第一章 导论
1.1 选题背景与意义
1.1.1 选题背景
回眸全球文明进步的历史，由于人类的劳动参与，地球表面逐渐完成了生物过程向人文过程的转变，人类社会经历了五千年的农业文明，又经历了三百多年的工业文明。农业文明和工业文明让生产力得到显著提高，但也同时带来全球生态退化问题。例如：生物多样性锐减[1]、荒漠化加剧[2]、农作物减产与粮食危机[3]、人口健康贫困问题[4]等。展望未来，人类文明的发展方向在哪里？全球将又会进入何种文明时代呢？自 20 世纪 70 年代以来，全球各国为了应对生态资源和服务不断稀缺的趋势，各类生态保护和环境协议（MEA）、议定书、修正案不断签署。2013 年，习近平主席从国家生态安全战略全局出发，在哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学的演讲中首次提出“绿水青山就是金山银山”的科学论断，阐述了生态保护与经济发展之间的关系。那么，如何利用“绿水青山”实现“金山银山”问题上，生态资本为我们提供了很好的研究视角。生态资本是能够创造价值的生态资源、生态资产以及生态系统服务。之所以称之为“生态的资本”，主要因为这种资本并不是由人类创造，而是由生态系统无偿提供给人类。
干旱内陆河流域属于地球上一个特殊的地理空间单元，其气象、土壤、地貌、土地等自然条件均区别其他外流河流域。它深居欧亚大陆腹地，呈山脉和盆地相见地貌格局，远离海洋，除祁连山区降雨较多之外，中下游地区被腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠所包围。丰富的山前降雨雪孕育了相对封闭的内陆河，形成了特殊的以水资源为主线的内陆水文循环过程。对于干旱内陆河流域来说，生态系统服务中的水源涵养服务是一种可再生的生态资本，只要我们谨慎使用，积极保护，生态系统就会持续的向外界提供。但是，由于人口数量激增，大面积的天然草地、山地林缘草地以及荒漠土地被人类用于耕种和放牧，导致土地沙化加剧，水源涵养功能萎缩，流域生态安全受到极大的威胁，造成“绿水青山”难以向“金山银山”转换。鉴于此，中央政府实施了大量生态补偿项目为了应对这一趋势。从 2000年以来，中央政府在石羊河流域内连续实施了“退耕还林（草）”工程、“退牧还草”等土地利用转换项目，将一些本不该用于放牧或耕种的土地转换为生态用地。与此同时，在退耕还林（草）和草地禁牧过程中，政府将农户作为个人利益的受损者而给予一定粮食和现金补偿，以此激励农户主动转换土地利用方式。
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1.2 研究思路、技术路线和方法
1.2.1 研究思路
长期以来，生态资本研究面临概念不清，核算困难等基础性难题。本研究将干旱内陆河流域生态系统向外界提供的水源涵养服务看做成一种“生态资本”，构建生态资本补偿框架，以生态资本补偿的自然与人文过程为主线，运用多种经济理论分析方法和软件技术：譬如：公共物品理论、外部性理论、博弈理论、InVEST 模型、最小模糊度方法、最小数据方法、贝叶斯估计方法等。重点讨论干旱内陆河流域生态资本补偿中的以下问题：
（1）明确生态资本概念与补偿过程。科学、合理的界定生态资本概念，需要扎实的生态系统服务知识做基础。干旱内陆河流域生态系统向人类提供的水源涵养服务，不仅满足了人类的水资源需要，并且还通过水源涵养保育功能实现生态系统安全。本研究认为水源涵养服务是生态系统向人类提供的生态资本之一。此时，内陆河流域生态资本具有量和价值的属性，其基础性地位决定了利用生态资本就需要给予一定补偿。据此，干旱内陆河流域生态资本补偿就有了明确的定义：由中央政府购买的交易制度安排，激励农户将本不应该用作耕种或放牧的土地转换为生态用地，提高流域生态安全水平，增加生态资本供给量。
（2）生态资本供给量确定。在明确干旱内陆河流域生态资本补偿概念的基础上，生态资本核算成为本研究的关键。以石羊河为案例研究区，搜集遥感数据并进行参数本地化，利用现行比较成熟的 InVEST 模型，评价从 2000 年、2015年石羊河生态资本供给量和空间分布规律，比较不同土地利用类型的生态资本供给量差异，为后文生态资本补偿情景模拟与标准计算提供第一手数据。
