生态系统生产总值核算制度及管理应用——以深圳为例

张亚立,韩宝龙,孙芳芳

1 深圳市生态环境局,深圳 518113 2 中国科学院生态环境研究中心,城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085 3 深圳市环境科学研究院,深圳 518022

生态系统生产总值(GEP)是指在一定区域一定时间范围内(一般以一年为单位)生态系统为人类提供的最终产品和服务的价值之和[1—2]。在全球范围内,与GEP紧密相关的“自然资本”和“生态系统服务”概念和方法已经渗透到有关农业[3]、水[4]、能源[5]、健康[6—7]、渔业[3]、林业[3]、城市[8—9]治理,以及其他社会经济活动中[10—11],并在社区、企业、政府和其他机构的决策框架中日益突出[12],同样相关概念和方法也是我国生态文明建设重要的理论实现路径之一[13]。刘润庆[14]、吴之见[15]、潘叶[16]、Tao[17]等国内外学者将生态系统生产总值(GEP)理论应用于区域生态修复成效评估;靳乐山[18]、董俐[19]、牛乐[20]等学者基于生态系统生产总值(GEP)理论开展了区域生态补偿机制的探索研究;GEP核算也可以为金融支持生态产品价值实现提供新的技术支撑[21]。虽然以生态系统服务价值评估为核心的GEP核算研究与应用,在过去几十年中已经在学术界和政策及商业实践中进行了广泛的探索,并取得了重要进展[22],但是将GEP纳入政府部门的生态环境管理体系并制度化运行尚十分少见。

将GEP核算纳入城市生态管理,并建立常态化的GEP核算制度[23],一方面实现了“计价”绿水青山,使公众对生态系统的认知从实物量(如林木蓄积量、水域面积、生态保护红线面积等),上升到功能量(如降低热岛效应、缓解城市内涝等),并进一步转化为价值量(生态系统为人类创造了多少货币单位的价值);另一方面,弥补了当前以实物量为主开展城市生态治理的不足,进一步量化了城市生态系统的重要性及其空间分布,能够服务于城市建设项目决策和空间规划等城市建设工作。

本文结合深圳GEP核算“1+3”制度体系的主要内涵和应用探索,介绍了该制度体系建立的主要构成、技术方法,探讨城市GEP核算与应用的技术重点,并围绕如何实现GEP稳步提升提出政策建议。

1 研究区概述

深圳市位于我国广东省南部,珠江口东岸,东临大亚湾和大鹏湾;西濒珠江口和伶仃洋;南边深圳河与香港相连;北部与东莞、惠州两城市接壤。全市面积1997.47km2,其中39.39%为森林(见图1)。深圳市在全国主体功能区划中属于国家级优化开发区,2020年全市地区生产总值27670.24亿元,仅次于北京和上海,常住人口1756万人,属于超大城市。

图1 深圳市陆域生态系统类型分布图Fig.1 Distribution map of terrestrial ecosystem types in Shenzhen

深圳市作为我国改革开放的先行城市,不仅在经济体制改革领域取得了令人瞩目的成绩,同时,在城市生态环境治理领域也长期走在全国前列。2005年,深圳在全国率先划定基本生态控制线,比全国开展生态保护红线划定工作早近10年(以2014年生态环境部(原环境保护部)下发《国家生态保护红线——生态功能红线划定技术指南(试行)》为基准)[24]。2014年深圳盐田区率先开展城市GEP核算,相较全国开展GEP核算工作早近6年(以2020年生态环境部下发《陆域生态系统生产总值(GEP)核算技术指南(试行)》为基准)[25]。2019年8月18日,中共中央、国务院印发《关于支持深圳建设中国特色社会主义先行示范区的意见》[26],明确要求深圳率先探索实施生态系统服务价值核算制度。2021年3月23日,深圳市召开新闻发布会,宣布完成了以GEP核算实施方案为统领,以技术规范、统计报表制度和自动核算平台为支撑的“1+3”核算制度体系建设[27]。

