內蒙古東部地區經濟發展與生態環境相關性研究

王玥 王燕 曹秉帥

摘要 生態環境與經濟發展二者之間的關系錯綜復雜，既相互矛盾又相互依存、相互促進?！碍h境庫茲涅茨曲線”理論指出一個經濟體的環境質量（污染）與其經濟發展呈倒U型（U型）曲線關系，即環境質量隨經濟發展呈先下降后上升的趨勢。因此，開展生態環境狀況與社會經濟關系的調查分析，對一個經濟體階段性發展的精準定位、政策擬定及可持續發展規劃具有重要指導意義?；跁r間序列數據對巴林右旗地區近20年的生態環境質量與經濟發展狀況進行相關性分析，結果發現：①巴林右旗地區目前處于“環境庫茲涅茨曲線”拐點左側，即生態環境質量隨經濟發展逐漸下降階段。②土地墾殖率與經濟發展強度呈高度正相關，人工種草面積與圍封草場面積與經濟水平、工業化程度呈負相關，直接或間接的表明經濟發展和產業結構轉型的同時導致了生態環境的惡化。③三產結構與草場面積之間的變化規律揭示出提升第三產業水平有助于緩解甚至改善圍封草場面積持續降低的態勢，繼而推動整體環境質量轉好。

關鍵詞 生態環境;經濟發展;相關性分析

中圖分類號 X171.1;F062.2文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）19-0081-07doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.19.024

Abstract The relationship between the ecological environment and economic development is complex and complicated，they are contradictory，so as interdependent and mutually reinforcing.The “environmental Kuznets curve” theory points out there is an inverse U-shaped （U-shaped） curve between environmental quality （contamination） and economic development，that is，the environmental quality declines first with economic development，then rises.Therefore，conducting investigation and analysis of the relationship between ecological environment and social economy can give important guidance for the precise positioning，policy formulation and sustainable development planning of economy staged development.Based on 20 years data，the correlations between the ecological environment quality and economic development in the Bahrain Right Banner area was carried out.The results showed that：①The ecological environment quality of Balinyouqi area is currently on the left side of the “Environmental Kuznets Curve” inflection point，and it gradually declines with economic development.②The land reclamation rate is highly positively correlated with the economic development intensity.Artificial grass planting area and enclosed grassland area are negatively correlated with economic level and industrialization degree，directly or indirectly indicating that economic development and industrial structure transformation lead to ecology deterioration.③The change rule between the thirdproduct structure and the grassland area reveals upgrading the level of the tertiary industry will help alleviate or improve the state of continuous reduction of enclosed grassland area，and then promote the overall environmental quality to enhance.

Key words Ecological environment;Economic development;Correlation analysis

生態環境的建設離不開經濟社會的發展，經濟社會的發展是環境建設的強大推力。20世紀50年代，美國經濟學家庫茲涅茨[1]指出人均收入水平與收入分配程度之間呈倒U型曲線的特征。1991年，Grossman等[2]在對美洲52個城市的大氣質量數據與經濟發展間關系進行驗證后發現，一個經濟體的環境污染與經濟增長之間也呈倒U型關系，即在經濟發展初期，環境污染較輕，但隨著逐漸經濟發展，污染加劇，而當經濟進入高度發展水平后，環境污染又逐漸減少，在數軸上兩者表現為先上升后下降的倒U型曲線形狀。1993年，Panayotou[3]進一步證實了環境質量與經濟發展間的倒U型關系，并首次將這種關系命名為環境庫茲涅茨曲線（environmental Kuznets curve，EKC）。隨后，Seldem等[4]、Shafik[5]、Grossman等[6]、Suri等[7]、Andreoni[8]等眾多學者在對環境質量與經濟增長的關系研究中均得出相似結論。

