以下文章来源于区域经济 ，作者郑伊雯 研读
摘要：
在区域经济发展和生态环境不平衡的背景下，生态补偿区域的准确识别和补偿标准的确定成为研究的重点和热点。本文采用建模和生态经济学方法，计算了2000年、2010年和2019年京津冀地区生态系统服务价值(ESV)。根据生态系统服务的供给和需求，将区域划分为生态输出区和生态输入区。引入断点公式和场强模型，揭示了生态系统服务功能从输出区域流向输入区域的特征。通过整合自然、经济和社会因素的转移修正系数体系，构建了基于ESF的迁移修正系数模型，计算了BTH的迁移修正量。结果表明:(1)BTH的ESV呈增加趋势，空间分布特征变化不大;高值区分布在西北部的太行、燕山和坝上高原，低值区集中在冀东南平原。(2)ESF主要发生在BTH的西部和北部地区。产区主要分布在太行、燕山和坝上高原，且数量不断增加。流动半径、流动强度和ESV转移量也呈增加趋势。(3)京、津、冀三地的生态补偿比例为1:0.2:2.56，生态补偿金额全部提供给河北省，资金主要流向承德市、张家口市和保定市。
前言：
生态补偿是通过经济手段调节利益相关者利益关系的一种措施。相关研究对生态补偿的内涵、政策、标准和补偿方法进行了广泛的探索。然而，仍然很难达成一个切实可行的长期EC机制。目前计算生态补偿的方法包扣①条件值法：主要考虑支付意愿或接受意愿。②机会成本法，更适用于无法直接估算社会和经济效益的情况。③生态系统服务价值评估，这种方法往往会高估生态补偿标准。生态系统服务流可以为生态补偿政策的制定提供信息。目前对ESF的研究主要从两个角度展开。首先，从物理量的角度研究尚不成熟。其次，从价值的角度进行研究，大致可以分为三种方法。①生态足迹法，存在较多假设容易高估。②多区域投入产出模型，主要用于碳和水服务。③断点公式和场强模型，可以反映城市或区域之间的相互作用。京津冀生态文明协调发展仍然是当前研究的热点问题。在区域发展过程中，北京、天津凭借直辖市的优势吸引了大量的人才和资源，而河北则成为北京、天津快速发展的生态庇护所。生态保护与经济利益的不平衡，将加剧区域矛盾，挫伤河北生态保护的积极性。跨区域生态补偿是城市群生态共建共享的重要途径。本研究的具体目标是:(1)揭示2000 - 2019年青藏高原生态系统服务功能的时空演变特征;(2)根据生态系统服务的供求关系，确定“生态输出区”和“生态输入区”;(3)分析了这一时期BTH地区ESF的特征;(4)提出了ESV转移的修正系数体系，建立了基于ESF的EC模型，并计算出2019年京津冀各县的EC量。
本文主要有两个创新点:(1)提出了转移值修正系数体系，充分考虑了区域间的自然、经济和社会差异。(2)基于供需差异进行ESF分析，确定了ESF的范围、强度和通量;其次，阐明了生态系统服务提供者与受益人之间的“供给-流动-需求”机制。
研究区与数据来源
京津翼地区包括北京、天津和河北三省，经济快速增长，但面临着资源枯竭、生态破坏等问题，需要迫切改善经济发展和生态保护的关系。
研究方法：
分别以研究区人均碳排放量与人口密度的乘积、人均用水量与人口密度的乘积作为固碳释氧需求和节水需求，利用水土保持和防风蚀服务数量估算水土保持和防风蚀服务供给，以研究区实际的水土流失和风蚀量作为水土保持服务和防风服务的需求。
引入生态系统服务供需比(ESDR)来表征京津冀生态系统服务的供需状态。当ESDR <0时，出现赤字，当ESDR = 0时，出现平衡，当ESDR >0时，出现盈余。通过计算4种服务的ESDR的算术平均值，可以得到BTH的综合生态供需比(CESD)，用于表征BTH的整体供需状况。在本研究中，将ESDR盈余的县(区)视为ESV产出区，将ESDR赤字的县(区)视为ESV投入区。具体计算公式为
其中ESDRi为县(区)i的ESDR;Si为县(区)i生态系统服务供给;Di为县(区)i生态系统服务需求;CESDi 为县(区)一级社会经济服务中心;β为生态系统服务类型数量。
四种生态系统（固碳释氧、水土保持、防风固沙、产水）服务均表现出显著的全向迁移和随距离衰减的特征。本文引入断点公式和场强模型，定量分析了区域间的ESF。ESF的断点公式：
其中Dp为输出区域p的核心到断点的距离，即流动半径。Ddp为输出区域p的核心到输入区域d的核心的距离，Nd为输入区域d的ESV, Np为输出区域p的ESV。根据断点距离，利用ArcGIS 10.2中的缓冲和叠加工具，以输出区域p的核心为起点，以断点距离为半径，生成缓冲区。缓冲区与输入区域d叠加，交集部分为ESV从输出区域p到输入区域d的流动区域Sdp。
场强模型为：其中Idp为ESV从输出区域p向输入区域d转移的强度，即流动强度(元/m2)。进而得到从输出区域转移到输入区域的ESV:
其中Vdp为从输出区域p传输到输入区域d的ESV;K为生态系统服务功能自然流量的影响因子，取值范围为0 ~ 1。参考现有的研究标准 (一般值为0.6)，考虑水、风、生物等介质在BTH中的传递阻力，k取0.6;Sdp为流动面积。