2 深圳市GEP核算“1+3”制度体系

深圳市GEP核算“1+3”制度体系主要由1个统领和3个支撑组成。1个统领,即深圳市GEP核算实施方案,其明确了GEP核算的主要工作流程、主要参与部门,以及重要时间节点。3个支撑(见图2),即(1)深圳市GEP核算技术规范,它设定了用于每种生态系统服务的核算方法,以及推荐的参数、可比定价的设定、可比气象条件的设定等;(2)深圳市GEP核算统计报表制度,它规定了每个数据的来源部门,数据格式和数据时间;(3)深圳市GEP核算平台,它部署于政务云,提供了包括统计数据在线报送、数据审查、自动核算、自动报表、结果地图化展示等功能。

图2 深圳GEP核算“1+3”制度体系及其特点Fig.2 Shenzhen GEP accounting “1+3” system and its characteristicsGEP:生态系统生产总值Gross ecosystem product

深圳市GEP核算“1+3”制度体系构建由市生态环境局联合市发展改革委、市统计局牵头实施,市气象局、市场监督管理局等18个部门积极参与,各部门分工如下图3所示。

图3 深圳GEP核算“1+3”制度体系中各部门分工Fig.3 Shenzhen GEP accounting “1+3” system in the division of labor

2.1 深圳市GEP核算指标与方法

深圳市于2021年3月正式发布实施了《深圳市生态系统生产总值核算技术规范》(DB4403)[28]。这个技术规范与联合国统计局的生态系统核算(SEEA-EA)技术指南和国家GEP核算标准相互衔接,是我国首个高度城市化地区的GEP核算技术规范。明确了GEP核算两级指标体系,其中一级指标有3项,分别为物质产品、调节服务和文化旅游服务。二级指标16个,包括农林牧渔产品、调节气候、涵养水源、净化空气、削减交通噪声、防护海岸带、自然景观溢价、康养服务(呼吸道疾病改善服务)、旅游休闲服务等(表1)。其中削减交通噪声服务、呼吸道疾病改善服务、自然景观溢价服务、防护海岸带服务系首次进入同类技术规范,为后续国内外相关标准的完善提供了积极的借鉴意义。

表1 深圳GEP核算的主要方法概述Table 1 Overview of the main methods of GEP accounting in Shenzhen

2.2 深圳市GEP核算统计报表制度编制方法

2020年10月12日,深圳市统计局首次批准实施了GEP核算统计报表制度(2019年度),并于2021年再次批准实施了GEP核算统计报表制度(2020年度),该报表制度也是全国首份正式批准施行的GEP核算统计报表。其将200余项核算数据分解为生态系统监测、环境与气象监测、社会经济活动与定价、地理信息4类数据,全面规范了数据来源和填报要求,数据来源涉及18个部门,共有48张表单。在统计报表的编制中,形成了一套相对成熟的技术流程(见图4)。

图4 深圳GEP统计报表的编制流程Fig.4 Shenzhen GEP statistical report preparation process

首先,需要确定当地的GEP核算模型,并整理出所需的数据需求清单,并根据各部门的职能,通过征求意见的形式确定数据来源部门。其次,与每个数据来源部门对接,议定最终的数据格式和填报时间,并据此编制统计报表。第三,根据经统计部门批准后的统计报表来制作GEP核算数据的抄报系统;对于不能满足计算格式的原始数据,需要额外开发数据预处理功能,使抄报数据最终能够应用于自动化的GEP核算。最后,每年GEP核算统计报表制度实施完成后,需按照要求向统计部门发送数据和结果留存;并着手编制下一年度的统计报表制度。

