天津農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的實(shí)證研究

崔凱+郭靜利

摘要：基于Wackernagel提出的生態(tài)足跡方法，測算了1990～2011年間的天津農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡和農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力，建立了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長間的回歸模型，發(fā)現(xiàn)兩者之間的關(guān)系與庫茲涅茨曲線（EKC）形式相吻合。在此基礎(chǔ)上，還探究了當(dāng)前天津市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的階段性特征，總結(jié)出相關(guān)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：生態(tài)足跡;生態(tài)赤字;EKC曲線;階段特征

中圖分類號：F062.2 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2014）20-5018-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.20.068

Empirical Studies on the Relationship between Agro-ecology and Economic

Growth in Tianjin City

CUI Kai1，2， GUO Jing-li1

（1. Institute of Agricultural Economic and Development， CAAS， Beijing 100081，China;

2. Tianjin Rural Economy and Regional Planning Institute， Tianjin 300192，China）

Abstract： Based on method of Ecological Footprint proposed by Wackernagel， the agriculture ecological Footprint and Ecological Carrying Capacity in Tianjin city from 1990 to 2011 was calculated. The regression model between agroecological environment and economic growth was established. Results showed that the relationship was in accord with the EKC form. The characteristics of economic growth and agroecological environment in current stage of Tianjin were investigated.

Key words： ecological footprint; ecological deficit; EKC curve; stage characteristic

生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系是學(xué)術(shù)界長期關(guān)注的課題之一。20世紀(jì)80年代以來，伴隨全球資源衰竭、能源消耗及生態(tài)環(huán)境破壞的嚴(yán)峻形勢，生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展理念不斷深入人心。從1992年的《21世紀(jì)議程》“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”的正式提出，到2002年的《約翰內(nèi)斯堡可持續(xù)發(fā)展承諾》再到2012年的“里約+20”峰會，世界對于可持續(xù)發(fā)展這一主題的認(rèn)識也在不斷深入。中國在中共“十八大”報(bào)告中提出，“把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，堅(jiān)持不懈促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”，則是在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念與世界接軌的基礎(chǔ)上，將生態(tài)文明建設(shè)與農(nóng)業(yè)發(fā)展的國情相結(jié)合的重要戰(zhàn)略部署。

對于生態(tài)環(huán)境的衡量與測度方面的研究，以生態(tài)足跡分析方法最為普遍和典型，已經(jīng)形成一系列研究成果。生態(tài)足跡分析方法是加拿大卑詩大學(xué)UBC學(xué)者Wackernagel和Rees在其合著《我們的生態(tài)足跡》“Our Ecological Footprint： Reducing Human Impact on the Earth”中所構(gòu)建的生態(tài)足跡模型，主要用于測算不同生物的土地占用面積，即生物生產(chǎn)面積，其中土地類型主要包括能源占用、建筑占用、農(nóng)業(yè)占用、牧業(yè)占用、森林占用、海洋占用等類型。自生態(tài)足跡概念提出后，因其概念的合理性及測算的簡易性，國際上在可持續(xù)發(fā)展方面便廣泛運(yùn)用生態(tài)足跡測算人類活動的生態(tài)負(fù)荷，以此來衡量人類對大自然的需求及對生態(tài)資源的占用情況。國內(nèi)學(xué)者對該領(lǐng)域的研究更加注重國情和實(shí)際，并將該方法廣泛用于區(qū)域性、行業(yè)性的生態(tài)足跡研究，取得了大量成果。目前對于生態(tài)足跡已經(jīng)形成較系統(tǒng)的研究體系，研究重點(diǎn)大多放在微觀領(lǐng)域區(qū)域和行業(yè)間的各類生態(tài)足跡的測算，以及以生態(tài)足跡為代表的環(huán)境應(yīng)用方面[1-4]。

天津市是中國北方最早一批的沿海開放城市，位于華北平原東北部，海河流域下游，北依燕山，東臨渤海灣，屬海河平原主要的農(nóng)業(yè)基地之一。長期以來，天津市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通過化肥、機(jī)械、農(nóng)藥等的現(xiàn)代生產(chǎn)元素的高投入，使得農(nóng)業(yè)發(fā)展取得了較快增長，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程進(jìn)一步加快，但同時也面臨耕地退化、水資源短缺、農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重等生態(tài)環(huán)境問題，生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，農(nóng)業(yè)生態(tài)承載壓力大。天津市土地資源開發(fā)利用“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃提出，“十二五”期間內(nèi)，具有生態(tài)功能的耕地、園地、林地、牧草地、水域和部分未利用地占全市土地總面積的比例要保持在60%以上。針對目前天津市農(nóng)業(yè)資源利用和生態(tài)承載力等面臨的問題和形勢，本研究將生態(tài)足跡應(yīng)用于天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的研究，通過生態(tài)足跡的最新研究成果，測算1990～2011年天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡的發(fā)展趨勢及生態(tài)承載能力，探討天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)增長的長期關(guān)系及階段性特征，為今后天津市建設(shè)生態(tài)城市和發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出參考性建議，也為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供啟示。

