海洋生物多樣性損害與沿海地區經濟增長關系實證研究

李京梅,韓然然,許志華

1 中國海洋大學經濟學院, 青島 266100

2 中國海洋大學海洋發展研究院, 青島 266100

3 合肥工業大學經濟學院, 合肥 230601

生物多樣性及其提供的一系列生態服務是全球經濟和人類福祉的基石。海洋生物多樣性作為生物多樣性的重要組分,也已經成為人類生存與可持續發展不可或缺的物質基礎和實現條件之一[1]。維護海洋生物多樣性不僅對調節全球生態系統的功能至關重要,而且與人類的生存發展密切相關。然而,21世紀以來全球海洋生物多樣性面臨持續喪失的重大危機,世界自然基金會《地球生命力報告2018》的數據顯示,1970—2014年期間全球魚類、兩棲類等動物種群數量已經減少了60%,海洋物種的種群數量減少過半[2]。中國作為亞太地區生物物種最豐富的國家,同樣面臨海洋生物多樣性日益下降的壓力。中國濱海濕地、紅樹林等重要自然棲息地日漸破碎化,中華白海豚、文昌魚等大量海洋物種正在以前所未有的速度消失[3]。《生態系統與生物多樣性經濟學》(The Economics of Ecosystems and Biodiversity,TEEB)指出,眾多影響因素中,經濟增長是加速生物多樣性喪失的關鍵性因素[4]。近年來,中國沿海地區進入高速的經濟增長階段,沿海地區經濟社會活動強度的變化,尤其是沿海城市化進程的加快,人口的迅速膨脹,大量臨港產業的布局,濱海旅游娛樂產業的興起等使得海洋資源的需求擴張、沿岸廢水以及固體排放物增加[5],進而導致海洋生物棲息地的破壞以及海洋生物資源的縮減。那么,中國沿海地區經濟增長與海洋生物多樣性損害存在什么樣的關系？線性關系、“倒U”關系抑或是其它類型的關系?今后應該如何有效實現經濟增長與生物多樣性保護的“雙贏”目標? 這些無疑是沿海地區經濟與生態協調發展戰略推進中亟需關注的命題。

21世紀初,國外有學者開始研究生物多樣性損害(或生物多樣性)與經濟增長的關系,研究領域涵蓋生態系統和具體生物種群兩個層面。在生態系統層面,Mills等[6]采用空間回歸分析35個熱帶國家人均收入與雨林生物種群破壞的關系,認為兩者間存在“倒U”型關系,即隨著人均收入增長,雨林生物種群損失率先增加后減少；Dietz等[7]分析了全球熱帶雨林生態系統內的物種變化,結果表明收入和雨林內生物多樣性損失率的關系不存在“倒U”型趨勢,但未能確定準確的關系形式,同時表明保護棲息地和管制瀕危物種貿易是保護生物多樣性的兩個重要手段；Clausen[8]借助全球102個國家的平均營養級(MTL)作為海洋生物多樣性的衡量指標,結果顯示如果僅考慮平均營養級,海洋生物多樣性損害與人均收入水平存在“倒U”型關系;Ajanaku等[9]以非洲森林為研究對象,分析發現砍伐率與經濟增長存在“倒U”型關系,并指出采用適當的土地使用政策和林產品貿易政策可以減少森林生物多樣性損害。在具體物種種群層面,學者研究魚類種群和鳥類種群生物多樣性損害與經濟增長的關系：Clausen[10]針對全球海洋和淡水魚類變化建立負二項回歸模型,檢驗得出經濟增長與魚類物種受到威脅的可能性存在正向的線性關系,經濟的進一步增長會加劇魚類生物多樣性危機；Pandit等[11]研究發現隨著各國人均收入的增加,鳥類瀕危物種占比呈現出先上升后下降的“倒U”型趨勢；Strong等[12]使用香農指數測算鳥類生物多樣性,指出在美國鳥類生物多樣性與經濟增長之間呈現出一種低彎度的“倒N型”形態,隨著經濟增長,香農指數會呈現出先下降再上升最終下降的趨勢,不能僅僅依靠經濟增長來扭轉鳥類的生物多樣性惡化。

