第1章 生态服务与生态补偿研究进展
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
全球经济社会快速发展，工业化和城市化进程加快，人类对生态系统的干预和侵占日益增加，给自然环境带来巨大压力与破坏。耕地锐减、水资源短缺、土地沙化、草场退化、生物多样性受到威胁，地球上的湿地、森林、草原、河流和海岸等自然生态系统所提供的生态服务类型中，约60%正在退化或处于不可持续利用状态(Millennium Ecosystem Assessment，2005)。自然环境及其生态功能日益衰退，大自然对经济和社会的支撑能力受到威胁，不仅影响当代人的利益，更危及人类后代的福祉。
严峻的生态环境形势下，生态功能和生态服务研究备受关注，一系列国际相关研究计划出台。2001年6月，联合国启动了全球尺度的“生态系统服务与人类福祉”的千年生态系统评估（Millennium Ecosystem Assessment，MA）计划，针对全球各类生态系统，评估了其24项生态服务能力，全球95个国家1360名科学家参加了该项评估工作(杨丽，2017)。2005年9月，国际地圈-生物圈计划(IGBP)与国际全球环境变化人文因素计划(IHDP)共同提出全球土地计划(GLP)，核心目标是从人类-社会-生态耦合系统的角度测量、模拟和理解土地系统的利用与变化，提出了3个相互衔接的研究目标，其目标之一就是评估土地利用及覆被变化对生态服务能力的影响。随后，英国生态学会(BES)和美国生态学会(ESA)均将生态服务和生态系统管理列为其研究重点内容。2010年10月，联合国环境规划署(UNEP)完成生态系统与生物多样性经济学研究报告，倡议建立生物多样性和生态服务价值评估、示范及政策应用的综合方法体系，推动生物多样性保护、管理和可持续利用(邓兵，2016)。2012年4月，在联合国环境规划署(UNEP)积极倡导下，生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)正式建立，该平台属于一个科学界和政府之间的互动系统，旨在提高各级政府运用科学研究成果进行决策的能力，该平台承担的四项职能之一，是针对生物多样性保护和生态服务状况在全球和区域层面开展定期评估。在全球尺度生态环境评估项目和国际组织的推动下，人类活动与生态服务之间的相互关系，已成为生态学及相关学科研究领域的核心命题之一，相关研究内容也逐渐深入，由生态服务价值评估逐渐扩展到生态服务空间异质性、生态服务空间流转、生态补偿以及人类福祉等诸多方面。
在国家层面上，中国生态压力和环境问题更是突出，生态文明和美丽中国建设已经被提上日程。在中国，生态系统复杂而脆弱，经济高速增长，人口规模巨大，各种生态环境问题引人关注，如大气污染形势严峻，区域性雾霾频发；水资源短缺，仅为世界平均水平的1/4；荒漠化土地已占国土陆地面积的27.3%，自中华人民共和国成立以来因水土流失损失的耕地总量近270万hm2；中国自然保护区建设压力巨大，破坏生物多样性的现象依然存在。面对环境污染、资源约束、生态退化等严峻形势，中国政府转变发展理念，提出生态文明新思想。十七大报告将“建设生态文明”确立为国家重大战略，十八大报告将其纳入建设中国特色社会主义事业总体布局，十九大报告更是将其作为中华民族永续发展的千年大计。作为生态文明建设的抓手，中国开展了一系列美丽中国建设实践和科学研究，国家和区域尺度生态修复工程、生态保护红线划定与生态安全格局构建等国家推动的项目，有效提升和恢复了自然生态系统提供优质生态服务与产品的能力，人民群众呼吸洁净空气和饮用放心水源的需求将逐步得以满足。目前，保护“山水林田湖草”等自然生态系统，已经成为国家层面生态保护和建设活动的核心内容，不同区域生态服务供需矛盾及生态补偿等研究已成为中国生态科学研究领域的热点。
