王玥 王燕 曹秉帅

摘要 生态环境与经济发展二者之间的关系错综复杂，既相互矛盾又相互依存、相互促进。“环境库兹涅茨曲线”理论指出一个经济体的环境质量（污染）与其经济发展呈倒U型（U型）曲线关系，即环境质量随经济发展呈先下降后上升的趋势。因此，开展生态环境状况与社会经济关系的调查分析，对一个经济体阶段性发展的精准定位、政策拟定及可持续发展规划具有重要指导意义。基于时间序列数据对巴林右旗地区近20年的生態环境质量与经济发展状况进行相关性分析，结果发现：①巴林右旗地区目前处于“环境库兹涅茨曲线”拐点左侧，即生态环境质量随经济发展逐渐下降阶段。②土地垦殖率与经济发展强度呈高度正相关，人工种草面积与围封草场面积与经济水平、工业化程度呈负相关，直接或间接的表明经济发展和产业结构转型的同时导致了生态环境的恶化。③三产结构与草场面积之间的变化规律揭示出提升第三产业水平有助于缓解甚至改善围封草场面积持续降低的态势，继而推动整体环境质量转好。

关键词 生态环境;经济发展;相关性分析

中图分类号 X171.1;F062.2文献标识码 A

文章编号 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

生态环境的建设离不开经济社会的发展，经济社会的发展是环境建设的强大推力。20世纪50年代，美国经济学家库兹涅茨[1]指出人均收入水平与收入分配程度之间呈倒U型曲线的特征。1991年，Grossman等[2]在对美洲52个城市的大气质量数据与经济发展间关系进行验证后发现，一个经济体的环境污染与经济增长之间也呈倒U型关系，即在经济发展初期，环境污染较轻，但随着逐渐经济发展，污染加剧，而当经济进入高度发展水平后，环境污染又逐渐减少，在数轴上两者表现为先上升后下降的倒U型曲线形状。1993年，Panayotou[3]进一步证实了环境质量与经济发展间的倒U型关系，并首次将这种关系命名为环境库兹涅茨曲线（environmental Kuznets curve，EKC）。随后，Seldem等[4]、Shafik[5]、Grossman等[6]、Suri等[7]、Andreoni[8]等众多学者在对环境质量与经济增长的关系研究中均得出相似结论。

EKC曲线变化过程可划分为2个阶段和1个拐点。其中，2个阶段分别代表环境质量由轻变重及由重变轻2个过程，而1个拐点是指环境质量出现明显改善的突变点。我国学者林基对EKC曲线的成因做出了详细解读[9]：他认为当经济发展水平较低时，一个经济体一般以第一产业为支柱产业，对环境污染有限。但随着经济发展，高污染、高耗能、高排放的第二产业占比不断增加，同時用于治理污染的经费投入有限，环境质量日益下降，经济增长带来的益处小于资源消耗程度，污染逐渐加重，此时为EKC曲线第1个变化阶段。当经济发展到一定水平，环境质量的恶化程度也达到顶点，即EKC曲线出现拐点，之后经济进一步增长，环境质量逐步得到改善，此时为EKC曲线变化的第2个阶段。这是因为此时产业结构发生调整，清洁技术的进步使得污染排放强度降低，低污染产业在国民经济中所占比重提升，人类环保意识加强，对环境质量的要求也越来越高。国内学者大多从国家或某地区层面，采用面板数据[10-12]、时间序列数据[13-14]和空间计量[15]等数据分析方法研究经济增长和环境质量之间的关系。其中相当多的学者得出EKC倒U型曲线存在的结论[10-16]。除此之外，不少学者的研究表明经济增长与环境误然间的关系还存在线性[10]、U型[17-19]、N型[20]、倒N型[15]，以及人均GDP与环境污染指标不存在协整关系的结论[21]。

