勞動力轉移和森林管護水平對森林碳密度的影響
——基于福建253個村的實證研究

余文夢,張婷婷,蘇時鵬,沈大軍,*

1 中國人民大學環境學院,北京 100872 2 福建農林大學公共管理學院, 福州 350002

森林作為陸地生態系統中最重要的固碳載體,占植被碳儲量的80%以上[1—3],經預測在2025至2055年間,全球范圍內森林管理每年將貢獻為0.2—1.6 Gt CO2減少量[4]。我國森林主要分布在農村地區,農村勞動力是森林經營管護的重要主體。隨著工業化和城鎮化的持續發展,農村勞動力向非農就業轉移比重逐漸增加,給森林經營管理帶來巨大挑戰。目前,農村地區出現了大量林地的粗放經營和拋荒現象,疏伐、施肥和控制競爭植被等森林管護行為的水平不斷下降。這不僅影響了林業經營的經濟效率,還通過森林生態結構和質量變化影響了固碳能力的提升。然而,也有觀點認為農村勞動力轉移通過減少對森林的人為干擾提升了固碳水平。因此農村勞動力轉移對森林固碳能力到底是抑制還是促進,與森林管護水平關系如何,是一個尚待回答的問題。本文將通過測算樣本區域森林碳密度變化,探討其與勞動力轉移以及森林管護水平之間的響應路徑,以期為精準提升森林碳密度提供決策參考。

現有研究主要聚焦于勞動力轉移對森林管護水平的影響,或森林管護水平對森林碳密度的影響。其中,勞動力轉移對森林管護水平影響的觀點主要有：其一,農村勞動力向非農就業轉移,使得農民收入增加,進而擁有更多資本投入到林業經營和管護中,提升了管護水平[5]。其二,農村勞動力向非農就業轉移,使得農業生產的勞動力投入受到挑戰,由于轉移主要以青壯年為主,使得農村留守勞動力呈高齡化和婦女化結構特征,弱化了人力資本水平,削弱了管護水平[6—9]。其三,農戶對林地生計依賴是農戶面對制度、資源稟賦以及自身效用進行的理性判斷與選擇[10—11],林業經濟效益決定了農戶對森林生計依賴性的強弱[12],進而影響林業經營管護行為。農村勞動力向非農就業轉移,造成農民生計依賴的變動,將改變森林管護行為。

在森林管護水平對森林碳密度的影響方面,現有觀點認為：首先,森林管護可以提升森林碳密度,研究發現疏伐、施肥和控制競爭植被等管護措施對森林密度產生積極影響[13]；而且森林碳密度受人為因素時空演變規律明顯,其中退耕還林、人工造林與撫育間伐、氮肥施用等人為因素對森林碳密度的提升速率和程度超過自然變化[4]；因此,在預測人為干擾(經營管護)對森林碳密度的影響越來越大的情況下,要合理評價人為因子的影響,構建碳匯造林技術體系[14]。其次,在不同森林結構和質量下森林管護提升森林碳密度存在潛力差異,研究發現,不同林型的同一樹種和同一林型的不同生長階段的森林碳密度存在差異[15],森林碳密度隨林齡的增大而逐漸增加[16],其中幼齡林至中齡林增幅最大,近熟林后明顯下降[17—19]。目前我國森林林齡小、密度低,通過經營管護提升森林碳密度的潛力較大[20]。另外,人工林在森林碳匯中發揮著越來越重要的作用[21],實證表明,雖然針闊混交林碳密度在各林型中并非最高,卻擁有較高碳密度[22]。在人工林面積較大的情況下,通過科學的經營管護,適當擴大針闊混交林面積,將有利于提高森林碳密度[20,22]。最后,外生環境影響森林管護對森林碳密度提升的作用。森林碳密度最大值出現在地形比較平坦和低海拔區域,海拔和凹凸度是最強的預測因子[23]；同時森林碳密度還受到日照、溫度和降雨的影響[20,24—25]。

