陜北黃土高原鄉村振興戰略對生態系統服務的影響及原因研究
——以陜西省米脂縣為例

董嘉薇,陳 海,白曉娟,劉 迪,張 杰

(西北大學 城市與環境學院/陜西省地表系統與環境承載力重點實驗室,陜西 西安 710127)

經濟的快速發展與人口的急劇增加導致了對自然資源的過度消耗,進而影響了生態系統服務(ecosystem services, ES)的可持續供給。探討ES變化對于緩解生態影響和實現可持續發展至關重要。作為橋接生態系統與社會系統的綜合概念,ES被越來越多地納入到政策制定中[1]。因此,了解特定政策下ES的變化逐漸成為地理學、經濟學和生態學等學科關注的領域之一[2-5]。其中,探討宏觀政策視角下微觀ES的政策響應已成為學者們關注的焦點[2,6],生態脆弱區尤為如此。

目前,國內外學者多從區域或流域等宏觀尺度出發,借助價值量[7]、物質量[8]和能值[9]等的時序變化,從整體視角探討政策對ES的影響[4-5,7-11],如鄧元杰等[10]運用單位面積生態系統價值當量因子法分析了退耕還林還草工程實施前后ES價值的空間分布和演化規律,揭示了退耕還林工程對ES的影響。該類研究可有效把握區域ES的宏觀格局,但對微觀層面不同群體獲取的ES差異性變化關注略有不足。目前多數研究直接探討政策與ES的關系,對政策背景下微觀主體的響應關注較少。從政策執行到發揮作用的過程中,當地居民對政策存在不同程度的響應以及適應性活動[12],農戶作為利益相關者、實際管理者和ES退化的受害者[13],其行為必然會對ES產生影響,如農作物品種的更換會增加或減少作物的產量[14],公眾通過接觸生態系統以提高其感知的文化服務價值[15]等。雖有少數學者[16]注意到在政策背景下微觀主體行為對ES的影響,但多以定性說明為主,鮮有進一步對其定量關系的探討。因此,能否在關注宏觀ES格局變化的同時也能關注到微觀層面不同主體獲取的ES差異性變化,并且定量探討和分析不同主體行為響應的差異,成為深入理解政策影響下ES變化的關鍵。鄉村振興戰略作為現代鄉村發展理論與實踐的重大創新[17],通過振興產業和治理生態等一系列措施引導農戶的生產及生活行為發生改變,進而對其獲取的ES產生不同程度的影響。當前對鄉村振興戰略的研究主要集中在城鄉融合[17-18]、鄉村旅游[19-20]、鄉村類型識別[21-22]和鄉村振興模式及路徑[23-24]等方面,多關注政策的理論認知和實施路徑。關于鄉村振興與ES關系的研究,少數學者探討了基于ES理論的鄉村生態振興實現路徑[25],但缺乏鄉村振興對ES影響的研究。

基于此,本文選取黃土丘陵溝壑區米脂縣為研究區域,基于雙重差分模型,從農戶整體和農戶群體2個層面定量評估鄉村振興戰略對ES的影響;其次,以農戶行為為中介,分別利用雙重差分模型和多元逐步回歸模型,分析鄉村振興戰略對不同群體農戶行為的影響,以及農戶行為對ES的影響,以此揭示鄉村振興戰略影響ES的原因;最后提出對未來研究的展望,旨在為改善農戶福祉提供參考。

1 分析框架與研究假設

為化解鄉村社會主要矛盾,鄉村振興戰略進行了經濟、生態、文化、政治及社會等方面建設[17],通過科學的生態系統管理措施促進ES可持續供給與服務能力提升[25],如實施土地整治以保證糧食增產;開展生態恢復以維持生態系統生物多樣性;落實農村景觀化以提高鄉村宜居度,極大改善了農戶福祉。相關研究表明,農戶間社會與自然屬性的差異會影響其在生態系統中獲得的收益[2,26-27],如農戶兼業程度越高,其農業生產意愿越低[28],從生態系統中獲得的農產品收益也越低。由此提出假設1:鄉村振興戰略對ES有影響,且該影響在不同群體間存在差異。

