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科普文章

生态系统服务的经济价值 | 张超
发布时间:2019-10-22    1603   墨子沙龙

作者 | 张超 (同济大学教授)

视 频

【墨子沙龙】张超——生态系统服务的经济价值

图 文

我们通常会产生一个疑问——既然我们心里都知道要有所为、有所不为,那么为什么在现实社会中、在人类发展的过程中,还是有那么多的浪费资源、破坏环境的事件发生呢?

这个时候我们可能就要更加理性、更加系统地来分析这些资源环境问题涉及到的经济学的、管理学的原理,以及在经济的政策上,究竟是什么样的原因导致了这些事件的发生。这就引出了今天我想和大家分享的内容——生态系统服务的经济价值。这个经济价值体现在哪里?如何衡量?了解这些经济价值对我们的政策设计、对我们消费者,又会产生什么影响?

绿水青山就是金山银山

这两年有一句话在我们国家很火,我想不管是大朋友还是小朋友,都应在我们新闻报道里听到过这样一句话,那就是绿水青山就是金山银山。这是自我们国家提出生态文明的理念以及绿色发展的理念之后,为社会、企业和政府所普遍接受的一句话。虽然这句话看似很普通,但我想它背后其实蕴含了两层逻辑。第一层逻辑是,在我们人类经济发展的过程当中,是把青山挖空了、把绿水污染了来生产大量的工业化产品,从而为人类提供了许多服务,进而创造了许多经济价值。我在这里跟大家分享一个数据,我们说中国是制造业的第一大国,许多数据都可以反映和证明这样一个事实。2018年,全世界总共生产了18亿吨钢铁,大家猜一猜,这其中我们国家生产了多少?九亿多吨,将近十亿吨,也就是全世界约50%的钢铁粗钢都是由中国生产的。同样还是2018年,全世界总共生产了40亿吨的水泥,其中22亿吨,差不多也是全世界总产量的50%,是来自中国的。大家想一想,22亿吨水泥平均分摊到每个中国人头上,我们平均每个人要背1.5吨的水泥。说回钢铁的年产量,在人类历史上只有三个国家达到过这样的高度。第一个国家是什么?大家可能很容易猜到,第一个实现钢铁的年产量占到全世界年产量50%的国家是英国,那是发生在1850年左右的事情。在当时,煤铁联营的模式帮助英国快速地实现了工业化。第二个国家大家也很容易就能猜到,是美国。在上世纪第一次世界大战的时候,大概在1910年到1920年间,美国的粗钢产量第一次达到了全世界总产量的50%。第三个国家就是中国。我们回想一下,英国和美国的粗钢产量占到全球的50%,其实是这两个国家的工业化实力远远超过世界上其他国家的一个侧面标志,那个时候,他们成为了世界的老大。现在我们递推到中国,以粗钢为代表的工业产能达到了全球的第一,没错,这反映了我们国家在近20年间突飞猛进的工业化实力以及经济发展实力。当然我们也说产业结构和技术进步的重要性,而国家综合竞争力的含义就更加丰富了,它不光是钢铁产能这一个指标,还有其他更多的指标,这是第一层逻辑。

第二层逻辑是,我们不破坏绿水青山,可不可以也创造金山银山呢?那就意味着不对自然资源和自然生态环境进行大规模的工业化开采,而是对它进行保护,在保护的过程当中,我们同样可以享受到它所提供的服务,并通过产业结构的优化,从里面获得经济价值。这里我给大家分享一个案例,是上个世纪九十年代发生在泰国的一个真实案例。这张照片是一种非常独特的生态系统——红树林,它主要分布在南北回归线中间的热带和亚热带地区,在东南亚的沿海地区就有大面积的红树林。它是一个生物样本非常丰富的系统,它不仅可以调节气候,而且对于当地物种的生存和繁衍都起到了非常重要的作用。

○ 红树林分布 来源:http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/mangrove/fenbu.html

泰国红树林的案例

在上世纪60年代的时候,泰国大概拥有40万公顷的红树林。但是从60年代开始,泰国政府为了发展当地的经济,引入了黑虎虾的养殖,而为了养殖黑虎虾就需要砍伐红树林。这张图片显示的就是当沿海的红树林被砍伐和清理掉了之后,非常规整地开发的黑虎虾养殖基地。在短短的20年间,当地的红树林的数量就减少了50%以上。有生态环境的经济学家算了一笔账,如图所示,比较一下两个方案,究竟是将红树林砍伐后、把它转化成养殖场的经济效益更大,还是保护红树林、让它发挥生态价值的经济效益更大。这个研究采用了许多生态经济领域的估价方法,通过这些方法,我们发现了这个很有意思的结果。

○ 数据来源:Sathirathai and Barbier, 2001. Valuing Mangrove Conservation in Southern Thailand. Contemporary Economic Policy, 19:109-122.