綜合來看,現有相關研究多集中于對勞動力轉移與森林管護水平或森林管護水平與森林碳密度之間響應關系的討論上,而對勞動力轉移、森林管護水平與森林碳密度三者之間響應路徑的實證研究較少。同時,在我國大量農村勞動力向非農業就業轉移的背景下,探討勞動力轉移對森林碳密度的影響,對精準提升森林碳密度水平,具有現實參考價值。為此,本文聚焦勞動力轉移和森林管護水平對森林碳密度的影響,選擇森林覆蓋率達66.8%且農村勞動力轉移比例較大的福建省為研究區域,以村為樣本,基于5縣(區)253個村調研數據和森林二類清查數據,測算分析了森林碳密度時空變化情況,并實證分析了勞動力轉移與森林管護水平對森林碳密度的影響規律,以期為精準提升森林碳密度和森林質量提供參考。

1 研究方法與數據來源

1.1 研究方法

1.1.1 理論框架與研究假設

森林碳儲量是林業經營中一種重要生態產品,碳密度是測量儲碳能力的重要指標。森林碳密度的高低主要取決于生物量、植被類型、蓄積量、立地條件、森林面積等森林質量因素[2],同時林農的經營管護水平通過經營面積、樹種選擇、林業投入與采伐行為等對森林質量產生影響。就森林碳密度的提升而言,短期內改變自然條件是較難的,但改變管護水平是可能的,而勞動力投入是影響森林管護水平的關鍵因素。隨著農村勞動力不斷轉移,農村農業就業勞動力數量不斷下降,導致森林管護的勞動力供給不斷減少；同時勞動力轉移導致林農對林地的生計依賴減弱,對森林的利用和消耗減少。因此,勞動力轉移對森林碳密度的影響機理可能存在以下兩種情景(圖1)。

情景1：勞動力轉移導致的勞動力流失效應,削弱了森林管護的勞動力投入,進而影響森林質量,最終抑制森林碳密度提升。勞動力流失主要表現為,大量青壯年勞動力轉出農村,農村農業就業勞動力結構呈現高齡化和婦女化的特征[6,9]；限于體力、先進技術學習和資本的獲取能力,可進行有效管護的規模有限,影響森林質量提升效率,從而抑制碳密度提升。

情景2：勞動力轉移可能引起農民生計依賴轉移和林地依賴減弱,在削弱森林管護水平的同時也降低了森林資源利用和消耗程度,進而影響森林質量,最終抑制或促進森林碳密度的提升。一直以來,林地作為農村重要的土地類型,對于農民承擔著維系生計來源的重要功能[12]。然而,隨著農村勞動力的轉移,非農就業與農業兼業的勞動力比重上升,農民生計來源更加多元化,導致農民對于森林的生計依賴持續減弱；再加之傳統林業經營的回報周期長,使得農民在森林管護投入上的激勵不足,從而影響森林質量的提升。

另一方面,林農基于成本收益的理性思考,增加森林管護勞動力投入必然伴隨著森林木質或非木質利用的增加,以實現自身利益的最大化。基于目前森林產品價值實現方式,相較于森林碳儲量帶來的收益,森林的木質利用對于林農的效用更大,也更符合林農的經營預期。因此,森林管護勞動力投入越大可能意味著對森林資源的消耗越大,并不利于碳密度的增加。而隨著農民對森林生計依賴的減弱,森林管護勞動力投入下降,對森林木質或非木質利用可能也隨之減少。這種生計依賴轉移帶來的消耗削減對管護削弱所抑制的森林質量提升可能存在彌補作用,最終通過影響森林質量,促進或抑制森林碳密度的提升。

綜合以上分析,本文提出以下研究假說：

H1：在控制其他因素的條件下,勞動力轉移程度增加將抑制或促進森林碳密度的提升。

H2：在控制其他因素的條件下,森林管護水平越高森林碳密度越低。

H3：在控制其他因素的條件下,森林管護水平在勞動力轉移對森林碳密度影響路徑中發揮中介作用。

圖1 勞動力轉移和森林管護水平對森林碳密度的影響機理Fig.1 Influencing mechanism of labor transfer and forest management on forest carbon density

