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user: 3. 丹江口绿色高效农业生态补偿标准测算方法构建 3.1. 丹江口水源涵养区绿色高效生态农业技术模式框架 丹江口水源涵养区绿色高效生态农业技术模式主要有5个技术体系，各个体系又涵盖了各自的若干单项技术，见表1。 Table 1 Green and efficient ecological agriculture technology model in Danjiangkou water conservation are 技术体系 涵盖技术 主要功能 立体绿色高效生态景观体系 果园豆科牧草覆盖——鸡果共生 茶园生草覆盖——鸡茶共生 提高生物多样性 提高生物多样性 水稻、麻类、蔬菜、绿肥植物等轮间作 提高生物多样性 农田绿植防护带和蜜源植物带 提高生物多样性 生态廊道构建 提高生物多样性 …… / 农田绿色高效种植关键技术体系 茶树及猕猴桃等优良种质的引种选育技术 绿色农产品供给 茶园、果园土壤保水培肥固碳生产技术 保水培肥固碳 化肥减施增效技术 化肥减施增效 作物水热优化配置高产增效技术 保水培肥固碳 农田病虫草害高效综合防控技术 农药减量化 废弃物资源化利用技术 废弃物资源化 农田氮磷生态拦截技术 污染物去除 ……. / 养殖业废弃物高效循环利用关键技术体系 养殖废弃物肥料化 农田生态系统消纳废弃物 能源化技术，废水再循环利用技术 农田生态系统消纳废弃物 粪便中抗生素残留消解和重金属钝化技术 污染物去除 低氮磷排放饲料 氮磷污染物减量化 有机肥和沼肥沼液高效施用技术及相关装备 污染物去除 …… / 高效设施农业技术体系 化肥替代技术 化肥减量化 水肥一体化技术 化肥减量化 水肥药一体化技术 化肥农药减量化 生物防治、物理防治、生态调控、矿物源及生物农药等物理生物病虫害防治技术 农药减量化 设施蔬菜病虫害防控的轻简化技术 农药减量化 农药精准化选用技术 农药减量化 设施蔬菜农药减量精准施药技术 农药减量化 …… / 分散式生活污染物控制技术体系 农村生活垃圾分类、病原菌灭杀、预处理及肥料化技术 污染物去除 表1. 丹江口水源涵养区绿色高效生态农业技术模式 3.2. 绿色高效生态农业技术模式生态补偿测算方法 由表1可知，5个技术体系涉及的单项技术均为农业技术，其主要功能主要提高生物多样性、减肥减药、保水培肥、污染物去除和废弃物利用等，符合生态补偿主要考虑的“绿色、高效、生态”这三个特征，农业技术是否“高效”主要考虑技术的额外成本和技术收益(即农产品供给)的功能，而“绿色”和“生态”可归为一类，技术是否“绿色生态”主要考虑技术的生态系统服务功能和环境成本。因此，丹江口水源涵养区绿色高效生态农业技术生态补偿测算可以从额外成本、生态服务价值和环境成本3方面来建立其生态补偿指标，并确定其生态补偿标准。 1) 额外成本 额外成本主要包括建设成本、运行成本和推广成本，见公式(1)。 Δ EC t = Δ Cc + Δ Co + Δ Cs (1) 式中，ΔECt (ECt， total of extra cost)为技术应用前后的额外成本差值；ΔCc (cost of construction)为技术应用前后建设成本；ΔCo (cost of operation)为技术应用前后运行成本；Cs (cost of spreading)为新技术应用推广中应有的成本。 2) 生态服务功能价值 生态系统服务是由生态系统提供的、能直接或间接提升人类福利的产品和服务，即人类从生态系统获得的所有好处。根据千年生态系统评估以及农业技术提供服务的机制、类型和效用，可以把生态服务功能分为供给功能、调节功能、支持功能和文化功能四大类 [ 27 ] [ 28 ] 。其中，供给功能指直接的农产品供给；调节功能包括固碳释氧、保持土壤养分、农田生态系统消纳废弃物价值等；支持功能包括提高生物多样性、减少土地废弃价值等；文化功能包括保留乡村文化遗址和自然文化遗产等 [ 6 ] ，见公式(2)。 