基于能值拓展的流域生態(tài)外溢價(jià)值補(bǔ)償研究

王奕淇+李國平

摘要 流域上、下游間環(huán)境保護(hù)成本和收益的區(qū)域錯(cuò)配問題嚴(yán)重影響我國流域整體發(fā)展的公平與效率，下游地區(qū)對(duì)上游地區(qū)給予適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)補(bǔ)償已成為解決流域區(qū)域間經(jīng)濟(jì)發(fā)展失衡、實(shí)現(xiàn)流域水資源可持續(xù)發(fā)展的重要手段。文章首先構(gòu)建基于能值拓展的流域生態(tài)外溢價(jià)值計(jì)量模型，從能量投入和能級(jí)轉(zhuǎn)化的角度，以能值的形式反映流域客觀存在的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的功能服務(wù)價(jià)值，利用能值分析法測(cè)算流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值與水足跡法確定流域自身消費(fèi)的生態(tài)能值，通過比較流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值和流域生態(tài)能值自身消費(fèi)情況，判斷流域的生態(tài)盈虧狀態(tài)，并進(jìn)一步利用能值-貨幣比率將生態(tài)外溢能值轉(zhuǎn)化為生態(tài)外溢價(jià)值，得到相對(duì)客觀和穩(wěn)健的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。然后以渭河流域上游為例，測(cè)算得到2013年渭河流域上游的生態(tài)外溢能值為1.16×1022sej，可知流域上游在扣除自身消費(fèi)的生態(tài)能值后還為流域下游提供生態(tài)服務(wù)，處于生態(tài)盈余的狀態(tài)。為激勵(lì)上游地區(qū)加大流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度，同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)區(qū)域發(fā)展的公平與效率和流域水資源的可持續(xù)發(fā)展，下游地區(qū)應(yīng)對(duì)上游地區(qū)支付水資源生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償，根據(jù)能值-貨幣比率得到上游應(yīng)獲得16.31億元的補(bǔ)償金額，并根據(jù)水資源可利用量進(jìn)一步分配，得到定西市和天水市應(yīng)分別獲得7.50億元和8.81億元的補(bǔ)償金額?；谠撗芯拷Y(jié)果，建議通過擴(kuò)大對(duì)流域上游地區(qū)的轉(zhuǎn)移支付、完善水資源市場構(gòu)建、健全流域生態(tài)補(bǔ)償立法等政策提高上游地方政府的生態(tài)保護(hù)努力水平，優(yōu)化水資源配置，實(shí)現(xiàn)流域整體的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 能值分析；水足跡；流域生態(tài)外溢價(jià)值；流域生態(tài)補(bǔ)償

中圖分類號(hào) F205

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1002-2104（2016）11-0069-07

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.11.009

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水資源過度開發(fā)、水環(huán)境污染、水資源短缺等問題頻發(fā)，水生態(tài)環(huán)境問題逐漸成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。為保護(hù)水生態(tài)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)人水和諧，國家先后出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)，如2012年1月，國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》中，明確提出水資源開發(fā)利用控制紅線、用水效率控制紅線、水功能區(qū)限制納污紅線三條紅線；2016年5月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于健全生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制的意見》中針對(duì)水資源保護(hù)明確提出，到2020年實(shí)現(xiàn)水流重要區(qū)域生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償全覆蓋，補(bǔ)償水平與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r相適應(yīng)，跨流域補(bǔ)償試點(diǎn)示范取得明顯進(jìn)展。流域作為提供人類可使用淡水資源的最大來源，其水生態(tài)環(huán)境保護(hù)及水資源問題受到越來越多的關(guān)注。