环境库兹涅茨曲线只是一个客观现象，而非一个必然规律[22]。以往研究大多是从污染物排放角度实证环境污染与经济发展的关系，而环境与经济关系所涉及的生态环境因素远不止若干污染物排放指标，还包括自然资源状况、自然生态条件、环境状况等多个方面。

400 mm等降水量线是我国东部季风区与西北干旱半干旱区的界线。这条线的西侧，自然条件相对恶劣，经济发展与生态环境之间的矛盾也会更加突出。西北地区经济发展水平相对东部地区更低，政府有更强烈的经济发展需求。同时，由于自然条件的限制，西北地区的环境更加脆弱，生态环境保护的压力也更大。因此，西北地区必须面对并解决好经济与生态环境的双重挑战。巴林右旗就是这样一个典型案例。巴林右旗地处我国内蒙古赤峰市，经济并不发达，农业人口占据全旗总人口6成以上，城乡居民收入均低于赤峰当地平均水平。而巴林右旗正处于我国东亚阔叶林向大兴安岭寒温带针叶林、草原向森林的双重过渡地带，土地沙化问题严重威胁当地复杂而脆弱的生态环境。巴林右旗面临着经济发展与生态环境保护的双重问题。

该研究通过对巴林右旗地区的生态环境状况与社会经济进行分析，从具体案例丰富的细节数据中找出更具体的相关关系以及更贴近现实的逻辑链条，以期对生态与经济的关系作出更精确的、不空泛的描述，并找出在宏观的定量分析中可能注意不到的生态环境与经济发展相互作用。

1 研究区概况

巴林右旗位于内蒙古自治区赤峰市境内，其地理位置介于118°15′～120°05′E、43°12′～44°27′N，北与巴林左旗毗邻，西与临西县接壤，东与阿鲁科尔沁旗交界，南与翁牛特旗隔西拉木伦河相望。全境东西最大长度154 km，南北最大宽度139 km，版图形状成蝴蝶形。地势西北高，东南低，海拔由西北700 m向东南400 m逐渐倾斜，北部为山地，中部为丘陵，南部为平原区。地处大兴安岭山地与燕山山地交接过渡地带，海拔从1 900 m逐步下降到400 m。该旗地处中温带，历年平均气温5.8 ℃，无霜期137 d左右，日照时间2 900～3 000 h，年平均降雨量362 mm（2011—2016年），年平均相对湿度50%，年大风日数38 d。全旗国土面积10 256 km2，总人口18.64万。

巴林右旗地处东亚阔叶林向大兴安岭寒温带针叶林、草原向森林的双重过渡地带。森林与草原的交错构成了巴林右旗丰富而脆弱的生态系统。水资源总量15.9亿m3，人均可利用水资源占有量约3 500 m3。全旗草地类型多样，包括山地疏林草甸草场、低山丘陵草甸草原草场、平原草甸草原草场、低山丘陵干草原草场、平原干草原草场、沙丘沙地草原草场以及河滩低洼地草甸草场。但因为过牧，巴林右旗草地退化十分严重——草地植被稀疏、植株低矮、毒草横生。

巴林右旗经济发展水平在赤峰市相对较为落后，2017年全旗地区生产总值为83.1亿元，仅占赤峰市生产总值的5.9%，人均可支配收入、城镇居民可支配收入、农牧民人均纯收入均低于赤峰市平均水平。且以第二产业为主，占三产生产总值的54.2%，其中又以对生态环境破坏较为严重的矿业为核心支柱产业。

2 数据来源及研究方法

数据来源于1977—1996年巴林右旗统计资料、1994—2013年《巴林右旗统计年鉴》、巴林右旗辉煌的五十年、1989—2013年《内蒙古统计年鉴》。

为了揭示内蒙巴林右旗地区经济发展水平与生态环境参数之间的关系，该研究运用SPSS 13.0分析软件对内蒙古自治区赤峰市巴林右旗地区的人均GDP、GDP、三产结构及从业人口、城镇居民人均可支配收入以及农牧民人均纯收入与生态环境结构功能状态进行相关分析。其中，该研究选择的生态环境结构功能状态指标主要有：土地垦殖系数、载畜量、年造林面积覆盖率、围封草场面积覆盖率、人工种草面积覆盖率、年用材林面积占年造林面积比例、年防护林面积占年造林面积比例、年经济林面积占年造林面积比例等。