1.1.2 碳密度測算方法

本文先采用轉換因子連續函數法[20,26—28]來推算區域的森林碳儲量,而后除以區域林地面積得到區域的森林碳密度,計算公式如下：

C=∑(aiVi+biAi)×Cci/S

(1)

式中,C為森林碳密度,Vi為i樹種蓄積量,Ai為i樹種面積,ai和bi為i樹種系數,Cci為i樹種的含碳率,S為林地面積。各樹種的含碳率參數,具體如表1所示。

1.1.3 分析模型與變量選取

本文采用經典的多元線性回歸模型進行分析,考慮要測量森林管護水平對勞動力轉移與森林碳密度存在

中介效應,因此構建了層次回歸模型[30—31],具體模型如下：

(2)

(3)

(4)

式中,C為被解釋變量,即碳密度；α0為常數項；L為勞動力轉移比重；M為森林管護水平；CVi為控制變量(i=1,2,…,n)；β1、β1′、γ為待估計系數；ε為隨機誤差項。

模型中被解釋變量為各樣本村的森林碳密度,解釋變量包括勞動力轉移、森林管護水平以及其他控制變量,具體說明如下：(1)勞動力轉移變量。勞動力轉移是指農村農業生產部門的勞動力向非農生產部門轉移[6],本文中的勞動力轉移指的是不在本村進行非農就業的勞動力,存在兼業的勞動力不包括在內。勞動力轉移變量用村勞動力轉移程度表示,即村勞動力轉移數量占勞動力總數的比重。(2)森林管護水平變量。本文森林管護水平變量用村森林管護程度表示,即村有進行疏伐、施肥和控制競爭植被等森林管護行為的森林面積占村森林總面積的比重。(3)控制變量。由于村森林碳密度受到村森林自然稟賦與村社會稟賦的共同影響,在參考已有研究的基礎上,本文的控制變量包括兩個方面：其一,自然稟賦,森林自然稟賦作為經營條件,對林農經營管護行為起到約束作用；同時森林自然稟賦直接決定森林資源結構水平,進而影響森林質量。因此,本文選擇村林地總面積(面積)、村天然林起源的森林占森林總面積比重(天然林起源)、村優勢樹種為杉樹和松樹的森林面積占森林總面積的比重(樹種單一程度)和村林地平均坡度(坡度)作為森林自然稟賦類控制變量[32]。其二,社會特征,社會特征是村勞動力流動、林業經營管護和森林碳密度提升的制度背景和社會資本[6,9,12]。為此,本文選擇村有采伐森林面積占森林總面積比重(采伐比重)、采伐是否限額采伐的影響(限額采伐)、村莊到所在鄉鎮的距離(到鄉鎮距離)、村私有權屬森林面積占森林總面積比重(私有權屬)、村從事林業生產的勞動力的平均教育年限(教育水平)、村勞動力平均年齡(年齡)作為森林社會特征類控制變量。

表1 不同森林類型含碳率參數

1.2 數據來源與數據基本情況

圖2 樣本區域分布圖Fig.2 Sample area distribution map

本研究數據來源于福建省1999年與2009年林業二類清查數據,由于調查每十年一次,目前可獲取的歷史數據僅為這兩期；與此同時,本世紀初是農村勞動力轉移的活躍期[6—9],選擇這兩期清查數據具有較強的代表性。該數據按縣市統計地類、樹種、森林面積、林權分布等基本信息。考慮到樣本的代表性,因此從南到北分布抽取了5個林業重點縣(區)的253個樣本村數據。并于2016—2018年間通過5個縣(區)的253個樣本村的村委展開問卷調查；其中,永春縣50個村、尤溪縣50個村、延平區43個村、順昌縣72個村、梅列區38個村。樣本分布如圖2所示。

