農業環境質量對綠色農業發展影響的空間效應分析

林雨仙 鄢 貞 * 胡偉斌 白 麗

（1.浙江大學中國農村發展研究院 浙江 杭州 郵編：310058；2.浙江大學公共管理學院農業與農村發展智能計算機實驗室 浙江 杭州 郵編：310058；3.吉林大學生物與農業工程學院 吉林 長春 郵編：130022）

一、引 言

隨著全球對生態環境與可持續發展的日益重視，農業生產中化肥農藥施用帶來農業面源污染，造成生態環境風險已成為各界熱議的話題。降低對化肥農藥依賴程度，減肥增效、高產高效成為農業可持續發展與生態安全重要路徑之一[1]。以歐盟、美國為代表的發達國家和地區肥藥施用強度變化表現出隨著經濟發展呈現快速增加，而后逐漸降低的趨勢[2]。為保障糧食安全，發展中國家農業生產中化肥農藥施用強度，仍處于發達國家經歷的前半段“快速增長期”。以中國為例，自改革開放以來，社會經濟迅速發展與人口增加，同時帶來糧食安全保障壓力，也加重了農業生產對生態環境的破壞與污染，造成嚴峻的農產品質量安全問題。

我國出臺了一系列綠色農業發展的指導意見和政策，突出綠色農業發展在解決農業源頭生態環境污染和促進肥藥施用減量的重要性，逐漸形成并建立健全我國“三品一標”綠色農業產業發展體系。經過30 多年發展，綠色食品標志許可體系推廣應用，對于農產品質量安全的提升、農業質量與效益改善以及農民增收都起到了重要作用[3]。從根本上來看，生態安全的產地環境是綠色農產品生產和綠色農業可持續發展的基礎性資源[4]。由于各地原有農業環境質量狀況、農業發展水平以及經濟技術條件存在差異，綠色農業仍存在區域間發展不平衡問題。現有研究尚未從微觀生產主體角度探究農業環境質量對可持續生產方式的空間作用機理。因而，農業面源污染產生的農業環境質量約束，是否促進農業經營主體從事農資減量、環境友好、品質優良綠色食品的標準化生產管理，進而推進農業產業轉型升級，且這一轉變是某一區域特殊性還是會存在波特假說下技術創新帶來的溢出效應，還有待于進一步研究和實證檢驗。如何平衡生態環境保護和綠色高質量現代農業發展，以綠色食品為切入點的空間差異性和農業環境質量約束研究尤其重要。

本文選取中國2011—2020 年的31 個省份（港澳臺除外）267 個城市新增綠色食品數作為研究對象，對各省域生態環境質量水平與果蔬類綠色食品的時空分布進行識別，并構建空間杜賓模型檢驗生態環境水平對綠色食品影響的空間效應。本研究可能存在以下兩點創新：其一，首次對獲得綠色食品標志許可的歷年微觀數據進行采集，嘗試分析全國大尺度下綠色食品數量水平的空間集聚情況；其二，對近年來中國農業綠色發展過程中表現出的顯著的空間溢出性和示范效應展開探討。因而，本文通過對中國各省域綠色食品分布的空間差異性分析、空間效應檢驗以及其與農業環境質量的響應關系分析，從實踐上驗證 “兩山”理論的科學指導性，對中國農業高質量發展的理論發展具有一定借鑒意義。

二、綠色農業發展的理論背景

生態環境具有準公共品和信任品屬性[5,6]，農業生產主體一般不會積極主動進行環境友好型生產。波特假說認為環境保護政策主要通過促進企業技術創新或引進創新技術來影響經濟，短期來看成本增加，但長期而言可以提高生產效率，增強競爭力，在實現經濟增長的同時保護生態環境[7]。在綠色農業發展進程中，農業面源污染治理帶來的農業環境質量提升對高品質農業生產轉型在長短期可能存在截然不同的影響。從短期看，政策規制下，生產者從農資密集型農業生產方式向勞動力或技術密集型生產方式轉換，可能存在投入成本增加，并且市場“優質優價”未能有效實現溢價收益，難以抵消成本[8]；但從長期看，生產環境持續改善后生產技術的規模效應發揮作用，以及生態農產品市場優質優價激勵，可以促進高質量農業有效、長久發展。因而我國一系列環境政策如“耕地分類管理”“地下水污染防治”“農村人居環境整治”“肥藥雙減”等源頭治理政策，從長遠看可以促進以綠色食品為代表的高質量農業生產方式快速發展。

