中国科学院：生态系统服务与自然资本价值评估研究进展（张志强、徐中民、程国栋）.pdf

生态系统服务与自然资本价值评估研究进展 :2张志强徐中民1程国栋 (1中囯科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室,兰州730000 (2中囯科学院资源环境科学信息中心,兰州730000 摘要生态系统服务是生态系统提供的商品和服务,是地球上一切生命的生命支持系统, 是人类生存和发展的物质基础和基本条件,是人类拥有的关键自然资本。本文概述了生态系统服务的内涵及类型,介绍了当前囯际上有关生态系统服务及自然资本的价值理论、价值评估的各种方法及其适用范围和优缺点。综述了近十年来特别是近几年来国内外生态系统服务与自然资本价值评估研究的主要进展,指出了这方面研究中存在的主要问题及其难点,分析了这方面研究的主要趋向和重要意义。本文认为生态系统服务及自然资本的价值评估研究是建立生态一环境-经济综合核算体系(可持续发展核算体系)的重要内容和关键环节,开展对生态系统的生态经济综合研究是生态系统服务价值评估研究的基础,完善生态系统服务及自然资本的价值评估的理论与经济技术方法是生态系统服务价值评估研究亟待解决的问题。关键词生态系统服务自然资本价值理论价值评估可持续发展生态经济学 1可持续发展与生态系统服务的价值评估研究地球上的生物圈及生态系统是一种复杂的生命支持系统,是人类赖以生存和发展的物质基础。生态资产是人类所拥有的关键性自然资本,它们对人类的福利和生存都是至关重要的。随着世界人口的巨增和人类经济活动强度和规模的持续加大,人类的经济活动对地球生态系统的影响达到了空前的程度,已直接威胁到人类的生存环境和地球的生物多样性(图1) ( Vitousek等)。自然环境是人类生存的惟一家园,自然生态系统向人类提供着人类所需的一切资源和环境条件。除了人们早已了解的实物型生态产品如各种食物、工农业生产用品(木材、薪柴、药材、饲料等)外,生态系统以其巨大的生物多样性还向人类提供着更多类型的非实物型的生态服务,由于这些非实物型生态服务往往间接影响人类的经济生活,其经济价值并不能通过商业市场反映出来,因难以量化和反映其价值而往往被忽视。但这些非实物型生态服务却占生态系统提供的服务的绝大部分,它们为人类带来了巨大的福利,有着巨大中国科学院知识创新工程项目“黑河流域水一生态一经济系统综合管理试验示范”(KZCX1-09-04)和“西部生态环境演变规律与水土资源可持续利用研究”(KZCX1-10-07)资助

生态系统服务与自然资本价值评估研究进展* 1，2张志强 1徐中民 1程国栋（1 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，兰州 730000）（2 中国科学院资源环境科学信息中心，兰州 730000）摘要生态系统服务是生态系统提供的商品和服务，是地球上一切生命的生命支持系统，是人类生存和发展的物质基础和基本条件，是人类拥有的关键自然资本。本文概述了生态系统服务的内涵及类型，介绍了当前国际上有关生态系统服务及自然资本的价值理论、价值评估的各种方法及其适用范围和优缺点。综述了近十年来特别是近几年来国内外生态系统服务与自然资本价值评估研究的主要进展，指出了这方面研究中存在的主要问题及其难点，分析了这方面研究的主要趋向和重要意义。本文认为生态系统服务及自然资本的价值评估研究是建立生态－环境－经济综合核算体系（可持续发展核算体系）的重要内容和关键环节，开展对生态系统的生态经济综合研究是生态系统服务价值评估研究的基础，完善生态系统服务及自然资本的价值评估的理论与经济技术方法是生态系统服务价值评估研究亟待解决的问题。关键词生态系统服务自然资本价值理论价值评估可持续发展生态经济学 1 可持续发展与生态系统服务的价值评估研究地球上的生物圈及生态系统是一种复杂的生命支持系统，是人类赖以生存和发展的物质基础。生态资产是人类所拥有的关键性自然资本，它们对人类的福利和生存都是至关重要的。随着世界人口的巨增和人类经济活动强度和规模的持续加大，人类的经济活动对地球生态系统的影响达到了空前的程度，已直接威胁到人类的生存环境和地球的生物多样性（图 1）（Vitousek 等）。自然环境是人类生存的惟一家园，自然生态系统向人类提供着人类所需的一切资源和环境条件。除了人们早已了解的实物型生态产品如各种食物、工农业生产用品（木材、薪柴、药材、饲料等）外，生态系统以其巨大的生物多样性还向人类提供着更多类型的非实物型的生态服务，由于这些非实物型生态服务往往间接影响人类的经济生活，其经济价值并不能通过商业市场反映出来，因难以量化和反映其价值而往往被忽视。但这些非实物型生态服务却占生态系统提供的服务的绝大部分，它们为人类带来了巨大的福利，有着巨大 * 中国科学院知识创新工程项目“黑河流域水－生态－经济系统综合管理试验示范”（KZCX1-09-04）和“西部生态环境演变规律与水土资源可持续利用研究”（KZCX1-10-07）资助

