土地城市化对土地可持续利用的影响

邓苏玲 刘启君

摘要：探讨土地城市化与土地可持续利用之间动态关系，对于城市可持续发展有着重要的现实意义。利用中国2000-2015年30个省区的面板数据，采用全排列多边形图示指标法对城市土地可持续利用水平进行测算，运用动态面板模型广义矩估计计量分析土地城市化与城市土地可持续利用之间的关系。研究结果显示（1）从整体来看，城市土地利用可持续性指数0.5，可持续性总体偏低;随着时间的推移，城市土地可持续利用水平呈上升趋势，城市发达地区土地利用可持续水平相对较高;（2）土地城市化对土地利用可持续性具有积极影响，对土地利用经济效益、社会效益、生态效益具有显著的正向作用。土地城市化对土地利用社会可持续性作用最大。研究结果表明在当前城市土地利用可持续水平较低的情况下，土地城市化具有的规模效应和集聚效应，能够提高土地利用的可持续性;政府应该在可持续土地利用原则的指导下，转变当前依靠建设用地流转带动城市发展的模式，促进城市与土地利用的协调发展。

关键词：土地城市化;土地利用;可持续性评价;广义矩估计

中图分类号：F301.24 文献标识码：A

文章编号：1001-9138-（2019）10-0049-57 收稿日期：2019-08-30

1引言

城市化问题一直受到学界广泛关注，大量学者从城市化的测度方法、驱动机制、空间格局演变、对社会经济的影响等方面进行了研究。城市化对经济社会发展做出了巨大贡献，但是城市化具有不可逆性，快速城市化造成了农业用地的大量减少。土地城市化体现为农业用地向非农业用地和农村用地向城市用地转化的过程。这种转化造成了土地利用方式、利用结构的改变。而这种转变是否会对土地利用的可持续性产生影响，土地利用效益是改善还是恶化，两者之间的关系如何，值得进行深入的探讨和研究。

国内外学者关于城市土地利用和城市化关系问题开展了相关研究，国外学者研究集中在可持续土地利用和可持续城市化方面。Marta Perez Soba等（2018）根据对欧洲土地利用可持续性的研究，提出跨部门合作是是实现土地利用可持续利用有效途径。Marco Zitti等（2015）通过研究南欧地区城市增长与土地利用效率，发现随着时间的推移，土地利用效率最低的地区从沿海和边缘地区转变到农村地区，土地管理政策的制定应考虑地方和区域因素。国内学者研究主要集中在探索二者耦合协调水平和相关关系方面，耦合水平在不同城市之间存在差异，对土地利用与城市化的相互影响关系的研究，学者们发现两者之间存在相互促进作用，研究尺度涵盖城市、城市群、省域、区域等不同层次。

现有文献对城市化与土地利用之间的影响机制有一定的实证研究，主要侧重两者之间的耦合关系，不能很好地分析模型中所包含的因果关系以及指标所包含变量之间的相关关系，鲜少探讨土地城市化对城市土地可持续利用的影响，没有从理论上讨论这两者之间作用关系。同时影响土地可持续利用的因素非常多，这些变量不可能全部放在计量模型中加以考虑，从而导致内生性问题，工具变量是解决内生性最有效的方式。本文参考XinhaiLu和Shangan Ke（2018）的做法选用土地集约利用作为工具变量，可以解决一部分内生性问题。

本文试图以2000-2015年中国30个省（自治区、直辖市）土地城市化和土地可持续利用的面板数据为基础，通过动态面板数据模型广义矩估计分析土地城市化与土地可持续利用的关系，以期更深入把握城市化与土地可持续利用的内在规律，促进中国城市合理扩张和土地资源的可持续利用。

2研究方法和数据

2.1模型建立的理论基础

土地城市化过程会带来集聚效应和规模效应，人口集聚和产业集聚是城市化进程中的两个重要特征。人口集聚将导致工业成本的降低、促进服务业发展和新市场的形成，产生规模经济，促进土地利用经济效益的提高。产业集聚有利于降低企业成本，提高劳动生产率，进一步优化资源配置和经济结构，同时吸引更多的投资和人才，提供良好的生态条件和宜居环境，促进区域经济社会环境和生态可持续发展。此外城市化有助于技术创新，一方面，技术创新可以提高城市土地承载力、利用效率、产出率，产生更多的经济效益。另一方面，技术创新有利于城市规划和城市设计在城市空间布局中的应用，从而优化土地利用结构，增强土地利用功能。因此，土地城市化能够促进土地利用的经濟、社会和生态可持续性。