EKC曲線變化過程可劃分為2個階段和1個拐點。其中，2個階段分別代表環境質量由輕變重及由重變輕2個過程，而1個拐點是指環境質量出現明顯改善的突變點。我國學者林基對EKC曲線的成因做出了詳細解讀[9]：他認為當經濟發展水平較低時，一個經濟體一般以第一產業為支柱產業，對環境污染有限。但隨著經濟發展，高污染、高耗能、高排放的第二產業占比不斷增加，同時用于治理污染的經費投入有限，環境質量日益下降，經濟增長帶來的益處小于資源消耗程度，污染逐漸加重，此時為EKC曲線第1個變化階段。當經濟發展到一定水平，環境質量的惡化程度也達到頂點，即EKC曲線出現拐點，之后經濟進一步增長，環境質量逐步得到改善，此時為EKC曲線變化的第2個階段。這是因為此時產業結構發生調整，清潔技術的進步使得污染排放強度降低，低污染產業在國民經濟中所占比重提升，人類環保意識加強，對環境質量的要求也越來越高。國內學者大多從國家或某地區層面，采用面板數據[10-12]、時間序列數據[13-14]和空間計量[15]等數據分析方法研究經濟增長和環境質量之間的關系。其中相當多的學者得出EKC倒U型曲線存在的結論[10-16]。除此之外，不少學者的研究表明經濟增長與環境誤然間的關系還存在線性[10]、U型[17-19]、N型[20]、倒N型[15]，以及人均GDP與環境污染指標不存在協整關系的結論[21]。

環境庫茲涅茨曲線只是一個客觀現象，而非一個必然規律[22]。以往研究大多是從污染物排放角度實證環境污染與經濟發展的關系，而環境與經濟關系所涉及的生態環境因素遠不止若干污染物排放指標，還包括自然資源狀況、自然生態條件、環境狀況等多個方面。

400 mm等降水量線是我國東部季風區與西北干旱半干旱區的界線。這條線的西側，自然條件相對惡劣，經濟發展與生態環境之間的矛盾也會更加突出。西北地區經濟發展水平相對東部地區更低，政府有更強烈的經濟發展需求。同時，由于自然條件的限制，西北地區的環境更加脆弱，生態環境保護的壓力也更大。因此，西北地區必須面對并解決好經濟與生態環境的雙重挑戰。巴林右旗就是這樣一個典型案例。巴林右旗地處我國內蒙古赤峰市，經濟并不發達，農業人口占據全旗總人口6成以上，城鄉居民收入均低于赤峰當地平均水平。而巴林右旗正處于我國東亞闊葉林向大興安嶺寒溫帶針葉林、草原向森林的雙重過渡地帶，土地沙化問題嚴重威脅當地復雜而脆弱的生態環境。巴林右旗面臨著經濟發展與生態環境保護的雙重問題。

該研究通過對巴林右旗地區的生態環境狀況與社會經濟進行分析，從具體案例豐富的細節數據中找出更具體的相關關系以及更貼近現實的邏輯鏈條，以期對生態與經濟的關系作出更精確的、不空泛的描述，并找出在宏觀的定量分析中可能注意不到的生態環境與經濟發展相互作用。

1 研究區概況

巴林右旗位于內蒙古自治區赤峰市境內，其地理位置介于118°15′～120°05′E、43°12′～44°27′N，北與巴林左旗毗鄰，西與臨西縣接壤，東與阿魯科爾沁旗交界，南與翁牛特旗隔西拉木倫河相望。全境東西最大長度154 km，南北最大寬度139 km，版圖形狀成蝴蝶形。地勢西北高，東南低，海拔由西北700 m向東南400 m逐漸傾斜，北部為山地，中部為丘陵，南部為平原區。地處大興安嶺山地與燕山山地交接過渡地帶，海拔從1 900 m逐步下降到400 m。該旗地處中溫帶，歷年平均氣溫5.8 ℃，無霜期137 d左右，日照時間2 900～3 000 h，年平均降雨量362 mm（2011—2016年），年平均相對濕度50%，年大風日數38 d。全旗國土面積10 256 km2，總人口18.64萬。

巴林右旗地處東亞闊葉林向大興安嶺寒溫帶針葉林、草原向森林的雙重過渡地帶。森林與草原的交錯構成了巴林右旗豐富而脆弱的生態系統。水資源總量15.9億m3，人均可利用水資源占有量約3 500 m3。全旗草地類型多樣，包括山地疏林草甸草場、低山丘陵草甸草原草場、平原草甸草原草場、低山丘陵干草原草場、平原干草原草場、沙丘沙地草原草場以及河灘低洼地草甸草場。但因為過牧，巴林右旗草地退化十分嚴重——草地植被稀疏、植株低矮、毒草橫生。

巴林右旗經濟發展水平在赤峰市相對較為落后，2017年全旗地區生產總值為83.1億元，僅占赤峰市生產總值的5.9%，人均可支配收入、城鎮居民可支配收入、農牧民人均純收入均低于赤峰市平均水平。且以第二產業為主，占三產生產總值的54.2%，其中又以對生態環境破壞較為嚴重的礦業為核心支柱產業。