左边是生态价值,可以看到,红树林有多方面的作用。首先,它可以为当地的村民提供食物。生活在红树林周边的居民可以从红树林中采集一些小鱼、小虾、蜂蜜、木材等等,这些产品价值有多少?核算一下,每公顷每年大概是88美元。其次,由于红树林对于周边环境的保护,远洋渔业就繁荣了。用生产函数的方法去估计之后,经济学家发现这样一个作用大概在每公顷20到70美元之间。此外,它最大的经济价值来源于哪里?由于红树林对热带地区经常发生的风暴有很大的缓冲作用,正是这一缓冲作用,可以大大地降低热带风暴对沿海地区的破坏,减少生命和财产的损失。这样一个经济价值高达约4000美元每公顷每年。如果把这三项价值加起来,那么它的总价值可以达到三万美元每公顷每年。

下面再算一笔账。如果砍伐了具有如此高经济价值的红树林而建设养虾场,那么对于私人投资者来说,无疑它是赚钱的,否则也没有人会去投资了对吧?它的价值大概在8000美元每公顷每年。可是由于养殖的过程当中投入了大量的饲料,这就造成了水体的污染。而且砍伐红树林后建造的养虾场只能运行五年左右的时间,五年后就会由于底泥和水质的酸化而被迫关闭,关闭之后,这些企业又会去一个新的地方砍伐树林,在建造新的养殖场。如果我们算进政府提供的补贴以及水污染损失所隐含的成本的话,那么私人的收益就要大幅降低,只有约200美元每公顷每年。如果进一步考虑为了修复环境所需要支付的成本,那这时候就不会有任何的利润了,而每公顷会有4000美元的经济损失。

那么问题就来了,既然红树林的生态价值如此之高、远远地超过了私人养虾场,那为什么还会发生大面积的破坏?以及产业的发展?其实在任何一种自然资源开发和利用的背后,不是单纯的对与错的问题,不是单纯的道德和价值判断的问题,而是非常复杂的利益博弈。至少在这个案例当中,我们可以看到有几个利益相关方——既有支持红树林开发的,也有在红树林的开发中受损的。支持红树林开发的利益相关方的资源掌控能力是非常强大的。首先,是泰国政府为了发展经济、出口创汇。从黑虎虾这样一种产品的出口当中,泰国每年的创汇超过十亿美元,而这一产品主要去了哪里?去了美国和日本的市场。在上世纪七八十年代的时候,在美国和日本的超市里,大量半成品的黑虎虾虾仁来自于印度、泰国和马来西亚。支持开发的第二股力量,来自于养虾场的投资者。大家不要以为是本地的居民砍了红树林,然后开发了养虾场。一项调查表明,在泰国,大约80%以上的养虾场的投资都来自于外来资本。他们有大量的资金和机械化运作,在政府的支持下,在短期内进行了产业的开发和大规模扩张,进而获得了商业利润。第三个受益方无疑就是外国的消费者,他们获得了的美食。但在另一边,利益受损的或者说关注红树林生态价值的是哪些人?是本地的居民。有了红树林的支撑,近海捕鱼可以帮他们维持生计,而红树林对风暴的阻挡作用更是直接关系到他们的生命和财产安全,是生死攸关的。另外可能还有环保主义者会从生态和文化的价值方面去呼吁要保护红树林。在这样一个复杂的利益博弈的背后,我们看到,在一个产业发展的背后有着非常强大的经济发展的动因。

