農業環境庫茲涅茨曲線：文獻綜述與未來展望

賈濱洋，袁 賽，閆 楠

(1.成都市環境保護科學研究院，成都 610072；2.南京政治學院 馬克思主義理論系，南京 210003；3.國電科技環保集團股份有限公司，北京 100039)

·經濟理論與實踐探索·

農業環境庫茲涅茨曲線：文獻綜述與未來展望

賈濱洋1，袁 賽2，閆 楠3

(1.成都市環境保護科學研究院，成都 610072；2.南京政治學院 馬克思主義理論系，南京 210003；3.國電科技環保集團股份有限公司，北京 100039)

改革開放以來，中國農業經濟快速發展，盡管農業生產占全國生產總值的比重在逐漸下降，但從總量上看，農業生產的體量在逐漸擴大，而由此伴隨的農業環境污染也越來越嚴重。正是在這樣的背景之下，許多研究開始探尋解決農業污染問題的途徑，實證角度的相關研究大多基于EKC假說展開，目的在于尋找到一種實現經濟增長與環境質量的雙贏路徑。農業EKC對于中國農業增長與農業面源污染來說也意義重大，因為農業EKC的相關研究就是要在糧食安全、農民增收和環境污染之間找到突破口和平衡點，以期實現農業增產、農民增收與農村環境改善的三贏局面。

農業EKC；經濟增長；農戶經營行為；農業面源污染

改革開放以來，中國農業經濟快速發展，盡管農業生產占全國生產總值的比重在逐漸下降，但從總量上看，農業生產的體量在逐漸擴大，而由此伴隨的農業環境污染也越來越嚴重。根據《中國統計年鑒》，2015年,中國化肥年使用量6 022.6萬噸，化肥使用強度36噸/平方公里，遠超過發達國家為防止化肥對土壤和水體造成危害而設置的22.5噸/平方公里的安全上限。除此之外，地膜污染、農業廢棄物、畜禽糞便等污染也呈加劇趨勢。為了更好地解決農業面源污染，2015年2月，農業部印發《到2020年化肥使用量零增長行動方案》和《到2020年農藥使用量零增長行動方案》，這兩個行動方案都旨在降低化肥農藥的施用量。2015年4月，農業部發布《關于打好農業面源污染防治攻堅戰的實施意見》，提出通過“一控、兩減、三基本”來加快推進農業面源污染防治。所謂“一控”，就是要控制農業用水的總量，劃定總量和利用系數率的紅線；所謂“兩減”，就是把化肥、農藥的施用總量減下來；所謂“三基本”，就是針對畜禽污染處理問題、地膜回收問題、秸稈焚燒問題采取有關措施，通過資源化利用的辦法解決農業面源污染。

正是在這樣的背景之下，許多研究開始探尋解決農業污染問題的途徑，這些研究從理論和實證兩方面展開，而實證角度的相關研究大多基于EKC假說展開，被稱為農業環境庫茲涅茨曲線。EKC的意義在于尋找到一種實現經濟增長與環境質量的雙贏路徑，這對發展中國家來說尤為重要。雖然在經濟發展早期，經濟增長會導致環境的惡化，但當收入達到一定水平時，環境質量將趨于好轉。這為發展中國家持續推動經濟增長來改善環境質量提供了佐證，同時也帶來了對EKC拐點的迫切期待(王勇等，2016)[1]。同樣，農業EKC對于中國農業增長與農業面源污染來說也意義重大，農業EKC的相關研究就是要在糧食安全、農民增收和環境污染之間找到突破口和平衡點，以期實現農業增產、農民增收與農村環境改善的三贏局面。

一、現有研究綜述

1.關于農民收入、農戶經營行為與農業污染的研究。隨著農民收入的增加，農民對化肥、農藥和農膜的使用行為會發生變化，從而對農業面源污染造成影響。一般認為，農民收入增加之后，會更加注重科學施肥。但是，從農民收入增長的內在機理和結構性原因上看，結果卻并不如此。一方面，為了減輕高強度農業勞動量，農戶多傾向采用對精力和技術要求相對較低的肥料、農藥，以及相應的施用方式(袁平，2008)；另一方面，農民收入來源的結構日漸呈現非農化趨勢，非農就業也逐漸成為農戶規避農業風險的重要手段。非農就業的增加自然伴隨著大量的農村勞動力轉移，農民兼業和農村勞動力轉移雖然可以穩定和增加農戶經濟收入，發展農村社會經濟，但是大量青壯勞動力的外流導致從事農業生產和農田管理的勞動力減少，增加了農業生產勞動力投入的機會成本，這在一定程度上進一步促進了化肥和農藥的過度使用(汪寧等，2010)[2]。另外，農民兼業和農村勞動力轉移對農業污染的增加，還表現在勞動力的素質水平上。隨著經濟發展，由于城鎮化和工業化發展對勞動力的需求標準越來越高，這使得實際上從農村轉移出去的勞動力，正是中國農村農業發展中那部分素質相對較高的勞動力，高素質農村勞動力的不斷轉移導致農業生產更加不科學、不合理(袁平，2008)[2]。