2 數據來源及研究方法

數據來源于1977—1996年巴林右旗統計資料、1994—2013年《巴林右旗統計年鑒》、巴林右旗輝煌的五十年、1989—2013年《內蒙古統計年鑒》。

為了揭示內蒙巴林右旗地區經濟發展水平與生態環境參數之間的關系，該研究運用SPSS 13.0分析軟件對內蒙古自治區赤峰市巴林右旗地區的人均GDP、GDP、三產結構及從業人口、城鎮居民人均可支配收入以及農牧民人均純收入與生態環境結構功能狀態進行相關分析。其中，該研究選擇的生態環境結構功能狀態指標主要有：土地墾殖系數、載畜量、年造林面積覆蓋率、圍封草場面積覆蓋率、人工種草面積覆蓋率、年用材林面積占年造林面積比例、年防護林面積占年造林面積比例、年經濟林面積占年造林面積比例等。

由于人均GDP、GDP、三產結構及從業人口、城鎮居民人均可支配收入以及農牧民人均純收入均屬于定序變量，即隨時間順序排列，可用Spearman等級相關分析法進行相關性分析。通過計算得到Spearman等級相關系數-1≤r≤1，r<0表示變量間呈負相關關系，相反，r>0代表正相關。計算結果使用雙尾t檢驗進行相關系數的顯著性檢驗，檢驗結果P<0.05表明顯著相關，P<0.01表示極顯著相關。

使用兩配對樣本雙尾t檢驗的方法對模擬值和實測值總體均值是否存在顯著性差異進行假設檢驗。建立檢驗假設H0：模擬值與實測值的總體均值是相同的。然后利用SPSS 13.0軟件中的配對樣本t檢驗功能計算顯著性水平為0.05條件下的Sig.值（即P值）。若P>0.05，則不能否定原假設，說明模擬值與實測值間總體均值無顯著差異;若P<0.05，則可以否定無效假設，證明兩組差別有顯著意義。需要指出的是使用配對t檢驗前還需對以下條件進行驗證：①兩樣本的樣本容量必須相等，且順序不能隨意更改;②樣本來自的2個總體必須服從正態分布，此處該研究使用的是SPSS軟件中的K-S檢驗來判斷樣本是否服從正態分布。

3 研究區經濟發展對生態環境影響分析

3.1 研究區經濟總量對生態環境的影響分析

對1978—2013年內蒙巴林右旗地區人均GDP和1997—2013年的GDP與生態環境結構功能狀態進行相關性分析，結果如表 1所示。從表1可以看出，巴林右旗地區的人均GDP分別與土地墾殖系數、年造林面積覆蓋率、人工種草面積覆蓋率及年防護林面積占年造林面積比例呈極顯著正相關（P<0.01），r介于0.44～0.88;與圍封草場面積覆蓋率和年用材林面積占年造林面積比例呈極顯著負相關（P<0.01），與載畜量呈顯著負相關（P<0.05），r在-0.64～-0.33;與年經濟林面積占年造林面積比例相關性不顯著。

而巴林右旗地區的GDP則與土地墾殖系數和年用材林面積占年造林面積比例呈正相關關系，其中前者r為0.74，達到極顯著相關，后者r為0.44，為顯著相關;另，GDP還與圍封草場面積覆蓋率、人工種草面積覆蓋系數和年經濟林面積占年造林面積比例呈極顯著負相關，r介于-0.80～-0.62;與其余變量相關性均不顯著。

在Spearman相關分析結果的基礎上，對通過顯著性檢驗的數據進行回歸分析，并采用曲線擬合分析生態環境隨人均GDP和GDP的變化趨勢，結果分別如圖 1和圖 2所示。從圖 1可看出，土地墾殖率和年造林面積覆蓋率隨人均GDP的增加呈線性增長的趨勢，且前者具有較強的線性關系，擬合優度R2>0.83;圍封草場面積覆蓋率隨人均GDP增加逐漸降低，且二者之間呈現較好的非線性關系，可用冪函數擬合，擬合優度在0.59左右;而人工種草面積覆蓋率、年用材林面積占年造林面積比例和年防護林面積占年造林面積比例與人均GDP均呈非線性相關，但回歸方程擬合優度較低，均在0.30以下。

