環境與耕地約束下經濟可持續發展

曾祥坤

摘要 農業生產促進經濟增長的過程中會產生負外部性，一定程度上造成了經濟損失。通過中國2010—2017年東、中、西部省際面板數據，構建了包含耕地和環境要素在內的“綠色索羅模型”，實證分析農業耕地投入和環境污染對經濟增長的影響。結果表明：耕地資源對于整體經濟增長為正向作用，影響大小依次為中部、東部與西部地區。農藥、化肥與地膜等環境外生變量的存在對經濟增長呈明顯抑制作用但不同區域影響程度不同。在此基礎上，應改變傳統的“高污染、高消耗、低產出”粗放型生產模式來維持我國經濟增長;提升全要素生產率水平，以期促進農業生產過程中的綠色增長，減少耕地使用生產過程中所產生環境負外部性。

關鍵詞 耕地;綠色索洛模型;經濟增長;省際面板

中圖分類號 S-9文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）10-0214-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.055

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Sustainable Economic Development under the Constraints of Environment and Cultivated Land—Regional Comparison based on Eastern，Central and Western Region

ZENG Xiang-kun （College of Economics and Management， Tarim University，Alaer，Xinjiang 843300）

Abstract Agricultural production can generate negative externalities in the process of promoting economic growth， which， to some extent， causes economic losses. Based on Chinas 2010-2017 interprovincial panel data， a “Green Solow Model” including arable land and environmental factors is constructed to empirically analyze the impact of agricultural arable land input and environmental pollution on economic growth. The results show that arable land resources have a positive effect on the overall economic growth， with the influence ranked in order of magnitude in the central， eastern and western regions. The increase in agricultural output is influenced by both positive and negative effects of environmental variables. In general， the use of pesticides， fertilizers and mulch has a significant inhibitory effect on economic growth， but there are regional differences. On this basis， the traditional extensive production model of high pollution， high consumption and low output should be changed to sustain Chinas economic growth; the total factor productivity level should be raised in order to promote green growth in the agricultural production process and reduce the negative environmental externalities in the production process of arable land use.

Key words Arable land;Green Solow model;Economic growth;Interprovincial panel

農業耕地資源是具有顯著外部性的重要戰略性資源，耕地資源質量與數量的協調保護對于保障糧食供給不容忽視[1]。近年來，由于工業化、城鎮化的進程加快所引發的“用地熱”，迫使耕地資源數量快速減少，質量不斷下降，耕地生態環境不斷受到破壞與惡化。2009—2015年我國耕地數量持續減少，大約每年流失6.44萬hm2土地。在休養生息的新時代背景下，必須形成耕地質量與生態的雙重保護，才能更好地解決人地矛盾，保護糧食質量安全。耕地資源所面臨的環境惡化、城市化占用和糧食增產等多重壓力[2-3]，嚴重影響了中國的可持續發展道路。我國耕地總量持續減少的趨勢在未來相當長的時間內很難逆轉[4]，保護耕地資源、生態環境與經濟可持續發展成為當前研究的重要課題。因此，研究耕地資源與經濟增長之間的相關關系的同時考慮環境因素，對農業生產過程中的環境保護和污染治理有著重要意義。

關于綠色索羅模型的研究，國外學者Nordhaus等[5]利用資源約束有效性方面測量了美國的自然資源對經濟發展的約束作用。Scholz等[6]從自然資源以及生態環境等視角研究內生增長模型，分析生態視角下經濟增長的“尾效”。丁琳琳等[7]利用中國2000—2010年省際面板數據研究工業化進程中工業用地投入在經濟增長的同時環境污染外部性導致的影響與約束作用。

目前對耕地與經濟增長之間關系的研究較多，李忠等[8-10]發現隨著中國城鎮化進程，非農化最優規模配置效率需提升。張基凱等[11-12]分析耕地資源的保護要從使用效率出發來驗證耕地的經濟效應。郭貫成等[13]研究在DEA模型加入環境因素變量。張基凱等[11]研究得出耕地資源與經濟增長間存在協整關系。許恒周等[14]分析得到區域經濟增長與耕地資源非農化間逐漸過渡到輕度協調狀態。

