中國城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響

馮 彥,董 超,包慶豐

1 中國社會科學院生態(tài)文明研究所,北京 100710

2 國家信息中心公共技術(shù)服務部,北京 100045

3 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院,呼和浩特 010010

城鎮(zhèn)化是中國的一個重要發(fā)展戰(zhàn)略,取得舉世矚目的成就,城鎮(zhèn)化率由1999年的34.78% 增加到2019年的60.6%。森林關(guān)系國家安全,是陸地上最重要和生物總量最豐富的生態(tài)系統(tǒng),對陸地生態(tài)環(huán)境有決定性的影響,在維護陸地生態(tài)平衡有著非常積極的作用。但長期以來中國城鎮(zhèn)化主要以政府為主導,城鎮(zhèn)空間擴展及其伴隨的高強度人類活動和不合理土地利用,對森林生態(tài)安全造成多方面負面影響,包括生態(tài)系統(tǒng)的功能衰退、生物多樣性的降低與動植物生存源地的破壞[1]。同時,城市建成區(qū)周邊多分布郁閉度較大的林地,森林生態(tài)環(huán)境保護作用顯著；農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移,加速退耕還林進度,減少對農(nóng)村森林資源的依賴,降低對林業(yè)用地的有害干擾,森林資源得到了有效的保護。中國城鎮(zhèn)化是提高森林生態(tài)系統(tǒng)安全性還是惡化森林生態(tài)環(huán)境,存在爭議。同時,《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020)》,提出推動城鎮(zhèn)化綠色循環(huán)低碳發(fā)展的體制機制,實行最嚴格的生態(tài)環(huán)境保護制度。中國既要推進城鎮(zhèn)化,也要提高森林生態(tài)系統(tǒng)的安全性,城鎮(zhèn)化的發(fā)展不能以犧牲森林生態(tài)系統(tǒng)作為代價。揭示城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的內(nèi)在影響機制,才能有的放矢地制定政策方案。為此,本文基于中國1999—2018年省際面板數(shù)據(jù),以城鎮(zhèn)化為出發(fā)點,研究其對森林生態(tài)安全的影響程度,具有一定的現(xiàn)實意義。

城鎮(zhèn)化有三個重要的表現(xiàn),第一、人口轉(zhuǎn)移,農(nóng)村人口向城市轉(zhuǎn)移。第二、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,農(nóng)業(yè)活動向非農(nóng)業(yè)活動轉(zhuǎn)型。第三、土地利用變化,農(nóng)村用地變?yōu)槌擎?zhèn)用地。城鎮(zhèn)化涉及到農(nóng)村和城市兩個層面。城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響從城市、農(nóng)村兩個層面,人口轉(zhuǎn)移、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和土地利用變化三個方面分析。人口轉(zhuǎn)移方面,城市視角：人口向城市聚集,帶來產(chǎn)業(yè)向城市集中,產(chǎn)生交通擁堵、住房緊張和環(huán)境惡化等問題,增加森林生態(tài)系統(tǒng)壓力。農(nóng)村視角：農(nóng)村人口的減少,使得毀林開荒、薪柴砍伐、牲畜養(yǎng)殖等開發(fā)利用農(nóng)村森林資源的活動減少,降低對森林生態(tài)環(huán)境的干擾,減輕了農(nóng)村森林生態(tài)壓力,促使森林恢復和生態(tài)環(huán)境的改善[2]。Izquierdo利用阿根廷國家尺度的人口和土地利用變化的模型模擬,也發(fā)現(xiàn)了農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移可以促進森林的恢復[3]。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方面,在經(jīng)濟發(fā)展初期,農(nóng)業(yè)活動向以制造業(yè)、建筑業(yè)等為主的第二產(chǎn)業(yè)發(fā)生轉(zhuǎn)變,這一過程能源持續(xù)投入導致污染排放量只增不減,增大森林生態(tài)系統(tǒng)壓力；隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,下一階段經(jīng)濟結(jié)構(gòu)將向低污染的服務業(yè)和知識密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,之前受損的生態(tài)環(huán)境由于森林生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控功能得以改善。土地利用方面,城市視角：城市建設(shè)用地占據(jù)了更多的林業(yè)用地,導致野生生物減少甚至滅絕,水土流失加重,加劇洪澇災害的頻頻發(fā)生。農(nóng)村視角：農(nóng)戶外出打工,將閑置的耕地轉(zhuǎn)為林地,對森林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積極作用。城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響并非簡單地促進或阻礙作用,需要從多角度、多階段分析。