1 ?數(shù)據(jù)處理和計(jì)算方法

1.1 ?天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡測算方法

1.1.1 ?農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡 ?農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡是以生態(tài)足跡的計(jì)算分析方法運(yùn)用到農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)用地方面，以此研究農(nóng)業(yè)土地利用是否可持續(xù)發(fā)展。為此，本研究在Wackernagel生態(tài)足跡模型基礎(chǔ)上，針對天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)資源發(fā)展的現(xiàn)狀，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性土地細(xì)分為農(nóng)業(yè)耕地、林果用地、漁業(yè)用地等3種類型，生態(tài)資源所轉(zhuǎn)換來的農(nóng)產(chǎn)品包括糧食、蔬菜、油料作物、果品、肉禽蛋奶、水產(chǎn)品6種消費(fèi)品，主要通過測算農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡和農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力兩個指標(biāo)來反應(yīng)天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)容量與人類負(fù)荷情況。endprint

計(jì)算天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡公式如下：

EF=N×ef=N×rj×∑（aai）=N×rj×∑（ci/pi）（1）

式中，EF為農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡，N為人口數(shù)，ef為人均農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡，aai為人均第i種消費(fèi)物品折算的生物生產(chǎn)面積;ci為第i種農(nóng)產(chǎn)品的人均消費(fèi)量;pi為第i種農(nóng)業(yè)用地的平均生產(chǎn)力，i為消費(fèi)項(xiàng)目的類型，i=1，2，3，4，5，6;j為生物生產(chǎn)性土地的類型，j=1，2，3;rj為均衡因子。

1.1.2 ?農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力 ?農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力是指生態(tài)足跡的供應(yīng)能力，主要以人口計(jì)量為基礎(chǔ)，反映在不損害地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的基礎(chǔ)上，一個地區(qū)有限的生態(tài)資源能供養(yǎng)的最大人口數(shù)，從生態(tài)足跡理論來看，即是指一個地區(qū)所提供給人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性土地面積的加總，也是常說的地區(qū)生態(tài)容量。農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力的計(jì)算公式如下：

EC=N×ec=N∑aj×rj×yj （2）

式中，EC為總的生態(tài)承載力，ec為人均生態(tài)承載力，aj為人均第j種生物生產(chǎn)性土地面積，yj為產(chǎn)量因子。

農(nóng)業(yè)生態(tài)赤字是描述農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力小于生態(tài)足跡的現(xiàn)象，表明該地區(qū)的人類負(fù)荷超過了其生態(tài)容量，其大小等于生態(tài)承載力減去生態(tài)足跡的差數(shù)，即農(nóng)業(yè)生態(tài)赤字：

ED=EC-EF。

1.2 ?數(shù)據(jù)來源及相關(guān)解釋

本研究中在測算天津農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡時所用到的數(shù)據(jù)，包括人均農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)量和農(nóng)業(yè)土地平均產(chǎn)出，均取自《天津市統(tǒng)計(jì)年鑒》（1991～2012）、《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》（2001～2012）、《新中國60年農(nóng)業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)匯編》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒匯編（1949～2004年）》。

按照生態(tài)足跡的計(jì)算方法，需將肉禽蛋奶和水產(chǎn)品等統(tǒng)一折算成糧食消費(fèi)，其中奶類從2000年以后加入統(tǒng)計(jì)。從各類文獻(xiàn)看來[3，4]，耗糧系數(shù)肉類在2.0～5.0之間，蛋類1.6～2.0;奶類0.5左右，水產(chǎn)品在1.0～1.5之間;考慮到居民飲食結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，以及糧食和飼料加工利用率的提高，綜合唐華俊等[5]的成果，采取肉類、蛋類、奶類、水產(chǎn)品耗糧系數(shù)分別為2.5、1.8、0.4、1.1;天津市油料作物主要為花生，按出油率35%折算。