自然资本的价值

在分析这个问题的时候,我们必须把红树林这样一种生态系统作为一个生态资源、一个自然的资本。先来看看什么是自然的资本。简单的说,打个比喻,资本就是我们拥有多少财富,是一个存量。我们所熟悉的财富很多是以金钱来衡量的,但是自然资本的财富恰恰有许多不是以金钱来衡量的。森林、水体、珊瑚、草场等等,它都构成了自然的资本的一部分。那么自然资本这样一种存量的作用和价值在哪里呢?它可以提供一种服务的流量,这种流量有很多种类。在联合国千年生态系统评估报告当中,由自然资本提供的生态系统服务被分为四个种类——供给服务、调节服务、文化服务和支持服务,其中最基本的是支持服务。支持服务有哪些?比如我们整个生态系统的初级生产力,它实现了把太阳能转化为化学能的过程,积累了地球生态系统的生物质,这个就是支持服务最关键的。此外还有供给服务,它直接提供一些产品,像木材、蜂蜜、渔业还有水力发电等等。其次还有调节服务和文化服务。

提供这些服务的有各种类型的生态系统,比如湿地、草场、森林、珊瑚礁、湖泊、还有农田等等。农田虽然是一种人工系统,但它也是一种类型的自然资本,只不过它所能创造的服务类型相比于原生态的生态系统而言,要低的多。我们需要去分析这些多种多样的生态系统服务的背后的经济价值有哪些,以及怎么样去评估这种价值。在价值的分类上,经济学家通常用这样的一种树状的结构来描述不同的价值首先,生态系统服务和自然资本的总的价值是由使用价值和非使用价值共同构成的。使用价值很直观,在消费某种生态系统服务的过程当中,人和社会是获益的,这就是使用价值。但在更多的情况下,还有很多非实用价值的存在,比如说选择的价值,存在的价值和遗赠的价值。做个简单的比喻,就是我们的一句老话,留得青山在,不怕没柴烧。我们可以选择今天开发这样一种自然资源,也可以选择暂时保存它,把它放到10年后或者20年后再去开发、再去利用。这个时候我们面对同样的自然资源,如何做选择?在决策上,这种选择给我们带来了一种价值,就像金融里面的期权一样,在十年后或者某个特定的时间,我可以行使某种权利,这样的一种机会本身是有价值的,人们对它是有支付意愿的。第二类的非使用价值是遗赠价值,用一句我们熟悉的话来说叫做,你快乐,所以我快乐。遗赠价值体现在我们当代人不去使用某一种生态系统的服务,而把它留给后代。这事实上是可持续发展理念非常根本的一个的出发点和基础。换句话说,是在满足当代人需求的前提下,不破坏和不损害我们后代的生存条件、满足他们需求的能力。最后还有存在价值。用一句非常流行的话叫做你若安好,便是晴天。我们知道某些生态系统是被保护的,那么我们也因此而感到快乐。为什么许多人会参与环保组织,或者为动物保护基金捐款?我们并不是为了要使用它。我们为大熊猫保护基金捐款并不是为了吃熊猫肉是吧?不是为了使用它,而是知道它需要被保护。在这个过程当中,我获得了满足感,这是不是一种价值?这就是我们所说的存在价值。

科学家对这个问题已经开展了大概20到30年左右的研究了,在早期的研究中,非常著名的是1997年发表在自然杂志上的一篇论文。这篇论文非常系统地核算了全世界生态系统价值的总量,以及它的空间分布。最后的成果汇集到了这样一个图上。在这份世界地图上,颜色越偏红的,表示单位面积生态系统服务的价值量越高。哪些地方比较高?像热带地区的亚马逊雨林、东南亚的这些森林、还有南美洲的许多草原,都是生态系统价值量非常高的。我们在这个图上也可以看到大片的白色,这意味着价值量很低,最大的一片白色出现在哪里?出现在非洲的撒哈拉沙漠,它给人类提供服务的能力非常的弱,所以防止土地的沙漠化和盐碱化是保存生态系统这种自然资本非常重要的措施和途径。这是90年代所做的一个研究。最后的计算结果显示,当时全球生态系统总的价值量大约是在16到54万亿美元,它的中间值是33万亿美元,相当于1997年全世界GMP的两倍。

○ 数据来源:Costanza, et al. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature, 1997, 387: 253-260.

