李京梅,韓然然,許志華

1 中國海洋大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院, 青島 266100

2 中國海洋大學(xué)海洋發(fā)展研究院, 青島 266100

3 合肥工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院, 合肥 230601

生物多樣性及其提供的一系列生態(tài)服務(wù)是全球經(jīng)濟(jì)和人類福祉的基石。海洋生物多樣性作為生物多樣性的重要組分,也已經(jīng)成為人類生存與可持續(xù)發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)條件之一[1]。維護(hù)海洋生物多樣性不僅對調(diào)節(jié)全球生態(tài)系統(tǒng)的功能至關(guān)重要,而且與人類的生存發(fā)展密切相關(guān)。然而,21世紀(jì)以來全球海洋生物多樣性面臨持續(xù)喪失的重大危機(jī),世界自然基金會《地球生命力報(bào)告2018》的數(shù)據(jù)顯示,1970—2014年期間全球魚類、兩棲類等動物種群數(shù)量已經(jīng)減少了60%,海洋物種的種群數(shù)量減少過半[2]。中國作為亞太地區(qū)生物物種最豐富的國家,同樣面臨海洋生物多樣性日益下降的壓力。中國濱海濕地、紅樹林等重要自然棲息地日漸破碎化,中華白海豚、文昌魚等大量海洋物種正在以前所未有的速度消失[3]?！渡鷳B(tài)系統(tǒng)與生物多樣性經(jīng)濟(jì)學(xué)》(The Economics of Ecosystems and Biodiversity,TEEB)指出,眾多影響因素中,經(jīng)濟(jì)增長是加速生物多樣性喪失的關(guān)鍵性因素[4]。近年來,中國沿海地區(qū)進(jìn)入高速的經(jīng)濟(jì)增長階段,沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會活動強(qiáng)度的變化,尤其是沿海城市化進(jìn)程的加快,人口的迅速膨脹,大量臨港產(chǎn)業(yè)的布局,濱海旅游娛樂產(chǎn)業(yè)的興起等使得海洋資源的需求擴(kuò)張、沿岸廢水以及固體排放物增加[5],進(jìn)而導(dǎo)致海洋生物棲息地的破壞以及海洋生物資源的縮減。那么,中國沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與海洋生物多樣性損害存在什么樣的關(guān)系？線性關(guān)系、“倒U”關(guān)系抑或是其它類型的關(guān)系?今后應(yīng)該如何有效實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長與生物多樣性保護(hù)的“雙贏”目標(biāo)? 這些無疑是沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略推進(jìn)中亟需關(guān)注的命題。

21世紀(jì)初,國外有學(xué)者開始研究生物多樣性損害(或生物多樣性)與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系,研究領(lǐng)域涵蓋生態(tài)系統(tǒng)和具體生物種群兩個層面。在生態(tài)系統(tǒng)層面,Mills等[6]采用空間回歸分析35個熱帶國家人均收入與雨林生物種群破壞的關(guān)系,認(rèn)為兩者間存在“倒U”型關(guān)系,即隨著人均收入增長,雨林生物種群損失率先增加后減少；Dietz等[7]分析了全球熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物種變化,結(jié)果表明收入和雨林內(nèi)生物多樣性損失率的關(guān)系不存在“倒U”型趨勢,但未能確定準(zhǔn)確的關(guān)系形式,同時表明保護(hù)棲息地和管制瀕危物種貿(mào)易是保護(hù)生物多樣性的兩個重要手段；Clausen[8]借助全球102個國家的平均營養(yǎng)級(MTL)作為海洋生物多樣性的衡量指標(biāo),結(jié)果顯示如果僅考慮平均營養(yǎng)級,海洋生物多樣性損害與人均收入水平存在“倒U”型關(guān)系;Ajanaku等[9]以非洲森林為研究對象,分析發(fā)現(xiàn)砍伐率與經(jīng)濟(jì)增長存在“倒U”型關(guān)系,并指出采用適當(dāng)?shù)耐恋厥褂谜吆土之a(chǎn)品貿(mào)易政策可以減少森林生物多樣性損害。在具體物種種群層面,學(xué)者研究魚類種群和鳥類種群生物多樣性損害與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系：Clausen[10]針對全球海洋和淡水魚類變化建立負(fù)二項(xiàng)回歸模型,檢驗(yàn)得出經(jīng)濟(jì)增長與魚類物種受到威脅的可能性存在正向的線性關(guān)系,經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增長會加劇魚類生物多樣性危機(jī)；Pandit等[11]研究發(fā)現(xiàn)隨著各國人均收入的增加,鳥類瀕危物種占比呈現(xiàn)出先上升后下降的“倒U”型趨勢；Strong等[12]使用香農(nóng)指數(shù)測算鳥類生物多樣性,指出在美國鳥類生物多樣性與經(jīng)濟(jì)增長之間呈現(xiàn)出一種低彎度的“倒N型”形態(tài),隨著經(jīng)濟(jì)增長,香農(nóng)指數(shù)會呈現(xiàn)出先下降再上升最終下降的趨勢,不能僅僅依靠經(jīng)濟(jì)增長來扭轉(zhuǎn)鳥類的生物多樣性惡化。