國家政策通過改變農戶行為進而影響ES[14],因此,鄉村振興戰略的實施效果取決于農戶行為的響應程度[3]。相關研究均表明政策對農戶行為抉擇產生影響[29],且實施效果隨政策對農戶行為的影響程度不同而不同,如強制型政策對耕作行為影響較大,自愿型政策對牲畜飼養影響較大等[12]。農戶的耕作、放牧和消遣等行為亦會對ES產生影響,前人研究均表明農作物品種的更換、農民的生產積極性[14,16]和農戶與生態系統接觸的頻率[15]均會影響其從生態系統中獲取的收益。由此提出假設2:鄉村振興戰略對農戶群體各行為存在差異性影響;假設3:農戶群體不同行為對ES存在差異性影響。

綜合上述分析,構建本文的分析框架。從圖1可以看出:①該框架包含兩大部分和三大要素。其中,兩大部分為鄉村振興戰略對ES的影響以及影響原因的探討,三大要素分別為鄉村振興戰略、ES和農戶行為;②圖1的上半部分,試圖利用箭頭的粗細、柱狀圖的顏色和高度分別闡明鄉村振興戰略對ES的影響大小及其在不同群體間的差異;③圖1下半部分左側,試圖通過不同顏色扇形的面積,表明鄉村振興戰略對不同農戶行為的差異化影響;④圖1下半部分右側,通過不同顏色條形比例解釋農戶行為對不同ES的差異化影響機制。上述框架為揭示鄉村振興戰略對ES的差異化影響機理,闡明鄉村振興戰略對農戶行為,以及農戶行為對ES的影響機制提供了可借鑒的途徑。

圖1 鄉村振興戰略對生態系統服務的影響Fig.1 The impact of rural vitalization strategy on ecosystem services

2 研究方法與數據來源

2.1 研究區概況

米脂縣位于陜西省榆林市東南部(37°39′～38°50′N,109°39′～110°29′E),總面積1 178 km2,地處黃土高原丘陵溝壑區,地形破碎,水土流失嚴重,生態環境脆弱(見圖2)。鄉村振興戰略實施以來,部分村莊憑借其從貧困村到示范村的發展速度與成果成為鄉村振興實踐的典范,鄉村振興取得較大成效。至2020年,全縣共建成2個市級鄉村振興標桿村,19個市級鄉村振興示范村。該縣鄉村振興示范村通過產業發展、公共服務以及基礎設施建設等一系列措施改變了土地利用方式以及農戶的生產與生活行為,從而推動ES發生變化:①在產業發展上,當地進行土地整治、養殖基礎設施建設以及結合“互聯網+”和“旅游+”的農產品銷售平臺搭建,推動規模經營以降低農業生產成本,拓寬農產品銷售渠道,從而提高農產品收益。②在公共服務上,當地實施了諸如修建綠化帶、文化廣場以及改造廢棄窯洞等一系列景觀提升工程,為農戶提供了娛樂消遣場所,提升農民幸福感。③在基礎設施上,當地政府落實了入戶道路硬化、院落硬化和菜園花壇花欄建設等入戶自建項目,改善農戶出行與居家條件;同時通過蓄水池和排洪渠工程有效地提高了當地水資源利用效率和防洪減災能力。因此,該地區為研究鄉村振興戰略對不同農戶群體的ES差異化影響提供了良好的平臺。