根據(jù)2010年《中國生態(tài)足跡報(bào)告》，均衡因子耕地2.39，林地1.25，內(nèi)陸漁業(yè)用地和海洋漁業(yè)用地0.41[6]，產(chǎn)出因子借鑒劉某承等[7]研究中對于各省的測算，天津市產(chǎn)量因子耕地為0.65、林地0.71、畜牧地和漁場1.65。

2 ?測算結(jié)果

根據(jù)上述測算方法，本研究測算了天津市1990～2011年農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡和農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力，結(jié)果如表1所示。從農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡和生態(tài)承載力關(guān)系來看，自1990年開始天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡逐漸接近農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力界限值，1990～2011年間，農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡擴(kuò)大將近1倍。2011年，天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡為146.25萬hm2，耕地、林果用地以及水域分別為51.04萬hm2、94.60萬hm2和0.6萬hm2。從不同土地類型生態(tài)足跡來看，1998年開始，林果用地類型的生態(tài)足跡超過耕地類型生態(tài)足跡，并且差距在不斷加大，這表明當(dāng)年開始天津市農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷由糧食消費(fèi)向肉、蛋、奶、水果等產(chǎn)品轉(zhuǎn)移，消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步升級，而土地資源需求則進(jìn)一步增長;從現(xiàn)狀來看，天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力已不能滿足農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡，農(nóng)業(yè)資源開發(fā)和利用存在著隱患。1990～1998年間，天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)尚存在盈余，1998年以后，生態(tài)足跡超過農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力，且差距開始逐步拉大，到2011年天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)赤字高達(dá)57.73萬hm2，比1999年增加48.8萬hm2。這說明該市人類活動對于農(nóng)業(yè)資源的開發(fā)和利用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過資源限度，人類對農(nóng)業(yè)生態(tài)資源的開發(fā)和利用速度越來越快，人地矛盾愈發(fā)突出，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活的消費(fèi)活動對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生較大壓力，農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)化面臨著極大挑戰(zhàn)。

圖1反映了天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡、農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力、農(nóng)業(yè)生態(tài)赤字與天津市人均GDP的變化趨勢。

從圖1可以看出，伴隨著天津市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，農(nóng)業(yè)生態(tài)赤字呈波動狀發(fā)展且波動幅度呈持續(xù)擴(kuò)大趨勢。在農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力總體有限的情況下，人類活動對于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響已經(jīng)超出總體承載力，并且呈逐漸拉大趨勢;從數(shù)值上看，近10多年來，農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力總體相對穩(wěn)定，農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡先平穩(wěn)增加，1999年開始超過農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力，2005年后增長速度加快，導(dǎo)致生態(tài)赤字呈現(xiàn)逐漸拉大的趨勢，農(nóng)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)較為嚴(yán)重的不可持續(xù)狀態(tài)。同時，由于農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡變化幅度的逐步加大，表明天津市對農(nóng)產(chǎn)品的需求仍處于旺盛階段，離穩(wěn)定階段尚有一定距離，這將會導(dǎo)致生態(tài)赤字在一定時期內(nèi)仍持續(xù)存在。從萬元一產(chǎn)GDP消耗農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡來看，1990年為2.59 hm2/萬元，到2010年減少到1 hm2/萬元，單位農(nóng)業(yè)產(chǎn)值消耗的農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡明顯減少，這表明天津市農(nóng)業(yè)發(fā)展道路上加快了科技投入步伐，大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力不斷提高，土地產(chǎn)出率逐漸增加，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)方式已逐步由粗放型的發(fā)展模式向集約化、規(guī)?；较蜣D(zhuǎn)變。但總體而言，天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境足跡已經(jīng)遠(yuǎn)大于農(nóng)業(yè)資源承載力，其根源主要在于，伴隨著人口增長、城市化進(jìn)程的加快及工業(yè)化的不斷推進(jìn)，天津市農(nóng)業(yè)用地與建筑用地矛盾、人地矛盾、消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級等，尤其是耕地面積的減少，直接或間接地降低了天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)資源的承載力。

從經(jīng)濟(jì)增長對農(nóng)業(yè)生態(tài)的影響來看，人均GDP與農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡呈現(xiàn)很強(qiáng)的相關(guān)性，說明經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)可能存在某種長期關(guān)系，為進(jìn)一步探究這種關(guān)系是否符合EKC形式的關(guān)系，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡與人均GDP的回歸模型。