綠色農業生產技術改進不僅體現在保障農產品質量安全方面，同時通過規范化管理對生態環境存在嚴格要求，因而農業中環境友好型生產技術同工業創新技術有著相似溢出效應[9,10]。根據地理學第一定律，由于在地理形態上，相鄰地區在自然資源條件、經濟發展水平和技術水平等方面有很強的相似性，一個地區環境友好型技術對鄰近地區存在著示范效應[11]，并且，示范效應可能會引起本地區當期農業生產調整，促進本區改善農業生產環境，對農產品生產過程進行標準化管理，形成同群效應或學習帶來的技術溢出效應。現有文獻認為綠色生產行為和生態環境具有典型的正外部性[12]，例如退耕還林等政策在非市場條件下具有外溢效應[13]。而在多數農戶經濟行為的研究中，沒有考慮到個體生產行為的外部性[14]。因而在考慮市場條件下的農戶或者農業經營主體生態可持續的生產行為時，應充分討論區域間外溢效應產生的正外部性帶來生態價值增加，正確估計生態、綠色可持續農業的生產管理技術帶來潛在的生態價值轉換作用。因此本文探究生態環境約束對綠色食品的空間溢出效應是可行且具有意義的。

三、綠色農業發展與農業環境質量的時空演化特征

（一）數據來源

中國綠色食品，是指產自優良生態環境、按照綠色食品標準生產、實行全程質量控制并獲得綠色食品標志使用權的安全、優質食用農產品及相關產品。

當前水果蔬菜為代表的新鮮農產品產量占比逐年增加，市場發展蓬勃；同時，受到農業面源污染的影響，果蔬產品農殘超標等農產品質量安全問題較為嚴重[15]，因而本文以獲得綠色食品標志使用權的果蔬類產品為研究對象。

本文選擇2011—2020 年全國267 個地級市（不包括港澳臺地區）的果蔬類綠色食品作為研究對象，綠色食品的相關數據采集來自中國綠色食品網站，并與企查查、天眼查網站信息匹配，利用文本語義識別獲得綠色食品標志使用權主體的基本信息，共獲得75634 條數據，選取新鮮果蔬類34 452 條作為本文研究對象。由于綠色食品標志使用權有效期為3 年，本文的有效綠色食品數量年度統計在綠色食品標志使用有效期內均計數，新增數量為當年獲得標志使用權的產品計數。各省份的經濟統計數據與農資施用量整理自《中國統計年鑒》《中國農村統計年鑒》《中國環境統計年鑒》和布瑞克數據庫等。

（二）綠色農產品認證時空演化特征

1.綠色農產品認證基本情況

2011—2020 年中國果蔬類綠色食品數量呈現波動上升態勢，2020 年果蔬綠色食品8091 個，占綠色食品總量的49.51%，相較于2011 年增加了269%。由圖1 可以看出，在2015 年之后有較大增幅，2015 年至2020 年累計新增綠色食品32 162 個。從增速看，2015 年后增長率明顯上升，綠色食品數量迅速增加，后在2017 年增長率回落并維持在15%水平。從新增綠色食品的生產經營主體看，2015 年后呈現穩步上升的趨勢，但增速小于綠色食品的產品數量增速，且在2016 年達到波峰76.47%后回落至2020 年的22.2%。

