高原湖泊流域生态-经济协调发展的实践与思考

高原湖泊流域生态-经济协调发展的实践与思考

全球水资源污染和清洁水源正在恶化。农业面源污染是目前公认水体污染的主要污染源之一。随着对工业生产与居民生活点源污染控制的逐步加强,在水体污染中农业面源所占的比重不断增加。据美国环保局2003年数据显示,农业面源污染,导致约四成河流和湖泊水体水质不合格,成为河流和湖泊污染第一大污染源。欧洲的调查显示,农业生产排放超标的磷,导致地表水中富磷化,占到24%-71%地表水污染总负荷。农田面源污染,尤其畜禽场面源防治成为发达国家分类控制的重点。LeshanJin研究了农业产业生产时的区域水资源对农业的承载极限,并探讨了控制农业污染的方法。近年来,国内学者也从分析方法、影响机制、结构优化路径及具体对策等方面研究了水生态约束下农业产业结构调整与优化问题。赵庆祯等对农村产业结构布局优化的数学模型及其稳定性进行了分析。张维理等对我国农业面源污染形势进行了整体估计,并提出控制对策。王鹏等生态脆弱地区农业产业结构调整路径进行了研究。刘航构建了我国经济增长与不同环境密集型产业之间的脱钩状态的分析模型。龚琦以洱海流域为实证,探讨了面源污染控制目标下农业产业结构优化机制。污染产生的经济学根源是市场失灵和政府失灵。污染产生的市场失灵是由环境的公共物品属性、生产活动的负外部效应、生态环境的产权不确定和生态环境利用的信息不对称引起的。污染的政府失灵是由政府认识不足、决策局限、政策目标单一,存在忽视环境保护和污染控制的现象,以及环境管理的低效率引起的。通过强化政府管控,明晰环境产权,约束生产主体行为,成为环境污染治理的政策取向。实践证明,水环境保护政策对生活污染源和工业点源污染的效果显著,但由于农业生产范围广、生产主体小而散、排污量难以量化、交易成本难以市场化等,其政策针对性和治理效果差强人意。综上,与约束工业点源污染相比,治理农业面源污染的难点在于政策的细分性、系统性与长期性。因此,评价政策实施效用与农业生产方式响应,进而调整政策,具有一定的理论与实践意义。通过比较政策实施前后,政策实施区域的关键指标变化,可以估计政策实施的整体效果与有效措施,为调整和完善政策体系提供借鉴。本文运用倍差法(Difference-InDifference)的研究设计,利用研究区2000-2012年的大样本数据,比较政策区与非政策区间指标的变化,识别农业生产活动对政策的响应。1区域开发现状洱海是我国第七大淡水湖,云贵高原第二大高原湖泊,入湖河流有弥苴河、永安江、罗时江等大小河溪共117条,整个流域面积跨大理市和洱源县2个县市,是中国西南边疆开发较早的地区之一。流域内土地肥沃、水源充沛、人口密度大、农耕文明起源早,成为滇西地区重要的粮经作物主产区和畜禽养殖基地。改革开放以来,随着流域经济结构的转型升级,逐步形成了工业、旅游业和规模农业为主的产业结构,尤其是养殖业和林下经济成为流域农业产业的主体。1.1农业面源污染治理近年来,随着流域水环境保护力度的加强,工业和城镇点源污染得到了比较有效的控制。但是,对于占流域河流、湖泊污染负荷总量70%的农业面源污染治理成为洱海生态文明建设的关键环节。如图1所示,通过对2011a洱海流域农村与农业面源、城镇生活污水、工业企业废水、旅游业、水土流失等污染源的治理状况和排放TN、TP、氨氮等三个水质指标采样比较,得出流域主要污染源是:农田面源污染、畜禽粪便、农村生活污水、城镇生活污水。1.2“北3g”片区水质现状从农业面源污染的空间特征入手,洱海流域可以划分为大理市环湖片区和洱源县“北三江”片区。环湖片区包括下关镇、大理镇、喜洲镇、海东镇、挖色镇、湾桥镇、银桥镇、太邑乡、上关镇、双廊镇;“北三江”片区包括茈碧湖镇、邓川镇、凤羽镇、牛街镇、三营镇。洱海流域内共有溪流117条,其中弥苴河、罗时江、永安江“北三河”流域面积占整个流域的72%,人口密度高,以养殖业和种植业为主,2000a-2011a水质处于IV、V、劣V类水平,污染物COD、TN、TP入湖量占全流域入湖量的76%、58%、77%。同比来看,环湖片区主要污染物COD、TN、TP入湖量占全流域入湖量下降显著。为比较政策重点区与非重点区的效应差别,本文选择大理市环湖片区作为政策重点区,洱源县北三江片区作为非政策重点区。