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1、基于能值理论的小兴安岭森林生态资产评估2013E8004261083严玉廷摘要 由于生态资产无法借助市场进行资源的优化配置，在经济发展、区域开发以及政策和决策制订等方面缺乏定量科学依据，无法发挥生态资产在社会经济建设中的重要作用。目前为止，有若干种评估体系，在运用中各有优缺点。能值理论是由美国生态学家H.T.Odum依据系统生态学的基本原理和方法提出的，它通过对生态系统能量-价值过程的分析为生态经济学的研究提供了新的理论和方法。本文总结了生态资产评估的方法及优缺点，并应用能值理论以小兴安岭为例进行简单的评估应用。关键词 生态资产 评估技术 小兴安岭 能值理论 一、 引言生态资产，广义上是指生态
2、系统价值在经济上的体现，包括自然资源、生态系统服务与功能等。狭义上是指可再生的生态服务功能在价值体现，包括生物资产、基因资产、生态功能资产和生境资产。随着生态系统服务与功能日益成为一种稀缺资源，对生态资产的评估已成为生态学、生态经济学与环境经济学研究的热点与前沿领域，也是制订各项政策与方针的基础，然而由于大部分生态资产的外部经济性、不确定性与不易量化等特点使得生态资产不能从纯市场角度估算。本文通过简单的产生阐释各种评估方法的优缺点，以期能使大家在实际评估工作中能够有所选择。二、 生态资产构成要素(一) 使用价值要素通过梳理生态资本的概念界定，不难发现，尽管各种界定视角不同且侧重各异，但有一点却
3、是高度一致的，即生态资本能够给人类社会提供某种服务，这种服务来源于生态系统，其载体是环境质量与资源存量，表现形式为功能和服务。这些观点都认为生态资本的服务价值是客观存在的，并且是人类生存、生产和生活所必需的，它以一种综合性服务流的方式进入人类社会经济系统，作用于生产和再生产领域的方方面面，其存在类别又表现为多种多样，包括自然资源存量、生态环境功能、产品流、信息流和生态系统整体服务流等，这些因素都存在于生物圈中，又从生物圈中“分离”出来成为人类依赖和利用的对象，即成为人们生存与生活的“依赖品”和生产与再生产的“利用品”。特别是已经进入现实社会经济生产系统的那部分服务流，对于现实生活中的人们来说更
4、是至关重要且须臾不可割舍的，为了彰显这些因素的功能与价值的重要性，生态经济学家借用经济增长中的核心的要素资本来“暗喻”这些因素，由此产生了“生态资本”这一概念。生态资本首先是能够满足人的某种需要，即生态资本对人来说具有使用价值，也正是因为具有了使用价值这一自然属性才被称之为生态资本，使用价值未知或使用价值为零及为负的环境资源是不可能成为生态资本的，使用价值是生态资本形成的前提条件。(二) 产权要素国家还债能力、人类环境福利、生命支持功能、生产支持功能、生态系统整体服务功能是逐步清晰逐渐明确的，之所以呈现出这一递进的认识轨迹，其根本原因是每一种功能所对应的使用价值在现实生活中逐步显现出其重要性，
5、从效用上看就是每一种使用价值的稀缺性日益突出，环境容量的下降(人口剧增)让人们认识到人类环境福利的稀缺，环境质量的退化让人们认识到生命支持功能的稀缺，资源存量的枯竭让人们认识到生产支持功能的稀缺，生态危机让人们认识到生态系统整体服务功能的稀缺，在稀缺性的驱动下，理性的人们便会产生将具有重要功能和使用价值的生态资源据为己有的欲望，于是界定生态资源产权就成了不可回避的现实需求，界定生态资源产权的过程本质上就是生态资源资产化的过程，即将生态资源转化为具有明晰产权的生态资产，再将生态资产作为要素投入到社会经济生产过程中便形成了具体的生态资本，生态资本通过运营将其价值转化到生态产品和生态服务中，由此完成
6、了生态资本的形态转换，即生态资源生态资产生态资本生态产品，在这一过程中，生态资产化是第一步也是关键的一步，使用价值是其前提条件，稀缺性是其外在动力，产权界定则是其必经途径。从生态资本价值评估的视角来看，产权是生态资本作为资本得以确立的关键要素(如图1所示)。图1 生态资本的形态转换与价值实现路径(三) 生态技术要素与生态市场要素生态资本运营的关键就是要不断地采用新的生态技术，一方面，通过发明新的生态技术，不断地发现新的生态资源型生产要素，与其他生产要素相结合生产出满足人们绿色消费的新型生态产品，提供优质安全多样化的生态服务功能。另一方面，通过技术创新促进技术的生态化发展，提高生态资源的利用率和