近年來,城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的問題受到學術(shù)界廣泛關(guān)注。國內(nèi)學者對城鎮(zhèn)化過程中的森林生態(tài)安全問題研究日漸增多,而對于二者的關(guān)系眾說紛紜。其一：城鎮(zhèn)化能夠降低森林生態(tài)系統(tǒng)的安全性。Lu以長江經(jīng)濟帶為例,采用空間計量模型,研究森林生態(tài)承載力的驅(qū)動因素,發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化率與森林生態(tài)承載力顯著負相關(guān)[4]。王家庭分析快速城鎮(zhèn)化的主要表征——城市擴張對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響,包括環(huán)境污染、資源利用效率低下、吞噬綠色開敞空間等[5]。Verhoef證實了城鎮(zhèn)化導致的工業(yè)集聚是產(chǎn)生各種污染的重要原因[6]。其二：城鎮(zhèn)化能夠改善森林生態(tài)環(huán)境。Qin認為農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移降低對當?shù)刈匀毁Y源的依賴,有助于植被更新、森林恢復[7]。城鎮(zhèn)人口的增加導致了人們對生態(tài)系統(tǒng)服務的需求增加,從而促進自然保護區(qū)域的保護和建設(shè)。這兩個趨勢促使在整體區(qū)域上森林恢復和生態(tài)環(huán)境的改善[8]。劉焱序認為城鎮(zhèn)化導致的人口和資金集聚能夠有效推動周邊生態(tài)環(huán)境的改善,以滿足人們居住的要求[9]。隨著家庭外出勞動力個數(shù)的增加,薪柴使用量減少7.3%,農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移能夠減緩對森林生態(tài)環(huán)境的壓力[2]。城鎮(zhèn)化帶來產(chǎn)業(yè)集聚,劉習平以STIRPAT模型為基本框架,提出產(chǎn)業(yè)集聚能有效地改善城市環(huán)境狀況[10]。其三：城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)安全并非單一的線性關(guān)系。Ehrhardt 基于跨國數(shù)據(jù)考察城鎮(zhèn)化與森林毀林之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)二者存在倒“U”型關(guān)系[11]。Robson研究表明,農(nóng)村勞動力向城市轉(zhuǎn)移導致土地棄耕盡管促進了森林恢復,但也導致森林-農(nóng)業(yè)鑲嵌的景觀減少,造成景觀同質(zhì)化和生物多樣性下降[12]。De基于西歐國家的歷史數(shù)據(jù),認為森林覆蓋率會隨著城鎮(zhèn)化進度而呈現(xiàn)出倒“U”型變化[13]。研究方法方面,在森林生態(tài)安全評價方面,文獻大多采用PSR模型構(gòu)建森林生態(tài)安全指標體系。馮彥采用PSR模型評價湖北省縣域森林生態(tài)系統(tǒng)的安全狀況[14]。姜鈺運用PSR模型對2005—2015年全國及各省市自治區(qū)的森林生態(tài)安全及空間收斂性進行測度分析[15]。在城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系方面,學者大多基于EKC曲線模型,實證研究二者的關(guān)系。比如,Ferlaino和章泉發(fā)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)存在環(huán)境城市曲線(EUC),證實了城鎮(zhèn)化與環(huán)境污染之間存在倒“U”型關(guān)系,隨著城鎮(zhèn)化水平的提高,對生態(tài)環(huán)境先惡化后改善[16—17]。

目前國內(nèi)外文獻對城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系存在爭議,缺少城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全內(nèi)在影響機理的深入研究。究其原因,城鎮(zhèn)化的發(fā)展存在階段性,現(xiàn)有文獻缺少長時間大尺度實證研究,對二者關(guān)系的研究停留在識別與驗證層面。國內(nèi)外學者大多借鑒EKC曲線研究城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系。據(jù)此,本文采用PSR模型構(gòu)建森林生態(tài)安全評價指標體系,計算森林生態(tài)安全指數(shù),在EKC曲線基礎(chǔ)上采用全國省際面板數(shù)據(jù)建立固定(或隨機)效應模型,研究城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響,通過外商直接投資、經(jīng)濟發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等變量的控制,分析中國不同時期、不同區(qū)域城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響,以期為森林生態(tài)安全水平的提升提供一定的理論參考和政策建議。