1.3生态产业规划十七大报告指出:要建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。根据党的十八大对建设“美丽中国”的重要部署,云南省生态文明建设的重点是实施九大湖水环境治理,构建高原湖泊流生态屏障。在以GDP为导向的经济发展模式下,环洱海地区工业项目上马、旅游人口急剧、围湖造田规模扩大、养殖业存量量飙升,超出了洱海生态承载力,使流域生态环境逐渐恶化。2000a以来,洱海水质呈现由II类向III类下降的趋势,湖泊由中营养状态向富营养状态转变。从本世纪初期,为有效扭转洱海生态恶化的局面,当地政府树立起“洱海清、大理兴”理念,实施了一系列洱海综合治理与保护政策,推进了洱海生态文明建设的步伐。为全面开创洱海流域保护及生态文明建设新局面,大理州成立了生态文明建设领导组,把洱海湖面的管理扩展到整个洱海流域的保护,其中洱海沿湖片区的农业面源污染是政策重点区。生态农业政策概括为以“保产量、保质量、保环境”为目标,实施流域农业生产方式调整,种植业结构优化,积极推进、山区林果化、坝区设施化、城郊园艺化、养殖业标准化建设,具体措施包括:根据水、土壤等生态要素影响的相对能力,选择建设水稻、包谷、蚕豆、大麦四大无公害生产基地,培植芸豆、水生海菜、苦荞为主的特优新种植区;推广“畜禽养殖—沼气—种植”为重点的资源、环保、产品、消费、再生资源循环发展模式,提升养殖业标准化水平;以“减少化学农药、减少化肥”为目标,从品种、用药、施肥、栽培技术等方面的改进和加强无害农产品种植;以退耕还林为契机,推广优势水果、坚果,繁荣林下经济。根据洱海水体水质指标值变化趋势,为比较政策实施前后的效应,本文选择TP、TN、TLIc变化趋势相对趋同的2003年为政策实施时间节点。2生态农业政策的影响的二次分析2.1北3g流域水环境现状鉴于洱海流域农业生产结构特殊性与农业致污的关键因素,论文重点观测种植业、养殖业和林下经济的生态影响,农业生产方式指标选择农业从业人口、年末耕地面积、化肥施用量、农药施用量、肉蛋奶总产量、水果总产量数据。样本区域为环湖片区包括下关镇、大理镇、喜洲镇、海东镇、挖色镇、湾桥镇、银桥镇、太邑乡、上关镇、双廊镇;“北三江”片区包括茈碧湖镇、邓川镇、凤羽镇、牛街镇、三营镇。从表1中可见,洱海流域水环境指标的年度与区域差异性较大,最高值82出现在2007年的“北三江”流域,最低值27出现在2001年的洱海湖体;流域内既有农业从业人口多、耕地面积多的典型农业乡镇,也分布下关镇、大理镇等以工商业、旅游业为主的中心城镇;化肥和农药使用量指标的年度与区域弹性大,表明增产为目标下,农户对化肥和农药使用量增速快,生态农业目标下,使用量降速快;林下水果产量和肉奶产量的数值差距反映出本区域通过发挥比较优势,形成部分农业专业化乡镇,其中林下产品与水果、畜牧养殖等特色农业发展较好。总体来看,除最小农药使用量指标,总数据所有最小值均来源于环湖区数据;而总数据所有最大值均来源于北三江数据,也反映出与环湖区比较,北三江片区农业依存度、农业面源污染水平、特色农业等方面更显著。2.2政策组组did简单比较不同年份洱海水环境质量与农业生产数据,无法有效反映生态保护政策的真实影响。首先,不同年份农业生产数据的变化可能反映整体生态保护政策的系统性差异,而不能完全归为某项政策的影响。其次,政策区域与传统行政区划存在空间的重叠与交叉,不同行政区之间存在政策设计、实施强度、实施效果的差距,常规的统计方法难以辨识政策效果的区域差异。此外,洱海生态保护政策的实际目的和效果评价是水环境承载力,但作用路径是农业生产活动的变化,两者之间存在代际效应,比较政策实施前后的人类生产生活活动差异,才能辨析不同政策措施的效果。在没有“政策效应”前提下,政策组和非政策组组应有平均效应,这是DID模型的重要假设。据此,政策组在政策实施前和政策实施后两种情况的变化之差体现在待估参数β,即政策净效应。除了待考察的处理因素外,DID方法要求政策组与非政策组的实施特征应具有相似性以避免DID估计结果的偏差。政策设置的科学性、针对性与可行性,依赖于政策实施效应,以及后续的政策再调整、再整合与再推广。采用倍差法(DID)作为政策评估工具,适用于识别洱海生态保护政策对农业生产方式的影响。