典型生物多样性保护优先区生态资产评估*——以西双版纳州为例

李娟花，吕文魁，刘鹏，李毓琛，张惠远

(中国环境科学研究院，北京 100012)

生态资产为人类社会可持续发展提供着基础支撑，其是在生态系统服务概念的基础上诞生的[1]。自20世纪70年代，Costanza[2-3]、Holder[4]、Westman[5]等学者对全球生物圈生态系统服务与自然资本进行估算，生态资产核算的理论知识逐渐丰富。国际上，一般将生态资产称之为自然资本[6]，是从自然生态系统本身出发，将自然资本理解为自然生态系统本身各种存在之和，主要包括植被生物量、动物和水等可再生自然资本和不断变化的生物、非生物元素及元素间互动直接和间接地提供给人类社会广泛的功能和服务等隐形的自然资本[7-10]。国内对于生态资产的内涵理解主要是从自然生态系统支撑人类社会可持续发展的角度，大体都将生态资产理解为生态资源供给和生态系统提供的隐形生态服务[1,11-13]。潘耀忠等[14]研究表明生态资产是区域内所有生态系统类型提供的所有生态服务功能及其自然资源价值的总和。高吉喜等[15]提出生态资产应包含一切能为人类提供服务和福利的自然资源的有形生态产品和其他无形服务产品的集合。目前，生态资产核算主要包括实物量核算和价值量核算，本研究主要基于价值体现形式，界定生态资产是包括有形的、实物形态的生态资源价值和依托生态资源间相互作用形成的无形的、非实物形态的生态系统服务价值。

生物多样性及其相互作用和关系构成生态资产的基础，生态系统服务功能决定于生物多样性[16]。生物多样性经济价值评估是生物多样性有效保护与可持续利用的前提[17]，近年来生物多样性价值评估及生物多样性经济学等研究是当前生态资源价值化研究的重点和热点，众多学者围绕生物多样性和生态系统功能关系、生态系统服务情景模拟、生物多样性价值评估、指标体系构建等方面开展了研究[18-20]，但是在区域生态资产核算中仍然缺乏将生物多样性纳入生态资产评估体系的研究。本文以西双版纳州为例，探索将生物多样性维护功能纳入生态资产核算指标体系，从生态资源和生态系统服务功能角度评估2010—2015年西双版纳州生态资产动态变化，识别西双版纳州生态资产特征、生物多样性和生态系统服务对生态资产的贡献，以期促进人们对生物多样性和生态系统的保护，为西双版纳州和其他地区生态和社会经济的可持续发展提供科学的理论支持。

1 研究区域和方法

1.1 研究区自然概况

西双版纳州(21°09′～22°36′N、99°56′～101°50′E)地处中国典型生物多样性保护优先区，也位于国际上重要的生物多样性保护中心。其生态系统类型主要以森林生态系统为主，占国土面积的80%以上，森林覆盖率达81.3%。现有各级各类保护区10个，总面积622.8×104hm2，占全州国土面积的22.2%，其中建有2个国家级保护区26.8×104hm2(以保护热带森林生态系统和珍稀野生动植物为主要目的大型综合性自然保护区)，是全国热带森林生态系统保存比较完整的地区。此外，还有两个州级鱼类保护区，全州湿地面积1.93×104hm2，湿地保护率为 36.05%。西双版纳州素有“植物王国”“动物王国”“生物基因库”“植物王国桂冠上的一颗绿宝石”等美称，是我国生物多样性关键地区和全球物种最丰富的热点地区之一，也是中国重要的生物多样性宝库和西南生态安全屏障，在国家生态安全中具有重要的战略地位。

图1 西双版纳州2015年生态系统类型

1.2 生态资产评估指标体系和评估方法

生态资产评估研究借鉴国内外生态资产评估相关研究成果[21-23]，立足生态资产内涵，参考Constanza等[2]、欧阳志云等[24]提出的生态资产分类体系，从生态资源和生态系统服务的角度提出西双版纳州生态资产评估指标体系(表1)，其中包含2个一级指标和15个二级指标，采用物质量和价值量法相结合[25]，对西双版纳州生态资产开展评估。

