西北牧区经济发展与草地退化的关系

姚 幸，韩建民

(甘肃农业大学人文学院，甘肃 兰州730070)

中国西北地区以行政区域划分主要包括陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆五省(区)，总面积304.56 万km2［1］。西北地区拥有较丰富的草地资源，总面积11 975. 3 万hm2，占全国草地资源总面积的30.48%［2］，主要分布于甘肃、青海、新疆三省。西北地区深居内陆，远离海洋，地形复杂，气候干燥，西北牧区是少数民族人口主要聚集地，少数民族的牧民们自古以来以放牧为主要的生活方式，草地资源不仅是调节气候、净化空气、防治风沙的天然屏障，也是牧民赖以生存的物质保障。因此，西北牧区是生态环境保护的前沿阵地，是促进国民经济发展和维护社会稳定的重要地带，在全国范围内具有不可替代的重要地位。自西部大开发政策落实以来，西北地区经济迅速发展，人均GDP 由1980 年的3 599.5元提升至2012 年的32 782.6 元［3-4］。在人民生活水平高速提升的同时，草地资源发展状况也出现了不容乐观的趋势，沙化草原在20 世纪50 ～80 年代共增长640 万hm2，平均年增长率1.49%，80%的土地荒漠化发生于天然草原［5］。据2011 年草原监测报告显示，陕西省草原减产近10%，青海省草地资源减产超过10%，新疆草地资源减产超过6%，全国草原综合指数覆盖率仅为51%，退化、沙化、盐渍化现象严峻［6］。随着草地植被覆盖率的降低，土壤有机质含量逐渐减少，从而影响植物的生长，导致植被层破坏，形成裸地。由此可见，随着经济发展，草地资源发生了某些变化，草地资源与经济发展之间存在相应联系。因此，找出经济发展与草地资源退化的关系，预测草地资源退化在不同经济发展阶段的程度，提出草地资源保护的有效措施，是防止草地退化的关键。

环境库茨涅兹(Environmental Kuznuts Curve，EKC)曲线是继1955 年美国经济学家Kuznets 提出倒U 曲线假说后，1993 年由Panayotou 提出的作为研究环境发展与人均收入之间关系的模型［7-8］。我国对EKC 曲线的研究是伴随着经济增长导致出现环境污染及破坏现象开始的。《2000 年中国可持续发展战略报告》［9］指出:“若EKC 曲线是经济与环境发展不可避免的趋势，就应该根据科学的规律对各省、市、地区环境污染程度加以预测分析，确定达到高峰的‘临界点’，以及达到此临界点的合理长度，以形成合理的决策框架”。因此，本研究运用EKC 模型作为研究经济发展与草地退化之间关系的主要模型。

以往国内外学者分别从生态自然环境发展状况、城市生活环境发展状况和工业生产效率等方面运用EKC 模型对环境与经济发展之间的关系进行研究。在生态环境发展方面，Selden 和Song［10］、Lim［11］、陈华文和刘康兵［12］等学者对经济发展与空气质量进行了研究，朱智洺［13］、李俊杰和成艾华［14］、庄大昌等［15］对经济发展与废水排放方面进行了研究，曹玉昆等［16］、刘璨和吕金芝［17］、郑小贤［18］在经济发展对保护森林资源的影响方面进行了研究。然而，只有极少数学者针对经济发展与草地资源关系进行研究［19-20］。发达国家，如美国、加拿大、澳大利亚等国已经证明了经济发展对草地资源退化有重要的影响。我国相关研究资料较少，为此，本研究运用EKC 模型对西北地区经济发展与草地资源退化之间的关系进行研究，分析两者之间的协调发展程度进行研究，以期为环境、经济和社会的协调发展提供参考。

