生态系统生产总值(GEP)核算方法研究——以陕西省汉中市为例

冯 妍，屈梓桐

(陕西理工大学 经济管理与法学学院，陕西 汉中 723000)

1 引言

近年来，生态系统生产总值(GEP)的核算研究逐渐成为生态经济学领域的热点话题。GEP的核算研究可为政府和企业制定可持续发展政策提供理论和实践支持。

自20世纪90年代以来，国内外学者就认识到了生态系统对人类社会的重要性。Daily介绍了生态系统提供的各种服务，而人类活动对生态系统造成的破坏会对人类生存和福祉造成严重影响[1]。《千年生态系统评估报告》将生态系统服务分为四类，即供应服务、调节服务、支持服务和文化服务，这些服务又被分为11类[2]。Costanza提出一种生态系统服务的量化货币化评估方法[3]。欧阳志云介绍了物质流量法、生产函数法和市场价值法等GEP核算方法[4]。此后，国内外许多学者针对不同地区生态系统生产总值进行了评估[5-6]。这些研究为定量研究生态系统产品与服务价值奠定了基础。然而，当前不同指标体系所计算的GEP差异较大，因此，需要明确GEP核算体系的服务功能指标及其核算方法，以提供科学依据来实际保护和管理生态环境。

文章旨在提出完整的GEP服务功能指标及核算方法，并以汉中市为研究对象进行实证研究，以支持政府制定可持续发展政策。同时，本研究可以为生态经济学领域的研究提供汉中市的实证案例和新的思路与方法。

2 材料与方法

2.1 研究区域

汉中市位于中国陕西省中部地区，总面积约为2.72万平方千米(见图1)，下辖2个市辖区和9个县，人口约321万。汉中北有秦岭、南有大巴山脉，属暖温带半湿润季风气候，降雨集中在夏季，年平均气温约10℃。汉中市是中国重要的生态环境保护区之一，同时也是中国西北地区重要的生态屏障。

图1 汉中市区位

2.2 数据来源

本研究使用的数据主要来源于遥感数据、统计年鉴及实地调研。其中，社会经济数据来源于《陕西省统计年鉴》和各县区《国民经济与社会发展统计公报》；粮食价格来自《全国农产品成本收益资料汇编》；降雨数据来源于汉中市气象局；土壤数据来源于汉中市自然资源局；蓄水动态数据基于《陕西省水资源公报》；空气与水环境质量数据来源于陕西省空气质量监测站和陕西省生态环境厅；各县区滩涂面积由2021年遥感影像解译得到；污染物单位治理成本来自《中国环境经济核算技术指南》；COD和氨氮处理价格基于《森林生态系统服务功能评估规范》；病虫害发生面积数据来源于汉中市林业局。

2.3 GEP核算指标与方法

生态系统生产总值(GEP)指生态系统所提供的产品供给服务价值、调节服务价值、文化服务价值之和：

GEP=EMPV+ERSV+ECSV

(1)

式(1)中，GEP为生态系统生产总值，EMPV为产品供给服务价值，ERSV为调节服务价值，ECSV为文化服务价值。

根据对国内外已有研究基础的总结，选取如表1所示的GEP核算指标。

表1 汉中市生态系统生产总值(GEP)核算指标与方法

2.3.1 生态系统物质产品价值核算

产品供给服务指生态系统为人类和其他生物提供的各种物质和能量。具体核算公式如下：

(2)

式(2)中，Vp为生态系统物质产品价值，Ei为每种产品产量，Pi为每种产品单位价格。

2.3.2 水源涵养服务功能价值核算

水源涵养服务功能指生态系统通过调节水循环过程，维持水资源稳定性和可持续性的生态系统服务。具体核算公式如下：

(3)

式(3)中，V1为水源涵养总价值量，Pi为降雨量，Ri为地表径流量，ETi为蒸散发量，Ai为第i类生态系统面积，c为建设成本。

2.3.3 土壤保持服务功能价值核算

土壤保持服务指生态系统通过多种生态过程，维持土壤结构和肥力。具体核算公式如下：

(4)

式(4)中，V2为土壤保持总价值量，Ap为潜在土壤侵蚀量，Ar为实际土壤侵蚀量，Ci为土壤中氮、磷、钾纯含量，Pi为花费平均价格，C为水库工程费用，ρ为土壤容重。

2.3.4 洪水调蓄服务功能价值核算

洪水调蓄功能指生态系统对洪水的吸收和存储能力，以及对洪水过程中水量的调节和控制作用。具体核算公式如下：

V3=Cr·c

(5)

式(5)中，V3为洪水调蓄价值量，Cr为调蓄洪水总量，c为建设单位库容的造价。

2.3.5 空气净化服务功能价值核算

空气净化功能指生态系统通过各种生物和非生物因素相互作用，对大气中污染物质进行过滤和净化的能力。具体核算公式如下：

(6)

式(6)中，V4为空气净化价值量，PSNi为硫化物和氮氧化物单位治理成本，CSNi为硫化物和氮氧化物大气环境容量，PMNi为PM2.5和氨气单位治理成本，CMNi为PM2.5和氨气大气环境容量，Qi为污染物当量值。