2.3 深圳市GEP一键在线核算平台主要功能

2020年8月,深圳市率先上线了GEP在线自动核算平台,是我国也是全球首个GEP自动核算平台(见图5和图6)。该核算平台基于中国科学院生态环境研究中心城市生态智慧管理系统(IUEMS) 平台开发设计,提供了部门数据报送、一键自动计算、任意范围圈图核算、结果展示分析等功能模块(见图6),可以实现数据在线填报和核算结果的一键生成,极大提高了核算效率和准确性。

图5 深圳GEP一键在线核算平台的主要功能Fig.5 Shenzhen GEP one key online accounting platform of the main functions

图6 深圳GEP一键在线核算平台的主要页面Fig.6 Shenzhen GEP one key online accounting platform of the main functions

3 深圳市GEP核算的主要结论

本文应用《深圳市生态系统生产总值核算技术规范》(DB4403)保障了核算方法的科学性和规范性;应用《深圳市GEP核算统计报表制度》保障了核算数据来源的准确性,尽可能的提升了核算结果的行政效力;应用“深圳市GEP一键在线核算平台”保障了核算过程的准确性,极大的降低了人为误差。2020年度的详细核算结果和十三五期间历年核算主要结果如下:

3.1 2020年度深圳GEP功能量核算结果

从生态系统服务功能量角度看(表2),2020年度深圳市生态系统通过林冠、凋落物、根系等保护土壤,减少泥沙淤积1107.42万t,减少面源污染6.57万t总磷、22.50万t总氮;植被和水库共削减暴雨日潜在洪涝径流6.71亿t,相当于年降水总量的23%;绿色植被共吸收二氧化硫807.50t,氮氧化物2801.48t,滞留粉尘337.50t;植被和水体提供的气候调节服务可节能680.95亿千瓦时,相当于深圳2020年用电量的69%;涵养水源量达19.18亿t,相当于2020年本地水资源供应量的16倍;水域湿地生态系统共净化化学需氧量9892.83t,净化总磷766.84t,净化总氮766.84t;全年特色生态景区接待游客数2618.77万人次,自然公园、城市公园、社区公园和绿道等免费生态空间提供约10亿人次休闲游憩服务。

3.2 2020年度深圳GEP价值量核算结果

深圳市2020年度GEP为1303.82亿元,单位面积GEP为0.65亿元/km2,具体构成见表2。从生态系统服务的价值量角度看,3项一级指标中,物质产品价值23.55亿元,占比1.8%;调节服务价值699.52亿元,占比53.7%;文化旅游服务价值580.75亿元,占比44.5%。在二级指标中,调节气候价值488.24亿元,占比最大,约占GEP的37.4%;旅游休闲服务价值419.39亿元,约占GEP的32.2%;自然景观溢价价值109.75亿元,约占GEP的8.4%;涵养水源服务价值117.19亿元,约占GEP的9.0%。

从GEP价值量的空间分布图(见图7和图8)[29]来看,陆域生态系统调节服务价值与生态系统及其质量的空间分布呈现显著的正相关关系,梧桐山、七娘山、阳台山、塘朗山、南山、马峦山、三洲田、凤凰山等区域为单位面积调节服务价值高值区域,盐田、坪山区南部、大鹏新区等地为优质调节服务价值供给连片区域。陆域生态系统文化服务价值高值区域则主要分布在福田区和南山区,这主要是因为这些地方均为深圳商业经济和社会发展更充分地区,休闲游憩、景观溢价等生态系统服务的年度实际发生量大;而自然景观优异的盐田区和大鹏新区由于活动人口和成交总量低,所以该项值并不突出。

图7 深圳陆域生态系统调节服务价值空间分布示意图Fig.7 Schematic diagram of the spatial distribution of ecosystem regulatory service value in Shenzhen

图8 深圳陆域生态系统文化服务价值空间分布示意图Fig.8 Schematic diagram of the spatial distribution of ecosystem cultural service value in Shenzhen

