环境与耕地约束下经济可持续发展

曾祥坤

摘要 农业生产促进经济增长的过程中会产生负外部性，一定程度上造成了经济损失。通过中国2010—2017年东、中、西部省际面板数据，构建了包含耕地和环境要素在内的“绿色索罗模型”，实证分析农业耕地投入和环境污染对经济增长的影响。结果表明：耕地资源对于整体经济增长为正向作用，影响大小依次为中部、东部与西部地区。农药、化肥与地膜等环境外生变量的存在对经济增长呈明显抑制作用但不同区域影响程度不同。在此基础上，应改变传统的“高污染、高消耗、低产出”粗放型生产模式来维持我国经济增长;提升全要素生产率水平，以期促进农业生产过程中的绿色增长，减少耕地使用生产过程中所产生环境负外部性。

关键词 耕地;绿色索洛模型;经济增长;省际面板

中图分类号 S-9文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）10-0214-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.055

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Sustainable Economic Development under the Constraints of Environment and Cultivated Land—Regional Comparison based on Eastern，Central and Western Region

ZENG Xiang-kun （College of Economics and Management， Tarim University，Alaer，Xinjiang 843300）

Abstract Agricultural production can generate negative externalities in the process of promoting economic growth， which， to some extent， causes economic losses. Based on Chinas 2010-2017 interprovincial panel data， a “Green Solow Model” including arable land and environmental factors is constructed to empirically analyze the impact of agricultural arable land input and environmental pollution on economic growth. The results show that arable land resources have a positive effect on the overall economic growth， with the influence ranked in order of magnitude in the central， eastern and western regions. The increase in agricultural output is influenced by both positive and negative effects of environmental variables. In general， the use of pesticides， fertilizers and mulch has a significant inhibitory effect on economic growth， but there are regional differences. On this basis， the traditional extensive production model of high pollution， high consumption and low output should be changed to sustain Chinas economic growth; the total factor productivity level should be raised in order to promote green growth in the agricultural production process and reduce the negative environmental externalities in the production process of arable land use.

Key words Arable land;Green Solow model;Economic growth;Interprovincial panel

农业耕地资源是具有显著外部性的重要战略性资源，耕地资源质量与数量的协调保护对于保障粮食供给不容忽视[1]。近年来，由于工业化、城镇化的进程加快所引发的“用地热”，迫使耕地资源数量快速减少，质量不断下降，耕地生态环境不断受到破坏与恶化。2009—2015年我国耕地数量持续减少，大约每年流失6.44万hm2土地。在休养生息的新时代背景下，必须形成耕地质量与生态的双重保护，才能更好地解决人地矛盾，保护粮食质量安全。耕地资源所面临的环境恶化、城市化占用和粮食增产等多重压力[2-3]，严重影响了中国的可持续发展道路。我国耕地总量持续减少的趋势在未来相当长的时间内很难逆转[4]，保护耕地资源、生态环境与经济可持续发展成为当前研究的重要课题。因此，研究耕地资源与经济增长之间的相关关系的同时考虑环境因素，对农业生产过程中的环境保护和污染治理有着重要意义。

关于绿色索罗模型的研究，国外学者Nordhaus等[5]利用资源约束有效性方面测量了美国的自然资源对经济发展的约束作用。Scholz等[6]从自然資源以及生态环境等视角研究内生增长模型，分析生态视角下经济增长的“尾效”。丁琳琳等[7]利用中国2000—2010年省际面板数据研究工业化进程中工业用地投入在经济增长的同时环境污染外部性导致的影响与约束作用。

目前对耕地与经济增长之间关系的研究较多，李忠等[8-10]发现随着中国城镇化进程，非农化最优规模配置效率需提升。张基凯等[11-12]分析耕地资源的保护要从使用效率出发来验证耕地的经济效应。郭贯成等[13]研究在DEA模型加入环境因素变量。张基凯等[11]研究得出耕地资源与经济增长间存在协整关系。许恒周等[14]分析得到区域经济增长与耕地资源非农化间逐渐过渡到轻度协调状态。

1 全国耕地与农业产值现状

1.1 全国耕地面积与农业总产值情况 由图1可知，2010—2017年，全国的农业总产值面临不断下降趋势，总体来看增长率从2010年的17.6%变化为2017年的2.7%，降低了约15百分点。耕地面积则从1.352 7亿hm2下降到1.348 8亿hm2。从图1可知，2010—2016年，全国农业总产值增长率不断下降，直到2016年达到最低点然后开始上升。这与现实相符，随着城镇化的历史进程，土地利用转型与社会经济转型共同作用下，我国城乡也不断转型发展。2010—2017年，全国耕地面积由不断下降转变为开始有所上升。