2.2模型设定

本文侧重于建模和测试土地城市化与可持续城市土地利用之间的相关性。经验模型设定为：

LUit=c1+a1+Sit+β1zit+εit（1）

其中，LUit表示第i个地区第t年的土地城市化程度。sit表示第i个地区第t年的城市土地可持续利用水平，εij为随机扰动项;a、1、β1为系数;c1为常数项。

土地城市化（LU）主要表现农村区域不断向城市区域转化，表现为农用地城市流转，土地城市化常用测量指标为建成区面积或建设用地面积，本文用建成区面积占全市地区面积比重表示。城市土地可持续利用（S）主要包括城市土地利用经济效益（s1）、社会效益（s2）、生态效益（s3），采用全排列多边形图示指标法进行测算。

为了减少被忽略变量引起的偏差，本文还引入了其他可能影响土地城市化的控制变量z，主要包括：（1）人口自然增长率（z1），随着城市化进程的加快，城市人口增长和经济发展带动的城市土地需求增加，推动城市化发展;（2）产业结构（z2），产业结构的调整将导致工业产业不断向郊区和次发达地区延伸，各类开发区、工业园区的建立，促使城市不断向外扩张，在本文中选择第二产业产值占GDP的比重衡量产业结构;（3）土地财政（z3）。土地财政在地方经济中占有很大的比重，经济发展是影响地方政府官员晋升的重要因素。在经济发展和职业晋升的双重作用下，促使地方政府出让更多的土地，对土地扩张起到巨大推动作用，土地财政通常用土地出让金和土地税表示，本文选用土地出让金与财政收入比值表示。

在分析土地城市化与土地利用可持续性时，可能存在内生性问题。一是土地城市化与土地可持续利用之间存在内生性。城市发展意味着投资更多，会吸引更多的关注，这些会促使城市的进一步扩张。同时城市地区建设和环境建设的投入更多，对地区经济社会环境带来积极的影响，从而促进土地可持续性利用。二是重要变量的缺失可能导致内生性问题。影响土地城市化的因素很多，比如城市发展的政策和未来规划都会对土地城市化和土地利用可持续性产生影响，但是这些因素很难在模型中一一识别。因此，本文试圖寻找工具变量，使内生性而产生的误差最小化。参照Xinhai Lu和Shangan Ke（2018）的做法，我们选取土地集约利用度作为土地利用可持续的工具变量。土地集约利用旨在提高土地利用的效率和效益，促进土地利用可持续性的提高，与土地可持续性具有很强的关联度。土地城市化不符合土地集约的概念，与土地城市化没有直接的关系，因此选择土地集约利用度作为工具变量。

2.3数据来源

数据以2000-2015年为研究期，以全国30个省（自治区、直辖市）为研究对象（西藏地区数据缺失严重，予以剔除），所有基础数据来源于2001-2016的《中国城市统计鉴》《中国城市建设统计年鉴》《中国统计年鉴》和《中国国土资源年鉴》，采用全市（地区）数据。

2.4城市土地可持续利用水平的测度

城市土地可持续利用评价指标体系旨在反映人类社会经济活动对土地系统产生的影响。关于土地利用可持续性评价指标，大多数研究主要根据联合国粮农组织1993年颁布的《可持续土地利用管理评价纲要》中的生产性、稳定性、保护性、可行性和可接受性等五大基本原则拟定评估指标，土地可持续性指标通常采用社会、经济和生态（环境）可持续性。也有学者从土地利用资产价值、土地利用质量、土地利用数量、土地利用生态效益等角度反映土地利用可持续性。考虑现有的城市土地可持续利用评价指标体系，本文构建了包含3个层次、19个具体指标的城市土地可持续利用指标体系，如表1所示。

本研究将2000-2015年各省份数据按照各个指标从小到大依次排列，为避免极值带来的影响，分别选取各指标的5%、95%处的值作为下限值、上限值，计算各指标值均值作为临界阀值，反映指标数据的分布情况。此外，土地利用集约度（ILU）采用地均二三产业从业人数、地均R&D经费、人口密度和建成区绿化覆盖率来表示。

