中国农业面源污染与经济发展关系的实证研究，本文主要内容关键词为：中国农业论文,经济发展论文,实证研究论文,关系论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
正如美国经济学家舒尔茨所言：“发展中国家的经济成长，有赖于农业的迅速稳定增长，而传统农业不具备迅速稳定增长的能力，出路在于把传统农业改造为现代农业，即实现农业现代化”。而现代农业是以工业化为支撑，建立在大量技术、资金和物质投入基础之上的资源集约型农业。这种集约化农业生产模式易对环境造成污染，使经济成长过程伴随农业污染的增加[1]。由于各国农业资源禀赋不同，经济发展过程中农业生产压力各有差异，经济发展所带来的农业环境污染有轻有重，有缓有急。
我国农业资源有限，人口压力大，对农业要素和产品的高强度需求，使我国农业经历了持续的资源集约化生产历程，致使农业面源污染数量巨大且难以控制，污染后果严重且逐渐显化，成为我国当前较为重大的环境问题[2]。因此，理清我国经济发展与农业面源污染之间的关系，准确把握经济发展中农业面源污染演变规律，从而择定适合的农业面源污染管控政策甚为重要。基于此，本文试图在总结前人研究成果的基础上，从实证角度检验我国农业面源污染与经济发展的关系，把握现阶段我国经济发展过程中农业面源污染压力的演变过程，为农业环境管理提供理论依据。
1 文献综述
20世纪90年代以来，经济发展与环境质量之间的关系受到国内外学者普遍关注。Grossman和Krueger(1993)对66个国家的14种空气污染和水污染物质12年（空气污染物：1979～1990年；水污染：1977～1988年）的变动情况进行研究后发现，经济发展与环境质量存在倒“U”型关系[3]；Panayotou（1993年）后来将这种关系定义为“环境库兹涅茨曲线”(EKC)。随着该假说的提出，有较多学者进行了理论解释：如Grossman和Krueger（1995年），Panayotou（1997年）等认为社会经济结构的改变造成环境库兹涅茨曲线现象[4]。Selden和Song（1994年）从绿色技术需求的角度进行了解释[5]。Moomaw和Unruh（1998年）则认为经济发展会强化市场机制作用，优化清洁产品的配置，从而产生“EKC”现象[6]。
这些研究多是从宏观角度解释经济发展与工业点源污染的关系，而农业面源污染作为污染的另一个方面，与经济发展是否具有类似“倒U型”关系？对于这个疑问，Antler（1995年），McConnell（1997年）等人从理论分析认为农业面源污染作为一种环境污染源，与经济发展之间也符合“EKC”曲线关系[7]。他们认为环境是奢侈品，只有当经济发展，人们收入增长到一定程度后，才能形成对环境的有效需求。在经济发展初期，人们收入一定的情况下，对食品与农业加工品数量需求较高，而对环境和食品质量的需求较低，从而催生了农业集约化生产，产生了农业面源污染。在达到一定收入界限后，随着人们收入上升，对食品数量的收入需求弹性降低而食物安全和环境休闲的需求弹性增加，会主动采取环境友好措施，或者从个人消费角度自发做出有益环境的选择。人们对环境消费需求的变化引发了政府和农场主对环境品质的重视，也引发亲环境技术投资和亲环境产业发展，使农业面源污染现象好转。
然而从实证角度来看，虽然有大量研究证实了环境质量与经济发展之间存在这种“倒U型”曲线关系(Selden,Song,1994; Grossman,Krueger,1995; Holtz Eakin,Selden,1995; Suri,Chapman,1998)[8,9]，但这些研究大多以工业点源污染如
、
等作为研究对象，较少以农业面源污染作为实证分析对象。因此，本文循着Antler等人的研究，利用1998至2006年我国31个省（市、自治区）面板数据模型，对经济发展与农业面源污染的“EKC”关系进行检验。
2 变量选取与数据来源
根据农业生产的特征，可知我国农业面源污染主要来源于农业生产农资污染，畜禽养殖污染等方面。
