基于地质和自然环境背景的国家公园生态产品价值实现路径研究

Research on paths to realize the values of ecological products in national parks based on the geological and nature environmental settings of the China National Parks

摘要

中国设立国家公园是在生物多样保护方面做出的重要举措。如何使国家公园高质量、稳步发展,其中重要的途径是充分发挥国家公园内的生态产品价值,服务社会,促进自然资源保护-利用的良性循环,因此对生态产品价值实现路径的研究具有重要意义。本文通过分析第一批5个国家公园(三江源国家公园、大熊猫国家公园、东北虎豹国家公园、武夷山国家公园和海南热带雨林国家公园)地质和自然背景的特征以及自然资源的构成,探讨自然资源与生态产品的密切关系。根据人工的干扰程度,本文把生态产品分为自然生态产品、半自然生态产品和人工生态产品。以陆地水资源为例,分析了影响生态产品价值的主要因素以及自然资源转换为不同的生态产品类型。依据生态产品的特性,提出了其价值实现的三级路径和方式,分析了具有不同地质和自然背景的国家公园的生态产品价值实现路径的差异。

关键词

国家公园 / 地质背景 / 生态产品价值 / 实现路径 / 影响因素

Key words

China National Parks / geological setting / ecological product value / realization paths / influencing factors

0 引言

2021年10月12日,习近平总书记在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上宣布正式设立三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林和武夷山5个国家公园^[1],成为我国正式批准的第一批国家公园,标志着中国以国家公园为主体的自然保护地建设进入快速高质量发展时代,进一步推进了我国生物多样性保护、生态文明建设和美丽中国建设。中国的国家公园建设相对一些西方国家起步较晚,美国的国家公园建设已有100多年的历史,具有丰富的建设和管理经验。在中国,第一个使用国家公园名称的是位于云南省西北角的香格里拉“普达措国家公园”(2006年正式成立,2007年正式挂牌)。虽然使用了国家公园这个名称,但当时提出的国家公园的概念、目的与现今的还有较大差别。尽管 “普达措国家公园”尚未入选我国第一批国家公园的名单中,但也是一个良好的开端。

第一批5个国家公园分布在青藏高原(青海)、西南(四川)、西北(陕西、甘肃)、东北(吉林和黑龙江)、华南(海南)和华东(福建和江西)地区,东西和南北跨度大,处在我国不同的地质、地貌、气候、植被和土壤等背景中,生物多样性、自然环境、自然资源类型差异大。既有高寒、生态脆弱的多年冻土区,也有气候炎热降雨充沛生物茂盛的热带雨林;既有地势起伏较小的丘陵地区,也有高海拔和地形强烈切割的高山峡谷区;既有一年四季炎热的热带,也有一年四季寒冷的高原气候和四季分明的温带。由于地质和自然环境背景的不同,其生态产品类型、价值、实现途径也有所不同。有关国家公园生态产品价值及其实现路径前人做了不少研究,主要从生态补偿、特许经营、生态产品价值核算制度、生态价值转换模式和增值模式等方面探讨生态产品价值实现路径^[2⇓⇓-5]。本文从地质和自然环境背景的视角,分析生态产品的形成、类型及价值,进而探讨国家公园生态产品价值的实现路径。

1 地质背景

1.1 大地构造背景

从大地构造位置上看,第一批5个国家公园处在不同的大地构造单元上(表1)。三江源国家公园处在青藏高原的羌塘-昌都地块和松潘—甘孜皱褶带,是一个构造变形比较强烈的地区。大熊猫国家公园处在松潘—甘孜皱褶带和秦岭皱褶带,也是一个构造活动非常强烈的地区,构造抬升速率较快,留下了大量的地质构造遗迹,增添了公园内的生态产品类型。东北虎豹国家公园处在华北地块与西伯利亚板块之间的兴蒙造山系(属于中亚造山带)^[6],因受到太平洋板块俯冲作用的影响,形成了大量的新生代玄武岩,火山岩地质遗迹丰富。武夷山国家公园位于华南皱褶带上,在中、新生代构造活动形成不少的断陷盆地,沉积形成了一套红色的碎屑沉积岩,为丹霞地貌的形成奠定了基础。海南热带雨林国家公园也属于华南皱褶带的一部分,印支期、燕山期岩浆活动频繁,形成了大量的花岗岩和闪长岩,是该公园地貌景观和土壤形成的物质基础。

1.2 地层及岩性特征

地层的岩石类型是地貌景观和土壤形成的物质基础,同时也影响到植被发育、地表水和地下水环境,形成独特的生态景观。一个地区的地貌形态、地表环境和土壤中微量元素含量都会受到岩石特征的影响,进而又影响到生态产品的类型、质量、价值和实现途径。