而这么大的价值,绝大部分没有体现在市场交易当中,也就是说使用者不需要为它付费,而生产者或者说保护者也没有因为保护行为从中获得市场利润。这就是在自然环境和其保护过程当中非常重要的一个现象,我们称之为是环境的外部性、自然资源使用的外部性,也就是当它的价值没有体现在我们传统的市场交易的过程当中的时候,人们没有行为动机去保护它。后来经济学家在2011年的时候又重复了这一研究,想看一看在十几年左右的时间内,全世界的生态系统究竟发生了什么样的变化。还是同一波科学家,他们又做了一个计算,而计算的结果却非常惊人。在2011年的时候,全球生态系统服务的价值总量大幅上升到了125万亿美元。这里面有两个非常显著的变化,第一个变化是单位价值在提高,那也就意味着同样的一个生态系统,我们经过了几十年的研究后,会发现它的更多的价值被挖掘了出来。比如说,对于珊瑚礁而言,在1997年的研究当中,每一公顷的珊瑚礁计算所使用的参数是0.8万美元,到了2011年,这个研究它上升到了35万美元,翻了两个数量级。但另一个方面非常值得我们警觉——所有这些高价值的生态系统从总的数量上来看都在下降,湿地减少了43%,珊瑚礁减少了55%,森林减少了34%。这样一个大幅度的减少只是在短短的15年左右的时间内发生的。我们可以发现,追求短期的经济利益而忽视生态系统的长期价值所导致的生态灾难,在人类的历史上其实不断地在上演。

咸海、纽芬兰渔场和亚马逊雨林

接下来我再给大家非常快地分享几个很经典的案例。第一个例子是咸海的消亡。咸海是中亚的一个内陆湖,它位于乌兹别克斯坦、土库曼斯坦和哈萨克斯坦之间。它有多大?和我们的太湖比较一下,咸海的水域面积相当于25个太湖,是世界第四大内陆湖。但是从50年代开始,苏联政府给乌兹别克斯坦下达了一个任务,这个任务就是要为共和国的建设提供棉花,于是大片的棉田在乌兹别克斯坦被开发出来。棉花是一种对灌溉水资源需求量非常大的作物,它要大量的水去灌溉才能生长,而当时的灌溉系统的效率又非常的低,是通过露天的渠道进行灌溉,水在到达棉田之前,已经有至少四分之三蒸发和渗漏掉了。这样的灌溉持续了几十年,对于咸海带来了怎样的变化?这是1973年,1986年,2000年,2005年,2009年,2013年咸海的卫星图,在短短的20年间,25个太湖灰飞烟灭,这就是当地不可持续的灌溉方式造成的后果。那么咸海还会回来吗?现在大家普遍的观点是这种变化是不可逆的,也就是即使现在停止了棉花的播种,让水源流入咸海,它也不会再回来,因为当地的水平衡已经被彻底打破了。

○ 咸海的消亡

第二个例子是纽芬兰渔场的消亡。纽芬兰渔场曾经是世界四大渔场之一,当我还是个高中生的时候,高中地理教材里面是这样写的——世界四大渔场是纽芬兰渔场、北海渔场、北海道渔场、还有秘鲁渔场。但是现在我们不能再这样说了,只能加一个曾经两个字。为什么?因为纽芬兰渔场事实上已经消亡了。几百年前欧洲的渔民是这样捕鱼的——他们开着小船,拉着网,从一片非常富饶的海域当中就能获取大量的渔业资源。欧洲人曾盛赞纽芬兰渔场的生物量之丰富,简直可以用踩着鳕鱼背就可以上岸来描述。后来就发生了一系列的变化,越来越多的渔业活动在当地开展,最剧烈的变化发生在什么时候?1960年代以后,纽芬兰渔场的渔业捕捞量在短短的几年的时间内就翻了好几倍,是什么原因导致了捕捞量的大幅上升?是因为人的聪明才智。从60年代末开始,一种新的捕捞技术——远洋拖网渔船被发明,现在的远洋捕捞基本上都是采用这种技术。和传统的捕捞方式相比,它的网可以深入到水下两三百米,有些甚至直接深入到海床,把海床上的水产都一网打尽。这种捕捞技术的发明在五年左右的时间内使纽芬兰渔场的产出量翻了好几倍。但好景不长,捕捞量很快就急剧地下降。为什么?因为鱼妈妈都被捕光了,没有鱼再去生小鱼了。后来加拿大政府为了应对这种危机,设立了禁捕区,可是最终还是失败了。在90年代末期,纽芬兰渔场就彻底关闭。从联合国千年生态系统评估的一个数据来看,全球远洋的捕捞量大概在80年代末的时候达到了顶峰,此后就开始走下坡路。与这个变化相对应的是,我们的捕捞深度在不断增加,当前的捕捞深度已经从50年前的100多米的平均深度加深到了200多米。浅层的鱼都捞完了,要捞更深层的鱼,近海的鱼捞完了要捞远海的鱼,海里的鱼捞完了怎么办?把海岸围起来,高密度的养殖鱼。中国现在是全球水产养殖产量最大的国家,因为我们要吃鱼,我们希望年年有余,但是海里不是年年有鱼,而是鱼一年比一年少。

