馬海麗， 林慧龍*， 熊瀟雨， 韓學平

(1.蘭州大學草地農業(yè)科技學院， 甘肅 蘭州 730020； 2. 青海省畜牧總站， 青海 西寧 810001)

青藏高原擁有全國最大的天然草地資源分布區(qū)，生態(tài)生產服務功能強大，是牧民賴以生存的重要資源[1-2]。各類草地資源和森林有利于抑制水土流失、土地沙化，對全球生態(tài)系統(tǒng)具有重要的屏障保護作用[3]。青藏高原草地作為牧區(qū)所依賴的重要資源，研究牧區(qū)和半牧區(qū)縣域草地植被狀況的影響因素和發(fā)展狀況，是我國草地生態(tài)經濟可持續(xù)發(fā)展的重要研究方向[4]。

青藏高原的生態(tài)環(huán)境敏感且脆弱，在氣候變化和人類活動的影響下面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)[3]。據(jù)不完全統(tǒng)計，高寒草地退化面積約占青藏高原草地總面積的1/3[5]。草地的退化嚴重影響青藏高原生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，也制約了牧區(qū)經濟的發(fā)展[6]。為此，我國出臺了一系列如“退耕還林還草”工程、“退牧還草”工程等保護草地資源的政策[7]，旨在促進牧區(qū)生態(tài)經濟的健康有序發(fā)展。我國于2011年進一步建立了草原生態(tài)保護補助獎勵機制[8](以下簡稱為“草原生態(tài)補獎政策”)，針對嚴重退化的草地采取禁牧，針對嚴重過牧草場采取草畜平衡，后來在2016年加入了績效考核獎勵的內容[9]。草原生態(tài)補獎政策是國家從草原牧區(qū)實際出發(fā)，為促進農牧區(qū)發(fā)展、保護草原生態(tài)環(huán)境、改善牧區(qū)生態(tài)環(huán)境、提高牧區(qū)人民生活水平而采取的一項重要舉措。從2011年開始在內蒙古、新疆(含新疆生產建設兵團)、西藏、青海、四川、甘肅、寧夏和云南8個主要草原牧區(qū)省(區(qū))，全面建立了草原生態(tài)補獎政策。

以草原生態(tài)補獎政策為背景有如下研究：一是政策對牧戶及牧業(yè)生產的影響。研究發(fā)現(xiàn)草原生態(tài)補獎政策實施以來農牧民人均純收入、牧業(yè)收入呈現(xiàn)持續(xù)增加態(tài)勢[11]，但不同區(qū)域牧戶的生產決策行為差異顯著，應根據(jù)區(qū)域特征完善補貼獎勵[10]。二是政策效果評價及存在的問題的研究。多數(shù)研究表明政策實施以來取得了良好的效果[12-13]，牧民比較滿意[14]，但還存在補償標準不能滿足牧民需求，禁牧政策缺乏靈活性，草原監(jiān)管執(zhí)法能力不足[15]，部分牧民態(tài)度與行動不相符引起的超載[16]，生態(tài)補償淪為生態(tài)福利等問題[17]。三是政策對草地的影響研究。研究發(fā)現(xiàn)短期內政策的實施有助于改善草地狀況，但長期來看草地狀況改善的效果并不顯著[18-19]。隨著草畜承包、家庭牧場、企業(yè)化管理體制等多種牧業(yè)經營方式的實施，合理的草地利用使局部地區(qū)的天然草地得以恢復，生態(tài)環(huán)境得到改善[20]。