1 中國森林生態(tài)安全時空特征分析

Pressure-State-Response(PSR)最初由David(1979)提出用于構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系,后由經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)于1989年舉辦針對環(huán)境問題的會議上得到七國集團首腦獲得認可。目前被國內(nèi)外學者廣泛用于流域系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)、耕地系統(tǒng)和森林系統(tǒng)等。本文借鑒PSR模型“壓力-狀態(tài)-響應”的分析框架[18],構(gòu)建森林生態(tài)安全指標框架,森林生態(tài)安全狀態(tài)類指標是指目前森林生態(tài)系統(tǒng)的資源狀況,壓力類指標用來反映人類的生活、生產(chǎn)活動對森林生態(tài)系統(tǒng)進行的破壞性干擾；響應類指標是指人類活動對森林生態(tài)系統(tǒng)進行的有益干擾。對森林生態(tài)安全系統(tǒng)指標進行加權(quán)計算可得森林生態(tài)安全指數(shù)。

1.1 指數(shù)構(gòu)建

森林生態(tài)安全可以被定義為：在一定的時空范圍內(nèi),一個國家或地區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)在遭受外界環(huán)境的影響和人類社會經(jīng)濟活動后,可以實現(xiàn)自我調(diào)控、自我修復和維護森林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性、復雜性、可恢復性和可服務性的狀態(tài)[19]。森林生態(tài)安全指標體系的建立采用PSR模型和參考Tang[20]、Zhang[21]、Lu[19]、李巖[22]、徐會勇[23]、馮彥[24]等人文獻,選取土壤有機質(zhì)、水土流失強度、森林覆蓋率、林地面積占比、林地占有量、森林物種豐度指數(shù)、森林單位面積蓄積量、天然林比重、異齡林比例、鄉(xiāng)土樹種比例作為森林狀態(tài)類指標,人口密度、單位面積能源消耗、二氧化硫排放強度、病蟲害受災率、森林火災受災率作為森林壓力類指標,自然保護區(qū)占比、國家林業(yè)投入強度、年度造林比例作為森林響應類指標。采用專家會議法,于北京林業(yè)大學、國際竹藤中心、鷲峰森林公園等地舉行森林生態(tài)安全指標咨詢會議,根據(jù)對來自中國科學院、中國社會科學院、中國林業(yè)科學院、中國農(nóng)業(yè)科學院、北京大學、國家發(fā)展和改革委員會、國家林業(yè)和草原局、中國人民大學、北京林業(yè)大學、南京林業(yè)大學、國際竹藤中心及中國林業(yè)經(jīng)濟學會等31位林學、生態(tài)學、林業(yè)經(jīng)濟等方面專家的咨詢,提出建議：土壤有機質(zhì)、水土流失強度、森林物種豐度指數(shù)、森林林齡組成、異齡林比例、鄉(xiāng)土樹種比例等指標數(shù)據(jù)不易獲得；林地占有量與林地面積占比存在重疊；壓力類指標主要反映人類的生活、生產(chǎn)活動對森林生態(tài)系統(tǒng)進行的破壞性干擾,側(cè)重點為人類的經(jīng)濟社會活動對森林生態(tài)系統(tǒng)的壓力,建議刪除病蟲害受災率、森林火災受災率指標；林業(yè)投入強度改為政府投入強度。對選擇的指標進行了剔除和調(diào)整,最終確定了10個指標來構(gòu)建森林生態(tài)安全指數(shù),如表1所示。

表1 森林生態(tài)安全指標體系

本文根據(jù)熵權(quán)法計算森林生態(tài)安全指數(shù)[25—28]。熵權(quán)法是根據(jù)信息論基本原理,將系統(tǒng)的有序程度分為有序和無序兩種狀態(tài),其中有序程度用信息來表示,而無序程度則用熵來度量,熵值越小的指標提供的信息量越大。熵權(quán)法具有賦權(quán)客觀的優(yōu)點,能有效避免權(quán)重設(shè)置的主觀影響。

(1)熵權(quán)法權(quán)重

①假設(shè)有m個樣本和n個指標,則構(gòu)建判斷矩陣：

X=(xij)m×ni=1,2,…,m;j=1,2,…,n

(1)

②將判斷矩陣指標數(shù)據(jù)進行標準化處理：

(2)

式中,yij為指標標準化后的數(shù)據(jù),xmax、xmin分別為第j個指標的最大值與最小值。

③計算指標j的信息熵：

(3)

(4)

式中,Hj為指標j的信息熵

④計算指標j的權(quán)重：

(5)

式中,wj為指標j的權(quán)重。

(2)計算森林生態(tài)安全狀態(tài)指數(shù)、森林生態(tài)安全壓力指數(shù)及森林生態(tài)安全響應指數(shù)

森林生態(tài)安全狀態(tài)指數(shù)反映森林系統(tǒng)本身的健康程度,計算公式為：

(6)

