如何获取价值。在了解现有能力的基础上,分析判断增强哪些能力将会获得最大价值,使用投资决策优先级矩阵,确定投资的优先级,通过投资的方式增强能力,或者通过与生态系统中其他企业的合作消除短板,弥补功能的差距。例如,蚂蚁金服作为互联网公司推出的金融服务品牌,致力于运用其云平台及大数据方面的优势,为消费生态系统中类似于毛细血管的小微企业和个人消费者提供融资服务,帮助客户降低成本。同时蚂蚁金服可与传统商业银行优势互补,有助于降低缓解信息不对称的成本。因此,蚂蚁金服在主动推动多方共赢的过程中,发挥了生态系统协调者的作用。
通过跨界联动实现目标。企业为不同的价值制定决策选项并评估各种选项,选出最能满足战略目标的选项。为了实现目标,企业应选择正确的合作伙伴,利用适当签约和战略措施与合作伙伴开展合作,改变双方关系框架,尤其从奖励措施、信息交换和合作机制方面达成共识,从限制机会转变为推动协作与信任。例如,如果银行已经明确了在公司金融生态系统金融创新的目标,与专业财务软件公司、市场资讯公司联动合作,基于云为中小企业提供企业资源计划(ERP)服务和市场信息服务,并利用其中企业应收及应付账款、存货、上下游客户、原材料和产成品市场行情等信息,为中小企业提供现金流预测的仪表盘式信息整合服务,不仅为企业供应链客户群提供实时智能的决策依据,还可就特定时间的财务需求做出投融资以及套期保值等预先安排;并可联动其他服务商,基于云为供应链上企业客户群提供商务撮合、法律咨询、物流配送等特定服务。
衡量成功度,确定后续计划。企业通过制订关键战略、运营和客户、用户体验等指标,围绕指标收集数据,进行分析,并持续评估指标,提高监控能力,确保企业在生态系统中持续获取价值。从生态系统新时代的企业领先实践来看,如果企业已经建立了组件化的业务模型和面向服务的架构,其业务创新所涉业务组件流程任务具备创建相关数据的首要责任必然是清晰就绪的,并按价值创造活动的任务顺序创建、修改或读取(反显)信息,无须为业务创新所涉流程专门监测统计分析付出额外成本。进而言之,已高质量完成组件化和SOA的实时智能企业和实时智能银行的生态系统创新合作具有超然优势,并因其灵活应变、适时进化的超级客户体验,而在生态系统新时代游刃有余。
一、资源环境价值
资源环境具有自然属性、经济属性和法律属性。自然属性包括天然性、有限性与稀缺性、生态性和区域性等。经济属性包括具有使用价值、能够以货币计量和具有可收益性等。法律属性包括资源资产产权在法律上具有独立性,资源资产的使用权可以依法交易等。资源环境价值是生态资源环境经济属性和法律属性的体现,是资源环境的直接价值。实现区际生态补偿的基础首先即在于资源环境的价值,这是因为对生态补偿标准的确定,很大程度上依靠对资源环境的价值进行评估。
马克思劳动价值论是马克思剩余价值理论及整个马克思政治经济学的核心和基石,马克思认为,“形成价值实体的劳动是相同的人类劳动,是同一的人类劳动力的耗费”。基于劳动价值论,马克思认为,“如果它(指自然资源)本身不是人类劳动的产品,那么它就不会把任何价值转给产品。它的作用只是形成使用价值,而不形成交换价值,一切未经人的协助就天然存在的生产资料,如土地、风、水、矿物中的铁、原始森林的树木等,都是这样”。应该说,这种看法是受制于马克思当时的历史局限性,并且,就劳动过程而言,显然,仅有活劳动是远远不够的。人们还必须拥有除劳动之外的其他生产要素才能进行现实的生产和服务活动,提供能满足人们各种需要的使用价值或效用。其中,包括土地、资本、技术、信息,以及自然资源和生态环境等。因而,财富、效用或使用价值的源泉是多元的,是所有或全部相关生产要素直接创造和构成的。但许多传统的经济学家却对这一认识加以明确化,即认为处于自然状态下的资源环境是自然界赋予人类的天然产物,不是人类创造的劳动产品,没有凝结着人类的劳动,因此没有价值。由此在很长一段时间内,前苏联以至我国建国之初都把自然资源视作“无价”,形成“资源无价、原料低价、产品高价”的怪圈,对自然生态环境带来了极大的负面影响。其实,在社会主义市场经济条件下,资源环境与其他有用物品一样,都具有使用价值并且应该是有价的。
