北京市官厅水库水资源生态补偿机制研究

北京市官厅水库水资源生态补偿机制研究

1研究领域的背景1.1官厅水库流域水系现状官方水库位于北京西北部，蒙古高原与华北平原之间。有桑干河、大河和苏水河，流域面积470万hm。永定河发源于434.02hm，占总盆地的92.3%。官厅水库是新中国成立后建设的第一座大型水库,1951年10月动工,1954年5月竣工,1958年开始供水,供水范围包括北京市、河北省和天津市,拦河坝左岸原有一官厅村,水库因而得名。官厅水库是一座兼具防洪、供水、发电、灌溉功能的多年调节水库,是根治永定河流域开发的重点工程。官厅水库流域为温带半干旱区,属大陆季风型气候,夏季短,冬季长,多风少雨,气候干燥。常年平均入库径流量8.8亿m3。作为北京市的一个重要供水水源地,官厅水库曾经长期承担着北京市区1/4人口的生活用水、京西地区13个大中型企业生产用水及城郊23个湖泊和公园景观用水的供给任务,同时还为25个农业取水口供水。官厅水库流域上游地区分布了张家口市主要的工矿企业和城镇,自80年代后期以来,流域上游地区经济发展的需求和人口的增加,用水量及工业废污水排放量逐年增大,同时流域水土流失严重,大量泥沙、农药及化肥进入库区,导致官厅水库水量下降、水质恶化。水库流域整体环境的变化,以及越来越多的人为因素,导致了官厅水库水质的急剧恶化,富营养化极其严重,甚至爆发了蓝藻水华,1997年底官厅水库被迫退出了北京市饮用水供水系统,仅用于工业灌溉和城市景观补水。1.2北京市新农村建设区官厅水库流域范围包括河北省张家口市桥东区、桥西区、宣化区、下花园区和崇礼县、怀安县、万全县、阳原县、蔚县、涿鹿县、怀来县、宣化县四区八县以及北京市(图1)。2全球环境变化研究现状20世纪80年代以来,伴随着经济的发展,温室效应、臭氧层破坏、森林锐减、物种灭绝、土地退化和淡水资源短缺等全球性环境问题对人类生存和发展构成了很大的威胁,全球环境变化研究已成为国际社会关注的热点。作为全球环境变化研究的核心领域之一,土地利用变化不仅改变了地表自然景观面貌,也改变了生态系统的结构和功能,从而引起生态系统服务价值的变化。因此,在土地利用变化的基础上研究生态系统服务具有重要意义。2.1学习方法2.1.1不同用地的利用根据中国质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合颁布的《土地利用现状分类》(GB/T21010-2007),采用一级分类,即耕地、林地、草地、水域、建设用地(城乡、工矿以及居民用地)、未利用土地六类。通过解译三期遥感影像,获得官厅水库流域1985年、1995年和2000年三期土地利用数据,在ArcGIS的环境下,对这3个时期的土地利用状况两两进行叠加,结合数据处理软件,提取发生变化的数据,获得官厅水库流域1985年-1995年、1995年-2000年的土地利用转移矩阵,以反映官厅水库流域土地利用类型相互转化的定量关系,同时进行各地类面积量算。2.1.2生态保护与研究服务生态系统服务是指人类从生态系统获得的各种惠益,根据功能将生态系统服务划分为供给服务、调节服务、文化服务和支持服务(MA),供给服务包括食物生产等,调节服务包括气体调节、气候调节、水源涵养、废弃物处理、生物多样性保护等,支持服务主要有土壤形成与保护、原材料等。1997年,R.Costanza等人在著名杂志《Nature》上发表了“全球生态系统服务价值和自然资产”一文,提出了全球生态系统服务功能评价模型,我国学者谢高地等人根据中国的实际情况,针对模型的不足,对200位生态学者进行问卷调查,制定了中国陆地生态系统单位面积服务价值表(见表1)。结合官厅水库流域的实际情况,套用Costanza的生态系统服务价值公式和谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积服务价值表来计算官厅水库流域生态系统服务价值,其计算公式为:2.2流域土地利用变化分析2.2.1不同地区、不同土地、建设用地面积、2.