近年來,中國海洋經濟發展迅猛,給海洋生物多樣性帶來巨大壓力。國內學者開始使用經濟學分析工具開展海洋生物多樣性保護研究,主要成果集中在海洋生物多樣性的價值評估方面。例如,王麗[13]、郝林華[14]、李京梅[15]采用條件價值法分別對福建省羅源灣、海南省三亞、福建省平潭的海洋生物多樣性價值進行評估,并梳理了影響居民支付意愿的主要因素。此外,還有學者對中國海洋生態環境與經濟增長的關系進行了探討。王印紅[16]選取劣于第四類水質海域面積、亞健康生態系統占比等四個典型海洋環境指標,系統估算中國海洋環境拐點與經濟發展水平之間的關系。本文認為,我們不僅要證明生物多樣性對人類生命支撐系統的價值,而且要能夠更清晰地認識到經濟增長和生物多樣性變化以及變化的規律和軌跡,為生物多樣性保護提供全面而有說服力的依據。本文基于2006—2015年11個沿海省市省際數據構建面板回歸模型,從生態系統健康和物種多樣性兩個層面系統探究中國沿海地區經濟增長與海洋生物多樣性損害之間的關系與演變軌跡。

1 研究方法

科學衡量海洋生物多樣性損害是本文研究的重難點。然而依據生態系統健康狀態的變化,不能直觀反映海洋生物物種的損害情況；單純計算物種多樣性變化,忽略了海洋生態系統的整體性。因此,在衡量生物多樣性損害時必須綜合考慮生態系統變化和物種變化兩方面因素。為此,本文首先詳細選取并度量海洋生物多樣性損害的指標,接著構建環境庫茲涅茨模型分析經濟增長與海洋生物多樣性損害的關系,具體研究思路與步驟見圖1。

圖1 海洋生物多樣性損害與經濟增長關系研究流程圖 Fig.1 The flowchart of relationship between Marine biodiversity damage and economic growth

2 模型設置

2.1 模型設定

借助環境庫茲涅茨(Environmental Kuznets Curve,EKC)假說[17],構建以海洋生物多樣性損害作為被解釋變量,以經濟增長作為主要解釋變量的回歸模型,分析沿海地區經濟增長與海洋生物多樣性損害的內在關系。進一步參照Shafik的設定形式[18],將回歸方程表示為三次項形式：

MARit=αi+χt+β0+β1lnGDPit+β2(lnGDPit)2+

β3(lnGDPit)3+β4γit+εit

(1)

式中,MARit表示i省市在第t年的海洋生物多樣性損害指數,GDPit表示第i省市在第t年的人均GDP。γit表示其他控制變量,αi表示個體效應,χt表示時間效應,εit表示隨機誤差項。

2.2 變量說明

2.2.1海洋生物多樣性損害指標

《生物多樣性公約》(CBD)指出,生物多樣性是指包括陸地、海洋和其他水生生態系統以及作為其中一部分的生態綜合體在內所有來源的生物有機體之間的變化性,可以劃分為遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次[19]。海洋是生物多樣性的寶庫,分布著浮游植物、浮游動物、底棲生物等眾多生物種群,但是由于監測難度大,各類海洋物種種群的長期數據不可獲,難以對具體的海洋生物種群進行分析。此處選取物種面積和生態系統健康作為海洋生物多樣性的表征變量,論證分析海洋生物多樣性損害與經濟增長之間的關系。