近年來,中國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,給海洋生物多樣性帶來巨大壓力。國內(nèi)學(xué)者開始使用經(jīng)濟(jì)學(xué)分析工具開展海洋生物多樣性保護(hù)研究,主要成果集中在海洋生物多樣性的價(jià)值評估方面。例如,王麗[13]、郝林華[14]、李京梅[15]采用條件價(jià)值法分別對福建省羅源灣、海南省三亞、福建省平潭的海洋生物多樣性價(jià)值進(jìn)行評估,并梳理了影響居民支付意愿的主要因素。此外,還有學(xué)者對中國海洋生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系進(jìn)行了探討。王印紅[16]選取劣于第四類水質(zhì)海域面積、亞健康生態(tài)系統(tǒng)占比等四個典型海洋環(huán)境指標(biāo),系統(tǒng)估算中國海洋環(huán)境拐點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間的關(guān)系。本文認(rèn)為,我們不僅要證明生物多樣性對人類生命支撐系統(tǒng)的價(jià)值,而且要能夠更清晰地認(rèn)識到經(jīng)濟(jì)增長和生物多樣性變化以及變化的規(guī)律和軌跡,為生物多樣性保護(hù)提供全面而有說服力的依據(jù)。本文基于2006—2015年11個沿海省市省際數(shù)據(jù)構(gòu)建面板回歸模型,從生態(tài)系統(tǒng)健康和物種多樣性兩個層面系統(tǒng)探究中國沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與海洋生物多樣性損害之間的關(guān)系與演變軌跡。

1 研究方法

科學(xué)衡量海洋生物多樣性損害是本文研究的重難點(diǎn)。然而依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)的變化,不能直觀反映海洋生物物種的損害情況；單純計(jì)算物種多樣性變化,忽略了海洋生態(tài)系統(tǒng)的整體性。因此,在衡量生物多樣性損害時必須綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)變化和物種變化兩方面因素。為此,本文首先詳細(xì)選取并度量海洋生物多樣性損害的指標(biāo),接著構(gòu)建環(huán)境庫茲涅茨模型分析經(jīng)濟(jì)增長與海洋生物多樣性損害的關(guān)系,具體研究思路與步驟見圖1。

圖1 海洋生物多樣性損害與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系研究流程圖 Fig.1 The flowchart of relationship between Marine biodiversity damage and economic growth

2 模型設(shè)置

2.1 模型設(shè)定

借助環(huán)境庫茲涅茨(Environmental Kuznets Curve,EKC)假說[17],構(gòu)建以海洋生物多樣性損害作為被解釋變量,以經(jīng)濟(jì)增長作為主要解釋變量的回歸模型,分析沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與海洋生物多樣性損害的內(nèi)在關(guān)系。進(jìn)一步參照Shafik的設(shè)定形式[18],將回歸方程表示為三次項(xiàng)形式：

MARit=αi+χt+β0+β1lnGDPit+β2(lnGDPit)2+

β3(lnGDPit)3+β4γit+εit

(1)

式中,MARit表示i省市在第t年的海洋生物多樣性損害指數(shù),GDPit表示第i省市在第t年的人均GDP。γit表示其他控制變量,αi表示個體效應(yīng),χt表示時間效應(yīng),εit表示隨機(jī)誤差項(xiàng)。

2.2 變量說明

2.2.1海洋生物多樣性損害指標(biāo)

《生物多樣性公約》(CBD)指出,生物多樣性是指包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)以及作為其中一部分的生態(tài)綜合體在內(nèi)所有來源的生物有機(jī)體之間的變化性,可以劃分為遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次[19]。海洋是生物多樣性的寶庫,分布著浮游植物、浮游動物、底棲生物等眾多生物種群,但是由于監(jiān)測難度大,各類海洋物種種群的長期數(shù)據(jù)不可獲,難以對具體的海洋生物種群進(jìn)行分析。此處選取物種面積和生態(tài)系統(tǒng)健康作為海洋生物多樣性的表征變量,論證分析海洋生物多樣性損害與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系。

(1)海洋生態(tài)系統(tǒng)健康。生態(tài)系統(tǒng)是生物多樣性的組成部分,兩者是統(tǒng)一的整體。當(dāng)一個自然生態(tài)系統(tǒng)被破壞或消滅后,其中的物種賴以生存的條件也就隨之惡化[20]。海洋生態(tài)系統(tǒng)健康(Marine Ecosystem Health,MEH)是指海洋生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的自然健康狀態(tài),可以綜合反映生態(tài)功能的變化、系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以及生態(tài)系統(tǒng)的完整性[21]。當(dāng)海洋生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康或不健康狀態(tài)時,生態(tài)壓力超出生態(tài)系統(tǒng)的承載能力,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物多樣性以及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。我國沿海典型的海洋生態(tài)系統(tǒng)包括河口、海灣、灘涂濕地、珊瑚礁、紅樹林和海草床等,海洋生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)亞健康狀態(tài),海洋物種的生物多樣性必然遭受損害。典型海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)比重可以有效衡量典型海洋生態(tài)系統(tǒng)的亞健康程度,本文采用典型海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)比重作為生物多樣性損害的衡量指標(biāo)之一。