生态系统服务与自然资本价值评估研究进展的经济价值。 Pearce等(1993)认为可以用货币度量一个国家和地区的总资本存量,以此为依据判断其发展是否具有可持续性。除可持续发展要求总资本存量不减少外,还要求传递给后代的自然资本的总存量不少于现有存量( Pearce,1993)。在市场主导下的经济和社会生活中,人类在对生态系统的开发利用中往往只注重生态系统服务的直接使用价值(即市场价值),而忽略其生态效益及其价值(间接使用价值和非使用价值),因而在决策中常常不考虑经济活动中生态系统和生态服务的权重,缺少对生态系统的应有保护和投入。由于人类对生态系统的服务功能及其巨大效益的不了解或忽视,使人类在对自然资源的开发利用过程中存在着短期行为,导致了对生态环境的严重破坏,最终对生态系统的服务功能造成损害,使生态系统向人类提供的福利减少,直接威胁到人类可持续发展的生态基础。地球生物圈Ⅱ号试验的经验表明,现代科学技术可以对生态系统的结构和功能产生巨大影响,但在目前条件下,人类无法再造和替代地球生态系统向人类提供巨大的服务功能和福利。因此,人类的可持续发展必须建立在保护地球生命支持系统、维持生物圈的可持续性和维持生态系统服务功能的可持续性的基础上。人类社会的可持续发展从根本上取决于生态系统及其服务的可持续性。人口资源利用人类经济活动农业工业游憩娱乐国际贸易土地转型生物增加和减少土地开垦入侵林业全球生物狩猎牧业地球化学循环渔业合成化学物质其他元素气候变化生物多样性损失温室气体增加物种及种群灭绝气溶胶生态系统丧失土地覆盖图1人类直接和间接影响地球生态系统概念模式图自然对维持生命所做的贡献到底有多大价值?从某种意义上讲,这种贡献的价值是无法估量的。如果没有肥沃的土地、淡水、可供呼吸的空气以及可预测的气候,全球的经济

生物多样性保护与区域可持续发展会很快崩溃。但这“无法估量”在指导土地利用和政策制定方面往往等于“零”。因此,需要用更为具体的数字来帮助决策者避免作出非可持续性的经济决定,以免既破坏自然环境, 又破坏良好的生态系统对人类所做的贡献。近年来,随着可持续发展研究的深人和人类为实现自身可持续发展的需要,以及人类对生态系统结构和功能认识的深入,人们日益认识到,只有深入研究生态系统服务的效益,量化其经济价值,并将生态系统服务的经济价值核算纳入国民经济核算体系,才能充分反映和 “显化”生态系统为人类所提供的巨大经济价值,促进自然资本开发的合理决策,避免损害生态系统服务的短期经济行为,有利于生态系统的保护并最终有利于人类自身的可持续发 1992年联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》明确提出开展对生态系统价值和自然资本的评估研究,“提倡对树木、森林和林地所具有的社会、经济、生态价值纳入国民经济核算制的各种方法,建议研制、采用和加强核算森林经济和非经济价值的国家方案”(联合国环境与发展大会,1992)。 994年《中国21世纪议程》提出“研究并试行把自然资源和环境因素纳入国民经济核算体系,使有关统计指标和市场价格较准确的反映经济活动所造成的资源和环境的变化进行自然资源核算的研究与试验,并分析将其纳入国民经济核算体系的可能性。……研究的主要目标是建立资源核算的理论,提出资源评估和定价方法,分析国内有关的资源价格以及国际上同类资源的可比价格,最后提出如何把资源核算纳入国民经济核算体系的方法以及自然资源的价格政策。……逐步建立一个新的综合核算体系,促进更加合理和经济地使用自然资源。”“综合的经济和环境核算体系至少包括一个自然资源卫星帐户体系”(国家科委国家计委等,1994)。由于生态系统服务与自然资本经济价值的定量评估的理论和方法研究是建立生态环境与经济综合核算体系的基础,是可持续发展的必然要求,近十年来特别是近几年来,已成为国内外可持续发展评估研究的重要内容和焦点,成为当前生态学与资源经济学、环境经济学和生态经济学研究的交叉前沿领域。 2生态系统服务的内涵及其类型人类早就意识到了生态系统对人类生存和发展的重要作用但关于生态系统服务功能或环境服务功能的研究却始于20世纪70年代。 Westman(1997)提出“自然的服务” ( nature'sservices)的概念及其价值评估问题( Westman,1997),到1997年 Daily主编的《自然的服务——社会对自然生态系统的依赖》(Dail等,1997)的出版及 Constanza等的文章《世界生态系统服务与自然资本的价值》( Costanza等,1997)的发表,标志着生态系统服务的价值评估研究成为生态学和生态经济学研究的热点和前沿。地球生态系统一一陆地生态系统和海洋生态系统一一给人类提供着广泛的生活必需品和服务,这种“生态服务”包括( Westman,1997; Daily等,1997; Costanza等, 997 Lubchenco,1998);空气和水的净化;旱涝的缓解;废弃物的去毒和分解;土壤及其肥力的形成和更新;农作物和天然植物的授粉:农作物大量潜在害虫的控制;种子的传播和养分的循环;生物多样性的维持;农业、医药、工业的关键生产要素的提供;太阳有害紫外线的防护;气候的局部稳定;极端温度、大风和大浪的调节和抑制:人类多样性文化