由于人均GDP、GDP、三产结构及从业人口、城镇居民人均可支配收入以及农牧民人均纯收入均属于定序变量，即随时间顺序排列，可用Spearman等级相关分析法进行相关性分析。通过计算得到Spearman等级相关系数-1≤r≤1，r<0表示变量间呈负相关关系，相反，r>0代表正相关。计算结果使用双尾t检验进行相关系数的显著性检验，检验结果P<0.05表明显著相关，P<0.01表示极显著相关。

使用两配对样本双尾t检验的方法对模拟值和实测值总体均值是否存在显著性差异进行假设检验。建立检验假设H0：模拟值与实测值的总体均值是相同的。然后利用SPSS 13.0软件中的配对样本t检验功能计算显著性水平为0.05条件下的Sig.值（即P值）。若P>0.05，则不能否定原假设，说明模拟值与实测值间总体均值无显著差异;若P<0.05，则可以否定无效假设，证明两组差别有显著意义。需要指出的是使用配对t检验前还需对以下条件进行验证：①两样本的样本容量必须相等，且顺序不能随意更改;②样本来自的2个总体必须服从正态分布，此处该研究使用的是SPSS软件中的K-S检验来判断样本是否服从正态分布。

3 研究区经济发展对生态环境影响分析

3.1 研究区经济总量对生态环境的影响分析

对1978—2013年内蒙巴林右旗地区人均GDP和1997—2013年的GDP与生态环境结构功能状态进行相关性分析，结果如表 1所示。从表1可以看出，巴林右旗地区的人均GDP分别与土地垦殖系数、年造林面积覆盖率、人工种草面积覆盖率及年防护林面积占年造林面积比例呈极显著正相关（P<0.01），r介于0.44～0.88;与围封草场面积覆盖率和年用材林面积占年造林面积比例呈极显著负相关（P<0.01），与载畜量呈显著负相关（P<0.05），r在-0.64～-0.33;与年经济林面积占年造林面积比例相关性不显著。

而巴林右旗地区的GDP则与土地垦殖系数和年用材林面积占年造林面积比例呈正相关关系，其中前者r为0.74，达到极显著相关，后者r为0.44，为显著相关;另，GDP还与围封草场面积覆盖率、人工种草面积覆盖系数和年经济林面积占年造林面积比例呈极显著负相关，r介于-0.80～-0.62;与其余变量相关性均不显著。

在Spearman相关分析结果的基础上，对通过显著性检验的数据进行回归分析，并采用曲线拟合分析生态环境随人均GDP和GDP的变化趋势，结果分别如图 1和图 2所示。从图 1可看出，土地垦殖率和年造林面积覆盖率随人均GDP的增加呈线性增长的趋势，且前者具有较强的线性关系，拟合优度R2>0.83;围封草场面积覆盖率随人均GDP增加逐渐降低，且二者之间呈现较好的非线性关系，可用幂函数拟合，拟合优度在0.59左右;而人工种草面积覆盖率、年用材林面积占年造林面积比例和年防护林面积占年造林面积比例与人均GDP均呈非线性相关，但回归方程拟合优度较低，均在0.30以下。

3.2 研究区产业结构变化对生态环境影响分析

对2000—2013年（2009年数据缺失）内蒙巴林右旗地区三产结构和全社会从业人口数与生态环境结构功能状态进行相关性分析，结果见表 2、3。从表 2可以看出，巴林右旗地区第一产业生产总值占比与载畜量呈显著负相关，与土地垦殖率呈极显著负相关，与人工种草面积覆盖率呈极显著正相关，r分别为-0.59、-0.76和0.75;第二产业生产总值占比与土地垦殖率呈极显著正相关，与人工种草面积覆盖率呈显著负相关，r分别为0.86和-0.60;而第三产业生产总值占比只与围封草场面积覆盖呈极显著正相关，r为0.71。其余变量间均未表现出显著的相关关系。