(2)物種多樣性損害。借鑒Dietz和Mills的研究成果,使用物種-面積公式測算物種數(shù)量損失比例,以此作為衡量物種多樣性損害的指標(biāo),有效剔除了生物種群自身新陳代謝、繁殖發(fā)育等自然因素以及氣候變化和外來物種入侵等其它因素的影響。物種—面積公式反映了生物棲息地面積與物種數(shù)量之間的聯(lián)系,即隨著棲息地面積的擴(kuò)大,該地區(qū)物種數(shù)量一般也會隨之增多；隨著棲息地面積的縮減,該地區(qū)物種數(shù)量一般也會隨之減少。具體的表達(dá)形式見式(2)。

(2)

式中,St(i)指i地區(qū)在第t年的物種數(shù)量；At(i)指i地區(qū)在第t年的生物棲息地面積；c、z為常數(shù)。物種多樣性的損害表現(xiàn)為生物棲息地面積減少引起的物種數(shù)量減少。

引入變量S0(i)、A0(i)分別作為基準(zhǔn)年份物種損害數(shù)量和棲息地?fù)p失面積,假設(shè)φ(i,t)為物種數(shù)量損失比例的函數(shù),則：

(3)

式中,z值描述了物種數(shù)量隨著棲息地面積變動而增減的程度,將顯著影響物種多樣性損害結(jié)果。參照Rosenzweig的研究,確定z值為0.25[22]。考慮到數(shù)據(jù)可獲性,本文選取2002年作為基準(zhǔn)年,2002年的物種數(shù)量即為基準(zhǔn)物種數(shù)量。此外,為了防止數(shù)據(jù)聚類和規(guī)范數(shù)據(jù)量綱,將上述所得結(jié)果擴(kuò)大一千倍。則物種數(shù)量損失比例的計(jì)算公式為：

(4)

依照式(4)計(jì)算物種數(shù)量損失程度,必須確定受損的棲息地面積At(i)。由于海洋生物棲息環(huán)境具有隨機(jī)性、難以監(jiān)測等特點(diǎn),無法準(zhǔn)確獲取受損海洋生物棲息地面積的數(shù)據(jù)序列,這就給海洋物種多樣性損害的估算帶來困難。本文選取確權(quán)海域使用面積衡量受損的棲息地面積。海域是指海洋中區(qū)域性的立體空間,從存在的形態(tài)上來看, 海域是由水面、水體、海床和底土四部分組成的一個有機(jī)整體[23],同時具有自然、社會、經(jīng)濟(jì)等各種屬性。從生態(tài)角度出發(fā),海域可以定義為海洋生物物種的載體。根據(jù)《千年生態(tài)系統(tǒng)評估》(The Millennium Ecosystem Assessment,MA),由濱海濕地、紅樹林、珊瑚礁等眾多海洋生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的海域具有提供生境的功能,這表明海域是海洋野生動植物物種生存生長的場所,是海洋生物的自然棲息地[24]。從管理角度出發(fā),海域同時具有經(jīng)濟(jì)屬性,是開展海洋漁業(yè)、海洋工業(yè)、海洋運(yùn)輸以及娛樂休閑等生產(chǎn)生活活動,獲得經(jīng)濟(jì)利益的空間。根據(jù)《海域使用管理公報(bào)》,海域的用海方式包括填海造地、構(gòu)筑物、圍海和開放式等,這些方式改變了海域的自然屬性,侵害了海洋生物的棲息空間,是造成海洋生物多樣性變化的主要壓力源。據(jù)統(tǒng)計(jì),1950—2000年,圍墾和填海導(dǎo)致全國濱海濕地消失一半[25],已經(jīng)成為近海生物棲息地面積減少的主要原因[26]。構(gòu)筑物等用海方式也對海洋生物的生存環(huán)境造成擾動,例如,建筑物建設(shè)以及船舶行駛會排放重金屬、有機(jī)合成物等污染,嚴(yán)重侵害海洋生物的棲息環(huán)境[27]。海域內(nèi)人類的生產(chǎn)活動與海洋生物的生存會產(chǎn)生沖突,被人類活動占用的海域,同時也是海洋生物會受到損害的海域。因此本文使用海域面積的變化表征海洋物種多樣性的變化。