Z為森林生態(tài)安全狀態(tài)指數(shù),yij為狀態(tài)指標標準化后的數(shù)據(jù),wj為指標j的權(quán)重。

森林生態(tài)安全壓力指數(shù)反映人類活動對森林生態(tài)系統(tǒng)的破壞性,計算公式為：

(7)

Y為森林生態(tài)安全壓力指數(shù),yij為壓力指標標準化后的數(shù)據(jù),wj為指標j的權(quán)重。

森林生態(tài)安全響應指數(shù)反映人類活動對森林生態(tài)系統(tǒng)的維護,計算公式為：

(8)

X為森林生態(tài)安全響應指數(shù),yij為響應指標標準化后的數(shù)據(jù),wj為指標j的權(quán)重。

(3)森林生態(tài)安全指數(shù)

將森林生態(tài)安全狀態(tài)指數(shù)、森林生態(tài)安全壓力指數(shù)、森林生態(tài)響應指數(shù)進行平均,可得森林生態(tài)安全綜合指數(shù),公式為：

(9)

式中,ESI為森林生態(tài)安全指數(shù),Z為森林生態(tài)安全狀態(tài)指數(shù),Y為森林生態(tài)安全壓力指數(shù),X為森林生態(tài)安全響應指數(shù)。

1.2 時空特征分析

依據(jù)PSR模型,構(gòu)建森林生態(tài)安全指標體系,應用熵權(quán)法對中國30省際(港澳臺藏除外)1999—2018年森林生態(tài)安全進行評價,計算森林生態(tài)安全指數(shù),并分析1999年、2010年和2018年中國省際森林生態(tài)安全指數(shù)時空變化,如圖1所示。

圖1 1999年、2010年、2018年森林生態(tài)安全指數(shù)時空變化

森林生態(tài)安全狀況較好的地區(qū)主要分布在南方林區(qū)、西南林區(qū)和東北林區(qū)。其中,1999年吉林森林生態(tài)安全水平最高(0.5786),這是因為吉林森林資源豐富,人類行為對森林生態(tài)系統(tǒng)負面影響小,森林生態(tài)維護投入大。到了2010年和2018年,最高省份位于海南,最主要原因是與其他省份相比森林生態(tài)維護投入大。1999年,森林生態(tài)安全指數(shù)低于0.5的省市自治區(qū)位于華北平原地區(qū)和中部地區(qū)。2010年,低于0.5的地區(qū)主要分布在華北地區(qū)。2018年,華北平原地區(qū)和西北地區(qū)的森林生態(tài)安全指數(shù)均在0.5以下,低于均值水平。說明中部地區(qū)森林生態(tài)安全水平得到了提升,而對于華北地區(qū)和西北地區(qū),尤其華北平原地區(qū),亟需加強森林生態(tài)建設(shè)力度,提升森林生態(tài)安全水平[29]。1999—2018年,中國森林生態(tài)安全指數(shù)均值從0.4683上升至0.5038,提升了7.58%,除新疆、青海和寧夏等省、自治區(qū)外,中國大多數(shù)省市自治區(qū)的指數(shù)逐年上升,說明1999—2018年中國森林生態(tài)安全水平整體上得到了提升。

2 中國城鎮(zhèn)化影響森林生態(tài)安全實證研究

2.1 變量的選擇與數(shù)據(jù)來源

本文為研究城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響,森林生態(tài)安全水平作為被解釋變量,采用森林生態(tài)安全指數(shù)來表征,選擇城鎮(zhèn)化率作為解釋變量,采用城鎮(zhèn)人口占地區(qū)總常住人口的比重來表征。參照韓依洋[30]、鄭雅婷[31]、Lu[4]、蔡秀亭[32]等人的研究選擇不變價人均GDP、外商直接投資和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比作為控制變量。本文以1999年為基期,按照國內(nèi)生產(chǎn)總值指數(shù),計算不變價人均GDP[33]；外商直接投資采用外商直接投資額；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)采用第三產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)的比值來表征。

本文研究對象為省(市自治區(qū)),共計 30個研究單元(鑒于數(shù)據(jù)可得性,研究區(qū)未包括港澳臺和西藏地區(qū))。各項指標數(shù)據(jù)來源于1999—2018年的《中國統(tǒng)計年鑒》[34]、《中國能源統(tǒng)計年鑒》[35]、《中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒》[36]、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》[37]和國家統(tǒng)計局等。森林資源每五年清查一次,有關(guān)森林資源的數(shù)據(jù)其他年份采用插值法進行補充。