2.關于經濟增長與農業污染的研究。環境EKC假說(Grossman and Krueger, 1991)認為[3]，污染物與人均國民收入之間存在著類似庫茲涅茨曲線的倒U型關系。經濟發展初期，環境污染隨著人均收入的增加而不斷加重，并到達一個峰值(或稱為拐點)，隨著人均收入的進一步增加，環境污染又將減少，環境得到改善。隨著生態環境與經濟發展之間的矛盾愈發嚴重，大量關于環境與經濟發展之間的EKC理論和實證研究涌現出來，中國目前關于經濟增長和農業污染的相關研究就是圍繞農業EKC假說檢驗展開的。

早在20世紀末，Antle and Heidebrink(1995)[4]，McConnell(1997)[5]等研究就從理論層面分析了經濟增長與農業污染之間的關系，認為農業面源污染作為一種環境污染源，與經濟發展之間可能也符合EKC關系。新世紀以來，中國農業環境不斷惡化，農業面源污染問題持續突出，出于解決現實問題的需要，眾多學者主要從實證方面對農業面源污染、農業增長和農民收入相關問題開展研究，同時基于EKC研究方法驗證農業污染與經濟增長之間的倒U型關系，即農業EKC。這些研究大致可以分為如下幾類：一類研究使用江蘇(張暉和胡浩，2009；賈衛國，2010；郭文和孫濤，2012)、陜西(陳勇等，2010)、浙江(趙連閣等，2012)、福建(吳其勉和林卿，2013)、河北(賈秀飛，2015)、廣東(孫大元等，2016)、四川(于驥等，2014)等省份時序數據或省份面板數據對農業面源污染與以人均農業產值、農村居民人均純收入表征的經濟發展水平進行農業EKC關系的檢驗，均發現兩者呈倒U型的曲線關系，符合農業EKC假說。

當然，也有研究得到了不同的結論。一些研究發現，使用的樣本不同，污染物表征不同，經濟增長與農業面源污染之間的曲線關系會發生變化。首先，一些學者發現全國面板數據表明農業面源污染與農業總產值和人均農業產值間都存在EKC關系，但有些地區的時間序列樣本檢驗卻發現，兩者之間還可能存在倒U型、N型和上升型關系(劉揚等，2009；李君和莊國泰，2011)。其次，在使用不同的污染物來度量農業面源污染時，農業EKC假說也并不總是成立。一些研究利用中國省份面板數據檢驗農業EKC假說，結果發現，農藥施用量與農業經濟增長之間存在倒U型曲線關系，但化肥施用量與農業經濟增長之間不存在倒U型關系(杜江和羅珺，2013)，或者存在倒N型關系(曹大宇和李谷成，2011)。張中華(2015)、周瓊等(2015)、馬乃毅和羅珺仁(2015)等利用省份時間序列數據進行了相同的檢驗，也發現了類似的結果。劉志欣等(2015)利用重慶市的面板數據進行檢驗，得到的結論恰恰相反，他們認為人均化肥施用量與人均農業產值之間呈現顯著的倒U型關系，而農藥、農膜施用量與人均農業產值之間則為單調的線性遞增關系[6]。

可見，目前國內關于農業環境庫茲涅茨曲線方面的研究已經比較豐富，但至今仍沒有得出統一結論。出現這種現象的原因有兩個：一是這些研究在農業污染和經濟發展的指標選取、樣本數據的選擇和處理，以及使用的模型方面存在很大的不同，這些差異造成了研究結論的不可比；二是這些研究沒有考慮我國農業經濟發展和農業污染狀況在長期發展和治理歷程中出現的一些內在結構變化和機制變化，這使得現有研究對農業EKC的檢驗僅僅停留在數據檢驗的層面，缺乏深入的機理性分析。