2.2.2經(jīng)濟(jì)增長

人均收入通常作為反映經(jīng)濟(jì)增長的代理變量,是描述經(jīng)濟(jì)增長和生態(tài)環(huán)境關(guān)系不可或缺的解釋變量[28]。本文采用各省市人均GDP用以衡量人均收入水平[29]。為了與其他變量數(shù)據(jù)保持一致,采用的各省份人均GDP指標(biāo)未經(jīng)平減。通過研究人均GDP本身的系數(shù)變化,以及其二次項(xiàng)、三次項(xiàng)的系數(shù)變化,以期把握經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響海洋生物多樣性損害的軌跡。根據(jù)一次項(xiàng)、二次項(xiàng)、三次項(xiàng)的符號,可以初步判斷沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與海洋生物多樣性之間是否存在線性、“U”型、“倒U”型、“N”型、“倒N”型等5種常見關(guān)系形式。

2.2.3控制變量

海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)與海域使用面積的變化受到多方面因素綜合影響,引入人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、環(huán)境規(guī)制等可能影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)和海域使用規(guī)模的因素作為控制變量,探究海洋生物多樣性損害與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系。

(1)人口規(guī)模。近年來,由于頻繁的人口流動,沿海地區(qū)成為重要的人口遷入地和聚集地[30]。人口規(guī)模的逐漸擴(kuò)大會引致消費(fèi)增加,同時造成產(chǎn)品需求量的擴(kuò)張,導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)資源環(huán)境面臨重大壓力。生活垃圾的產(chǎn)出量也會隨著人口規(guī)模的膨脹呈現(xiàn)遞增趨勢。此外,人口的激增與土地資源的有限性產(chǎn)生矛盾,占用臨近海域已經(jīng)成為解決矛盾的首選途徑之一。因此預(yù)期沿海地區(qū)的人口規(guī)模會對海洋的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)向影響,等同于其對海洋生物多樣性的損害有正向作用。本文采用人口密度指標(biāo)衡量人口規(guī)模,人口密度即行政區(qū)內(nèi)單位面積的常住人口數(shù)量。

(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。海洋經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的實(shí)施給沿海地區(qū)帶來新一輪的發(fā)展契機(jī),大批海洋油氣、海洋礦業(yè)、海洋化工企業(yè)在沿海地區(qū)集聚,加速了當(dāng)?shù)毓I(yè)化和城市化進(jìn)程。一方面,以重工業(yè)為主導(dǎo)的工業(yè)集聚引致了大量海洋能源消費(fèi)與廢水廢物排放。房地產(chǎn)市場的繁榮以及城市化的蔓延過程推動建筑業(yè)高速發(fā)展,建筑業(yè)的高速發(fā)展會增加鋼鐵、水泥等建筑材料的需求量,同時產(chǎn)生大量揚(yáng)塵,其通過碳循環(huán)威脅到海洋水體的生態(tài)安全[31]。另一方面,大量臨海工業(yè)的布局增加了圍海造地的需求,致使海域占用日趨嚴(yán)重,擠壓了海洋生物的生存空間。本文采用第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(包括工業(yè)和建筑業(yè))占GDP的比重表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),預(yù)期當(dāng)前階段會對海洋生物多樣性損害產(chǎn)生正向影響。

(3)技術(shù)水平。沿海地區(qū)借助其獨(dú)特的地理位置、資源存量等方面優(yōu)勢形成對社會資本的巨大吸引力,而社會資本的積累有效驅(qū)動了當(dāng)?shù)乜茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步。技術(shù)進(jìn)步在給沿海地區(qū)帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時,也對當(dāng)?shù)刭Y源環(huán)境產(chǎn)生重大影響。一方面,技術(shù)進(jìn)步可以帶動生產(chǎn)率的提高,減少對海洋資源的損耗,改變大規(guī)模海洋能源消耗以及土地等資源占用的現(xiàn)狀。另一方面,清潔技術(shù)的發(fā)展與海域生態(tài)環(huán)境狀況緊密相關(guān),清潔技術(shù)的提高能夠降低生產(chǎn)過程中廢物、廢水以及廢氣的排放,從而減少陸源污染[32]。本文采用規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)有效發(fā)明專利數(shù)表征技術(shù)水平,預(yù)期會對海洋生物多樣性損害產(chǎn)生負(fù)向影響。

(4)環(huán)境規(guī)制。環(huán)境規(guī)制是解決生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展兩難問題、環(huán)境承載閾值以及環(huán)境污染負(fù)外部性問題的必要手段[33]。政府運(yùn)用環(huán)境規(guī)制參與生態(tài)環(huán)境的管理,協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。本文將環(huán)境規(guī)制細(xì)分為命令控制型環(huán)境規(guī)制、市場激勵型環(huán)境規(guī)制、公眾參與型環(huán)境規(guī)制三種規(guī)制手段,以期區(qū)分和衡量其作用效果的差異[34]。基于各個規(guī)制手段的特質(zhì),本文選取海洋自然保護(hù)區(qū)面積度量命令控制型環(huán)境規(guī)制；選取排污費(fèi)收入占GDP比重度量市場激勵型環(huán)境規(guī)制；選取環(huán)境信訪來信數(shù)占總?cè)丝诒戎囟攘抗妳⑴c型環(huán)境規(guī)制。由于開展環(huán)境規(guī)制的核心目標(biāo)是減少生態(tài)環(huán)境損害,預(yù)期環(huán)境規(guī)制具有“減排”效用,即對海洋生物多樣性損害具有負(fù)向影響。