樣本村數據基本情況如表2所示。數據表明樣本村的森林碳密度達到了26.771,但標準差較大即樣本村之間的差異較大；平均勞動力轉移比重達到了0.522,說明外出工作的勞動力較多；有管護的森林面積比重均值為0.156,說明森林管護比例不大。從控制變量來看,樣本村采伐比重不高,均值為0.196,其中有接近一半的樣本村認為采伐行為受到限額采伐制度影響。受到新一輪集體林權制度改革影響,樣本村私有權屬林占比均值達到了0.703,處于一個較高的水平；而從事林業生產的勞動力平均年齡均值為45.526,這是由于樣本中包括了125個1999年樣本,而1999年的年齡均值較低,導致總體均值不高。在森林自然條件方面,天然林起源比重均值僅為0.302,杉樹和松樹林面積占比均值為0.573,說明目前樣本村森林以人工林為主,并且樹種單一化程度較高。

2 實證結果與分析

2.1 森林碳密度變動情況

根據轉換因子連續函數法對樣本村森林碳密度進行測算。結果如圖3所示。從整體上看,5縣(區)森林碳密度呈現由南向北遞增的趨勢,說明越接近發達沿海地區,森林碳密度越低,具體表現為順昌縣>梅列區>延平區>尤溪縣>永春縣；其中碳密度最高的梅列區達到了35.2t/hm2,最低的永春縣僅17.3t/hm2。其主要原因除了受到自然稟賦的影響之外,還可能受到區域森林管護、森林采伐以及林權歸屬等社會因素的影響。

表2 模型變量定義與描述性統計

從分樣本來看,在1999年和2009年5縣(區)森林碳密度皆呈現由南向北遞增的趨勢。1999年排序為順昌縣>延平區>梅列區>尤溪縣>永春縣,其中碳密度最高的順昌縣為29.2t/hm2,最低的永春縣為14.7t/hm2；2009年排序為梅列區>順昌縣>延平區>尤溪縣>永春縣,其中碳密度最高的梅列區為35.2t/hm2,最低的永春縣為19.6t/hm2。從1999年到2009年十年間的變動來看,5縣(區)森林碳密度都有了顯著的提升,提升率由南向北遞減,排序為：梅列區>永春縣>尤溪縣>延平區>順昌縣,其中碳密度最高的梅列區為0.35,最低的順昌縣僅為0.09。由此可知,靠近南部的縣域森林碳密度提升速度要高于靠近北部的縣域,同時森林碳密度較低的縣域在森林碳密度提升效率和潛力上要高于森林碳密度較高的縣域。

圖3 1999—2009年碳密度變動情況Fig.3 Variation of carbon density in the sample area from 1999 to 2009

2.2 勞動力轉移與森林管護水平對森林碳密度的影響

運用Stata 16.0軟件分析了勞動力轉移和森林管護水平對森林碳密度的影響。在檢驗森林管護水平的中介效應上,選擇了層次回歸模型。首先,以森林碳密度為被解釋變量,分別放入勞動力轉移變量與森林管護水平變量,并控制其他相關變量后得到模型1和模型2,用于探討二者對森林碳密度的直接影響。其次,將森林管護水平變量設為被解釋變量,勞動力轉移作為解釋變量,放入模型并控制其他相關變量后得到模型3。最后,以森林碳密度為被解釋變量,將所有解釋變量都放入模型后得到模型4,用于檢驗森林管護水平對勞動力轉移與森林碳密度關系的中介效應。估計結果如表3所示。