本文根据研究区自然环境、经济水平和社会发展存在的差异，在ESV转移的基础上，提出了ESV转移的调整系数，构建了京津翼地区的生态补偿模型
其中Fdp为输入区域p为输出区域d支付的EC量;Qd为输入面积d的自然差系数;Td为投入面积d的经济水平系数;Kd为输入区域d的社会发展系数。
①自然差系数：生境质量的区域差异导致生态系统服务功能的不一致，对ESV有一定影响。因此，在EC中应考虑栖息地差异。在本文中，自然差异系数由各区域生境质量与研究区平均值的比值确定。计算方法为:
式中，Qxj为j土地利用类型中网格x的生境质量值，其值为[0,1]。该值越高，生境质量越好。Hj为j型土地利用生境适宜性;Dxj为j类型土地利用中网格x的应力水平;k为半饱和常数(InVEST模型的参考值为0.5)，z为归一化常数。HQd为相应县域生境质量，HQ为研究区平均生境质量;均由公式(7)的结果由ArcGIS 10.2计算得到。
②经济水平系数：经济水平系数一个地区的经济水平越高，其支付生态补偿的能力越强。以各县人均GDP与研究区人均GDP之比来表征经济水平系数。
其中GDPd为对应县域的人均GDP, gddpmean为研究区域的人均GDP。
③社会发展系数：社会发展系数反映了不同生活水平下人们对生态补偿的相对支付意愿水平。因此，利用社会发展系数对ESV转移量得到的EC量进行修正。社会发展系数的变化与生物生长过程非常相似，因此可以用皮尔生长曲线(s曲线)模型来表示这一趋势：
式中，l为与实际WTP相关的社会发展系数;L为极端富裕条件下人们的WTP (= 1);E是一个自然常数;En是恩格尔系数。在本计算中，首先得到各县(区)的城乡恩格尔系数。然后分别得到相应的城市社会发展系数和农村社会发展系数，得到各县(区)的综合社会发展系数。
式中L1为城市社会发展系数;W1为城市人口占比;L2为农村社会发展系数;W2是农村人口的比例。假设人们对EC有相同的支付意愿，则社会发展修正因子表示为:
其中l 'd为对应县域的社会发展系数，l 'mean为研究区域的平均社会发展系数。
结果分析
2000 - 2019年，京津冀四种ESV呈现出不同的趋势，ESV的空间分布也非常显著。2000 - 2019年，京津冀综合ESV呈上升趋势，但空间分布变化不大(图2)。研究区综合ESV由3514.77元/hm2上升至5289.03元/hm2。在空间分布上，京津冀地区综合ESV呈现西北高、东南低的特征。高值区主要分布在太行、燕山和坝上高原，低值区集中在冀东南平原。
利用ArcGIS 10.2中的“自然断流”分类方法，按照“最高”、“较高”、“中等”、“较低”和“最低”5个等级，划分县(区)的总生态系统服务价值和单位面积生态系统服务价值。总体来看，单位面积ESV高的县(区)数量远远大于总ESV高的县(区)数量，其分布也存在差异。
2000年、2010年和2019年ESV输出区域分布基本一致，主要分布在太行山、燕山和坝上高原。ESV的产出区域数量也从2000年的6个增加到2010年和2019年的18个。这有力地保障了BTH的生态安全。
由于输出区域和输入区域ESV的差异以及两者之间的距离，存在输出区域ESV不流入输入区域的情况。因此，本文只计算了各输出区域ESV的流动半径和流动范围。2000年BTH各输出区域ESV流动半径为22.97 ~ 305.86 km, 2010年为9.47 ~ 369.55 km, 2019年为9.46 ~ 343.07 km。各输出区域ESV流动半径最大区域主要位于天津市和平区、河东区和河西区三个县(区)。ESV在各输出区域的最小流动半径主要分布在各输出区域的周边区域。在研究期间，京津冀区域内各输出区域的生态系统服务流动范围形成了北京和天津两个重要的“交点”，反映了北京和天津两地对生态系统服务的需求和消费程度。总体而言，2000年、2010年和2019年，以京津冀各输出区为中心的ESV平均流动强度分别为0.23元/m2、0.36元/m2和0.41元/m2，呈上升趋势。输入输出区域距离越近，流动强度越大，反之亦然。
讨论与结论
在本研究中，采用断点公式和场强模型来测量ESV传递。这客观、准确地反映了BTH中的ESF，有利于提高EC估计的准确性。同时，提出的EC模型有效地解决了使用单一EC标准所带来的过度或不足的补偿问题。本研究也存在一些局限性:首先，以县级行政区域为研究单元，解决了ESF范围和EC边界不清的问题，有利于EC政策的实施。由于EC的计算更注重结果，ESF的路径还需要进一步描述。其次，本研究主要考虑了距离对ESF的影响，自然条件的影响有待进一步研究。第三，本研究以县级ESV总量为分析依据，未考虑人口密度对生态系统服务需求的影响。最后，本文试图探讨四种服务的流动性和补偿金额，结果只涵盖了EC的一部分，应基于千年生态系统评估的其他服务流做进一步研究。
研读人：河南大学2022级土地资源管理专业硕士研究生 郑伊雯
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