2.2 計量模型

2.2.1EKC曲線

國內(nèi)外學者大多借鑒EKC曲線研究城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系[38]。本文將其引用至城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)安全之間的關(guān)系上。即森林生態(tài)安全開始隨著一個國家或地區(qū)城鎮(zhèn)化水平增加而增加,當城鎮(zhèn)化增加到某個“拐點”,隨著城鎮(zhèn)化水平增加而變差,即城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)安全呈現(xiàn)倒 “U”型。但是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、FDI等各種因素都可能會影響森林生態(tài)安全庫茲涅茨曲線的形狀、拐點等。

2.2.2模型構(gòu)建

除城鎮(zhèn)化外,人均GDP、外商直接投資和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等也影響森林生態(tài)安全。因此,為了研究城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響,必須要考慮人均GDP、外商直接投資和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等變量,將計量模型設(shè)定如下形式：

esiit=a0+a1urbit2+a2urbit+a3pgit+a4fdiit+a5isit++eit

(10)

式中,i表示省市自治區(qū),t表示年份,urb表示城鎮(zhèn)化率,pg表示人均生產(chǎn)總值,fdi表示外商直接投資額,is表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),e為修正項。

2.3 實證結(jié)果分析

2.3.1樣本的總體效應分析

首先利用面板數(shù)據(jù)選擇隨機效應模型、固定效應模型和混合效應模型進行分析,通過Hausman檢驗,隨機效應模型假設(shè)被拒絕,采用固定效應模型進行分析城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響,如表2所示。

表2 1999—2018年中國城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全影響的回歸結(jié)果

城鎮(zhèn)化、城鎮(zhèn)化平方對森林生態(tài)安全指數(shù)的影響均在1%的水平下顯著,森林生態(tài)安全指數(shù)結(jié)合回歸系數(shù)可以發(fā)現(xiàn),城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)安全指數(shù)之間存在倒“U”型關(guān)系。城鎮(zhèn)化水平每增加1%,森林生態(tài)安全指數(shù)“增加”-0.0002914×urb+0.0122675,指數(shù)“增加”多少取決于城鎮(zhèn)化水平。在城市化中期初始階段,城鄉(xiāng)利益差異促使農(nóng)村勞動力不斷向城市轉(zhuǎn)移,農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)持續(xù)調(diào)整,同時伴隨著退耕還林等林業(yè)生態(tài)工程的實施,降低農(nóng)民對森林資源的依賴,增加了森林數(shù)量與質(zhì)量,提高了森林生態(tài)系統(tǒng)的安全。盡管人口、產(chǎn)業(yè)在城市集聚,由于森林生態(tài)系統(tǒng)自身的自我調(diào)控的功能,對其脅迫性較小。因而在該階段,城鎮(zhèn)化水平越高,森林生態(tài)安全指數(shù)越大[39]。而隨著城鎮(zhèn)化水平的進一步提高,伴隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、房地產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,導致林業(yè)生態(tài)保護用地被占用,同時人口、產(chǎn)業(yè)在城市高密度集聚,產(chǎn)生集聚不經(jīng)濟效應,導致“城市病”。農(nóng)業(yè)勞動力代際銜接不暢導致農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移所能增加森林數(shù)量、質(zhì)量的作用減少。因而在該階段,城鎮(zhèn)化水平越高,森林生態(tài)安全指數(shù)越小。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著正相關(guān)。說明提高第三產(chǎn)業(yè)占比能夠提升森林生態(tài)安全狀況。高污染、高排放、高能源消耗的第二產(chǎn)業(yè)增加森林生態(tài)系統(tǒng)壓力,而低污染、低排放、低能耗的第三產(chǎn)業(yè)則對森林生態(tài)系統(tǒng)的改善具有明顯的效果。提高以服務業(yè)為主第三產(chǎn)業(yè)的比重可降低森林生態(tài)系統(tǒng)壓力,對森林生態(tài)環(huán)境具有改善作用[40]。

外商直接投資和人均GDP對森林生態(tài)安全的影響不顯著,人均GDP的回歸系數(shù)為負,說明經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護二者還是存在著矛盾。經(jīng)濟的發(fā)展不能以犧牲生態(tài)作為代價,必須走可持續(xù)發(fā)展道路。外商直接投資對森林生態(tài)安全的影響需要分階段、分地區(qū)分析,將1999—2018年作為一個整體分析二者的關(guān)系不顯著。

采用城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全影響的時間差異與區(qū)域差異來驗證城鎮(zhèn)化水平與森林生態(tài)安全指數(shù)呈倒“U”型,即城鎮(zhèn)化水平較低時,提高森林生態(tài)安全狀況,反之,降低森林生態(tài)安全系統(tǒng)的安全性。