7、产出率，降低资源消耗，减少污染排放，实现降低生产成本、增加产品的附加值、提高产品的生态位、维持较高收益率的目的。资本作为一种生产要素，在其逐利性的支配下必然投入到一定的社会生产活动中去，在生产过程中与其他生产要素相结合生产出特定的产品，然后通过产品在市场上的出售以交换价值即价格的形式实现其资本价值，显而易见，市场是资本价值最终得以实现的载体。三、 生态资产价值实现生态资本作为资本也必然遵循一般规律，生态资源转化为生态资产是生态资本运营的第一步，是生态资本化的必经途径，这是由生态资源的使用价值和稀缺性决定的；生态资产作为生产要素投人形成生态资本，这是生态资本运营的第二步，是在生态投资和产权界定共
8、同作用下形成的；生态资本通过形态的转变生产出生态产品或生态服务，这是生态资本运营的第三步，这一过程起决定作用的是生态技术；生态产品或服务通过生态市场的生态消费交易实现其交换价值，这是生态资本运营的第四步，也是生态资本运营的最终结果，即生态资本价值的货币化，在此基础上，将已获得的生态效益中的一部分以实物、资金、技术和劳动力形式再投入到生态环境保护与建设中，不断增加生态资本存量从而实现生态资本运营的良性循环(如图2所示)。图2生态资本运营机理逻辑演绎生态资本运营机理表明：生态市场是生态资本运营的节点，既是前一轮生态资本运营的归宿点，又是新一轮生态资本运营的出发点，既是生态资源价值实现的载体，又是生
9、态资源整增值的平台，所以，生态市场是生态资本的价值实现要素。四、 生态资产定量化评估方法(一) 直接市场法直接市场法主要有费用支出法、市场价值法、机会成本法、恢复和防护费用法、影子工程法、人力资本法等，主要用于可直接或间接市场量化的生态系统服务功能或产品价值估算，主要研究范围包括：生态系统产品与服务可直接在市场中以价格的形式体现。如农产品、工业原材料、矿产资源、药材等。生态系统的产品与服务以间接市场价格的形式体现出来，如森林涵养水源、水土保持固碳释氧的功能可以通过影子工程与替代工程方式，通过市场替代估算各项生态资产的价值。环境污染损失估算，由于环境污染与生态破坏造成的人们福利变化与健康影响，通
10、过计算人们福利变化从而间接反映环境损失价值。在国内，直接市场法评价发展很快，主要应用范围为森林、农业、水土保持、湿地等的价值评估，以及环境污染损失、大型工程建设的生态损失。(二) 替代市场法替代市场法常用的方法一般为旅行费用法(Travel Costs Method，TCM)和享乐价格法(Hedonic Pricing Method，HPM)。其中旅行费用法应用于游憩价值的估算，是旅游区、公园和景点生态价值估算的一种较成熟的方法，TCM利用游憩的费用资料求出消费者剩余，并以此估算生态资产价值，其基于以下假设：观察游客的来源和消费情况，推出旅游需求曲线，从而可以计算出消费者剩余作为生态资产的价值
11、。享乐价值法主要应用于房地产开发周围生态环境价值的估算。(三) 假设市场法条件价值法(Contingent Valuation Method，CVM)在详细介绍研究对象概况(包括现状、存在的问题、提供的服务与商品等)的基础上，假想形成一个市场(成立一项计划或基金)用以恢复或提高该公共商品或服务的功能，或者允许目前环境恶化与生态破坏的趋势继续存在，通过调查研究对象附近居民的支付意愿(Willingness To Pay，WTP)或接受意愿(Willingness To Aceept，WTA)从而进行价值评估，WTP是指调查改善生态系统的质/量居民所愿意支付的生态系统服务的价格；WTA是居民愿意接