(1)海洋生態系統健康。生態系統是生物多樣性的組成部分,兩者是統一的整體。當一個自然生態系統被破壞或消滅后,其中的物種賴以生存的條件也就隨之惡化[20]。海洋生態系統健康(Marine Ecosystem Health,MEH)是指海洋生態系統內部的自然健康狀態,可以綜合反映生態功能的變化、系統的組成結構以及生態系統的完整性[21]。當海洋生態系統處于亞健康或不健康狀態時,生態壓力超出生態系統的承載能力,生態系統內生物多樣性以及生態系統結構發生變化。我國沿海典型的海洋生態系統包括河口、海灣、灘涂濕地、珊瑚礁、紅樹林和海草床等,海洋生態系統出現亞健康狀態,海洋物種的生物多樣性必然遭受損害。典型海洋生態系統亞健康狀態比重可以有效衡量典型海洋生態系統的亞健康程度,本文采用典型海洋生態系統亞健康狀態比重作為生物多樣性損害的衡量指標之一。

(2)物種多樣性損害。借鑒Dietz和Mills的研究成果,使用物種-面積公式測算物種數量損失比例,以此作為衡量物種多樣性損害的指標,有效剔除了生物種群自身新陳代謝、繁殖發育等自然因素以及氣候變化和外來物種入侵等其它因素的影響。物種—面積公式反映了生物棲息地面積與物種數量之間的聯系,即隨著棲息地面積的擴大,該地區物種數量一般也會隨之增多；隨著棲息地面積的縮減,該地區物種數量一般也會隨之減少。具體的表達形式見式(2)。

(2)

式中,St(i)指i地區在第t年的物種數量；At(i)指i地區在第t年的生物棲息地面積；c、z為常數。物種多樣性的損害表現為生物棲息地面積減少引起的物種數量減少。

引入變量S0(i)、A0(i)分別作為基準年份物種損害數量和棲息地損失面積,假設φ(i,t)為物種數量損失比例的函數,則：

(3)

式中,z值描述了物種數量隨著棲息地面積變動而增減的程度,將顯著影響物種多樣性損害結果。參照Rosenzweig的研究,確定z值為0.25[22]。考慮到數據可獲性,本文選取2002年作為基準年,2002年的物種數量即為基準物種數量。此外,為了防止數據聚類和規范數據量綱,將上述所得結果擴大一千倍。則物種數量損失比例的計算公式為：

(4)

依照式(4)計算物種數量損失程度,必須確定受損的棲息地面積At(i)。由于海洋生物棲息環境具有隨機性、難以監測等特點,無法準確獲取受損海洋生物棲息地面積的數據序列,這就給海洋物種多樣性損害的估算帶來困難。本文選取確權海域使用面積衡量受損的棲息地面積。海域是指海洋中區域性的立體空間,從存在的形態上來看, 海域是由水面、水體、海床和底土四部分組成的一個有機整體[23],同時具有自然、社會、經濟等各種屬性。從生態角度出發,海域可以定義為海洋生物物種的載體。根據《千年生態系統評估》(The Millennium Ecosystem Assessment,MA),由濱海濕地、紅樹林、珊瑚礁等眾多海洋生態系統構成的海域具有提供生境的功能,這表明海域是海洋野生動植物物種生存生長的場所,是海洋生物的自然棲息地[24]。從管理角度出發,海域同時具有經濟屬性,是開展海洋漁業、海洋工業、海洋運輸以及娛樂休閑等生產生活活動,獲得經濟利益的空間。根據《海域使用管理公報》,海域的用海方式包括填海造地、構筑物、圍海和開放式等,這些方式改變了海域的自然屬性,侵害了海洋生物的棲息空間,是造成海洋生物多樣性變化的主要壓力源。據統計,1950—2000年,圍墾和填海導致全國濱海濕地消失一半[25],已經成為近海生物棲息地面積減少的主要原因[26]。構筑物等用海方式也對海洋生物的生存環境造成擾動,例如,建筑物建設以及船舶行駛會排放重金屬、有機合成物等污染,嚴重侵害海洋生物的棲息環境[27]。海域內人類的生產活動與海洋生物的生存會產生沖突,被人類活動占用的海域,同時也是海洋生物會受到損害的海域。因此本文使用海域面積的變化表征海洋物種多樣性的變化。

