城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響的實證研究

肖攀 蘇靜

摘要：利用環(huán)洞庭湖區(qū)33個縣市區(qū)20052015年的面板數(shù)據(jù)，在全面測算城鎮(zhèn)化水平指數(shù)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的基礎上，采用非線性面板模型和空間杜賓模型實證分析城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響及其特征。研究結(jié)果表明：城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響存在顯著的非線性特征和空間溢出效應，在其低質(zhì)量發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化對地區(qū)內(nèi)及鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響表現(xiàn)為負向空間溢出;在其高質(zhì)量發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化對地區(qū)內(nèi)及鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響表現(xiàn)為負向空間溢出，并且對鄰近地區(qū)的空間溢出效應要大于地區(qū)內(nèi)部。地區(qū)技術(shù)進步對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響存在“虹吸效應”，在促進本地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的同時也顯著抑制了鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善;對外開放對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響總體上表現(xiàn)為正向空間溢出，但這主要來自于地區(qū)間正向空間溢出效應的貢獻;地區(qū)富裕程度對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響的空間效應不顯著。

關(guān)鍵詞： 城鎮(zhèn)化;生態(tài)環(huán)境質(zhì)量;空間溢出;非線性;環(huán)洞庭湖區(qū)

中圖分類號：F299.27 文獻標識碼：A文章編號：10037217（2019）01015006

一、引言與綜述

改革開放40年來，我國經(jīng)歷了世界歷史上規(guī)模最大、速度最快的城鎮(zhèn)化進程，城市體量不斷擴大。19782017年間，人口城鎮(zhèn)化率由17.9%提高到58.5%，城鎮(zhèn)常住人口從1.7億人增長到8.1億人，城市數(shù)量由193個增加到657個。然而在城市建設取得巨大成就的同時，傳統(tǒng)的以人口和產(chǎn)業(yè)集聚為特征，以“土地財政”和工業(yè)化為核心驅(qū)動力的快速城鎮(zhèn)化發(fā)展模式也給生態(tài)環(huán)境帶來了巨大挑戰(zhàn)，生態(tài)環(huán)境保護與城鎮(zhèn)化發(fā)展不協(xié)調(diào)的矛盾日益凸顯。在此背景下，黨的十八大提出了集人口、產(chǎn)業(yè)、空間、社會、資源、環(huán)境等協(xié)調(diào)發(fā)展于一體的“新型城鎮(zhèn)化”概念。隨后《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014―2020年）》提出要把生態(tài)文明理念全面融入城鎮(zhèn)化發(fā)展全過程，走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路。

環(huán)洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)作為我國重要的農(nóng)產(chǎn)品基地，其城鎮(zhèn)化發(fā)展對于貫徹落實中部崛起戰(zhàn)略、促進長江中游城市群一體化發(fā)展和長江全流域開發(fā)開放意義非凡。與此同時，作為長江流域重要的調(diào)蓄滯洪區(qū)，洞庭湖區(qū)在傳統(tǒng)的快速城鎮(zhèn)化過程中產(chǎn)生的耕地銳減、生態(tài)功能退化、水質(zhì)污染加重、大湖調(diào)儲能力下降等系列問題也被社會各界廣泛關(guān)注。如何實現(xiàn)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的良性互動與協(xié)調(diào)發(fā)展將是環(huán)洞庭湖區(qū)面臨的新挑戰(zhàn)。研究城鎮(zhèn)化對環(huán)洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響效應及其特征，對于探索大湖流域以生態(tài)文明建設引領(lǐng)經(jīng)濟社會全面發(fā)展新路徑，推進環(huán)洞庭湖區(qū)新型城鎮(zhèn)化進程，進而實現(xiàn)城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境保護的雙贏具有重要的理論與實踐意義。

