基于能值理論的小興安嶺森林生態(tài)資產評估.docVIP

基于能值理論的小興安嶺森林生態(tài)資產評估2013e8004261083嚴玉廷摘要 由于生態(tài)資產無法借助市場進行資源的優(yōu)化配置，在經濟發(fā)展、區(qū)域開發(fā)以及政策和決策制訂等方面缺乏定量科學依據，無法發(fā)揮生態(tài)資產在社會經濟建設中的重要作用。目前為止，有若干種評估體系，在運用中各有優(yōu)缺點。能值理論是由美國生態(tài)學家h.t.odum依據系統生態(tài)學的基本原理和方法提出的，它通過對生態(tài)系統能量-價值過程的分析為生態(tài)經濟學的研究提供了新的理論和方法。本文總結了生態(tài)資產評估的方法及優(yōu)缺點，并應用能值理論以小興安嶺為例進行簡單的評估應用。關鍵詞 生態(tài)資產 評估技術 小興安嶺 能值理論 一、 引言生態(tài)資產，廣義上是指生態(tài)系統價值在經濟上的體現，包括自然資源、生態(tài)系統服務與功能等。狹義上是指可再生的生態(tài)服務功能在價值體現，包括生物資產、基因資產、生態(tài)功能資產和生境資產。隨著生態(tài)系統服務與功能日益成為一種稀缺資源，對生態(tài)資產的評估已成為生態(tài)學、生態(tài)經濟學與環(huán)境經濟學研究的熱點與前沿領域，也是制訂各項政策與方針的基礎，然而由于大部分生態(tài)資產的外部經濟性、不確定性與不易量化等特點使得生態(tài)資產不能從純市場角度估算。本文通過簡單的產生闡釋各種評估方法的優(yōu)缺點，以期能使大家在實際評估工作中能夠有所選擇。二、 生態(tài)資產構成要素(一) 使用價值要素通過梳理生態(tài)資本的概念界定，不難發(fā)現，盡管各種界定視角不同且側重各異，但有一點卻是高度一致的，即生態(tài)資本能夠給人類社會提供某種服務，這種服務來源于生態(tài)系統，其載體是環(huán)境質量與資源存量，表現形式為功能和服務。這些觀點都認為生態(tài)資本的服務價值是客觀存在的，并且是人類生存、生產和生活所必需的，它以一種綜合性服務流的方式進入人類社會經濟系統，作用于生產和再生產領域的方方面面，其存在類別又表現為多種多樣，包括自然資源存量、生態(tài)環(huán)境功能、產品流、信息流和生態(tài)系統整體服務流等，這些因素都存在于生物圈中，又從生物圈中“分離”出來成為人類依賴和利用的對象，即成為人們生存與生活的“依賴品”和生產與再生產的“利用品”。特別是已經進入現實社會經濟生產系統的那部分服務流，對于現實生活中的人們來說更是至關重要且須臾不可割舍的，為了彰顯這些因素的功能與價值的重要性，生態(tài)經濟學家借用經濟增長中的核心的要素資本來“暗喻”這些因素，由此產生了“生態(tài)資本”這一概念。生態(tài)資本首先是能夠滿足人的某種需要，即生態(tài)資本對人來說具有使用價值，也正是因為具有了使用價值這一自然屬性才被稱之為生態(tài)資本，使用價值未知或使用價值為零及為負的環(huán)境資源是不可能成為生態(tài)資本的，使用價值是生態(tài)資本形成的前提條件。