通过生态补偿协调流域内经济发展与生态保护的关系、缓解上下游利益相关者之间的矛盾是保障流域经济社会可持续发展的关键措施,而流域生态补偿核定的关键在于两点:一是如何模拟并量化水供需服务流动的流向、流量、流速及路径以明确供需双方及其空间关系;二是如何实现栅格尺度-地理单元-行政单元的尺度推演以实现不同行政单元之间生态系统服务的盈余、占用、外溢核算.整合卫星遥感、经济社会统计、水文气象观测等多源异构数据,集成水量平衡、水供需服务流动、生态价值核算等方法,构建了基于水供需流动及其外溢价值核算的流域横向生态补偿标准核定框架,利用D8 流向法解决了水供需服务流动的流向、流量、流速及路径模拟与量化,实现了"栅格尺度-地形单元-行政单元"空间尺度推演的外溢价值核算,形成了流域内横向水生态补偿资金收取与分配方案.以太湖流域为例,在全面分析水资源外溢、占用及其价值的基础上,解析了县域尺度的水供需时空关系、流动路径及属性特征,辅以水质指标进而明确界定了责任方与补偿对象,形成了补偿资金收取与分配方案.结果表明,太湖流域水供需双方界线清晰、服务流近似于自然汇流过程,供给方以流域西部、西南部、中部县域为主,特别是西部至中部的县域,应受偿资金较多,平均各县应受偿资金比例超过 2%/a,应受偿资金最多的嘉善区,比例超过 19.66%/a;需求方聚集于流域中部、东部,特别是黄浦江自然汇流沿岸县域,应收取补偿资金较多,平均各县应收取资金比例超过5%/a,应收取最多的浦东新区,比例超过 15.48%/a;净补偿资金基本呈现西高东低的分布特征,流域的大部分城市核心区的县域净补偿资金为负值.研究的核定框架、量化核算方法、资金统筹方案可应用到其他流域的横向生态补偿机制构建,实现流域内部与流域之间生态保护和经济发展的整体协调.

生态补偿对维护生态系统服务功能、促进区域绿色发展具有重大意义.本研究提出基于水资源格局和保险增益的区域横向生态补偿标准模型,用于解决研究区补偿方式单一、补偿效率低下的问题.以京津冀地区为例,分析研究区2000-2019年水足迹和水资源生态承载力情况,同时依据生态保护投入成本和分摊系数明确补偿主客体和水足迹补偿额;引入保险定价模型厘定生态保险费率,确定保险补偿额及生态补偿标准,测算了不同类型的生态系统服务价值.结果表明:2000-2019年,京津冀地区整体处于水生态赤字状态,农业水足迹占比高达94.5％;从补偿主客体来看,京津两地作为补偿主体,平均每年应分别向河北省支付水足迹补偿额4.02亿元和3.96亿元;河北省应获得保险费率为1.4％的生态保险金额2.28亿元,平均每年应获得京津两地支付生态补偿标准8.10亿元;水文调节为区域核心生态系统服务功能,多年平均价值为1879.74亿元.引入生态保险机制,对研究区构建横向生态补偿机制、完善生态系统服务功能以及提升生态系统服务价值具有重要的战略意义.

流域水资源生态补偿是促进流域生态环境保护、区域经济可持续发展的必要举措.本文以海南中部生态核心区的琼中黎族苗族自治县为例,综合应用遥感、GIS和SWAT水文模型等技术手段,探讨了流域水资源横向生态补偿所涉及的相关问题和解决方法.利用GIS的流域结构分析和空间叠加分析方法分别勾画、确定了琼中下游万泉河流域、昌化江流域和南渡江流域的范围及下游的相关市县,明确了生态补偿实施的主体构成.利用SWAT水文模型计算得出琼中县多年下游输水量为43.73×108 m3·a-1,万泉河流域、南渡江流域、昌化江流域输水量分别占总水量的74％、14％和12％.通过对琼中县施行的植树造林、农村环境综合整治、水源地保护等多项水环境生态保护项目投入的核算以及“两个暂停”政策下的机会成本计算,构建了基于成本核算法的琼中县水资源横向生态补偿总量计算模型,按照先流域、后市县的办法,根据下游输水量和生产用水指标构建了下游市县补偿份额分配模型并计算了下游各市县分担的横向生态补偿量.本研究可为水源地型流域水资源横向补偿的实施提供参考.