流域通常具有跨越多個(gè)行政區(qū)域的屬性，流域上、下游地區(qū)間為實(shí)現(xiàn)自身利益的最大化，常常圍繞水資源的開采、分配和利用發(fā)生利益沖突，導(dǎo)致跨行政區(qū)域的水生態(tài)環(huán)境污染和破壞問題加劇。流域上游為保護(hù)水生態(tài)環(huán)境和保證水質(zhì)，需要付出高昂的環(huán)境保護(hù)成本，而流域下游在無償享有上游提供的良好生態(tài)環(huán)境的同時(shí)還不斷發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)，這必將導(dǎo)致流域上下游區(qū)域間的矛盾。為保證流域整體發(fā)展的公平與效率，下游地區(qū)給予上游地區(qū)適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)補(bǔ)償已成為解決我國流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展失衡、實(shí)現(xiàn)流域水資源可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

1 文獻(xiàn)回顧

如何開展流域生態(tài)補(bǔ)償已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。國外學(xué)者的研究主要集中在典型流域的補(bǔ)償方式確定和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算上[1-3]，國內(nèi)學(xué)者的研究主要集中在流域生態(tài)補(bǔ)償模式探討和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算上[4-6]，鮮有學(xué)者從供給與消費(fèi)的視角研究流域生態(tài)補(bǔ)償。伏潤民和繆小林認(rèn)為基于供給與消費(fèi)的視角，若生態(tài)環(huán)境供給主體在剔除自身消費(fèi)后，還可向其他地區(qū)提供其剩余生態(tài)價(jià)值，也即某地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值扣除該地區(qū)自身消費(fèi)的生態(tài)價(jià)值后還存在剩余，那么該地區(qū)就存在正的生態(tài)外溢價(jià)值，理應(yīng)獲得補(bǔ)償，生態(tài)外溢價(jià)值的數(shù)值即為補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)[7]。

國內(nèi)外鮮有學(xué)者測(cè)算生態(tài)外溢價(jià)值，大多數(shù)研究都是圍繞生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估展開，但尚未形成統(tǒng)一的評(píng)估方法。Costanza等[8]對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的定量評(píng)估起到了劃時(shí)代的作用，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究推向高潮。此后國內(nèi)學(xué)者開始廣泛定量評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，主要采用市場化評(píng)估法、顯示偏好法和狀態(tài)偏好法三類方法[9]，其中市場化評(píng)估法包括市場價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本法、生產(chǎn)成本法、收入因子法等方法，如肖強(qiáng)等采用市場價(jià)值法和生產(chǎn)成本法定量評(píng)估重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，得到總生態(tài)服務(wù)價(jià)值為2 579.91億元[10]。雖然這類方法的估值相對(duì)準(zhǔn)確，但容易受到市場不完全和政府干預(yù)導(dǎo)致市場價(jià)格扭曲的影響，還容易出現(xiàn)重復(fù)估算的問題。顯示偏好法包括旅行成本法和內(nèi)涵價(jià)格法，如楊懷宇等利用旅行成本法評(píng)估池塘養(yǎng)殖的娛樂休憩服務(wù)價(jià)值，得到總娛樂價(jià)值為1.90億元[11]。但這類方法對(duì)消費(fèi)者行為有嚴(yán)格的假定，評(píng)估結(jié)果對(duì)選用的統(tǒng)計(jì)方法非常敏感。狀態(tài)偏好法包括條件價(jià)值法和選擇實(shí)驗(yàn)法，其中又以條件價(jià)值法的應(yīng)用最為廣泛和成熟，如俞玥與何秉宇采用條件價(jià)值法對(duì)新疆天池濕地的生態(tài)服務(wù)功能非使用價(jià)值進(jìn)行估算，得到新疆天池濕地每年可提供0.52億元的生態(tài)服務(wù)功能非使用價(jià)值[12]。但這類方法從調(diào)查實(shí)施到結(jié)果處理的過程中容易產(chǎn)生誤差。