2.2.2經濟增長

人均收入通常作為反映經濟增長的代理變量,是描述經濟增長和生態環境關系不可或缺的解釋變量[28]。本文采用各省市人均GDP用以衡量人均收入水平[29]。為了與其他變量數據保持一致,采用的各省份人均GDP指標未經平減。通過研究人均GDP本身的系數變化,以及其二次項、三次項的系數變化,以期把握經濟發展水平影響海洋生物多樣性損害的軌跡。根據一次項、二次項、三次項的符號,可以初步判斷沿海地區經濟發展水平與海洋生物多樣性之間是否存在線性、“U”型、“倒U”型、“N”型、“倒N”型等5種常見關系形式。

2.2.3控制變量

海洋生態系統的健康狀態與海域使用面積的變化受到多方面因素綜合影響,引入人口規模、產業結構、技術水平、環境規制等可能影響海洋生態系統的健康狀態和海域使用規模的因素作為控制變量,探究海洋生物多樣性損害與經濟增長的關系。

(1)人口規模。近年來,由于頻繁的人口流動,沿海地區成為重要的人口遷入地和聚集地[30]。人口規模的逐漸擴大會引致消費增加,同時造成產品需求量的擴張,導致區域內資源環境面臨重大壓力。生活垃圾的產出量也會隨著人口規模的膨脹呈現遞增趨勢。此外,人口的激增與土地資源的有限性產生矛盾,占用臨近海域已經成為解決矛盾的首選途徑之一。因此預期沿海地區的人口規模會對海洋的生態環境質量產生負向影響,等同于其對海洋生物多樣性的損害有正向作用。本文采用人口密度指標衡量人口規模,人口密度即行政區內單位面積的常住人口數量。

(2)產業結構。海洋經濟戰略的實施給沿海地區帶來新一輪的發展契機,大批海洋油氣、海洋礦業、海洋化工企業在沿海地區集聚,加速了當地工業化和城市化進程。一方面,以重工業為主導的工業集聚引致了大量海洋能源消費與廢水廢物排放。房地產市場的繁榮以及城市化的蔓延過程推動建筑業高速發展,建筑業的高速發展會增加鋼鐵、水泥等建筑材料的需求量,同時產生大量揚塵,其通過碳循環威脅到海洋水體的生態安全[31]。另一方面,大量臨海工業的布局增加了圍海造地的需求,致使海域占用日趨嚴重,擠壓了海洋生物的生存空間。本文采用第二產業產值(包括工業和建筑業)占GDP的比重表示產業結構,預期當前階段會對海洋生物多樣性損害產生正向影響。

(3)技術水平。沿海地區借助其獨特的地理位置、資源存量等方面優勢形成對社會資本的巨大吸引力,而社會資本的積累有效驅動了當地科學技術的進步。技術進步在給沿海地區帶來經濟效益的同時,也對當地資源環境產生重大影響。一方面,技術進步可以帶動生產率的提高,減少對海洋資源的損耗,改變大規模海洋能源消耗以及土地等資源占用的現狀。另一方面,清潔技術的發展與海域生態環境狀況緊密相關,清潔技術的提高能夠降低生產過程中廢物、廢水以及廢氣的排放,從而減少陸源污染[32]。本文采用規模以上工業企業有效發明專利數表征技術水平,預期會對海洋生物多樣性損害產生負向影響。

(4)環境規制。環境規制是解決生態保護與經濟發展兩難問題、環境承載閾值以及環境污染負外部性問題的必要手段[33]。政府運用環境規制參與生態環境的管理,協調經濟發展與生態環境保護的關系。本文將環境規制細分為命令控制型環境規制、市場激勵型環境規制、公眾參與型環境規制三種規制手段,以期區分和衡量其作用效果的差異[34]。基于各個規制手段的特質,本文選取海洋自然保護區面積度量命令控制型環境規制；選取排污費收入占GDP比重度量市場激勵型環境規制；選取環境信訪來信數占總人口比重度量公眾參與型環境規制。由于開展環境規制的核心目標是減少生態環境損害,預期環境規制具有“減排”效用,即對海洋生物多樣性損害具有負向影響。