綜上所述，當前已有研究的研究區(qū)域狹窄多集中于內蒙古草原，對青藏高原草地影響的研究還比較缺乏，研究方法集中在田間試驗、結構式訪談、遙感手段等，對于較廣的研究區(qū)域和較長時間尺度的研究尚不多見。現(xiàn)存研究缺乏政策對草地植被保護效應估計的定量研究，尤其是基于大尺度范圍和長時期樣本的計量經濟模型，并且控制其他可能因素影響的研究。鑒于此，本文以青藏高原的兩個主體省份青海和西藏的68個縣為研究區(qū)域，運用固定效應模型研究草原生態(tài)補獎政策對青藏高原縣域草地植被狀況的影響，以期為未來草地保護政策的制定提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1.1研究區(qū)概況 青藏高原地處中國西南部，范圍為 26°00′12″N～39°46′50″N，73°18′52″E～104°46′59″E，面積為2.57×107km2，平均海拔4 000 m以上，占我國陸地總面積的26.8%[21]，包括西藏自治區(qū)和青海省全部以及新疆、甘肅、四川、云南部分地區(qū)。高原腹地年均溫0℃以下，氣溫日較差較大，降水量自東南向西北遞減，且腹地降水較少。青藏高原光照和地熱資源充足，草地資源豐富、草質優(yōu)良，草地類型以高寒草地為主，是我國主要的畜牧業(yè)基地之一，更是全球生物多樣性保護的重要區(qū)域[22]。研究區(qū)僅包括青海和西藏，研究區(qū)草地植被的覆蓋面積大約相當于中國國土面積的1/10[23]。

1.1.2數(shù)據(jù)來源 本研究選取了青海和西藏68個縣2006—2018年的面板數(shù)據(jù)，包括青海省26個牧區(qū)縣、4個半牧區(qū)縣，西藏自治區(qū)14個牧區(qū)縣、24個半牧區(qū)縣。數(shù)據(jù)主要包括以下3方面：反映草地植被狀況的指標、草原生態(tài)補獎政策實施的狀況，以及氣候和社會經濟因素。其中，以歸一化植被指數(shù)(normalized difference vegetation index,NDVI)反映草地植被狀況，NDVI是利用MOD13A1產品(https://e4ftl01.cr.usgs.gov/MOLT/MOD13A1.006)運用最大值合成法計算而得，它的時間分辨率為16 d、空間分辨率為500 m。

草原生態(tài)補獎政策數(shù)據(jù)來源于中國農業(yè)農村部(http://www.moa.gov.cn/nybgb/2017/dsanq/201712/t20171228_6133431.htm)。各個縣的年末實有耕地面積、牲畜年末存欄數(shù)來源于《青海統(tǒng)計年鑒》、《西藏統(tǒng)計年鑒》、青海省農業(yè)農村廳編制的《青海省農牧業(yè)統(tǒng)計手冊》。通過中國氣象數(shù)據(jù)網(https://data.cma.cn/)，利用Stata軟件處理得到月均溫、月均降水數(shù)據(jù)。青海省8個縣的(甘德縣、共和縣、尖扎縣、瑪沁縣、澤庫縣、天峻縣、同德縣、治多縣，無氣象臺站數(shù)據(jù))氣象數(shù)據(jù)來源于各個年份的《青海統(tǒng)計年鑒》，并使用主要地區(qū)的氣候數(shù)據(jù)表示隸屬于其相應地區(qū)各個縣的溫度和降水。

1.1.3統(tǒng)計描述 由表1可知，在2006—2018年NDVI的總體平均值為0.47，68個縣中62%的縣執(zhí)行草原生態(tài)補獎政策。由于草地植被狀況具有空間異質性，我們預計這些解釋性變量可能會對不同縣產生不同的影響，特別是對于初始草地條件不同的縣，因此分不同的組進行研究[24]。根據(jù)2006年的NDVI值將68個縣劃分為2個組，34個NDVI高值組，34個NDVI低值組，分別代表草地狀況好的和差的一組。本研究包括3個組別，分別為NDVI高值組和NDVI低值組、青海和西藏、以及牧區(qū)縣和半牧區(qū)縣。

表1 變量的定義、統(tǒng)計描述Table 1 Definition and statistical description of variables

1.2 研究方法

1.2.1變量設置

1.被解釋變量?，F(xiàn)有研究中，用植被蓋度、草地質量指數(shù)、生物量等微觀指標反映草地植被狀況[25]，也有用基于遙感技術獲取的宏觀指標如NDVI等監(jiān)測變化情況[25]。因為當年最大NDVI值可以很好的反映植被地上生物量，而且可以消除與太陽角、儀器定標、大氣條件等的相關變化[26]，是應用最廣的植被指數(shù)之一。在分析草原生態(tài)補獎政策對青藏高原草地植被狀況影響的模型中，被解釋變量為代表草地植被狀況的NDVI值。