2.3 數(shù)據(jù)來源

本文的研究區(qū)域?yàn)檫|寧省、河北省等11個沿海省市,海洋生物多樣性損害數(shù)據(jù)整理自2006—2015年《海域使用管理公報(bào)》和《中國海洋環(huán)境公報(bào)》,經(jīng)濟(jì)增長數(shù)據(jù)和其他變量數(shù)據(jù)整理自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國環(huán)境年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國海洋統(tǒng)計(jì)年鑒》和國家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站。表1為變量說明與描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果,缺失值采用線性插值法補(bǔ)齊,人均GDP值未取對數(shù)。其中,物種多樣性損害指數(shù)最大值2884.875位于天津市,最小值433.636位于上海市。典型海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)占比的最小值為0%,位于海南、廣西、天津三省。

3 實(shí)證結(jié)果與分析

3.1 海洋生態(tài)系統(tǒng)健康與沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系分析

采用面板回歸模型對海洋生態(tài)系統(tǒng)健康與人均GDP的關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn),其中,Hausman檢驗(yàn)結(jié)果未通過5%的顯著性檢驗(yàn),因此采用面板隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析結(jié)果更為準(zhǔn)確,最終結(jié)果如表2所示。模型(1)為線性模型,模型(2)在模型(1)的基礎(chǔ)上加入人均GDP的二次項(xiàng)；模型(3)在模型(2)的基礎(chǔ)上加入了人均GDP的三次項(xiàng),3個模型中均包括核心解釋變量和控制變量。模型(1)、模型(2)、模型(3)分別用于檢驗(yàn)海洋物種多樣性損害指標(biāo)與人均GDP 是否存在單調(diào)線性關(guān)系、“U”型和“倒U”型關(guān)系 、“N”型和“倒N”型關(guān)系。

表2 海洋生態(tài)系統(tǒng)健康與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的估計(jì)結(jié)果Table 2 Parameter estimation of relationship between marine ecosystem health and economic growth in coastal areas

綜合模型(1)、模型(2)、模型(3)的估計(jì)結(jié)果,核心解釋變量人均GDP設(shè)置為線性形式時,可以通過顯著性檢驗(yàn),而且模型(1)的擬合優(yōu)度更高,因此模型(1)為基準(zhǔn)模型。模型(1)估計(jì)結(jié)果顯示,人均GDP的一次項(xiàng)系數(shù)顯著為正,表明沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與典型海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)占比之間存在明顯的正向線性關(guān)系。隨著沿海地區(qū)人均GDP的提高,典型海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)占比隨之呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢。究其原因,隨著沿海區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長,海洋資源的不合理開發(fā)、工農(nóng)業(yè)與生活污水廢物排放和人為破壞等生態(tài)壓力逐漸增多,超出海洋生態(tài)系統(tǒng)的承載能力,致使海洋生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逐漸退化并且喪失部分生態(tài)服務(wù)功能。尤其是濱海濕地、河口等海洋生態(tài)脆弱區(qū),抗干擾能力弱,隨著經(jīng)濟(jì)增長,濱海濕地成為沿海省市經(jīng)濟(jì)開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域之一,出現(xiàn)大規(guī)模的圍墾和填海造地活動,一部分濱海濕地轉(zhuǎn)作農(nóng)業(yè)用地、工業(yè)用地、城市用地以及基礎(chǔ)設(shè)施用地,嚴(yán)重?fù)p害了海洋生態(tài)系統(tǒng)的生境功能以及供給功能等重要生態(tài)服務(wù)功能。同時,濱海度假區(qū)、海洋傾倒區(qū)等特定的海洋功能區(qū),由于密集的旅游活動和頻繁的廢水廢物傾倒行為,污染和干擾海域的生態(tài)環(huán)境,導(dǎo)致自然棲息地的喪失以及破碎化,威脅和破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部正常的功能與結(jié)構(gòu)。