农资投入的高强度和高流失率导致农资流失量增加，使得农业面源污染日趋严重。在本文分析中，农资投入污染程度用化肥投入密度huafei和农药投入密度nongyao来表示，前者等于单位农田面积的化肥投入量，后者为单位农田面积的农药投入量。面板数据为1998～2006年31个省（市、自治区）数据，数据来源于历年《中国农业年鉴》。
畜禽养殖污染主要是由于未对畜禽养殖固体废弃物和废水进行及时、合理的处理引起的[10]。养殖规模的扩大导致畜禽粪尿排泄量日益增多，未经处理的畜禽粪便被随意堆放，造成养分流失和环境污染[11]。在本文分析中，畜禽污染物排泄密度用单位农田面积的猪、牛、羊和家禽这4类动物的年粪尿排泄量fenbian表示。面板数据为1998～2006年31个省（市、自治区）级数据，数据来源于历年《中国农业年鉴》。
3 经济发展与农业面源污染关系的实证分析
3.1 模型建立
根据环境库兹涅茨假说，环境质量与经济增长存在二次多项式函数关系[12]（“倒U型”），即指环境压力随着人均收入的提高而增加到一定水平后，环境压力随着收入提高而下降。基本计量模型为：
在研究中一般认为农业面源污染物排放量与人均GDP的关系呈现倒“U”型[13]。一般来说，反映倒“U”型曲线的基本函数有二次函数型(Selden,Song,1994)，三次函数型(Grossman,Krueger,1995)，因此，我们可以对这些模型进行检验，选取最优回归方程作为分析依据。
其中：E为农业污染物排放强度指标，包括化肥投入密度指标huafei、农药投入密度指标nongyao、畜禽排泄物污染密度fenbian；rgdp为该区域人均收入水平，代表该地区经济发展水平；ε为随机影响因素。
3.2 实证检验
利用1998～2006年我国31个地区的面板数据，分别对化肥投入密度、农药投入密度与畜禽排泄物密度3类污染指标与人均GDP的关系进行回归检验。考虑到由于不同地区样本截面异方差问题对估计有效性的影响，齐性参数模型与固定效应模型均采用截面加权回归法(Cross Section Weights)以消除截面异方差问题；随机效应模型则采用基于随机效应转化方程的GLS估计方法。同时，在实际估计中根据估计结果的F统计值判断回归模型是混合回归模型OLS，还是固定效应模型FE；通过Hausman检验判断回归模型是固定效应模型FE，还是随机效应模型RE。
(1)化肥投入密度与经济增长的“EKC”检验
根据表1回归结果，化肥投入密度huafei与人均GDP之间存在显著的倒U型曲线关系，而且3类面板数据模型回归结果(OLS,FE,RE)都较为一致地支持这一结论。根据F检验和Hausman检验结果，最后选取随机效应模型的回归结果：
由表1和图1，可以发现人均收入与化肥投入密度之间具有倒“U”关系，进一步可计算出人均GDP转折临界值位于64337元。从我国区域发展看，当人均GDP超过64337元的临界水平，该地区化肥投入密度和人均GDP之间存在下降趋势，即随着人均GDP的进一步上升，化肥投入密度将减少。然而对于人均GDP低于64337元临界水平的地区而言，化肥投入密度和人均GDP之间具有上升趋势，即随着人均GDP的进一步上升，化肥投入密度将同时增加。通过将我国各地区2005年实际人均GDP水平与64337元临界值相比较，结果发现，即使是经济发展水平最高的上海（人均GDP为51747元）也仍未到达拐点，化肥投入密度与经济增长处于上升阶段，说明我国经济增长过程仍将伴随化肥投入密度的急剧增加。
图1 化肥投入密度与人均GDP关系图
Fig.1 Relationship Between Density of Chemical Fertilizer Input and GDP per Capita
(2)农药投入密度与经济增长的“EKC”检验
根据表2回归结果，农药投入密度nongyao与人均GDP之间也存在显著的库兹涅茨倒U型曲线关系。根据F检验和Hausman检验结果，选取固定效应模型的回归结果：
由表2和图2，可计算出人均GDP转折点位于为42824元的临界值处。通过将我国各地区2006年实际人均GDP水平与42824元临界值相比较，结果发现，除上海和北京以外（上海人均GDP为51747元，北京为45444元），其他省份均小于临界值，反映我国大部分省市农药投入密度与经济增长处于上升阶段，经济增长与农药投入密度呈正相关性，并且这些省份的经济增长距离拐点还有较大距离（人均GDP排名第三位的天津为35783元）。由此说明我国经济增长过程仍将伴随农药投入密度的急剧增加。