一些學(xué)者認(rèn)為能值分析法可以改進(jìn)或彌補(bǔ)上述測(cè)算方法存在的價(jià)值判斷標(biāo)準(zhǔn)差異的不足[7]，該方法由美國著名生態(tài)學(xué)家Odum創(chuàng)立，他提出以能值為基準(zhǔn)，利用能量守恒定律將生態(tài)系統(tǒng)中不同質(zhì)量、不同種類和不可比較的能量轉(zhuǎn)換為同一標(biāo)準(zhǔn)的能值進(jìn)行比較分析[13]。由于能值分析法采用一致的能值標(biāo)準(zhǔn)，使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)流、貨幣流和能量流具有可加性和可比性，是測(cè)算生態(tài)服務(wù)價(jià)值的一種有效方法[14]。該方法被廣泛應(yīng)用于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的測(cè)算，如席宏正和康文星應(yīng)用能值分析法估算洞庭湖濕地的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值，發(fā)現(xiàn)洞庭湖濕地每年約可提供2 599.55億元的生態(tài)服務(wù)價(jià)值[15]；李麗鋒等將該方法應(yīng)用于評(píng)價(jià)盤錦雙臺(tái)河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，得到供給服務(wù)價(jià)值、調(diào)解服務(wù)價(jià)值、文化服務(wù)價(jià)值分別為116.65億元、890.65億元和12.21億元，總生態(tài)服務(wù)價(jià)值為1 019.51億元[16]。但能值分析法測(cè)算得到的生態(tài)服務(wù)價(jià)值并不等同于生態(tài)外溢價(jià)值，其測(cè)算的是一個(gè)地區(qū)的總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，沒有考慮本地區(qū)自身消費(fèi)的生態(tài)價(jià)值。

因此，本文在能值分析法的基礎(chǔ)上構(gòu)建拓展的能值模型測(cè)算流域生態(tài)外溢價(jià)值，將能值分析法與水足跡法有效結(jié)合，通過利用能值分析法測(cè)算流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值，有效避免簡單列舉生態(tài)服務(wù)功能存在的局限性，并利用水足跡法確定并剔除流域自身消費(fèi)的生態(tài)能值，得到流域的生態(tài)外溢能值，判斷流域的生態(tài)盈虧狀態(tài)，進(jìn)一步利用能值-貨幣比率將生態(tài)外溢能值轉(zhuǎn)化為生態(tài)外溢價(jià)值，得到公平與客觀的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。

2 流域生態(tài)外溢價(jià)值測(cè)算：拓展的能值模型構(gòu)建

在測(cè)算流域生態(tài)外溢價(jià)值過程中，要充分體現(xiàn)生態(tài)補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)合理、方法科學(xué)和客觀可比等原則，具體表現(xiàn)為：一、以現(xiàn)有的相關(guān)政策和文獻(xiàn)為依據(jù)，認(rèn)為流域生態(tài)外溢價(jià)值是在流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值扣減自身消費(fèi)的生態(tài)能值進(jìn)而得到生態(tài)外溢能值的基礎(chǔ)上，根據(jù)能值-貨幣比率轉(zhuǎn)換而得；二、科學(xué)的方法是測(cè)算生態(tài)外溢價(jià)值的核心，選取的能值模型和水足跡模型可科學(xué)測(cè)算流域生態(tài)外溢價(jià)值；三、流域生態(tài)外溢價(jià)值要具有客觀性和可比性，從能量投入和能級(jí)轉(zhuǎn)化的角度，以能值的形式反映流域客觀存在的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的功能服務(wù)價(jià)值，避免忽視或遺漏流域生態(tài)系統(tǒng)功能導(dǎo)致的不可比較?；谝陨显瓌t，構(gòu)建拓展的能值模型測(cè)算流域生態(tài)外溢價(jià)值①，以此作為對(duì)流域開展生態(tài)補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)，詳見式（1）。