Δ ESV t = Δ Vp + Δ Vr + Δ Vs + Δ Vc (2) 式中，ΔESVt (ESVt，total value of eco-system)为技术应用前后生态系统服务价值的差值，即生态系统服务价值总值变化量；ΔVp (value of price)为供给价值变化量；ΔVr (value of regulation)为调节价值变化量；ΔVs (value of supporting)为支持价值变化量；ΔVc (value of culture)为文化价值变化量，单位均为元/hm 2 。 3) 环境成本 主要应用生命周期评价的方法对技术应用前后进行环境成本评估，主要采用ReCiPe2008将各种污染物统一转化为人体健康的潜在危害值这一终点(end-point)指标，用伤害因子来计算伤残生命年(Disability Adjusted Life Years， DALY)，再将DALY用人力资本法转化为环境成本 [ 6 ] ，见公式(3)~公式(4)。 DALYi = Cdi × Dosei (3) LCEC = PCNI × Σ DALYi (4) 式中，DALYi表示第i种污染物引起的DALY；Dosei表示第i种污染物的生命周期排放量；Cdi指第i种污染物的伤害因子(DALY∙kg −1 *a)。 测算方法及说明见表2。 3.3. 环境成本 根据文献 [ 6 ] [ 30 ] [ 31 ] 和表2参数，可将环境影响分为土壤、大气和水体3类，计算响应的污染物环境成本，列入表3。其中废弃物CH 4 排放可以0.044 gCH 4 ∙g −1 COD计 [ 32 ] ，氮磷污染物产生剂量分析参考文献资料 [ 30 ] ，见表4。 为了更好地确定生态补偿的成本承担主体或受益主体，对各分项成本或收益分类账户分别进行政府和农户分担，见表3。农户主要在生态系统服务价值的农产品供给、保持土壤养分和减少土地废弃价值取得收益，对于农产品供给而言，其收益一般归农户所有，这也使得农户愿意采用绿色高效农业，如有收益则无须对农户进行额外补偿。 Table 2 The algorithm and illustrations of ecological compensation standar 一级指标 二级指标 三级指标 评估方法 计算公式 公式说明 成本承担主体 或受益主体 政府 农户 额外成本 建设成本 直接市场法 C c Cc为单位面积建设成本，单位：元∙hm −2 ü ü 运行成本 直接市场法 Co Co为单位面积运行成本，单位：元∙hm −2 ü ü 推广成本 直接市场法 CS = ( Cc + Co ) * p / ( 1 − p ) 根据欧盟经验，推广成本占总额外成本的25%~30%，P为推广成本占总额外成本的百分数 ü 生态系统服务价值 供给功能 农产品供给 直接市场法 V = ΣY × P − PC V为作物产品价值，单位：元∙hm −2 ；Y为作物单产，单位：kg∙hm −2 ；P为农作物的市场价格，单位：元kg −1 ；PC为生产成本，单位：元∙hm −2 ü 调节功能 固碳释氧 碳交易法 V = 1 . 63 × NPP × C ; NPP = P / H × ( 1 − M ) V为作物固定的CO 2 价值，单位：元∙hm −2 ；NPP为作物净初级生产量，C为CO 2 交易价格，国家发改委规定碳交易保护价80元∙t −1 ；P为作物经济产量；H作物经济系数，作物经济系数为0.25；M为作物含水率 ü 保持土壤养分 直接市场法 Va = Sh ( CN × PN + CP                 × PP + CK × PK ) Va为养分价值，单位：元∙hm −2 ∙a −1 ；Sh为农田土壤保持量，单位：t∙hm −2 ；CN，CP，Ck分别为单位面积土壤速效氮、磷、钾含量；PN，PP，PK分别为氮，磷，钾市场价格，单位：元∙t −1 ü ü 农田生态系统消纳废弃物 替代成本法 VW = W × C VW为消纳废弃物价值，单位：元∙hm −2 ；W为生产中消纳废弃物量，单位：t∙hm −2 ；C为处理成本，单位：元∙t −1 ü 支持功能 提高生物多样性 替代成本法 ΔVS = GCp ΔVS为农药减量价值，单位：元∙hm −2 ；Cp为常规农业农药用量，单位：kg∙hm −2 ；G为农药价格，单位：元∙kg −1 ü 减少土地废弃价值 机会成本法 Vb = Sh × B ÷ (H × 10，000 × ρ) Vb为经济效益；Sh为土壤保持量；B为单位土地年均收益；H为表土厚度，单位：m；ρ为土壤容重，单位：g∙cm −3 ü ü 减轻泥沙淤泥 影子工程法 Vc = Sh/ρ × 24% × C Vc为经济效益；Sh为土壤保持量；24%为全国侵蚀的泥沙24%淤积于江河、水库、湖泊；C为1 m 3 库容的水库建设费用，取0.67元 [ 29 ] 。 