2.3 數據來源

本文的研究區域為遼寧省、河北省等11個沿海省市,海洋生物多樣性損害數據整理自2006—2015年《海域使用管理公報》和《中國海洋環境公報》,經濟增長數據和其他變量數據整理自《中國統計年鑒》、《中國環境年鑒》、《中國環境統計年鑒》、《中國海洋統計年鑒》和國家統計局網站。表1為變量說明與描述性統計結果,缺失值采用線性插值法補齊,人均GDP值未取對數。其中,物種多樣性損害指數最大值2884.875位于天津市,最小值433.636位于上海市。典型海洋生態系統亞健康狀態占比的最小值為0%,位于海南、廣西、天津三省。

3 實證結果與分析

3.1 海洋生態系統健康與沿海地區經濟增長關系分析

采用面板回歸模型對海洋生態系統健康與人均GDP的關系進行檢驗,其中,Hausman檢驗結果未通過5%的顯著性檢驗,因此采用面板隨機效應模型進行分析結果更為準確,最終結果如表2所示。模型(1)為線性模型,模型(2)在模型(1)的基礎上加入人均GDP的二次項；模型(3)在模型(2)的基礎上加入了人均GDP的三次項,3個模型中均包括核心解釋變量和控制變量。模型(1)、模型(2)、模型(3)分別用于檢驗海洋物種多樣性損害指標與人均GDP 是否存在單調線性關系、“U”型和“倒U”型關系 、“N”型和“倒N”型關系。

表2 海洋生態系統健康與經濟增長關系的估計結果Table 2 Parameter estimation of relationship between marine ecosystem health and economic growth in coastal areas

綜合模型(1)、模型(2)、模型(3)的估計結果,核心解釋變量人均GDP設置為線性形式時,可以通過顯著性檢驗,而且模型(1)的擬合優度更高,因此模型(1)為基準模型。模型(1)估計結果顯示,人均GDP的一次項系數顯著為正,表明沿海地區經濟增長與典型海洋生態系統亞健康狀態占比之間存在明顯的正向線性關系。隨著沿海地區人均GDP的提高,典型海洋生態系統亞健康狀態占比隨之呈現持續上升趨勢。究其原因,隨著沿海區域經濟增長,海洋資源的不合理開發、工農業與生活污水廢物排放和人為破壞等生態壓力逐漸增多,超出海洋生態系統的承載能力,致使海洋生物多樣性及生態系統結構逐漸退化并且喪失部分生態服務功能。尤其是濱海濕地、河口等海洋生態脆弱區,抗干擾能力弱,隨著經濟增長,濱海濕地成為沿海省市經濟開發的重點區域之一,出現大規模的圍墾和填海造地活動,一部分濱海濕地轉作農業用地、工業用地、城市用地以及基礎設施用地,嚴重損害了海洋生態系統的生境功能以及供給功能等重要生態服務功能。同時,濱海度假區、海洋傾倒區等特定的海洋功能區,由于密集的旅游活動和頻繁的廢水廢物傾倒行為,污染和干擾海域的生態環境,導致自然棲息地的喪失以及破碎化,威脅和破壞海洋生態系統內部正常的功能與結構。