由于城市化發(fā)展階段不同，已有關(guān)于城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系研究在國際、國內(nèi)存在差異。國際層面的相關(guān)研究主要基于“問題導向”，以城市化進程中的生態(tài)環(huán)境問題作為研究對象，注重揭示問題存在的原因及其在此基礎上的理論創(chuàng)新。具體體現(xiàn)在三個方面：一是研究城市化對生態(tài)系統(tǒng)及其內(nèi)部各要素的影響。Burton和Samuelson （2008）基于遙感影像分析了城市化對生態(tài)景觀的影響[1];Seto等（2012）研究了城市擴張對生物多樣性和碳匯的直接影響[2]。二是研究快速城市化地區(qū)的生態(tài)環(huán)境響應。Alberti（2005）研究了不同城市化發(fā)展模式下城市生態(tài)環(huán)境響應的異質(zhì)性[3]。Mckinney（2006）研究了快速城市化進程中郊區(qū)和城市邊緣棲息地物種的同質(zhì)化響應[4]。Wang等（2013）研究了珠江三角洲區(qū)域城市化擴張下氣候的響應與反饋[5]。三是研究城市化對碳排放及能源利用效率的影響機制。Pfaff等（2004）研究了城市化與碳排放之間的調(diào)節(jié)機制[6]。Poumanyvong等（2010）分析了城市化對能源效率的影響因素與作用機制[7]。Chikaraishi等（2015）從人口因素角度提出了城市化對碳排放影響的機制框架[8]。國內(nèi)學者的研究主要基于“經(jīng)世致用”的實踐導向，大部分圍繞某一特定區(qū)域展開實證研究，注重揭示其宏觀特征進而為政府決策提供參考。盡管研究起步較晚但成果豐碩。具體體現(xiàn)在如下三個方面：一是基于兩兩關(guān)系視角探討城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合關(guān)系。此類研究較為成熟。王長建等（2014）研究了干旱區(qū)綠洲城市烏魯木齊城市化對生態(tài)環(huán)境的單向脅迫作用關(guān)系[9]。王少劍等（2015）定量測度了京津冀地區(qū)城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合關(guān)系[10]。張引等（2016）構(gòu)建新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境承載力耦合協(xié)調(diào)模型，研究了重慶市及各區(qū)縣新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境承載力的耦合度、耦合階段、耦合水平及耦合分類[11]。二是基于效率分析視角研究環(huán)境規(guī)制下的城鎮(zhèn)化效率。王慶喜等（2017）測算了環(huán)境效率值及效率指數(shù)，據(jù)此分析了各省份工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的關(guān)系及其演變[12]。劉贏時等（2018）運用Malmquist指數(shù)研究了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、能源效率以及兩者交互作用對綠色全要素生產(chǎn)率的影響[13]。陳黎明等（2015）基于混合方向性距離函數(shù)和合圖法實證研究了“兩橫三縱”城市化地區(qū)的經(jīng)濟效率、環(huán)境效率和生態(tài)效率[14]。三是基于空間視角探討人口、經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)集聚等對生態(tài)環(huán)境的影響效應。劉習平和盛三化（2016）基于擴展的STIRPAT模型研究了城市產(chǎn)業(yè)集聚對城市環(huán)境的影響[15]。研究表明城市產(chǎn)業(yè)集聚對城市環(huán)境的影響呈現(xiàn)出"U"型演變的規(guī)律。謝銳等（2018）研究了新型城鎮(zhèn)化對城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間溢出效應[16]。劉滿鳳和謝晗進（2015）研究了工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的環(huán)境經(jīng)濟集聚雙門檻效應[17]。

已有研究為本文提供了很好的參考，但是對于城市內(nèi)部及其縣域范圍層面城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系關(guān)注不夠。對于新型城鎮(zhèn)化概念內(nèi)涵下城鎮(zhèn)化的生態(tài)環(huán)境效應及其影響因素的研究比較缺乏。此外，基于空間視角的研究也不同程度地忽略了城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響的滯后性。為此，本文采用20052015年環(huán)洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)33個縣區(qū)市的面板數(shù)據(jù)，從人口、空間、經(jīng)濟、社會四個維度構(gòu)建新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合指數(shù)，基于面板和空間杜賓模型系統(tǒng)研究城鎮(zhèn)化對環(huán)洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響及其時空特征，以期從學理層面為推進環(huán)洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)轉(zhuǎn)型發(fā)展與綠色發(fā)展做出一些有意義的探索與嘗試。