12、受由于生态环境质量下降的价格。条件价值法适应于生态系统的服务价值与功能无法在市场及替代市场中实现的一种评估生态系统服务功能价值的方法。从已检索文献来看，应用CVM估算公共物品价值(包括生态资产价值)的研究主要在发达国家，而发展中国家有关CVM的研究相对较少，在我国有关利用CVM估算生态资产价值的研究仅50篇左右，刚刚开始起步，主要以张志强、徐中民等在黑河流域做了一系列研究。40多年来，应用CVM法评估环境产品与服务的价值，尽管对该方法能否获取正确的经济价值存在质疑，但CVM在评估环境物品中获得了显著的成就。(四) 未来发展趋势 以遥感技术为手段，各种方法综合应用。随着遥感与地理信息系统技术的引
13、入，生态系统的生态资产评估进入了一个全新的阶段，遥感技术克服了获取数据难的问题，避免出现“以点代面”的情况，地理信息技术提供了一个集数据采集、贮存、输出与运算的技术平台，具有强大数据集成能力，综合应用这两种技术手段有利于进行大尺度宏观生态资产的评估，同时可以即时获取数据，便于进行生态资产的动态监测。市场价值法修正。国内外学者应用市场价值法对生态资产进行了很多估算研究，但很多生态参数与单位价值量往往是直接引用国内外其他学者的数据，缺乏根据研究区域特点进行修正，导致估算结果误差，如同样是森林，人工林与次生林及原始森林之间生态资产价值量是不同的。而避免这种误差，生物量折旧与距离折旧是两个值得深入探讨
14、的研究方向。个人效用理论与消费者剩余理论研究。TCM与CVM在一定程度上反映了消费者的偏好，其受消费者的收入、假想市场、个人背景等影响外，还受调查者偏好、调查方式(如在面对面咨询过程中调查者的提问方式、语气、问题顺序均会影响回答者的情绪与支付意愿)、取样的典型性与代表性等的影响，其他如消费者所处的社会经济氛围、替代作用等的影响。调查取样方式研究，包括取样范围、取样的典型性与代表性、调查的经济性等，以及不同调查方法的利弊比较与适用条件。如不确定性及模型研究有效性与可靠性检验的方法与标准是CVM的一个研究方向。五、 基于能值理论的小兴安岭森林生态资产评估物品的价值是由形成物品的消耗决定的对于某种物
15、品而言,不论是商品还是生态系统,对其投入越多,其价值也就越大这种投入即包括自然投入,也包括社会投入。对于社会投入,人们有很准确的计量方法,但对于自然投入,人们却很难从价值方面进行客观的定量分析。20世纪80年代,美国生态学家H.T.Odum提出的能值理论为生态系统价值的客观定量研究提供了一条新的思路。(一) 能值理论的基本概念能值是从生态系统食物链和热力学原理中引申出来的重要概念.它是衡量不同类型能量能质的尺度,与系统的能量等级密切相关.生态系统是一种自组织的能量等级系统,能量在食物链中传递转化的每一过程中,根据热力学第二定律,均有许多能量耗散流失.因此,随着能量从低等级的太阳能转化为较高质量
16、的绿色植物的潜能,再传递转化为更高质量更为密集的各级消费者的能量,在能量数量的递减的同时,伴随着能质和能级的提高.能值理论就是在不同的能量等级之间建立联系.基于这样的基本原理,美国生态学家H.T.Odum提出了能值的概念.能值实质上是一种包被能一词即由此而来,即一种流动或储存的能量所包含另一种类别能量的数量.这样,不同质的能量之间就存在一个转换关系能值转换率.为了使用的方便,在实际应用中,常以太阳能值来衡量某一能量的能值,即任何流动或存储的能量所包含的太阳能之量,单位是太阳能焦耳.以此为基础,能值理论形成了自己的一套基本概念.下面介绍能值分析指标及其概念：能值转换率 即形成每单位物质或能量所含
17、有的另一种能量之量;而能值分析中常用太阳能值转换率。太阳能值转换率被定义为:生产一焦耳产品或服务所需要投入的太阳能值，单位为sej/J或sej/g。例如形成lJ木材的能量需要34900太阳能焦耳转化而来，那么木材的能值转换率就是34900sej/J。能值投入率 能值投入率是自生态经济系统投入的能值与输入经济生产过程的自然环境可更新能值的比率。前者如燃料、电力、物质和劳务等，均花钱购买，故称为“购买能值”;后者为自然界无偿输送，称为“免费能值”，包括土地、矿藏等不可更新的资源和太阳能、风、雨等可更新资源。能值投入率(EIR)=投入能值(F)/可更新资源能值使用量能值货币比率 能值与货币的数量关系