式中，i=1，2分別代表流域上游區(qū)域和下游區(qū)域，Vi代表各區(qū)域的生態(tài)外溢價(jià)值，λi代表各區(qū)域的能值-貨幣比率②，OEi代表各區(qū)域的生態(tài)外溢能值，F(xiàn)Ei代表各區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值，CEi代表各區(qū)域自身消費(fèi)的生態(tài)能值。當(dāng)OEi>0時(shí)，說明該區(qū)域在扣除自身對(duì)生態(tài)能值的消費(fèi)后還為其他區(qū)域提供生態(tài)服務(wù)，處于生態(tài)盈余的狀態(tài)，應(yīng)獲得生態(tài)補(bǔ)償資金，獲取的金額為Vi；反之，當(dāng)OEi≤0時(shí)，說明該區(qū)域的生態(tài)服務(wù)能值不足以或正好彌補(bǔ)自身對(duì)生態(tài)服務(wù)的消費(fèi)，處于生態(tài)虧欠或生態(tài)平衡狀態(tài)，應(yīng)支付生態(tài)補(bǔ)償資金，支付的金額為Vi。

2.1 流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值：能值分析法

流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值是流域生態(tài)系統(tǒng)為人類社會(huì)提供各種服務(wù)的能值體現(xiàn)，本文采用能值分析法進(jìn)行測(cè)算。利用能值分析法測(cè)算流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值，需要考慮流域生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境投入能量和人類投入能量，其中環(huán)境投入能量包括太陽能、雨水化學(xué)能、雨水勢(shì)能和表土層損失能，人類投入能量包括林業(yè)建設(shè)、水土流失治理和工業(yè)廢水治理。通過能量循環(huán)和能級(jí)轉(zhuǎn)換為太陽能能值，為流域生態(tài)系統(tǒng)的社會(huì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供服務(wù)，以此體現(xiàn)流域生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)能值。根據(jù)能值分析的原理，構(gòu)建基于能值分析的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值模型，詳見式（2）。

式中，j=1，2，3，4分別代表流域生態(tài)系統(tǒng)自然環(huán)境投入的太陽能、雨水化學(xué)能、雨水勢(shì)能和表土層損失能，F(xiàn)Bij代表流域自然環(huán)境各類投入的相應(yīng)能量，F(xiàn)Kj代表流域各類投入的能值轉(zhuǎn)化率，k=1，2，3代表流域生態(tài)系統(tǒng)人類投入的林業(yè)建設(shè)、水土流失治理和工業(yè)廢水治理，F(xiàn)Lk代表人類各類投入的相應(yīng)能量，具體指標(biāo)參數(shù)見表1。

2.2 流域生態(tài)能值自身消費(fèi)：水足跡模型

流域生態(tài)外溢能值是由流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值扣減自身消費(fèi)的生態(tài)能值所得到，本文采用水足跡模型測(cè)算流域水資源消費(fèi)系數(shù)，將其作用于流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值，得到流域自身消費(fèi)的生態(tài)能值。水足跡理論最早由Hoekstra[18]在Allan[19]虛擬水研究的基礎(chǔ)上提出，認(rèn)為水足跡是指某個(gè)已知人口的國家或地區(qū)在一定時(shí)間內(nèi)消耗的所有產(chǎn)品與服務(wù)所需要的水資源數(shù)量，它從消費(fèi)的角度反應(yīng)一個(gè)國家、一個(gè)地區(qū)或者一個(gè)人真實(shí)占用水資源的情況。水足跡理論將水資源相關(guān)問題與人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)聯(lián)系起來，反映人類對(duì)流域生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)程度。

構(gòu)建基于水足跡的生態(tài)能值自身消費(fèi)模型，通過將流域水資源需求（水足跡）和水資源供給（水資源可利用量）相比較得到生態(tài)服務(wù)消費(fèi)系數(shù)，定量評(píng)價(jià)人類對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的利用程度，將其作用于流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值，得到自身消費(fèi)的流域生態(tài)能值，詳見式（3）。