(3)畜禽排泄物与经济增长的“EKC”检验
根据表3回归结果，畜禽排泄物污染密度fenbian与实际人均GDP之间存在显著的库兹涅茨倒U型曲线关系。根据F检验和Hausman检验结果，选取固定效应模型的回归结果：
由表3和图3，可以发现人均收入与畜禽排泄物具有倒“U”形曲线关系，进一步可计算出转折点位于31723元的临界值处。通过将我国各地区2006年实际人均GDP水平与临界值相比较，结果发现，除上海、北京和天津以外（上海人均GDP为51747元，北京为45444元，天津为35783元），其他省份均小于临界值，反映我国大部分省市畜禽排泄物与经济增长处于上升阶段，经济增长与畜禽排泄物呈正相关性。此外，除了人均GDP排名第4位的浙江省外，其他省市均小于2.5万元，这些省份的经济增长距离拐点还有较大距离。由此说明我国经济增长过程仍将伴随畜禽粪尿污染密度的急剧增加。
3.3 检验结果分析
总体而言，我国经济发展与农业面源污染具有显著的“倒U型”关系，虽然随着经济增长，农业面源污染水平总会达到转折点，逐渐趋缓并走向改善[14]。然而，实证分析表明，我国目前的经济增长水平离转折点仍有较大距离，经济增长过程中会有更多的化肥、农药等污染源排放，如果不加强对这些污染源的有效管理和控制，农业面源污染会日趋严重，最终超过农业生态阈值。
从经济发展与农资投入密度的ECK曲线模拟结果来看，我国农资污染状况正在恶化中，大多数省份农资排放量仍然处于倒U曲线左侧。可以预测，如果不进一步控制农户的农资使用行为，随着我国农业现代化进程的加快，农资污染尤其是化肥污染将在很长时间内保持继续上升的趋势。因此，在加大对环境节约型技术研发和推广的同时，还要通过政策和补贴逐渐改变我国农户的传统生产模式，提高农资的使用效率，实现经济增长和农业环境改善的双重目标。
从经济发展与畜禽排泄物的ECK曲线模拟结果来看，我国畜禽污染状况也在恶化之中，畜禽排泄物仍处于倒U曲线左侧。可以预测，随着我国农业产业结构从种植业向畜牧业的产业调整，畜禽污染将会进一步恶化。不过与化肥和农药污染的转折点相比，畜禽污染的转折值较低。实际上，我国2001年颁布的《畜禽养殖业污染物排放标准》，标志着规模化养殖场将纳入点源污染控制范围。畜禽污染的外部性被权责化，政府可通过政策、补贴和技术指导来帮助养殖者以较低的排污成本来控制畜禽排泄物的污染。
4 结论及对策
本文运用1998至2006年我国31个省（市、自治区）面板数据模型对我国经济发展与农业面源污染的“EKC”关系进行实证研究。选取化肥投入密度、农药投入密度、畜禽粪尿排泄物作为度量农业面污染源排放量的指标，选取人均GDP作为经济发展衡量指标，得到如下结论：
(1)我国各类农业面源污染源排放量与经济增长均具有显著的倒“U”型关系，从而证明我国农业面源污染与经济增长存在“强相关—减排—脱钩”的关系，符合环境库兹涅茨理论。
(2)实证研究表明，3类污染源与人均GDP均处于上升阶段，同时目前的经济增长水平离转折点还有较大距离，经济增长过程中将会有更多的化肥、农药和畜禽排泄物排放。
(3)从污染的结构来看，农资污染尤其是化肥污染将在很长时间内保持继续上升的趋势，应成为国内农业非点源污染源管理重心。
总的来说，近年来我国经济发展造成的农业面源污染问题已较为严重，成为我国环境公害的重要组成部分[15]。尤其是2005年以来，我国处于经济发展加速时期，一方面经济增长保持很高的增长率，另一方面工业化与城市化快速变迁，农业面源污染压力势必会进一步增长，必须有效管控农业面源污染。
而管控的关键在于强化环境政策的干预力度，它不仅需要进行经济结构调整，依赖科学技术进步，也需要提高政府环境管理能力。在政府的环境政策引导下，农户、养殖场主环境保护意识会大幅度提高，生产过程将会兼顾农业环境的维护，技术采纳也会更为绿色和合理化，这些行为是减少转折值、降低拐点的必然选择[16]。