喻　鋒, 李曉波,*, 王　宏, 張麗君, 徐衛(wèi)華, 符　蓉

1 國土資源部信息中心，國土資源部國土資源戰(zhàn)略研究重點實驗室，北京　100812　2 北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國家重點實驗室，資源學(xué)院，北京　100875　3 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室，北京　100085

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喻鋒1, 李曉波1,*, 王宏2, 張麗君1, 徐衛(wèi)華3, 符蓉1

1 國土資源部信息中心，國土資源部國土資源戰(zhàn)略研究重點實驗室，北京1008122 北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國家重點實驗室，資源學(xué)院，北京1008753 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室，北京100085

摘要:生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值是生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的產(chǎn)品與服務(wù)價值的總和，研究與建立一個獨立的核算一個國家或地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值的方法與體系，對科學(xué)評價與合理利用自然資源、助推生態(tài)文明建設(shè)等具有重要意義。將生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值分為供給價值、文化價值、承載價值與調(diào)節(jié)價值等四大類，基于能值分析方法和生態(tài)用地分類體系，計算得出全國及各地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值，并將其與國內(nèi)生產(chǎn)總值進行比較，為自然資源資產(chǎn)負債核算和綜合生態(tài)系統(tǒng)管理等研究提供理論和方法借鑒。研究結(jié)果表明：(1)生態(tài)用地分類體系包括濕地、森林、草地和其他生態(tài)土地4個一級類型、19個二級類型。其中，濕地、森林、草地可統(tǒng)稱為基礎(chǔ)性生態(tài)用地。2008年，中國生態(tài)用地總量為763.95萬 km2，約占陸域國土面積的80%，其中基礎(chǔ)性生態(tài)用地約為530.8萬km2。(2)2008年，中國國土生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值約為19萬億美元，是當(dāng)年國內(nèi)生產(chǎn)總值4.71萬億美元的4倍，人均生態(tài)系統(tǒng)總值約為1.45萬美元/人。從生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值來看，廣東、山東、河南位居前三，西藏最低；從人均生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值來看，西藏和內(nèi)蒙古居前，甘肅最低。

關(guān)鍵詞：能值；生態(tài)用地；生態(tài)系統(tǒng)；生產(chǎn)總值

生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品與服務(wù)功能是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)，生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值(GEP，Gross Ecosystem Product)是生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的產(chǎn)品與服務(wù)價值的總和[1]。與當(dāng)前應(yīng)用最為普遍的經(jīng)濟核算指標(biāo)國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP，Gross Domestic Product)不同，GEP不僅要衡量一個國家或地區(qū)在一定時期內(nèi)人類活動所生產(chǎn)和提供的最終產(chǎn)品和服務(wù)的價值，還要將人類社會與其賴以發(fā)展的生態(tài)環(huán)境當(dāng)作經(jīng)濟-社會-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)來看待[2- 3]，統(tǒng)籌核算生態(tài)系統(tǒng)本身為人類生存和發(fā)展提供的產(chǎn)品和服務(wù)的總價值。雖然在評價社會發(fā)展水平方面，國民幸福指數(shù)(GNH，National Happiness Index)[4]、人類發(fā)展指數(shù)(HDI，Human Development Index)[5]等取得一定進展，在估算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值方面，價值量評估法(包括市場價值法、影子價格法、替代工程法、機會成本法、條件價值法等)也已應(yīng)用廣泛并取得明顯進展[6- 12]，但為人們所普遍接受的核算指標(biāo)以及與國民經(jīng)濟統(tǒng)計相匹配的核算制度仍很缺乏。研究與建立一個獨立的核算、一個國家或地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的產(chǎn)品與服務(wù)的方法與體系，是當(dāng)前各方廣泛關(guān)注的議題[1,13- 18]。