2.2.1 勞動力轉移對森林碳密度的影響

在模型1中,村勞動力轉移對村森林碳密度產生了負向影響,且在1%水平上顯著；模型4中引入森林管護變量后,村勞動力轉移對村森林碳密度依然存在穩健負向影響。這說明村勞動力轉移比重越大,不僅沒有削減森林碳密度,反而提升了森林碳密度。原因在于,其一,勞動力轉移比重增加從客觀上的確減少了進行森林碳密度提升的勞動力投入,但是從調研中可以發現,勞動力轉移通常是從農業部門轉移到非農業部門,勞動力轉移后非農就業收入遠大于原來的農業收入。農民生計來源的多元化致使對于林業的生計依賴逐漸減弱,進而使得森林資源的生物量提升,促進森林碳密度的提高。其二,受到森林生長規律影響,營林初期即樹木處于幼齡期時需要的勞動力投入較大,到中齡林后勞動力投入將減少,而中齡林與成熟林的固碳能力要高于幼齡林,因此在勞動力減少的情況下,對森林碳密度影響較小。因此理論分析中,情景2的影響路徑機理可能更加符合實際中勞動力轉移對森林碳密度的響應關系。

2.2.2 森林管護水平對森林碳密度的影響

在模型2中,村森林管護水平對村森林碳密度產生了負向影響,且在1%水平上顯著；模型4中引入勞動力轉移變量后,村森林管護水平對村森林碳密度依然存在穩健負向影響,與假說H2相同。這說明村森林管護面積比重越大森林碳密度越低。究其原因主要有以下兩個方面：其一,基于理論分析部分情景2的影響路徑梳理可知,森林管護水平越高,那么勞動力投入就越多,而勞動力對于森林的經濟獲利需求就越高。在現有的森林利用方式和林農理性的效用選擇下,森林管護往往不以提升固碳等生態服務水平為目的,而是以木質或非木質利用為目的,這導致了森林生態結構單一和森林資源過度消耗等問題,進而使得生物量下降,抑制森林碳密度提升。其二,同樣是受到森林在不同生長時期中管護需求不同和固碳能力差異的影響。往往管護的森林面積的需求越大,說明中、幼林的比重越大；受到中、幼林固碳能力較低的影響,則表現出隨著森林管護比重增加森林碳密度卻隨之下降的響應關系。

2.2.3 森林管護對勞動力轉移與森林碳密度的中介效應

在模型3中,勞動力轉移對森林管護存在負向顯著關系,顯著水平為1%,且在模型4中,勞動力轉移與森林管護對森林碳密度分別呈正向和負向顯著關系,顯著水平分別為5%和1%；說明森林管護對勞動轉移與森林碳密度之間的關系起到中介作用,這與假說H3相符。進一步證明了勞動力轉移程度與森林管護水平相關聯對森林碳密度產生影響,其影響路勁并非通過森林管護水平下降而導致森林碳密度的下降,而是通過減少管護進而削減對森林資源的消耗,最終促進森林碳密度的提升。

2.2.4 控制變量對森林碳密度的影響

從控制變量的影響來看,采伐比重對森林碳密度提升呈顯著正向影響,說明采伐比重與森林碳密度提升并非對立的關系,在合理的采伐規劃的情況下,有利于森林碳密度的提升,因此實現森林經濟效益和生態效益雙贏是可能的。其原因在于,適當采伐可以給未伐林木的生長提供更大的生長空間與養分,更有利于蓄積量增加。由上文的碳儲量測算方法可知,蓄積量是碳儲量提升的關鍵,當采伐削減的蓄積量小于森林增加的蓄積量時,采伐以促進森林碳密度提升[33]；已有研究也表明,間伐可使林地光能利用率提高60%,且林下更新會彌補移出木帶走的碳儲量[34]。在勞動力特征變量中,勞動力平均年齡對森林碳密度呈顯著正向影響,并從模型3中可以看出,勞動力平均年齡與森林管護水平呈顯著負向影響。這說明村內從事林業生產的勞動力平均年齡越高森林管護水平就越低,則森林碳密度就越高。究其原因,一方面受到體力影響對森林管護和獲取資源能力減弱,另一方面勞動力年齡越大其家庭主要經濟責任將轉向非農就業的下一代,因此對森林生計依賴將減弱,最終促進森林碳密度提升。在森林自然稟賦特征變量中,天然林起源對森林碳密度呈顯著正向影響,由于天然林樹種更豐富,更加接近自然森林生態特征,因此更有利于發揮森林固碳功能。同時,森林樹種單一程度對森林碳密度提升呈顯著負向影響,進一步證明了森林樹種越豐富越有利于整體碳密度提升,也表明了樹種單一的商品林在碳密度提升方面具有較大的潛力。