3 ?經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)回歸模型分析

不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的關(guān)系具有不同的特征，產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)境政策的主要目標(biāo)也有所區(qū)別。準(zhǔn)確判斷經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境所處的階段，是制定符合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)律環(huán)境政策的前提。環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）是描述經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染水平演替關(guān)系的計(jì)量模型。它假定在沒有環(huán)境干預(yù)政策的情況下，一個國家的整體環(huán)境質(zhì)量或污染水平在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期隨著國民收入的增加而惡化;當(dāng)該國經(jīng)濟(jì)發(fā)展到較高水平時，環(huán)境質(zhì)量惡化或污染加劇的趨勢將趨于平穩(wěn);而后隨著國民收入的繼續(xù)增加，環(huán)境質(zhì)量會逐漸好轉(zhuǎn)，污染水平會逐漸降低。為分析經(jīng)濟(jì)增長對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響，借鑒環(huán)境庫茲涅茨曲線理論，分析天津農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的演進(jìn)特征。本研究將采用“經(jīng)濟(jì)增長—環(huán)境質(zhì)量”的EKC簡約式回歸方程來進(jìn)行模擬，建立模型如下：endprint

Y=β0+β1X+β2X2+β3X3+β4Z+ε ? ? ? ? ? ?（3）

式中，Y為環(huán)境變量，X為經(jīng)濟(jì)變量，βk為模型系數(shù)，ε為隨機(jī)誤差項(xiàng)，包括技術(shù)、貿(mào)易、地理位置及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等影響因素，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)關(guān)系有以下6種：

當(dāng)β1>0、β2=β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈線性增加關(guān)系;當(dāng)β1<0、β2=β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈線性減少關(guān)系;當(dāng)β1>0、β2<0、β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈“倒U型”曲線關(guān)系;當(dāng)β1<0、β2>0、β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈“U型”曲線關(guān)系;當(dāng)β1>0、β2<0、β3>0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈“N型”曲線關(guān)系;當(dāng)β1<0、β2>0、β3<0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈倒“N型”曲線關(guān)系。

將EKC理論引入農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長兩者之間，設(shè)定農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡（lnagef）作為環(huán)境變量，人均GDP（pgdp）作為經(jīng)濟(jì)變量，得到經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間的回歸方程為：

lnagef=β0+β1lnpgdp+β2ln2pgdp+β3ln3pgdp+ε（4）

為減少數(shù)據(jù)波動性造成的異方差干擾，采用其對數(shù)值進(jìn)行回歸，對lnagef、lnpgdp、ln2pgdp、ln3pgdp進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，均為一階單整序列，可進(jìn)行協(xié)整分析經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間是否存在長期均衡關(guān)系?；貧w結(jié)果見表2。

加入Lnpgdp^2后采用LM檢驗(yàn)存在自相關(guān)性，用廣義差分法消除自相關(guān);繼續(xù)加入Lnpgdp^3，變量系數(shù)均顯著，R2值進(jìn)一步提高，且通過LM檢驗(yàn)不存在自相關(guān)，得出天津市經(jīng)濟(jì)增長-環(huán)境質(zhì)量的擬合方程為（保留2位小數(shù)）：

lnagef=78-22.14pgdp+2.17ln2pgdp-0.07ln3pgdp

（5）

可初步斷定自變量和因變量間存在類似EKC曲線關(guān)系，屬于β1=-22.14<0，β2=2.17>0，β3=-0.07<0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈倒“N型”曲線，采用mathmatica軟件繪出擬合方程的圖形，見圖2。

求出函數(shù)的兩個駐點(diǎn)分別為8.953、11.853。從1990～2011年人均GDP數(shù)據(jù)來看，1994～2011年間人均GDP對數(shù)值（1994年為8.956，2011年為11.353）均在兩個駐點(diǎn)區(qū)間內(nèi)，表明在1994～2011年間天津市經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)的關(guān)系反應(yīng)了農(nóng)業(yè)環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的EKC關(guān)系。在該時期，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而加大，同時表明近10多年來天津市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展消耗了大量的農(nóng)業(yè)生態(tài)資源，對資源的開發(fā)利用不合理;就目前發(fā)展階段而言，發(fā)現(xiàn)其仍處于“倒U型”曲線的上升期，尚未達(dá)到第二個單調(diào)下降的駐點(diǎn)，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境形勢不容樂觀。考慮到EKC曲線的特征，未來農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡仍有可能進(jìn)一步加大，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)一步對農(nóng)業(yè)環(huán)境造成影響;特別是由于目前所處階段已經(jīng)十分接近拐點(diǎn)，可以預(yù)計(jì)天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡會快速進(jìn)入轉(zhuǎn)折期，經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力趨于緩和。