能值分析理論和方法是在20世紀(jì)80年代由美國著名生態(tài)學(xué)家Odum[19]創(chuàng)立提出的，以能值為共同基準(zhǔn)，將生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)流動和儲存的各種不同類別的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)換為同一標(biāo)準(zhǔn)的能值，進行定量分析研究。由于能值分析解決了傳統(tǒng)分析方法遇到的不同類型、不同性質(zhì)能量不可加減和比較的問題，能夠衡量自然環(huán)境資源與經(jīng)濟活動的真實價值并分析相互間的關(guān)系，對協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要意義。隨著全球資源環(huán)境問題日益凸顯，能值理論和方法逐漸在國家、流域、州(省)、城市、具體生態(tài)系統(tǒng)等不同尺度上得到廣泛應(yīng)用，涉及自然、經(jīng)濟、社會等不同層面，用于分析和評價環(huán)境資源、經(jīng)濟投入、發(fā)展模式及環(huán)境政策等多方面，成為生態(tài)經(jīng)濟領(lǐng)域的重要理論和研究方法之一，并進一步拓展應(yīng)用到其他領(lǐng)域[20- 26]。在國內(nèi)，能值分析作為估算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的一種新方法，近十年來在海域[27- 29]、濕地[30- 31]、綠洲[32]、山地[33- 34]等生態(tài)系統(tǒng)評估中發(fā)揮了重要作用。

生態(tài)用地是指生產(chǎn)性用地和承載性用地以外，以提供生態(tài)產(chǎn)品、環(huán)境調(diào)節(jié)和生物保育等生態(tài)服務(wù)功能為主要用途，對維持區(qū)域生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展具有重要作用的土地利用類型[35]。生態(tài)用地具有涵養(yǎng)水源、保護土壤、防風(fēng)固沙、調(diào)節(jié)氣候、凈化環(huán)境、保護生物多樣性等生態(tài)功能，是衡量一個地區(qū)國土生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好壞的“晴雨表”[35]。在區(qū)域尺度上，目前主要有三種觀點：“生態(tài)要素決定論”[36]、“生態(tài)功能決定論”[37- 38]和“主體功能決定論”[39- 42]。在實踐中，生態(tài)用地還被引入到西北干旱區(qū)、北方農(nóng)牧交錯帶、典型巖溶地區(qū)、陜北沙區(qū)、城市(開發(fā)區(qū))等特定區(qū)域的相關(guān)研究中[43- 53 ]，應(yīng)用領(lǐng)域和范圍不斷擴大。

本文將生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值分為供給價值、文化價值、承載價值與調(diào)節(jié)價值等四大類。針對供給、文化和承載價值，采用能值分析方法進行計算；針對調(diào)節(jié)價值，基于生態(tài)用地分類、規(guī)模以及各單一類型生態(tài)用地不同調(diào)節(jié)價值，采用乘算模型進行綜合計算；最終加和得到全國及各地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值，并將其與國內(nèi)生產(chǎn)總值進行比較，為自然資源資產(chǎn)負債核算和綜合生態(tài)系統(tǒng)管理等研究提供理論和方法基礎(chǔ)，對科學(xué)評價與合理利用自然資源、助推生態(tài)文明建設(shè)等具有重要意義。

1數(shù)據(jù)

本研究數(shù)據(jù)主要包括兩大類：一是2008年分省的土地利用數(shù)據(jù)，來自國土資源部2008年全國土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)；二是2008年分省的經(jīng)濟社會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，涵蓋近30余項單要素指標(biāo)，來自國家統(tǒng)計局《中國統(tǒng)計年鑒2009》。

2研究方法

2.1生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值核算

生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值的主要組成包括生態(tài)系統(tǒng)供給價值、生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)價值、生態(tài)系統(tǒng)文化價值與生態(tài)系統(tǒng)承載價值等四大類，通過計算森林、草地、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)以及農(nóng)田等人工生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)總值，來衡量和展示生態(tài)系統(tǒng)狀況。具體計算公式在前人研究[1]的基礎(chǔ)上可進一步表示如下：

GEP=EPV+ECV+ELV+ERV

式中，EPV為供給價值，ECV為文化價值，ELV為承載價值，ERV為調(diào)節(jié)價值。由于各分項價值結(jié)果均采用統(tǒng)一的貨幣量綱表示，且已將不同時期貨幣匯率的變化考慮進去，因此在計算生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值時，可采用分項價值直接相加的辦法得到最終的總價值。