(二) 產權要素國家還債能力、人類環(huán)境福利、生命支持功能、生產支持功能、生態(tài)系統整體服務功能是逐步清晰逐漸明確的，之所以呈現出這一遞進的認識軌跡，其根本原因是每一種功能所對應的使用價值在現實生活中逐步顯現出其重要性，從效用上看就是每一種使用價值的稀缺性日益突出，環(huán)境容量的下降(人口劇增)讓人們認識到人類環(huán)境福利的稀缺，環(huán)境質量的退化讓人們認識到生命支持功能的稀缺，資源存量的枯竭讓人們認識到生產支持功能的稀缺，生態(tài)危機讓人們認識到生態(tài)系統整體服務功能的稀缺，在稀缺性的驅動下，理性的人們便會產生將具有重要功能和使用價值的生態(tài)資源據為己有的欲望，于是界定生態(tài)資源產權就成了不可回避的現實需求，界定生態(tài)資源產權的過程本質上就是生態(tài)資源資產化的過程，即將生態(tài)資源轉化為具有明晰產權的生態(tài)資產，再將生態(tài)資產作為要素投入到社會經濟生產過程中便形成了具體的生態(tài)資本，生態(tài)資本通過運營將其價值轉化到生態(tài)產品和生態(tài)服務中，由此完成了生態(tài)資本的形態(tài)轉換，即生態(tài)資源生態(tài)資產生態(tài)資本生態(tài)產品，在這一過程中，生態(tài)資產化是第一步也是關鍵的一步，使用價值是其前提條件，稀缺性是其外在動力，產權界定則是其必經途徑。從生態(tài)資本價值評估的視角來看，產權是生態(tài)資本作為資本得以確立的關鍵要素(如圖1所示)。圖1 生態(tài)資本的形態(tài)轉換與價值實現路徑(三) 生態(tài)技術要素與生態(tài)市場要素生態(tài)資本運營的關鍵就是要不斷地采用新的生態(tài)技術，一方面，通過發(fā)明新的生態(tài)技術，不斷地發(fā)現新的生態(tài)資源型生產要素，與其他生產要素相結合生產出滿足人們綠色消費的新型生態(tài)產品，提供優(yōu)質安全多樣化的生態(tài)服務功能。另一方面，通過技術創(chuàng)新促進技術的生態(tài)化發(fā)展，提高生態(tài)資源的利用率和產出率，降低資源消耗，減少污染排放，實現降低生產成本、增加產品的附加值、提高產品的生態(tài)位、維持較高收益率的目的。資本作為一種生產要素，在其逐利性的支配下必然投入到一定的社會生產活動中去，在生產過程中與其他生產要素相結合生產出特定的產品，然后通過產品在市場上的出售以交換價值即價格的形式實現其資本價值，顯而易見，市場是資本價值最終得以實現的載體。三、 生態(tài)資產價值實現生態(tài)資本作為資本也必然遵循一般規(guī)律，生態(tài)資源轉化為生態(tài)資產是生態(tài)資本運營的第一步，是生態(tài)資本化的必經途徑，這是由生態(tài)資源的使用價值和稀缺性決定的；生態(tài)資產作為生產要素投人形成生態(tài)資本，這是生態(tài)資本運營的第二步，是在生態(tài)投資和產權界定共同作用下形成的；生態(tài)資本通過形態(tài)的轉變生產出生態(tài)產品或生態(tài)服務，這是生態(tài)資本運營的第三步，這一過程起決定作用的是生態(tài)技術；生態(tài)產品或服務通過生態(tài)市場的生態(tài)消費交易實現其交換價值，這是生態(tài)資本運營的第四步，也是生態(tài)資本運營的最終結果，即生態(tài)資本價值的貨幣化，在此基礎上，將已獲得的生態(tài)效益中的一部分以實物、資金、技術和勞動力形式再投入到生態(tài)環(huán)境保護與建設中，不斷增加生態(tài)資本存量從而實現生態(tài)資本運營的良性循環(huán)(如圖2所示)。圖2生態(tài)資本運營機理邏輯演繹生態(tài)資本運營機理表明：生態(tài)市場是生態(tài)資本運營的節(jié)點，既是前一輪生態(tài)資本運營的歸宿點，又是新一輪生態(tài)資本運營的出發(fā)點，既是生態(tài)資源價值實現的載體，又是生態(tài)資源整增值的平臺，所以，生態(tài)市場是生態(tài)資本的價值實現要素。