模型(1)中人口密度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等控制變量的系數(shù)結(jié)果反映了其他影響因素對典型海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)占比的影響效果。第一,人口規(guī)模變量系數(shù)在模型(1)中的估計(jì)值為正,表明人口規(guī)模的擴(kuò)張?jiān)谝欢ǔ潭壬显黾恿撕Ｑ蟮湫秃Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)占比,但效果不顯著。第二,模型(1)結(jié)果顯示,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量系數(shù)在模型(1)中的估計(jì)值為正,表明第二產(chǎn)業(yè)占比的提高典型海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)占比產(chǎn)生了一定的正向效應(yīng),但影響不明顯。第三,技術(shù)水平變量系數(shù)在模型(1)中的估計(jì)值為負(fù),表明技術(shù)水平的提高在一定程度上減少了典型海洋生態(tài)系統(tǒng)的亞健康狀態(tài)占比,但效果不顯著。第四,排污費(fèi)制度與典型海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)占比呈顯著的負(fù)向相關(guān)關(guān)系,即排污費(fèi)制度有利于降低海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康程度。排污費(fèi)制度作為管制生態(tài)環(huán)境問題的經(jīng)濟(jì)手段之一,其固有的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在“污染者付費(fèi)”的原則,使實(shí)施污染人面對因行為而帶來的環(huán)境和社會成本,明確他們應(yīng)支付的費(fèi)用,將排污者的經(jīng)濟(jì)利益與污染防治責(zé)任直接掛鉤。第五,信訪制度變量系數(shù)未通過顯著性檢驗(yàn),表明信訪制度對改善生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)的作用效果不明顯,未實(shí)現(xiàn)預(yù)期政策目標(biāo)。第六,海洋自然保護(hù)區(qū)的建立對海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康程度表現(xiàn)出預(yù)期的負(fù)向影響,實(shí)現(xiàn)了政策的實(shí)施目標(biāo)。原因可能在于,通過劃定高度豐富的海洋生物多樣性區(qū)域或珍稀瀕危海洋生物物種集中分布區(qū)域作為自然保護(hù)區(qū),進(jìn)行事先防范,禁止在區(qū)域內(nèi)從事有損自然環(huán)境和資源的行為,可以維持甚至加強(qiáng)保護(hù)區(qū)界限內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,最直接有效地避免生態(tài)退化的成本。

3.2 海洋物種多樣性損害與沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系分析

采用面板回歸模型對海洋物種多樣性損害指標(biāo)與人均GDP的關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn),其中Hausman檢驗(yàn)結(jié)果未通過5%的顯著性檢驗(yàn),因此采用面板隨機(jī)效應(yīng)模型,估計(jì)結(jié)果見表3。模型檢驗(yàn)步驟與上述生態(tài)系統(tǒng)亞健康程度指標(biāo)與人均GDP的關(guān)系分析保持一致。

表3 海洋物種多樣性損害與經(jīng)濟(jì)增長的估計(jì)結(jié)果Table 3 Parameter estimation of relationship between marine species diversity loss and economic growth in coastal areas

綜合模型(4)、模型(5)、模型(6)的估計(jì)結(jié)果,核心解釋變量人均GDP設(shè)置為二次項(xiàng)形式時,可以通過顯著性檢驗(yàn),而且模型(5)的擬合優(yōu)度更高,因此模型(5)為基準(zhǔn)模型。模型(5)估計(jì)結(jié)果顯示,人均GDP的一次項(xiàng)系數(shù)顯著為正,二次項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù),揭示沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與海洋物種多樣性損害之間存在“倒U”曲線關(guān)系。圖2是海洋物種多樣性損害與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的擬合圖,二者的擬合曲線也明顯呈現(xiàn)出“倒U”型走勢。這一結(jié)論表明隨著沿海地區(qū)人均GDP的提高,海洋物種多樣性損害經(jīng)歷“上升→下降”的過程。經(jīng)模型(3)系數(shù)估計(jì)結(jié)果計(jì)算得到拐點(diǎn)值約為人均GDP值45145元,這與Clausen得到的海洋生物多樣性拐點(diǎn)值比較接近,略滯后于Clausen得到的拐點(diǎn)值。人均GDP值小于45145元時,人均GDP增加的同時物種多樣性損害也隨之增加。在這一階段,沿海地區(qū)成為產(chǎn)業(yè)和人口的聚集區(qū)域,傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)和高耗能重工業(yè)成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的主要的推動力。此時高強(qiáng)度開采海洋資源能源、無限制排放污染物成為常態(tài),必然會造成海水的富營養(yǎng)化,影響海洋生物的棲息環(huán)境。更有甚者,沿岸居民出于娛樂或商業(yè)性目的無節(jié)制捕獲某些海洋物種,直接造成海洋生物多樣性喪失。此外,由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,城市規(guī)模急劇擴(kuò)張,侵占大量沿岸海域。尤其是圍填海造地的興起,破壞了海域的自然岸線,壓縮了傳統(tǒng)沿海濕地的規(guī)模,致使原本建立在沿海濕地上的生物棲息地?zé)o法繼續(xù)支持生物的生存繁衍。人均GDP值大于45145元時,隨著人均GDP的增長,海洋物種多樣性損害出現(xiàn)了下降趨勢。究其原因,隨著經(jīng)濟(jì)增長沿海地區(qū)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,經(jīng)濟(jì)增長依賴于日益繁榮的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和服務(wù)產(chǎn)業(yè),這類產(chǎn)業(yè)較少對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成干擾,同時清潔技術(shù)的發(fā)展也給海洋生態(tài)健康帶來了“福音”。此外,沿海地區(qū)實(shí)施的生物多樣性保護(hù)政策逐漸完善并發(fā)揮效應(yīng),通過劃定海洋生物多樣性自然保護(hù)區(qū)的形式對重要的或者脆弱的海洋生物棲息地進(jìn)行涵養(yǎng)和維護(hù)。而且居民與游客對海洋物種的認(rèn)知也逐漸增強(qiáng),海洋瀕危物種的保護(hù)更加規(guī)范化、制度化、具體化,這些都為魚類、浮游動植物等海洋種群生存、恢復(fù)與繁衍提供了有利條件。