（3）生态资本补偿的情景模拟。生态资本补偿的目标需要关注土地利用转换适宜性问题，即转换单位面积的土地，能够获得最大生态资本供给量。本研究按照生态资本供给量最大化原则，分析土地利用转换与生态资本供给之间的关系，试图模拟不同土地利用情景下生态资本供给量，利用 Arcgis10.5 叠加分析功能，运用全局优化工具箱（Matlab Global Optimization Toolbox），得到不同土地利用情景的模糊集，以此确定石羊河土地利用转换的适宜情景、转换面积和转换地点，满足生态资本补偿标准计算所需数据。
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第二章 概念界定与理论基础
2.1 概念界定
2.1.1 生态资本概念
现有文献中并没有对生态资本概念形成一个统一的认识[60]。多数学者认为生态资本是受到自然资本概念的启发。D.Pearce 和 R. K Turner 等人[61]在《自然资源与环境经济学》中系统的阐述了“自然资本”的概念。Vogt[62]指出生态资源是大多数国家快速发展的重要自然资本。1970 年，Men’s Impact on Global Environment 首次提出生态系统服务价值功能，列举了生态系统服务是构成自然资本的基础。直到 1997 年，Constanze[10]正式提出了“自然资本（Natural capital）”的概念，他认为自然资本是物质和生态系统服务产生的服务流。Daly[63]在Hick[64]①的基础之上进一步明确了自然资本概念，有用生态产品或服务可以称之为自然资本。自然资本研究为生态资本产生和发展奠定了思想基础，启发了生态经济研究者对生态资本的理论探索。
生态资本由“生态”和“资本”两个词组合而成。生态（Eco-）最早起源于古希腊，用“家（house）”指代我们依赖的生存环境。生态泛指一切动植物生存状态以及生存环境。生态多用于表示生物与非生物之间相互依赖的关系，不仅指生物种群及生物资源，更代表一种天然生境。按照政治经济学对“资本”的论述[65]，资本是一种由剩余劳动堆叠形成的资本权力。按照西方经济学对“资本”的定义[66]，是指投入生产过程中的一种要素，用来获取更大的利润和财富。1678 年，《凯奇德佛雷斯词典》[67]一书将资本定义为能够产生大量利息的本钱。之后，亚当斯密、萨伊、马尔萨斯、马歇尔等人均从不同方面对资本展开论述。总体来看，资本具有以下特点：第一，资本由生产机构或者个人通过积累获得；第二，资本具有流动价值，可以参与到整个生产、流通、消费、再分配过程中谋取利润。从生产角度出发，资本是经济社会运行投入的重要生产性要素，成为产品制作过程中的中间投入产品，采取货币计量进行核算。1987 年，布伦特兰夫人在《我们共同的未来》中首次提出“生态资本”概念[68]。她指出在过去的许多年，工业世界已经消耗了大部分生态资本。刘思华先生[69]是国内最早完整提出生态资本的概念的学者，他认为现代社会完全不依赖人类劳动改变的“天然资源”已经很少存在，相反“天然资源”或多或少都会投入一定量的人类劳动，才能维持生态环境，并且支持人类发展的所需的使用价值。生态资本的本质是人造自然资产。他认为生态资本包括三个方面：第一，直接纳入到社会再生产或者再分配过程的生态资源；第二，生态资源质量变动和再生量变化，即生态潜力；第三，生态环境质量，生态系统所蕴含的生境质量及大气、阳光、空气等生态因子，能够提供人类生命延续的生态服务。范金先生[15]认为“生态资本”概念与“自然资本”可以等同，生态资本度量方法可以参照自然资本的评估方法，并且列举出生态资本参与经济增长的模型。牛新国[26]认为生态资本具有生态的基本属性，也具有资本的稀缺和增值属性。生态资本研究必须要尊重生态安全与资本安全规律。沈大军[70]认为生态资本对经济增长的有用性，主要体现在提供生产所需的生态资源和纳污能力。王海滨[60]在沈大军的基础之上进一步细分了生态资本，具体包括包自然资源、生态环境的自净能力和生态环境为人类提供的自然服务。他强调生态资本是维持“生态—经济—社会”巨系统安全的必备要素[71]。严立冬[72]认为生态资本是能够持续带来效益的生态资源以及完整生态服务，只有那些具有使用价值的生态资源才有可能转化为生态资本，只有创造利润的生态资源在于才能转化为生态资本。严立冬在诸多学者基础上进一步明确生态资本的概念，他认为只有创造价值的生态系统服务才有可能转化为生态资本。
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2.2 文献综述
2.2.1 国外相关研究