1.2 各省耕地面积与农业总产值情况

由表1可知，从全国的视角来考查耕地面积与农业总产值情况，全国各地区耕地面积的变化幅度大部分高于全国总体的变化幅度，这为使用全国各地区的数据进行实证分析提供了可能。各地区的耕地面积比重呈现不同的变动趋势。其中内蒙古、新疆、宁夏、青海、西藏、四川等地区2010—2017年耕地面积比重有上升幅度，其他地区的比重总体则呈现下降趋势，下降原因主要是因建设占用耕地、灾害毁坏、生态退耕、农业结构调整等。从各地区农业总产值占全国的比重看，山东、河南、江苏等3省的比重较高，三者合计接近全国的20%。2010—2017年江

苏的比重增长了66百分点，河南、山东的比重则分别提高了

31、37百分点。从农业总产值的增长率来看，除北京以外，各地區农业总产值的增长率均大于0，其中黑龙江、贵州、云南3个地区增长率较高，均在100%以上。综合来看，说明耕地保护程度得以深化。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法 罗伯特·索罗汲取哈罗德-多马经济增长模型优点，基于新古典经济学框架下，主要考虑产出（Y）、资本（K）、劳动（L）、知识的有效性（A）4个变量，提出索洛经济增长模型[15]。具体生产函数如下所示。

Yt=At×F（Kt，Lt）（1）

式（1）中，t表示时间，通过K、L、A的方式引入。式（1）表示，在资本、劳动要素一定的情况下，产出随着时间的增加前提是知识的有效增加。

Brock[16]提出绿色索罗模型，将环境变量与资本、劳动等同时纳入索洛经济增长模型，有效识别了经济增长源泉。

将耕地（N）、环境（E）、资本（K）和劳动力（L）等生产要素作为投入变量，以农业生产总值（Y）作为产出变量，构建生产函数。

Y（t）=F[K（t），A（t）L（t），N（t），E（t），t]（2）

为回归各变量随时间趋势而变化的产出系数，构建C-D函数：

Y=Kα（AL）βNγEφ，α，β，γ>0，φ<0 （3）

对式（3）两边取对数得到如下结果：

Yit=Ci+αlnKit+βlnLit+φlnEit+μit（4）

式中，α、β、γ、φ分别测度资本（K）、劳动力（L）、耕地（N）投入、环境要素（E）对于产出（Y）的回归系数;t，i表示时间与省份，i=1，2，…，30;t=1，2，…，11。

2.2 数据来源

通过《中国农村统计年鉴》与《中国统计年鉴》，获取2010—2017年中国31省（市、自治区）的农业总产值、劳动力投入、耕地面积以及农业固定资产使用情况等面板数据。实证分析耕地面积投入及环境变量对于农业生产总值增长中的实际影响，并进一步对东、中、西部3个地区进行对比分析。

产出指标Y用农业总产值衡量。劳动力投入要素L量化为各省农林牧渔业从业人员数。土地要素N量化为各省耕地面积（km2）。环境污染要素E选取化肥、农药、农膜的使用量。

由表2可知，各变量有效样本数为96个，农业薄膜使用量标准差最大，为67 603.16，而农药使用量的标准差最小，为2.59，农业薄膜使用量的波动程度远远大于农药使用量。

2.3 结果及分析

2.3.1 模型设定检验结果。对各省面板数据进行Hausman检验来确定选择固定效应模型或者是混合模型形式。由表3可知，根据Hausman检验统计量结果伴随概率值均在0.05的显著性水平下，拒绝备择假设最终选择建立固定效应模型。

2.3.2 回归结果分析。

为衡量农业产值增加真实源泉，以耕地和环境变量研究经济增长，对扩展的生产函数模型进行多元回归，回归结果见表4。

从全国来看，资本、劳动和耕地资源的产出弹性分别为1.28、0.54和0.008，说明在农业生产中，资本、劳动和土地投入每增加1%，农业产值的幅度分别达到1.28%、0.54%和0.008%。环境要素中，大量化学物质投入是中国农业面源污染的重要来源，农业面源污染对中国耕地资源产生质量退化与粮食结构性减产的结构性风险。化肥使用量在0.01的显著性水平下对农业产值增加有显著影响。

从不同地区耕地资源投入的弹性系数来看，东、中、西部地区耕地投入每增加1%，产值增幅分别为0.008%、0.043%和0.264%。具体来看：西部地区的弹性系数最大，西部地区