圖2 海洋物種多樣性損害與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系 Fig.2 Relationship between marine species diversity loss and economic growth in coastal areas

通過比較拐點(diǎn)值與沿海地區(qū)各年份人均GDP平均值的大小,可以大致判斷我國海洋物種多樣性損害演變的時間軌跡。2009年沿海省份人均GDP平均值為40872元,2010年沿海省份人均GDP平均值約為45297元,這意味著拐點(diǎn)(45145元)相對應(yīng)的時間階段為2009—2010年。伴隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長,海洋物種多樣性損害一直處于上升階段,約在2009—2010年跨過拐點(diǎn),進(jìn)入到下降階段。拐點(diǎn)出現(xiàn)的時間段與國家生態(tài)文明政策的實(shí)施存在較大相關(guān)性,2010年政府發(fā)布修訂后的環(huán)境行政處罰辦法,通過行政手段限制公民、法人和其他組織的環(huán)境違法違規(guī)行為,強(qiáng)調(diào)對環(huán)境污染、生態(tài)破壞等違法行為給予環(huán)境行政處罰,為海洋各類生態(tài)問題的改善提供了制度基礎(chǔ)。

從空間分布來看,將2015年各省份人均 GDP值與拐點(diǎn)值進(jìn)行大小關(guān)系比較,可以得到當(dāng)前各省份在曲線中的位置。結(jié)果表明目前海南省、廣西壯族自治區(qū)、河北省目前位于曲線上升段,是海洋物種多樣性的重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域,應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注海洋物種多樣性情況；山東省、遼寧省、上海市、浙江省和天津市、江蘇省、廣東省、福建省目前跨過極大值點(diǎn)位于曲線二次下降階段,經(jīng)濟(jì)增長和海洋物種多樣性保護(hù)呈現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展趨勢。

此外,模型(5)中人口密度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等控制變量的系數(shù)結(jié)果反映了其他影響因素對海洋物種多樣性損害的影響效果。第一，人口規(guī)模變量系數(shù)在模型(5)中未通過顯著性檢驗(yàn),表明人口規(guī)模的擴(kuò)張對海洋物種多樣性損害的作用效果不明顯。第二,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對海洋物種多樣性表現(xiàn)出顯著的正向促進(jìn)效果,是導(dǎo)致海洋物種多樣性損害的重要因素,與預(yù)期一致。原因可能在于,第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展過多依賴于海洋資源能源開采,忽視生產(chǎn)過程對海洋生物物種棲息環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)外部性。第三,技術(shù)水平變量系數(shù)在模型(5)中的估計(jì)值為負(fù),表明技術(shù)水平對海洋多樣性損害產(chǎn)生了一定的負(fù)向影響,但影響不顯著。第四,模型(5)結(jié)果顯示排污費(fèi)制度變量系數(shù)可以通過1%的顯著性檢驗(yàn),表明排污費(fèi)制度對海洋物種多樣性損害具有顯著的抑制作用,達(dá)到了政策的實(shí)施目的。這可能與排污費(fèi)制度有效的降低了污水的排放量,進(jìn)而減少了對海洋生物物種生存環(huán)境的侵害有關(guān)。第五,信訪制度變量系數(shù)未通過顯著性檢驗(yàn),這表明信訪制度沒有對海洋物種多樣性損害產(chǎn)生明顯的抑制作用,未實(shí)現(xiàn)預(yù)期政策目標(biāo)。第六,自然保護(hù)區(qū)變量系數(shù)未通過顯著性檢驗(yàn),表明自然保護(hù)區(qū)對海洋物種多樣性損害的抑制作用效果不明顯,與預(yù)期的政策效果不符。

3.3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

考慮到海洋生物多樣性損害可能具有滯后性,往期的損害積累會對當(dāng)期損害產(chǎn)生影響。因此,為防止內(nèi)生性偏差,以檢驗(yàn)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與海洋生物多樣性損害關(guān)系估計(jì)結(jié)果的穩(wěn)健性,建立以下動態(tài)面板模型進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)：

MARit=αi+χt+β0+β1lnGDPit+β2(lnGDPit)2+β3(lnGDPit)3+β4MARi,t-1+β5γit+εit

(5)

式中,MARi,t-1表示海洋生物多樣性損害的滯后一期,β4表示海洋生物多樣性損害滯后一期對應(yīng)的系數(shù),式(5)中的控制變量與靜態(tài)面板模型式(1)一致。