雖然無法改變生態(tài)足跡的變化路徑，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一些外在調(diào)控機(jī)制如清潔生產(chǎn)技術(shù)和污染治理技術(shù)的使用、政府環(huán)境政策和管理的加強(qiáng)以及公民環(huán)境意識的提高等，都會對緩解農(nóng)業(yè)資源承載壓力，實(shí)現(xiàn)EKC曲線的低值超越具有巨大的促進(jìn)作用。

4 ?結(jié)論和討論

本研究采用Wackernagel提出的生態(tài)足跡方法測算了1990～2011年天津市的農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡及農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力。為分析經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間的關(guān)系，本研究基于EKC理論，建立了“經(jīng)濟(jì)增長—環(huán)境質(zhì)量”的EKC回歸模型，發(fā)現(xiàn)1994～2011年間，天津市經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)仍處于“倒U型”曲線的上升期，經(jīng)濟(jì)增長仍然對農(nóng)業(yè)生態(tài)資源具有較強(qiáng)的依賴性，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境形勢不容樂觀?？傮w而言，農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡應(yīng)小于生態(tài)足跡平均值，由于相對工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)而言，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于土地承載能力影響相對較小，農(nóng)業(yè)土地對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動承載力較強(qiáng)。但是受經(jīng)濟(jì)活動的影響，在一定程度上對農(nóng)業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞，超過了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境承載力的極限，表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)發(fā)展的不可持續(xù)性。

“十二五”時期是天津市將進(jìn)入工業(yè)化和城市化快速推進(jìn)的歷史階段，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐加速向前的重要轉(zhuǎn)折階段，也是天津市生態(tài)市建設(shè)的關(guān)鍵時期。但伴隨著人口的增長和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改善，農(nóng)業(yè)生態(tài)資源尤其是土地資源需求將明顯增加，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)形勢依然嚴(yán)峻。針對目前天津市經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間的關(guān)系，在建設(shè)“生態(tài)文明”基礎(chǔ)上，天津市要加快推進(jìn)高效資源利用，如節(jié)水農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、高效生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園區(qū)等模式的探索，逐步建立起覆蓋全區(qū)域的生態(tài)安全格局，嚴(yán)格保護(hù)耕地，加快生態(tài)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)人居、生態(tài)文化等建設(shè)，研究制定符合天津市實(shí)情的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)補(bǔ)償、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排等政策體系，進(jìn)一步推進(jìn)天津市農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

今后對于生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)關(guān)系方面的研究，應(yīng)注重在理論上更新和改進(jìn)EKC曲線理論，在實(shí)證上更加注重區(qū)位、投入、制度等方面的控制變量，以及多個產(chǎn)業(yè)、部門和區(qū)域間的聯(lián)系，力求反映更加準(zhǔn)確的“環(huán)境—經(jīng)濟(jì)”關(guān)系。

參考文獻(xiàn)：

[1] 尹 ?璇，倪晉仁，毛小苓.生態(tài)足跡研究述評[J].中國人口·資源與環(huán)境，2004，14（5）：45-52.

[2] 趙先貴，馬彩虹.陜西省2002年生態(tài)足跡分析[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006（10）：217-220.

[3] 王 ?艷，王 ?力.生態(tài)足跡研究進(jìn)展述評[J].中國水土保持科學(xué)，2011（6）：114-120.

[4] 金書秦，王軍霞，宋國君.生態(tài)足跡法研究述評[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2009（4）：26-29. ? ? .

[5] 唐華俊，李哲敏.基于中國居民平衡膳食模式的人均糧食需求量研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（11）：2315-2327.

[6] 中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會，世界自然基金會.中國生態(tài)足跡報(bào)告[R].2010.