这就是两种技术捕捞技术的对比,差距有些明显,但是我们需要理解的是,现代化、机械化的农业生产已经不是面朝黄土背朝天了,已经不能称之为是单纯的农业了,它是工业化的农业。像这样的一艘大型远洋捕捞船,上面就是一座工厂,鱼从海里进去,到了陆地上以后,出来的都已经是成品了,我们吃的三文鱼鱼罐头已经在这船上面加工好了。它是一座工厂,是一个工业化的生态技术进步,极大地加速了对自然资源的获取。

最后的一个例子就是正在燃烧的亚马逊雨林,可能最近大家也有关注,我的女儿听了也很痛心,她说谁这么坏,会把亚马逊雨林给烧了。大家看,这是NASA的一张卫星图,红色的是着火点,白色的是一些闪光,在沿海地带的一些闪光,主要是夜间灯光,是城市活动的夜间灯光。换句话说,在卫星上看到的这些着火点的数量已经明显超过了南美洲的夜间灯光。亚马逊雨林,地球之肺,创造了20%的氧气。从监测数据来看,2018年以来雨林的速度在加速地减少。那么是谁引起了火灾?我不做过多的评论,我就把新闻当中非常有代表性的三方的言论摘取出来。亚马逊环境研究中心说用高分辨率的卫星来监测森林,发现几乎所有的火灾都来自于开荒活动,它不是天灾,是人类的活动引起的,这些火灾是人为的。第二个观点,圣保罗大学的雨林专家、一个大学的学者说,绝大多数的火灾都是政府高层所纵容的,他们为了经济的发展推动了森林砍伐。2018年刚当选巴西新的总统则说雨林大火很可能是NGO所为,他们想给巴西制造麻烦,让政府难堪。同时在上个月的G7会议上,法国总统马克龙提出要讨论巴西雨林燃烧的这个问题,因为它是一个全球性的问题,而巴西总统直接就给怼回去了,说雨林大火是巴西的内政,其他国家就不要干涉了,这背后是不是有复杂的利益博弈?

○ 亚马逊雨林的烈焰

如何实现生态环境保护

最后我想说的是我自己对如何实现生态环境保护的一些看法。这需要从理念到行动的转变,我认为有五个要素是必不可少的,首先是物质基础。在环保领域,有一句话是贫穷是最大的污染。我们说环境保护、说自然生态的保护,不是回到工业化以前的低水平的生产模式,而是说在已经实现工业化和社会财富极大的增长的时候,以此为基础来探讨如何进行生态的保护。为了实现这样一种发展的转变,首先我们需要科学认识,需要了解背后的科学问题,要有客观的评价。其次,要转变成人们观念的变化、理念的变化,我们提出绿水青山就是金山银山,这就是非常大的一个理念的变化。在理念变化的推动下,要实现政治意愿。这个是非常重要的,特别是在我们国家,可以很明显的感到,十八大以来,我们对生态环境保护的政治意愿是上升到了一个前所未有的高度,正是由于这种政治意愿的推动,才有了许多政策设计的改变。那么最后需要有三个融入,才能实现我们行为的变化。第一是将自然资本和生态系统的价值融入到政府的管理体制、融入到市场的交易体制、融入到社会的教育体系。其实我们今天的这个活动就非常好,我觉得这就是在实践第三个融入——融入社会的教育体系,去影响社会的价值观。最后,最近几年我们可以看到,在国家的顶层设计的层面,我们出台了一系列的政策,包括官员的考核,任期内要实行自然资源和生态系统的核算。从改变政府行为到改变市场主体行为,最后再推进绿色消费来改变消费者的选择和消费者的行为,形成一个从生产到消费、从管理到经济活动的完整的生态系统和自然资源的保护的政策的框架,这样才能真正实现将绿水青山转变为金山银山,实现我们的生活方式和经济发展方式的转变。