ü 文化功能 保留乡村文化遗址和自然文化遗产 旅行费用法 V = I/R V为价值，单位为元∙a −1 ；I为旅游直接收入；R为旅游收入占社会综合收入比重 ü 环境成本 生命周期评价法 DALYi = Cdi × Dosei； LCEC = PCNI × ΣDALYi DALYi表示第i种污染物引起的DALY；Dosei表示第i种污染物的生命周期排放量；Cdi指第i种污染物的伤害因子(DALY∙kg −1 ∙a −1 )；PCNI表示某年中国人均可支配收入(单位：元) ü 表2. 生态补偿标准测算方法及说明 Table 3 The environmental cost of high efficient green agricultur 分类账户 污染物类型(kg∙t −1 ) 具体危害类型 影响强度 (a∙kg −1 ) DALY 是否 响应 技术应用后影响剂量(kg) 技术应用前影响剂量(kg) 处理后 伤残年(a) 处理前 伤残年(a) 技术应用后环境成本 (元∙hm −2 ) 技术应用前环境成本 (元∙hm −2 ) 大气 CO 光化学氧化物 1.78 × 10 −9 CO 2 气候变化 1.40 × 10 −6 CH 4 气候变化 3.50 × 10 −5 SO 2 微粒物质 5.20 × 10 −5 NH 3 酸雨，呼吸系统 8.32 × 10 −5 N 2 O 温室效应，气候变化 4.17 × 10 −4 NO x 温室效应，呼吸系统 5.72 × 10 −5 农药(空气) 人体毒性 4.34 × 10 −6 土壤 农药(土壤) 人体毒性 1.58 × 10 −6 As 人体毒性 1.04 × 10 −2 Cu 人体毒性 7.33 × 10 −6 Zn 人体毒性 3.09 × 10 −4 Cd 人体毒性 6.66 × 10 −2 Pb 人体毒性 4.20 × 10 −4 硝酸盐 地下水污染，盐渍化 4.90 × 10 −5 硫酸盐 土壤酸化，土壤板结 1.70 × 10 −6 Cd 重金属污染 6.09 × 10 −4 水体 农药(水体) 人体毒性 7.76 × 10 −6 硝态氮 富营养化，致癌效应 3.05 × 10 −5 铵态氮 富营养化 1.67 × 10 −5 磷酸盐 富营养化 3.60 × 10 −6 SUM 小计 LCEC (元∙hm −2 ) 合计 LCEC (元∙hm −2 ) 表3. 高效绿色农业技术环境成本核算 Table 4 The flow of nutrients and contamination dos 化肥养分运移转化 系数/% 流向 剂量分析 N肥 35 作物利用率 作物利用率20%~50%，平均35% 20 大气流失率 大气流失率10%~30%，平均20% 11 氮肥挥发产生NH 3 0.67 氮肥在微生物作用下转化为N 2 O 0.5 氮肥通过微生物硝化或反硝化作用产生氮氧化物 34.50 土壤残留率 流向土壤约30%~40%，平均土壤残留率34.5% 0.50 地下淋溶率 氮肥淋溶增加地下水硝酸盐含量 2 地表径流率 硝态氮在地表水中富集 5 地表径流率 铵态氮在地表水中富集 P肥 11 作物利用率 植物吸收7%~15%，平均11% 5 大气扩散率 65 土壤吸附固定 吸附固定55%~75%，平均65% 1 地下水流失 小于1% 7.50 地表径流率 5%~10% 表4. 营养物质流向和污染物产生剂量估算 对于公益性事业的建设成本，其建设一般由政府投资，因此政府主要是额外成本的承担方，其受益主要在于生态系统服务价值中的调节功能中的消纳废弃物和固碳释氧、支持功能的提高生物多样性和减轻泥沙淤积、文化功能以及减轻了当地的环境成本，有效解决了水源涵养区水体对下游的影响，对当地生态环境的改善也起到积极的影响。由于生态补偿是解决流域水污染问题的有效措施之一，在确定了上游地区生态环境保护成本等生态补偿标准的核心内容，则下游地区应该对上游地区给予的生态补偿量就基本得到确定 [ 7 ] 。