三江源国家公园的地层发育比较完整,从元古宙的片岩、变粒岩、千枚岩和板岩,到古生代的砂岩、粉砂岩、灰岩、白云岩和硅质岩,再到中生代的碎屑岩和火山岩,以及大面积分布的花岗岩和花岗闪长岩,岩石类型较为复杂。由于气候寒冷,这里化学风化作用弱,形成薄的土壤层,为草本植物生长提供了一定的条件,但总体而言,这里的生态环境很脆弱,薄的土壤层和高寒草甸、草原是维持生态平衡、水土保持和水源涵养最重要的基础。

大熊猫国家公园的地层以二叠系、三叠系和侏罗系为主,在岩性上主要为一套碎屑岩类,如砂岩、粉砂岩和泥岩等,此外还有岩浆岩的花岗岩、花岗闪长岩和火山岩等。在陕西的秦岭片区出露较大面积的新元古代的基性岩和超基性岩。这些岩石经风化形成的土壤层较厚,有机质和各种元素都比较丰富,为植物生长、形成良好的水质提供了良好条件。在四川片区,由于地面流水侵蚀作用强烈,形成高山、峡谷地貌,植被和气候垂直分带性明显,为大熊猫生存提供了适宜的多种自然环境,也形成了类型多样的自然景观。

东北虎豹国家公园的地层以大面积出露火山岩和花岗岩为特征,在时代上以二叠纪—三叠纪和新生代为主。在岩性上,二叠纪—三叠纪以花岗岩和花岗闪长岩为主,中生代以流纹岩、安山岩为主,新生代主要为玄武岩。在老爷岭,主要为新生代的玄武岩,分布面积较大,为形成优质的地下水提供良好的地质条件。碎屑沉积岩主要为白垩系砂岩、泥岩。这里新生代的玄武岩形成瀑布、深潭、石柱等地貌景观,花岗岩和花岗闪长岩经风化形成深厚的有机质丰富的土壤层,为植被发育提供了优质条件。

武夷山国家公园大面积出露的是晚侏罗世的酸性熔岩、火山碎屑岩夹凝灰岩,此外为下侏罗统和上白垩统砾岩、砂岩、粉砂岩以及熔结凝灰岩,侏罗纪、白垩纪的花岗岩、花岗闪长岩。其中砾岩、砂岩、粉砂岩其软硬程度不同,并发育垂直节理,经风化、流水侵蚀以及重力崩塌作用形成相对下凹的谷地、凹地、石隙等小型地貌单元,并形成“上者生烂石,中者生砾壤,下者生黄土” 的酸性红壤。这种地貌环境和土壤非常适合茶树生长,是武夷山地区岩茶生产最重要的岩石根基、土壤基础和地貌环境。岩茶已成为武夷山国家公园的地理标志品牌,形成了丰富的茶文化。

海南热带雨林国家公园出露的地层主要有(图1):下白垩统砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩,少量的流纹质、英安质火山岩;三叠纪花岗岩、黑云母二长花岗岩。其中花岗岩、二长花岗岩、砾岩和砂岩分布面积较广,是构成国家公园地貌景观的主要岩石类型。在五指山山顶为流纹质、英安质的火山岩,岩石坚硬,经风化形成了5个视如五指的山峰,故此而得名。

1.3 新构造运动特征

第一批5个国家公园处在不同的新构造运动背景中,这不仅影响到国家公园的地形地貌形成,而且也影响到国家公园生态产品价值及实现路径。

青藏高原以整体的面状快速隆升为特征,而在其周边地区表现为强烈的差异性抬升运动,因此在青藏高原及其周边地区形成了完全不同的地形地貌特征。尽管青藏高原海拔很高,但由于是整体面状抬升,地形相对高差较小。三江源国家公园处在青藏川滇面状上升隆起块体的巴颜喀拉-羌塘亚块体中^[7],是我国海拔最高的国家公园(海拔4 200 m以上)。该国家公园尽管地势很高,但地形切割较弱,形成坡缓顶部浑圆的山丘,这是保留下来的青藏高原夷平面。

大熊猫国家公园位于青藏高原东缘与四川盆地的过渡带,那里的块体差异性抬升运动非常强烈,是我国第四纪时期差异性抬升运动最强烈的地区之一,地形切割强烈。东北虎豹国家公园位于长白山脉,该地区的新构造运动抬升速率较低,因此没有形成高山地貌,地形相对比较平缓。江南和华南地区尽管处在新构造运动抬升的背景下,但总体上抬升速度较慢,只是在一些山脉地区抬升速度略快,如庐山、东南沿海的山脉等^[7]。武夷山国家公园处在新构造运动抬升速率相对较高的地区,因此那里的河流侵蚀作用比较强烈,在一些河谷区形成峡谷地貌,该公园的丹霞地貌形成也是与此有关^[8]。海南热带国家公园五指山、黎母岭抬升略为强烈,加之较为坚硬的火山岩,形成了海拔1 867 m的五指山。