圖1 2011—2020 年中國果蔬類綠色食品情況

2.空間演化趨勢

中國各省在2011—2020 年的果蔬類綠色食品數量均呈上升趨勢，2015 年后全國各地區綠色食品數量提升較快，中國綠色食品進入一個快速發展的新階段。同時也可以看到，各省之間綠色食品數量差異在擴大，部分西部省份果蔬類綠色食品數量較低，且在近十年內僅存在輕微變化。2011 年中國果蔬類綠色食品發展集中在京津冀地區和山東半島，山東遼寧與京津冀占比52.41%，逐漸往江蘇、浙江等果蔬生產大省擴散，且在東部沿海地區城市群表現出較強的輻射帶動效應，到2017 年，山東、江蘇、安徽、浙江等四地新增果蔬類綠色食品數量占到當年全國總新增綠色食品的41.70%。2015 年后，中部、西南地區增勢明顯，2015 年中部與西部地區的新增數占全國新增數的比例是25.19%，到2020 年，中部、西部地區占比已經達到了33.34%。2017 年后，我國果蔬類綠色食品已形成了冀江浙滬魯連片發展、西藏湖南貴州等省異軍突起的發展態勢。綠色食品發展水平在空間上存在明顯的差異性，東部沿海地區發展較早且水平較高，中西部地區在近年來迅速發展，并取得了一定的效果，這一現象與黃漫宇、張長魯等學者的早期研究結論較相似[16,17]。

3.空間自相關性

為檢驗變量是否存在空間相關性，本文用Moran’s I 統計量進行了空間統計分析，該統計值反映空間鄰近區域單元屬性值的相似程度，其取值范圍一般在[-1, 1]之間，越接近1，表示區域單元間的關系越密切；越接近-1，說明區域單元間的差異越大或分布越不集中。運用Geoda 軟件，基于地理距離空間權重矩陣，本文計算了2011—2020 年中國367 個城市果蔬類綠色食品新增水平的 Moran’s I 統計值（表1）。可以發現，我國綠色食品申請不是隨機分布的，申請數量近10 年來一直具有明顯的空間集聚效應，且在2015 年后逐漸增強。

表1 我國城市果蔬類綠色食品數量水平和農業環境質量水平Moran’s I 指數

為進一步識別各省綠色食品數量水平的局部集聚特征，本文繪制了中國城市一級的果蔬類綠色食品數量的LISA 集聚圖①相關LISA 集聚圖表在正文中略去，可向作者交流索要。。整體上，中國各區域果蔬類綠色食品以“高-高”集聚和“低-低”集聚為主，“高-高”集聚的城市數逐年增多，主要分布在東部沿海地區，如京津冀地區、山東半島、長三角地區，說明中國綠色食品發展的區域集聚態勢加強且向高水平發展，輻射帶動效應較強。

從時間演化可知，2011 年全國果蔬類綠色食品數量較低，僅有河北、天津和山東部分城市存在“高-高”集聚，河北和山西的交界地帶以及山東的部分城市表現出“低-高”集聚，甘肅、四川、廣東和云南零散幾個城市表現出“高-低”集聚。2013—2017 年，“高-高”聚集往江蘇、浙江等部分城市拓展，江蘇和浙江的“低-高”聚集地區也逐漸增加。黑龍江與內蒙古自治區出現的“低-低”聚集地區變得不顯著，但可以看到，“高-低”集聚在西部地區如青海、四川、陜西等的占比增加。2019 年全國綠色食品數量增長明顯，“高-高”聚集繼續往山西、江浙擴張，同時安徽也出現了“高-高”聚集現象；“低-低”聚集在貴州、青海等地縮減；“低-高”聚集在“高-高”聚集地區附近；“高-低”聚集在云南有所擴張且分布集中。

（三）農業環境質量的時空演化特征

1.農業環境基本情況

本文綜合已有文獻的指標體系[18-20]，選取化肥施用量和農藥施用量作為衡量我國農業環境質量的代理變量。作為勞動力密集型和農資集約型的果蔬產業產量猛增的同時，對農藥化肥依賴程度非常明顯。從全國來看，如表2 所示，我國農資化肥施用量在2011—2020 年間呈現出先增長后下降的變化趨勢，農藥施用量在2015 年后開始下降，化肥施用量也在2016 年回落，但仍保持在較高水平。

表2 2011—2020 年我國果蔬生產環境質量情況

2.空間演化特征與相關性分析

全國各省份農藥施用量在統計期間的變化不明顯，施用較多省份集中在果蔬高產區的中東部等省份（廣東、山東、湖北），對于農產品綠色認證體系普及與推廣，仍存在較強的環境約束外部負效應；而化肥施用量則有明顯的變化，2015 年后下降較為明顯的（尤其在2017 年）有吉林、天津、河北、安徽、山西、甘肅、內蒙古、遼寧等地。