四、 生態(tài)資產定量化評估方法(一) 直接市場法直接市場法主要有費用支出法、市場價值法、機會成本法、恢復和防護費用法、影子工程法、人力資本法等，主要用于可直接或間接市場量化的生態(tài)系統服務功能或產品價值估算，主要研究范圍包括：生態(tài)系統產品與服務可直接在市場中以價格的形式體現。如農產品、工業(yè)原材料、礦產資源、藥材等。生態(tài)系統的產品與服務以間接市場價格的形式體現出來，如森林涵養(yǎng)水源、水土保持固碳釋氧的功能可以通過影子工程與替代工程方式，通過市場替代估算各項生態(tài)資產的價值。環(huán)境污染損失估算，由于環(huán)境污染與生態(tài)破壞造成的人們福利變化與健康影響，通過計算人們福利變化從而間接反映環(huán)境損失價值。在國內，直接市場法評價發(fā)展很快，主要應用范圍為森林、農業(yè)、水土保持、濕地等的價值評估，以及環(huán)境污染損失、大型工程建設的生態(tài)損失。(二) 替代市場法替代市場法常用的方法一般為旅行費用法(travel costs method，tcm)和享樂價格法(hedonic pricing method，hpm)。其中旅行費用法應用于游憩價值的估算，是旅游區(qū)、公園和景點生態(tài)價值估算的一種較成熟的方法，tcm利用游憩的費用資料求出消費者剩余，并以此估算生態(tài)資產價值，其基于以下假設：觀察游客的來源和消費情況，推出旅游需求曲線，從而可以計算出消費者剩余作為生態(tài)資產的價值。享樂價值法主要應用于房地產開發(fā)周圍生態(tài)環(huán)境價值的估算。(三) 假設市場法條件價值法(contingent valuation method，cvm)在詳細介紹研究對象概況(包括現狀、存在的問題、提供的服務與商品等)的基礎上，假想形成一個市場(成立一項計劃或基金)用以恢復或提高該公共商品或服務的功能，或者允許目前環(huán)境惡化與生態(tài)破壞的趨勢繼續(xù)存在，通過調查研究對象附近居民的支付意愿(willingness to pay，wtp)或接受意愿(willingness to aceept，wta)從而進行價值評估，wtp是指調查改善生態(tài)系統的質/量居民所愿意支付的生態(tài)系統服務的價格；wta是居民愿意接受由于生態(tài)環(huán)境質量下降的價格。條件價值法適應于生態(tài)系統的服務價值與功能無法在市場及替代市場中實現的一種評估生態(tài)系統服務功能價值的方法。從已檢索文獻來看，應用cvm估算公共物品價值(包括生態(tài)資產價值)的研究主要在發(fā)達國家，而發(fā)展中國家有關cvm的研究相對較少，在我國有關利用cvm估算生態(tài)資產價值的研究僅50篇左右，剛剛開始起步，主要以張志強、徐中民等在黑河流域做了一系列研究。40多年來，應用cvm法評估環(huán)境產品與服務的價值，盡管對該方法能否獲取正確的經濟價值存在質疑，但cvm在評估環(huán)境物品中獲得了顯著的成就。(四) 未來發(fā)展趨勢 以遙感技術為手段，各種方法綜合應用。隨著遙感與地理信息系統技術的引入，生態(tài)系統的生態(tài)資產評估進入了一個全新的階段，遙感技術克服了獲取數據難的問題，避免出現“以點代面”的情況，地理信息技術提供了一個集數據采集、貯存、輸出與運算的技術平臺，具有強大數據集成能力，綜合應用這兩種技術手段有利于進行大尺度宏觀生態(tài)資產的評估，同時可以即時獲取數據，便于進行生態(tài)資產的動態(tài)監(jiān)測。市場價值法修正。