三、實證分析

（一）指標體系構(gòu)建與測度

基于新型城鎮(zhèn)化概念內(nèi)涵并借鑒謝銳等（2018）等學者的研究，本文從人口城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟城鎮(zhèn)化和社會城鎮(zhèn)化4個維度構(gòu)建由城鎮(zhèn)人口占常住人口比重、交通線網(wǎng)密度等共9個指標組成的城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合評價指標體系。借鑒王少劍等（2015）學者的研究，從生態(tài)要素條件、生態(tài)環(huán)境響應2個維度構(gòu)建由人均耕地面積、建成區(qū)綠化覆蓋率、城鎮(zhèn)污水處理率等共7個指標組成的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價指標體系（見表1）。在此基礎上采用熵權(quán)法測算了環(huán)洞庭湖區(qū)33個縣（地級市、區(qū)）的城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合指數(shù)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)。本文所有數(shù)據(jù)均來自于20062016年《常德統(tǒng)計年鑒》《岳陽統(tǒng)計年鑒》《益陽統(tǒng)計年鑒》《長沙統(tǒng)計年鑒》《荊州統(tǒng)計年鑒》《中國縣（市）社會經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》以及相關(guān)縣市區(qū)年度政府工作報告和統(tǒng)計公報。

（二）普通面板模型的初步檢驗

為了判定城鎮(zhèn)化對環(huán)洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響是否存在非線性關(guān)系。本文在估算線性面板模型的基礎上，納入核心解釋變量的二次項進行了再估計。同時，為了驗證估計結(jié)果的穩(wěn)定性，本文采用依次納入解釋變量的辦法分別估計了三種解釋變量組合下的結(jié)果，結(jié)果如表2所示。從模型13線性面板估計結(jié)果可知，核心解釋變量lnX的估計系數(shù)僅在模型1中顯著，控制變量中僅有技術(shù)進步變量lnK的估計系數(shù)正向顯著，其他變量的估計系數(shù)都不顯著。表明城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的線性影響關(guān)系不顯著。從模型45非線性面板估計結(jié)果可知：核心解釋變量lnX的估計系數(shù)均負向顯著，其二次項系數(shù)lnX2的估計系數(shù)均正向顯著，表明在不同的城鎮(zhèn)化發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化質(zhì)量對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響存在顯著異質(zhì)性，表現(xiàn)為顯著的倒“U”型關(guān)系。在城鎮(zhèn)化低質(zhì)量發(fā)展階段，環(huán)洞庭湖區(qū)城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響顯著為負，意味著城鎮(zhèn)化的推進抑制了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升，表現(xiàn)為負相關(guān)關(guān)系;在城鎮(zhèn)化高質(zhì)量發(fā)展階段，環(huán)洞庭湖區(qū)城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響顯著為正，意味著當城鎮(zhèn)化質(zhì)量跨越某一門檻值之后，環(huán)洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量將隨著城鎮(zhèn)化推進而逐步提升，表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系。驗證了城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響的非線性效應的存在。從解釋變量來看，技術(shù)進步和對外開放水平均顯著促進了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的提升。

由于城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境的外部性可能導致相鄰地區(qū)城鎮(zhèn)化的生態(tài)環(huán)境效應存在趨同性，使得相鄰地區(qū)城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響表現(xiàn)為空間溢出效應。為此，我們在面板模型的基礎上引入空間效應，進一步采用空間杜賓模型來檢驗環(huán)洞庭湖區(qū)城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響是否存在空間異質(zhì)性。表3給出了空間杜賓模型的估計結(jié)果。在估計之前，首先進行了空間權(quán)重下的Hausman檢驗，檢驗結(jié)果均在10%的水平下顯著拒絕原假設，表明固定效應模型估計要優(yōu)于隨機效應模型。其次，空間自相關(guān)檢驗發(fā)現(xiàn)空間自相關(guān)系數(shù)ρ顯著不為零。為此適合采用空間杜賓固定效應模型進行估計。為了確保估計結(jié)果的穩(wěn)定性，分別估計了個體固定效應和雙固定效應兩種模式下的6種情況，并且把空間溢出總效用分別分解成直接效應和間接效應，以實現(xiàn)對模型估計更為合理、更為準確的解釋。直接效應體現(xiàn)了地區(qū)內(nèi)部相關(guān)因素對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的溢出效應，即對地區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的平均影響;間接效應體現(xiàn)了相關(guān)因素在地區(qū)之間的溢出效應，即對其他地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的平均影響。

