基于生态系统服务存量与增量的生态补偿标准估算研究——以环京津贫困带为例

This study aims to explore the method to determine the reasonable and accurate price paid for ecosystem services (P_PES), with the poverty belt around Beijing and Tianjin as the study area. In this study, the essence of the payment for ecosystem services (PES) is firstly dissected, and the essential relationship between the PES and ecosystem services is explored. Then, the opportunity cost of the study area is determined with the market comparison approach; The types and indicators of the core ecosystem services of the study area are selected, the amounts of core ecosystem services are estimated with multiple models such as the InVEST model and the C-fix models, thereafter the core ecosystem service values are estimated with the shallow pricing method, and the upper and lower bound of the P_PES is determined. Thereafter, the fractional vegetation coverage (FVC) dynamic model is established with the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data, and the dynamic simulation framework of ecosystem services is constructed with the dynamics of the land system model (DLS), FVC dynamic model and ecosystem service assessment models. The stock and increment of values of core ecosystem services of the study area are explored with the scenario analysis, and the reasonable bounds of the P_PES are accordingly determined, and the responsibilities of vertical and horizontal PES are clarified. Finally, the prior region boundary of PES is determined with the System for Identifying and Zoning Ecosystem Services (SIZES), which can provide valuable information for improving the scheme design of PES in the study area. This project can contribute to improving the method to estimate the P_PES and provide decision-making support for promoting the ecological environmental protection in the Beijing-Tianjin-Hebei Region.

本项目以环京津贫困带为研究区，旨在探索更加准确合理的生态补偿标准估算方法。本项目首先剖析生态补偿的本质内涵及其与生态系统服务（ES）的本质联系；然后，利用市场比较法估算研究区的发展机会成本，遴选研究区的核心ES指标，并利用ES评估模型结合影子价格法估算研究区的核心ES价值，界定生态补偿标准的上下限；之后，基于NDVI数据建立植被覆盖度（FVC）年内变化模型，并通过集成土地利用变化模拟模型（DLS）、FVC年内变化模型、ES评估模型构建ES动态模拟框架；利用情景分析法估算研究区的核心ES价值存量与增量，进而界定生态补偿标准的合理范围、厘清纵向补偿与横向补偿的责任范围。最后，利用核心生态系统服务功能辨识与分区软件系统（SIZES）厘定生态补偿优先区域边界，决策支持研究区的生态补偿项目设计优化。该项目有望深化生态补偿标准的估算方法，对促进京津冀地区的生态环境保护具有十分重要的科学意义。

生态补偿作为一种创新的生态保护途径能够有效提高生态系统服务供给者保护生态的积极性，对促进关键生态系统服务的可持续供给具有非常重要的作用。本项目首先剖析生态补偿的经济学本质内涵，揭示其与生态系统服务（ES）的本质联系；然后，以环京津贫困带为研究区，遴选核心ES指标，估算核心ES供应量及其价值与供给的机会成本，界定生态补偿标准的上下限；之后，利用核心生态系统服务功能辨识与分区软件系统（SIZES）识别ES功能区边界、厘定生态补偿优先区域边界，决策支持研究区的生态补偿项目设计优化。本项目表明生态补偿的经济学本质内涵是一种特殊的地租，是地租理论在生态保护领域的具体运用，并建议将生态补偿标准定义为一种通过获取生态系统服务供给者的部分土地使用权，从而保持甚至增加特定生态系统服务消费者所需要的特定重要生态系统服务的可持续供给的特殊地租。本项目表明在1980到2015年之间，环京津贫困带的生态系统服务总价值由541.98亿元逐步下降到539.12亿元，整体呈下降趋势；环京津贫困带生态补偿总量范围为26.67-28.32亿元/年，采用价值法与机会成本法确定的生态补偿总量非常接近，表明采用这两种估算生态补偿的方法比较可靠。环京津贫困带的生态补偿标准较高的地区主要集中分布在研究区的西北部与北部地区等经济发展水平较低的地区，而生态补偿标准较低的地区主要位于研究区的南部与东南部等经济发展水平相对较高的地区。本项目表明生态优先度非常高的生态功能分区包括水源涵养与生物多样性保护区、土壤保持区、食物与原材料生产区，主要位于康保县、沽源县、丰宁县、围场县、尚义县等地区。本项目深化补充了生态补偿标准估算方法研究的理论体系，对估算环京津贫困带生态补偿的合理范围取得一些全新的认识，并比较准确地揭示了环京津贫困带生态补偿标准的空间分异规律，可为京津冀地区生态补偿项目的设计与优化改进提供重要理论依据。