表1 西双版纳州生态资产评估指标体系和核算方法

生态资源价值主要通过市场价值法直接计算，物质量采用统计调查法，基于统计年鉴中的相关统计数据，同时结合《生态文明制度构建中的中国森林资源核算研究》等文件中对相关指标的定价，评估各类生态资源价值。

生态系统服务价值评估借鉴国内外生态系统服务分类相关研究成果[26-33]，结合西双版纳州生态系统特征，构建包含固碳释氧、土壤保持、水源涵养等9个指标的指标体系。目前，关于生态系统服务价值核算主要包括基于单位面积价值当量因子法[2,23]和基于单位服务功能价格的生态模型法[28-30,34-35]，当量因子法对生态系统类型、质量状况的时空差异缺乏考虑，估算结果不足以反映区域生态系统服务在时间和空间上的动态变化。因此本研究通过分析西双版纳州生态系统特点，基于土壤、生物量等野外调查数据，生态系统及气象水文等历史监测数据以及土壤含水量等生态系统过程和生态位模型模拟结果数据，建立不同生态系统服务功能的评估模型，再结合各生态系统服务功能物质量评估方法选用实际市场法、替代市场法或虚拟市场法等[32,36-37]评估全州生态系统服务价值。

2 结果和分析

2.1 生态资源价值动态变化

西双版纳州生态资源由农产品、林产品、畜牧产品、水产品、水资源供给、水电航运6方面构成。研究结果得出，5 a间，西双版纳州生态资源总价值是增加的，由2010年的62.52×108元增加到2015年的101.92×108元，增长了63.02%。从单项生态资源价值来看，农产品、畜牧产品、水产品价值增加幅度最大，分别增加了197.02%、186.48%、159.57%(表2)。从对生态资源价值的贡献度来看，林产品和农产品的贡献较高。一方面，反映了西双版纳5 a间生物资源数量呈增加的趋势；另一方面，由于种植和养植技术水平的提升，单位面积的农产品、畜牧产品、水产品等产量增加。而水资源供给价值和水电航运价值减少了，则是由于地表水资源量和地下水量的减少，使得水库蓄水量减少，致使水资源供给价值和水力发电价值分别减少10.29%、18.27%。

表2 西双版纳州2010—2015年生态资源价值变化

2.2 生态系统服务价值动态变化

2010—2015年间，西双版纳州生态系统服务价值由3 367.81×108元增加至3 799.68×108元，增长12.82%(表3)。就各项生态系统服务功能而言，保肥功能、固土功能和水源涵养功能增加幅度相对较大，分别达67.88%、48.21%、37.38%；温度调节功能、湿度调节功能下降较多，生物多样性维持功能价值保持相对稳定。就贡献率而言，生物多样性维持功能对全州生态系统服务功能贡献率最大，平均达24.86%，表明生物多样性对生态系统服务功能起着关键的作用。

表3 西双版纳州2010—2015年生态系统服务价值变化

(1)生物多样性维持功能价值 2010年、2015年西双版纳州生物多样性维持功能价值分别为888.15×108、886.69×108元，5 a间基本保持稳定，变化幅度较小(表4)。可能是由于全州保护区植被的恢复、森林面积逐年增加，使得适宜亚洲象(Elephansmaximus)等物种的生存环境及其食物源范围缩小，致使某些物种的栖息地发生改变[48]。生物多样性维持功能价值占全州生态系统服务价值贡献率分别达26.37%、23.34%，是所有各项生态系统服务功能价值中最大的，即表明生物多样性在生态系统服务功能中起着重要作用，生物多样性变化所导致的生态系统结构和过程变化直接影响着生态系统服务[12]。勐腊县生物多样性维持功能价值贡献率最高，占全州比例达48%，这与勐腊县国有林场森林覆盖率高达95.77%、森林资源以天然林为主有关。天然林是生物多样性最丰富的陆地生态系统[49]，且西双版纳州的国家级自然保护区约有51%分布在勐腊县境内。