2.關鍵解釋變量。本文通過草原生態(tài)補獎政策來估計政策的影響。該政策有利于抑制草地退化的速度，對草地植被狀況的發(fā)展是促進作用[26]。

3.控制變量。模型中的控制變量參考相關研究，引入以下變量：

(1)牲畜的年末存欄數(shù)。牲畜的數(shù)量對草地植被狀況的發(fā)展有消極影響，畜牧業(yè)在牧區(qū)經濟中占重要地位，片面追求牲畜數(shù)量的現(xiàn)象導致草地承載力下降，草場嚴重退化[27-28]。因為牲畜年末存欄的當量依賴上一期的存量，所以納入牲畜數(shù)量滯后一期的指標值，構建動態(tài)模型[29]。

(2)耕地面積。將耕地面積作為人類活動的代理指標。耕地面積與NDVI值有負相關關系，耕地面積增加草地狀況惡化，常年以來的植樹造林和退耕還林還草對提高植被覆蓋度起到積極地作用。受使用農藥、覆蓋地膜、無序開墾等人類活動的影響，該地區(qū)的NDVI值下降，而退耕還林還草可以加大該地區(qū)的NDVI[30-32]。耕地面積的當量依賴上一期的存量，納入滯后一期的指標值。

(3)月均溫和月均降水量。氣候及其變化與NDVI呈明顯的相關關系[33]，可以反映植被類型及其生長狀況。增溫通過提高水熱利用率促進植被生長，但水分蒸發(fā)引起干旱卻不利于生長，尤其是在干旱荒漠區(qū)[30]。所以NDVI與月平均氣溫的相關性是不明確的，而與月降水量是正相關。

1.2.2模型構建 固定效應模型(fixed-effects model)指的是遺漏變量在不同時間段上對被解釋變量的影響是固定的[34]。在經濟研究中廣泛應用的固定效應模型[35-36]，它將可觀察的解釋變量以及不可觀察的固定變量都考慮在內，但估計值不取決于固定值變量[37]。由于每個縣的情況不同，可能存在不可觀測的異質性，此外，本研究中涉及的樣本縣不是隨機抽取的，包括青海和西藏牧區(qū)半牧區(qū)的所有縣。由于草原生態(tài)補獎政策是論文的重點研究因素，并且使用固定效應框架大大提高了估計的性能，因此，初步確定本研究采用固定效應模型定量分析草原生態(tài)補獎政策對青藏高原草地植被狀況的影響，但模型的適用性還需經過豪斯曼檢驗，基于固定效應模型的理論框架，將草原生態(tài)補獎政策和其他潛在因素對草地條件的影響公式表示為：

上式中：i表示第i個縣，t表示年份(t=2006—2018)。草地植被狀況Git用NDVI值表示；草原生態(tài)補獎政策實施情況用虛擬變量Pit表示，Pit=1表示i縣在第t年實施了，Pit=0表示i縣在第t年未實施。社會經濟因素包括i縣在第t-1年的牲畜年末存欄量Si(t-1)和耕地面積Hi(t-1)，分別納入滯后一期的指標值。氣候因子包括月均溫Titm(m=1～12)、月均降水量Ritm(m=1～12)，分別表示i縣在第t年第m月的月均溫、月均降水量。最后，將反映草地異質性且不隨時間變化的因素(如高程、地形、土壤條件、植被類型、土壤水分、到省會的距離)視為模型中的不變因素，并用hi表示。ay，b，c,dm,em是自變量的系數(shù)，εit為隨機誤差項。

2 結果與分析

通過豪斯曼檢驗來確定固定效應模型是否比隨機效應模型更合適，根據(jù)表2的結果，經豪斯曼檢驗，chi2(26)=135.91，Prob>chi2=0.0000，P值為0.0000<0.1，因而拒絕原假設—隨機效應模型更加合適，于是采用固定效應模型。

