2021-4-10 | 城市生態(tài)論文
1引言
我國(guó)是一個(gè)草原大國(guó),草原具有重要的經(jīng)濟(jì)功能和生態(tài)功能。改革開放后,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng),草原生態(tài)環(huán)境問題也日益凸顯,根據(jù)農(nóng)業(yè)部草原監(jiān)理中心2005年監(jiān)測(cè),全國(guó)90%以上可利用天然草原發(fā)生不同程度的退化,其中輕度退化面積占57%,中度退化面積占31%,重度退化面積占12%。雖然近年來國(guó)家對(duì)草原生態(tài)問題有所重視,啟動(dòng)了一系列草原保護(hù)建設(shè)工程,完善了各種草原管理法規(guī)制度以及推廣和應(yīng)用了多項(xiàng)草原保護(hù)建設(shè)技術(shù),但草原生態(tài)環(huán)境仍呈現(xiàn)局部改善、總體惡化的趨勢(shì)。從世界各國(guó)和地區(qū),特別是發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與草原生態(tài)環(huán)境關(guān)系的歷史演變規(guī)律來看,兩者之間會(huì)表現(xiàn)出環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(EnvironmentalKuznetsCurve,EKC)的倒U型關(guān)系,即草原退化程度會(huì)隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)歷“先惡化,后改善”的變化趨勢(shì)[2]。對(duì)于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)或發(fā)展中國(guó)家來說,持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是會(huì)對(duì)草原生態(tài)造成更大的傷害,還是會(huì)有助于改善其環(huán)境質(zhì)量?顯然,探討經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與草原資源環(huán)境關(guān)系問題,對(duì)我國(guó)采取適宜的政策具有重要的參考意義。
1991年,GrossmanandKrueger在NBER工作報(bào)告中,利用42個(gè)國(guó)家的截面數(shù)據(jù)研究了空氣質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系,他們發(fā)現(xiàn)空氣中SO2和煙塵的含量在人均收入水平低的國(guó)家比較高。相比之下,在富裕國(guó)家其濃度則有所下降。1993年,Panayoto通過參考著名的庫(kù)茲涅茨曲線,將這種反映環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的倒U型關(guān)系命名為環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(EKC)。它表示:在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期,環(huán)境質(zhì)量會(huì)隨著人均收入水平提高而惡化,當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段時(shí),環(huán)境質(zhì)量會(huì)逐漸改善。之后,國(guó)內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用了多種方法和環(huán)境指標(biāo)對(duì)EKC關(guān)系進(jìn)行實(shí)證分析,并對(duì)此做出相應(yīng)的理論解釋。不過,大多數(shù)研究主要探討了環(huán)境污染問題(大氣污染、水污染以及固體廢物污染),涉及生態(tài)破壞(森林、能源、草地等)的研究比較少,其中一個(gè)重要原因就是生態(tài)數(shù)據(jù)的可得性問題,許多生態(tài)指標(biāo)無(wú)法量化,只能定性描述[3]。