3.2 研究區產業結構變化對生態環境影響分析

對2000—2013年（2009年數據缺失）內蒙巴林右旗地區三產結構和全社會從業人口數與生態環境結構功能狀態進行相關性分析，結果見表 2、3。從表 2可以看出，巴林右旗地區第一產業生產總值占比與載畜量呈顯著負相關，與土地墾殖率呈極顯著負相關，與人工種草面積覆蓋率呈極顯著正相關，r分別為-0.59、-0.76和0.75;第二產業生產總值占比與土地墾殖率呈極顯著正相關，與人工種草面積覆蓋率呈顯著負相關，r分別為0.86和-0.60;而第三產業生產總值占比只與圍封草場面積覆蓋呈極顯著正相關，r為0.71。其余變量間均未表現出顯著的相關關系。

3.3 研究區人民生活水平提高對生態環境的影響分析

對1997—1999和2003—2013年內蒙巴林右旗地區的城鎮居民人均可支配收入，以及1997—2013年的農牧民人均純收入與生態環境結構功能狀態進行相關性分析，結果見表 4。從表4可以看出，巴林右旗地區的城鎮及農牧民收入水平與圍封草場面積覆蓋率、人工種草面積覆蓋率和年經濟林面積占年造林面積比例均呈負相關關系，r在-0.87 ～ -0.59;與土地墾殖率呈極顯著正相關關系，r分別為0.84和0.76。其中，人工種草面積覆蓋率與城鎮和農牧民收入間的相關關系均達到極顯著，而圍封草場面積覆蓋率與城鎮居民收入間的相關關系亦是極顯著。

在以上相關分析結果的基礎上，對通過顯著性檢驗的數據進行回歸分析，并采用曲線擬合分析生態環境隨城鎮居民和農牧民收入變化的趨勢（圖 5）。從圖5可以看出，各因變量隨鎮居民和農牧民收入變化的趨勢相同。其中，土地墾殖率與鎮居民和農牧民收入提高均呈高線性相關，擬合優度大于0.80;圍封草場面積覆蓋率和人工種草面積覆蓋率隨收入的提高呈冪函數變化趨勢逐漸降低，且除圍封草場面積覆蓋率與農牧民收入間的擬合優度較弱（R2=0.36）外，其余擬合優度達到中等水平，R2介于0.51～0.61;而年經濟林面積占年造林面積比例與收入提高呈對數函數變化，但相關關系較弱，擬合優度小于0.42。

4 結論與建議

該研究利用Spearman等級相關分析法對1978—2013年內蒙古自治區巴林右旗地區的經濟發展水平包括人均GDP、GDP、產業結構及從業人口和城鎮及農牧民收入等，與生態環境結構功能狀態進行了相關性分析和回歸分析。結果顯示：

（1）1978—2013年內蒙古自治區巴林右旗地區的經濟發展對當地生態環境的影響因子按相關程度由大到小排列為土地墾殖系數、人工種草面積覆蓋率、圍封草場面積覆蓋率，其回歸方程的平均擬合優度依次為0.70、0.48和0.47。

（2）土地墾殖系數與人均GDP、GDP、第二產業生產總值和從業人口占比、城鎮及農牧民收入等均呈極顯著正相關，與第一產業生產總值和從業人口占比呈極顯著負相關。說明經濟快速發展的同時耕地面積也在快速擴張，與1978年相比，1978—2013巴林右旗地區的土地墾殖率擴大了2.55倍，這勢必會對生態環境造成壓力。而對于第三產業而言，從統計結果看出，第三產業的發展與生態環境間的相關性較弱。這可能是因為與工業污染環境相比，第三產業發展對環境的破壞和影響具有隱蔽性、長期性和難以確定性等特點[23]。

（3） 人工種草面積覆蓋率與經濟發展水平總體上呈負相關，即隨著生產總值提高、居民收入增加、工業化程度提高，人工種草面積覆蓋率逐年降低，與第一產業發展呈正相關，說明在經濟發展和產業結構轉型的同時造成了人工種草面積的減少，由此直接或間接的導致生態環境的惡化。

圍封草場面積覆蓋率與人均GDP、GDP及居民收入呈負相關關系，與第三產業發展呈正相關。與人工種草面積的變化趨勢相近，說明經濟發展造成了圍封草場面積的降低。有前人研究表明圍封草場面積是影響沙地生態系統健康的最重要指標[24]。因此，提高圍封草場面積是保證當地生態系統健康發展的有效途徑，而第三產業生產總值占比與其關系的規律揭示出提高第三產業有助于緩解甚至改善圍封草場面積持續降低的態勢。

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