2.1 草原生態(tài)補獎政策對全部縣草地植被狀況影響的研究

由表3可知，草原生態(tài)補獎政策提高NDVI值，有利于改善草地植被狀況。結果顯示草原生態(tài)補獎政策變量在1%的水平上顯著為正。草原生態(tài)補獎政策的實施，在其他條件不變下，使得全部縣的NDVI平均增加2.8%。牲畜年末存欄量變量，在10%的水平上顯著為負，牲畜年末存欄量增加1%使得NDVI減少0.8%，表明牲畜數(shù)量的增加會惡化草地植被狀況。7月均溫對NDVI值的影響在1%的水平上顯著為負，表明7月份月均溫每升高1%，NDVI值下降0.4%，這是因為氣溫升高導致地表的快速蒸發(fā)和植被的蒸發(fā)，使更多的害蟲和昆蟲在干旱和半干旱地區(qū)繁殖，這對正在生長季的草原狀況是非常不利的[38]。6—7月份的降水量對NDVI值的影響在1%的水平上顯著為正，表明充足的降水量有利于植被的生長，降水量不足使得植被覆蓋度降低。耕地面積變量對NDVI值的影響在5%的水平上顯著為負，表明無序開墾、使用農藥、覆蓋地膜等行為會破壞草地植被，使得植被覆蓋度降低，從而降低NDVI值，惡化草地植被狀況[39-40]。

表2 豪斯曼檢驗結果Table 2 The results of Hausman test

表3 草原生態(tài)補獎政策對全部縣草地植被狀況影響結果Table 3 The effects of the policy of the grassland ecological reward policy on the grassland vegetation in all counties

2.2 草原生態(tài)補獎政策對不同NDVI值組草地植被狀況的影響研究

由表4可知，草原生態(tài)補獎政策利于改善草地植被狀況，對NDVI高值縣的影響更大。結果表明，草原生態(tài)補獎政策變量在1%的水平上顯著為正，其他條件不變下，使得高值縣的NDVI值平均增加2.8%、低值縣平均增加1.8%。說明草原生態(tài)補獎政策對草地狀況好的縣的影響效果更加顯著。在NDVI高值縣植被覆蓋度較高，草地退化、過牧狀況都比NDVI低值縣的情況要輕，規(guī)模化養(yǎng)殖等措施有助于保護草原生態(tài)。牲畜年末存欄量變量，在草地狀況不好的縣對NDVI值的影響在5%的水平上顯著為負，表明牲畜年末存欄量增加1%使得NDVI減少1.5%；在草地狀況好的縣對NDVI值的影響也是負的卻不顯著，表明牲畜年末存欄量增加1%使得NDVI減少0.7%。牲畜年末存欄量會惡化草地植被狀況，對草地狀況不好的縣的影響更大。7月均溫變量，在草地狀況不好的縣月均溫每升高1%使得NDVI減少0.4%；在草地狀況好的縣每升高1%使得NDVI減少0.3%。在草地狀況不好的縣，6—7月份的降水量在1%的水平上有利于提高NDVI值；在草地狀況好的縣，7月份降水量在10%的水平上有利于提高NDVI值。氣溫降水等氣候因子對草地狀況不好的縣的影響更加顯著。耕地面積變量在草地狀況不好的縣對NDVI值的影響在1%的水平上顯著為負，而在草地狀況好的縣的影響不顯著。說明市場力量、氣候條件、人類活動對初始草地狀況不好的縣有很大的影響，即在植被覆蓋度低、退化嚴重的草地上氣候變暖的影響，過度放牧、無序開墾等人類行為會導致草地退化更加嚴重。

表4 草原生態(tài)補獎政策對不同NDVI值組草地植被狀況的影響結果Table 4 The effects of the policy of the grassland ecological reward policy on the grassland vegetation in different NDVI value groups

