基于演化博弈的跨流域调水工程水源区生态补偿关键问题研究：以南水北调中线工程为例

Ecological Compensation is an important measure to adjust interest relationships between protectors and beneficiaries ecological environment, to coordinate regional development, and to promote social justice. Firstly, the project analyzes the composition, type and influencing factors of ecological services value of water source area and establishes quantitative measurement system of ecological services value of water source area. Secondly, aiming at different ecological systems and considering such factors as the costs of protecting environment paid by water source areas, economic bearing capacity of water receiving areas, the project establishes calculation method of ecological compensation standard and sharing plan of compensation amount. Thirdly, by using evolutionary game theory, the project constructs game model between water source areas and governments of water receiving areas and discusses behavior characteristics of the two parties in conflict of interest. Fourthly, according to the game results of the two parties, the project tries to construct ecological compensation mechanism of water source areas and puts forward strategies of ecological environment management. Finally, the project develops a case study on the Middle Route of South-to-North Water Transfer Project. The study will provide references for construction and protection of ecological environment of Inter-Basin Water Transfer Project (especially the Middle Route of South-to-North Water Transfer Project).

生态补偿是调节生态保护者与受益者的利益关系、协调区域发展、促进社会公平的重要举措。课题从生态系统服务价值分析入手，对水源区生态服务价值的构成、类型及影响因素进行研究，建立水源区生态服务价值定量测算体系；其次，课题针对水源区不同类型的生态系统，在考虑水源区为保护环境所付出的成本、受水区的经济承受能力等因素的情况下，确定基于生态服务价值的水源区生态补偿标准计算方法及补偿量的分担方案；再次，课题运用演化博弈理论，建立不同情况下水源区与受水区政府之间的博弈模型，探讨双方在利益冲突中的行为特征；然后，课题依据双方博弈分析结论，构建水源区生态补偿机制，并提出生态环境管理策略；最后，课题以南水北调中线工程水源区为例，进行实证分析，进一步验证课题理论研究成果。本课题研究结论将为我国跨流域调水工程，尤其是南水北调中线工程水源区生态环境建设和保护提供理论参考。

调水工程的建设对水源区经济发展的质量提出了更高要求，导致水源区陷入保护生态环境与追求经济增长的两难境地。因此，迫切需要采取相应有效措施对水源区进行生态补偿，促进水源区经济增长，为水源区生态环境建设提供持续动力。.围绕水源区生态补偿问题，本项目从以下几个方面展开了研究：（1）将水源区土地划分为6种利用类型，通过测算土地利用结构熵、分析土地类型定量转换关系以及土地类型空间和时间调整变化量，挖掘水源区土地利用结构变迁的敏感因素。研究发现，区域经济状况、社会发展因素以及生态环境等3方面要素是影响南水北调中线工程水源区土地变迁的敏感因素；（2）利用PSR评价框架，建立水源区土地生态安全评价指标体系，并以南阳市为典型代表进行了案例分析，分析结果发现，南阳市土地生态安全状况逐年下降；（3）从产品供给服务、生态环境调节服务、生态支持服务和生态文化娱乐服务等四个方面对水源生态系统服务功能进行了划分，结合南水北调中线工程水源区实际情况，将水源区用地划分为建设用地和非建设用地，对中国陆地生态系统单位面积服务价值当量进行修正，计算中线工程水源区生态服务价值；（4）将水源区和受水区视作两个有限理性且信息不完全的主体，建立水源区和受水区生态补偿演化博弈模型，并对该博弈模型进行稳定解求解和仿真模拟。结果显示，为了两者利益最大化，水源区和受水区应该采取合作精神，才能使得系统达到稳定状态；（5）根据生态服务非市场价值与区域GDP两者的比例大小，计算水源区46个县（市）的生态补偿优先系数。研究发现，陕西省的佛坪、留坝、太白、宁陕和镇平等5县的补偿优先系数排名靠前，主要是由于其生态系统服务价值中的非市场价值总量大，且单位面积GDP又较低，属于经济落后区域；（6）根据生态系统服务价值和受水区补偿意愿水平进行生态补偿标准测算。结果显示，受水区理论上应该给予水源区提供的生态补偿资金总量为93.96亿元/年，考虑支付意愿水平为0.5，所以实际提供补偿资金总量为46.98亿元/年。同时，项目按照工程水量分配数量进行了省市间补偿资金的分配。（7）项目提出了基于联合生态工业园的水源区生态补偿模式，并分析了该模式的作用机理。最后，从制度保障、政策设计、运行模式等方面提出了水源区和受水区共建联合生态工业园的建议。