3.3 “十三五”期间深圳GEP核算结果

除了2019年度和2020年度深圳GEP核算为各部门依据统计报表制度提供数据外,本研究还通过函件调研和科研数据对2016年至2018年的深圳GEP开展了补充核算(见图9和图10)。核算结果表明:(1)“十三五”期间,深圳GEP总体保持增长态势,年均增速2.24%;但是由于新冠疫情防控因素使2020年度生态系统文化服务价值受到显著影响,致使2020年度GEP总值较2019年度下降。(2)“十三五”期间,深圳市生态系统调节服务价值逐年持续增长,年均增速3.41%,反映出城市生态管理的成效和生态安全水平的提升。

图9 “十三五”期间深圳市GEP变化特征 Fig.9 Characteristics of GEP Change in Shenzhen during the 13th Five-Year Plan PeriodGEP: 生态系统生产总值Gross ecosystem product

图10 “十三五”期间深圳市调节服务价值变化特征Fig.10 Characteristics of GEP and its Regulating Services Value Change in Shenzhen during the 13th Five-Year Plan Period

4 GEP应用于城市生态管理的思考与讨论

结合前述核算结果,研究团队认真分析了“十三五”期间深圳GEP及其结构的变化规律、变化原因;此外,在深圳GEP核算制度的探索过程中,研究团队与一线生态管理人员和科研人员进行了充分的沟通,很多疑问被反复提出。如,哪些指标应纳入GEP,如何解读GEP,如何实现GEP的稳定和增长,以及如何围绕GEP核算开展应用。结合深圳GEP变化规律,以及GEP管理应用的主要诉求,作者从GEP核算、分析和管理应用三个方面进行了思考,讨论如下,供其他城市在相关实践探索中参考。

4.1 GEP核算工作的主要原则

(1)尊重科学共识。GEP核算内容和指标的确定须紧扣GEP的科学内涵,尊重国际学术研究共识。1)区分生态系统服务价值和生态资产价值。明确GEP核算的是一定时期(一般为一年)和一定区域内的生态系统所提供的服务价值,而非生态系统本身的价值。一方面,避免将古树名木、森林蓄积量(当年未砍伐交易)等生态资产价值(存量价值)纳入GEP(流量价值)核算;另一方面,避免将维护生态环境的各类资金投入(如年度的污水治理费用)直接纳入GEP核算指标,因为这些投入本质上是对生态资产的改良投资,虽然能够促进生态资产提供更多更好的生态系统服务,但其本身并不是生态系统服务。2)区分生态系统的中间过程服务和最终服务。早在2000年联合国千年生态系统服务评估工作中,就对生态系统服务的一级分类形成了共识,包括支撑服务、物质供给服务、调节服务和文化服务四大类;虽然生态系统支撑服务(又称中间过程服务)具有重要意义,但其主要价值在于支撑后三类生态系统服务形成,因此为了避免重复计算,诸如土壤形成、生物多样性维持等支撑服务应与后三类生态系统最终服务进行取舍,避免重复计算。3)GEP核算仅考虑自然生态系统对人类产生的“惠宜”,不计算负面影响。

(2)坚持审慎客观。随着科学技术的发展和认识水平的提升,生态系统给人类产生的惠宜将会不断的被发现和测度,其中有些生态系统服务的评估方法尚未形成共识,例如心理健康等文化服务价值核算尚处于研究阶段。从政府管理的严肃性和核算结果的可比性出发,深圳的GEP核算坚持了科学审慎的态度,适当收紧了核算口径,仅核算了模型方法较为成熟、数据资料可得的生态系统服务价值,并不代表生态系统的全部价值。同时,尽可能使用监测数据、减少模拟“估算”,对于核算参数尽可能的开展参数本地化调查工作,使核算结果更能够反映当地真实情况。