18、可以用能值/货币比率表示。其定义为:指一个国家或区域的能值与货的比率，等于该国或该区域经系统全年使用的所有太阳能能值除以当年的国民生产总值(GNP)，单位是sej/$。在许多不发达的国家和地区，其能值货币比率都很高，因为它的很多的能源都取自于自然环境而无需付费;而发达国家则恰恰相反，虽然驱动经济花费了大量的能源，但由于这些国家的货币循环迅速(国内生产总值数额巨大)，其能值比率通常都较低。(二) 研究区概况小兴安岭是东北地区东北部的低山丘陵山地，是松花江以北的山地总称。西北部以黑河至孙吴至德都一线与大兴安岭为界；南部以德都至铁力至巴彦一线与松辽平原分界。总面积13万平方公里，其中低山约占37%、
19、丘陵约占53%、浅丘台地约占10%。海拔500800米。它是黑龙江与松花江的分水岭。岩石组成以铁力至嘉荫一线为界，以南主要是片岩和花岗岩；以北主要是砂砾岩、页岩和玄武岩。山势和缓，北低南高，伊春附近的大管山海拔1203米。地貌相比差异显著，南坡山势浑圆平缓，水系绵长；北坡陡峭，成阶梯状，水系短促。北部多丘陵台地，地表以砂砾岩、玄武岩为主，河谷多宽谷；南部低山丘陵区，多出露海西期花岗岩，河谷多形成“V”形谷。小兴安岭山区河流，主要有属于黑龙江水系的逊别拉河、沾河、乌云河等和属于松花江水系的呼兰河、汤旺河等，构成黑龙江水系与松花江水系的分水岭。全年平均气温22，年平均降雨量500毫米，无霜期100
20、天左右。小兴安岭属低山丘陵，地理特征是“八山半水半草一分田”。北部多台地、宽谷；中部低山丘陵，山势和缓；南部属低山，山势较陡。最高峰为平顶山，海拔1,429米。西部铁力市位于松嫩平原，地势呈波状。小兴安岭属北温带季风气候区。四季分明，冬季严寒、干燥而漫长；春季回暖快；夏季温热湿润；秋季暂短、降温迅速。年平均气温-1至1，最冷为1月份，-20至-25，最热为7月份，气温20至21，极端最高气温为35。全年10活动积温1,800至2,400，无霜期90天至120天。年平均日照数2,355小时至2,400小时。年降雨量550毫米至670毫米，降雨集中在夏季。干湿指数1.13至0.92，属湿润地区。小
21、兴安岭是中国主要林区之一。东南部以红松、鱼鳞松、臭松、水曲柳、椴树等为主，西北部以兴安落叶松、白桦为主。珍贵用材树种丰富，木材蓄积量大。有铁路通往南岔、伊春和乌伊岭。伊春为新兴木材工业中心。林区森林茂密，树种较多。有林地面积280万公顷，森林覆被率为72.6%，活立木总蓄积2.4亿立方米。森林类型是以红松为主的针阔叶混交林。主要树种有红松、云杉、冷杉、兴安落叶松、樟子松、水曲柳、黄菠萝、胡桃楸、杨、椴、桦、榆等，藤条灌木遍布整个施业区。1998年木材生产总量为214.5万立方米，同时，每年还有100多万立方米的采伐、造材、加工剩余物，可为木材综合利用提供充足的原料保证。人们一边伐一边栽，保持了
22、生态平衡。红松林是小兴安岭的象征。小兴安岭有世界面积最大的红松原始林，还有落叶松、云杉、冷杉、桦、椴、榆、杨等110余种森林群落，被誉为“红松故乡”、 “林海雪原”。独特的大森林地貌和气候条件，生长着珍奇的动植物，有着小兴安岭独特、古朴、原始的自然风貌和自然资源。国家对小兴安岭红松林进行了保护和利用，投入了大量的人力和物力，使小兴安岭林区得到了保护，提升了为人类造福的指数。(三) 小兴安岭森林区能值计生态系统能流包括输入能流和输出能流。研究区的能量输入包括太阳辐射、降水（包括雨水势能和雨水化学能）和深层地热等可更新能源。同时还包括企业投资和政府预算。能量输出主要包括生态系统的第一性生产：土壤的
23、形成和流失以及旅游业收入等。经过简单的对比分析，结合小兴安岭地区的实际情况，可以看到其简单的能值流动过程（如图3所示）. 图3 小兴安岭森林区生态系统能量系统分析系统分析涵盖了大体能值，我希望以这种简单有效的模型进行计算。从图中不难看出：输入能流 系统输入能流是生态系统得以维持和发展的原始驱动力#包括自然能流和人工能流这些能流不仅能促进生态系统组分的新陈代谢。其中一部分还能滞留在系统中，使系统进一步向有序化方向发展但输入能流并非都是有益的。其中也有干扰能流，如不正当的开发活动。自然输入能流的异常波动，如洪水、大风、泥石流等自然灾害。本研究区的输入能流中自然能流主要包括太阳辐射、雨水势能、雨水化