由于不同的区域存在着资源分配、经济发展的不平等性,区域间的生态补偿日益受到关注.但区域生态补偿的依据一直存在争议,中国尚没有完善的区域综合生态补偿机制.提出了一种生态系统服务外溢理论,以扣除当地生态服务使用量后外溢的生态价值作为生态补偿依据,建立了区域综合生态补偿框架,同时考虑区域生态服务外溢占用情况和经济发展水平,有针对性地制定了9种补偿方案.由于生态系统服务具有流动性,生态补偿的受偿方和补偿方并非一一对应的关系,所以各行政区域之间进行补偿资金的.横向转移需要在全省或全国层面进行统筹和保障,最后统筹结果的少量盈缺再由中央财政或地方政府通过纵向转移支付辅助调平.构建了生态补偿模型和方案,针对现有生态系统服务价值评估结果,利用综合生态补偿机制分别分析了2015年长江流域上海、江西、四川等6个典型地区的生态补偿支付方案.结果 表示需要接受生态补偿的地区有青海、四川、湖南和江西,应分别得到横向转移支付资金32.26亿元、153.3亿元、59.08亿元、67.1亿元;需要提供生态补偿的地区有浙江、上海,应该分别支付横向转移支付资金1.97亿元和47.31亿元.建立的补偿框架提高了各区域的参与度,对促进生态建设、统筹区域的协调发展、体现社会公平性有重要意义.

目前国内外对自然资本价值核算的理论与方法尚未取得共识,无疑制约了自然资本核算在生态环境保护中积极作用的发挥.基于此,本文分别从自然资本内涵及其价值核算理论基础、国内外自然资本存量与流量核算方法实证研究、自然资本货币化价值核算的合理性等方面对已有文献进行梳理与分析,发现目前自然资本核算研究主要集中在生态产品的功能量与价值量核算而缺少生态资产货币价值量核算的研究;当前采用的生态产品价值量核算的生态系统类型系数表、本地化生态过程模型、能值当量替换三种方法在精度适用性、应用推广性和计算便捷性上各有优劣,尚待进一步的深入研究;最后对自然资本货币核算的一些争论进行了分析.通过上述研究和分析,提出如下新认识:(1)自然资本相关概念尚不统一,已经形成的认识包括:自然资本具有一定的稀缺性和使用价值,资本可分为存量资本(又称生态资产)和流量资本(又称生态系统服务);(2)自然资本核算技术繁多,研究成果的横向比较性较差,需要通过标准化核算技术方法和建立生态环境资源数据库等措施,进一步提高核算结果的准确性和可比性;(3)相比于基于生态系统类型价值系数方法和基于非市场化货币的当量替代方法,基于本地化参数的生态系统服务过程方法更能够反映本地生态环境特征,评估分析的准确度更高,生态管理抓手更多;(4)尽管自然资本货币核算理论和实践应用仍存在一些争论,但各国政府和各类组织都在推动自然资本核算工作,自然资本的探索性核算成果已在各国生态补偿和生态损害修复等方面发挥积极作用.

区域生态补偿额度的确定和空间选择是横向转移支付生态补偿机制研究的关键问题.本研究以福州市12区县为基本研究单元,通过核算2015和2018年福州市各区县森林、草地、湿地、农田和海洋五大生态系统的生态功能价值,结合当地经济发展状况,构建生态补偿模型,确定了福州市各区县不同生态系统的生态补偿额度及空间分布.结果 表明:2015-2018年间,生态支付额度最大的地区为鼓楼区(363.84亿元),其次为马尾区、仓山区和晋安区,分别为78.09、69.74和66.69亿元,罗源县和台江区的支付额度较小,分别为29.42和19.03亿元.需要生态补偿的区域中,连江县和长乐区的补偿额度较高,分别为251.20和202.61亿元,其次为永泰县(125.70亿元),再次为闽侯县、福清市和闽清县,补偿额度在100亿元以下.不同生态系统类型的生态补偿区域分布不同,其中,永泰县、闽清县、闽侯县、连江县和罗源县是森林、草地、湿地和农田生态系统的主要生态补偿区,森林、草地、湿地和农田的补偿额分别在24.24～313.79、11.81～207.08、10.15～454.93和57.80～239.54亿元;海洋生态系统的补偿区主要在连江县、长乐区和福清市,补偿额在82.16～478.54亿元.该结果较好地反映区域生态与经济协调发展状况,可为福州市生态补偿机制的完善提供参考.

国家财政部于2009年印发了《国家重点生态功能区转移支付(试点)办法》,中央财政开始以转移支付的方式对国家重点生态功能区进行生态补偿,截止到2020年国家已累计下达转移支付资金6035.5亿元.评估国家重点功能区财政转移支付的生态保护成效对国家生态环境保护与修复决策具有重要意义,以国家重点生态功能区转移支付县域为调查和评估对象,基于多期遥感解译的土地利用/土地覆被数据,对正式实施财政转移支付政策以来国家重点生态功能区生态系统格局及其变化进行了评估,并对是否接受财政转移支付县域生态系统格局变化进行了对比分析.研究结果表明:国家重点生态功能区生态质量状况整体好转,2011-2019年土地覆被转类指数为3.85％,生态质量整体上好转主要与水域增加有关.享受国家财政转移支付政策后各县域生态质量改善明显,从2011-2016年的空间横向比较来看,享受财政转移支付县域土地覆被转类指数为2.28％,未享受县域为-3.36％;从2011-2019年的时间纵向比较来看,享受财政转移支付前土地覆被转类指数为-3.35％,而享受后为1.70％.然而,国家重点生态功能区人为活动干扰仍然较为强烈,研究时段内城乡、工矿和居民用地增加了 14.2％,林草等生态空间却有所减少,国家重点生态功能区的管控目标并未得到切实落实.在十四五期间加强国家重点生态功能区国土空间规划与管控、有效处理生态保护与经济发展矛盾以及科学制订生态保护与恢复决策都是国家重点功能区县域生态保护亟待解决的问题.