國內外學者應用市場價值法對生態(tài)資產進行了很多估算研究，但很多生態(tài)參數與單位價值量往往是直接引用國內外其他學者的數據，缺乏根據研究區(qū)域特點進行修正，導致估算結果誤差，如同樣是森林，人工林與次生林及原始森林之間生態(tài)資產價值量是不同的。而避免這種誤差，生物量折舊與距離折舊是兩個值得深入探討的研究方向。個人效用理論與消費者剩余理論研究。tcm與cvm在一定程度上反映了消費者的偏好，其受消費者的收入、假想市場、個人背景等影響外，還受調查者偏好、調查方式(如在面對面咨詢過程中調查者的提問方式、語氣、問題順序均會影響回答者的情緒與支付意愿)、取樣的典型性與代表性等的影響，其他如消費者所處的社會經濟氛圍、替代作用等的影響。調查取樣方式研究，包括取樣范圍、取樣的典型性與代表性、調查的經濟性等，以及不同調查方法的利弊比較與適用條件。如不確定性及模型研究有效性與可靠性檢驗的方法與標準是cvm的一個研究方向。五、 基于能值理論的小興安嶺森林生態(tài)資產評估物品的價值是由形成物品的消耗決定的對于某種物品而言,不論是商品還是生態(tài)系統,對其投入越多,其價值也就越大這種投入即包括自然投入,也包括社會投入。對于社會投入,人們有很準確的計量方法,但對于自然投入,人們卻很難從價值方面進行客觀的定量分析。20世紀80年代,美國生態(tài)學家h.t.odum提出的能值理論為生態(tài)系統價值的客觀定量研究提供了一條新的思路。(一) 能值理論的基本概念能值是從生態(tài)系統食物鏈和熱力學原理中引申出來的重要概念.它是衡量不同類型能量能質的尺度,與系統的能量等級密切相關.生態(tài)系統是一種自組織的能量等級系統,能量在食物鏈中傳遞轉化的每一過程中,根據熱力學第二定律,均有許多能量耗散流失.因此,隨著能量從低等級的太陽能轉化為較高質量的綠色植物的潛能,再傳遞轉化為更高質量更為密集的各級消費者的能量,在能量數量的遞減的同時,伴隨著能質和能級的提高.能值理論就是在不同的能量等級之間建立聯系.基于這樣的基本原理,美國生態(tài)學家h.t.odum提出了能值的概念.能值實質上是一種包被能一詞即由此而來,即一種流動或儲存的能量所包含另一種類別能量的數量.這樣,不同質的能量之間就存在一個轉換關系能值轉換率.為了使用的方便,在實際應用中,常以太陽能值來衡量某一能量的能值,即任何流動或存儲的能量所包含的太陽能之量,單位是太陽能焦耳.以此為基礎,能值理論形成了自己的一套基本概念.下面介紹能值分析指標及其概念：能值轉換率 即形成每單位物質或能量所含有的另一種能量之量;而能值分析中常用太陽能值轉換率。太陽能值轉換率被定義為:生產一焦耳產品或服務所需要投入的太陽能值，單位為sej/j或sej/g。例如形成lj木材的能量需要34900太陽能焦耳轉化而來，那么木材的能值轉換率就是34900sej/j。能值投入率 能值投入率是自生態(tài)經濟系統投入的能值與輸入經濟生產過程的自然環(huán)境可更新能值的比率。前者如燃料、電力、物質和勞務等，均花錢購買，故稱為“購買能值”;后者為自然界無償輸送，稱為“免費能值”，包括土地、礦藏等不可更新的資源和太陽能、風、雨等可更新資源。能值投入率(eir)=投入能值(f)/可更新資源能值使用量能值貨幣比率 能值與貨幣的數量關系可以用能值/貨幣比率表示。其定義為:指一個國家或區(qū)域的能值與貨的比率，等于該國或該區(qū)域經系統全年使用的所有太陽能能值除以當年的國民生產總值(gnp)，單位是sej/$。在許多不發(fā)達的國家和地區(qū)，其能值貨幣比率都很高，因為它的很多的能源都取自于自然環(huán)境而無需付費;而發(fā)達國家則恰恰相反，雖然驅動經濟花費了大量的能源，但由于這些國家的貨幣循環(huán)迅速(國內生產總值數額巨大)，其能值比率通常都較低。