在区域层面上，京津冀区域自然禀赋与发展基础存在差异，区域内部发展不均衡与生态不公现象明显。京津冀三地山水相连，冀北山地、坝上高原和太行山山地从北、西北、西环绕京津和河北地区平原腹地，构成天然生态屏障，为京津和广大平原区防风固沙、涵养水源、保持水土等，是区域生态服务与产品主要供应区。为了保护这里的自然生态环境，维护其生态系统功能，保障其持续提供生态服务的能力，这些区域实施了严格的产业准入政策，在一定程度上限制了当地社会经济发展。生态屏障区提供的生态服务与产品具有很强的外部性，但不能在市场上进行自由买卖，导致该区域投入的大量生态建设资金以及限制发展所损失的机会成本不能回收(张淼，2018)，陷入所谓的“资源诅咒”。在本研究区范围内，围绕京津的环形贫困带，包含32个贫困县，3798个贫困村(刘玉海等，2012)。
河北生态屏障区在贫困线上挣扎，京津与河北平原地区环境问题突出，区域整体陷入生态环境困局。目前，京津冀三地政府之间的协同发展机制还不完善，地方政府的生态建设、修复与治理还存在各自为政现象，已开展的***生态工程取得了一些成绩，但可持续性没有保障，生态建设与治理的效果无法持续。加之区域生态环境自身的敏感性和脆弱性，京津冀地区已成为中国东部地区人与自然关系*紧张、资源环境问题*尖锐的地方之一。中央政府和京津冀三地出台了一系列政策，试图从根本上解决目前区域性生态环境困局，但效果还不太理想。
在京津冀区域一体化和协调发展战略大背景下，综合考虑三地之间生态建设成本与经济收益的对等性，分析区域自然环境提供生态服务和产品格局、空间流转特征，基于生态服务与产品来测算生态补偿标准，确定补偿主客体的地理范围，构建京津冀区域生态补偿机制，不仅有助于提高各级政府参与区域生态环境建设的积极性，破解当前的生态环境困局，也是实现区域生态公平和经济社会可持续发展的有效途径。开展本研究具有紧迫的国际、国内和区域背景，见图1-1。
图1-1 研究背景
1.1.2 研究意义
本研究将探讨区域生态补偿主体与客体空间关系、补偿范围确定方法，探索补偿标准和补偿方式的确定依据，有助于拓展和丰富生态补偿理论，实现区域生态公平，便于统筹解决京津冀三地日益严峻的生态压力和环境问题，*终为建立区域生态补偿机制和实现京津冀协同发展目标提供科学依据，见图1-2。
图1-2 研究意义
一是有利于促进生态补偿相关理论与方法的完善。许多研究者对区域生态补偿进行了多层次、多角度的深入分析，研究多以生态价值理论、区域分工理论、外部性理论以及公共物品理论等为指导，围绕已有的区域生态补偿试点进行实践探讨。目前，仍然缺少系统的、普遍认同的方法体系。本研究以区域生态学的格局-过程-功能三位一体理论、地-地与人-地双耦合理论为基础，将区域生态格局作为生态过程的载体，研究在人文和自然双重驱动作用下生态服务与产品的盈亏格局、流转规律，剖析区域生态保护与服务流转特征，制定生态补偿价值核算体系，探索建立造血型补偿机制。不仅考虑人类社会经济的发展，同时兼顾自然资源及生态环境的本底，将区域生态补偿的核心问题纳入统一框架进行系统研究，尝试解决“谁补偿谁”“补偿多少”“补偿方式与途径”等基本问题，对推动区域生态补偿相关理论方法的完善起一定作用。
二是有利于促进区域生态公平，增强京津冀人民生态建设积极性。京津冀区域生态资源分布极不平衡，位于生态屏障区的冀北、冀西北、冀西地区既在流域上游又在上风向，区域定位不允许进行大面积经济开发与建设，导致其与诸多经济发展机遇擦肩而过，大量居民生活在贫困中。这种现象使区域农户觉得保护生态环境的行为未得到尊重和认可，从而其生态建设和保护的热情与积极性不高。另外，这些生态屏障区经济发展和科技水平相对落后，在保护和建设过程中难免力不从心。对此，本研究试图用数据和事实来说明京津冀三地间的经济利益和生态利益的关系，明确上游地区的发展和保护冲突的原因，积极探索实现生态公平和经济发展机会均等的途径，突出利益共享，调动和发挥生态屏障区政府和群众生态建设积极性，明确生态保护受益区进行生态补偿的必要性，促进形成地区间分工合作共建新格局。