228 生物多样性保护与区域可持续发展会很快崩溃。但这“无法估量”在指导土地利用和政策制定方面往往等于“零”。因此，需要用更为具体的数字来帮助决策者避免作出非可持续性的经济决定，以免既破坏自然环境，又破坏良好的生态系统对人类所做的贡献。近年来，随着可持续发展研究的深人和人类为实现自身可持续发展的需要，以及人类对生态系统结构和功能认识的深入，人们日益认识到，只有深入研究生态系统服务的效益，量化其经济价值，并将生态系统服务的经济价值核算纳入国民经济核算体系，才能充分反映和 “显化”生态系统为人类所提供的巨大经济价值，促进自然资本开发的合理决策，避免损害生态系统服务的短期经济行为，有利于生态系统的保护并最终有利于人类自身的可持续发展。 1992 年联合国环境与发展大会通过的《21 世纪议程》明确提出开展对生态系统价值和自然资本的评估研究，“提倡对树木、森林和林地所具有的社会、经济、生态价值纳入国民经济核算制的各种方法，建议研制、采用和加强核算森林经济和非经济价值的国家方案”（联合国环境与发展大会，1992）。 1994 年《中国 21 世纪议程》提出“研究并试行把自然资源和环境因素纳入国民经济核算体系，使有关统计指标和市场价格较准确的反映经济活动所造成的资源和环境的变化。” “进行自然资源核算的研究与试验，并分析将其纳入国民经济核算体系的可能性。……研究的主要目标是建立资源核算的理论，提出资源评估和定价方法，分析国内有关的资源价格以及国际上同类资源的可比价格，最后提出如何把资源核算纳入国民经济核算体系的方法以及自然资源的价格政策。……逐步建立一个新的综合核算体系，促进更加合理和经济地使用自然资源。”“综合的经济和环境核算体系至少包括一个自然资源卫星帐户体系”（国家科委，国家计委等，1994）。由于生态系统服务与自然资本经济价值的定量评估的理论和方法研究是建立生态环境与经济综合核算体系的基础，是可持续发展的必然要求，近十年来特别是近几年来，已成为国内外可持续发展评估研究的重要内容和焦点，成为当前生态学与资源经济学、环境经济学和生态经济学研究的交叉前沿领域。 2 生态系统服务的内涵及其类型人类早就意识到了生态系统对人类生存和发展的重要作用。但关于生态系统服务功能或环境服务功能的研究却始于 20 世纪 70 年代。Westman（1997）提出“自然的服务” （nature'sservices）的概念及其价值评估问题（Westman，1997），到 1997 年 Daily 主编的《自然的服务——社会对自然生态系统的依赖》（Daily 等，1997）的出版及 Constanza 等的文章《世界生态系统服务与自然资本的价值》（Costanza 等，1997）的发表，标志着生态系统服务的价值评估研究成为生态学和生态经济学研究的热点和前沿。地球生态系统——陆地生态系统和海洋生态系统——给人类提供着广泛的生活必需品和服务，这种“生态服务”包括（Westman，1997；Daily 等，1997；Costanza 等， 1997Lubchenco，1998）；空气和水的净化；旱涝的缓解；废弃物的去毒和分解；土壤及其肥力的形成和更新；农作物和天然植物的授粉；农作物大量潜在害虫的控制；种子的传播和养分的循环；生物多样性的维持；农业、医药、工业的关键生产要素的提供；太阳有害紫外线的防护；气候的局部稳定；极端温度、大风和大浪的调节和抑制；人类多样性文化