(二) 研究區(qū)概況小興安嶺是東北地區(qū)東北部的低山丘陵山地，是松花江以北的山地總稱。西北部以黑河至孫吳至德都一線與大興安嶺為界；南部以德都至鐵力至巴彥一線與松遼平原分界。總面積13萬平方公里，其中低山約占37%、丘陵約占53%、淺丘臺地約占10%。海拔500800米。它是黑龍江與松花江的分水嶺。巖石組成以鐵力至嘉蔭一線為界，以南主要是片巖和花崗巖；以北主要是砂礫巖、頁巖和玄武巖。山勢和緩，北低南高，伊春附近的大管山海拔1203米。地貌相比差異顯著，南坡山勢渾圓平緩，水系綿長；北坡陡峭，成階梯狀，水系短促。北部多丘陵臺地，地表以砂礫巖、玄武巖為主，河谷多寬谷；南部低山丘陵區(qū)，多出露海西期花崗巖，河谷多形成“v”形谷。小興安嶺山區(qū)河流，主要有屬于黑龍江水系的遜別拉河、沾河、烏云河等和屬于松花江水系的呼蘭河、湯旺河等，構成黑龍江水系與松花江水系的分水嶺。全年平均氣溫22，年平均降雨量500毫米，無霜期100天左右。小興安嶺屬低山丘陵，地理特征是“八山半水半草一分田”。北部多臺地、寬谷；中部低山丘陵，山勢和緩；南部屬低山，山勢較陡。最高峰為平頂山，海拔1,429米。西部鐵力市位于松嫩平原，地勢呈波狀。小興安嶺屬北溫帶季風氣候區(qū)。四季分明，冬季嚴寒、干燥而漫長；春季回暖快；夏季溫熱濕潤；秋季暫短、降溫迅速。年平均氣溫-1至1，最冷為1月份，-20至-25，最熱為7月份，氣溫20至21，極端最高氣溫為35。全年10活動積溫1,800至2,400，無霜期90天至120天。年平均日照數2,355小時至2,400小時。年降雨量550毫米至670毫米，降雨集中在夏季。干濕指數1.13至0.92，屬濕潤地區(qū)。小興安嶺是中國主要林區(qū)之一。東南部以紅松、魚鱗松、臭松、水曲柳、椴樹等為主，西北部以興安落葉松、白樺為主。珍貴用材樹種豐富，木材蓄積量大。有鐵路通往南岔、伊春和烏伊嶺。伊春為新興木材工業(yè)中心。林區(qū)森林茂密，樹種較多。有林地面積280萬公頃，森林覆被率為72.6%，活立木總蓄積2.4億立方米。森林類型是以紅松為主的針闊葉混交林。主要樹種有紅松、云杉、冷杉、興安落葉松、樟子松、水曲柳、黃菠蘿、胡桃楸、楊、椴、樺、榆等，藤條灌木遍布整個施業(yè)區(qū)。1998年木材生產總量為214.5萬立方米，同時，每年還有100多萬立方米的采伐、造材、加工剩余物，可為木材綜合利用提供充足的原料保證。人們一邊伐一邊栽，保持了生態(tài)平衡。紅松林是小興安嶺的象征。小興安嶺有世界面積最大的紅松原始林，還有落葉松、云杉、冷杉、樺、椴、榆、楊等110余種森林群落，被譽為“紅松故鄉(xiāng)”、 “林海雪原”。獨特的大森林地貌和氣候條件，生長著珍奇的動植物，有著小興安嶺獨特、古樸、原始的自然風貌和自然資源。國家對小興安嶺紅松林進行了保護和利用，投入了大量的人力和物力，使小興安嶺林區(qū)得到了保護，提升了為人類造福的指數。(三) 小興安嶺森林區(qū)能值計生態(tài)系統能流包括輸入能流和輸出能流。研究區(qū)的能量輸入包括太陽輻射、降水（包括雨水勢能和雨水化學能）和深層地熱等可更新能源。同時還包括企業(yè)投資和政府預算。能量輸出主要包括生態(tài)系統的第一性生產：土壤的形成和流失以及旅游業(yè)收入等。經過簡單的對比分析，結合小興安嶺地區(qū)的實際情況，可以看到其簡單的能值流動過程（如圖3所示）. 圖3 小興安嶺森林區(qū)生態(tài)系統能量系統分析系統分析涵蓋了大體能值，我希望以這種簡單有效的模型進行計算。從圖中不難看出：輸入能流 系統輸入能流是生態(tài)系統得以維持和發(fā)展的原始驅動力#包括自然能流和人工能流這些能流不僅能促進生態(tài)系統組分的新陳代謝。