通过土地利用变化的分析(图2,表2),在1985年-2000年的15年间,6种土地利用类型均有变化,耕地、草地面积变化为先减少后增加,林地、水域、未利用土地经历了先增加后减少,建设用地面积处在一直增加的过程。1985年-1995年和1995年-2000年间,面积变化幅度均为林地最大,其次为草地、耕地、未利用土地、水域、建设用地。1985年-1995年间,林地面积增加了20.50万hm2,变化率高达38.84%;草地面积减少幅度也比较大,为17.51万hm2,变化率达31.85%;耕地面积减少了6.70万hm2,由于其面积基数最大,其变化率仅为8.28%;未利用土地面积增加了2.73万hm2,由于未利用土地面积最少,其变化率高达278%;水域和建设用地面积均增加约5000hm2。1995年-2000年间,林地面积减少了19.97万hm2,变化幅度居六种地类之首;草地面积增加了17.31万hm2,变化率高达46.2%;耕地面积增加了5.69万hm2,较前期变化幅度略有降低,为7.66%;未利用土地面积减少了2.78万hm2,变化率高达74.67%;水域面积减少了4739hm2,略低于前期增加幅度;建设用地继续增加,但增加幅度变小,仅增加2240hm2。2.2.2不同类型耕地的转化通过研究土地利用类型的转移矩阵,可知官厅水库流域土地利用类型之间的动态变化(见表3和表4)。前期,减少的耕地面积主要转化为林地和草地,大量草地面积转化为林地和未利用土地,导致草地面积减少,林地和未利用土地面积增加,部分未利用土地转化为水域,水域面积略有增加。后期,林地和未利用土地面积开始减少,减少的面积主要转化为草地,草地面积增加;水域面积减少,主要转化为耕地,耕地面积增加。2.3生态系统服务的动态变化2.3.1水库流域地区服务功能价值估算根据公式1,通过官厅水库流域土地详查数据,量化官厅水库流域生态系统服务,估算得官厅水库流域地区1985年-2000年间生态系统服务价值(ESV)(表5,表6),估算过程中,水域ESV以湿地和水体之和的服务功能价值系数计算,未利用土地ESV以荒漠服务功能价值系数计算。2.3.2生态系统服务2.4农业发展对土地供给服务的影响土地利用是人与土地相互作用构成的动态系统,土地利用类型的变化影响着生态系统服务的变化,因此,人类活动也间接影响着生态系统服务的变化。(1)人口因素。1985年-1995年的10年间,张家口市的经济高速增长,GDP由1985年的24.51亿元增长到1995年的159.47亿元,增长了6.5倍,人口由1985年400万人增加到434万人,10年增加了34万人口,经济的高速增长与人口的增加促进了城乡居民点用地、工矿用地、交通用地、水利水电建设用地等建设用地的增加,占用一定的耕地面积,导致耕地面积减少,有7208hm2的耕地转化为建设用地,是五类土地中转移率最高的地类。由于流域食物生产的服务功能主要由耕地提供,耕地的减少导致人均粮食产量下降,1995年-2000年人口继续增加,对粮食的需求也越来越多,人口的增加与耕地的锐减使土地利用矛盾日益突出,需要开垦新耕地,因此草地、林地、水域、未利用土地等迅速转换为耕地,耕地面积增加。(2)经济因素。经济利益驱动是生态系统服务变化的根本原因。官厅水库流域处在内蒙古高原和华北平原交界处,紧邻我国四大牧区之一的内蒙古牧区,资源优势导致当地人们为了追求较高的经济利益而过度放牧,1985年-1995年,张家口市牧业产值由3.13亿元增长到20.25亿元,年均增长高达106%,过牧导致草地退化较为严重。林地是流域水源涵养服务功能的主要来源,林地面积的增加提高了水源涵养的能力,水域面积随着增加,增加的水域面积主要由自保持率低的未利用土地转化。20世纪90年代初期,人们开始认识到将林地开垦为耕地代价更低,且农作物的价格高于林业产品的价格,从90年代中期出现大面积土地开垦为耕地的行为,耕地面积逐渐增加,主要由林地、水域、未利用土地等转化,流域食物供给服务提高了,但调节服务、支持服务、文化服务却下降了。