表4是采用GMM模型進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)的估計(jì)結(jié)果。穩(wěn)健性回歸結(jié)果表示,相比于表2和表3中的回歸結(jié)果,穩(wěn)健性回歸模型中核心變量系數(shù)估計(jì)值的符號沒有變化,顯著性水平略有差異。工具變量GMM(IV-GMM)回歸檢驗(yàn)所得結(jié)論與上文模型中所得結(jié)論基本保持一致,沒有因?qū)嵶C方法的改變產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性變化。也就是說,沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長和海洋生物多樣性損害的估計(jì)結(jié)論較為穩(wěn)健。該結(jié)論再次表明：海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康程度與沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長之間存在線性關(guān)系,隨著沿海地區(qū)人均GDP增長,生態(tài)系統(tǒng)亞健康程度呈現(xiàn)出線性上升趨勢；海洋物種多樣性損害與沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長之間也存在“倒U”型關(guān)系,隨著沿海地區(qū)人均GDP增長,海洋物種多樣性損害呈現(xiàn)出先上升再下降的趨勢。

4 結(jié)論與建議

本文創(chuàng)新性地構(gòu)建了海洋生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)與物種面積損害指標(biāo),在此基礎(chǔ)上采用面板數(shù)據(jù)模型系統(tǒng)探討了沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與海洋生物多樣性損害的關(guān)系,并且建立了動態(tài)GMM模型進(jìn)一步檢驗(yàn)了估計(jì)結(jié)果的穩(wěn)健性,得到了以下主要結(jié)論：

(1)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與海洋生態(tài)系統(tǒng)亞健康程度之間呈現(xiàn)正向的線性關(guān)系,隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長,典型海洋生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)呈持續(xù)惡化趨勢。但是,排污費(fèi)制度和自然保護(hù)區(qū)的建立和實(shí)施均有助于減緩海洋生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)惡化。

表4 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

(2)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與海洋物種多樣性損害之間呈現(xiàn)顯著的“倒U”型關(guān)系,隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長,物種多樣性損害先上升后下降,曲線拐點(diǎn)位于人均GDP值45145元。從時間軌跡來看,物種多樣性損害拐點(diǎn)相對應(yīng)的時間階段為2009年—2010年。從空間分布來看,目前海南省、廣西壯族自治區(qū)、河北省仍位于曲線上升段；山東省、遼寧省、上海市、浙江省和天津市、江蘇省、廣東省、福建省的經(jīng)濟(jì)增長水平越過拐點(diǎn)值,位于曲線下降階段。

本文的研究結(jié)論進(jìn)一步證實(shí)了,經(jīng)濟(jì)的增長如果建立在對生態(tài)環(huán)境破壞的基礎(chǔ)上,則勢必會造成生物多樣性的損害。即使海洋物種多樣性與沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長存在“倒U”型關(guān)系,但是經(jīng)濟(jì)增長與海洋生態(tài)系統(tǒng)健康仍未出現(xiàn)拐點(diǎn),海洋生態(tài)系統(tǒng)的亞健康可能進(jìn)一步導(dǎo)致海洋生物多樣性的喪失,形成惡性循環(huán)。因此完全依靠消極等待經(jīng)濟(jì)增長水平達(dá)到一定規(guī)模實(shí)現(xiàn)海洋生物多樣性的自然恢復(fù)是不可行的,需要采取更多預(yù)測性的、前置性的海洋生物多樣性保護(hù)措施?；趨f(xié)調(diào)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與海洋生物多樣性保護(hù)的目標(biāo)要求,提出以下啟示性建議：

第一,強(qiáng)化生物多樣性保護(hù)力度,拓寬海洋生物多樣性保護(hù)途徑,保證海洋生物多樣性保護(hù)方式多元化。一方面,從損害的源頭出發(fā),制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范海域利用方式,限制污染物排放入海,化解沿岸消費(fèi)擴(kuò)張、生產(chǎn)增長與生物多樣性損害的矛盾；另一方面,改變以往完全依靠建立海洋生物多樣性保護(hù)區(qū)的單一化方式,完善海岸生態(tài)保護(hù)紅線劃定,加強(qiáng)對紅樹林、珊瑚礁等典型的生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測與管理,避免海洋生物棲息地的喪失以及破碎化,降低自然棲息地的喪失速率,緩解海洋生態(tài)退化和損毀現(xiàn)象。積極借鑒國外經(jīng)驗(yàn)開展試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行推廣,例如嚴(yán)格實(shí)行海洋生物多樣性損害的補(bǔ)償機(jī)制,建立生物多樣性銀行等。

第二,轉(zhuǎn)變沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長方式,預(yù)防沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長對海洋生物多樣性造成不可逆的損害,避免走“先發(fā)展、再治理”的老路,保證在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時抑制海洋生物多樣性的損害。一方面,保持綠色可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級,降低沿海產(chǎn)業(yè)發(fā)展對海洋漁業(yè)、石油等海洋資源能源的依賴程度,促進(jìn)清潔生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)與推廣；另一方面,減少沿海區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對海域的直接占用,警惕經(jīng)濟(jì)增長引起的城市蔓延和產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)張以及隨之而來的人地矛盾,引導(dǎo)沿海地區(qū)緊湊發(fā)展,杜絕出現(xiàn)因盲目追求經(jīng)濟(jì)增長侵占濱海濕地和大規(guī)模圍填海造地的現(xiàn)象。