(3)坚持应用导向。深圳GEP核算“1+3”制度体系的最终目的是服务于地方生态管理,使城市生态系统服务能力维持稳定和提升。为此,在不同年份核算过程中,深圳核算方法尽可能地剔除了非人为可控因素(如气象条件)对GEP 的影响,使GEP核算结果能够更好的形成管理抓手。为此,1)采用可比气象年景,减少气象因素的干扰。通过对近20余年的气象监测数据分析,最终选定最能代表深圳正常气象年景的2019年作为可比气象年,用于GEP纵向对比。2)采用可比定价方案,减少因外部价格变化带来的干扰。通过设定可比定价的比选方案,从定价方案的文件时效性、区域适用性、文件权威性三个方面进行考察,最终确定定价方案,建议每五年根据实际情况调整一次。

4.2 GEP结果分析的科学角度

(1)审慎比较GEP与国内生产总值(GDP),比值高低与主体功能定位有关。根据目前各地公布的核算结果,青海省、内蒙古自治区等地GEP大于GDP,深圳、厦门等地GEP小于GDP,这与各地的主体功能战略定位有关。青海等地区是国家重点生态功能区,以提供生态服务功能为主,而深圳等国家重点开发区或者优化开发区以社会经济发展功能为主,不宜简单比较。此外,GDP反映的是人类文明所创造的对人类的惠宜,GEP反映的是自然生态系统提供的对人类的惠宜,二者的发源主体不同,均属于正向指标;二者核算的定价策略不同,GDP以市场成交价格为主,而GEP中占比大的调节服务价值多以替代工程价格为主,二者价值量可比性弱。因此,应审慎进行比较。

(2)GEP增速较缓,符合自然生长和演化规律。一方面,GEP由生态系统提供,在区域面积和生态系统数量(面积)一定的情况下,区域内生态系统的质量和调节服务能力会逐渐接近“天花板”。这是因为自然生态系统发育趋于成熟时,各类指标也会趋于稳定,GEP增速不仅可能放缓,甚至可能出现停滞。另一方面,对于城市化地区(国家主体功能区战略中的重点开发区和优化开发区),其主导功能是社会经济发展,生态环境管理的目标是本地生态安全和人居环境改善,不宜过分追求GEP增速。

(3)地均GEP具有一定指示意义。GEP总量、地均GEP和人均GEP是目前常被用于横向比较的指标,但事实上GEP总量和人均GEP不宜比较。GEP是由生态资产产生,因不同地区所处气候带、面积、资源禀赋不同,各地的GEP规模(尤其是调节服务价值)存在天然的差异,在地区间不宜进行GEP总量的横向比较。此外,不同于由人类努力创造的GDP,GEP是由自然生态系统供给,且生态系统面向人类提供的多数服务并不具有排他性,因此,人均GEP的导向性并不明确。相较前两个指标,地均GEP(单位行政区面积GEP或单位生态空间面积GEP)更能够反映一个地区的人居环境水平和生态环境获得感。

基于上述三点原因,在GEP考核应用中,应探索因地制宜的考核目标设定方法,使GEP考核既能够兼顾公平和服务生态管理需要,又服从城市的主导功能发挥。

4.3 GEP变化管理的重点措施

深圳市GEP核算的制度体系建设,其目标是促进城市生态管理,不断优化和提升生态系统服务价值。为此,研究团队结合实证,明确了以下五个方面的GEP提升策略。

(1)保质量。严守生态保护红线和基本生态控制线制度,保证关键生态空间质量稳步提升。从深圳市GEP核算的空间分布特征可以看出,占区域面积49%的基本生态控制线内提供了全市GEP的71%。此外,“十三五”期间,深圳生态系统调节服务价值增长的主要原因是生态空间总体质量(以初级净生产力NPP指代)维持增长趋势,NPP平均增长0.25t/km2,增长区域的面积 846.56km2,其中优质生态空间(归一化植被指数,NDVI分5级中的最优级)面积提升约5km2。因此,关键生态空间是城市GEP供给的“压舱石”,应加强关键生态空间的管控,促进生态质量的提升。