由表3可知，除人口密度pede變量外，個體固定效應和雙固定效應兩種模型情況下解釋變量估計系數(shù)方向絕大部分保持一致，但雙固定效應模型系數(shù)估計的顯著性更強。為此，主要依據(jù)雙固定效應模型估計結(jié)果進行分析。城鎮(zhèn)化的一次項系數(shù)估計均負向顯著，二次項系數(shù)均正向顯著。表明城鎮(zhèn)化對洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響同樣存在空間異質(zhì)性。在城鎮(zhèn)化低質(zhì)量發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化不僅顯著抑制了地區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量增長，而且在地區(qū)間也產(chǎn)生了明顯的負向空間溢出，阻礙了鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升。在城鎮(zhèn)化高質(zhì)量發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化不僅顯著拉升了地區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，而且在地區(qū)間也產(chǎn)生了明顯的正向空間溢出，促進了鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升。進一步比較可知，間接效應中估計系數(shù)的絕對值要明顯大于直接效應中系數(shù)估計的絕對值，表明地區(qū)間城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境影響的空間溢出要大于地區(qū)內(nèi)的空間溢出。從控制變量來看，技術(shù)進步對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響的直接效應顯著為正，而總效應和間接效應顯著為負。表明來自技術(shù)進步的影響總體上表現(xiàn)為負向空間溢出，其中，地區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為正向空間溢出，地區(qū)間表現(xiàn)為負向空間溢出。意味著一個地區(qū)技術(shù)進步在促進本地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的同時，也顯著抑制了鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善。也驗證了地區(qū)科技進步及發(fā)展過程中“虹吸效應”的存在性。對外開放對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響總體上表現(xiàn)為正向空間溢出。其中，地區(qū)內(nèi)的空間溢出效應不顯著，地區(qū)間表現(xiàn)為顯著的正向空間關(guān)聯(lián)。表明環(huán)洞庭湖區(qū)某個地區(qū)的對外開放水平對鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了顯著的負向空間溢出。此外，地區(qū)富裕程度對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響的空間效應不顯著。人口密度對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響還有待在以后的研究中進一步驗證。

四、結(jié)論及建議

利用環(huán)洞庭湖區(qū)33個縣市區(qū)20052015年的面板數(shù)據(jù)，首先測算了城鎮(zhèn)化水平指數(shù)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。其次，采用面板模型分析了城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的非線性影響關(guān)系。在此基礎上，從時空整合角度出發(fā)，采用空間杜賓模型分析了城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響的空間溢出效應及其異質(zhì)性。研究結(jié)果表明：（1）環(huán)洞庭湖區(qū)城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響存在顯著的非線性特征。在城鎮(zhèn)化低質(zhì)量發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化抑制了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升;在其高質(zhì)量發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化顯著促進了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升。（2）環(huán)洞庭湖區(qū)城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響存在顯著的空間溢出效應。在其低質(zhì)量發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化顯著抑制了地區(qū)內(nèi)及鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升;在其高質(zhì)量發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化顯著促進了地區(qū)內(nèi)及鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升。并且對鄰近地區(qū)的空間溢出效應要大于地區(qū)內(nèi)部。（3）地區(qū)技術(shù)進步對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響存在“虹吸效應”，在促進本地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的同時，也顯著抑制了鄰近地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善。對外開放對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響總體上表現(xiàn)為正向空間溢出，但主要來自于地區(qū)間正向空間溢出效應的貢獻。地區(qū)富裕程度對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響為負但不顯著。

環(huán)洞庭湖區(qū)各縣市區(qū)的快速城鎮(zhèn)化導致其生態(tài)環(huán)境壓力日趨增大。盡管隨著環(huán)洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，湖區(qū)城鎮(zhèn)化質(zhì)量在逐步提升，但是其生態(tài)環(huán)境承載力依然難以支撐城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展。原有重速度、輕質(zhì)量的城鎮(zhèn)化發(fā)展方式需要得到根本性改變，否則將給生態(tài)環(huán)境造成進一步破壞。有必要從人口、空間、經(jīng)濟、社會等方面全方位提升城鎮(zhèn)化發(fā)展水平與質(zhì)量。通過強化地區(qū)發(fā)展的科技支撐，穩(wěn)步推進對外開放等途徑，從根本上扭轉(zhuǎn)城鎮(zhèn)化粗放式低質(zhì)量發(fā)展取向。同時，應該加強環(huán)洞庭湖區(qū)各縣市區(qū)政府部門的合作與協(xié)調(diào)，弱化行政壁壘的邊界效應，避免政府、企業(yè)等各自追求城鎮(zhèn)化業(yè)績而在生態(tài)環(huán)境治理與保護中出現(xiàn)的“搭便車”行為。引導各縣市區(qū)在城鎮(zhèn)化推進過程中突出合作型競爭，避免掠奪型競爭，以實現(xiàn)城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的良性互動，推進環(huán)洞庭湖區(qū)綠色發(fā)展。

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（責任編輯：王鐵軍）