[7] 劉某承，李文華，謝高地.基于凈初級生產(chǎn)力的中國生態(tài)足跡產(chǎn)量因子測算[J].生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（3）：592-597.endprint

Y=β0+β1X+β2X2+β3X3+β4Z+ε ? ? ? ? ? ?（3）

式中，Y為環(huán)境變量，X為經(jīng)濟(jì)變量，βk為模型系數(shù)，ε為隨機(jī)誤差項(xiàng)，包括技術(shù)、貿(mào)易、地理位置及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等影響因素，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)關(guān)系有以下6種：

當(dāng)β1>0、β2=β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈線性增加關(guān)系;當(dāng)β1<0、β2=β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈線性減少關(guān)系;當(dāng)β1>0、β2<0、β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈“倒U型”曲線關(guān)系;當(dāng)β1<0、β2>0、β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈“U型”曲線關(guān)系;當(dāng)β1>0、β2<0、β3>0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈“N型”曲線關(guān)系;當(dāng)β1<0、β2>0、β3<0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈倒“N型”曲線關(guān)系。

將EKC理論引入農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長兩者之間，設(shè)定農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡（lnagef）作為環(huán)境變量，人均GDP（pgdp）作為經(jīng)濟(jì)變量，得到經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間的回歸方程為：

lnagef=β0+β1lnpgdp+β2ln2pgdp+β3ln3pgdp+ε（4）

為減少數(shù)據(jù)波動性造成的異方差干擾，采用其對數(shù)值進(jìn)行回歸，對lnagef、lnpgdp、ln2pgdp、ln3pgdp進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，均為一階單整序列，可進(jìn)行協(xié)整分析經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間是否存在長期均衡關(guān)系?；貧w結(jié)果見表2。

加入Lnpgdp^2后采用LM檢驗(yàn)存在自相關(guān)性，用廣義差分法消除自相關(guān);繼續(xù)加入Lnpgdp^3，變量系數(shù)均顯著，R2值進(jìn)一步提高，且通過LM檢驗(yàn)不存在自相關(guān)，得出天津市經(jīng)濟(jì)增長-環(huán)境質(zhì)量的擬合方程為（保留2位小數(shù)）：

lnagef=78-22.14pgdp+2.17ln2pgdp-0.07ln3pgdp

（5）

可初步斷定自變量和因變量間存在類似EKC曲線關(guān)系，屬于β1=-22.14<0，β2=2.17>0，β3=-0.07<0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈倒“N型”曲線，采用mathmatica軟件繪出擬合方程的圖形，見圖2。

求出函數(shù)的兩個駐點(diǎn)分別為8.953、11.853。從1990～2011年人均GDP數(shù)據(jù)來看，1994～2011年間人均GDP對數(shù)值（1994年為8.956，2011年為11.353）均在兩個駐點(diǎn)區(qū)間內(nèi)，表明在1994～2011年間天津市經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)的關(guān)系反應(yīng)了農(nóng)業(yè)環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的EKC關(guān)系。在該時期，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而加大，同時表明近10多年來天津市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展消耗了大量的農(nóng)業(yè)生態(tài)資源，對資源的開發(fā)利用不合理;就目前發(fā)展階段而言，發(fā)現(xiàn)其仍處于“倒U型”曲線的上升期，尚未達(dá)到第二個單調(diào)下降的駐點(diǎn)，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境形勢不容樂觀。考慮到EKC曲線的特征，未來農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡仍有可能進(jìn)一步加大，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)一步對農(nóng)業(yè)環(huán)境造成影響;特別是由于目前所處階段已經(jīng)十分接近拐點(diǎn)，可以預(yù)計(jì)天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡會快速進(jìn)入轉(zhuǎn)折期，經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力趨于緩和。

雖然無法改變生態(tài)足跡的變化路徑，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一些外在調(diào)控機(jī)制如清潔生產(chǎn)技術(shù)和污染治理技術(shù)的使用、政府環(huán)境政策和管理的加強(qiáng)以及公民環(huán)境意識的提高等，都會對緩解農(nóng)業(yè)資源承載壓力，實(shí)現(xiàn)EKC曲線的低值超越具有巨大的促進(jìn)作用。

4 ?結(jié)論和討論

本研究采用Wackernagel提出的生態(tài)足跡方法測算了1990～2011年天津市的農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡及農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力。為分析經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間的關(guān)系，本研究基于EKC理論，建立了“經(jīng)濟(jì)增長—環(huán)境質(zhì)量”的EKC回歸模型，發(fā)現(xiàn)1994～2011年間，天津市經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)仍處于“倒U型”曲線的上升期，經(jīng)濟(jì)增長仍然對農(nóng)業(yè)生態(tài)資源具有較強(qiáng)的依賴性，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境形勢不容樂觀?？傮w而言，農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡應(yīng)小于生態(tài)足跡平均值，由于相對工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)而言，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于土地承載能力影響相對較小，農(nóng)業(yè)土地對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動承載力較強(qiáng)。但是受經(jīng)濟(jì)活動的影響，在一定程度上對農(nóng)業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞，超過了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境承載力的極限，表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)發(fā)展的不可持續(xù)性。