1 全國耕地與農業產值現狀

1.1 全國耕地面積與農業總產值情況 由圖1可知，2010—2017年，全國的農業總產值面臨不斷下降趨勢，總體來看增長率從2010年的17.6%變化為2017年的2.7%，降低了約15百分點。耕地面積則從1.352 7億hm2下降到1.348 8億hm2。從圖1可知，2010—2016年，全國農業總產值增長率不斷下降，直到2016年達到最低點然后開始上升。這與現實相符，隨著城鎮化的歷史進程，土地利用轉型與社會經濟轉型共同作用下，我國城鄉也不斷轉型發展。2010—2017年，全國耕地面積由不斷下降轉變為開始有所上升。

1.2 各省耕地面積與農業總產值情況

由表1可知，從全國的視角來考查耕地面積與農業總產值情況，全國各地區耕地面積的變化幅度大部分高于全國總體的變化幅度，這為使用全國各地區的數據進行實證分析提供了可能。各地區的耕地面積比重呈現不同的變動趨勢。其中內蒙古、新疆、寧夏、青海、西藏、四川等地區2010—2017年耕地面積比重有上升幅度，其他地區的比重總體則呈現下降趨勢，下降原因主要是因建設占用耕地、災害毀壞、生態退耕、農業結構調整等。從各地區農業總產值占全國的比重看，山東、河南、江蘇等3省的比重較高，三者合計接近全國的20%。2010—2017年江

蘇的比重增長了66百分點，河南、山東的比重則分別提高了

31、37百分點。從農業總產值的增長率來看，除北京以外，各地區農業總產值的增長率均大于0，其中黑龍江、貴州、云南3個地區增長率較高，均在100%以上。綜合來看，說明耕地保護程度得以深化。

2 研究方法與數據來源

2.1 研究方法 羅伯特·索羅汲取哈羅德-多馬經濟增長模型優點，基于新古典經濟學框架下，主要考慮產出（Y）、資本（K）、勞動（L）、知識的有效性（A）4個變量，提出索洛經濟增長模型[15]。具體生產函數如下所示。

Yt=At×F（Kt，Lt）（1）

式（1）中，t表示時間，通過K、L、A的方式引入。式（1）表示，在資本、勞動要素一定的情況下，產出隨著時間的增加前提是知識的有效增加。

Brock[16]提出綠色索羅模型，將環境變量與資本、勞動等同時納入索洛經濟增長模型，有效識別了經濟增長源泉。

將耕地（N）、環境（E）、資本（K）和勞動力（L）等生產要素作為投入變量，以農業生產總值（Y）作為產出變量，構建生產函數。

Y（t）=F[K（t），A（t）L（t），N（t），E（t），t]（2）

為回歸各變量隨時間趨勢而變化的產出系數，構建C-D函數：

Y=Kα（AL）βNγEφ，α，β，γ>0，φ<0 （3）

對式（3）兩邊取對數得到如下結果：

Yit=Ci+αlnKit+βlnLit+φlnEit+μit（4）

式中，α、β、γ、φ分別測度資本（K）、勞動力（L）、耕地（N）投入、環境要素（E）對于產出（Y）的回歸系數;t，i表示時間與省份，i=1，2，…，30;t=1，2，…，11。

2.2 數據來源

通過《中國農村統計年鑒》與《中國統計年鑒》，獲取2010—2017年中國31省（市、自治區）的農業總產值、勞動力投入、耕地面積以及農業固定資產使用情況等面板數據。實證分析耕地面積投入及環境變量對于農業生產總值增長中的實際影響，并進一步對東、中、西部3個地區進行對比分析。

產出指標Y用農業總產值衡量。勞動力投入要素L量化為各省農林牧漁業從業人員數。土地要素N量化為各省耕地面積（km2）。環境污染要素E選取化肥、農藥、農膜的使用量。

由表2可知，各變量有效樣本數為96個，農業薄膜使用量標準差最大，為67 603.16，而農藥使用量的標準差最小，為2.59，農業薄膜使用量的波動程度遠遠大于農藥使用量。

2.3 結果及分析

2.3.1 模型設定檢驗結果。對各省面板數據進行Hausman檢驗來確定選擇固定效應模型或者是混合模型形式。由表3可知，根據Hausman檢驗統計量結果伴隨概率值均在0.05的顯著性水平下，拒絕備擇假設最終選擇建立固定效應模型。