表3 模型估計結果

2.3 穩健性檢驗

考慮到樣本涉及1999年與2009年兩期樣本,且各樣本村林地規模差異大,為了檢驗實證結果的穩健性,本文按照樣本時間(1999年和2009年)和樣本林地規模(面積>700hm2和面積<700hm2)進行了分樣本回歸,結果如表4所示。從表中可知,勞動力轉移與森林管護水平對森林碳密度的影響回歸結果比較穩健。

3 結論與討論

本文基于福建5個重點林業縣(區)1999年與2009年的林業二類清查數據和村調查數據,評價了樣本區域森林碳密度變化情況,檢驗了勞動力轉移和森林管護水平與森林碳密度之間的響應關系。主要研究結論如下：

表4 穩健性檢驗結果

(1)空間上,森林碳密度呈南至北遞增,并表現出顯著差異；時間上,1999—2009年森林碳密度普遍增加,提升率呈由南至北遞減,同樣表現出顯著差異。表明森林碳密度提升受自然稟賦和社會特征影響而存在差異,其中永春縣和尤溪縣的森林碳密度提升潛力較大。原因在于南部縣(區)人口密度較大,森林的人為干擾強度高,從而表現出較低的森林碳密度。可見在南方集體林區,森林的近自然管護方式有利于森林碳密度提升。

(2)勞動力轉移對森林碳密度具有顯著促進作用,而森林管護水平對森林碳密度具有顯著削弱作用,并且對勞動力轉移與森林碳密度之間的關系有顯著中介效應。說明勞動力轉移通過森林管護水平對森林碳密度產生影響的響應路徑成立,其中森林管護水平主要通過農民對森林的生計依賴發揮作用,這一結論在進行穩健性檢驗后依然成立。由此可見,目前的森林管護較少以森林碳密度增加為目標,造成了越管護森林碳密度越低的情況。雖然農村勞動力的轉移通過退出管護增加了森林碳密度,但若不轉變森林經營管理目標,將可能導致森林碳密度提升的不可持續問題。

(3)勞動力特征、采伐方式及森林自然稟賦也在一定程度上影響森林碳密度。勞動力年齡增長對森林碳密度提升有促進作用,科學合理的采伐有利于森林碳密度的提升,保護天然林起源和降低樹種單一程度有助于森林碳密度的提升。說明減少對森林的人為干預并不是人類干預的全面退出,仍需要通過合理的采伐、保護天然林和豐富人工林樹種等方式來優化森林生境條件[35],增加森林生物量,進而提升森林碳密度。

基于以上結論,得出以下政策啟示：

(1)依據森林碳密度的區域差異,瞄準農村人口密度較大和森林碳密度提升潛力較高地區[30],通過適當的限制人為活動對森林的干擾,精準提升森林碳密度。

(2)在農村勞動力轉移較少地區,要豐富林農生計來源,鼓勵富余林業勞動力轉移；或轉變林業經營目標,引導林農選擇有利于碳密度提升的森林經營管護方式,促進森林固碳潛力的充分發揮。在農村勞動力轉移較多地區,應保持林農木質利用處于合理水平,并探索森林碳匯資源的價值實現機制,在提升森林碳密度兼顧林農收益。

(3)在成熟林和過熟林較集中地區,可以通過科學的采伐規劃,在保證碳匯總量的前提下,對成熟林和過熟林進行采伐；在幼齡林集中地區,重點挖掘林齡較小的人工林潛力,通過施肥和適當控制競爭植被等方式促進林木生長,以提升森林碳密度。同時要重點保護天然林起源林,通過封山育林和套種等方式豐富人工林樹種和生物量,進而提升森林碳密度。