生態(tài)足跡法分析法是由加拿大學(xué)者William和其博士生Wackernagel提出的一種評(píng)估可持續(xù)性的方法,是一組基于虛擬土地面積量化的指標(biāo)[4]。該方法由于數(shù)據(jù)相對(duì)容易獲取,計(jì)算過程的可操作性,使得EKC理論用于研究生態(tài)問題具備了一定的客觀條件。Boutaud,NatachaandChristian首次采用生態(tài)足跡指標(biāo)對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力進(jìn)行衡量,通過利用多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的截面數(shù)據(jù),從全球視角考察了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)二者之間并不存在任何聯(lián)系,并進(jìn)一步指出發(fā)達(dá)國(guó)家的環(huán)境質(zhì)量提高是以犧牲發(fā)展中國(guó)家的環(huán)境利益為代價(jià)[5]。后來的學(xué)者在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用了多種計(jì)量方法和數(shù)學(xué)分析手段對(duì)這一問題進(jìn)行了一系列研究,但研究結(jié)果并不一致。Marco,GiangiacomoandSilvana在以人口數(shù)量作為權(quán)數(shù)的加權(quán)最小二乘法(WeightedLeastSquares,WLS)進(jìn)行估計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)含有變量人均GDP三次項(xiàng)的生態(tài)足跡EKC非對(duì)數(shù)模型擬合情況最好[6]。JillL,DustinandJamesR利用1961~2000年146個(gè)國(guó)家的相關(guān)數(shù)據(jù),建立動(dòng)態(tài)面板數(shù)據(jù)模型(DynamicPanelModel)來檢驗(yàn)EKC理論,研究表明,總生態(tài)足跡值與人均GDP的倒U型關(guān)系并不顯著,但草地生態(tài)足跡的變化趨勢(shì)卻符合EKC理論[7]。Mohamed基于馬爾科夫鏈蒙特卡洛(MarkovChainMonteCarlo,MCMC)算法原理,分析了人均生態(tài)足跡與人均GDP,城市化水平和基尼系數(shù)等多個(gè)因素的關(guān)系,其中,人均GDP對(duì)人均生態(tài)足跡的影響并未顯示出EKC關(guān)系,而是呈現(xiàn)U型關(guān)系[8]。
近年來,部分國(guó)內(nèi)學(xué)者嘗試引入生態(tài)足跡概念來研究我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。就區(qū)域而言,向書堅(jiān),盧小蘭運(yùn)用協(xié)整理論和誤差修正模型研究了湖北省GDP總值與各類生態(tài)足跡之間的長(zhǎng)期均衡和短期波動(dòng)關(guān)系,從模型分析結(jié)果得出,GDP總值只與部分生態(tài)足跡存在協(xié)整關(guān)系[9]。何蓓蓓,梅艷選取江蘇省1985~2007年的時(shí)間序列數(shù)據(jù)對(duì)該省生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證研究。結(jié)果表明,二者呈倒N型的三次曲線,而在實(shí)際觀測(cè)值的區(qū)間內(nèi)則表現(xiàn)出倒U型EKC關(guān)系的上升階段[10]。在國(guó)家層面,郭軍華在建立向量自回歸模型的基礎(chǔ)上,運(yùn)用廣義脈沖響應(yīng)函數(shù)法來描述我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)足跡之間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性,二者之間顯現(xiàn)出較強(qiáng)的相互響應(yīng)作用[11]。錢文婧,賀燦飛在測(cè)算出中國(guó)1952~2007年生態(tài)足跡值的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建對(duì)數(shù)形式的人均GDP二次曲線模型,檢驗(yàn)EKC理論在我國(guó)的適用性,經(jīng)過協(xié)整檢驗(yàn),得出了我國(guó)生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在著長(zhǎng)期穩(wěn)定的倒U型關(guān)系[12]。另外,也有學(xué)者以草地退化率作為草原退化程度指標(biāo),利用11個(gè)省與5大牧區(qū)的截面數(shù)據(jù)以及典型牧區(qū)內(nèi)蒙古的時(shí)間序列數(shù)據(jù),探討了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與草地資源退化之間的EKC關(guān)系,發(fā)現(xiàn)以上省區(qū)的草地退化程度正處于倒U型曲線的上升階段[13]。