(3)政策因素。20世纪90年代初期是我国从计划经济向社会主义市场经济的过渡阶段,全国上下兴起一股经济发展的高潮,出现建设用地大量占用耕地的现象,乱占滥用的想象十分严重,官厅水库流域也不例外。1996年以后,国家出台了大量的政策法规以遏制这种耕地被大量占用的势头,效果明显,但是由于建设用地的自稳定性较高,不容易转化为耕地,其他四类土地转化为耕地。2.4.2社会事业的发展官厅水库流域所具有供给、调节、文化和支持等服务功能,这四类服务功能并非独立存在的,功能之间有着密切的联系。通过上述分析,流域供给服务与其他三类服务的关系是互补的,过分强调上游地区的供给服务就会削弱其他三类服务的发挥,进而影响整个流域生态系统服务的发挥。20世纪90年代以来,官厅水库流域上游地区经济发展迅速,2000年GDP比1995年增长了53%,人民生活水平也在不断的提高,城市居民可支配收入由1995年3353元增长到2000年的4578元,农民人均纯收入由1995年1105元增长到2000年的1611元,但是随之带来的不合理利用水资源、大量工矿企业及生活污水排放、流域周边农田弃水中的化肥污染等,导致官厅水库流域水量下降、水质恶化,水质多为Ⅴ类水,于1997年退出了北京市饮用水供水系统。官厅水库流域上游地区供给服务的提高降低了下游地区利用水资源的机会、弱化了流域水源涵养等调节服务,失去了作为北京市生态屏障的作用,对食物生产、人类健康、经济发展都造成了负面影响,不利于下游北京市人类福利的提高。近年来,通过生态建设和污染治理等休养生息措施,官厅水库流域环境有所改善,已经重新作为北京市的战略饮用水源地。要合理利用上游的水资源,为下游提供清洁优质的生态系统服务,这就限制了上游地区的经济发展,需要投入一定的人力、物力、财力等来保护流域生态系统,这是以上游地区以人类福利为代价来保护流域生态系统服务,而下游则无偿享用流域生态系统服务,提高了人类福利,这就出现了流域生态系统服务的时空不对称性特征,要平衡上下游之间这种生态系统服务的不对称,迫切需要建立流域生态补偿机制。3官厅水库流域生态补偿机制的研究3.1流域生态补偿的主体范围流域生态补偿主要是通过一定的政策手段实行流域生态保护外部性的内部化,让流域生态保护成果的“受益者”支付相应的费用;通过制度设计解决好流域生态环境这一特殊公共物品消费中的“搭便车”现象,激励流域生态环境这种“公共物品”的足额提供;通过制度创新实现对流域生态投资者的合理回报,激励流域上下游的人们从事生态保护投资并使生态资本增值。流域生态补偿的范围是流域上下游区域。主体包括享受流域生态系统服务的群体,也包括影响流域水量水质的个人或群体,一般为从流域受益的流域下游乃至全国;客体为保护流域生态系统服务的群体,一般为流域上游地区及流域上游周边地区。官厅水库流域生态补偿的主体为享用官厅水库流域生态系统服务的下游北京市和国家;客体为流域上游张家口市的八县四区及北京市的延庆县。3.2流域上游地区发展权损失的计算流域上游地区为官厅水库流域做出的贡献通过流域生态系统服务体现出来,通过前文的计算得到2000年官厅水库流域生态系统服务价值为215.82亿元(表7)。随着官厅水库重新恢复作为北京市战略饮用水源地,其生态系统服务价值也会不断提高,到2008年官厅水库流域的生态系统服务价值要高于215.82亿元,但是不仅下游地区能够享用流域生态系统服务,上游地区同样能够受益,因此流域生态系统服务价值的计算结果应作为补偿标准的上限。流域上游地区为了保护流域生态环境,不得不关闭或者限制拒批一批批污染较大的企业而影响了流域上游地区经济发展的成本,利用发展机会法计算上游地区损失的成本。发展机会法是利用相邻县市居民的人均可支配收入与上游地区人均可支配收入对比,估算出相对于相邻县市居民收入的参考依据。