效用价值理论是从物品满足人类需要的能力或人对物品效用的主观心理评价角度来解释价值及其形成过程的经济理论。效用价值理论在19世纪60年代前主要表现为一般效用论,自19世纪70年代后主要表现为边际效用论。从一般效用论的角度来看,效用是价值的基础,有效用就有价值。自然资源环境具有满足人类需要的功能,可以直接或间接地满足不同时代不同国家不同阶层人们不同的需求和欲望——有水、阳光、空气人类才能生存,有各种矿产能源林木人类才生活得更好。因此,对人类来说,自然资源环境是有价值的。边际效用论者从人对商品效用的主观心理估价引出价值,并且认为价值量取决于边际效用量,即满足人的最后的亦即最小欲望的那一单位商品的效用。价格则是买卖双方对物品的效用进行主观评价、彼此竞争和均衡的结果。因此,各种商品的价格之比就应该等于他们的边际效用之比。
从经济学的角度,环境价值可由环境质量变化引起人们福利变化来衡量。当环境质量改善时,使人们的经济福利增加,产生了环境效益。反之,当环境质量恶化,产生环境损失。对于人类而言,有效用(价值)的是耗竭性资源,特别是不可更新资源。空气、阳光和水等非耗竭性资源由于数量无限,使人的欲望可得到完全满足即达到欲望饱和状态,这意味着欲望强度递减到零,从而满足该欲望的物品效用(价值)也完全消失。但必须看到,耗竭性资源却存在着绝对数量的有限性,并且由于人口和生产活动的增加、不合理开发和利用资源的行为,使资源环境出现了短缺现象;更由于时空分布的差异,导致在不同区域不同时点上会出现资源环境的缺乏。人对资源环境的需求欲望不能达到饱和状态,并会随着资源环境的绝对和相对的缺少而增大欲望。因此,资源环境对人而言是有价值的,当然,其价值量在不同时空条件下因对不同主体效用的变化会有所变化。
二、生态系统服务价值
生态系统服务价值是一种间接价值。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“免费搭车”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服务价值。长期以来,人们关注的主要是资源环境价值,而其保护生物多样性、调节气候等的生态服务价值往往被忽略,但实际上环境对人类而言,其生态系统服务价值要远远大于资源环境价值。理论上讲,补偿标准应介于资源环境价值与其所提供的生态服务的价值之间,但实践中,补偿标准的设置更趋近于资源环境价值,往往导致补偿不足。因此,可以在资源环境价值与生态服务价值之间寻找一个合理的中间值。
在人类的经济活动中,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);生态系统的服务价值还体现在直接供应了人类消费,如保护土壤肥力、净化环境、维持生命物质的生物地化循环与水文循环等。在千年生态系统评估项目概念框架工作组报告《生态系统与人类福利:评估框架》(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,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)。值得注意的是,生态系统服务与生态系统功能是有区别的,评估时应避免重复计算。生态系统提供的是服务还是产品也是有区别的,这种区别在具体的实践操作中必须加以关注。此外,还应区分由生态系统直接提供的服务与通过人类干预后提供的服务,通过这种区分可以使生态系统服务的支付方了解他们所获得的是哪一类服务功能。生态系统服务因其影响范围大小有别:规模较小的区域级生态服务,如小流域生态保护所提供的水质调节;国家级生态服务,如大面积、跨省域的流域、森林、湿地等;国际级生态服务,如全球生物多样性、国际水域及大气保护等为全球提供的共同利益。