生态系统服务与自然资本价值评估研究进展的支撑;人类审美和益智需求的满足等。它们是地球上所有生命的生存支持系统。生态产品和服务是我们理解生物多样性、气候、土地转型、平流层臭氧、水、氮的变化对人类的中长期影响的关键,因为人类的福利和繁荣依赖于生态系统的多样性和调节作 ( Lubchenco,1998)。生态系统提供的商品(如食物、木材等)和服务代表着人类直接和间接从生态系统得到的利益。 Constanza等(1997)将生态系统提供的商品和服务统称为生态系统服务( ecosystem service)。 Caims(1997)认为生态系统服务是对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能( Carins,1997)。因此,生态系统服务可分为两大方面,即生态系统提供的人类生活必须的生态产品和保证人类生活质量的生态功能。生态系统服务包括来自自然资本的物流、能流和信息流,它们与人造资本和人力资本结合在一起产生人类的福利。生态系统服务是生态系统功能的表现,但生态系统服务与生态系统功能并不一一对应,在某些情况下,一种生态系统服务是两种或多种生态系统功能所共同产生的;在另一些情况下,一种生态功能可以提供两种或多种服务( Costanza等,1997) Constanza等(1997)将全球生物圈分为远洋、海湾、海草/海藻、珊瑚礁、大陆架、热带森林、温带/北方森林、草原/牧场、潮汐带/红树林、沼泽/洪泛平原、湖泊/河流沙漠、苔原、冰川/岩石、农田、城市等16个生态系统类型,并将生态系统服务分为17 个类型(表1),是目前最有影响的对生态系统服务类型的研究结果。最近的一些研究均以此生态系统服务分类方案开展对生态系统服务价值的评估(Seid和 Moraes,2000;陈仲新等,2000 生态系统的开放性使得生态系统服务(特别是其生态效益)具有无偿性和外部性,使全人类受益。保持一定的面积和生物多样性水平,不仅是各类生态系统自我维持的关键,也是自然生态系统提供生态系统产品和生态功能服务的基础和前提。随着人类活动范围和强度的日益扩大,地球上的生态系统都难以保持自然状态,直接影响到自然生态系统服务的正常提供。为了得到足够的生态系统服务,人类只有部分地依赖人工生态系统提供的服务。在大多数情况下,人工管理的生态系统能够更为有效地提供某种生态系统服务,但其尺度、时段往往是有限的。自然生态系统不仅可以同时提供多项服务,而且是最有效、最廉价、最持久的生态服务的提供系统,其生态服务并不能由技术轻易地取代。表1生态系统服务与生态系统功能的类型( Costanza et al.1997) 序号生态系统服务生态系统功能举例调节大气化学组成 CO2/O2平衡,O3对UVB的防护,SOx的浓度水平调节区域或全球尺度上的温度、调节温室气体,生成影响云的形成的DMs 降水及其他生物参与的气候过程扰动调节生态系统对环境扰动的容量、主要由植被结构控制的生境对环境变化的响应抑制和整合响应如防止风暴、控制洪水、干早恢复等调节水流动为农业(如灌溉)、工业过程和运输提供水储存和保持水由流域、水库和地下含水层提供水控制侵蚀和生态系统内的土壤保持防止风力、径流和其他动力过程造成土壤流失,将淤泥储保持沉积物存于湖泊和湿地 7土壤形成土壤形成过程岩石的风化和有机质的积累