圖2 研究區地理位置及調研村落Fig.2 The location of the research area and villages studied

2.2 數據來源

參考相關研究[30-31],綜合考慮樣本地社會自然環境和鄉村振興戰略實施力度等方面的差異下,選擇了13個實施時間較早,政策效果顯著的鄉村振興示范村。為保證示范村與非示范村基礎條件相似,本文以非農產業勞動力占比表征勞動力結構、梯田及壩地面積占比表征土地平整程度、人均農機動力擁有量表征農業發展水平、村莊綠化覆蓋率表征自然環境宜居程度、寺廟及廣場數量表征公共文化服務水平,以所選示范村各指標的極大、極小值為衡量標準,選取所有均處在極值之間的非示范村作為對照組,篩選出16個滿足條件的非示范村。課題組于2020年10月至11月,通過對陜西省米脂縣8個鄉鎮29個村莊的農戶實地問卷調查獲取相關數據。問卷包含2018年和2020年兩個截面,其中,考慮米脂縣鄉村振興戰略自2018年年底開始實施,大多數建設項目于當年年底并未建成,且考慮農戶回憶的可及性,以2018年數據表示鄉村振興戰略實施前的狀況。最終,獲得農戶有效問卷438份,其中包括鄉村振興示范村農戶樣本數195份,非示范村農戶樣本數243份。問卷主要包括3大部分:①農戶個人及家庭特征,具體包括農戶的性別、年齡、職業、收入、文化程度及家庭結構規模等;②供給服務和文化服務的獲取情況,本文選擇經濟作物收入、糧食收入、畜牧業收入三類供給服務,審美、消遣娛樂、療養、文化遺產和社會關系5類文化服務為研究對象,問卷內容具體包括種植與養殖的規模和結構、化肥農藥以及雇工等投入、飼料以及養殖設備等投入、農作物的產出價值和受訪者對文化服務的感知等;③農戶的生產及生活行為信息,具體包括農作物的銷售渠道、農戶勞動與參加培訓的積極性及農戶參加休閑娛樂活動的頻率等。

2.3 研究方法

2.3.1 生態系統服務類型的確定與指標的選取 ES是生態系統結構和功能結合其他投入對人類福祉的貢獻[32],一般可分為供給、調節、支持和文化服務四大類[33]。鑒于鄉村振興戰略在研究區實施時間較短,本文僅對供給和文化服務進行評估。通過農產品收益來表征鄉村生態系統提供的供給服務已成為部分學者的共識[34-35],因此,本文選擇經濟作物收入、糧食收入和畜牧業收入3類供給服務,以農戶為切入點進行市場價值評估,通過產出收益與投入成本差值核算3類供給服務凈收益。借鑒DOU et al[2]、羅琦等[6]、SHI et al[36]對研究區生態系統文化服務的劃分,本文確定了審美、消遣娛樂、療養、文化遺產和社會關系5類文化服務,并基于社會感知法通過李克特量表對農戶的生態系統文化服務感知進行量化,具體見表1。

2.3.2 雙重差分模型 雙重差分計量模型主要用于評估政策給作用對象帶來的凈影響[37]。本文運用雙重差分模型來評估鄉村振興對農戶獲取的ES及其行為的影響。其基本思路是將樣本分為兩組,鄉村振興示范村農戶為處理組,非示范村農戶為對照組,得出示范村和非示范村的農戶在鄉村振興實施前后某一指標的變化量,上述兩個變化量的差值可反映鄉村振興對該指標的凈影響。選用固定效應法進行估計,模型方程為:

ESit=α0+α1Tit+α2Rit+βTitRit+γXit+

μi+θt+εit

(1)

式中:i代表農戶;t代表時間;ESit是農戶i在第t期的被解釋變量,衡量農戶i在時間t獲得的ES;Tit為時間虛擬變量,Tit=0為鄉村振興實施前,Tit=1為鄉村振興實施后;Rit為組別虛擬變量,Rit=0為對照組(非示范村),Rit=1為處理組(示范村);TitRit為解釋變量,即組別虛擬變量和時間虛擬變量的交互;α0為常數項;α1和α2分別為時間變量和組別變量的回歸系數;β為鄉村振興對生態系統服務影響的凈效應,是本文關心的核心系數;Xit為一組可觀測的影響ESit的控制變量,γ為其回歸系數;μi為個體固定效應;θt為時間固定效應;εit為隨機誤差項。

對于處理組(示范村),即Rit=1,鄉村振興實施前后的ES分別為

(2)

示范村農戶在鄉村振興實施前后的ES變化為

diff1=(α0+α1+α2+β+γX+μ+θ+ε)-

(α0+α2+γX+μ+θ+ε)=α1+β

對于對照組(非示范村),即Rit=0,鄉村振興實施前后的ES分別為

(3)

非示范村農戶在鄉村振興戰略實施前后的ES變化為:

diff2=(α0+α1+γX+μ+θ+ε)-

(α0+γX+μ+θ+ε)=α1

(4)