表4 西双版纳州2010—2015年生态系统生态多样性维持功能价值的变化

(2)土壤保持价值 土壤保持价值包含固土价值和保肥价值，西双版纳州2010年、2015年土壤保持价值分别为312.72×108元、520.15×108元，5 a间增加了66.33%。由图2可以看出，固土价值和保肥价值较高区域分布在西双版纳州勐腊县和景洪市，主要是由于这些区域土地覆被类型多为林地和园地，林木资源丰富，其水土保持量和固定养分能力较强[50]。

图2 西双版纳州2010-2015年生态系统的固土价值分布

(3)水源涵养价值 2010年、2015年西双版纳州水源涵养功能价值分别为389.1×108、534.53×108元，增加了37.38%(表5)。这是因为水源涵养功能主要决定因子是植被覆盖度，且与土壤孔隙率也呈现正相关[51]，5 a间，全州森林覆盖率由78.3%提升到80.8%。勐腊县水源涵养价值最高，由于勐腊县林地面积最大，各生态系统类型中林地土壤的孔隙率和土壤深度值较高[50]。

表5 西双版纳州2010—2015年生态系统水源涵养价值变化

(4)净化水质价值 2010年、2015年西双版纳州净化水质价值分别为306.34×108、342.35×108元，增加了11.75%(表6)。净化水质功能主要是林地或湿地生态系统中微生物能够降解水体污染物，与全州湿地资源保持稳定的增长态势相关，5 a间，全州湿地面积增长3.36%。其中勐腊县和景洪市净化水质价值较高，与生物多样性维持功能价值和土壤保持价值分布规律一致。

表6 西双版纳州2010—2015年生态系统净化水质价值变化

(5)固碳释氧价值 生态系统固碳释氧价值包括固碳价值和释氧价值，2010年、2015年西双版纳固碳释氧价值分别为414.17×108、509.1×108元，增长了22.68%。固碳释氧价值取决于植被净初级生产力[52]，因此，林地和草地的固碳释氧价值大于耕地和建设用地[53]。从空间分布情况(图3～图4)看，景洪市与勐腊县固碳释氧价值较高，可以看出景洪市与勐腊县林地植被覆盖度高，林地资源丰富，即固碳释氧价值大。城市生态系统与固碳释氧量呈负相关[54]，勐海县的建设用地较多，其固碳释氧功能价值较低。

图4 西双版纳州2010—2015年生态系统的释氧价值分布

(6)其他生态系统服务价值 5 a间西双版纳州净化大气、洪水调蓄、休闲游憩这3类生态资产价值均呈增加的趋势(图5)，气候调节价值呈减小的趋势。2010年、2015年净化大气价值分别为49.73×108、51.75×108元，增加了4.06%，主要是由于林地的净初级生产力较高，全州林地面积增长了0.16%；洪水调蓄价值分别为11.53×108、11.99×108元，增加了3.99%，主要是因为湿地生态系统具有较大的洪水调蓄能力，全州湿地面积增长了3.36%；休闲游憩价值分别为331.72×108、394.62×108元，增加了18.96%，表明西双版纳州的旅游资源越来越丰富；气候调节价值分别为664.37×108、549.51×108元，减小了17.29%，这和降雨量减少而气温升高有关。

图5 2010—2015年西双版纳州各项生态资产价值

2.3 生态资产价值动态变化

生态资产价值由生态资源价值和生态系统服务价值组成。西双版纳州2010年生态资产价值为3 403.31×108元，2015年为3 901.6×108元，从2010—2015年间生态资产价值呈上升趋势，生态系统服务价值贡献度最大，生态系统服务占生态资产总价值均在97%以上，其中生物多样性维持功能占生态系统服务功能占比平均达25%。生态资源价值和生态系统服务价值总体呈现增加趋势，生态资源价值由62.52×108元上升为101.92×108元，生态系统服务价值由3 367.81×108元上升为3 799.68×108元。