2 自然环境背景

2.1 地形地貌特征

在地形上,第一批5个国家公园分布在我国三级阶梯上(图2),代表了我国不同的地形特征。三江源国家公园坐落在第一级阶梯的青藏高原,海拔都在4 200 m以上,最高的是长江源头的格拉丹东雪山(6 621 m),黄河源区的最高峰为巴颜喀拉山主峰雅拉达泽山(5 202 m)。虽然三江源地区海拔很高,有很多的高山,但区内地形切割并不强烈,相对高差不大,地形比较平坦,以高山与宽阔、平坦的谷地相间为特征,在谷地中发育大量的沼泽、湖泊,如黄河源区的星宿海的湖泊星罗棋布^[9],形成了雪山、湖泊、草地、沼泽、河流、冰川地貌和冻土地貌相映成趣的自然景观。它们既是优美的自然景观生态产品,也是维持源区的蓄水保土和清洁水源的重要物质基础,确保源区的生态平衡和调节生态服务产品质量。

大熊猫国家公园分布在第一级阶梯到第二级阶梯的过渡地带。其中四川片区是我国地形切割最强烈的地区之一,与三江源的地形地貌特征完全不同。该国家公园地处秦岭、岷山、邛崃山和大小山岭间,园内高山峡谷相间,坡陡谷深,河水湍急。大部分山体海拔在1 500~3 000 m,最高海拔5 588 m,最低海拔595 m,相对高差可达1 000~3 000 m,高差在1 000 m以上的峡谷常见。公园内的河流主要有属于长江水系的嘉陵江、岷江、沱江、汉江和属于黄河水系的渭河。园区内的河流地貌、构造地貌、冰川地貌发育,峡谷、瀑布、险滩众多,景观资源丰富,形成了独特的生态产品。

东北虎豹国家公园位于第三级阶梯东北地区的中山—丘陵中,属于长白山支脉的老爷岭,海拔多在600~1 000 m,最高山峰是珲春的森林山,海拔1 498 m,区内相对高差较小,在200~600 m。东北虎豹国家公园内所有河流均为水系支流的源头,分属图们江、绥芬河、乌苏里江和牡丹江4大水系。河流主要有绥芬河、珲春河、嘎呀河和穆棱河。在地貌上有火山地貌、河流地貌和花岗岩地貌。

武夷山国家公园处在第三级阶梯东南丘陵的浙闽丘陵地区,海拔一般在300~1 000 m,最高峰为黄岗山(2 158 m),最大相对高差达1 700 m,属于中山—丘陵地貌类型。在山体的中间部分地形切割较大,形成峡谷地貌,而周边地区地形切割较小。河流主要有崇阳溪、北溪和信江等。岩石类型和岩性特征对武夷山地貌发育影响明显,西部海拔1 500 m以上的山峰,基本上由坚硬的凝灰岩和流纹岩等构成,地形较为陡峻,构成武夷山山脉的主体;而东部中生代红色砂砾岩分布区,山体比较低矮,相对高差较小,形成宽谷、盆地、峭壁、突兀的山峰的丹霞地貌,是该地区特色地貌类型,具有丰富的景观生态产品。

海南热带雨林国家公园坐落在海南岛南部的五指山—黎母岭,最高山峰五指山(1 867 m),黎母岭最高峰为鹦哥岭(1 811 m),属于中山—丘陵地貌。主要河流有万泉河和昌化江。五指山的主峰为流纹质、安山质火山岩,经风化作用形成犹如五指的山峰。在公园内主要为花岗岩地貌和火山岩地貌。在五指山与黎母岭之间经河流侵蚀作用形成谷地,河流地貌发育,也是万泉河与昌化江的分水岭。

2.2 气候特征

三江源国家公园以高原高寒气候为特征,气温低,降雨量较少。长江源地区年均气温-2.2 ℃,年降水量为200~500 mm。黄河源区的年均气温在-7.9~-3.9 ℃,多年平均的年降水量为322 mm^[9]。三江源地区全年低温,只有在夏季有短暂相对温暖时期,气温在5~20 ℃。

东北虎豹国家公园全年平均气温5 ℃,极端最高气温37.5 ℃,极端最低气温-44.1 ℃,年降水量在450~750 mm,降水集中在5—9月,占全年降水总量的80%。气候特征表现为春季多风少雨干旱,夏季炎热短促,秋季冷凉降温迅速,冬季寒冷漫长,冰雪景观独特。