因此,農戶尺度上鄉村振興對ES的凈影響為

diff=diff1-diff2=β。

選取供給服務和文化服務作為被解釋變量,核心解釋變量為是否是鄉村振興示范村。借鑒前人研究成果[6,27,38],本文選擇年齡、受教育程度、性別、農業勞動力個數、耕地面積、是否是種植大戶,是否是養殖大戶等七大控制變量以削減政策因素以外干擾因素的影響。變量解釋見表1。

2.3.3 多元逐步回歸 由于因變量數目較多,為避免由變量間高度依賴性對回歸系數造成的不合理解釋,本文采用多元逐步回歸分析農戶生產和生活行為對ES的影響。模型如下:

ES=α0+α1X1+α2X2+…+αnXn+μ

(5)

式中:ES代表生態系統服務;X1～Xn表示影響ES的農戶行為;α0為截距項;α1～αn為各自變量的產出彈性;μ為隨機擾動項。

借鑒RIBOT[26,39-40]等人的準入理論,本文從土地、知識、技術、市場和勞動力5個維度表征農戶的生產行為。通過實地調查,農戶對土地的利用表現在種植類型或品種更換,米脂縣政策傾斜力度較大的糧食作物為谷子,經濟作物為瓜果,因此農戶土地利用變化用谷子規模和果園大棚規模來衡量;知識維度選擇參與培訓的次數來衡量;技術維度選擇種植投入與養殖投入來衡量;選擇銷售渠道的個數來表征農戶可選擇的出售市場;勞動力維度用家庭年勞動天數來衡量。農戶生活行為用每月參與休閑娛樂活動的頻率[15,36,41]來表示。變量解釋見表2。

3 結果分析

3.1 雙重差分模型的可行性分析

利用雙重差分法的前提是處理組和對照組需滿足共同趨勢假設[42],即在沒有政策干預的情況下處理組和對照組具有相同的長期趨勢。因此,本文在雙重差分之前進行傾向得分匹配,其基本思路是使非示范村中某農戶與示范村中農戶的可觀測變量盡可能相似,以此保證假設成立,再使用匹配后的樣本進行雙重差分。

表1 雙重差分模型變量描述Tab.1 The variable description of difference-in-difference model

表2 農戶行為變量描述Tab.2 The variable description of households′ behavior

本文采用核匹配方法,針對年齡、受教育程度、性別、農業勞動力個數、耕地面積、是否是種植大戶,是否是養殖大戶等作為匹配的協變量對樣本進行傾向得分匹配。為保證處理組與對照組在匹配后特征變量上無明顯差異,在匹配后對處理組和對照組進行平衡性檢驗。若兩者存在顯著差異,說明選用的匹配方法不恰當,估計結果趨于無效[43]。本文共有4個模型進行傾向得分匹配,基于篇幅考慮,此處僅呈現總體樣本匹配的平衡性檢驗結果,檢驗結果如表3所示。匹配后,變量偏差比例的絕對值均小于10%[42],且多數協變量t值絕對值變小,在10%顯著性水平下偏差均不顯著。這說明通過核匹配方法,可以最大程度消除處理組與對照組的選擇性偏差[44],滿足共同趨勢假設。

表3 協變量的平衡性檢驗Tab.3 The covariate of balance test

3.2 鄉村振興戰略對生態系統服務的影響

本文分別從農戶整體和農戶群體兩個層面分析鄉村振興戰略對ES的影響(見表4)。由表4可知,對于農戶整體而言,鄉村振興對三大供給服務和部分文化服務均產生了顯著的積極影響。供給服務中畜牧業收入受影響最大,為1 899.623元,這與政策扶持部分示范村在水電路方面完善養殖基礎設施密切相關。文化服務中消遣娛樂受影響最大,其次為審美和療養,這與示范村通過實施景觀提升工程等完善公共服務,通過實施入戶自建項目美化農戶居家環境密切相關。