其中一部分還能滯留在系統中，使系統進一步向有序化方向發(fā)展但輸入能流并非都是有益的。其中也有干擾能流，如不正當的開發(fā)活動。自然輸入能流的異常波動，如洪水、大風、泥石流等自然災害。本研究區(qū)的輸入能流中自然能流主要包括太陽輻射、雨水勢能、雨水化學能和地熱能。人工能流主要包括森林養(yǎng)護和旅游開發(fā)投入。輸出能流 能流的輸出是系統新陳代謝的誘導因素，為輸入能流提供發(fā)揮作用的空間是系統得以穩(wěn)定的必要條件。輸出能流一般包括系統的物質產出（如有機物的收獲）和組分流失（如土壤流失）。但如果在系統中輸入相應的干擾能流會增加能流的輸出（如森林采伐，農業(yè)生產，旅游開發(fā)和自然災害）。本研究區(qū)的輸出能流主要考慮種土壤流失和旅游收入。滯留能流 滯留能流是指輸入能流進入系統后轉化為系統組分的一部分停留在系統中的輸入流。滯留能流是系統向有序化方向發(fā)展的物質基礎。能流在系統中的滯留一般是通過有機物的生長和土壤的形成來實現的表1 小興安嶺森林區(qū)生態(tài)系統能流分析項目和編號能量流能值轉換率太陽能值能值貨幣價值所占比重輸入能量流（1）太陽輻射2.00e+1612e+162.42e+060.01 （2）雨水勢能4.05e+138.89e+033.60e+174.36e+070.06 （3）雨水化學能1.43e+131.54e+042.2e+172.66e+070.04 （4）地熱能1.59e+136.06e+039.65e+161.17e+070.02 （5）旅游投入1.27e+201.54e+1021.91 （6）森林養(yǎng)護1.20e+191.45e+092.07 小計2.01e+163.04e+041.40e+201.69e+1024.10 滯留能量0.00e+00（7）土壤形成3.30e+101.70e+095.61e+196.78e+099.68 （8）山地草甸2.77e+152.61e+047.23e+198.74e+0912.47 （9）活立木9.59e+143.49e+043.35e+194.05e+095.77 （10)其他林分1.10e+153.05e+043.36e+194.06e+095.79 小計4.83e+151.70e+091.95e+202.36e+1033.71 輸出能（11）土壤流失2.00e+147.40e+041.48e+191.79e+092.55 （12）旅游收入2.30e+202.78e+1039.67 小計2.00e+147.40e+042.45e+202.96e+1042.23 總計2.51e+161.70e+095.80e+207.01e+10100.00 通過分析，可以發(fā)現以能值為單位系統能流并不守恒。滯留和輸出能流遠大于輸入能流這說明生態(tài)系統對輸入的能量具有改善作用使低質的能量變成了高質的能量雖然以能量為單位系統是守恒的但是以能值為單位進行分析就會發(fā)現系統能量已經發(fā)生了質的變化。生態(tài)系統是一個具有生產能力的系統。按照資本運作的一般原理，資本在生產過程中能夠實現增值。生態(tài)系統能值流的這種不守恒正是生態(tài)系統生產能力的反映。在生態(tài)系統中，隨著生態(tài)系統復雜性的增加，系統改善輸入能量的效率也會隨之而增加。用經濟學的原理來說，生態(tài)系統復雜性的增加，就是對生態(tài)資本勞動生產率的提高和產業(yè)鏈的延長。所以生態(tài)系統的投入產出比就會有相應的增加。對比系統統計的12項項目在系統總能量中所占得比總（如圖4所示），旅游投入是輸出能量的最大比重，而直接太