规划问道梁子湖流域位于武汉城市圈中心（图1），紧邻武汉市，横跨武汉、咸宁、黄石、鄂州四市，流域面积达2083km²，是湖北省水量第一大湿地湖泊，是武汉市战略备用水源地，对梁子湖流域的生态补偿一直是湖北省政府和相关市区关切的问题。研究范围横跨四市五区（图2，涉及江夏、梁子湖区、咸安区、大冶市、东湖新技术开发区各自的一部分，分别记为a-e），生态补偿在研究区各区之间进行。
图2 梁子湖流域a-e范围，a武汉江夏区、b鄂州梁子湖区、c咸宁咸安区、d大冶金牛镇、e武汉东湖新技术开发区跨四市五个区域
3）方案三：相较方案一、二，方案三的研究范围有所扩大。将梁子湖流域视为整体，运用方法2.0版分别计算其与周边四行政区间的生态功能价值输出、输入的数值，以此确定梁子湖流域整体对四市各自生态功能价值的贡献，作为“生态补偿资金池”的重要来源，进一步设定流域之间的考核办法，确定资金分配和监督使用建议。
4）方案四：将梁子湖流域为整体空气污染补偿分析，从系统化思维切入，利用方法2.0版，测算出四市对梁子湖流域传输的大气污染种类与数量，按相关污染修复的单位价值，可以测算修复污染量所需要的资金。此方案属于“谁污染、谁付费”的范畴。
前三方案都是对生态调节功能价值的传输与补偿（本研究涉及的四种调节功能价值空间分布如图3），属于“生态功能受益者补偿”，功能受益补偿是本研究要反映的重点。方案四则是对污染气体的补偿，属于“污染者付费”，也是熵增曲面法的扩展应用。在前三方案中，补偿标准既体现了生态环境禀赋，也通过设置调整机制，避免出现“仅因生态禀赋好就能得补偿”“付出了劳动却得不到补偿”的问题。
方案一的方法1.0版是一种极端化的概化模型，而2.0版则更契合最大熵增理论的初衷。相较于原方法，升级方法最大特点在于：①提升区域间生态补偿结果的系统性和科学性；②处理过程程序化、标准化、客观化，减少人为因素干扰；③精简步骤，显著简化逻辑过程。2.0版构造的生态补偿模型简化了方法1.0版的逻辑过程，省略价值分配等内容，精简数据搜集与分析计算过程，更体现出数学模型的客观性，减少人为的操作和影响。
图3 四市生态调节功能价值的空间分布
本项目源于政府管理实际需求，将科学理论与应用紧密结合，应用性强；用系统思维和数理统计手段解决生态环境管理问题，具有公共管理学、生态经济学、统计学多学科交叉特点。
最主要创新是基于MEP对生态调节服务功能价值流动形态规律的探索，构建适用于区域间横向调节功能的补偿模型，为横向区域间综合补偿提供了新方法。由于区域间横向综合补偿的复杂性，缺少适宜的方法，实践中相关工作也开展较少。本项目提供了全新的思路，在MEP启发下认为多种调节服务功能具有正态化的形态，利用概率密度函数构造价值曲面模型，将调节服务价值做系统化、抽象问题形象化、参数化的分析（图4、5示意曲面模型的定位和宏观形态），通过模型可“读”出区域之间的价值流入量，确定补偿标准，使补偿关系和数量清晰，“谁补谁、补什么、补多少”一步到位，弱化主观判断。
图4 新方法方案中曲面在空间中的地理定位
图5 曲面在空间中的初始形态和扩展形态
①探索了适用于多要素、多功能的综合生态补偿方法。目前多数生态补偿都属于单要素、单功能、点对点的补偿。随着国家环境管理制度不断完善，政府开始更多强调“谁受益、谁补偿”原则，体现为从以前先污染再赔偿到如今受益者付费的转变，比如对干净的空气、清洁的水及气候环境整体输出的考虑。生态补偿总体朝着多要素、综合性、系统化方向发展。本研究的区域间生态调节价值补偿方法在此方面进行了探索和尝试。
②尝试宏观的、科学化计算区域生态综合补偿标准。当前补偿标准的确定缺乏科学性，亟待改进。本研究提出的因子熵增2.0法是基于MEP的生态调节服务功能价值流动形态规律探索，适用于自然界中符合扩散规律的各种非平衡态系统，为实施区域间横向生态补偿、空气污染赔偿测算等方面提供理论基础和定价依据。模型不仅可适用于梁子湖流域等，对区域的、辐射范围较大、生态调节功能较为显著的地区均可利用该模型从宏观上科学客观地确定其生态价值和补偿标准。
③升级版方法的理论价值。方法1.0版目前处在初创阶段，在理论方面仍需深化，例如价值测算方法存在争议、价值扩散输出模型不完善、不能反映空间距离带来的价值梯度变化、以及价值扩散范围不明等。因此，本项目研究重点在2.0版，旨在发现功能价值在空间中宏观存在的形态规律，并以更系统的方法确定生态调节服务功能价值向外输出范围和输出量，优化生态补偿模型，达到客观地确定补偿标准的目的，弥补横向补偿标准量化评估方法的不足。
1）武汉城市圈的生态补偿应向多要素、综合性补偿发展。目前武汉市在森林、湿地、耕地、自然保护地多领域积极开展生态补偿，实施了一系列补偿政策。总体来看这些补偿以单个要素为对象，总体性、综合性考虑不足，补偿政策分散、资金多头管理、项目绩效不高。本研究所探讨的方法，可用于武汉城市圈区域间生态功能调节价值传输补偿问题分析中。
2）需科学、客观制定生态补偿标准。该方法不仅可适用于梁子湖流域等水域方面的应用，对黄陂木兰保护区、黄冈大别山林区、咸宁幕阜山区等辐射范围较大、生态调节功能较为显著的区域均可利用该模型从宏观上科学客观地确定其生态价值和补偿标准。例如以黄冈大别山林区为例，以黄冈市为研究单位，利用新方法研究大别山林区生态调节服务功能的外溢价值，及其对武汉、鄂州、黄石等武汉城市圈内其他城市的影响，明晰价值传输和生态补偿关系，为补偿标准提供科学、客观的参考依据。
3）完善四市与梁子湖流域的横向生态补偿。梁子湖承担着武汉后备水源的重任，是武汉城市圈重要的生态屏障（图6）。目前梁子湖流域横向生态补偿机制尚未完全建立。研究提出，应在科学客观确定生态补偿标准基础上，由省级财政出资引导、武汉市牵头带动，以政府资金补偿为主，社会资本参与，建立补偿机制，签订补偿协议，健全管理、监督办法，促进四市与梁子湖流域的补偿有效推进。
图6 梁子湖地区拥有较好的水质和生态环境
原文始发于微信公众号（众规武汉）：众规武汉“微课题”征集优秀成果推介——梁子湖流域区域间横向生态补偿问题研究