2.2生態(tài)供給-文化-承載價值能值估算2.2.1能值計算

能值分析的基本原理，就是將各種形式的能量換算成同一量綱的太陽能值，能量和能值相互轉(zhuǎn)化的橋梁是太陽能值轉(zhuǎn)換率。計算公式如下[54]：

EM=SC×E

式中，EM為能量所具有的能值(Sej(太陽能焦耳))；SC為太陽能值轉(zhuǎn)換率(Sej/J)；E為物質(zhì)或產(chǎn)品所含能量(包括太陽光能量、雨水化學(xué)能量等)(J(焦耳))。

考慮到自然生態(tài)經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)所排放的廢水、廢氣和固體廢物，以及所損耗的土壤流失能和凈表土損失能，相對于產(chǎn)品或能量而言是一種“負產(chǎn)品”或“負能量”， 因此在計算生態(tài)供給價值和生態(tài)承載價值時，將上述廢物流或能量流的價值減去。其中，特殊物質(zhì)的能量計算公式如下[54]：

=土地面積×2.29×104

=土地面積×2.29 ×104

凈表土損失能=耕地面積×土壤侵蝕率×有機質(zhì)含量×有機質(zhì)能量

=耕地面積×3.18×106

雨水化學(xué)能=土地面積×年降水量×水分蒸發(fā)率×水密度×吉布斯自由能

=土地面積×年降水量×2.82×106

地球旋轉(zhuǎn)能=土地面積×單位面積熱通量=土地面積×1.45×106

潮汐能=海岸線長度×(l/8)×重力加速度×平均海浪高度2×海水密度×海浪速度

=海岸線長度×平均海浪高度2×4.75×1010

在此基礎(chǔ)上，結(jié)合前人研究結(jié)果[55- 56]，采用Odum于2000年確定的新的全球能值基準(zhǔn)(15.83×1024Sej/a)[57]，對以往研究中各產(chǎn)品能值轉(zhuǎn)換率進行基準(zhǔn)變換，最終得到新的全球能值基準(zhǔn)下生態(tài)系統(tǒng)供給-文化-承載的能量折算與能值轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

水泥、生鐵、鋼材、化肥與原鹽的能值轉(zhuǎn)換率單位為Sej/t；人口的能量折算標(biāo)準(zhǔn)單位為J/人；天然氣的能量折算標(biāo)準(zhǔn)和能值轉(zhuǎn)換率單位分別為J/m3和Sej/m3，發(fā)電量的能量折算標(biāo)準(zhǔn)和能值轉(zhuǎn)換率單位分別為J/Kwh和Sej/Kwh；地球旋轉(zhuǎn)能、凈表土損失能的能量折算標(biāo)準(zhǔn)單位為J/m2，雨水化學(xué)能與潮汐能的能量折算標(biāo)準(zhǔn)單位為J/m3，土壤流失能的能量折算標(biāo)準(zhǔn)單位為J/m4

2.2.2能值-貨幣價值計算

在獲取太陽能值的基礎(chǔ)上，能值-貨幣價值可由能值/貨幣比率具體衡量。能值/貨幣比率是評價一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達程度的指標(biāo)，可以衡量一個國家或地區(qū)的財富，表示單位貨幣能購買的財富數(shù)量。能值/貨幣比率(EDR)等于生態(tài)經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)的年能值總利用量與當(dāng)年國內(nèi)生產(chǎn)總值GDP的比值。其中，能值總利用量為外部輸入的可更新自然資源流、本地可更新資源和產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)散失的資源和商品、經(jīng)濟系統(tǒng)集約使用的富集資源和產(chǎn)品、未經(jīng)本地使用的直接出口不可更新資源和產(chǎn)品(以出口額代替)的能值流之和。最后計算能值-貨幣價值，其計算公式為[54]：

VE=EM/EDR

式中，VE為每項的能值-貨幣價值，EM為每項的太陽能值，EDR為能值/貨幣比率。

由于能值核算已經(jīng)將各種不同的產(chǎn)品統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為太陽能焦耳的量綱，能值/貨幣比率也按照當(dāng)年匯率和美元計算。因此，產(chǎn)品的能值-貨幣價值能夠進行其他國家或地區(qū)間的比較，無疑能為生態(tài)文明主要指標(biāo)體系在國際上的對接提供有效途徑。在我國不同地區(qū)能值貨幣比率研究成果(表2)的基礎(chǔ)上，綜合考慮空間尺度和時間范圍的相近性，以不同省區(qū)的平均水平為依據(jù)，最終確定本研究中采用的2008年中國能值貨幣比率為5.15 ×1016Sej/萬美元。