CEi=FEi×WDiWSi（3）

式中，WDi代表流域水資源需求，即水足跡，WSi代表流域水資源供給，即水資源可利用量。

2.2.1 水資源需求測(cè)算

人類通常通過消費(fèi)由水資源提供的產(chǎn)品和服務(wù)等間接方式進(jìn)行水資源消費(fèi)，這些產(chǎn)品和服務(wù)在生產(chǎn)過程中所消耗的水資源即為虛擬水[20]。虛擬水以“看不見”的形式蘊(yùn)含在產(chǎn)品和服務(wù)中，由于人類生活直接利用的實(shí)體水資源量一般較少，因此產(chǎn)品形式的虛擬水消費(fèi)是水足跡的主要組成部分[21]。水足跡需求的計(jì)算公式見式（4）。

WDi=CVWi+AVWi+RWi+ENVi+NVWIi（4）

式中，CVWi代表農(nóng)業(yè)產(chǎn)品消費(fèi)的虛擬水含量，AVWi代表工業(yè)產(chǎn)品消費(fèi)的虛擬水含量，RWi代表居民生活用水量，ENVi代表生態(tài)環(huán)境用水量，NVWIi代表凈進(jìn)口虛擬水含量（在實(shí)際應(yīng)用中，由于凈進(jìn)口虛擬水含量的計(jì)算困難和需水量較小，計(jì)算過程中可忽略不計(jì)）。

其中，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品消費(fèi)的虛擬水含量是目前虛擬水計(jì)算的最重要部分，主要包括農(nóng)作物產(chǎn)品的虛擬水含量測(cè)算和動(dòng)物產(chǎn)品的虛擬水含量測(cè)算。

（1）農(nóng)作物產(chǎn)品虛擬水含量測(cè)算。農(nóng)作物的類型、灌溉條件、生長區(qū)域及管理方式等決定了農(nóng)作物產(chǎn)品生產(chǎn)需要的水資源，因此農(nóng)作物產(chǎn)品的虛擬水含量通常只是特點(diǎn)地點(diǎn)下的一種估算。假設(shè)農(nóng)作物自身包含的水分忽略不計(jì)，農(nóng)作物實(shí)際需水量即為其在生長期間的累積蒸發(fā)蒸騰所消耗的水資源量，農(nóng)作物產(chǎn)品的虛擬水含量通常采用世界糧農(nóng)組織推薦的標(biāo)準(zhǔn)彭曼公式進(jìn)行計(jì)算[18]，見式（5）。

ETc=Kc×ET0（5）

式中，ETc代表農(nóng)作物產(chǎn)品c的虛擬水含量，Kc代表農(nóng)作物系數(shù)，用以修正實(shí)際農(nóng)作物與參考農(nóng)作物間生理及物理特征的差異，ET0代表參考農(nóng)作物蒸發(fā)蒸騰消耗的水資源量。

（2）動(dòng)物產(chǎn)品虛擬水含量測(cè)算。動(dòng)物產(chǎn)品的虛擬水含量依賴于動(dòng)物類型、動(dòng)物成長的自然環(huán)境和動(dòng)物的飼養(yǎng)結(jié)構(gòu)，其計(jì)算公式見式（6）。

WC=WCF+WCD+WCS+WCP（6）

式中，WC代表動(dòng)物產(chǎn)品的虛擬水含量，WCF代表動(dòng)物成長和加工飼料需水量，WCD代表動(dòng)物飲用水量，WCS代表清潔圈舍等服務(wù)需水量，WCP代表產(chǎn)品加工需水量。

2.2.2 水資源供給測(cè)算

水資源供給是指一個(gè)地區(qū)在統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水基礎(chǔ)上的水資源可利用最大水量，包括地表水可利用量和地下水可利用量。水資源供給的計(jì)算公式見式（7）。