模型(1)中人口密度、產業結構等控制變量的系數結果反映了其他影響因素對典型海洋生態系統亞健康狀態占比的影響效果。第一,人口規模變量系數在模型(1)中的估計值為正,表明人口規模的擴張在一定程度上增加了海洋典型海洋生態系統亞健康狀態占比,但效果不顯著。第二,模型(1)結果顯示,產業結構變量系數在模型(1)中的估計值為正,表明第二產業占比的提高典型海洋生態系統亞健康狀態占比產生了一定的正向效應,但影響不明顯。第三,技術水平變量系數在模型(1)中的估計值為負,表明技術水平的提高在一定程度上減少了典型海洋生態系統的亞健康狀態占比,但效果不顯著。第四,排污費制度與典型海洋生態系統亞健康狀態占比呈顯著的負向相關關系,即排污費制度有利于降低海洋生態系統亞健康程度。排污費制度作為管制生態環境問題的經濟手段之一,其固有的優勢主要表現在“污染者付費”的原則,使實施污染人面對因行為而帶來的環境和社會成本,明確他們應支付的費用,將排污者的經濟利益與污染防治責任直接掛鉤。第五,信訪制度變量系數未通過顯著性檢驗,表明信訪制度對改善生態系統亞健康狀態的作用效果不明顯,未實現預期政策目標。第六,海洋自然保護區的建立對海洋生態系統亞健康程度表現出預期的負向影響,實現了政策的實施目標。原因可能在于,通過劃定高度豐富的海洋生物多樣性區域或珍稀瀕危海洋生物物種集中分布區域作為自然保護區,進行事先防范,禁止在區域內從事有損自然環境和資源的行為,可以維持甚至加強保護區界限內生態系統的服務功能,最直接有效地避免生態退化的成本。

3.2 海洋物種多樣性損害與沿海地區經濟增長關系分析

采用面板回歸模型對海洋物種多樣性損害指標與人均GDP的關系進行檢驗,其中Hausman檢驗結果未通過5%的顯著性檢驗,因此采用面板隨機效應模型,估計結果見表3。模型檢驗步驟與上述生態系統亞健康程度指標與人均GDP的關系分析保持一致。

表3 海洋物種多樣性損害與經濟增長的估計結果Table 3 Parameter estimation of relationship between marine species diversity loss and economic growth in coastal areas

綜合模型(4)、模型(5)、模型(6)的估計結果,核心解釋變量人均GDP設置為二次項形式時,可以通過顯著性檢驗,而且模型(5)的擬合優度更高,因此模型(5)為基準模型。模型(5)估計結果顯示,人均GDP的一次項系數顯著為正,二次項系數顯著為負,揭示沿海地區經濟增長與海洋物種多樣性損害之間存在“倒U”曲線關系。圖2是海洋物種多樣性損害與經濟增長關系的擬合圖,二者的擬合曲線也明顯呈現出“倒U”型走勢。這一結論表明隨著沿海地區人均GDP的提高,海洋物種多樣性損害經歷“上升→下降”的過程。經模型(3)系數估計結果計算得到拐點值約為人均GDP值45145元,這與Clausen得到的海洋生物多樣性拐點值比較接近,略滯后于Clausen得到的拐點值。人均GDP值小于45145元時,人均GDP增加的同時物種多樣性損害也隨之增加。在這一階段,沿海地區成為產業和人口的聚集區域,傳統海洋產業和高耗能重工業成為當地經濟發展的主要的推動力。此時高強度開采海洋資源能源、無限制排放污染物成為常態,必然會造成海水的富營養化,影響海洋生物的棲息環境。更有甚者,沿岸居民出于娛樂或商業性目的無節制捕獲某些海洋物種,直接造成海洋生物多樣性喪失。此外,由于經濟發展水平的不斷提高,城市規模急劇擴張,侵占大量沿岸海域。尤其是圍填海造地的興起,破壞了海域的自然岸線,壓縮了傳統沿海濕地的規模,致使原本建立在沿海濕地上的生物棲息地無法繼續支持生物的生存繁衍。人均GDP值大于45145元時,隨著人均GDP的增長,海洋物種多樣性損害出現了下降趨勢。究其原因,隨著經濟增長沿海地區實現了經濟結構的轉變,經濟增長依賴于日益繁榮的高新技術產業和服務產業,這類產業較少對海洋生態系統造成干擾,同時清潔技術的發展也給海洋生態健康帶來了“福音”。此外,沿海地區實施的生物多樣性保護政策逐漸完善并發揮效應,通過劃定海洋生物多樣性自然保護區的形式對重要的或者脆弱的海洋生物棲息地進行涵養和維護。而且居民與游客對海洋物種的認知也逐漸增強,海洋瀕危物種的保護更加規范化、制度化、具體化,這些都為魚類、浮游動植物等海洋種群生存、恢復與繁衍提供了有利條件。