表2　中國不同地區(qū)能值貨幣比率

人民幣對美元平均匯率2003年為8.23，2008年為6.95，2011年為6.46

2.3基于生態(tài)用地的生態(tài)調(diào)節(jié)價值估算

生態(tài)調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要組成部分，對生態(tài)調(diào)節(jié)功能的認識與評價是區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護與資源開發(fā)的基礎(chǔ)，并已成為當(dāng)前區(qū)域生態(tài)評價與生態(tài)規(guī)劃的前沿課題。生態(tài)調(diào)節(jié)功能包括氣候調(diào)節(jié)、固碳、營養(yǎng)物貯存、水源涵養(yǎng)、環(huán)境凈化、生物多樣性、防洪減災(zāi)、土壤保持等，不同生態(tài)用地類型的生態(tài)調(diào)節(jié)功能類型和價值量不一樣。本文在構(gòu)建生態(tài)用地統(tǒng)一分類體系(表3)基礎(chǔ)上，將其與《全國土地分類(過渡期間適用)》進行對照轉(zhuǎn)換(表4)，并基于2008年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)，得出全國及各地區(qū)生態(tài)用地類型規(guī)模(表5)，再根據(jù)濕地、草地和森林單位面積生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)價值(表6—表8)，計算各地區(qū)生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)價值總值。其中，考慮到森林、草地、濕地(包括水域)等土地類型，在改善環(huán)境、維持生物多樣性和區(qū)域生態(tài)平衡方面具有不可替代的重要作用，具有巨大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，可稱之為基礎(chǔ)性生態(tài)用地。

3結(jié)果分析

3.1生態(tài)供給-文化-承載價值

2008年，中國國土生態(tài)供給價值、生態(tài)文化價值和生態(tài)承載價值之和為18.16萬億美元，三者所占比例分別為18.8%、8.4%和72.8%(表9)。分地區(qū)來看，山東的生態(tài)供給價值(0.34萬億美元)在全國各地區(qū)中居首，表明其國土生態(tài)產(chǎn)品供應(yīng)水平最高；廣東的生態(tài)文化價值(0.15萬億美元)、生態(tài)承載價值(0.96萬億美元)以至上述3種價值之和(1.55萬億美元)均在全國排名第一，反映出其國土人口生態(tài)承載能力最強；寧夏的生態(tài)文化價值則最小，而西藏的生態(tài)供給價值、生態(tài)承載價值以至上述3種價值之和(359.5億美元)均在全國居末位，西藏和廣東在總價值上相差1.52萬億美元，是西藏總價值的42.2倍。

表3　生態(tài)用地統(tǒng)一分類體系[35]

表4　生態(tài)用地統(tǒng)一分類與《全國土地分類(過渡期間適用)》對照表[35]

表5　2008年中國及各地區(qū)生態(tài)用地規(guī)模[35]

表6　中國不同區(qū)域濕地單位面積生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)價值/(USD hm-2 a-1)

基于研究成果的數(shù)據(jù)可得性、價值分類的相似性以及空間分布的分散性等考慮，選擇上述三片濕地作為典型地區(qū); 其中，太湖濕地23.38萬 hm2，2007年美元平均匯率7.6; 黃河三角洲濕地15.3萬 hm2，2004年美元平均匯率8.28; 盤錦濕地31.5萬 hm2，1997年美元平均匯率8.29；各項生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)價值均統(tǒng)一到2008年標(biāo)準(zhǔn)

3.2生態(tài)調(diào)節(jié)價值

2008年，以基礎(chǔ)性生態(tài)用地來衡量，中國國土生態(tài)調(diào)節(jié)價值為8351.2億美元(表10)。其中，四川和云南居前兩位，均超過800億美元；黑龍江和湖南居三、四位，都高于500億美元；天津、寧夏、上海和北京均不足20億美元。

表7　中國不同區(qū)域草地單位面積生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)價值/(USD hm-2 a-1)[64]