二、現有研究評價

基于對目前國內主要期刊上農業EKC檢驗相關文獻的整理，本文主要從變量選取、模型設定和樣本選擇等幾個方面入手，對當前中國農業EKC研究的差異和不足進行比較分析。

1.關于農業污染的衡量。農業污染的主要類型是面源污染，現有農業EKC研究主要采用以下幾種方法衡量農業污染：第一種方法是用化肥、農藥、農膜施用密度(總量/農作物播種面積)、總量或人均量表示農業面源污染。作為農業面源污染的最主要來源，在農業面源污染測度難、統計難的情況下，大部分研究都選擇直接采用此指標來表征農業面源污染，雖然不是直接的農業面源污染數據，但有一定的科學性。第二種方法是通過單元調查法、清單分析法和養分平衡法等方式得到的COD、TN、TP排放量。作為農業面源污染直接污染物，COD、TN、TP排放量能夠更為真實地反映實際污染程度，有部分學者選擇此種方法，不過，這種方法在實際使用中數據收集、處理難度和誤差較大。第三種方法是根據排污系數法(源強估算法)或流失率計算得到的污染物排放量。這種方法是以已有研究獲得的污染系數和各年度各地區文件通報的化肥、農藥、農膜、禽畜糞便及生活污染等流失率乘以總量得到，數據獲得相對容易。但是，這種方法沒有對各地區的污染系數和流失率予以區分，而是使用相同的污染系數和流失率，忽略了各地區的差別。第四種方法是計算農業環境生產效率，綜合農業產業發展效率和環境損害程度兩方面因素，把環境因素納入農業生產效率中去，這是一種比較新的方法。

2.關于農業經濟發展水平的衡量。國內農業EKC的相關研究，主要采用人均GDP、人均農業產值、人均農業增加值、人均農林牧漁業產值、人均種植業產值、農村居民人均純收入等指標來表征農業EKC中的農業經濟發展水平。這些指標在一定程度上反映了農業經濟的發展程度，但比較而言，人均種植業產值、農村居民人均純收入與農業生產的聯系更加緊密，其他指標與農業生產關系相對弱些。但是，從農民的生產經營行為角度來看，直接影響農戶生產經營心理和行為的是農民收獲于所耕種土地上的農產品數量，以及在此基礎上獲得的經營性收入。同理，農民獲得的經營性收入相對于其他來源的收入的大小，也在很大程度上影響著農民的生產經營行為，但現有研究對農民收入結構的考慮較少。

3.關于農業EKC的計量模型。國內農業EKC相關研究主要采用簡約式模型，簡約式模型能夠較為直觀地反映經濟增長與農業污染之間的EKC關系及曲線形狀、拐點等信息。但是，簡約式模型大多沒有考慮到諸如農作物播種面積、產業結構、勞動力的素質等其他影響農業污染水平的重要因素。因此，最近的一些研究基于簡約式模型構建了動態GMM模型、聯立方程、結構式模型和空間模型等對農業EKC關系進行檢驗，從計量模型構建方面對現有研究做出了必要改進。

4.關于農業EKC的樣本選擇。從樣本選擇的角度看，現有農業EKC相關研究主要使用了如下三類數據：

一是全國面板數據。從以往的研究來看，基于全國省份面板數據的農業EKC檢驗結論較為一致，農業面源污染、經濟發展水平的指標選擇和采用的模型、數據的年限對農業面源污染與經濟發展水平之間的曲線關系影響較小，基本表現為顯著的倒U型曲線關系(李海鵬和張俊飚，2009；沈能和王艷，2016；史磊和井曉文，2016)。但也有研究得出不同結論，杜江和劉渝(2009)同樣檢驗了中國面板數據的農業EKC，發現化肥施用量與人均農業產值之間呈倒N型關系。

二是省份面板數據。利用省份面板數據檢驗農業EKC的研究并不多，其中，周雪晴(2015)利用西南地區面板數據檢驗農業EKC，認為COD、TN、TP排放量和人均農業產值之間存在正N型的曲線關系。馬乃毅和羅珺仁(2015)利用西部12個省份的面板數據檢驗農業EKC，發現人均化肥施用量與人均農業產值間的關系為U型，而人均農藥、農膜施用量與人均農業產值間的關系為線性遞增[7]。

三是省份時序數據。目前，中國農業環境EKC檢驗相關研究大部分基于省份面板數據，也有部分研究基于省份時序數據，這些研究大部分驗證了農業面源污染與經濟發展水平之間的倒U型關系(劉揚等，2009；周雪晴，2015；史磊等，2016)[8][9]

三、未來研究展望

未來的農業EKC研究可以從如下幾個方面進一步深化：

1.將農戶經營行為納入分析框架。農業EKC的進一步研究可以通過兩個途徑將農民的經營行為納入分析框架。第一種途徑是引入農民理性和避險行為。一般認為，出于理性行為和風險規避，如果農民無法通過工資性收入實現年收入的預期增長，就會轉向期待經營性收入的增長。相應地，農戶就會傾向于施用更多化肥、農藥以避免潛在的產量損失和保持經營性收入的穩定(Krayl et al., 1990; 彭文平，2002；仇煥廣等，2014；朱淀等，2014)。目前，中國農民所表現出來的這種個體理性必然導致環境惡化和生態破壞，進而影響生活質量和生產條件，產生集體非理性(江永紅和馬中，2008)，分析農戶非理性行為有助于理解農業EKC的形狀和拐點位置。第二種途徑是引入農民人力資本。農戶的知識能力水平和心理認知水平直接影響農民行為的理性程度，而近年中國農業勞動力轉移人口不斷增多，大量高素質和青壯年農村勞動力轉移就業，農村剩余勞動力在知識水平、科技成果接納等方面存在弱項，引起農業生產不科學和不合理(袁平，2008)，討論農村勞動力人力資本對農業EKC形狀及其拐點的影響有助于從機制層面理解農業EKC。