2.3 草原生態(tài)補獎政策對不同省份草地植被狀況的影響研究

由表5可知，草原生態(tài)補獎政策對青海和西藏草地植被狀況的改善都有顯著的正影響，對青海的影響更大。結果表明，草原生態(tài)補獎政策變量在1%的水平上顯著為正，其他條件不變下，使得青海的NDVI值平均增加2.4%、西藏平均增加1.6%。說明草原生態(tài)補獎政策對青海的影響效果更加顯著。牲畜年末存欄量變量，在青海對NDVI值的影響在1%的水平上顯著為負，表明牲畜年末存欄量增加1%使得NDVI減少1.3%；在西藏對NDVI值的影響也是負的卻不顯著，表明牲畜年末存欄量增加1%使得NDVI減少0.7%。牲畜年末存欄量會惡化草地狀況，對青海的影響更大。6月均溫變量，在青海對NDVI值的影響在10%的水平上顯著為負，表明月均溫每升高1%使得NDVI減少0.3%；在西藏對NDVI值的影響是負的卻不顯著。6月份的降水量在青海影響在1%的水平上顯著為正；在西藏的影響在10%的水平上顯著為正。氣溫降水變量對青海省的影響更加顯著。耕地面積變量在青海對NDVI值的影響顯著為負，對西藏的影響是正的。青海省長期采用游牧為主的落后經營方式而且依賴天然草地，草場過牧和不合理利用同時存在，牲畜數(shù)量增長速度遠遠超過草原生態(tài)恢復建設的速度，導致草場退化速度不斷加快。有研究證明，青海省超載程度超過了西藏[43]。

表5 草原生態(tài)補獎政策對不同省份草地植被狀況的影響結果Table 5 The effects of the policy of the grassland ecological reward policy on the grassland vegetation in different provinces

2.4 草原生態(tài)補獎政策對牧區(qū)縣和半牧區(qū)縣草地植被狀況的影響研究

由表6可知，草原生態(tài)補獎政策對牧區(qū)縣和半牧區(qū)縣NDVI值的影響都是顯著的，更有利于牧區(qū)縣草地植被狀況的改善。結果表明，草原生態(tài)補獎政策變量在1%的水平上顯著為正，在其他條件不變下，使得牧區(qū)縣的NDVI值平均增加3.7%、半牧區(qū)縣平均增加1.7%。說明在牧區(qū)縣的影響效果更加顯著。牲畜年末存欄量變量，在牧區(qū)縣和半牧區(qū)縣對NDVI值的影響為負，表明牲畜年末存欄量增加1%使得NDVI分別減少0.6%。7月均溫變量，在牧區(qū)縣的影響在10%的水平上顯著為負，表明月均溫每升高1%使得NDVI減少0.3%；在半牧區(qū)縣對NDVI值的影響是負的卻不顯著，表明月均溫每升高1%使得NDVI減少0.2%。7月份的降水量在牧區(qū)縣對NDVI值的影響在1%的水平上顯著為正；在半牧區(qū)縣對NDVI值的影響為正但不顯著。氣溫降水變量對牧區(qū)縣的影響更加顯著。耕地面積變量在牧區(qū)縣的影響在5%的水平上顯著為負，而在半牧區(qū)縣的影響不顯著。由于牧區(qū)縣主要位于我國牧區(qū)的天然草原區(qū)域，對草地資源的依賴性更大，而這些縣往往超載嚴重，對此草原生態(tài)補獎政策緩解過牧現(xiàn)象，維持生態(tài)穩(wěn)定[41-42]。

表6 草原生態(tài)補獎政策對牧區(qū)縣和半牧區(qū)縣草地植被狀況影響結果Table 6 The effects of the policy of the grassland ecological reward policy on the grassland vegetation in pastoral and semi-pastoral counties

3 討論

本研究基于13年的面板數(shù)據(jù)，考察了草原生態(tài)補獎政策在青藏高原的有效性。研究結果表明，在草原生態(tài)補獎政策的實施下，草原環(huán)境總體上得到了改善，但政策的有效性被其他因素如產品價格和氣候的影響所抵消，與已有學者的研究結果一致[18-19,29]。