我國農業環境質量的全局Moran’s I 值見表1。由表1 可以發現：Moran’s I 指數在大部分年份顯著為正，說明中國各市綠色環境規制存在顯著的正向空間自相關，在鄰近地區表現出趨同性。

四、綠色農業發展的空間響應機制分析

（一）變量選擇與計量模型構建

1.變量選擇

本文選取每年新增果蔬類綠色食品數量作為被解釋變量。解釋變量方面，由于綠色食品產地環境標準分別對綠色食品產地的空氣質量、農田灌溉水質量和土壤環境的質量的各項指標、濃度限值做了明確規定，特別對生產過程中的投入品如農藥、肥料等生產資料使用方面的規定，基于已有文獻[16,21-23]，本文將各省農藥/化肥施用量作為衡量綠色農業生產環境質量情況的代理變量。為了剔除內生性問題，將滯后一期的果蔬農藥/化肥施用量作為核心變量。此外，將化肥施用量分解為氮肥、磷肥、鉀肥以及復合肥，考察化肥施用結構的影響。

控制變量方面，經濟越發達地區，對生態環境感知度越高。本文根據Ji 等的研究，選取人均GDP表示當地經濟發展情況[24]；第一產業GDP 占比表示農業重要性程度；綠色農業政策解釋為當地是否實施過生態循環、肥藥雙減等對農業生產方式存在一定規制的政策條例；政府農林水事務支出用以表示政府對農業、生態環境等外部公共轉移支付，可能對當地的生態環境和農業面源污染存在潛在影響；以居民消費價格指數CPI 的增速來反映市場銷售前景；城鎮居民可支配收入表示市場消費潛力，市場消費潛力越大地區，對高品質農產品需求越大，對綠色食品需求可能存在影響。用果蔬產量來表示該地區的果蔬產業發展水平，以消除潛在影響綠色食品數量和農藥化肥施用量的其他社會經濟因素，盡量減少遺漏變量可能造成的高估核心解釋變量的誤差偏差。具體解釋見表3。

2.空間杜賓模型的選擇

本文首先運用空間計量檢驗及相關統計量進行LR 檢驗和Wald 檢驗等，確定空間杜賓模型，Hausman 檢驗結果為正值且通過了顯著水平為1%的檢驗，選擇固定效應模型，并通過效應檢驗在個體（ind）、時間（time）和雙固定（both）中選擇雙固定模型，受限篇幅，表格未在正文列出。模型構建如下：

其中，Y代表綠色食品數量水平（果蔬類產品數），X代表解釋變量為化肥、農藥施用量和政府綠色農業支持政策、財政轉移支付、經濟發展水平、市場消費潛力、果蔬產量等控制變量，W為空間權重矩陣，ρ表示空間溢出效應（鄰近地區的綠色食品數量水平對本地區的影響），β代表解釋變量回歸系數向量，δ代表鄰近地區的解釋變量對本地區綠色食品數量水平發展的影響，ε為隨機擾動項。

（二）生態環境對綠色食品發展影響的空間溢出效應

1.空間相關性檢驗結果

如表4 所示，不管是否考慮化肥的施用結構，綠色果蔬產品數的空間自相關系數rho 值均為正，且通過了顯著水平為1%的檢驗，說明綠色果蔬產品數在全國范圍內確實存在顯著的空間依賴性。由此可見，地理位置的鄰近程度對我國農業綠色食品發展水平正向作用顯著，驗證了相鄰區域有著相似的農業環境，農業綠色發展存在溢出效應和示范作用，有利于區域間資源要素的合理配置和綠色食品協同發展。

表4 空間杜賓模型結果

空間杜賓模型估計結果顯示，農藥施用量的系數在5%水平下顯著為負，這表明環境規制政策下農藥施用量的減少有效促進了綠色食品與農業綠色轉型發展。變量的空間滯后項中，W*AF 系數顯著為負，表明化肥施用量的降低對綠色食品數量存在正向溢出效應。在考慮化肥施用結構的情況下，復合肥施用的顯著增加是促進綠色食品數量水平提升的主要原因，在考慮空間滯后作用后，氮肥的減量使用對區域綠色食品數量存在顯著的正向溢出效應。