單位為USD/(hm2a)

表8　中國不同區(qū)域森林單位面積生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)價值/(USD hm-2 a-1)[65]

2003年美元平均匯率8.28; 各項生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)價值均統(tǒng)一到2008年標(biāo)準(zhǔn)

表9　2008年中國國土生態(tài)供給-文化-承載價值

表10　2008年中國國土基礎(chǔ)性生態(tài)用地生態(tài)調(diào)節(jié)價值

由于在全國尺度上估算其他生態(tài)土地(包括未利用土地和其他土地)的生態(tài)調(diào)節(jié)價值仍需進一步的典型區(qū)域研究成果和數(shù)據(jù)支撐，故本文暫以基礎(chǔ)性生態(tài)用地為對象來考量國土生態(tài)調(diào)節(jié)價值

3.3生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值

2008，中國國土生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值約為19萬億美元，是當(dāng)年國內(nèi)生產(chǎn)總值4.71萬億美元的4倍，人均生態(tài)系統(tǒng)總值約為1.45萬美元/人(表11)。從地區(qū)分布來看，廣東、山東、河南位居前三，江蘇和四川緊隨其后，上述5省GEP均超過1萬億美元，5者之和為6.41萬億美元，占到全國的33.8%。從人均GEP來看，西藏和內(nèi)蒙古居前，均超過2.5萬美元/人；甘肅最低，不到1.2萬美元/人，不及西藏的二分之一。從GEP和GDP兩者之間的關(guān)系來看，以GEP/GDP衡量，西藏、貴州、云南、甘肅、青海等省的倍數(shù)均超過6.5，而上海、北京、天津、浙江、江蘇等省不足3，表明東部沿海地區(qū)經(jīng)濟產(chǎn)出的規(guī)模效益更為顯著，而西部地區(qū)生態(tài)效益的內(nèi)生潛力更為巨大。因此，在開展區(qū)域綜合生態(tài)系統(tǒng)管理實踐時，應(yīng)兼顧區(qū)域發(fā)展在“生產(chǎn)-生活-生態(tài)”三大空間上的平衡性和協(xié)調(diào)性，統(tǒng)籌區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能的差異性和互補性，最終實現(xiàn)區(qū)域“經(jīng)濟-社會-生態(tài)”三大效益的最大化。

表11　2008年中國國土生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值

4結(jié)論與討論

(1)本文將生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值分為供給價值、文化價值、承載價值與調(diào)節(jié)價值等四大類，基于能值分析方法和生態(tài)用地分類體系，估算全國及各地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值，并將其與國內(nèi)生產(chǎn)總值進行比較，可以為自然資源資產(chǎn)負債核算和綜合生態(tài)系統(tǒng)管理等研究提供理論和方法借鑒。

(2)2008年，中國生態(tài)用地總量為763.95萬km2，約占陸域國土面積的80%，其中濕地、森林和草地等基礎(chǔ)性生態(tài)用地約為530.8萬km2。在此背景下，中國國土生態(tài)供給價值、生態(tài)文化價值和生態(tài)承載價值之和為18.16萬億美元，三者所占比例分別為18.8%、8.4%和72.8%，而以基礎(chǔ)性生態(tài)用地衡量的國土生態(tài)調(diào)節(jié)價值為8351.2億美元。2008中國國土生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值約為19萬億美元，是當(dāng)年國內(nèi)生產(chǎn)總值4.71萬億美元的4倍，廣東、山東、河南位居前三，西藏最低；人均生態(tài)系統(tǒng)總值約為1.45萬美元/人，西藏和內(nèi)蒙古居前兩位，甘肅最低。

(3)本文雖然構(gòu)建了統(tǒng)一的生態(tài)用地分類系統(tǒng)，并以此為基礎(chǔ)基于土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)估算生態(tài)用地的生態(tài)調(diào)節(jié)價值，但由于生態(tài)用地規(guī)模及時空格局變化是基于不同土地分類體系的銜接和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，考慮到《全國土地分類(過渡期間適用)》中的人工草地在范圍上大于生態(tài)用地分類中的人工生態(tài)草地、有林地中人工林地的范圍大于人工生態(tài)林地，會導(dǎo)致生態(tài)用地規(guī)模估算結(jié)果偏大，最終會造成基礎(chǔ)性生態(tài)用地的生態(tài)調(diào)節(jié)價值偏大?？紤]到生態(tài)調(diào)節(jié)價值與其他三項價值相比數(shù)量級小，上述情形不會對生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值估算造成大的影響。