WSi=Wai+Wbi-Wci（7）

式中，Wai代表地表水資源可利用量，Wbi代表地下水資源可利用量，Wci代表地表水和地下水之間的重復(fù)量。

3 渭河流域上游生態(tài)外溢價(jià)值實(shí)證測(cè)算

3.1 背景描述

渭河流域發(fā)源于甘肅省渭源縣的鳥鼠山，由陜西省潼關(guān)匯入黃河。渭河全長818 km，流域流經(jīng)甘肅、寧夏、陜西三省區(qū)，分為上、中、下游三段，其中寶雞峽以上為上游，寶雞峽至咸陽為中游，咸陽至入黃口為下游。渭河流域總面積達(dá)134 766 km2，其中甘肅占44.1%、寧夏占5.8%、陜西占50.1%。渭河流域是“關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)”發(fā)展的基礎(chǔ)性水源，水資源對(duì)于干旱地區(qū)的“關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)”顯得尤為重要，但隨著流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，渭河流域出現(xiàn)了水資源短缺、水污染加劇和水土流失治理緩慢等生態(tài)環(huán)境惡化問題，已嚴(yán)重制約渭河流域的可持續(xù)發(fā)展。

由于我國生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的不完善，使渭河流域上游保護(hù)生態(tài)環(huán)境和發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)的矛盾日益嚴(yán)重，雖然流域中下游（陜西的西安、寶雞、咸陽、渭南和楊凌示范區(qū)）聯(lián)合流域上游（甘肅天水、定西）針對(duì)甘肅省提供的水質(zhì)狀況簽訂生態(tài)補(bǔ)償協(xié)議，提出流域中下游對(duì)上游天水市和定西市各補(bǔ)償300萬元、總計(jì)600萬元的補(bǔ)償方案，專項(xiàng)用于支持流域上游水污染治理工程、水質(zhì)監(jiān)測(cè)能力提升和水源地生態(tài)建設(shè)工程項(xiàng)目，但根據(jù)調(diào)研組對(duì)陜西省水利廳的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)此金額遠(yuǎn)無法滿足流域上游為保護(hù)生態(tài)環(huán)境所付出成本的補(bǔ)償。

3.2 實(shí)證測(cè)算

根據(jù)構(gòu)建的能值拓展模型測(cè)算渭河流域上游生態(tài)外溢價(jià)值所需指標(biāo)，從《甘肅發(fā)展年鑒2014》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒2014》《2013年甘肅省水資源公報(bào)》、FAO的CLIMATE數(shù)據(jù)庫和CROP數(shù)據(jù)庫等相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)2013年渭河流域上游的生態(tài)外溢價(jià)值進(jìn)行實(shí)證測(cè)算。

3.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值測(cè)算

由于流域生態(tài)系統(tǒng)各類投入轉(zhuǎn)化形成太陽能能值的函數(shù)關(guān)系已確定，根據(jù)式（2）可測(cè)算得到渭河流域上游的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值。2013年渭河流域上游的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值為2.07×1022sej，其中自然環(huán)境投入和人類投入通過能量循環(huán)和轉(zhuǎn)換形成分別形成太陽能1.16×1022sej和0.91×1022sej，為渭河流域上游的社會(huì)發(fā)展和居民生活提供服務(wù)，具體如表2所示。

3.2.2 生態(tài)能值自身消費(fèi)測(cè)算

渭河流域上游地區(qū)包括甘肅省的定西市和天水市，由公式（3）可知上游地區(qū)水資源消費(fèi)系數(shù)為上游水足跡與水資源可利用量的比值。根據(jù)渭河流域上游地區(qū)的實(shí)際情況和數(shù)據(jù)的可得性，從以下4個(gè)方面測(cè)算渭河流域上游地區(qū)的水足跡：①農(nóng)業(yè)用水量，包括農(nóng)作物產(chǎn)品生產(chǎn)用水量和動(dòng)物產(chǎn)品生產(chǎn)用水量；②工業(yè)用水量，主要包括工業(yè)生產(chǎn)、建筑等用水量；③居民生活用水量，包括居民日常做飯、洗衣等用水量；④生態(tài)環(huán)境用水量，包括灌溉綠植、清潔環(huán)境衛(wèi)生等用水量。