2.將農戶收入結構納入分析框架。當前，中國農業經濟狀況的改變主要體現在經濟水平和農民收入持續增長的背景下，農村居民收入結構變化以及由此引發的農戶兼業行為(汪寧等，2010)[2]。在這種變化影響下，部分農民在化肥、農藥、農膜施用行為中存在“搭便車”現象，這使得化肥、農藥施用量的變化與農業收入占家庭總收入的比例高度相關(劉鴻淵和閆泓，2010；蔡書凱和李靖，2011)。隨著中國農村經濟的發展，農村生產狀況已經發生了重大改變。2002—2014年，中國農村居民人均純收入增加了3.24倍，而農村居民家庭經營性收入在農民總收入中的占比從60.05%持續降至40.40%。與農業面源污染最主要來源化肥、農藥、農膜的施用密切相關的農民經營性收入(主要是務農收入)在農民總收入中的比重越來越小。同樣的，這種差異還表現在人均GDP、農業產值與農村居民經營性收入、農村居民人均純收入的增長變化上。農業污染的產生受制于農民的生產生活，而農民的生產生活又受到與自己切身利益相關的收入的影響。因此，農業EKC假說的檢驗必須將農民收入結構等重要經濟因素納入考慮，從農民收入結構層面入手，尋找破除農業綠色發展難題的途徑。

3.將空間因素納入分析框架。現有農業EKC研究對于中國農業EKC存在與否以及EKC拐點問題尚未達成統一認識，這在一定程度上是由于現有農業EKC研究很少關注地理空間因素(國涓等，2009；蔣偉和劉牧鑫，2011)[10] 。他們僅僅考慮本地經濟發展對農業環境質量的影響，認為相鄰經濟體之間是孤立的，這忽視了各地區農業環境的空間依存關系。而事實上，中國各地區在農業經濟上都是不可割裂的整體，農業污染也同樣如此，因此，下一步研究很有必要將空間因素納入分析框架。

4.進一步規范農業面源污染的測度。目前，中國農業EKC研究得到眾多不同結論的一個重要原因在于，農業面源污染具有的分散性、難以監測、不確定性的特點，使得目前還沒有一個規范的、能夠廣泛使用的農業面源污染測算方法，也沒有一個權威的農業污染指標。不同的研究使用了不同的農業面源污染指標，這就使得結論缺乏可比性。因此，未來的農業EKC研究應該盡快規范農業面源污染的衡量。

[1] 王勇,等.中國環境質量拐點: 基于EKC的實證判斷[J].中國人口·資源與環境,2016,26(10):1-7.

[2] 汪寧,葉常林,蔡書凱.農業政策和環境政策的相互影響及協調發展[J].軟科學,2010,24(1):37-41.

[3] Grossman G M, Krueger A B. Environmental impacts of a North American free trade agreement[R].National Bureau of Economic Research, 1991.

[4] Antle J M, Heidebrink G. Environment and development: theory and international evidence[J]. Economic Development and Cultural Change, 1995, 43(3): 603-625.

[5] McConnell K E. Income and the demand for environmental quality[J]. Environment and development Economics, 1997, 2(4): 383-399.

[6] 劉志欣,邵景安,李陽兵.重慶市農業面源污染源的EKC實證分析[J].西南師范大學學報:自然科學版, 2015,(11):94-101.

[7] 馬乃毅,羅珺仁.中國西部地區農業經濟增長與環境污染相關性研究[J].浙江農業學報,2015,27(9).

[8] 劉揚,陳劭鋒,張云芳.中國農業EKC研究:以化肥為例[J].中國農學通報,2009,25(16):263-267.

[9] 史磊,井曉文.農業面源污染與農業經濟增長關系的實證研究——基于山東省1992—2013年數據的分析[J].新疆農墾經濟,2016,(1):8-13.

[10] 蔣偉,劉牧鑫.外商直接投資與環境庫茲涅茨曲線——基于中國城市數據的空間計量分析[J].數理統計與管理, 2011,30(4):752-760.

F205

A

1007-4937(2017)06-0050-04

2017-06-22

水專項“遼河等流域水污染減排技術驗證評估(ETV)與應用示范”(2014ZX07504003)

賈濱洋(1971—)，女，四川成都人，教授級高級工程師，工學博士，從事生態恢復、環境規劃等研究。

[責任編輯：陳淑華]