11.1.2.1 流域水生态系统及其特点
1.流域水生态系统的概念
流域水生态系统是指以江河流域为单元，以水资源为纽带，由流域内的水资源系统、人类社会经济系统、自然地理系统以及包括陆生动植物、水生动植物等在内的生物系统所组成的复合系统。
流域水生态系统的空间范围是该河流水系所有干支流（包括湖泊）集水区（包括地下水含水层）分水岭以内的闭合区间，其终点为外流河的入海口或西北诸河的尾闾（对于支流来讲则是支流与干流的汇合口）。所以，流域水生态系统的空间范围也就是通常所说的流域面积。
在整个流域水生态系统中，人类社会经济系统处于核心地位。首先，水生态系统的服务功能是相对于人类社会经济系统而言才能体现其价值的；其次，人类的大规模经济活动可以从负面干扰、改变和破坏水生态系统。但人类也可以与自然和谐相处，加强水资源和水环境保护，维护水生态系统的良性循环，人类的行为方式将对流域水生态系统的演变产生决定性的影响。
在流域自然生态系统中，水资源与水环境处于主体地位，其中水量与水质是决定因素。山为水之本，大江大河必发源于崇山峻岭。所以，丰沛的降雨、广袤的径流汇集区、良好的天然植被和有利于水资源形成的下垫面，这些都是形成一个健康的河流水系的主要条件，要保护流域水生态系统，首先要从保护天然植被和水源涵养区开始。
2.流域水生态系统的特点
流域水生态系统作为一种以水资源为纽带，涉及到人类社会、自然环境和生物系统的复合系统，有着其自身的特征，主要表现在以下几个方面。
（1）生态单元的多样性。
在流域水生态系统内通常兼有山地生态系统、丘陵生态系统、平原生态系统、森林生态系统、草地生态系统、河流生态系统、湖泊和湿地生态系统、城市生态系统、农村生态系统、河口三角洲生态系统等多种生态单元，既有天然生态，也有人工生态，生态多样性十分丰富。
（2）水资源的不可替代性。
水是生命之源，水资源是维系流域水生态系统的关键性要素，同时也是人类生存和经济社会发展所不可或缺、不可替代的自然资源和经济资源。所以，水资源在流域水生态系统中占有关键性的地位，水资源数量的多少与水环境质量的优劣，将决定流域水生态系统整体状况的好坏。
（3）水生态环境效应转移的单向性。
“水往低处流”的重力特性，决定了水流从上游流向下游、从支流汇入干流的单向运动路径，由此产生了水生态环境效应转移的单向性。支流的水土流失和水污染会给干流造成危害，上游的水土流失和水污染会给下游造成危害。如黄河上中游的水土流失导致中下游水库淤积、河床抬高；淮河上游及支流的严重水污染给中下游地区造成重大危害等。反之，上游或支流的水土保持、水资源保护和水污染防治，其正面效益也会转移到干流和下游地区。如丹江口水库及其上游地区的生态保护可为南水北调中线工程提供水源安全保障；东江上游的水资源保护可为东深供水工程提供优质水源；新安江上游的水资源保护可为千岛湖及下游地区提供优质水源等。
（4）河流水系的连续性与行政区域的分割性。
流域水生态系统是一个随着河流水系的发育而自然形成的完整体系，而行政区域则是历史、政治、经济、文化等多种因素综合作用的产物，所以完整的流域通常被众多的行政区域所分割。这种状况不仅引发了水资源开发利用中的竞争和冲突，同时也导致了流域水生态效应的外部性，增加了流域水生态系统保护的艰巨性和复杂性。
（5）人类活动影响的严重性。(www.xing528.com)
随着经济社会发展和科学技术水平的提高，人类改造山河的规模和对水生态系统的影响程度不断加大。如上游地区破坏天然植被，大量开垦坡耕地，导致水土流失和洪涝灾害不断加剧；不合理的水工程建设和运行，严重恶化流域生态状况；上中游地区过度开发利用水资源，导致下游河道断流、湖泊湿地萎缩；水污染不断加剧，不仅危害人类自身，而且使许多与水相关的生物物种遭到灭顶之灾；地下水严重超采，使地下水生态系统遭到严重破坏等。所以，现在不仅要尽快修复已经遭到破坏的流域生态系统，而且更要保护好现状较好的流域生态系统，使其免遭“先破坏后治理”的覆辙。
11.1.2.2 流域生态保护的外部性理论
1.外部性的基本概念
外部性是指那些生产或消费过程中向其他利益主体转移了隐性成本或免费给予了资源环境效益的情形。
西方经济学指出：某个人或某个企业进行活动所带来的私人利益小于该活动所带来的社会利益，这种性质的外部影响被称为“外部经济”。当私人成本小于该活动所造成的社会成本时，这种性质的影响被称为“外部不经济”。