圖2 海洋物種多樣性損害與經濟增長關系 Fig.2 Relationship between marine species diversity loss and economic growth in coastal areas

通過比較拐點值與沿海地區各年份人均GDP平均值的大小,可以大致判斷我國海洋物種多樣性損害演變的時間軌跡。2009年沿海省份人均GDP平均值為40872元,2010年沿海省份人均GDP平均值約為45297元,這意味著拐點(45145元)相對應的時間階段為2009—2010年。伴隨著沿海地區經濟增長,海洋物種多樣性損害一直處于上升階段,約在2009—2010年跨過拐點,進入到下降階段。拐點出現的時間段與國家生態文明政策的實施存在較大相關性,2010年政府發布修訂后的環境行政處罰辦法,通過行政手段限制公民、法人和其他組織的環境違法違規行為,強調對環境污染、生態破壞等違法行為給予環境行政處罰,為海洋各類生態問題的改善提供了制度基礎。

從空間分布來看,將2015年各省份人均 GDP值與拐點值進行大小關系比較,可以得到當前各省份在曲線中的位置。結果表明目前海南省、廣西壯族自治區、河北省目前位于曲線上升段,是海洋物種多樣性的重點保護區域,應當密切關注海洋物種多樣性情況；山東省、遼寧省、上海市、浙江省和天津市、江蘇省、廣東省、福建省目前跨過極大值點位于曲線二次下降階段,經濟增長和海洋物種多樣性保護呈現協調發展趨勢。

此外,模型(5)中人口密度、產業結構等控制變量的系數結果反映了其他影響因素對海洋物種多樣性損害的影響效果。第一，人口規模變量系數在模型(5)中未通過顯著性檢驗,表明人口規模的擴張對海洋物種多樣性損害的作用效果不明顯。第二,產業結構對海洋物種多樣性表現出顯著的正向促進效果,是導致海洋物種多樣性損害的重要因素,與預期一致。原因可能在于,第二產業發展過多依賴于海洋資源能源開采,忽視生產過程對海洋生物物種棲息環境產生的負外部性。第三,技術水平變量系數在模型(5)中的估計值為負,表明技術水平對海洋多樣性損害產生了一定的負向影響,但影響不顯著。第四,模型(5)結果顯示排污費制度變量系數可以通過1%的顯著性檢驗,表明排污費制度對海洋物種多樣性損害具有顯著的抑制作用,達到了政策的實施目的。這可能與排污費制度有效的降低了污水的排放量,進而減少了對海洋生物物種生存環境的侵害有關。第五,信訪制度變量系數未通過顯著性檢驗,這表明信訪制度沒有對海洋物種多樣性損害產生明顯的抑制作用,未實現預期政策目標。第六,自然保護區變量系數未通過顯著性檢驗,表明自然保護區對海洋物種多樣性損害的抑制作用效果不明顯,與預期的政策效果不符。

3.3 穩健性檢驗

考慮到海洋生物多樣性損害可能具有滯后性,往期的損害積累會對當期損害產生影響。因此,為防止內生性偏差,以檢驗沿海地區經濟增長與海洋生物多樣性損害關系估計結果的穩健性,建立以下動態面板模型進行穩健性檢驗：

MARit=αi+χt+β0+β1lnGDPit+β2(lnGDPit)2+β3(lnGDPit)3+β4MARi,t-1+β5γit+εit

(5)

式中,MARi,t-1表示海洋生物多樣性損害的滯后一期,β4表示海洋生物多樣性損害滯后一期對應的系數,式(5)中的控制變量與靜態面板模型式(1)一致。

表4是采用GMM模型進行穩健性檢驗的估計結果。穩健性回歸結果表示,相比于表2和表3中的回歸結果,穩健性回歸模型中核心變量系數估計值的符號沒有變化,顯著性水平略有差異。工具變量GMM(IV-GMM)回歸檢驗所得結論與上文模型中所得結論基本保持一致,沒有因實證方法的改變產生實質性變化。也就是說,沿海地區經濟增長和海洋生物多樣性損害的估計結論較為穩健。該結論再次表明：海洋生態系統亞健康程度與沿海地區經濟增長之間存在線性關系,隨著沿海地區人均GDP增長,生態系統亞健康程度呈現出線性上升趨勢；海洋物種多樣性損害與沿海地區經濟增長之間也存在“倒U”型關系,隨著沿海地區人均GDP增長,海洋物種多樣性損害呈現出先上升再下降的趨勢。