大熊猫国家公园的气候为大陆性季风气候。在四川片区,由于区内海拔高差大,自东南向西北,随着海拔的升高,从谷底到山顶依次出现河谷亚热带湿润气候、暖温带湿润气候、温带半湿润气候和高寒湿润气候。全年平均气温为12~16 ℃,极端最低温-28 ℃,最高温37.7 ℃。全年降水量约500~1 200 mm,季节分配不均,夏秋季多、冬春季少;空间分布也不均匀,西南区域多于东北区域,山区多于河谷,并随海拔升高而增加。

武夷山国家公园属中亚热带季风气候,西北部的山脉主体在冬季阻拦、削弱了北方冷空气的入侵,而在夏季抬升、截留了东南海洋的暖湿气流,形成了武夷山山体东南地区气候垂直变化显著、温暖湿润、四季分明、降水丰富等特点。武夷山国家公园总体年均气温约17~19 ℃,1月均温6~9 ℃,极端低温可达-9 ℃,7月均温28~29 ℃;年均降水量1 684~1 780 mm,主峰黄岗山年均降水量高达3 400 mm。公园内植被茂密,雨量充沛,年均相对湿度高达78%,形成了武夷山独特的气候特点以及生态环境、生物多样性特征。

海南热带雨林国家公园地处热带北缘,属热带海洋性季风气候区。日照时间长,太阳总辐射量大。年均气温22.5~26.0 ℃,多年平均降雨量为1 759 mm。

2.3 植被特征

由于三江源国家公园处于高原的高寒气候环境,植被类型主要以高寒草原、高寒荒漠草原、高寒草甸和高寒沼泽草甸为主^[10],主要分布在谷地中,以线叶嵩草、小嵩草、高山嵩草、藏蒿草和紫花针茅为主,成分相对简单。植被稀疏,覆盖度低,草丛低矮,层次结构简单,净初级生产较低,其中长江源碳的净初级生产力最低(140.18 g·m^-2·a^-1),其次为黄河源区,澜沧江源区略偏高^[11]。设立国家公园,采取科学、合理的管理措施有利于三江源区的植被恢复和生长,改善源区的生态环境,提高水土保持能力,提供清洁水源,提高生态产品的质量和价值。

大熊猫国家公园植被茂盛,垂直分布明显,随着海拔升高,依次为“典型亚热带常绿落叶林—常绿落叶阔叶混交林—温性针叶林—寒温性针叶林—灌丛和灌草丛—草甸”,在白水江片区有珍稀濒危植物41科66属75种,其中被《国家重点保护植物名录》(第一批)收录的Ⅰ级重点保护植物有9种、Ⅱ级重点保护植物38种;被《中国生物多样性红色名录》(高等植物卷)收录的种类有极危种6种、濒危种5种、易危种15种、近危种6种,有红豆杉、南方红豆杉等^[12],具有丰富的生物多样性。由常绿叶、阔叶、落叶、针叶和草本等植物构成的、分布在不同海拔的植被景观发挥了不同的生态功能,如固碳释氧、涵养水源、保持水土和调节气候等,提供既可在区内消费,也可在区外消费的多种生态产品,如植被景观、生物资源、清洁水源和清新空气等。

东北虎豹国家公园植被类型为温带针阔叶落叶混交林,是世界上3个北半球温带原始天然林区之一的亚洲东北部温带针阔叶混交林区^[13],具有极其重要的生物多样性和基因库。这里植被茂密,高大的红松矗立林海,千年的东北红豆杉藏身林间,植被覆盖率高达97.74%^[14],形成了森林-动物-水体-地貌丰富多彩的景观和生态产品。据不完全统计,园区内高等植物达数千种,包括大量的药用类、野菜类、野果类、香料类、蜜源类、观赏类和木材类等植物资源^[13]。其中不乏一些珍稀濒危、列入国家重点保护名录的物种,如被誉为“仙草”人参,是国家一级保护植物,形成了以人参为核心的生态产品和人参文化。

武夷山国家公园植被为中亚热带常绿阔叶林,且植被垂直带谱明显,随着海拔的递增,依次发育有常绿阔叶林(200~1 000 m)、针阔叶混交林(1 000~1 350 m)、温性针叶林(1 350~1 750 m)、中山苔藓矮曲林(1 750~1 900 m)和中山草甸(1 900~2 158 m)5个垂直带谱^[15-16],森林覆盖率达96.3%^[16]。公园内还有210.70 km²原生性森林植被未受到人为破坏,是世界同纬度保存最完整、最典型、面积最大的中亚热带森林生态系统^[17]。武夷山国家公园共记录高等植物261科2 866种(含亚种,下同),包括苔藓植物70科345种、蕨类植物25科246种、裸子植物7科26种和被子植物159科2 249种^[17]。由于独特的地形、地貌、气候和水汽等条件,武夷山国家公园的物种以亚热带为主,但有从北方温带以及南方热带延伸到这里的种类,因此具有很高的植物物种丰富度和生物多样性。