此外，在能值分析過程中，下一步也可根據(jù)地域特點對能值貨幣比率的選擇予以更有針對性的考量，例如可以劃分幾個大區(qū)分別確定不同的數(shù)值等，進一步提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值能值估算的準(zhǔn)確性和可靠性。

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Accounting of Gross Ecosystem Product based on emergy analysis and ecological land classification in China

YU Feng1, LI Xiaobo1,*, WANG Hong2, ZHANG Lijun1, XU Weihua3, FU Rong1

1InformationCenterofMinistryofLandandResources,Beijing100812,China2StateKeyLaboratoryofEarthSurfaceProcessesandResourceEcology,CollegeofResourcesScienceandTechnology,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China3StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China

Abstract：Gross Ecosystem Product (GEP) can be defined as the value of products and services provided by ecosystems to human beings. It is significant in considering the value of final goods and services produced by the population of a country or region in a given period. In general, the natural environment, upon which human beings rely for their existence and development, should be viewed within the compound economy-society-nature system. Thus, the value of goods and services provided by ecosystems should be incorporated within economic accounting systems. Recently, there have been a number of attempts to refine social development evaluation using measures such as Gross National Happiness Index and Human Development Index. In addition, many researchers have estimated the value of ecosystem services using approaches such as the market value method, shadow price assessment, alternative engineering method, and opportunity cost approach. However, their studies lack unified accounting indicators and accounting systems that are matched with the framework of national economic statistics. In this paper, an integrated method was proposed for estimating the value of GEP, taking into account ecosystem supplies, ecological cultural values, adjustable land values, and carrying capacities. A detailed emergy analysis was introduced into the assessment of resource supplies, cultural values, and carrying capacities. A numerical model was adopted to estimate adjustable values based on the classification and size of ecological land, as well as the corresponding adjustable value of an individual type of ecological land. Moreover, the results of gross national and regional ecosystem production were compared with the Gross Domestic Product (GDP). The results indicate that this method could offer theoretical and technical insights in assessing natural resource assets and liabilities for business accounting and integrated ecosystem management purposes. It is also of great significance for the scientific evaluation and rational utilization of natural resources and in promoting the creation of an ecologically sustainable civilization. Based on the main functions of ecosystem services, ecological land can be classified into 4 types, namely wetland, forest, grassland, and other ecological land, as well as 19 sub-types. Among these types, wetland, forest, and grassland should be regarded as fundamental ecological land. The results indicated that in 2008, the area of ecological land in China was 7.6395 million km2, accounting for about 80 percent of the entire land area, and the extent of other ecological land was approximately 5.308 million km2. Meanwhile, the total value of land ecological supplies, ecological cultural values, and ecological carrying capacity in 2008 was 18.16 trillion dollars in China. The above ecosystem services accounted for 18.8, 8.4, and 72.8 percent respectively of the total value. The value of land ecology adjusting measured by basic ecological land was 835.12 billion dollars. The total value of GEP in China was about 19 trillion dollars in 2008. Compared with the GDP for that year, namely, 4.71 trillion dollars, GEP was four times as much as GDP. GEP per capita was about 14500 dollars. The values of GEP in different provinces of China were found to vary. The values of GEP in Guangdong, Shandong, and Henan provinces were bigger than those in other provinces, while the value of GEP in Tibet was the lowest. However, the values of per capita GEP in Tibet and Inner Mongolia were the top two among all of the provinces. In contrast, the per capita value in Gansu province was the lowest.

Key Words:emergy; ecological land; ecosystem; gross product

DOI:10.5846/stxb201408211657

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: xbli@infomail.mlr.gov.cn

收稿日期:2014- 08- 21; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2015- 07- 29

基金項目:國土資源部國土資源戰(zhàn)略研究重點實驗室開放課題(KFS201304); 國土資源部公益性行業(yè)科研專項(20101101)

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