外部性表现形式不同，不同角度的外部性的分类也不同。从影响效果的角度来看，可分为外部经济和外部不经济，即正外部性效应和负外部性效应。从受益或补偿的角度来讲，外部经济就是一些人的生产或消费使另一些人受益而又无法向后者收费的现象；外部不经济就是一些人的生产或消费使另一些人受损而前者无需补偿后者的现象。例如，私人花园的美景给过路人带来美的享受，但不必付费，这样，私人花园的主人就给过路人产生了外部经济效果。又如，某工厂未采取环保措施，污水、噪音和烟尘污染环境，从而给周围居民带来了外部不经济效果。从利益和成本之间的比较来看，个体从其活动中得到的私人利益小于该活动所带来的社会效益时，这种影响被称为“外部经济”。个体为其活动所付出的私人成本小于该活动所造成的社会成本时，这种影响成为“外部不经济”。
按外部性产生的领域划分，可分为生产的外部性与消费的外部性。生产的外部性就是由生产活动所导致的外部性，消费的外部性就是由消费行为所带来的外部性。从外部经济与外部不经济、生产的外部性与消费的外部性两种分类出发，可以把外部性进一步细分成生产的外部经济性、消费的外部经济性、生产的外部不经济性和消费的外部不经济性四种类型。
按照时空的性质来分，可分为代内外部性与代际外部性。从即期考虑资源是否合理配置，即主要是指代内的外部性问题；而代际外部性问题主要是要解决人类代际之间行为的相互影响，尤其是要消除前代对后代的不利影响。
按方向性来划分，可分为单向的外部性与交互的外部性。单向的外部性是指只有一方能对另一方带来外部经济或外部不经济。例如化工厂从上游排放废水导致下游渔场鱼产量的减少，而下游的渔场则不能给上游的化工厂产生外部经济效果或外部不经济效果，这时就称化工厂给渔场带来单向的外部性。大量外部性属于单向外部性。交互的外部性是指所有当事人都有权利接近某一资源并可以彼此转移成本（通常发生在公有财产权下的资源上）。例如，所有国家都对大气环境造成了损害，彼此之间都有外部不经济效应。这就属于交互的外部性。交互的外部性的一个特例就是双向外部性。双向外部性是指两个经济主体彼此都存在外部性，主要的形式有三种：一是甲方和乙方相互之间的外部经济；二是甲方和乙方相互之间的外部不经济；三是甲方对乙方有外部经济效应而乙方对甲方有外部不经济效应或者反之。
按根源来划分，可分为制度外部性与科技外部性。制度外部性主要有三方面的含义：第一，制度是一种公共物品，本身极易产生外部性；第二，在一种制度下存在、在另一种制度下无法获得的利益（或反之），这是制度变迁所带来的外部经济或外部不经济；第三，在一定的制度安排下，由于禁止自愿谈判或自愿谈判的成本极高，经济个体得到的收益与其付出的成本不一致，从而存在着外部收益或外部成本。科技外部性是一个尚未被人使用的概念，但客观上已经普遍存在。它大致包含如下几个方面：第一，科技成果是一种外部性很强的公共物品，如果没有有效的激励机制，就会导致这种产品的供给不足；第二，科技进步往往具有放大效应，一项成果的推广应用能够为其他成果的研究、开发和应用开辟道路；第三，网络自身的系统性、网络内部信息流及物流的交互性和网络基础设施长期垄断性所导致的网络经济的外部性。
2.流域水生态保护外部性的表现形式
从影响效果的角度来分析，外部性的表现包括外部经济性和外部不经济性（见图11.1）。外部经济性主要包括两个方面，即水量和水质。水量和水质密不可分，是数量和质量上的辩证关系。水量是基础，也是保证生态基流、上下游用水最关键的指标，水量产生正外部性的直接效果非常明显：①保障了城市正常的供水，保障了人民生活的基本用水；②保障了国民经济的持续发展，尤其经济较发达的下游地区；③充足的水量可避免和减轻缺水风险，减免为缓解缺水危机所需的大量投入；④保障了生态基流，河流的健康生命得到保障。水质是一个更高的层次，它决定了水的使用价值。优良的水质保障了上、下游地区的饮用水安全，产生了巨大的社会效益；其次，保障了对水质要求较高的行业的发展，产生了巨大的经济效益；最后，通过生态保护等措施，产生了巨大的水环境效益。
图11.1 流域生态保护外部性影响效果图
内部不经济性主要体现在上游地区，其具体表现为生态保护的投入加大的直接影响和限制产业发展的间接影响。一般来说，投入加大的主要表现为水土保护、生态农业、防洪、引水等工程投资的加大，水源涵养等投入的加大，水环境治理投入的加大。限制产业的发展，主要对象是高污染和高耗水行业，以保证水量和水质的要求。过重的生态保护投入，限制产业发展，对国民收入的增加极为不利，地区的发展受到限制，就业岗位减少，人均收入水平下降，地方财政收入减少，并对当地的社会经济产生负面的连锁反应。
由此可见，上游地区生态保护的内部不经济性给下游地区带来了外部经济性；反之，如果上游地区以消耗资源和破坏生态的方式发展经济，对自身来说是内部经济的，但对下游地区来说，却产生了外部不经济性。所以，上游地区的内部经济与下游的外部不经济、上游地区的内部不经济与下游地区的外部经济，是两对此消彼长的利益冲突关系，而生态补偿机制正是解决这一矛盾的有效措施。
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