2.3.2 回歸結果分析。

為衡量農業產值增加真實源泉，以耕地和環境變量研究經濟增長，對擴展的生產函數模型進行多元回歸，回歸結果見表4。

從全國來看，資本、勞動和耕地資源的產出彈性分別為1.28、0.54和0.008，說明在農業生產中，資本、勞動和土地投入每增加1%，農業產值的幅度分別達到1.28%、0.54%和0.008%。環境要素中，大量化學物質投入是中國農業面源污染的重要來源，農業面源污染對中國耕地資源產生質量退化與糧食結構性減產的結構性風險。化肥使用量在0.01的顯著性水平下對農業產值增加有顯著影響。

從不同地區耕地資源投入的彈性系數來看，東、中、西部地區耕地投入每增加1%，產值增幅分別為0.008%、0.043%和0.264%。具體來看：西部地區的彈性系數最大，西部地區

自然資源豐富，但處于不穩定的開發生產狀態，全要素生產率亟需提高，經濟發展對耕地資源的依賴程度較高。因此，西部未來開發方向應是發揮自身資源稟賦優勢，加快產業結構升級，提升耕地資源使用質量與效率，走出“資源詛咒”的困境，實現資源的高效利用。東部地區土地要素回歸系數低于中部地區，主要原因是東部地區注重產業結構升級，優化一產與二產轉向資本密集型產業，導致其他生產要素對地區的產值影響作用提升，相對減少了耕地資源對于農業經濟增長的作用。

環境外生變量對產值增加的作用程度及作用方向均存在區域性差異。隨著我國農業生產效率提升，人口增長速度趨緩，加之國際市場的外來沖擊，農產品需求量發生結構性下降，化肥使用極易觸發對生態環境的消極影響。結果顯示，環境要素對于經濟的最終作用效果為環境污染的正向與負向效應的總和。化肥的回歸系數為正，每增加1個單位化肥的投入，東部、中部、西部地區農業產值提高5.95、13.09和2.41個單位，東部地區城市化進程較快，中部在處于快速崛起時段，化肥的使用對農業產值增長的回歸系數相對較大。在短時間段的農業生產過程中，化肥的使用會增加農作物產量，進而增加農業總產值。3個地區農膜使用對農業生產總值的制約作用主要表現為東部地區>中部地區>西部地區，農用薄膜的使用在給我國各地區帶來經濟效益的同時，對于外部環境產生的負外部性難以估計。地膜“白色污染”的存在使得耕地承受污染侵蝕。耕地生態系統面臨著多源污染，根據回歸系數的顯著性水平，中部地區和西部地區均明顯抑制產值的增加;東部地區則表現為農藥投入不顯著，剩下的環境因素影響變量存在顯著性的作用效果。

3 結論與政策建議

3.1 結論 構建“綠色索羅模型”在實際中存在可操作性，但須考慮環境這一外生變量對于經濟增長的貢獻對模型進行修正。農業生產過程中投入的化肥、農藥會對環境產生外部不經濟性，在增加農作物產量與農業經濟總量的同時對外部環境造成破壞與污染。且耕地資源存在“資源詛咒”效應，在東、中、西部地區產生不同的作用效果。東部地區經濟增長快，城市化進程不斷推進，耕地資源束縛工業化與城市發展。且在西部地區，耕地資源與農業經濟增長存在顯著的負向相關關系。耕地資源會通過化肥、農藥、農膜等物質的投入所產生的負向影響間接地制約區域經濟增長。資本與勞動力的投入對農業生產總值的增長占據舉足輕重的地位，耕地資源的投入與東部、中部地區呈現正的相關關系，且中部地區農業經濟增長對耕地資源的依賴程度明顯高于東部、西部地區。

環境要素對農業經濟增長的影響取決于促進與抑制作用的共同結果。農業薄膜、化肥與農藥的使用中，農藥的使用對經濟增長的抑制作用比其他兩者更大。耕地資源的使用對于農業產值增加有積極的推動作用，但缺乏生態保護、濫用化肥農藥、對耕地保護認知程度不足嚴重影響了耕地投入對經濟增長的作用。