人类在获得生态系统的这些服务价值时,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平衡被破坏以至影响人类生存安危的事例层出不穷。自工业革命以来,人类对自然的干预能力进一步增强,对生态系统服务功能造成了较大损害,也威胁到自身的可持续发展。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价值的保护与恢复制定了补偿计划。其中最常见的是生态服务功能补偿,即PES系统(payments for ecosystem)。生态系统服务补偿是指由生态系统服务的受益者对提供者进行补偿,这里所提到的补偿通常是指经济补偿。生态系统服务补偿原则是对污染者付费原则的一种补充,这一措施包含着界定生态功能与服务,量化这些功能与服务,支付安排的方式及引导生态补偿的驱动力等三大基本要素和公共支付、市场导向的补偿等两种方式。
从当前我国国情来看,生态系统服务提供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。
三、区际生态补偿的价值评估
基于对资源环境价值和生态系统服务价值的分析,可以建立区际生态补偿的总体计量模型。从经济上讲,必须在对特定区域的区际生态补偿中,充分考虑自然资源环境固有利用价值与生态环境价值P0,以及对受破坏生态环境进行恢复、重建以维护其生态系统服务价值的治理性补偿Pc。
自然资源的价值P0应该包括两个部分:一是自然资源本身的内在价值P1,二是人类投入劳动改造自然资源所产生的价值P2。即P0=P1+P2。
生态补偿不仅指生态资源的本身内涵价值P0,也包括了环境污染破坏者对受到破坏环境进行综合长期治理所花费的代价Pc。即生态补偿总额P=P0+Pc。该公式在实际运用中,可以根据不同资源在不同区域的实际情况加以调整。
区际生态补偿标准的确定是区际生态补偿措施实施的难点。目前,资源环境滥用的问题很严重,主要由于缺乏合理的资源环境价格体系,特别是区域资源环境价格差别较大。因此,应该在区域层面上协调核算资源环境价格,在此基础上建立科学、合理、公平的资源环境有偿使用制度,这种制度应在区域经济发展水平和生态效益的需求水平间寻求平衡点。区际生态补偿涉及到不同区域不同生态功能区的定位,以及由此所决定的生态价值不同的购买体,而且还涉及到不同区域生态环境的不同损害者。不同性质的生态补偿所涉及到的补偿范围、补偿主体、补偿对象、补偿方式以及补偿标准都会有所不同。具体来看,区际生态补偿金的核算涉及到地方政府、民间团体、企业、居民等多个利益主体和国家财政部、环保总局、发改委、国土资源部等多个部委,并且不同领域、不同行业生态补偿涉及的问题差异较大,因此要确立一个唯一的生态补偿金计算方法既不科学也不现实,针对不同类型区域的区际生态补偿,必须区别对待,分类解决。现有的生态补偿方法主要可以分为两个大类:客观评价法OVA(objective valuation approach)和主观评价法SVA(subjective valuation approach)。客观评价法是基于客观的市场价值进行生态补偿标准的估算,一般比较常用的有市场价值法、机会成本法、影子工程法等;主观评价法是基于一定人群的主观评价来进行生态补偿标准的估算,一般常用的是条件价值法、旅行费用法。表1对生态系统价值主要评估方法进行了对比分析。
(注:本文系黄寰主持的国家社科基金后期资助项目“区际生态补偿论”(批准号:10FJL002)、四川省科技计划项目(2011ZR0052)、四川循环经济研究中心项目(XHJJ-0910)、四川省哲学社会科学研究“十一五”规划重大委托项目(SC09W036)、成都市科技计划项目(10RKYB057ZF-023)的阶段性成果,并得到了“成都理工大学中青年科研骨干教师培养计划”资助。)
【参考文献】
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