1 数据来源与模型建立

1.1 数据来源

甘肃、青海、新疆属于我国主要牧区，草地资源占有率为西北地区总草地资源的93.05%，3 省(区)自然条件相似、经济发展水平相一致，年人均GDP 与西北5 省(区)年人均GDP 基本持平。本研究将3 省(区)数据作为模型主要数据来源进行分析(表1、2、3)，以期验证经济发展对西北地区草地资源影响的整体走向并找出经济与草地资源发展的关系。

表1 20 世纪末至21 世纪初西北地区人均GDP 与草地资源退化率Table 1 Per capita GDP and grassland degradation in Northwest China from the end of 20th century to the beginning of 21st century

表2 甘肃、青海、新疆人均GDP 与草地资源退化率Table 2 Per capita GDP and grassland degradation in Gansu，Qinghai and Xinjiang Province

对西北地区进行整体研究，选用20 世纪80 年代、20 世纪90 年代与21 世纪00 年代作为时间指标;对3 省(区)内主要牧区的研究，以年为单位作为时间坐标。以人均GDP 作为经济发展指标，草地资源平均退化率作为衡量草地资源退化的指标。人均GDP 和畜牧业生产数据主要来源于《新中国统计1991 年－2012 年》［21］，由于每年数据统计标准不一，以当年价格指标作为经济发展的数据来源。草地资源退化数据，宏观分析西北地区20 世纪80 年代草地资源退化率的数据来源于文献［22］，90 年代的草地资源退化率数据主要来源于FAO 网站［23］，21 世纪00 年代草地资源退化率的数据来源于《2000 －2050 年全国草地生态建设规划》［24］。西北地区的草地资源退化率为主要牧区省草地资源退化率的平均值。1980 －2007 年甘肃省人均GDP 与草地资源退化率数据来源于邓艾等［25］、王月梅等［26］、连振祥［27］的研究，青海省的数据来源于伏洋等［28］、王永生［29］、于红妍［30］的研究，新疆的数据来源于董智新和刘新平［31］、景辉等［32］的研究。由于草地资源是当地畜牧业的主要供应地，选取畜牧业生产值的比例作为衡量经济发展指标［33］。

1.2 模型建立

EKC 模型一般包括线性模型、二次函数模型、三次函数模型、logistics 函数模型和指数函数模型等。最常用的是线性模型、二次函数和三次函数模型，计量模型为:

式中，Eit表示草地资源退化指标，β0表示个体效应，是截距项，β1为解释变量的待估计系数，t 代表时间指标(t=1，2，3，…，T)，i 表示个体或区域指标(i =1，2，3，…，N)，GDP 为人均收入，μit表示误差项。当β1＞0，β2=0，β3=0 时，模型为单调递增直线;当β1＜0、β2= 0、β3= 0 时，模 型 为 单 调 递 减 直线;当β1＞0、β2＜0、β3=0时，模型呈倒U曲线型，即草地资源随着经济增长而退化，当经济发展到一定程度(即曲线定点)时，草地资源退化呈下降趋势，环境逐步得到改善;当β1＜0、β2＞0、β3=0 时，曲线呈U 型，即草地资源随着经济增长而改善，当经济发展到一定程度时，草地资源退化现象随着经济增长而加剧;当β1＜0、β2＜0、β3＞0 时，曲线为倒N 型，与U 型一样，随着经济继续增长，草地退化问题得到改善;当β1＞0、β2＜0、β3＞0 时，曲线为N型，随着经济持续增长，草地退化问题会继续出现，且逐渐加剧［34］。

表3 西北地区各省畜牧业产值占第一产业产值比例Table 3 Proportion of primary industry output value in GDP of each province in Northwestern China %

大部分学者所用的EKC 函数曲线的分析方法包括截面数据分析法、时间序列分析法和空间面板数据分析法。截面数据描述的是研究对象某一时刻的变化情况，属于横向研究;时间序列数据描述的是研究对象随时间的变化情况，属于纵向研究;空间面板数据分析法用于分析具有较大差异的省、国家间的研究。截面数据受研究地区之间的自然条件、社会条件差异的影响，此模拟方法误差相对较多，使用时受到部分学者的质疑［35］。本研究选取时间序列研究法即纵向研究法进行模拟分析。