3.2 建議 提升農戶對于耕地質量與數量的保護意識，科學探索耕地保護效應與負向效應之間的時空耦合效應。通過農業生產中的生態、經濟與社會效益，減少生產的負外部性所帶來的環境代價。通過合作社、農場、農戶等經營主體的利益聯結，對各主體之間開展多層次、多形式的生態環境保護教育。在農業經濟與農業生產規模不斷增長的同時，科學使用農藥、化肥、農膜等，真正從源頭上減少農業面源污染，進而形成一條農業生產可持續發展道路，構建基于美好生活和美麗中國背景下的耕地安全體系。

完善農地流出與流入制度，切實推進新時代土地改革。協調好新時代下我國家庭承包責任制下分散承包與現代農業經營規模的矛盾，通過農村土地增效帶動農戶增收，積極引進先進灌溉、耕作、化肥施用等新農業科技，真正喚醒土地資源，釋放農村高質量發展的動力。最后，東、中、西部地區對于耕地資源的利用根據區域自身發展情況有不同的差異定位，緊抓土地改革政策，借鑒其他區域先進生產管理經驗，構建“責任+激勵+約束”耕地保護新機制。

實行高效嚴格的耕地保護補償機制。有組織地空間優化與集約利用耕地，考慮耕地資源的數量與質量，耕地資源的報酬遞減制約了土地集約政策對于耕地面積的集約作用。明確耕地保護的改革方向，放緩農地非農化趨勢，推動農戶耕地保護積極性與資源高效利用。對于環境保護創新的企業給予補貼，避免以耕地資源透支為代價的經濟增長，追求農業經濟高質量、可持續發展。

參考文獻

[1]

FRIEL S，FORD L.Systems，food security and human health[J].Food security，2015，7（2）：437-451.

[2] 張慧，王洋.中國耕地壓力的空間分異及社會經濟因素影響：基于342個地級行政區的面板數據[J].地理研究，2017，36（4）：731-742.

[3] 梁云，鄭亞琴.自然資源與經濟增長的關系：一個倒U曲線假說[J].財經問題研究，2015（10）：9-14.

[4] 陳瑜琦，李秀彬.1980年以來中國耕地利用集約度的結構特征[J].地理學報，2009，64（4）：469-478.

[5] NORDHAUS W D，STAVINS R N，WEITZMAN M L.Comments on “Lethal model 2：The limits to growth revisited”[J].Brookings paperson economic activity，1992（2）：1-59.

[6] SCHOLZ C M，ZIEMES G.Exhaustible resources，monopolistic competition，and endogenous growth[J].Environmental & resource economics，1999，13（2）：169-185.

[7] 丁琳琳，吳群.環境約束下中國工業用地投入對經濟增長的影響：基于“綠色索洛模型”的分析[J].資源科學，2017，39（4）：620-628.

[8] 李忠.統籌耕地保護與建設用地促進城鎮化健康發展[J].宏觀經濟研究，2004（12）：16-20.

[9] 譚榮，曲福田.中國農地非農化與農地資源保護：從兩難到雙贏[J].管理世界，2006（12）：50-59，66.

[10] 吳曉忠，倪志良.經濟增長、農地資源保護與農地非農化最優規模[J].上海財經大學學報，2015，17（1）：52-60，69.

[11] 張基凱，吳群，黃秀欣.耕地非農化對經濟增長貢獻的區域差異研究：基于山東省17個地級市面板數據的分析[J].資源科學，2010，32（5）：959-969.

[12] 郭貫成，熊強.城市工業用地效率區域差異及影響因素研究[J].中國土地科學，2014，28（4）：45-52.

[13] 郭貫成，溫其玉.環境約束下工業用地生產效率研究：基于中國33個典型城市非期望產出的考量[J].中國人口·資源與環境，2014，24（6）：121-127.

[14] 許恒周，吳冠岑，郭玉燕.耕地非農化與中國經濟增長質量的庫茲涅茨曲線假說及驗證：基于空間計量經濟模型的實證分析[J].中國土地科學，2014，28（1）：75-81.

[15] MASOUD N.A contribution to the theory of economic growth：Old and New[J].Journal of economics & international finance，2014，6（3）：47-61.

[16] BROCK W，TAYLOR M S.The green solow model[R].NBER Working Paper，2004.