分析政策效果在不同群體間的差異對后續如何有效調整政策至關重要[45]。結合實地調查情況,根據農戶的收入來源及所占比重,將農戶分為純農戶(農業收入比重≥90%,105戶)、兼業戶(10%≤農業收入比重<90%,268戶)和非農戶(農業收入比重<10%,65戶)3種類型。總體來看,鄉村振興戰略對不同農戶群體的ES類型和數量產生了差異性影響,影響由大到小依次為純農戶、兼業戶、非農戶。就供給服務而言,純農戶的糧食收入和畜牧業收入提升幅度較大,分別提升了13.21%和35.80%。兼業戶的經濟作物收入提升幅度較大,提升了29.92%;就文化服務而言,兼業戶的審美和消遣娛樂價值提升幅度較大,分別提升了7.54%和13.15%。純農戶的療養價值提升幅度較大,提升了9.02%。因此,假設1成立。

表4 鄉村振興戰略對生態系統服務影響的雙重差分模型估計結果Tab.4 Estimation results of the difference-in-difference model of the impact of rural vitalization strategy on ecosystem services

3.3 鄉村振興戰略對生態系統服務影響的原因分析

為進一步探究鄉村振興戰略影響ES的內在原因,本文以農戶行為為中介,首先采用雙重差分模型分析農戶行為的可能變化,探討鄉村振興戰略對農戶行為的影響;然后運用多元逐步回歸模型分析農戶行為對ES的影響,闡明影響不同ES的主要農戶行為。

3.3.1 鄉村振興戰略對農戶行為的影響 圖3和表5分別為鄉村振興戰略對不同農戶行為的影響程度及結果。總體來看,鄉村振興戰略對各農戶行為均產生正向影響,且影響的類別與程度在各農戶群體間存在差異。對于農戶整體(見圖3),影響程度由大到小依次為知識維度的參與培訓次數、技術維度的養殖投入以及休閑娛樂頻率,分別增加了41.02%、28.51%和17.43%。從表5可以看出:農戶參與培訓的次數增加了0.313次,這主要得益于農村不斷加強動物疫病防控體系建設,增加養殖防疫的技術培訓次數;養殖投入增加了2 642.272元,這與當地政府通過修建消毒池以及通電通暖等完善基礎設施,鼓勵引導農戶進行規模專業養殖密切相關;農戶每月休閑娛樂的次數增加了2.546次,鄉村振興戰略實施后,文化廣場的建設為農戶休閑娛樂提供了場所,入村入戶道路的硬化也改善了農戶的出行條件,增加了農戶休閑娛樂的頻率。

圖3 鄉村振興戰略對農戶行為的影響程度Fig.3 The impact of rural vitalization strategy on households′ behavior

同時, 也可看出: 對于不同農戶群體, 鄉村振興對其行為的影響類別與程度不同。 由圖3和表5可知, 對純農戶而言, 技術維度的養殖投入受影響程度最大, 增加了40.21%, 增加值為7 498.272元;對兼業戶和非農戶而言,技術維度的種植投入受影響程度最大,分別增加了21.09%和24.71%,增加值分別為1 373.336元和521.773元。這說明相比之下,純農戶更重視養殖,兼業戶和非農戶由于時間約束,往往選擇經濟效益高、耗時少的生計方式[46],如玉米、蔬菜以及瓜果種植。所以,假設2得以驗證。

3.3.2 農戶行為對生態系統服務的影響 表6即農戶行為對ES影響的估計結果。總體而言,不同農戶行為對各ES的影響不同,生產行為主要影響供給服務,生活行為主要影響文化服務,且就不同農戶群體而言,其行為對各ES影響亦有差異。對于農戶整體,土地維度的果園大棚面積、勞動力維度的勞作天數和技術維度的養殖投入分別是影響經濟作物收入、糧食收入和畜牧業收入的關鍵因素,休閑娛樂頻率是影響審美、消遣娛樂和療養的關鍵因素。

對于各農戶群體,其ES的影響因素存在共性,如技術維度的種植投入是影響兼業戶和非農戶經濟作物收入的關鍵因素,休閑娛樂頻率是影響純農戶、兼業戶和非農戶各文化服務的關鍵因素。同時,其ES的影響因素亦存在差異性。如兼業戶的經濟作物收入受土地維度、技術維度和市場維度等多因素的影響,而非農戶的經濟作物收入僅受技術維度的種植投入影響;土地維度的谷子面積是影響純農戶糧食收益的關鍵因素,而勞動力維度的勞動力收入是兼業戶糧食作物收益的關鍵因素。故上述結果驗證假設3成立。