“十二五”時期是天津市將進(jìn)入工業(yè)化和城市化快速推進(jìn)的歷史階段，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐加速向前的重要轉(zhuǎn)折階段，也是天津市生態(tài)市建設(shè)的關(guān)鍵時期。但伴隨著人口的增長和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改善，農(nóng)業(yè)生態(tài)資源尤其是土地資源需求將明顯增加，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)形勢依然嚴(yán)峻。針對目前天津市經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間的關(guān)系，在建設(shè)“生態(tài)文明”基礎(chǔ)上，天津市要加快推進(jìn)高效資源利用，如節(jié)水農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、高效生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園區(qū)等模式的探索，逐步建立起覆蓋全區(qū)域的生態(tài)安全格局，嚴(yán)格保護(hù)耕地，加快生態(tài)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)人居、生態(tài)文化等建設(shè)，研究制定符合天津市實(shí)情的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)補(bǔ)償、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排等政策體系，進(jìn)一步推進(jìn)天津市農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

今后對于生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)關(guān)系方面的研究，應(yīng)注重在理論上更新和改進(jìn)EKC曲線理論，在實(shí)證上更加注重區(qū)位、投入、制度等方面的控制變量，以及多個產(chǎn)業(yè)、部門和區(qū)域間的聯(lián)系，力求反映更加準(zhǔn)確的“環(huán)境—經(jīng)濟(jì)”關(guān)系。

參考文獻(xiàn)：

[1] 尹 ?璇，倪晉仁，毛小苓.生態(tài)足跡研究述評[J].中國人口·資源與環(huán)境，2004，14（5）：45-52.

[2] 趙先貴，馬彩虹.陜西省2002年生態(tài)足跡分析[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006（10）：217-220.

[3] 王 ?艷，王 ?力.生態(tài)足跡研究進(jìn)展述評[J].中國水土保持科學(xué)，2011（6）：114-120.

[4] 金書秦，王軍霞，宋國君.生態(tài)足跡法研究述評[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2009（4）：26-29. ? ? .

[5] 唐華俊，李哲敏.基于中國居民平衡膳食模式的人均糧食需求量研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（11）：2315-2327.

[6] 中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會，世界自然基金會.中國生態(tài)足跡報(bào)告[R].2010.

[7] 劉某承，李文華，謝高地.基于凈初級生產(chǎn)力的中國生態(tài)足跡產(chǎn)量因子測算[J].生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（3）：592-597.endprint

Y=β0+β1X+β2X2+β3X3+β4Z+ε ? ? ? ? ? ?（3）

式中，Y為環(huán)境變量，X為經(jīng)濟(jì)變量，βk為模型系數(shù)，ε為隨機(jī)誤差項(xiàng)，包括技術(shù)、貿(mào)易、地理位置及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等影響因素，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)關(guān)系有以下6種：

當(dāng)β1>0、β2=β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈線性增加關(guān)系;當(dāng)β1<0、β2=β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈線性減少關(guān)系;當(dāng)β1>0、β2<0、β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈“倒U型”曲線關(guān)系;當(dāng)β1<0、β2>0、β3=0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈“U型”曲線關(guān)系;當(dāng)β1>0、β2<0、β3>0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈“N型”曲線關(guān)系;當(dāng)β1<0、β2>0、β3<0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈倒“N型”曲線關(guān)系。

將EKC理論引入農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)增長兩者之間，設(shè)定農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡（lnagef）作為環(huán)境變量，人均GDP（pgdp）作為經(jīng)濟(jì)變量，得到經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間的回歸方程為：

lnagef=β0+β1lnpgdp+β2ln2pgdp+β3ln3pgdp+ε（4）

為減少數(shù)據(jù)波動性造成的異方差干擾，采用其對數(shù)值進(jìn)行回歸，對lnagef、lnpgdp、ln2pgdp、ln3pgdp進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，均為一階單整序列，可進(jìn)行協(xié)整分析經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間是否存在長期均衡關(guān)系?；貧w結(jié)果見表2。