單位產(chǎn)品虛擬水含量的確定是測(cè)算流域上游地區(qū)水足跡的關(guān)鍵。由于工業(yè)產(chǎn)品種類紛雜，且虛擬水實(shí)際消耗的水量較小，因此常常忽略不計(jì)工業(yè)產(chǎn)品的虛擬水含量，只計(jì)算工業(yè)產(chǎn)品的實(shí)際用水量[22]。農(nóng)業(yè)是世界上最大的水資源利用部門，用水量占全球總用水量的比例高達(dá)80%，各類農(nóng)產(chǎn)品實(shí)際蘊(yùn)含了大量的虛擬水[19]。單位產(chǎn)品虛擬水含量的計(jì)算一般采用世界糧農(nóng)組織（FAO）推薦的標(biāo)準(zhǔn)彭曼公式和CROPWAT模型獲得[18]，單位產(chǎn)品虛擬水含量與產(chǎn)品消費(fèi)量的乘積為虛擬水量[23，24]。渭河流域上游地區(qū)2013年的水足跡結(jié)果見表3。

由表3可知，2013年渭河流域上游地區(qū)的水足跡為31.17億m3，同時(shí)根據(jù)《2013年甘肅省水資源公報(bào)》可計(jì)算得到上游地區(qū)的水資源可利用量為71.20億m3（定西市32.53億m3，天水市38.67億m3）。得到渭河流域上游的水資源消費(fèi)系數(shù)為0.44，將其作用于流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值，得到2013年渭河流域上游自身消費(fèi)的生態(tài)能值為0.91×1022sej。

3.2.3 生態(tài)外溢價(jià)值測(cè)算

根據(jù)渭河流域上游的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值和生態(tài)能值自身消費(fèi)的測(cè)算結(jié)果，將其帶入公式（1），計(jì)算得到2013年渭河流域上游的生態(tài)外溢能值為1.16×1022sej，可知上游在扣除自身消費(fèi)的生態(tài)能值后還為下游提供生態(tài)服務(wù)，處于生態(tài)盈余的狀態(tài)，理應(yīng)獲得補(bǔ)償。

采用能值-貨幣比率將生態(tài)外溢能值轉(zhuǎn)化為生態(tài)外溢價(jià)值，以定西市的能值-貨幣比率4.41×1013sej/US$計(jì)算[25]，得到生態(tài)外溢價(jià)值為2.63億美元，由《2014中國統(tǒng)計(jì)年鑒》可知美元兌人民幣匯率為6.20，因此2013年渭河流域上游的生態(tài)外溢價(jià)值為16.31億元。進(jìn)一步確定上游各市應(yīng)獲得的補(bǔ)償量，一般根據(jù)水資源可利用量進(jìn)行分?jǐn)俒24]，得到定西市應(yīng)獲得補(bǔ)償7.50億元，天水市應(yīng)獲得補(bǔ)償8.81億元，具體如表4所示。

4 結(jié)論與政策建議

本文將能值分析法與水足跡法有效結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)基于能值拓展的流域生態(tài)外溢價(jià)值補(bǔ)償模型，以渭河流域上游為例，根據(jù)能值分析法和水足跡法計(jì)算得到的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值和生態(tài)能值自身消費(fèi)判斷上游地區(qū)的生態(tài)盈虧狀態(tài)。結(jié)果表明，渭河流域上游地區(qū)呈生態(tài)盈余狀態(tài)，在扣除自身消費(fèi)的生態(tài)能值后還為下游地區(qū)提供生態(tài)服務(wù)。為激勵(lì)上游地區(qū)加大流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度，同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)區(qū)域發(fā)展的公平與效率和流域水資源的可持續(xù)發(fā)展，下游地區(qū)應(yīng)對(duì)上游地區(qū)支付水資源生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償。然后采用能值-貨幣比率將生態(tài)外溢能值轉(zhuǎn)化為生態(tài)外溢價(jià)值，得到上游地區(qū)應(yīng)獲得的補(bǔ)償金額，并根據(jù)水資源可利用量，進(jìn)一步分配上游各市應(yīng)獲得的補(bǔ)償金額。本文構(gòu)建的拓展的能值模型利用能值分析法測(cè)算流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值與利用水足跡法確定并剔除流域自身消費(fèi)的生態(tài)能值，從能量投入和能級(jí)轉(zhuǎn)化的角度，以能值的形式反映流域客觀存在的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的功能服務(wù)價(jià)值，避免忽視或遺漏流域生態(tài)系統(tǒng)功能導(dǎo)致的不可比較，得到相對(duì)客觀和穩(wěn)健的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，該方法對(duì)流域生態(tài)外溢價(jià)值補(bǔ)償研究具有一定的實(shí)用性和可行性。