表5 鄉村振興戰略對農戶行為影響的雙重差分模型估計結果Tab.5 Estimation results of the difference-in-difference model of rural vitalization strategy on households′ behavior

表6 農戶行為對生態系統服務影響的估計結果Tab.6 Estimation results of the impact of households′ behavior on ecosystem services

4 結論與討論

4.1 結論

本文運用雙重差分和多元逐步回歸模型,從農戶尺度上研究了米脂縣鄉村振興戰略對ES的影響,并以農戶行為為中介,進一步探究其影響原因,得到如下結論。

1)鄉村振興戰略對包括經濟作物收入、糧食收入和畜牧業收入的供給服務和包括審美、消遣娛樂和療養的文化服務均有顯著正向影響,且對不同農戶群體獲取的ES類別和數量存在差異性影響。對于農戶整體,供給服務中畜牧業收入受影響最大,文化服務中消遣娛樂受影響最大。對于農戶群體,純農戶的糧食收入和畜牧業收入以及兼業戶的經濟作物收入提升較大,兼業戶的審美和消遣娛樂價值以及純農戶的療養價值提升較大。

2)鄉村振興戰略對農戶的土地利用行為、培訓參與次數、資金投入、市場渠道的選擇、勞動力投入和休閑娛樂頻率均產生影響,且該影響的類別和程度在不同農戶群體間存在差異。對于農戶整體,影響程度由大到小依次為參與培訓次數、養殖投入以及休閑娛樂頻率。對于農戶群體,純農戶的養殖投入、兼業戶和非農戶的種植投入受影響較大。

3)農戶的土地利用行為、培訓參與次數、資金投入、市場渠道的選擇、勞動力投入影響供給服務,休閑娛樂頻率影響文化服務,且不同農戶群體獲取的ES受行為影響亦有差異。對于農戶整體,果園大棚面積、勞作天數和養殖投入的增加分別是經濟作物收入、糧食收入和畜牧業收入提高的主要原因,休閑娛樂頻率增加是審美、消遣娛樂以及療養價值提高的主要原因;對于農戶群體,種植投入增加是兼業戶和非農戶的經濟作物收入增加的主要原因,谷子面積增加是純農戶糧食收入增加的主要原因。

4.2 討論

以農戶行為為中介,開展微觀層面鄉村振興戰略對ES影響的研究對推動政策的落實和改善農戶福祉意義重大。本文與先前研究的優勢體現在兩方面:①目前關于政策對ES影響的研究多直接探討二者關系,較少揭示影響的可能路徑。農戶作為ES的主要利益相關者,其行為受政策直接影響,也是ES變化的動因。因此,以農戶行為為中介可理解政策通過何種途徑、對哪些類型的ES、產生多大影響的問題。通過上述研究,可為引導協調農戶行為和促進鄉村產業、文化與生態的平衡發展,提供針對性的建議和對策。②以往研究側重于從整體視角出發探究政策對ES的影響,忽視了影響的群體差異。本文從不同農戶群體分析鄉村振興戰略對ES的差異性影響,為差異化政策的制定奠定基礎和前提。因此,在鄉村振興實踐中,需要考慮農戶的多元性,如依據家庭種植面積、養殖規模和勞逸結構等多方面差異,為不同類型農戶制定差異化政策,引導其尋求最佳的生產資料配置模式。

本文的研究存在一些不足。首先,由于研究區鄉村振興戰略實施時間較短，本文并未研究鄉村振興對調節服務的影響。在未來研究中,將持續關注鄉村振興戰略的實施狀況,收集研究區逐年氣象、水質及土壤等統計數據,以及農戶的生產數據和ES感知數據,為分析調節服務奠定基礎。其次,定量探究鄉村振興戰略何種具體措施對農戶何種行為的影響,對改善ES的可持續供給意義重大。在未來研究中,將構建米脂縣鄉村振興戰略評價指標體系,進一步豐富和細化農戶行為的相關指標,基于結構方程模型建立鄉村振興戰略、農戶行為、ES三者之間的內在邏輯關系。