2.3.2城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全影響的時間差異

根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計數(shù)據(jù),2010年城鎮(zhèn)化率達50%,為城鎮(zhèn)化中期拐點,城鎮(zhèn)化速度開始放緩。為了探討城鎮(zhèn)化階段對森林生態(tài)安全影響的差異,將研究時段以2010年為時間節(jié)點分為2個研究時間段：1999—2010年和2010—2018年,對2個時間樣本進行估計,對比時間效應對森林生態(tài)安全的影響,實證結(jié)果如表3所示：

表3 1999—2010年和2010—2018年城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全影響的回歸結(jié)果

1999—2010年,城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著正相關(guān)。1999—2010年,城鎮(zhèn)化水平不高于50%,該階段城鎮(zhèn)化速度較快,城鎮(zhèn)化有利于提高森林生態(tài)安全狀況。1999年,國家逐漸重視森林的生態(tài)效益,開始實施退耕還林工程。而與此同時,城鄉(xiāng)收入差距驅(qū)動農(nóng)村勞動人口向城市轉(zhuǎn)移,減少了對森林資源的依賴,降低了林農(nóng)經(jīng)營林地的積極性,促進退耕還林工程的實施。與此同時,由于處于城鎮(zhèn)化初期,城市人口、產(chǎn)業(yè)集聚在一定范圍內(nèi),森林生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控的生態(tài)彈性較強,人類與森林生態(tài)系統(tǒng)能夠和諧相處,對森林生態(tài)系統(tǒng)的脅迫性較小[41]。因而,在這一階段,城鎮(zhèn)化能夠提高森林生態(tài)安全水平。

2010—2018年,城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著負相關(guān)。2010—2018年,城鎮(zhèn)化水平高于50%,該階段城鎮(zhèn)化速度放緩,城鎮(zhèn)化水平越高,森林生態(tài)安全狀況越差。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)民收入增加,農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生調(diào)整。與1999—2010年相比,轉(zhuǎn)移前的農(nóng)村勞動力從事農(nóng)業(yè)的較少,對森林資源依賴較低。此時,農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移對森林資源增加的作用與城鎮(zhèn)化中期前半段相比,有所降低。2010年開始的4萬億基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及房地產(chǎn)行業(yè)的蓬勃發(fā)展,占據(jù)了更多的生態(tài)用地。人口、產(chǎn)業(yè)數(shù)量超過區(qū)域限制,人類活動超過森林生態(tài)系統(tǒng)的承載能力,那么必然會增加資源消耗和廢棄物的排放,給森林生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控帶來更大的壓力[42]。因而,在這一階段,城鎮(zhèn)化可能降低森林生態(tài)安全水平。

除此之外,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著正相關(guān),說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級能夠改善森林生態(tài)環(huán)境[43]。1999—2010年外商直接投資在1%的水平下與森林生態(tài)安全顯著正相關(guān),說明“污染天堂”假說不成立。一方面,可能外商直接投資較小,對森林生態(tài)環(huán)境的影響較小,另一方面,外商投資企業(yè)帶來先進的技術(shù),利于環(huán)境的治理。而2010—2018年不顯著,二者負相關(guān)。地方競爭可能降低了對外商投資企業(yè)的監(jiān)管力度,使外商直接對森林生態(tài)產(chǎn)生負向影響。1999—2010年和2010—2018年人均GDP對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著負相關(guān)。

2.3.3城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全影響的區(qū)域差異

2018年,東部地區(qū)城鎮(zhèn)化水平高達67.76%,而西部地區(qū)僅為53.90%,中部地區(qū)多數(shù)省份城鎮(zhèn)化水平不足60%,中西部地區(qū)城鎮(zhèn)化水平與東部地區(qū)相比仍有較大距離,存在較大的潛力和空間。為了探討城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全影響的區(qū)域差異,將中國省份單元分為東部和中西部兩大區(qū)域,對比區(qū)域差異對森林生態(tài)安全的影響,如表4所示：