2.3.6 水质净化服务功能价值核算

水质净化功能指生态系统通过一系列生物、物理和化学过程来净化水质的能力。具体核算公式如下：

(7)

式(7)中，V5为水质净化价值量，ci为治理COD和氨氮成本，Qi为COD和氨氮净化能力。

2.3.7 固碳释氧服务功能价值核算

固碳释氧功能指生态系统中的植物通过光合作用吸收二氧化碳并固定碳，同时释放氧气的过程。具体核算公式如下：

V6=VCS+VOR

(8)

式(8)中，V6为固碳释氧总价值量，VCS为固碳价值量，VOR为释氧价值量。

VCS=1.63·Cc·Rc·A·BY

(9)

式(9)中，VCS为林分年固碳价值，1.63为计算系数，Cc为固碳价格，Rc为CO2中碳含量(为27.27%)，A为林分面积，BY为林分净生产力。

VOR=1.19·CO·A·BY

(10)

式(10)中，VOR为林分年释氧价值，1.19为计算系数，CO为氧气价格，A为林分面积，BY为林分净生产力。

2.3.8 气候调节服务功能价值核算

气候调节功能指生态系统通过调节气候要素和降水分布影响气候变化的过程。具体核算公式如下：

V7=E·L·P/α

(11)

式(11)中，V7为气候调节价值量，E为年蒸腾量，L为蒸发耗热系数，P为现行电价，α为空调能效比。

2.3.9 病虫害控制服务功能价值核算

病虫害控制功能指生态系统中的生物群体通过生态相互作用，对害虫和病原微生物进行控制和调节的过程。具体核算公式如下：

V8=NFa·(MFr-NFr)·Pb

(12)

式(12)中，V8为病虫害防治价值量，NFa为天然林面积，MFr为人工林病虫害发生率，NFr为天然林病虫害发生率或综合防治农田病虫害发生率，Pb为单位面积病虫害防治费用。

2.3.10 文化服务功能价值核算

文化服务功能是指生态系统所提供的与人类文化相关的服务。文章采用旅游收入近似代替法，即假设自然景观的旅游收入占总旅游收入的70%。具体核算公式如下：

(13)

式(13)中，UV为文化服务价值量，Ni为第i个生态景区旅游收入。

3 结果与分析

3.1 综合分析

2021年，汉中市GDP为17687200万元，而汉中市GEP当年达到32771142万元(见表2)，是当年GDP的1.85倍。该地区人均GEP为7.77万元，单位土地面积GEP为1205万元/平方千米，是全国平均水平(768万元/平方千米)的1.57倍。

表2 2021年汉中市生态系统服务功能价值

由此可知，汉中市“绿水青山”价值远远超过了“金山银山”价值，这表明该地区的生态涵养功能地位非常重要。

3.2 产品供给服务价值

由表2可知，2021年汉中市生态系统产品供给服务价值占GEP的16.67%。其中，农业产品服务价值最大，生态能源服务价值最小。这说明汉中市的农业产品为周边地区居民提供了物质保障，然而，对生态能源的开发还有待提高。

3.3 调节服务价值

由表2可知，2021年汉中市生态系统调节服务价值占GEP的77.13%。其中，气候调节服务价值最高，而洪水调蓄、土壤保持、病虫害控制和水质净化等服务的价值相对较低。

根据调节服务价值各项组成来看，汉中市气候调节服务价值是最大来源项，占全市GEP比例超过1/3。这主要归因于秦巴山区拥有众多原始森林和多样的植被类型。汉中市的森林覆盖率为51.2%，植被覆盖率为56%，其林地面积在陕西省位居第一。

此外，汉中市境内的汉江干流长达277.8千米，嘉陵江干流在汉中市境内流程141.7千米。

因此，汉中市自然生态系统利用植被蒸腾和水面蒸发过程吸收太阳能，从而起到了调节气温和改善人类生存环境的作用。丰富的植被和水源资源成为汉中市最重要的生态价值所在，这也是汉中区别于其他地区的主要特点。

3.4 文化服务价值

2021年汉中市的国内外游客总量为3280.87万人次，旅游总收入2900337万元。基于旅游收入近似代替法，推断出汉中市文化服务价值约为2030236万元。

4 结论与建议

文章基于国内外各种GEP核算指标和方法，构建了GEP核算体系框架，并将其应用于具体区域的定量评估。尽管由于客观不确定性，核算方法及体系仍存在许多不足，但建立统一的GEP核算体系仍是一个有用的起点。

通过对汉中市生态系统的核算研究，文章计算出该市2021年GEP总额是其GDP的1.85倍。这说明汉中市生态系统的生态功能和价值在该市经济社会发展中扮演了重要角色，而过去仅以GDP作为经济社会发展的标准忽略了生态系统所带来的巨大价值。

汉中市丰富的植被和水源资源为该市提供了气候调节等多项服务，进而创造了可观的经济价值。相比之下，该市的文化服务价值较低。未来的生态文明建设需要在巩固保护森林和水资源等生态环境的同时，还需加强旅游资源的开发。