海南热带雨林国家公园森林覆盖率为95.86%,其中热带雨林分布最广,是该公园内最主要的植被类型,形成了独特、极具价值的森林景观、动物景观、生物资源、清洁水源和清新空气等生态产品。根据分布的地貌位置,热带雨林可分为热带低地雨林、热带山地雨林、热带针叶林和高山云雾林^[18]。公园内野生维管束植物220科1 142属3 577种,其中国家一级保护植物坡垒、伯乐树、海南苏铁、葫芦苏铁、龙尾苏铁和台湾苏铁等6种,国家二级保护植物桫椤、土沉香、降香黄檀、海南紫荆木和蝴蝶树等34种,特有植物有尖峰青冈、霸王玉兰、吊罗山萝芙木、五指山含笑、海南菊、海南翠柏和雅加松等428种,生物物种丰富,生物多样性高。

3 自然资源与生态产品

3.1 生态产品类型及转化条件

自然资源,顾名思义,就是自然界存在的能被人类利用的一切自然物质和能量。在1970年,联合国在相关的文献中指出:人在其自然环境中发现的各种成分,只要它能以任何方式为人类提供福利,都属于自然资源^[19-20]。1972年联合国环境规划署强调:所谓自然资源,是指在一定的时间条件下,能够产生经济价值以提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总和^[21]。在《辞海》中定义为:自然资源一般是指天然存在的自然物(不包括加工制造的原材料),是生产的原料来源和布局场所。自然资源强调的是自然存在、自然属性以及可利用性,一旦经过人工加工的就失去了自然资源的属性。依据自然资源的物质特征、存在形式,一般可以分为空间资源、大气资源、水资源、土地资源、生物资源、景观资源和矿产资源这7大类,而每一大类又可分为若干类和亚类。这些自然资源在时间和空间分布上是不同的,也不均一,而且存在形式也有差异,这就影响到以自然资源为基础的生态产品的类型、价值和实现路径。

生态产品是一种特殊的产品,既有一般产品的特征,可供人们消费使用,又有一般产品不具有的特性,起到维护生态平衡的作用。不同的学者对生态产品的定义略有不同^[22-23],但总体含义基本一致。《国务院关于印发<全国主体功能区规划>的通知》(国发〔2010〕46号)把生态产品定义为:维系生态安全、保障生态调节功能、提供良好人居环境的自然要素,包括清新的空气、清洁的水源和宜人的气候等。生态产品是一个比较中国化的概念,与相近的名词有自然资源、生态资源、绿色产品和生态系统服务等。一般把生态产品分为生态物质产品、生态调节服务产品和文化服务产品。按照生态产品的表现形式,刘伯恩将生态产品分为生态物质产品、生态文化产品、生态服务产品和自然生态产品4类^[24]。

自然资源是可以被人类利用的自然物质和能量,也可以是在目前的经济技术条件下还不可利用的,或者由于受自然条件的影响难以利用的,但这种资源是客观存在的,在未来可能被人类利用。而生态产品是能为人类提供并被人类消费和使用的自然物质、自然能量、环境系统以及以自然物质为原材料的人工产品,但这是要基于一个前提条件:维系生态安全、保障生态调节功能和维持生态平衡。如果违背了这个前提条件,这些自然物质和能量那只能属于自然资源,不属于生态产品。因此从自然资源到生态产品转换的桥梁或约束条件是生态安全。在利用和消费过程中,解决了生态安全问题,自然资源才能转化为生态产品的形态,为人类提供物质、精神和生态上的服务。自然资源与生态产品既有差别,又存在紧密联系,生态产品离不开自然资源,是自然资源的升级产品,以及在内容和形式上的扩展,提高了自然资源利用的品质,强调了人与自然的和谐共生。

自然资源是生态产品形成的物质基础,而生态产品是自然资源利用和消费的高端呈现形式。不同的自然资源类型,产出不同类型的生态产品。在不同环境条件下,如气候、地质、地形、地貌、土壤和区位等,产出的生态产品类型不同,其价值也存在差异。从自然资源到生态产品转化,根据其自然属性的特征,大体上可以划分为自然生态产品、半自然生态产品和人工生态产品(图3)。自然生态产品是完全保持了其自然属性,没有受到人类活动和加工的影响,如清晰空气、清洁水资源、自然景观、原始土地资源、原始森林资源、动物资源、太阳能和风能等,这些生态产品的形成只受自然因素的影响。半自然生态产品是指利用自然资源,经过人工培育或加工生产的,但又保持一定的自然属性的生态产品,如农产品、农田、人工林、人工草地、水库、水坝和某些自然文化等。人工生态产品是指利用自然资源生产出来的生态产品,如工业产品、手工业产品、建筑和某些自然文化等。这三种生态产品所保持的自然属性不同,从自然资源到生态产品的转化方式不同,所具有的生态价值、社会价值不同,生态产品价值实现的路径不同。