加入Lnpgdp^2后采用LM檢驗(yàn)存在自相關(guān)性，用廣義差分法消除自相關(guān);繼續(xù)加入Lnpgdp^3，變量系數(shù)均顯著，R2值進(jìn)一步提高，且通過LM檢驗(yàn)不存在自相關(guān)，得出天津市經(jīng)濟(jì)增長-環(huán)境質(zhì)量的擬合方程為（保留2位小數(shù)）：

lnagef=78-22.14pgdp+2.17ln2pgdp-0.07ln3pgdp

（5）

可初步斷定自變量和因變量間存在類似EKC曲線關(guān)系，屬于β1=-22.14<0，β2=2.17>0，β3=-0.07<0時，環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間呈倒“N型”曲線，采用mathmatica軟件繪出擬合方程的圖形，見圖2。

求出函數(shù)的兩個駐點(diǎn)分別為8.953、11.853。從1990～2011年人均GDP數(shù)據(jù)來看，1994～2011年間人均GDP對數(shù)值（1994年為8.956，2011年為11.353）均在兩個駐點(diǎn)區(qū)間內(nèi)，表明在1994～2011年間天津市經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)的關(guān)系反應(yīng)了農(nóng)業(yè)環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的EKC關(guān)系。在該時期，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而加大，同時表明近10多年來天津市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展消耗了大量的農(nóng)業(yè)生態(tài)資源，對資源的開發(fā)利用不合理;就目前發(fā)展階段而言，發(fā)現(xiàn)其仍處于“倒U型”曲線的上升期，尚未達(dá)到第二個單調(diào)下降的駐點(diǎn)，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境形勢不容樂觀?？紤]到EKC曲線的特征，未來農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡仍有可能進(jìn)一步加大，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)一步對農(nóng)業(yè)環(huán)境造成影響;特別是由于目前所處階段已經(jīng)十分接近拐點(diǎn)，可以預(yù)計(jì)天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡會快速進(jìn)入轉(zhuǎn)折期，經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力趨于緩和。

雖然無法改變生態(tài)足跡的變化路徑，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一些外在調(diào)控機(jī)制如清潔生產(chǎn)技術(shù)和污染治理技術(shù)的使用、政府環(huán)境政策和管理的加強(qiáng)以及公民環(huán)境意識的提高等，都會對緩解農(nóng)業(yè)資源承載壓力，實(shí)現(xiàn)EKC曲線的低值超越具有巨大的促進(jìn)作用。

4 ?結(jié)論和討論

本研究采用Wackernagel提出的生態(tài)足跡方法測算了1990～2011年天津市的農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡及農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力。為分析經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間的關(guān)系，本研究基于EKC理論，建立了“經(jīng)濟(jì)增長—環(huán)境質(zhì)量”的EKC回歸模型，發(fā)現(xiàn)1994～2011年間，天津市經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)仍處于“倒U型”曲線的上升期，經(jīng)濟(jì)增長仍然對農(nóng)業(yè)生態(tài)資源具有較強(qiáng)的依賴性，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境形勢不容樂觀?？傮w而言，農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡應(yīng)小于生態(tài)足跡平均值，由于相對工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)而言，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于土地承載能力影響相對較小，農(nóng)業(yè)土地對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動承載力較強(qiáng)。但是受經(jīng)濟(jì)活動的影響，在一定程度上對農(nóng)業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞，超過了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境承載力的極限，表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)發(fā)展的不可持續(xù)性。

“十二五”時期是天津市將進(jìn)入工業(yè)化和城市化快速推進(jìn)的歷史階段，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐加速向前的重要轉(zhuǎn)折階段，也是天津市生態(tài)市建設(shè)的關(guān)鍵時期。但伴隨著人口的增長和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改善，農(nóng)業(yè)生態(tài)資源尤其是土地資源需求將明顯增加，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)形勢依然嚴(yán)峻。針對目前天津市經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)生態(tài)之間的關(guān)系，在建設(shè)“生態(tài)文明”基礎(chǔ)上，天津市要加快推進(jìn)高效資源利用，如節(jié)水農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、高效生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園區(qū)等模式的探索，逐步建立起覆蓋全區(qū)域的生態(tài)安全格局，嚴(yán)格保護(hù)耕地，加快生態(tài)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)人居、生態(tài)文化等建設(shè)，研究制定符合天津市實(shí)情的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)補(bǔ)償、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排等政策體系，進(jìn)一步推進(jìn)天津市農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

今后對于生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)關(guān)系方面的研究，應(yīng)注重在理論上更新和改進(jìn)EKC曲線理論，在實(shí)證上更加注重區(qū)位、投入、制度等方面的控制變量，以及多個產(chǎn)業(yè)、部門和區(qū)域間的聯(lián)系，力求反映更加準(zhǔn)確的“環(huán)境—經(jīng)濟(jì)”關(guān)系。

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