1.3 数据分析

采用SPSS 19.0 对所选取数据进行回归分析，选取多元方程对模型进行模拟，用P 值检验其显著性，R 值检验其拟合效果，模拟图形选用软件输出最优图形。

2 结果与分析

2.1 经济增长与草地资源退化间的关系分析

根据所选数据进行模拟分析，所得宏观模型为非线性曲线(图1)。方程中β1＞0、β2＜0、β3=0，图形呈倒U 型，二次函数模拟效果最优，方程为y = －1.424 ×10－8x2+0.002x+11.823。

由此可知，西北地区草地资源退化率随经济增长而上升，曲线斜率逐渐减小，上升速度逐渐减慢。由于模型选用的数值较少，只能体现经济发展与草地资源退化之间的大体走向，因此对3 省不同年份进行详细数值分析。

结果发现，甘肃、青海、新疆3 省(区)模型的方程显著性很好(P ＜0.05)。其中甘肃省三次函数拟合效果较好，曲线呈N 型，草地资源退化率随着经济增长呈上升态势。青海与新疆二次函数模型模拟效果更好，曲线呈倒U 型(图2)。

图1 西北地区模拟图形Fig.1 Simulation graphics of Northwest area

根据模拟结果，甘肃、青海、新疆3 省(区)回归的最优模拟方程式分别为:

2.2 草地退化率预测与误差分析

从拟合方程和曲线不难看出，西北地区经济发展与草地资源退化之前的关系呈现显著的二次多项式，拟合适度R2＞0.85。西北地区经济发展对草地资源影响效果的宏观模型检验显示，随着人均GDP的上升，草地资源退化率在模型的左半侧呈上升趋势。根据模型有限的数据只能大致找出3 个比较点进行模拟分析，不能精确反映出影响程度，但可以确定西北地区经济发展对草地资源影响效果符合倒U曲线的走向。一般认为，当前环境污染程度定点大约位于中等收入水平阶段，比较公认的EKC 转折点在400 ～500 USD［36］。本研究预测经济发展与草地资源退化率转折点与公认的EKC 曲线转折点有所差别。我国西北地区2010 －2012 年间人均收入为23 660.94元，根据本研究预测模型还处于左半侧上升态势。

图2 甘肃、青海和新疆模拟图形Fig.2 Simulation graphics of Gansu，Qinghai and Xinjiang

经济发展对甘肃、青海和新疆草地资源退化程度的模型分析可以看出，除甘肃模型呈N 型曲线外，其他两省拟合较好的模型均呈倒U型。甘肃省草地资源退化率呈持续上升状态，青海和新疆草地资源退化率接近于最高点，之后将出现拐点走向。2012 年甘肃省、青海省、新疆维吾尔自治区人均GDP 产值分别为21 978 元、33 181 元、33 799. 55元。甘肃预测数据比实际数据明显偏高，新疆预测数据要比实际数据低，预测与实际产生偏差。

分析甘肃和新疆预测值与实际统计值有差别的原因可能为:第一，EKC 模型只能验证经济发展对环境影响的关系。草地生态系统是生态系统与社会经济系统耦合共同形成的复合生态系统［37］，草地退化是系统相悖产生的一个结果［38］。草地资源的发展受到地理位置、气候条件、生物种群演变、民间风俗、文化等多因素影响，而EKC 模型不能检测出除了经济因素外其他因素所产生的影响;第二，自1980 年以来，甘肃、青海、新疆累积畜牧业产值分别为2 424.41亿元、1 099.59 亿元、4 022.62 亿元，分别占当地第一产业累积总产值的20. 79%、49.42%、22.21%。2012 年甘肃、青海、新疆畜牧业GDP 产值分别为231.72 亿元、137.08 亿元和485.37 亿元，分别仅占当地第一产业GDP 的17.06%、51.95%和21.32%。甘肃、新疆省(区)经济收入的大于2/3 部分来源于与草地资源不直接相关的农业、第二产业和三产业产值，其中甘肃畜牧业占当地总经济产值比例较最小，模型预测误差最大;第三，草地资源发展程度在牧区范围内，由于采用的并非牧区数据而是整个省的总经济收入数据，用省级总体经济产值与分布较为集中的部分地区的草地资源相比较，难免会产生一定误差。