表4 區(qū)域城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全影響的回歸結(jié)果

東部地區(qū)城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著負相關(guān)。東部地區(qū)城鎮(zhèn)化水平較高,人口與產(chǎn)業(yè)不斷向城市集聚,城市蔓延現(xiàn)象日趨嚴重,增加城市森林生態(tài)壓力,降低森林生態(tài)系統(tǒng)安全性。中西部地區(qū)城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著正相關(guān)。中西部地區(qū)城鎮(zhèn)化水平普遍較低,農(nóng)村人口減少,增加山區(qū)的森林數(shù)量與質(zhì)量,城市人口集聚,規(guī)模效應凸顯,資源利用率提升,雙邊作用共同提升森林生態(tài)安全水平。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著正相關(guān),說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有利于森林生態(tài)環(huán)境的保護。中西部地區(qū)外商直接投資在1%的水平下與森林生態(tài)安全顯著正相關(guān),這些地區(qū)產(chǎn)能落后,外商投資企業(yè)帶來先進的技術(shù),有利于改善森林生態(tài)環(huán)境。而東部地區(qū)外商直接投資對森林生態(tài)安全的影響不顯著,作用方向為正,這些地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為高級化,傾向于引入具有較為先進的生產(chǎn)技術(shù)和污染排放系統(tǒng)的外商投資企業(yè),幫助區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與升級。東部和中西部的人均GDP對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著負相關(guān)。

通過城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全影響的時間差異與區(qū)域差異分析,可以證明城鎮(zhèn)化水平與森林生態(tài)安全指數(shù)呈倒“U”型,即隨著城鎮(zhèn)化水平的不斷提高,森林生態(tài)安全呈先上升后下降的趨勢。

2.4 穩(wěn)健性檢驗

對于固定效應模型穩(wěn)健性檢驗,本文采用更換計量方法,如果實證結(jié)果依然是倒“U”型,說明固定模型的結(jié)果是穩(wěn)健的,如表5所示。

表5 FEM與OLS的回歸結(jié)果

FEM與OLS回歸結(jié)果城鎮(zhèn)化率二次項指標(urb2)依然為負,且在1%水平下顯著為負,表明采用OLS模型后城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)安全所呈倒“U”型曲線關(guān)系依然成立,且城鎮(zhèn)化一次項(urb)系數(shù)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(is)依然在1%水平下顯著為正,可以認為本文構(gòu)建的模型是穩(wěn)健的。人均GDP對森林生態(tài)安全的影響在FEM與OLS模型中均不顯著,而回歸系數(shù)方向相反。二者的理論原理不同,面板數(shù)據(jù)更多采用FEM,本文主要應用OLS模型用來檢驗固定效應模型穩(wěn)健性。

固定效應模型穩(wěn)健性檢驗還可以通過將城鎮(zhèn)化率從城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)安全倒“U”型的拐點處分成兩組,如果城鎮(zhèn)化低于拐點值對森林生態(tài)安全顯著為正,而高于拐點值顯著為負,則說明選擇固定效應模型結(jié)果是穩(wěn)健的,如表6所示。

表6 城鎮(zhèn)化分組回歸結(jié)果

對城鎮(zhèn)化率按照固定效應模型倒“U”型拐點進行分組后,發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化率低于拐點時,urb對森林生態(tài)安全的影響在1%水平下顯著為正,而高于拐點時,urb對森林生態(tài)安全的影響在1%水平下顯著為負,說明城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)安全呈倒“U”型?？梢哉J為構(gòu)建的固定效應模型是穩(wěn)健的。

低于拐點和高于拐點樣本包括1999—2018年城鎮(zhèn)化低于和高于拐點的全部省市自治區(qū),不具有抽樣性特征,模型未將城鎮(zhèn)化率平方包含在內(nèi),重點考察拐點兩側(cè)城鎮(zhèn)化的回歸系數(shù)來檢驗模型的穩(wěn)健性,對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、外商直接投和人均GDP對森林生態(tài)安全的影響不做具體分析。

3 結(jié)論及啟示

3.1 結(jié)論

本文在EKC曲線基礎(chǔ)上采用1999—2018年中國省際面板數(shù)據(jù)建立固定效應模型,研究中國不同時期、不同區(qū)域城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響,得出以下結(jié)論：①1999—2018年,中國森林生態(tài)安全指數(shù)均值從0.4683上升至0.5038,提升了7.58%,除新疆、青海和寧夏等省自治區(qū)外,中國大多數(shù)省市自治區(qū)的指數(shù)均得到了提升,中國森林生態(tài)安全狀況整體上得到了改善。②總體樣本上,城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)安全指數(shù)之間存在倒“U”型關(guān)系,說明城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響具有先改善,后脅迫的倒“U”型規(guī)律。③城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響存在時間差異性,1999—2010年,城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著正相關(guān),而2010—2018年,二者存在負相關(guān),說明在城鎮(zhèn)化中期前半段,城鎮(zhèn)化能夠促進森林生態(tài)安全的提升,在城鎮(zhèn)化中期后半段,城鎮(zhèn)化導致森林生態(tài)環(huán)境惡化。④城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響具有區(qū)域差異性。東部地區(qū)城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響在1%的水平下顯著負相關(guān),而中西部地區(qū)二者正相關(guān),說明促進中西部地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展,能夠改善森林生態(tài)環(huán)境,而東部地區(qū)反之。此外,三二產(chǎn)業(yè)占比與森林生態(tài)安全指數(shù)正相關(guān),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級帶來森林生態(tài)安全的改善。

