1. 引言
随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们已经越来越深刻的意识到自然资源和生态环境是维持经济社会可持续发展的重要因素[1] 。水资源生态环境退化、水污染、水荒蔓延、生态平衡失调等问题对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响。据水利部门统计显示，全国70%以上的河流湖泊遭受了不同程度的污染。在我国长江、黄河、淮河、海河和珠江等7大水系中，已不适合做饮用水源的河段接近40%，城市水域中78%的河段已不适合作为饮用水源[2] 。近年来，我国政府已经开始尝试进行水资源生态补偿并出台了一系列相关政策保护水源地的生态环境，在实践中取得了一定的成效，但由于缺乏理论上的指导，也不可避免地出现了一些问题。湖北省是全国水资源较为丰富的省份之一，2012年全省水资源总量813.88亿m3，人均水资源总量1408 m3 [3] 。神农架林区位于湖北省西部边陲，是华中地区生物多样性最为丰富的地区之一，林区境内河流都属于长江中游水系，但根据其直接注入河段，习惯上一般分为长江水系和汉江水系。汇入汉江的水系有南河水系和堵河水系，为南水北调中线工程重要水源地，建立长效的水源地生态补偿机制，对保障南水北调中线工程输水水质具有重要作用，对于解决好经济发展和生态环境保护之间的矛盾，保障地区可持续发展具有重要意义，激励当地政府切实做好水源地保护工作。
2. 生态补偿理论基础
生态补偿(Ecological Compensation)机制的理论基础主要包括效率与公平理论、外部性理论、公共物品理论、生态环境资源的价值理论。生态补偿的概念最初起源于生态学，既包括对生态系统和自然资源保护所获得效益的奖励或破坏生态系统和自然资源所造成损失的赔偿，也包括对造成环境污染者的收费，通过支付一定的费用，达到保护和恢复环境，使环境无净损耗，促进环境与经济的协调发展，即“谁污染谁保护”原则[4] -[6] 。
国家生态补偿机制课题组报告中指出，生态补偿应包括以下几方面的内容：一是对生态系统本身保护(恢复)或破坏的成本进行补偿；二是通过经济手段将经济效益的外部性内部化；三是对个人或区域保护生态系统和环境的投入或放弃发展机会的损失的经济补偿；四是对具有重大生态价值的区域或对象进行保护性投入。
生态补偿是近年来国际上生态与环境经济学领域的重点研究内容。目前，国外学者对生态补偿的研究主要在公路建设、森林资源、种群栖息地、海湾环境以及生物多样性等领域[7] -[12] ，对水源地的生态补偿研究还较少。建立神农架林区水源地生态补偿机制，对于理清上下游主客体及其权责问题，加快流域的经济社会发展和保护生态环境，实现流域水资源的可持续利用具有重要意义。
3. 构建水源地生态补偿核算体系
水源地生态补偿的确定受到补偿主体的意愿和补偿客体的受影响程度两方面的作用。因此，计算神农架林区水源地生态补偿需要从水源地为保护水源所付出的成本和受水区所获得的利益两方面来考虑。
文章水源地的区域为神农架四大水系，输水区为神农架林区，受水区为神农架林区及周边市县，补偿主体确定为湖北省政府和神农架林区，补偿客体为神农架林区和水系发源地所在乡镇。所以，计算水源地生态补偿额度就分为受水区的补偿意愿量、水源地居民发展机会成本和水源地环境保护投入成本三部分。
3.1. 基于受水区补偿意愿的生态补偿额度
基于受水区补偿意愿的补偿额度一般采用补偿金额占到水资源费的百分比来计算，该方法计算的补偿意愿实际上是用水户补偿意愿的可接受值，并不体现个别用户的补偿意愿。按照用水类型神农架林区用水可分为居民家庭用水、生产运行用水、社会服务用水。考虑到一个城市的水价在时间上具有变动性，同时水价的修改往往涉及到很多要素，实际实行的水价可能并不能完全反应水资源的价值。通过水价制定的原则，计算出一个合理的水价，然后结合现行水价，确定应收取的合理的水资源费。最后通过补偿金额占水资源费的百分比确定用水户的补偿意愿。则三种用水的理论可支配水价为：
[13]
式中：
为第i类行业用水的可支配水价；Gi为第i类行业产值(或居民可支配收入)；Xi为第i类行业用水水价的支付意愿占总产值(或可支配收入)的比值(一般的，居民生活用水为1%~2%，工业及其他类用水为2.5%~3.5%)；Wi为第i类行业的年用水量。
得出理论的可支配水价之后，与现行的水价相加求平均，得出受水区用水的合理水价。即
式中：Pi为第i类行业用水的合理水价；Poi为第i类行业用水的现行水价。
水资源费可以用如下公式求出：
式中：Q为各类行业中的用水量；Qi为第i类行业用水总量的价格；E为受水区补偿意愿总量；qi为第i类行业用水的量占总用水量的比重；e为水资源费占水价一的比例；r为补偿意愿值占水资源费的比例。
据2012年神农架林区统计数据，神农架居民年生活用水284万吨，年生产运行用水2909万吨，经计算，得出生活用水和生产用水的理论水价如表1所示。由于社会服务用水产值无法计算，因此仍沿用现行水价，即1.05元/t。
根据相关文献，水资源费一般取水价的10%~20%，而用于生态补偿的费用大约占到水资源费的10%~30% [14] ，文章采用水资源费为水价的15%，生态补偿费用占水资源的22% [13] 。如表1所示，各类用水计算的合理价格均大于等于现行水价，但差距较小。最终，得出各类用水的补偿意愿值，得出基于受水区补偿意愿(补偿意愿的总体水平)的总补偿意愿额度为626.73万元/年。
3.2. 基于水源地居民发展机会的补偿额度
利用机会成本法，水源地每年为保护水源而损失的机会成本为：
式中：P0为水源地居民的机会成本，万元/年；Ql为参考地区农民人均纯收入，元/人；Q2为水源地农民人均纯收入，元/人；N1为水源地农民人口，人。G1为参考地区城镇居民可支配收入，元/人；G2为水源地城镇居民可支配收入，元/人；N2为水源地城镇人口，人。
文章以与神农架地理环境、主要经济作物等相似的恩施州作为参考。计算结果如表2所示，由于神农架环境保护所造成的水源地居民发展机会损失为2366.23万元/年。
3.3. 基于水源地环境保护投入成本的补偿额度
水源地生态补偿的费用分析常常涉及到农业非点源污染治理、城镇污水处理设施建设、河道清理等。则受益区对保护区的生态补偿为：
式中：P为补偿额，万元/年；C1为植树造林、封山育林等费用，万元/年；C2为农业非点源污染治理，万元/年；C3为城镇污水处理设施建设，万元/年；C4为河道清理等费用，万元/年。
根据《神农架林区水利发展“十二五”规划》，神农架林区为保护林区河流水质，陆续开展阳日河堤治理、大九湖水源保护、丹江口库区上游水土保持工程、青杨河小流域治理、峡库区当阳河水土保持、三峡库区水环境修复、山区河流水生态修复、水质水保监测站点建设等8项工作，工程所需资金约25955.4万元。
另外，神农架林区政府出于对神农架河流生态系统和环境的保护要求，2020年前，对全区装机容量
Table 1. Reasonable price of Shennongjia Forest Region