补偿的测算公式为:年补偿额度=(参照县市的城镇居民人均支配收入-上游地区城镇居民人均可支配收入)×上游地区城镇居民人口+(参照县市的农民人均纯收入-上游地区农民人均纯收入)×上游地区农业人口延庆县数据参考北京市,张家口市八县四区参考河北省平均水平,由于数据不足,以张家口市代替张家口市八县四区。2008年官厅水库流域上游地区发展权损失成本为75.42亿元(见表8)。2008年官厅水库流域上游地区应获得的生态补偿下限为22.03亿元,上限不高于215.82亿元,具体标准还要通过广泛的调研,根据生态系统服务受益方能够提供资金的能力以及提供方对生态补偿机制的期望值等确定。3.3流域生态补偿方法3.3.1建立生态补偿基金通常,资金补偿的途径主要有建立生态补偿基金、引入生态建设项目、信贷优惠、减免税收、财政转移支付、贴息等形式。鉴于官厅水库流域上游地区与北京市生态系统服务关联性很强,可以采用引入生态建设项目、建立生态补偿基金等操作性较强的方式实现。首先,引入生态建设项目。2009年京冀生态水源保护建设和森林保护合作项目启动,项目计划自2009年起至2011年总投资1.5亿元,由北京市投资,用于官厅、密云两水库上游流域生态环境治理、森林保护等方面,并计划在2009年完成造林8万亩。通过这种方式不仅补偿了上游地区因造林增加的建设费用、管护费用,也提高了流域的水源涵养能力,为下游提供更多的优质水资源。其次,财政转移支付。国家每年从北京市上交的税收中扣除一定额度的资金作为生态补偿资金,由河北省、北京市、国家共同监管这笔资金的使用方向。第三,建立生态补偿基金。提高下游北京市居民用水价格,增加的资金按一定的比例划入生态补偿基金。生态补偿资金一定要做到专款专用,主要用于官厅水库流域水源涵养林建设和管护、农业城镇污水垃圾的处理费用补助、限制企业发展造成的损失等。张家口市和北京市联合成立流域环境协调机构,负责监督管理生态补偿资金。3.3.2实现上下游政策补偿政策补偿是上级政府通过制定优先权和优惠待遇的政策对下级政府进行补偿。针对官厅水库具体情况制定关于财政税收、投资项目、产业发展等方面的政策以促进流域上游地区经济发展,政策补偿的主体是国家,客体是流域上游地区。可以参考国家西部大开发的有关政策,实现官厅水库上下游的政策补偿。国家西部大开发战略是国家为了缩短东西部发展的巨大差距、实现地区经济协调发展的重大战略决策,并取得了重大成就,2004年西部地区地方财政收入比1999年增长了1倍左右,经济实力明显增强。因此张家口市迫切需要这样一种政策,促进张家口市的经济发展,提高当地人民的生活水平。对经济发展薄弱的张家口市来说“给政策,就是一种补偿”。3.3.3产业转移将成为重要的补偿形式产业补偿是下游地区以产业项目的方式促进流域上游经济发展的补偿方式。这需要上游地区搭建好产业转移平台,以接纳下游补偿给上游的产业项目,形成产业集群。如今由经济发展梯度差异引起的产业转移已经成为我国经济发展的必然趋势。北京和张家口地区已具备了产业转移的条件,首先,北京市和张家口市地理位置相邻并存在产业梯度差异,2007年张家口市人均GDP为1.35万元,北京市人均GDP为5.06万元;其次,张家口市工业基础较好,容易接纳劳动密集型、资源型、高技术低污染型的企业,有利于张家口市产业结构升级,解决劳动力就业,促进区域自然、经济、社会的协调发展。所以通过产业转移改善经济结构是官厅水库流域生态补偿的重要形式之一。2006年-2007年,北京市在张家口落户项目351项,到位资金81.3亿元。2008年张家口市委市政府又对拓宽合作领域、搭建合作平台、强化合作保障等方面制定了《关于进一步加强与北京合作的意见》,促进了北京市和张家口市产业补偿的发展。3.3.4：短期劳务是东南角智力补偿是由生态补偿的主体向客体提供无偿技术咨询和指导以培养流域上游地区的专业人才、技术人才、管理人才等。根据北京2010发展规划和市场的需求,未来几年北京的劳动力需求空间很大,尤其是制造业人才短缺,这为张家口市劳务输出提供了很好的机遇。短期内劳务输出能够提高农民收入水平,长期看劳务输出也为张家口市培养了人才,有利的推动了当地农业产业化、农民城镇化的