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本研究应用综合考虑经济效益与环境效益的Faustmann-Hartman森林资源模型，研究水源涵养林环境效益的经济补偿问题，以创建经济激励机制促进水源涵养林所有者或经营者采取有益于自然保护的生产经营方式，并促进各利益相关者——水源涵养林所有者、经营者、政策制定者、投资者、水源涵养林环境服务的受益者、和环境退化的受损失者等了解投资于水源涵养林环境服务的机会与问题，同时也为我国森林环境效益补偿制度的制定和实施提供决策依据，只有重要的理论和现实意义。 研究中选取了三个案例点，即分别代表长江上游、西北、华北地区的四川省乐山市沐川县的水源涵养林区、祁连山水源涵养林区、密云县水源涵养林区。通过实地调查和文献检索获得森林资源数据、生态观测资料和木材价格与生产成本的时间系列数据。运用计量经济分析和森林资源价值评价方法获得案例点水源涵养林木材效益、环境效益关于林龄的函数。在综合考虑经济效益与环境效益的基础上分析不考虑交易成本的情况下水源涵养林环境效益的补偿标准、补偿方式以及实施补偿对利益相关者福利的影响，然后分析考虑交易成本的情况下，交易成本的合适范围及其对补偿标准、补偿方式和利益相关者福利的影响。 分析结果表明：水源涵养林的环境效益显著，与传统的仅考虑木材效益的林业经营方式相比，考虑环境效益后将使林业生产实践和社会福利发生变化；对水源涵养林环境效益给予小幅度的补偿如2.00％～10.00％即能达到改善环境、提高经营者收益和社会福利的目标，补偿水平提高到一定程度以后其作用效果减弱，在经济水平较低的阶段或地区可以选择较低的补偿标准，当经济水平发展到较高程度以后，可以适当提高补偿标准，逐步过渡到完全补偿；考虑交易成本以后，使利益相关者的福利有所减少，交易成本幅度在补偿标准的10.00％～50.00％的范围内时影响相对较小；目前适合于采用公共支付体系的经济补偿方式，但从长远来看，创建水源涵养林环境服务市场是一种比较好的补偿方式，且政府在水源涵养林环境服务市场制度安排方面仍将发挥重要作用。 论文的特色与创新主要表现在：将Faustmann森林资源模型动态化；林木生长模型的估计中样本数据更多、变量更全面、估计的模型更符合实际情况；估计水源涵养林环境效益关于林龄的模型，反映出水源涵养林环境效益的动态变化；在森林生态补偿问题研究中考虑交易成本并将其定量化。