生态系统服务与自然资本价值评估研究进展 229 的支撑；人类审美和益智需求的满足等。它们是地球上所有生命的生存支持系统。生态产品和服务是我们理解生物多样性、气候、土地转型、平流层臭氧、水、氮的变化对人类的中长期影响的关键，因为人类的福利和繁荣依赖于生态系统的多样性和调节作用（Lubchenco，1998）。生态系统提供的商品（如食物、木材等）和服务代表着人类直接和间接从生态系统得到的利益。Constanza 等（1997）将生态系统提供的商品和服务统称为生态系统服务（ecosystem service）。Caims（1997）认为生态系统服务是对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能（Carins，1997）。因此，生态系统服务可分为两大方面，即生态系统提供的人类生活必须的生态产品和保证人类生活质量的生态功能。生态系统服务包括来自自然资本的物流、能流和信息流，它们与人造资本和人力资本结合在一起产生人类的福利。生态系统服务是生态系统功能的表现，但生态系统服务与生态系统功能并不一一对应，在某些情况下，一种生态系统服务是两种或多种生态系统功能所共同产生的；在另一些情况下，一种生态功能可以提供两种或多种服务（Costanza 等，1997）。 Constanza 等（1997）将全球生物圈分为远洋、海湾、海草／海藻、珊瑚礁、大陆架、热带森林、温带／北方森林、草原／牧场、潮汐带／红树林、沼泽／洪泛平原、湖泊／河流、沙漠、苔原、冰川／岩石、农田、城市等 16 个生态系统类型，并将生态系统服务分为 17 个类型（表 1），是目前最有影响的对生态系统服务类型的研究结果。最近的一些研究均以此生态系统服务分类方案开展对生态系统服务价值的评估（Seidl 和 Moraes，2000；陈仲新等，2000）。生态系统的开放性使得生态系统服务（特别是其生态效益）具有无偿性和外部性，使全人类受益。保持一定的面积和生物多样性水平，不仅是各类生态系统自我维持的关键，也是自然生态系统提供生态系统产品和生态功能服务的基础和前提。随着人类活动范围和强度的日益扩大，地球上的生态系统都难以保持自然状态，直接影响到自然生态系统服务的正常提供。为了得到足够的生态系统服务，人类只有部分地依赖人工生态系统提供的服务。在大多数情况下，人工管理的生态系统能够更为有效地提供某种生态系统服务，但其尺度、时段往往是有限的。自然生态系统不仅可以同时提供多项服务，而且是最有效、最廉价、最持久的生态服务的提供系统，其生态服务并不能由技术轻易地取代

生物多样性保护与区域可持续发展序号生态系统服务生态系统功能举例 8养分环乔分的储存、内部循环、处理和固氮,N、P和其他元素和养分的环获取易流失养分的再获取,过剩或异废物处理,污染控制,解毒作用废物处理类养分和化合物的去除或降传粉植物配子的移动为植物种群的繁殖供给传粉媒介生物种群的营养动态调节关键捕食动物对被捕食动物种类的控制,高级食肉动物使生物控制食草动物数量减少为定居和迁徙种群提供生境育雏地,迁徙种群的柄息地,本地主要物种的区域生境, 避难所越冬场所 13食物生产总初级生产中可用作食物的部分通过渔、猎、采集及衣耕的鱼、猎物、坚果、水果、作物等的生产总初级生产中可用作原材料的部木材、燃料和饲料的生产原材料 4567 分特有的生物材料和产品的来源医药,材料科学的产品,抵抗植物病原和作物害虫的基因资源装饰物种(宠物和园艺植物品种) 休闲提供体闲活动的机会生态旅游,体育垂钓,其他户外休闲活动文化提供非商业用途的机会生态系统的美学、艺术、教育、精神和/或科学价值 3生态系统服务与自然资本的价值构成及其评估研究方法概述 3.1生态系统服务与自然资本的价值构成由于生态系统功能和服务的多面性,生态系统服务具有多价值性。因此,近十几年来, 国际上对自然资本与生态系统服务的价值构成及其评估方法进行了较多的研究。 Pearce等(1989,1994,1995)提出了环境资源的总经济价值理论,该理论认为环境资源的总经济价值包括利用价值(直接利用价值和间接利用价值)、存在价值和选择价值(包括个人将来的利用价值、其他人将来的利用价值和子孙后代将来的利用价值)。 McNeely等(1990)将生物资源的价值分为直接价值和间接价值,直接价值又分为消耗性利用价值、生产性利用价值;间接价值又分为非消耗性利用价值、选择价值和存在价值。 Turner(1991)在论述湿地的效益及其管理时,将湿地效益的总经济价值分为利用价值(直接利用价值、间接利用价值和选择价值)和非利用价值(存在价值和遗产价值),并论述了各类价值的评估方法。 Pearce等、 McNeely等、 Turner的自然资本的价值分类研究构成了生态系统服务价值分类研究的基础。联合国环境规划署的生物多样性价值划分(UNEP,1993)、 Barbier(1994, 2000)的环境经济价值分类、 Serageldin等(1994)的环境的经济价值分类( Kondratyev 998)、经济合作与发展组织(OECD,1995)的环境资产的经济价值分类、以及我国生物多样性国情研究报告中生物多样性的价值分类(中国生物多样性国情研究报告编写组编, 998),都以上述分类为基础且基本相同。生态系统服务取决于生物多样性,保护生物多样性就是维持生态系统服务。因此,生

中国科学院：生态系统服务与自然资本价值 评估研究进展（张志强、徐中民、程国栋）

中国科学院：生态系统服务与自然资本价值评估研究进展（张志强、徐中民、程国栋）