就单项生态资产价值(图5)而言，5 a间，生物多样性维持功能价值在生态资产中所占的平均比例最大，为24.31%，这与西双版纳州是我国生物多样性最丰富的地区密切相关，生物多样性变化所导致的生态系统结构和过程变化直接影响着区域生态系统服务价值，生物多样性丰富间接地促进生态系统服务功能的提升[55]；其次为湿度调节功能价值和水源涵养功能价值，平均分别约占15.4%和12.52%；水资源供给价值平均所占比例最小，约为0.035%。5 a间就各项生态资产动态变化情况来看，生态资源中农产品供给、畜牧产品供给和水产品供给价值增加服务最大，分别达197.02%、186.48%、159.57%，表明全州生物资源数量呈增加的趋势；保肥功能、固土功能、水源涵养功能这3项生态系统服务功能价值增加幅度较大，分别为67.88%、48.21%、37.38%。此外，水资源供给价值、水电航运价值、温度调节功能价值、湿度调节功能价值呈现减少的趋势。因此，西双版纳州在今后的社会发展中应注意水资源保护和气候调节功能的提升。

3 结论与讨论

西双版纳州丰富的生物多样性和良好的生态系统给人们提供了重要的生态产品和服务，但生物多样性带来的隐形价值并未被人们完全认识到。本研究从生态资源和生态系统服务角度评估2010年、2015年生态资产情况，以直观的形式揭示了西双版纳州生物多样性价值时空分布及变化特征，本文主要结论如下：

(1)从时间变化看，西双版纳州2010年、2015年生态资产总值分别为3 430.33×108、3 901.6×108元，上升了13.7%。生态资源价值、生态系统服务价值平均占比为2.24%、97.76%。5 a间，生态系统服务总价值增加约23%，其中，土壤保持、水源涵养、净化水质、固碳释氧、洪水调蓄、休闲游憩等功能价值均呈增长趋势，而湿度调节、温度调节分别减少了49.45%、13.92%，这和降雨量减少、气温升高有关，同时生物多样性维持功能价值也减少了0.16%。究其原因，与气候变化是驱动生物多样性变化的一项主导因素有关[12]，同时由于森林植被增加使得部分动物物种的栖息地受损，使得生物多样性的维持功能稍有降低。

(2)从不同服务功能类型看，生态系统服务中的生物多样性维持、水源涵养、净化水质、气候调节、固碳释氧5项功能价值占生态资产总价值达70%以上，尤其是生物多样性维持功能对生态系统服务功能价值和生态资产总价值贡献率最大，其占生态系统服务功能价值和生态资产价值占比平均分别达25%、 24%。因此，在今后应注意在提高森林植被碳汇能力建设的同时注意保护物种栖息地，促进生物多样性的保护；生态资源价值增加约63%，生态资源价值的重要地位显而易见，因此在生态资产管理过程中应全面掌握生态资源的基本数据与信息，建立包含多样化、多层次的自然资源所有权体系，并对其进行适应性管理。

(3)从空间分布情况看，5 a间单位面积生态资产价值勐腊县最高，生物多样性维持、水源涵养、净化水质、气候调节、固碳释氧等生态系统服务价值中勐腊县均最高，这与西双版纳国家级自然保护区有超过50%分布在勐腊县密切相关。生态系统服务价值是由生物多样性产生的，自然保护区其特殊的生境、生态系统能够实现保护生物多样性和确保生态系统服务安全的双重目的，从而使生态系统提供的生态产品越多。由此，在资源开发和管理过程中应注意保护生物多样性和自然生态系统，促进生态资产价值的提升，从而转化为生态资本来实现其价值，促进西双版纳州全面可持续发展。

(4)本研究结果表明：生物多样性对维持和提升区域生态资产具有重要意义。西双版纳州2015年单位面积生态资产总值为2 043×104元/km2，海南三亚市2014年单位面积生态资产价值为356.02×104元/km2[56]，湖北恩施州2015年单位面积生态资产价值为1 064.89×104元/km2[57]。由此对比可以发现，同时期西双版纳州单位面积生态系统服务价值远高于三亚、恩施等，可以认为生物多样性丰富间接地促进了生态系统服务价值的提升，因此在类似西双版纳州生物多样性保护优先的区域应尝试将生物多样性纳入生态资产核算并开展生态资产动态评估研究。这对生态服务价值提升、促进生态产品价值实现乃至推动区域绿色可持续发展具有重要的学术价值和现实意义，而本文在西双版纳州进行的生态资产评估探索实践也将为生物多样性优先保护区域进一步的跟踪评价、有效保护和持续利用提供定量的数据基础和方法支持。