綜上所述,國(guó)外研究一般采用跨國(guó)的橫截面數(shù)據(jù)或面板數(shù)據(jù),而對(duì)一國(guó)或地區(qū)的實(shí)證分析則不多見,雖然國(guó)內(nèi)部分學(xué)者針對(duì)此問題做出了有關(guān)探討,但對(duì)草原生態(tài)問題與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的EKC關(guān)系的研究還是很少的。因此,該文利用中國(guó)1978~2009年的相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出草地生態(tài)足跡值,并以此作為草原生態(tài)壓力的表征指標(biāo),重點(diǎn)研究草原生態(tài)問題與我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。文章接下來的安排如下:首先是對(duì)數(shù)據(jù)來源、變量選取以及模型設(shè)定進(jìn)行相關(guān)說明,其次是實(shí)證分析過程及其結(jié)果的理論解釋,最后是本文研究所得結(jié)論陳述。
2數(shù)據(jù)說明與模型設(shè)定
生態(tài)足跡分析法是在生態(tài)生產(chǎn)性土地的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,根據(jù)土地生產(chǎn)力的不同,地球表面的生物生產(chǎn)性土地可分為化石能源地、耕地、草地、林地、建設(shè)用地和水域六大類。其中,本文所要用到的草地指標(biāo)是指支持畜牧業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的土地利用,其生態(tài)資源所轉(zhuǎn)換的肉類畜產(chǎn)品主要是供應(yīng)人類消費(fèi),包含的消費(fèi)項(xiàng)目為豬肉、牛肉和羊肉[12]。在建模之前,應(yīng)先對(duì)草地生態(tài)足跡進(jìn)行計(jì)算,由于本文研究所用到的數(shù)據(jù)是從全國(guó)性的統(tǒng)計(jì)資料中獲取,故采用綜合法來計(jì)算生態(tài)足跡。該方法由Wackernagel提出,適用于全球、區(qū)域和國(guó)家層次的生態(tài)足跡研究[4]。它主要是通過自上而下利用國(guó)家級(jí)的數(shù)據(jù)歸納得到地區(qū)消費(fèi)總量的數(shù)據(jù),再結(jié)合人口總數(shù)得到人均消費(fèi)量.在(1)式中,i為消費(fèi)商品的類型,i=1,2,…,n;fi為等量因子;Ai為第i種消費(fèi)商品折算的人均生態(tài)足跡分量;Ci為第i種消費(fèi)商品的人均消費(fèi)量;Pi為第i種消費(fèi)商品的年平均土地生產(chǎn)力;ef為人均生態(tài)足跡;N為總?cè)丝跀?shù);EF為該類型生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)足跡總值。草地生態(tài)足跡計(jì)算要用到的數(shù)據(jù),包括畜產(chǎn)品(豬肉、牛肉和羊肉)消費(fèi)量,草地生產(chǎn)力及人口總數(shù)等來自世界糧農(nóng)組織(FAO)、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(2010)》以及《新中國(guó)六十年統(tǒng)計(jì)資料匯編》。由于等量因子隨年份的變化幅度較小,故本文假設(shè)等量因子不變,數(shù)據(jù)沿用Wackernage關(guān)于等量因子計(jì)算的研究成果[13]。為了分析經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)草原生態(tài)環(huán)境的影響,該文將EKC理論引入到生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間進(jìn)行兩者關(guān)系的研究,參照標(biāo)準(zhǔn)EKC模型原理,利用我國(guó)1978~2009年的時(shí)間序列數(shù)據(jù),以對(duì)數(shù)形式減小異方差的干擾,建立包含人均GDP一次項(xiàng)、二次項(xiàng)和三次項(xiàng)的生態(tài)足跡庫(kù)茲涅茨曲線回歸模型:lnGEFt=C+β1lnPGDPt+β2ln2PGDPt+β3ln3PGDPt+μt(2)在(2)式中,PGDPt表示t時(shí)期的人均收入水平,用來反映經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)情況;GEFt表示t時(shí)期的草地生態(tài)足跡值,衡量的是草地資源消耗程度或者草原生態(tài)壓力大小;C為常數(shù)項(xiàng);β1,β2,β3分別是牧業(yè)經(jīng)濟(jì)對(duì)草原生態(tài)環(huán)境影響的彈性系數(shù),它表示當(dāng)PGDPt每變動(dòng)1%時(shí)GEFt變動(dòng)的百分比。在該文中,人均GDP的數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(2010)》,并以1978年的價(jià)格水平為基期對(duì)名義GDP進(jìn)行了平減處理,草地生態(tài)足跡值則是通過公式(1)計(jì)算得出。