水-土-碳多要素耦合研究是近年来资源环境领域的热点之一.开展农业水-土-碳足迹流动分析有助于揭示农业生产和贸易带来的跨区域环境影响,对不同区域资源可持续管理和协同减排具有重要意义.以中国30个省级行政区为研究对象,基于投入产出方法科学识别不同省区农业水、土、碳足迹的空间格局、流动特征及关联状况.主要结论如下:(1)省域尺度农业水、土、碳足迹具有较大的空间差异,这归因于自然条件、社会经济、产业结构、耕作方式及种植结构等的区域差异;(2)农业水、土、碳足迹流动主要从西部和北部流向东部和东南部地区,这与农产品市场供需关系密切相关,表明东部和东南部地区农产品消费导致了西部和北部地区资源的虚拟占用和隐含碳排放;(3)农业水、土、碳足迹及其强度之间存在一定程度的关联关系,经济发展状况、地区产业结构、自然条件状况等因素均会影响某一要素或几种要素的消耗强度,进而影响其关联作用;农业水、土、碳足迹流动表现出明显的关联性特征,空间关联网络存在不均衡性,关联渠道有待丰富;(4)建议未来加强农业技术革新,提高机械化、智能化生产水平;通过土地规模化经营实现水土资源的节约集约利用;开展基于水-土-碳跨区域影响的横向农业生态补偿,实现中国省际协同减排和资源优化.

认识和探讨区域土地利用碳收支并构建碳生态补偿模式,对于引导区域低碳协调发展、促进实现碳中和目标具有重要理论和现实意义.探究基于土地利用碳收支的碳生态补偿原理,并以武汉城市圈县域为实证研究对象,依据区域土地利用碳收支差异,在碳中和目标下估算城市圈各县(市、区)的碳生态补偿标准,明确碳生态补偿支付或受偿次序.结果表明:(1)研究期内城市圈各县(市、区)土地利用净碳排放空间差异显著.土地利用净碳排放呈现"西高东低,南北低中心高"的空间分布特点,且该空间分布特征逐渐强化;(2)武汉城市圈有14个碳生态补偿支付区,大多位于城市圈中部和西部地区,其中包括5个优先支付区、6个次级支付区、3个潜在支付区;(3)武汉城市圈有25个碳生态补偿受偿区,大多位于城市圈东部及外围地区,其中包括5个优先受偿区、9个次级受偿区、11个潜在受偿区,并针对不同类型支付和受偿区提出差别化的低碳发展对策建议.

建立以提高森林覆盖率为目标的横向生态补偿,使保护发展生态的地区利益得到保障,绿化空间有限的地区在发展经济的同时也尽到绿化责任,从而推动各地间生态保护与经济发展的良性互动.以重庆市为例,考虑不同类型森林资源的数量、质量、造林管护成本差异,确定森林生态补偿指标价,同时建立灰色预测GM(1,1)模型,对标十四五规划,分析 38 个区县 2025 年森林覆盖率预期目标达成率,探索在全市森林覆盖率达到供需平衡下跨区县横向生态补偿供需对接关系.结果表明:(1)兼顾森林资源数量、质量和成本下 38 个区县单位面积森林补偿指标价介于 5.69-7.32 万元/hm2,平均为 6.72 万元/hm2,较目前基于成本的统一指导价3.75 万元/hm2,高出0.79 倍.(2)近10a森林覆盖率除大渡口区、江北区、九龙坡区、南岸区、长寿区、永川区、潼南区和忠县 8 个区县出现负增长外,其余 30 个区县呈正增长,预测到 2025 年达标的区县数量占全市总数的 45％,其中达成率最高的是沙坪坝区(117.37％),最低是江北区(41.49％).(3)依据各区县供需级别、对口帮扶结对关系、区位关系和政府购买意愿四个方面对接了 14 对补偿主体与客体,需购买森林面积介于 0.13×104-3.82×104 hm2,生态补偿总金额介于 0.91×104-25.20×104万元,平均金额为 8.72×104万元.结合不同类型森林数量结构、质量和造林管护成本等多方面构建的生态补偿标准,有利于提升森林质量、增强森林生态功能,可为重庆市各区县多途径达成横向生态补偿提供参考和实践借鉴.