3.2 討論

本文采用理論與實證相結(jié)合的方法,考察中國城鎮(zhèn)化進程對森林生態(tài)安全影響的作用機制與作用規(guī)律。本文得到的結(jié)論對推進中國城鎮(zhèn)化與森林生態(tài)安全的協(xié)調(diào)發(fā)展及相關(guān)政策制定有一定的指導意義。1999—2018年為中國城鎮(zhèn)化的中期階段,這一階段的特點是城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響是一個長期、動態(tài)的過程,并非簡單地促進或阻礙作用,需要從多角度、多階段分析。對中國而言,1999年,國家逐漸重視生態(tài)環(huán)境的保護,開始實施退耕還林工程。而與此同時,城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略的推進以及城鄉(xiāng)收入差距驅(qū)動加快農(nóng)村勞動人口向城市轉(zhuǎn)移。這對森林生態(tài)環(huán)境保護的效果明顯,一方面降低了農(nóng)戶生計對森林資源的依賴；另一方面,城鎮(zhèn)化發(fā)展階段處于初期,城市人口、產(chǎn)業(yè)集聚在一定范圍內(nèi),森林生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控的生態(tài)彈性較強。因而,在這一階段,城鎮(zhèn)化能夠提高森林生態(tài)安全水平。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)民收入增加,農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成了調(diào)整。轉(zhuǎn)移前的農(nóng)村勞動力從事林業(yè)的較少,對森林資源依賴本身較低。農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移對森林生態(tài)環(huán)境保護的邊際作用有所降低。2009年開始的4萬億基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的實施、房地產(chǎn)行業(yè)的蓬勃發(fā)展以及城市蔓延的加快,增加資源消耗和廢棄物的排放,占據(jù)更多的林業(yè)用地,降低森林生態(tài)安全水平。本文采用長時間尺度研究城鎮(zhèn)化不同階段、不同地區(qū)對森林生態(tài)安全的影響,得到更為全面、客觀的認識,要依據(jù)地區(qū)城鎮(zhèn)化的發(fā)展水平制定森林生態(tài)環(huán)境保護針對性的政策。

本文僅在省級層面分析了城鎮(zhèn)化對森林生態(tài)安全的影響,沒能拓展到市級層面,甚至縣級層面,未來研究在數(shù)據(jù)可獲得的基礎(chǔ)上,將研究對象進一步細化,得到更具一般性的研究結(jié)論；再次,在森林生態(tài)安全指標體系的建立上,增加專家學術(shù)背景、人數(shù)和專業(yè)考察,通過比較、取舍,提高指標建立的科學性和系統(tǒng)性。對于上述問題,筆者將在今后研究中彌補不足,繼續(xù)深入研究。

3.3 建議

城鎮(zhèn)化總體水平較低的省份,比如甘肅、廣西、貴州等,加快農(nóng)村人口向城市轉(zhuǎn)移, 促進農(nóng)村人口向城市集聚。農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移促進山區(qū)退耕還林,降低對森林資源的依賴,利于森林生態(tài)恢復。通過建立城鄉(xiāng)統(tǒng)一的戶籍管理制度、推進城鄉(xiāng)均等公共服務制度、規(guī)范農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)市場、提供進城農(nóng)民工城鎮(zhèn)保障型住房等政策方案推進以人為核心的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)。而城鎮(zhèn)化水平較高的地區(qū),如江蘇、山東、天津等,城鎮(zhèn)化的發(fā)展不能以犧牲森林生態(tài)安全作為代價,應加強森林生態(tài)安全紅線控制,降低能源總量消耗和污染總量排放,在森林生態(tài)環(huán)境承載能力內(nèi)實現(xiàn)森林可持續(xù)性發(fā)展。通過推進綠色生態(tài)治理建設(shè)項目、提升能源消耗及排放規(guī)范等準入門檻、控制大城市在空間上的進一步擴張、提高城鎮(zhèn)建設(shè)用地集約化程度和健全森林休養(yǎng)生息制度等措施提高森林生態(tài)安全水平。用生態(tài)文明理念引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型,推動經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展。通過淘汰高能耗、低效率產(chǎn)業(yè)、發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、推進傳統(tǒng)制造業(yè)綠色化改造等政策調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。