18 世纪，法国自然科学家巴丰（Buffon）首次将人类社会经济活动因素纳入到自然生态系统分析框架中，强调自然环境对人类发展的作用[95]。1864 年，马歇尔在（Marshall）《人与自然》一书中提到了生态系统具有水土保持、分解动植物尸体的功能，并且强调人类生产行为会对生态系统产生重要影响[96]。从此，学术界将资源环境问题纳入经济学研究范畴。1948 年，Vogt 完整的阐述了自然资本内涵，他认为自然资源浪费会削减国家经济偿还能力，为后来自然资源产品（服务）价值评估和付费奠定理论基础[97]。Leopold（1949）和 Sears（1955）进一步发展了生态系统服务理论，尤其指出“土地伦理”以及生态系统服务循环理论。Odum 在文献《Study of critical environment problem》提到生态系统的“害虫控制、传粉、渔业、土壤”等服务功能[98]。后来，Holdren[99]和 Ehrlich[100]从土壤基因库、生物多样性等角度进一步发展了全球生态系统服务研究。随着这些文章的不断传播，生态系统服务逐渐得到人们公认。到 20 世纪 90 年代以后，美国生态学家 Constanza、Daily、Groot 等人对生态系统服务概念界定、评估方法、可持续利用等问题进行了回答。1997 年，Constanza[91]指出生态系统服务就是自然资本，他将全球分为 16 个生态系统类型，并将生态系统服务分成 17 种类型，首次得到全球生态系统服务价值为 16×1012美元～54×1012美元。Groot[101]将全球生态系统服务可以分为 4 大类，主要包括调节、承载、生产、信息等功能。生态经济学家对生态资本的研究并没有停留在理论层面，而是引入了生态补偿概念，尝试解决生态资本外部性问题。最早，Pearce 提出环境资源价值理论，他将环境价值分为使用价值（Use value）、存在价值（Existence value）、选择价值（Option value）[90]。之后，Mcneely[102]和 Turner[103]进一步细分了全球生态系统服务价值，奠定了地球生态系统服务价值与生态资本理论基础。美国学者 Larson[104]运用生态补偿的湿地评价模型，利用市场机制手段解决湿地退化问题。之后，Johst[105]运用计算机软件、地理学、经济学等学科知识的生态资本补偿方案，以保护生物多样性为目标。Noordwijk M V[106]指出生态资本补偿的核心是环境服务的市场机制建设，加强生态资本“供给者”与“受益者”之间的联系，改善土地利用景观格局，
增加生态资本供给量。
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3.1 生态资本补偿的必要性 ........................................ 37
3.1.1 生态资本补偿的自然过程 ................................ 37
3.1.2 生态资本补偿的人文过程 ........................................ 39
第四章 研究区概况与调研过程 ............................... 50
4.1 研究区概况 ...................................... 50
4.1.1 区域选择说明及功能定位 .................................. 50
4.1.2 自然地理概况及项目政策执行情况 .......................... 51
第五章 现有生态补偿政策面临的利益冲突 ...................................... 64
5.1 生态补偿主体界定和利益冲突分析 .............................. 64
5.1.1 相关利益主体界定 ....................................... 64
5.1.2 生态资本补偿的涵盖内容 ...................................... 66
第九章 生态资本补偿中农户受偿意愿分析
9.1 农户受偿意愿额的估计