氣候因子是研究草地植被狀況及分布的重要因子，草原上牧草生長的狀況與氣溫和降水的影響密不可分。氣候及其變化與NDVI呈明顯的相關關系[33]，可以反映植被類型及其生長狀況。增溫通過提高水熱利用率促進植被生長，但水分蒸發(fā)引起干旱卻不利于生長，尤其是在干旱荒漠區(qū)[34]。本研究中6—8等生長季月份的月均溫變量，在牧區(qū)縣對NDVI的影響顯著為負，氣溫升高導致地表的快速蒸發(fā)和植被的蒸發(fā)，使更多的害蟲和昆蟲在干旱和半干旱地區(qū)繁殖，這對正在生長季的草原狀況是非常不利的。降水對植被生長具有較好的影響[51]。牲畜過度放牧會導致草地退化[54]，植被覆蓋度降低。過度放牧時葉面積減小，植物養(yǎng)分的供給來源減少，使植被生長發(fā)育受到抑制，導致地上及地下部分生物量線性下降[52]。而人類活動如開墾為農田、修建公路等建設用地、蓋房修棚圈等行為會促進草地植被的退化，影響生態(tài)環(huán)境，產生一定的負面影響。實施草原生態(tài)補獎政策后，禁牧區(qū)和草畜平衡區(qū)的天然草場植被蓋度較政策實施前顯著增長[53]。但政策的效果也有局限性，地方政府根據(jù)國家的政策執(zhí)行，而牧民為了追求更大的經濟利益違規(guī)增加放牧數(shù)量，使得地方政府的監(jiān)督成本越來越高。確定的放牧率和禁牧也導致了當?shù)啬撩竦牡种?，他們不愿意根?jù)政府的措施限制自己的牲畜數(shù)量，這就造成了政策執(zhí)行的高監(jiān)督成本，尤其是在人口分布分散的青藏高原廣大草原地區(qū)，導致政策實施效果有限，惠及面不足。

牧區(qū)縣主要位于我國牧區(qū)的天然草原區(qū)域，對草地資源的依賴性更大。草地資源在禁牧補助、草畜平衡獎勵等措施的影響下并沒有表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。一些學者質疑最大放牧率和禁牧政策在干旱和半干旱地區(qū)的草地保護中是否是適當?shù)墓芾泶胧44]。特別是確定的放牧率受到質疑，因為它們在很大程度上忽略草原的空間分布異質性和氣候變異性[45-46]。此外，適當?shù)姆拍劣欣谥参锏难萏孢^程[46-47]。有研究表明，在草原保護措施實施的初期，包括植物物種多樣性和牧草數(shù)量的草地狀況表現(xiàn)良好，而在隨后的幾年里，這一數(shù)字會有所下降或趨于平穩(wěn)[46,48]。這種現(xiàn)象的生態(tài)學解釋是，在永久禁牧的早期，一年生和兩年生的植被可能會入侵，從而增加物種豐富度。隨后優(yōu)勢種的恢復增加了它們的流行率，并進一步導致生物多樣性在接下來的幾年里減少[49-50]?？紤]到長期禁牧在草原保護建設項目中的廣泛應用，草地狀況在持續(xù)禁牧的影響下呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢，可能與這種生態(tài)演替過程相吻合。禁牧補助、草畜平衡獎勵等措施有效的保護草地生態(tài)，使得草地植被狀況得以好轉。但潛在的社會經濟因素和氣候因素中和了政策的正效應，由于人口持續(xù)增長造成對草地過度影響的人類活動，如無序開墾、超載過牧，再加上自然氣候環(huán)境的變化等等，使得草地現(xiàn)狀依舊不容樂觀。

此外，本研究也存在不足之處。首先，由于數(shù)據(jù)可利用性，我們只用NDVI值來表示草地植被狀況，而這個指標在其他研究中也有使用，并且NDVI值并不能全面反映草原土壤水分等的變化動態(tài)現(xiàn)狀。其次，模型未能將政策實施前的其他生態(tài)建設項目的影響分離開來，如退耕還林還草工程、退牧還草等，也未區(qū)分禁牧補助和草畜平衡政策的影響。在以后的研究中可以利用更豐富的動態(tài)指標表示草地植被狀況，并分別研究不同政策對草地植被的影響。

4 結論

草原生態(tài)補獎政策對草地植被狀況的恢復具有有效性，但這種有效性被其他社會經濟和氣候因素降低或中和。溫度、降水等氣候因素對草原生產力有顯著而復雜的影響，而且這些因素在不同季節(jié)和不同地區(qū)之間存在差異。結果表明，在草原區(qū)條件較差的縣，草原生態(tài)補獎政策的影響較強，與此同時，產品價格和氣候因素的抵消效應在這些地區(qū)中的影響也更為明顯。在未來有關草原保護政策制定的過程中需要考慮與市場和氣候條件相關的其他因素可能的抵消作用。