3.2 水资源到生态产品的转化过程

各种自然资源都可以转化为生态产品,下面以陆地水资源的地下水、河流、冰川和降雪为例,阐述从自然资源到生态产品的转化过程。

3.2.1 地下水的转化

陆地上的水资源根据其存在形式分为河水、湖水、地下水、冰川和积雪(图4),当然还有大气水。从分布上来看,地下水分布面最广,几乎存在于陆地表面以下的岩石和松散沉积物中,但其资源的丰富程度、可利用性以及生态调节作用在不同的地区表现出不同的特点。地下水就是一种自然资源,为人类提供饮水、灌溉、工业生产和景观等生态产品,以及涵养水源、供植物生长、调节地表水等生态调节功能。由于地下水分布受到地形、地貌的影响,因此地下水资源的消费也局限于地下水分布区。在三江源国家公园地区,地下水相对较少,是地表水的重要补给源,维系这个地区湿地发育、植物生长的主要水源。在三江源地区,地下水存在的另一种形式是以地下冰保存在冻土层中。冻土层在高寒地区在维持生态平衡和保持地下水位上发挥重要作用,起到涵养水源、保持土壤等生态调节功能,因此这里地下水转化的生态产品主要为生态调节服务产品,也是一种自然生态产品。在武夷山和海南热带雨林国家公园,由于大气降水的不断补给,地下水非常的丰富,既是可以直接饮用的清洁水源,也是植物生长、地表水补给、生态环境调节的水源,因此这里的地下水转化的生态产品有物质产品和生态调节服务产品,这些也是属于自然生态产品。地下水转化为生态产品的生态安全条件是开采量与补给量的平衡,当开采量与补给量达到平衡时,这时的地下水自然转化为生态产品。如果开采量大于补给量,可能会引起一些生态环境、地质环境等问题,如地下水位下降、地面沉降、地表植被枯死和地下水质恶化等,这就超出了生态安全红线,这就不能算生态产品了,但它仍然是自然资源。如果补给量不断增加,恢复到原来的保存状态,这时地下水又可转化为生态产品,因此地下水是一种可再生的生态产品。

3.2.2 河水的转化

河水是一个流动的水体,尽管被限制于河谷中,但与地下水不同,它可以跨越很大的区域,形成的生态产品沿河两岸的人们都可以消费和使用。河流源头的水资源可以在河流的中游或下游利用,这也给河水这个生态产品的消费、管理、经济价值实现带来很多的困难。以河水为物质基础的生态产品类型多样(图4),从河水资源转化为生态产品会受到地质、地形、地貌和气候等背景因素的影响。不同的地质背景影响河水的水质,如流过黄土高原的黄河,水体浑浊,泥沙含量高,而在黄河上游地区以及源头地区水质较好,其生态产品的质量较高。穿流在煤系地层、有机质含量的地层区,水体中的有机质含量也会偏高。地形地貌影响河流的景观、水电资源、水路航道等生态产品,如大熊猫国家公园、武夷山国家公园的河流景观的生态产品价值高。气候影响河流水量变化,如武夷山国家公园的河流水量充足。这些都影响到河水生态产品的价值评估,因此在河水生态产品的价值评估中需要考虑这些因素。

3.2.3 冰雪的转化

冰川是一些大型河流的重要补给水源,如三江源国家公园的冰川是长江、黄河、澜沧江补给水源,提供洁净的冰川融水,是维系河流源头地区的湿地、生态平衡、土壤保持、植物生长的重要根基,也影响整条河流的生态环境,因此生态价值很高。冰川还具有景观价值、科学价值,也是生态产品价值评价的重要部分。在寒冷的气候区,如东北虎豹国家公园,降雪即可为地表水、地下水和土壤提供水源补给,也可形成雪景,为冰雪文化、冰雪运动提供物质基础,形成独特的冰雪生态产品。