基于上述結(jié)論，本文提出以下政策建議：

首先，擴(kuò)大對(duì)流域上游地區(qū)的轉(zhuǎn)移支付。流域上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平往往落后于下游地區(qū)，而中央對(duì)水源地水環(huán)境保護(hù)的重視又進(jìn)一步限制了當(dāng)?shù)卣呢?cái)政稅收。因此，一方面中央政府應(yīng)加大對(duì)流域上游地區(qū)的財(cái)政轉(zhuǎn)移支付，提高上游地區(qū)的財(cái)政收入水平，另一方面下游地區(qū)無償享有上游地區(qū)提供的生態(tài)外溢價(jià)值，應(yīng)提供橫向轉(zhuǎn)移支付分?jǐn)偵嫌瘟饔蛏鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)成本。2016年5月，《關(guān)于健全生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制的意見》中明確提出在江河源頭區(qū)以及具有重要飲用水源或重要生態(tài)功能的湖泊，全面開展生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償，適當(dāng)提高補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。通過擴(kuò)大中央政府的縱向轉(zhuǎn)移支付和流域地方政府間的橫向轉(zhuǎn)移支付提高流域上游地區(qū)的一般性均等化財(cái)政水平，提高上游地區(qū)地方政府的生態(tài)保護(hù)努力水平。

其次，完善水資源市場構(gòu)建。構(gòu)建反應(yīng)市場供求和水資源稀缺程度的水資源市場，明確水資源產(chǎn)權(quán)。2015年9月，《生態(tài)文明體制改革總體方案》中提出“推行水權(quán)交易制度，合理劃定和分配水權(quán)，探索地區(qū)間、流域間、流域上、下游等水權(quán)交易方法。研究制定水權(quán)交易管理措施，明確可交易水權(quán)的范圍和類型、交易主體和期限、交易價(jià)格形成機(jī)制、交易平臺(tái)運(yùn)作規(guī)則等。開展水權(quán)交易平臺(tái)建設(shè)?！痹诒ＷC水資源為國家所有的前提下，構(gòu)建有序的環(huán)境產(chǎn)權(quán)市場開展水資源產(chǎn)品的交易，使水資源的價(jià)格機(jī)制在水資源市場上充分發(fā)揮作用，最終實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。

最后，健全流域生態(tài)補(bǔ)償立法。雖然我國目前關(guān)于資源和環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)制定取得一定進(jìn)展，但缺乏專門針對(duì)流域生態(tài)補(bǔ)償立法的法律法規(guī)。流域生態(tài)補(bǔ)償缺乏最基礎(chǔ)的法律保障，使許多條款之間可能重疊、交叉，或由于只是原則性的規(guī)定，缺少具體的實(shí)施細(xì)則，使這些與流域生態(tài)補(bǔ)償相關(guān)的法律條文失去可操作性。我國應(yīng)盡快出臺(tái)具有較強(qiáng)針對(duì)性的流域生態(tài)補(bǔ)償法律法規(guī)，例如《流域生態(tài)補(bǔ)償法》或《流域生態(tài)補(bǔ)償條例》，保障流域上、下游間生態(tài)補(bǔ)償?shù)木唧w實(shí)施。

（編輯：于 杰）

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