3.3 研究区人民生活水平提高对生态环境的影响分析

对1997—1999和2003—2013年内蒙巴林右旗地区的城镇居民人均可支配收入，以及1997—2013年的农牧民人均纯收入与生态环境结构功能状态进行相关性分析，结果见表 4。从表4可以看出，巴林右旗地区的城镇及农牧民收入水平与围封草场面积覆盖率、人工种草面积覆盖率和年经济林面积占年造林面积比例均呈负相关关系，r在-0.87 ～ -0.59;与土地垦殖率呈极显著正相关关系，r分别为0.84和0.76。其中，人工种草面积覆盖率与城镇和农牧民收入间的相关关系均达到极显著，而围封草场面积覆盖率与城镇居民收入间的相关关系亦是极显著。

在以上相关分析结果的基础上，对通过显著性检验的数据进行回归分析，并采用曲线拟合分析生态环境随城镇居民和农牧民收入变化的趋势（图 5）。从图5可以看出，各因變量随镇居民和农牧民收入变化的趋势相同。其中，土地垦殖率与镇居民和农牧民收入提高均呈高线性相关，拟合优度大于0.80;围封草场面积覆盖率和人工种草面积覆盖率随收入的提高呈幂函数变化趋势逐渐降低，且除围封草场面积覆盖率与农牧民收入间的拟合优度较弱（R2=0.36）外，其余拟合优度达到中等水平，R2介于0.51～0.61;而年经济林面积占年造林面积比例与收入提高呈对数函数变化，但相关关系较弱，拟合优度小于0.42。

4 结论与建议

该研究利用Spearman等级相关分析法对1978—2013年内蒙古自治区巴林右旗地区的经济发展水平包括人均GDP、GDP、产业结构及从业人口和城镇及农牧民收入等，与生态环境结构功能状态进行了相关性分析和回归分析。结果显示：

（1）1978—2013年内蒙古自治区巴林右旗地区的经济发展对当地生态环境的影响因子按相关程度由大到小排列为土地垦殖系数、人工种草面积覆盖率、围封草场面积覆盖率，其回归方程的平均拟合优度依次为0.70、0.48和0.47。

（2）土地垦殖系数与人均GDP、GDP、第二产业生产总值和从业人口占比、城镇及农牧民收入等均呈极显著正相关，与第一产业生产总值和从业人口占比呈极显著负相关。说明经济快速发展的同时耕地面积也在快速扩张，与1978年相比，1978—2013巴林右旗地区的土地垦殖率扩大了2.55倍，这势必会对生态环境造成压力。而对于第三产业而言，从统计结果看出，第三产业的发展与生态环境间的相关性较弱。这可能是因为与工业污染环境相比，第三产业发展对环境的破坏和影响具有隐蔽性、长期性和难以确定性等特点[23]。

（3） 人工种草面积覆盖率与经济发展水平总体上呈负相关，即随着生产总值提高、居民收入增加、工业化程度提高，人工种草面积覆盖率逐年降低，与第一产业发展呈正相关，说明在经济发展和产业结构转型的同时造成了人工种草面积的减少，由此直接或间接的导致生态环境的恶化。

围封草场面积覆盖率与人均GDP、GDP及居民收入呈负相关关系，与第三产业发展呈正相关。与人工种草面积的变化趋势相近，说明经济发展造成了围封草场面积的降低。有前人研究表明围封草场面积是影响沙地生态系统健康的最重要指标[24]。因此，提高围封草场面积是保证当地生态系统健康发展的有效途径，而第三产业生产总值占比与其关系的规律揭示出提高第三产业有助于缓解甚至改善围封草场面积持续降低的态势。

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