我国第一批5个国家公园,由于所处的气候、地貌、地质背景等不同,所具有的资源类型也不一样,因此形成了不同的生态产品(表2)。

4 生态产品价值的实现路径

有关生态产品价值的实现路径,有不少学者进行过研究和探讨。由于生态产品的特殊性和复杂性,应采取多方式的实现路径。合理确定生态补偿的范围、对象、标准、方式、成效考核办法等,完善地区和流域之间的横向生态补偿机制^[25];通过构建资源资产化、资产资本化、资本资金化和资金股金化等“四化”复合系统,协同推进生态产品价值实现的思路^[26];推进纵向生态补偿,开展横向生态补充^[27];开展特许经营,活跃经济形式^[28⇓-30];建立生态管护公益岗位制度、草原奖补政策和生态公益林补偿制度等^[2,31];开展自然教育^[32-33];从解决生态产品价值实现过程的难量化、难抵押、难交易、难变现角度,提出解决方案^[34]。上述这些都是通过不同路径实现生态产品价值。

4.1 生态产品属性

生态产品既具有一般产品的属性,又有不同于一般产品的特点,概括起来有以下几个方面的特殊性:(1)部分生态产品是公共产品,供社会大众享用,非排他性,如清洁水源、清新空气、涵养水源和水土保持等;(2)生态产品的权属性,有的生态产品的权属性清晰,而有的权属性不清楚,或需要确权,如土地属于国家所有,但使用权在个人、集体手中,林权有国家所有、集体所有、个人所有,权属复杂,如清新的空气就没有权属;(3)生态产品地理位置的固定性和非固定性,有的生态产品地理位置和边界是固定的、清晰的,如林地、土地、草地等,而有的生态产品地理位置和边界是不固定的,如空气、流动的水体、动物等;(4)生态产品的交易性,生态产品与其他一般商品一样,可以在市场交易,如买卖、出租、转让、抵押等,如农产品、手工业品等,以及碳汇的买卖;(5)生态产品具有不可分割性,一个地区的各类生态产品是紧密相关的,如森林、空气、土地和水源等,因此生态产品价值的实现需要整体规划、统筹安排、因地制宜。

4.2 生态产品价值实现路径

基于生态产品的特殊性以及所处的地理、地质、气候、生态等环境背景条件,对于不同地区、不同类型的生态产品价值应采取不同的实现路径。图5为生态产品价值的实现路径总图,对于第一批5个国家公园的生态产品价值有其实现途径。

4.2.1 生态补偿

美国的国家公园资金来源为政府拨款、经营收入和社会捐赠,而目前中国的国家公园的资金来源为财政拨款(包括中央和地方)为主,其次是经营收入和社会支持,总体而言资金的运行模式与美国的国家公园有相似之处。生态补偿是生态产品价值实现的途径之一,其资金来源主要为财政拨款。对于一些公共的生态产品,如水源、空气、固碳制氧、保持水土和调节气候等这些生态产品,是社会人群共同消费和享用。空气、固碳、制氧这样的生态产品是没有边界、没有固定地理位置的,河流虽然有边界,但是跨区域的,很难具体到个人、人群和地点。一条河流源头的生态产品,如三江源国家公园的生态产品,河流的中游、下游地区的人们都能获益,享受到生态产品提供的服务,原则上来说这些受益的地区和人群需要付费,给予维护生态产品的人们的补偿,使生态产品能良性循环,产生更大的价值。因此,这部分生态产品价值的实现应该通过生态补偿来体现。生态补偿可以是国家财政的纵向投入,也需要区域的政府部门财政的横向投入。如在三江源国家公园区域,全面落实“一户一岗”政策,到2017年已有17 211名生态管护员持证上岗,三年来,青海省财政统筹安排4.8亿元资金,生态管护员的户均年收入增加21 600元^[2]。在海南热带雨林国家公园,对五指山市、琼中县、保亭县和白沙县4个上游市县共投入2 304万元省级生态补偿资金^[27]。在大熊猫国家公园设置公益岗位13 278个,其中生态管护岗位10 777个、社会服务岗位2 501个,原住民参与数量11 990人,占比达到90.3%^[27]。在武夷山国家公园,2017年以来,中央财政投入用于生态补偿的资金为1.1亿元,省级财政用于生态补偿的资金为0.82亿元,如生态公益林补偿、天然林停伐管护补助等。

4.2.2 权属交易和特许经营

权属交易,如林地权、林木权、土地使用权和草地使用权等交易还不够活跃,需要制定相关政策,完善生态产品价值的实现路径。武夷山国家公园完成了自然资源确权登记,出台了《武夷山国家公园体制自然资源统一确权登记实施方案》、《自然资源统一确权登记工作细则》和《自然资源所有权争议处理暂行规定》。特许经营目前在一些国家公园开展了不少,取得了很好的效果,如在武夷山国家公园充分发挥了“一座山、一瓶水、一根竹、一片叶、一只鸡”的优势发展特许经营,2019年武夷山国家公园内毛竹总收入1 158万元,茶产业总收入1.14亿元,创建了武夷山岩茶的地理标志品牌,并制定了国家标准^[35]。在大熊猫国家公园进行蜜蜂养殖、茶叶种植等^[30]。在公园内,对生产绿色农产品、手工业品进行销售,提高园区内居民的收入,体现生态产品的价值。应该打造以国家公园为地理标志的生态产品,提高生态产品价值和知名度,要充分发挥国家公园这个品牌效应,它是一个无形和无价的资产。