2.3 甘肃、青海和新疆牧区经济发展与草地退化问题比较分析

模型显示甘肃草地退化率依然处于上升阶段;青海草地资源退化率接近于本研究预测的转折点;新疆草地资源退化率则超过了转折点，退化率随经济发展呈下降态势。甘肃、青海、新疆近30 年草地退化率分别为50.96%、42.52%、50.11%，比较分析3 省(区)经济发展与草地退化关系及原因。首先，甘肃省草地退化率高且增长快，主要原因有:第一，甘肃、青海、新疆拥有可利用草地资源面积分别为1 607.16万、3 153.07 万、4 800.68 万hm2［39］，甘肃草地面积小于青海和新疆，且省内市场需求持续增长增加了对草地资源的消耗程度;第二，畜牧生产主要采取传统放牧方式，且过度依赖于自然消耗，现代化程度低;第三，由于畜牧产品不易长时间保存，牧区生产的畜牧产品不能及时供应于需求量较大的农耕区，造成生产效率低下，畜牧业产值与产量不呈正比。降低草地资源退化率应注重改进生产方式，采取科学方法提高生产效率，拓展畜牧业来源与销售途径，满足社会对畜牧产品的需求。青海近年来草地退化率为3 省(区)最低，而青海省草地资源退化率在转折点附近，应尽快采取合理、有效的保护与发展措施，使转折点尽快向右平移。虽然新疆模型预测显示草地资源退化率将成下降态势，与其他两省相比较占优势，但新疆草地面积约5 450. 4 万hm2，是西北五省(区)中草地面积最大的省，占西北五省(区)牧草草地面积的45.1%，2012 年新疆牧业产值仅占西北5 省农、林、牧、渔总产值的31.14%，草地资源的开发还有上升空间。因此，应加大对新疆牧区的保护和科学利用，使牧草资源得到其相应的经济效应。

3 讨论与结论

有学者指出，若草地的生态治理过于简单则难以达到预期效果［40］，草地资源保护是促进经济发展的基础，草原区政策的制定同样对草地资源的保护有重要的影响［41］。西北草原地区长久以来以放牧为主要利用方式，长时间的放牧生活使西北草原地区形成了与当地自然环境相适应的独特人文风俗。草原民族与草原关系犹如农耕民族与土地的关系一样，多年来形成的游牧文明使得保护草原环境成为全体游牧民遵守的社会风尚［42］。在制定草地资源保护的政策时，将经济发展与自然条件和风俗文化相结合，制定出与当地生活习惯和社会发展程度相适应的政策才能更容易被当地人民接受，从而促进经济与草地资源保护的共同发展。

EKC 曲线的分析对于环境、经济和社会的发展有参考借鉴作用。本研究利用EKC 模型得出，除甘肃呈现倒N 态势，西北地区整体、青海、新疆经济发展与草地资源退化的关系均呈倒U 走向;预测出甘肃草地资源退化率随着经济增长呈上升态势，青海经济发展与草地资源退化率达到拐点附近，新疆草地资源退化率随经济发展呈下降态势。草地资源的退化除受经济发展因素影响外，还受到牧区生态条件、文化、技术、政策等多因素的影响，因此在实现经济与草地资源协调发展时还应结合多因素考虑，制定合理的解决措施。

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