本文采用全排列多边形图示指标法对城市土地可持续利用水平进行测算，能够克服主成分分析法要求指标之间彼此有一定的相关性的缺点，也能够减少专家赋值法主观上的随意性。全排列多边形图示指标法标准化过程如下：

其中，sij;表示土地可持续利用第i个级别第.j个指标的三级指标标准化值，xij;为第i个级别第j个指标三级指标原始值，u;i为第i个级别第.j个指标xi的上限，Lij;为第i个级别第j个指标xi的下限。

全排列多边形综合图示法是根据评价指标体系，利用n个指标计算后的指数值作出中心正n边形，每个指标的顶点值为1，中心点值为-1，多边形的顶点到中心点表示区间范围[-1，1]。在多边形内部有一个内多边形，半径为顶点到中心点的距离一半，这个多边形的顶点值为0，属于指标的临界点，如图1所示。指标值在内部多边形表示标椎化值为负，在内部多边形与外部多边形之间表示标椎化值为正。该图反映的是各单项指标在某一时间的情况，可以直观看出其与最大最小值之间的差距，并反映出随时间变化指标值发生的变化。

除了反映各项指标变化情况，还可以对多指标进行综合评价，全排列多边形综合指数计算公式：

其中，si、Sj表示同属于一个二级指标中的第i个和第j个三级指标的标准化值，S表示为二级综合指标值，即本文城市土地可持续利用指标体系中的土地利用经济效益、社会效益、生态效益指数值。同理，也可以计算一级指标综合指标值，即可以测算城市土地利用可持续利用综合指数。由于本文侧重于定量分析土地城市化和土地可持续利用之间的关系，只测算土地可持续利用水平时间序列数值，对指标几何图形不展示。根据以上公式，测算出的城市土地利用可持续综合指数值，采用同样的方法测算了土地集约利用度指数值，如表2所示。

可以看出，自2000年以来，30个省（自治区、直辖市）的城市土地可持续利用水平均得到改善，随着时间变化有所提高。不同地区之间的可持续利用水平存在一定差异，北京、天津、上海、江苏、浙江、新疆等地区城市的土地可持续水平较高，其值在2015年约为0.5，说明这些地区的城市比中国其他地区城市更容易实现土地利用的社会、经济和生态环境的长期协调发展。相比之下，吉林、黑龙江、江西、四川、陕西、甘肃等地城市，土地可持续利用水平较低，其值在2015年约为0.3，在一定程度上，这些地区要想实现提高土地利用可持续性，应该优化资源利用结构，更有效地利用土地资源。除此之外，城市可持续利用水平虽在不断提高，但是可持续性水平仍然很低，平均在0.5以下，绝大多数地区城市土地可持续利用水平在0.3-0.4之间。因此，提高城市土地可持续利用水平仍是当前主要任务，在土地利用过程中，更加注重提高城市土地利用经济、社会和生态效益。

3分析与结果

3.1回归结果

本研究采用广义矩估计法进行估计，表3显示各种模型下两步系统广义矩估计的结果。其中，Sargan检验结果均大于0.05，不能拒绝工具变量有效的零假设，显示工具变量的选取是有效的。同时AR（2）检测结果显示二阶序列不相关，除了模型2中AR（1）检测结果显示一阶序列不相关之外，其他模型一阶残差序列相关，这说明本文采用动态广义矩估计是适用的。

模型1到模型4分别考察了土地城市化与土地利用经济效益、社会效益、生态效益以及综合可持续性之间的关系。研究结果表明在99%的置信水平下，土地城市化与土地利用经济效益、社会效益、生态效益之间为均为显著的正相关关系（2.864、142.589、3.537）。与土地利用综合可持续性之间也是显著性的正相关关系（14.570）。研究结果说明土地城市化促进了土地利用经济效益、社会效益、生态效益和综合可持续性的提高。除此之外，土地利用社会可持续性的系数值（142.589）在三者中最高，说明社会效益对土地城市化最敏感，在今后的城市发展中，应该注重提高土地利用社会可持续性。