4.2.3 生态旅游

生态旅游是国家公园生态产品价值实现的重要途径之一,除三江源国家公园外,在大熊猫、东北虎豹、武夷山和海南热带雨林4个国家公园都开展得比较好。武夷山国家公园以丹霞地貌、河流景观和自然文化等旅游资源为纽带,开展生态旅游项目和特许经营项目,带动民宿产业、餐饮、就业等,景区经营收入31 945万元(2019年),民宿、酒店等收入1 495万元(2019年)。大熊猫国家公园以大熊猫文化和生态景观为中心的旅游项目,而东北虎豹国家公园以冰雪景观为特色旅游。

4.2.4 文化教育

文化教育路径主要包括自然文化教育、科普教育、研学旅行和传统文化教育等形式,要充分挖掘国家公园的文化资源,采用考察路线、实物展示、博物馆、长廊展示、标牌、线上和线下等方式推动国家公园的文化教育,扩大受众群体,提高公园知名度,创建品牌,吸引观众,促进国家公园建设和发展。在此还值得一提的是要充分挖掘国家公园中的自然文化产品。自然文化也是一种生态产品,我们既要传播它,也要在传播过程中发挥其价值。在第一批5个国家公园中,各公园具有不同的自然文化类型。如在武夷山国家公园中,茶文化、民居文化、饮食文化和竹文化就很具特色,具有很高的价值,是实现该国家公园生态产品价值的重要途径。三江源国家公园以藏文化为特色,海南热带雨林国家公园以黎族文化、民居文化等为亮点,东北虎豹国家公园以冰雪文化为特有。

5 结论

通过对第一批5个国家公园地质和自然背景的分析,总结了这5个国家公园的生态产品类型、价值和实现路径,得到以下几点结论。

(1)第一批5个国家公园所处的地质背景、自然环境不同。在地形地貌上,5个国家公园分别处在我国地形的第一级阶梯(三江源国家公园)、第二级阶梯(大熊猫国家公园)和第三级阶梯(东北虎豹国家公园、武夷山国家公园和海南热带雨林国家公园)上。在地层和岩性构成上,以古生界到中生界为主,花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、火山岩以及碎屑岩等是5个国家公园的主要岩性,但在三江源国家公园和大熊猫国家公园还发育前古生代的变质岩。在武夷山国家公园发育的中生代红色碎屑岩是形成丹霞地貌的物质基础,在海南热带雨林国家公园发育的中酸性火山岩是构成五指山的主要岩性。在新构造运动特征方面,三江源国家公园处在面状整体抬升隆起的青藏高原的腹地,海拔高,气候寒冷,地形起伏小,大熊猫国家公园处在强烈的差异性抬升地区,形成了高山峡谷地貌景观,其他三个国家公园处在新构造运动比较弱的地区,地形起伏较小,只是在山脉的核心部位抬升幅度较大,形成了较为壮观的山岳和峡谷地貌。

(2)自然资源转化为生态产品的条件是维系生态安全和生态调节功能,根据人工的干扰程度,把生态产品划分为自然生态产品、半自然生态产品和人工生态产品。以陆地水资源为例,分析了陆地水资源转化为生态产品的过程、生态产品类型和主要影响因素,探讨了地形地貌、气候、岩性等对水资源转化生态产品价值的影响。

(3)总结了生态产品的属性:①部分生态产品是公共产品;②生态产品的权属性;③生态产品地理位置的固定性和非固定性;④生态产品的交易性;⑤生态产品具有不可分割性。

(4)依据生态产品类型和特性,把生态产品价值的实现路径划分为一级、二级和三级路径,其中一级路径包括生态补偿、权属交易、特许经营、生态旅游和文化教育。根据5个国家公园所处的不同地质、自然背景和资源特点,探讨了不同国家公园生态产品价值的实现路径,如三江源国家公园主要通过生态补偿的方式,武夷山国家公园可采用生态补偿、林权交易、特许经营、生态旅游和文化教育等方式。

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基金资助

国家自然科学基金项目“国家公园生态价值评估方法与实现路径研究(72241415)”

中节能生态产品发展研究中心有限公司科研项目“国家公园生态产品价值实现评价方法研究(HT202306L0484)”