在中国正在实施的生态补偿项目中，农户只能被动接受涉及到自己切身利益的补偿标准。一方面，农户对于整个生态补偿来说，却是补偿方案执行的关键，也是补偿效果的“检验者”。另一方面，农户作为生态补偿的微观主体，是土地利用中最重要的“决策者”，生态资本补偿必须与当地的农户的切身经济利益相协调，才能真正调动农户的土地转换积极性。从生态资本补偿执行角度来说，农户面对土地利用方式的转换的响应相对简单，即短期收益驱动下的理性应对，若生态补偿能够弥补土地转换的机会成本，就愿意接受生态资本补偿。若在土地利用转换过程中，农户放弃一定的生产活动，为了实现石羊河流域生态资本供给增加。在上一节中，论文讨论了在不同标准下，转换比例和生态资本供给量随着补偿价格呈不断递增趋势。那么，在土地利用转换项目具体实施中，农户的受偿意愿成为关键。若低于农户补偿意愿，难以实现生态资本供给可持续的目标，若大于农户补偿意愿，势必带来生态资本补偿的低效率。
本研究对目前生态补偿情况以及农户受偿意愿额进行了调查，通过估算得到牧户每年得到禁牧补偿 7.32 元/亩，农户每年得到退耕补偿 72.66 元/亩，草地补偿是国家正在实施的草原生态奖励补助政策，耕地补偿主要是国家正在实施的退耕还林（草）补助政策。
为了进一步分析石羊河流域农户对土地利用转换项目的受偿意愿，本研究借助贝叶斯后验分布模型对研究区农户受偿意愿额进行估值。
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第十章 主要研究结论和展望
10.1 主要研究结论
十八大以后，中国政府将生态文明建设提到事关中华民族永续发展的战略高度。长期以来，生态文明建设面临着生态资本难以度量、难以核算等基础性难题。针对这一难题，本研究在界定干旱内陆河流域生态资本概念基础上，提出生态资本补偿的研究层次与逻辑框架。具体涉及到以下几个问题，第一，现有生态补偿执行中面临的利益冲突分析，分析参与双方的利益博弈行为。第二，如何采取科学的手段评估干旱内陆河流域生态资本供给量。第三，明确生态资本补偿的目标，即土地利用转换与生态资本供给量的关系，明确生态资本补偿需要转换的土地转换类型、面积和空间分布。第四，生态补偿标准计算。分析土地利用转换的补偿价格、转换比例与生态资本供给量的关系。第五，分析生态资本补偿实施的微观基础，即农户受偿意愿额以及影响因素。
（1）现有土地转换补偿政策的不足及不合理
通过对石羊河流域正在实施的“退耕还林（草）”、“草地禁牧”等土地利用转换项目进行分析，搜集二手统计资料，结合多次实践调研反馈结果，运用动态博弈分析方法，分析背后中央政府和地方政府、政府和农户的博弈行为和机理。中央政府出台有效的激励和约束机制可以明显促进地方政府在土地利用转换项目执行中的工作积极程度，可以显著提高生态资本供给量。那么，若要实现生态资本供给量增加，中央政府作为政策的制定者，必须对地方政府出台有效的激励和约束制度，尤其生态补偿额度与地方政府的工作积极程度和生态资本供给量挂钩。在土地利用转换项目设计之初，农户常常被忽视，尤其在实施过程中并没有很好地结合农户的参与意愿。现有土地利用转换项目的补偿标准并不能有效弥补农户参与成本和机会成本，如草地维护和建设成本，放弃耕地或者草地的机会成本，也就造成了较低效的子博弈精炼纳什均衡（不足额补偿，消极参与）。这种博弈结果直接导致转换土地的面积和质量下降，生态资本供给量减少。基于以上的问题存在，造成了政府与农户低效的子博弈精炼纳什均衡问题，并不能有效激励土地使用者改变土地用途，提高单位面积土地的生态资本供给量。
（2）生态资本供给量与价值评估
本文运用 InVEST 模型，模拟了石羊河流域 2000 年和 2015 年生态资本供给量空间格局变化。2000 年和 2015 年石羊河流域栅格单元平均生态资本供给能力分别介于 0-265.01mm 和 0-267.019mm 之间。石羊河流域单元生态资本供给能力由 2000 年的 15.94mm 上升到 2015 年的 17.80mm。石羊河单元平均生态资本供给量分布格局与生态资本供给能力的空间分布格局基本一致，呈现出由南向北逐渐递减趋势。从县域来看，肃南县、天祝县单元生态资本供给能力最高，分别为59.52mm、70.89mm（2000 年）和 59.59mm、74.51mm（2015 年）。石羊河流域中下游是生态资本供给量低值区域主要分布在民勤、金昌等地，单元生态资本供给能力仅为 1.03mm 和 3.28mm。从各类土地的单元平均生态资本供给量来看，依次为林地（104.06mm）>高覆盖草地（55.11mm）>中覆盖草地（34.14mm）>低覆盖草地（19.58mm）>耕地（15.11mm）>水域（5.09mm）>建设用地（4.44mm）>未利用土地（1.22mm）。
参考文献（略）