(2)增数量。对于高度城市化地区,通过退耕还林、拆围退绿等传统手段提升生态空间面积十分困难,但可以采用立体绿化和老城更新等方法,点状增加城市生态空间,这些点状绿地在发挥气候调节(缓解城市热岛效应)和洪涝削减方面具有巨大作用。根据《深圳市立体绿化建设发展行动计划》,到2024年底新增80万m2以上的屋顶绿化,仅该项措施可带来削减洪涝和调节气候两项生态服务价值约增加3220万元/年。因此,城市里小绿地斑块的技巧性增加和利用,对提升城市GEP具有重要作用。

(3)控损失。在城市发展的用地扩展中,优先使用GEP低值区域和生态重要性较低区域,使GEP损失最小化。通过CA-Markov的生态系统类型变化模拟,在惯性发展情景下,2025年硬化地表将增加68km2(惯性模拟值,非官方规划值),造成的GEP损失高达39.40亿;如果优先利用GEP低值区域,可大幅降低GEP损失,优化后损失量仅为5.72亿。因此,通过合理选择开发空间,可以大幅度减少GEP损失。

(4)提效率。对于已经存在的生态空间,除了提升质量外,还可以通过功能改造,使其发挥更多种类的生态系统服务。比如深圳开展的千园之城建设和海绵城市建设,能够创造性地增加同一生态空间的生态系统文化服务和削减洪涝服务功能。仅以道路广场的海绵工程为例,根据遥感数据判读初步结果,深圳市有55km2路侧绿地适宜改造,假设对这些路侧绿地均进行海绵化改造,工程存续期(10年)内的削减洪涝服务累计价值约23.8亿元。

(5)促应用。只有不断丰富GEP的应用场景,才能提升全社会对GEP的重视水平,进而促进生态系统服务价值观念的形成,从认识上长期保障GEP提升。深圳目前正在探索的GEP应用场景包括:①进监测,根据调查统计报表制度中要求,将各项指标纳入生态环境常规监测体系中,最大限度利用现有各部门监测能力,保障价值核算工作的严谨性和准确性。②进考核,通过对GEP核算指标的解构,提出有针对性的GEP提升任务,并将任务分解到各单位,逐步将GEP稳定和提升工作任务纳入生态文明建设考核。③进项目,开展基于重点区域和项目建设的GEP核算,研究将GEP影响作为重要评估指标纳入项目决策过程,并在城市建设和项目管理中强化GEP提升要求。④进规划。考虑将GEP相关内容纳入国民经济和社会发展规划、国土空间规划、生态环境保护规划等,探索开展规划情景的GEP预测,预判GEP提升目标。

4.4 GEP核算与管理中亟待深入研究的问题

(1)城市GEP核算研究仍需进一步突出和体现“人”的获得感。一些市民获得感强的生态系统服务(如生理心理健康服务),学界早已发现其作用[30—32],但尚未形成能够在政府管理中使用的模型和指标方法。

(2)城市GEP管理的多部门协同机制尚未充分形成。GEP核算的多部门协作机制已经日渐成熟,但与数据汇总工作相较,更复杂更紧迫的是开展GEP稳定和提升的多部门协同机制建设。GEP管理的本质不是数值管理,而是项目管理(生态保护项目与发展建设项目),应逐步探索、建立和健全与项目管理流程相一致的GEP评估和管理机制。

(3)进一步加强GEP核算数据的制备方法标准研究。当前GEP核算方法相对比较稳定,但核算所使用的数据来源可选范围广泛,而且不同来源的数据其口径和实际质量不一。为了进一步提升GEP核算的准确性,急需加强相关数据制备方法标准的研究,尤其是生态系统分类等基础数据数据,以及温湿度风速等气象数据、土壤理化性质数据等需要空间插值的数据。

致谢:在深圳市GEP核算“1+3”制度体系建立过程中,深圳市发展改革委、统计局、市场监管局、气象局等部门在地方标准出台、统计报表制度审批、核算数据填报等环节都给予了积极配合紧密协作,特此致谢。