自然资源丰富，但处于不稳定的开发生产状态，全要素生产率亟需提高，经济发展对耕地资源的依赖程度较高。因此，西部未来开发方向应是发挥自身资源禀赋优势，加快产业结构升级，提升耕地资源使用质量与效率，走出“资源诅咒”的困境，实现资源的高效利用。东部地区土地要素回归系数低于中部地区，主要原因是东部地区注重产业结构升级，优化一产与二产转向资本密集型产业，导致其他生产要素对地区的产值影响作用提升，相对减少了耕地资源对于农业经济增长的作用。

环境外生变量对产值增加的作用程度及作用方向均存在区域性差异。随着我国农业生产效率提升，人口增长速度趋缓，加之国际市场的外来冲击，农产品需求量发生结构性下降，化肥使用极易触发对生态环境的消极影响。结果显示，环境要素对于经济的最终作用效果为环境污染的正向与负向效应的总和。化肥的回归系数为正，每增加1个单位化肥的投入，东部、中部、西部地区农业产值提高5.95、13.09和2.41个单位，东部地区城市化进程较快，中部在处于快速崛起时段，化肥的使用对农业产值增长的回归系数相对较大。在短时间段的农业生产过程中，化肥的使用会增加农作物产量，进而增加农业总产值。3个地区农膜使用对农业生产总值的制约作用主要表现为东部地区>中部地区>西部地区，农用薄膜的使用在给我国各地区带来经济效益的同时，对于外部环境产生的负外部性难以估计。地膜“白色污染”的存在使得耕地承受污染侵蚀。耕地生态系统面临着多源污染，根据回归系数的显著性水平，中部地区和西部地区均明显抑制产值的增加;东部地区则表现为农药投入不显著，剩下的环境因素影响变量存在显著性的作用效果。

3 结論与政策建议

3.1 结论 构建“绿色索罗模型”在实际中存在可操作性，但须考虑环境这一外生变量对于经济增长的贡献对模型进行修正。农业生产过程中投入的化肥、农药会对环境产生外部不经济性，在增加农作物产量与农业经济总量的同时对外部环境造成破坏与污染。且耕地资源存在“资源诅咒”效应，在东、中、西部地区产生不同的作用效果。东部地区经济增长快，城市化进程不断推进，耕地资源束缚工业化与城市发展。且在西部地区，耕地资源与农业经济增长存在显著的负向相关关系。耕地资源会通过化肥、农药、农膜等物质的投入所产生的负向影响间接地制约区域经济增长。资本与劳动力的投入对农业生产总值的增长占据举足轻重的地位，耕地资源的投入与东部、中部地区呈现正的相关关系，且中部地区农业经济增长对耕地资源的依赖程度明显高于东部、西部地区。

环境要素对农业经济增长的影响取决于促进与抑制作用的共同结果。农业薄膜、化肥与农药的使用中，农药的使用对经济增长的抑制作用比其他两者更大。耕地资源的使用对于农业产值增加有积极的推动作用，但缺乏生态保护、滥用化肥农药、对耕地保护认知程度不足严重影响了耕地投入对经济增长的作用。

3.2 建议 提升农户对于耕地质量与数量的保护意识，科学探索耕地保护效应与负向效应之间的时空耦合效应。通过农业生产中的生态、经济与社会效益，减少生产的负外部性所带来的环境代价。通过合作社、农场、农户等经营主体的利益联结，对各主体之间开展多层次、多形式的生态环境保护教育。在农业经济与农业生产规模不断增长的同时，科学使用农药、化肥、农膜等，真正从源头上减少农业面源污染，进而形成一条农业生产可持续发展道路，构建基于美好生活和美丽中国背景下的耕地安全体系。

完善农地流出与流入制度，切实推进新时代土地改革。协调好新时代下我国家庭承包责任制下分散承包与现代农业经营规模的矛盾，通过农村土地增效带动农户增收，积极引进先进灌溉、耕作、化肥施用等新农业科技，真正唤醒土地资源，释放农村高质量发展的动力。最后，东、中、西部地区对于耕地资源的利用根据区域自身发展情况有不同的差异定位，紧抓土地改革政策，借鉴其他区域先进生产管理经验，构建“责任+激励+约束”耕地保护新机制。

实行高效严格的耕地保护补偿机制。有组织地空间优化与集约利用耕地，考虑耕地资源的数量与质量，耕地资源的报酬递减制约了土地集约政策对于耕地面积的集约作用。明确耕地保护的改革方向，放缓农地非农化趋势，推动农户耕地保护积极性与资源高效利用。对于环境保护创新的企业给予补贴，避免以耕地资源透支为代价的经济增长，追求农业经济高质量、可持续发展。

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