三是有利于缓解京津冀三地日益严峻的环境问题和生态压力。京津冀区域生态系统敏感脆弱、各类生态资源保障能力不足，生态压力已临近或超过生态系统阈值，区域生态环境问题日益严峻，影响了京津冀人民生产生活，制约着区域可持续发展。本研究以京津冀生态服务供需格局为出发点，以区域整体视角，分析环境问题和生态压力产生的根本原因，深入分析京津冀优势生态资源，明确坝上高原生态防护区、燕山—太行山生态涵养区等生态定位，提出通过生态补偿机制建设，分期分批逐步建设和完善区域生态环境支撑体系，增强自然空间提供生产服务与产品的能力。研究将进一步明确区域生态建设与生态保护活动的目标性和指向性，有助于改善京津水环境和大气环境质量，缓解区域生态压力，为京津冀区域绿色发展提供科学依据。
四是有助于实现京津冀协同发展目标。京津冀三地唇齿相依，河北省一直担负着京津两地防风固沙屏障及水源涵养地的重要职责，区域产业结构和产业布局受制于生态资源和地理区位，经济发展水平与京津两地存在巨大落差。当前，京津冀地区已成为中国境内区域发展*不平衡地区之一(高吉喜，2018)。本研究从整个区域视角明确京津冀各方的责、权、利关系，河北坚持绿色、环保发展，逐步优化不合理的产业结构，调整产业布局，逐步恢复生态屏障区生态功能；京津地区应转变思想，明确自身应肩负职责，协助河北进行生态保护与生态建设，利用自己的产业优势帮助河北进行产业升级，与河北共享经济发展成果。研究将有助于缩小京津冀三地之间各个方面的差距，逐步实现区域经济、社会、环保等协同发展目标。
1.2 相关概念辨析
1.2.1 生态服务
1.2.1.1 概念的提出
人与自然的关系问题是一个永恒的话题。人类产生并存在于自然界，如果破坏了自然环境，人类的生存就会受到威胁，人类的祖先早对自然环境为人类提供生态服务有所认识。希腊神话描写了自然与人的密切关系，譬如盖娅被称为“地母”“大地女神”，古希腊人认为大地就是盖娅躯体所化，她是大地与自然的象征，是孕育人和万物的母亲，人类只有爱护大地母亲，她才能更好地护佑我们，使我们持续地生存下去。中国古人对自然环境于人类重要性的认识更是直观而深刻。据《逸周书》载：“旦闻禹之禁：春三月山林不登斧，以成草木之长；夏三月川泽不入网罟，以成鱼鳖之长”。管子对山林的护佑作用和有节制利用有自己的理解，《八观第十三》提出：“夫山泽广大，则草木易多也；壤地肥饶，则桑麻易植也；荐草多衍，则六畜易繁也。山泽虽广，草木毋禁；壤地虽肥，桑麻毋数；荐草虽多，六畜有征，闭货之门也”。《吕氏春秋》中也有大量有关自然生态服务合理利用思想的记载，对上自帝王下到百姓的行为包括耕种、筑城、收获，尤其是砍伐树木、捕杀猎物等作出限制性规定。这些观点表现出朴素的自然生态保护理念，其内涵和实质体现了古人保护和维持生态服务的美好愿望。
生态服务科学意义的概念提出还是生态系统概念明确以后。20世纪30年代，生态系统的概念由Tasley提出，此后科学家借助现代技术手段，对生态系统的组成、结构、功能以及服务等各个方面开展研究，生态学研究内容不断丰富，应用越来越广泛，并在20世纪60年代渐渐发展形成了完整的生态学科体系(Odum，1969)。随后，生态系统所提供的服务得到科学表达，定量研究开始出现。1970年7月，由麻省理工学院赞助，来自气象学、海洋学、生态学、工程学、经济学、社会科学和法律等专业的50名全职参与者，对关键环境问题(SCEP)进行了为期一个月的跨学科研究，公布了《人类活动对全球环境的影响》研究报告，首次使用了生态服务的概念，并列举了自然生态系统对人类的服务，包括害虫控制、昆虫传粉、土壤形成、洪水调节以及物质循环等方面(欧阳志云等，1999a；谢高地等，2001a)。此后，Holdren和Ehrlich(1974)及Ehrlich P R和Ehrlich A H(1981)在讨论生态系统维持土壤肥力
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