2.農業生態環境對綠色認證的影響效應分解

為了更加全面地分析農業綠色食品發屬水平的空間響應機理，本文從三個效應方面對模型系數進行分解，具體結果見表5。

表5 空間杜賓模型的直接效應、間接效應與總效應

農藥施用量的直接效應為-33.65，這驗證了本文之前提出的環境規制效應的假說，由于減藥的農業生產管理方式促進農業生態環境改善，更有利于生產經營主體從事綠色生態型生產，激勵綠色食品認證。這一是由于國家與行業相關政策和規定，例如《農藥管理條例》中對禁止施用劇毒、高毒農藥等的宣傳，對農業主體或者農戶更為深入的管控；二是由于果蔬中農藥殘留問題更為嚴重[25]，因此其減量效果更為顯著；三是新型生物農藥施用成本更高[26]，所以農戶或者主體的減藥行為和效應更明顯。

氮肥施用量的直接效應與溢出效應分別為-2.40 和-25.18，且其溢出效應在1%水平顯著；磷肥和鉀肥施用量的直接效應與溢出效應基本為正，但未通過顯著性水平檢驗；復合肥使用量的直接效應在5%的顯著水平下為正，這與我國農藥減量施用、優化氮磷鉀肥配比的環境規制政策相一致，表明在一系列生態環境規制政策下，我國農業綠色發展水平得到提升，且具有地區溢出效應。

五、研究結論

本文以中國267 個地級及以上城市為研究單元，利用2011—2020 年果蔬類綠色食品數量數據，采用空間自相關分析對中國城市綠色食品發展水平差異的時空演變特征進行了分析，并利用空間計量模型對2011—2020 年我國30 個省級綠色食品發展水平的空間演變進行實證分析，得到以下主要結論：（1）綠色食品數量的時空演化特征明顯，2011—2020 年間中國果蔬綠色食品數呈現波動上升態勢，不同省之間的差異在增大，東部部分省份增長迅速。（2）中國各省市綠色食品分布有著較強的空間自相關，表現出很強的地區依賴性和差異性，京津冀地區、山東半島主要表現為“高-高”聚集，并逐漸向江浙地區擴展；西部地區、西南地區和東北表現“低-低”聚集，內蒙古、黑龍江等地出現“高-低”的空間聚集特征。（3）從綠色農產品空間溢出路徑識別看，生態環境對綠色食品發展產生顯著的規制作用，農資施用對周邊地區綠色食品發展產生較為明顯的溢出效應，且化肥施用結構的優化調整會進一步促進農業綠色發展。

基于上述研究結論，本文提出生態環境約束下的綠色食品發展的對策建議。

第一，發揮核心省域輻射帶動作用，協調區域綠色食品發展。未來在區域農業綠色食品發展和高質量發展的政策制定方面要重視省市間的依賴和聯系，重點培育我國中西部地區核心城市，發展“低-低”聚集區域；積極推進“高-高”聚集區域發展，發揮其對鄰近地區的帶動作用，使周邊地區與當地共同發展，進而促進全國整體高質量綠色農業的協調有序發展。

第二，加大政策支持與推廣力度，改善農業環境質量。由于環境保護政策執行的不到位以及農民環境保護意識的缺乏等，優質可持續的農業生產環境資源缺乏，應從產地環境源頭治理和政策激勵兩方面入手，加強保護宣傳活動，對生產者進行教育，同時通過各種優惠政策激勵各主體的綠色生產行為，促使農業生產環境的改善，為農業綠色與高質量發展提供良好的自然環境基礎。

第三，因地制宜促進綠色農業高質量發展。依據不同區域的自然經濟特點，因地制宜地推行農業綠色生產方式，加大力度促進區域間要素流動，形成資源要素的跨域優勢互補和合理分工，開發生產健康綠色的農產品，統一資源環境保護與農業經濟發展，促進綠色、生態農業的示范效應發揮，實現農業可持續發展。