这说明，在土地城市化过程中，土地可持续性得到提高。土地城市化以后土地的生态效益、经济效益和社会效益都得到提升，相比于农村地区，城市地区的土地利用的可持续性较高。同时证明了城市的集聚效应和规模效应会提高土地利用效益，土地城市化带来巨大的发展潜力，吸引更多的关注和投资使土地带来的经济收益显著增加，同时人民的生活水平得到提升，城市地区配套设施的完善，高教育水平、医疗技术设施和宜居环境的配套，使土地利用的经济效用和社会效用均得到提升。同时，城市环境治理投入水平较高，及时处理污水、固体废弃物，污染治理有效，城市土地生态效益日益凸显。因此，土地城市化在一定程度上提高了土地利用的综合可持续性，这也与学者研究城市土地可持续性呈稳步改善态势相吻合。在当前城市土地可持续性水平较低的情況下，在控制变量的回归结果中，人口自然增长率在所有模型中对土地城市化都有显著的正向影（0.233、0.159、0.181、0.136），产业结构在所有模型中对土地城市化有正向影响（0.007、0.018、0.002、0.028），土地财政在所有模型中对土地城市化都有显著的正向影响（0.208、0.296、0.301、0.294），研究结果表明人口增长、产业结构、土地财政带来了明显的土地城市化效应。相比于人口增长率、产业结构对土地城市化的影响的系数值，土地财政系数值最大，显示出土地财政对土地城市化的促进效用强于人口增长和产业结构。这与中国政府不无关系，在现阶段，土地收入成为政府财政收入的主要来源，而土地城市化扩大城市土地需求和供给，是获取土地收益最便捷的方式。除了模型3中产业结构对土地城市化的正向影响不显著外，在其他几个模型中对土地城市化的正向作用非常显著。这些模型中，控制变量对土地城市化作用方向一致，与学者们的研究一致，证实了这些变量是影响土地城市化的重要因素，如表3所示。

3.2稳健性检验

为进一步考察土地城市化与土地利用可持续性之间的关系，本文选择了土地集约利用度来做稳健性检验。利用动态面板数据模型进行分析。研究结果见表4，研究结果显示土地利用可持续性与土地城市化具有显著的正向关系，土地城市化一定程度上促进了土地利用可持续提高。人口增长率、产业结构、土地财政均对土地城市化产生正面的影响。稳健性检验结果与原结果一致，为本文的主要结论提供了有力的支撑，如表4所示。

4结论与政策建议

本文从城市土地利用经济效益、社会效益、生态效益三个方面与土地城市化之间的关系进行了定量分析，揭示了土地城市化与土地利用可持续性之间的关系，研究发现：（1）土地利用可持续整体水平低，土地利用可持续水平随时间的推移逐渐改善，呈良性发展态势。地区之间存在差异，城市发达地区土地利用可持续水平相对较高。（2）土地城市化对土地利用经济效益、社会效益、生态效益具有积极影响，对土地利用综合可持续性有显著的正向作用。其中土地利用社会可持续性对土地城市化最敏感，说明土地城市化对土地利用社会效益提升的表现方面强于对经济效益和生态效益的提高。（3）人口增长率、产业结构、土地财政均对土地城市化产生正面的影响，且土地财政的土地城市化效应强于人口的增长和产业结构的调整。

研究结果显示在城市土地利用可持续水平较低的情况下，土地城市化具有积极的城市规模效应和集聚效应，能够吸引更多的投资和高教育程度的人才，提供良好生态环境和宜居的环境，带动地区经济社会环境发展，促进城市土地利用可持续性提高。但是，用土地城市化的方式来换取土地利用的可持续性提高显然不是长久之计，从长远发展的角度，要保持城市发展的可持续性，须向土地可持续利用模式转变。根据研究结果，得到两点政策启示：一是遵循土地持续利用基本原则，合理集约利用土地，提高城市土地利用效率和土地利用质量，改善当前阶段土地利用可持续水平较低的现状，促进土地利用生态、经济、社会效益的提高。二是在土地可持续利用理念的引导下，转变当前依靠建设用地扩张带动城市发展的模式，强化经营城市理念，着重城市内部空间的拓展和土地使用效率的提升，控制城市用地需求的总量供给，探索城市可持续发展路径，实现土地资源的可持续利用，使两者能够协调发展。