24、学能和地热能。人工能流主要包括森林养护和旅游开发投入。输出能流 能流的输出是系统新陈代谢的诱导因素，为输入能流提供发挥作用的空间是系统得以稳定的必要条件。输出能流一般包括系统的物质产出（如有机物的收获）和组分流失（如土壤流失）。但如果在系统中输入相应的干扰能流会增加能流的输出（如森林采伐，农业生产，旅游开发和自然灾害）。本研究区的输出能流主要考虑种土壤流失和旅游收入。滞留能流 滞留能流是指输入能流进入系统后转化为系统组分的一部分停留在系统中的输入流。滞留能流是系统向有序化方向发展的物质基础。能流在系统中的滞留一般是通过有机物的生长和土壤的形成来实现的表1 小兴安岭森林区生态系统能流分析项目和编
25、号能量流能值转换率太阳能值能值货币价值所占比重输入能量流（1）太阳辐射2.00E+1612E+162.42E+060.01 （2）雨水势能4.05E+138.89E+033.60E+174.36E+070.06 （3）雨水化学能1.43E+131.54E+042.2E+172.66E+070.04 （4）地热能1.59E+136.06E+039.65E+161.17E+070.02 （5）旅游投入1.27E+201.54E+1021.91 （6）森林养护1.20E+191.45E+092.07 小计2.01E+163.04E+041.40E+201.69E+1024.10 滞留能量0.00E+
26、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 小计4.83E+151.70E+091.95E+202.36E+1033.71 输出能（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 小计2
27、.00E+147.40E+042.45E+202.96E+1042.23 总计2.51E+161.70E+095.80E+207.01E+10100.00 通过分析，可以发现以能值为单位系统能流并不守恒。滞留和输出能流远大于输入能流这说明生态系统对输入的能量具有改善作用使低质的能量变成了高质的能量虽然以能量为单位系统是守恒的但是以能值为单位进行分析就会发现系统能量已经发生了质的变化。生态系统是一个具有生产能力的系统。按照资本运作的一般原理，资本在生产过程中能够实现增值。生态系统能值流的这种不守恒正是生态系统生产能力的反映。在生态系统中，随着生态系统复杂性的增加，系统改善输入能量的效率也会随之而
28、增加。用经济学的原理来说，生态系统复杂性的增加，就是对生态资本劳动生产率的提高和产业链的延长。所以生态系统的投入产出比就会有相应的增加。对比系统统计的12项项目在系统总能量中所占得比总（如图4所示），旅游投入是输出能量的最大比重，而直接太阳能、雨水、地热等在总能值的所占的较小。在大型生态系统中直接自然界注入的能值的比重会有所降低，但在小型生态系统中这种能值所占的比例就比较高，所以不能忽略。图4 小兴安岭森林区生态系统能量对比图结合黑龙江省2012年的统计年鉴，查得2012年GNP为14000亿元，当年美元兑人民币汇率为1:6.2855。全年一级能源消耗折合标准煤12118.5万吨。换算得黑龙江
29、省能值货币比率为8.2699 x109 sej/$。按小兴安岭森林区生态系统能量折算后，可以得知，小兴安岭生态资产总量估计70.01亿 美元。六、 总结综上所述，直接市场法、替代市场法与假想市场法是生态资产估价研究的常用方法，由于生态资产是由生态系统结构与功能的外在表现，而生态系统具体复杂性、区域性、综合性等特征，使生态资产在估价上表现为不确定性与复杂性，因此往往需要多种方法综合应运于生态系统估价，或者仅对其中某部分生态价值进行评估。能值理论从能量的视角，对生态资产进行评估，过程清晰明了，人为干扰较小。参考文献 崔民选. 中国能源发展报告(2009)北京：社会科学文献出版社, 2009：52
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