4 結論與建議

本文創新性地構建了海洋生態系統健康指標與物種面積損害指標,在此基礎上采用面板數據模型系統探討了沿海地區經濟增長與海洋生物多樣性損害的關系,并且建立了動態GMM模型進一步檢驗了估計結果的穩健性,得到了以下主要結論：

(1)沿海地區經濟增長與海洋生態系統亞健康程度之間呈現正向的線性關系,隨著沿海地區經濟增長,典型海洋生態系統健康狀態呈持續惡化趨勢。但是,排污費制度和自然保護區的建立和實施均有助于減緩海洋生態系統的持續惡化。

表4 穩健性檢驗

(2)沿海地區經濟增長與海洋物種多樣性損害之間呈現顯著的“倒U”型關系,隨著沿海地區經濟增長,物種多樣性損害先上升后下降,曲線拐點位于人均GDP值45145元。從時間軌跡來看,物種多樣性損害拐點相對應的時間階段為2009年—2010年。從空間分布來看,目前海南省、廣西壯族自治區、河北省仍位于曲線上升段；山東省、遼寧省、上海市、浙江省和天津市、江蘇省、廣東省、福建省的經濟增長水平越過拐點值,位于曲線下降階段。

本文的研究結論進一步證實了,經濟的增長如果建立在對生態環境破壞的基礎上,則勢必會造成生物多樣性的損害。即使海洋物種多樣性與沿海地區經濟增長存在“倒U”型關系,但是經濟增長與海洋生態系統健康仍未出現拐點,海洋生態系統的亞健康可能進一步導致海洋生物多樣性的喪失,形成惡性循環。因此完全依靠消極等待經濟增長水平達到一定規模實現海洋生物多樣性的自然恢復是不可行的,需要采取更多預測性的、前置性的海洋生物多樣性保護措施。基于協調沿海地區經濟增長與海洋生物多樣性保護的目標要求,提出以下啟示性建議：

第一,強化生物多樣性保護力度,拓寬海洋生物多樣性保護途徑,保證海洋生物多樣性保護方式多元化。一方面,從損害的源頭出發,制定標準規范海域利用方式,限制污染物排放入海,化解沿岸消費擴張、生產增長與生物多樣性損害的矛盾；另一方面,改變以往完全依靠建立海洋生物多樣性保護區的單一化方式,完善海岸生態保護紅線劃定,加強對紅樹林、珊瑚礁等典型的生態系統的監測與管理,避免海洋生物棲息地的喪失以及破碎化,降低自然棲息地的喪失速率,緩解海洋生態退化和損毀現象。積極借鑒國外經驗開展試點實驗并進行推廣,例如嚴格實行海洋生物多樣性損害的補償機制,建立生物多樣性銀行等。

第二,轉變沿海地區經濟增長方式,預防沿海地區經濟增長對海洋生物多樣性造成不可逆的損害,避免走“先發展、再治理”的老路,保證在促進經濟發展的同時抑制海洋生物多樣性的損害。一方面,保持綠色可持續的經濟發展方式,推動產業結構調整升級,降低沿海產業發展對海洋漁業、石油等海洋資源能源的依賴程度,促進清潔生產技術的研發與推廣；另一方面,減少沿海區域經濟發展過程中對海域的直接占用,警惕經濟增長引起的城市蔓延和產業規模擴張以及隨之而來的人地矛盾,引導沿海地區緊湊發展,杜絕出現因盲目追求經濟增長侵占濱海濕地和大規模圍填海造地的現象。