在DID模型中,如果将洱海生态保护政策的实施视为“实验”,以2003a为实验实施节点,可以划分为政策实施期和非政策实施期,依据是否接受“实验”将样本划分为政策区(环湖片区)和非政策区(“北三江”片区)。本文实验环境包括:首先,2003a前后的生态保护政策主要是大理市环湖片区推进的,而非2008a实施的全流域生态文明建设,这才可以找到政策组和非政策组;其次,非政策组的水环境采纳“北三江”的综合水质指数,政策组的水环境采纳洱海综合水质指数,这避免了政策组对于非政策组水环境产生溢出效应而引起的估计偏差。研究设计思路是利用政策区(环湖片区)在政策实施前后年份农业生产活动获得的变化,减去非政策区(“北三江”片区)在政策实施前后年份农业生产活动获得的变化,来识别洱海流域生态保护政策的效应与农业生产方式的响应。该模型的一般性描述如下:式中:个体i在t时期的结果值可以表述为Yit,组别虚拟变量为Dit。Dit=1,表示个体i属于政策组;Dit=0,则表示i属于非政策组;时期虚拟变量为Tit,实验期Tit=1,非实验期Tit=0;DitTit为交互作用,其系数就是DID估计的水环境水平对流域农业生产方式变化的影响;Xit为控制变量,包括水环境指数、农业从业人数、耕地面积、化肥施用量、农药使用量、水果产量、奶总产量;β为待估参数;εit为随机扰动项。为了消除可能产生的异方差影响,对各变量做对数化处理,得到各变量的对数序列。2.3模型4:耕地、园林水果产量对水环境污染指数不显著变量的估计结果表2中给出了水环境对流域农业生产方式变化的回归结果。模型1只估计了组别、时间以及它们交叉项对水环境指数的影响。模型2加入其他控制变量的估计结果,D*T值为-12.77。模型3剔除耕地面积、园林水果产量两个对水环境污染指数不显著变量后的估计结果,D*T值为-12.59。回归结果显示,所有三个模型的交叉项系数均为负,且都在1%的水平上显著,这说明政策环境下农业产值的增加没有带来水环境污染指数的上升。模型3结果显示,2003年后,政策实施下农业生产方式对水环境污染指数的影响效应为-12.59。3对生态农业政策的影响的分析3.1“引导型”绿色化生活,促进农民增收洱海环湖片区农业从业人口对水环境污染指数的影响系数为-2.85,表明政策实施后农业人口增加并未影响水环境承载力,即单位人口对水环境的污染水平降低,这可能归因于农户生产生活理念、农民就业结构的转变。一是,根植“洱海清,大理兴”的生态文明理念,将农村生活污染、种植业化肥农药污染、渔业畜牧业养殖污染与洱海水质恶化的知识普及到农户,借助新农村建设,引导和转变传统的生产生活理念,树立起清洁生活、绿色生产的生态文明新理念。例如,大理市启动“洱海保护月”活动,并确定每年的1月份作为活动月;禁止生产、销售和使用含磷洗涤用品,建设生态示范镇、示范村。二是通过产业结构升级带动农民就业、农民增收。除了传统的安置农业剩余劳动力就业,促进农民进城,洱海环湖片区构建起旅游业发展与农民增收的良性互动机制。例如,随着旅游业态的升级,大理旅游业由古城观光游向环湖体验游过渡,环湖片区部分乡镇的旅游服务业不断提升,农户离土不离乡实现就业。3.2农药施用量导致水环境污染水平提高化肥施用量、农药使用量对水环境污染指数的影响系数分别为4.02、10.22,表明即使实施政策,化肥、农药施用量对水环境污染影响仍然显著,即化肥、农药施用量导致水环境污染水平提高,这也印证了滥用化学肥料、农药,导致洱海水体富氧化,是洱海水环境恶化的主要原因。一方面,为遏制化肥、农药等农业面源污染日趋严重的态势,大理市停止使用国家规定的高毒、高残留农药,建立农药科学使用技术规范,推进有机肥替代与测土施肥等措施,构建从源头控制化肥农药污染的长效机制;另一方面,绿色农业补贴政策,可以有效引导农户调整种植结构,大力提倡人工锄草、提倡使用有机肥,发展绿色农业、无公害农业、观光农业。3.3积极推进循环利用,提高养殖业产业集中度肉奶总产量对水环境污染指数的影响系数为-2.08,表明政策实施后以养殖业产量与水环境指数成反比,即单位养殖业产量对水环境的污染水平降低。而数据显示,洱海流域9万多头存栏奶牛产生的粪便是洱海水环境最大的威胁。养殖业污染水平的降低可以归因于畜禽粪便沼气化、饲料再加工等循环利用方式的创新。一是引入先进技术工艺,发展特色养殖循环经济。2003年以来,环湖片区的重点乡镇实施以畜禽粪便为主要原料,通过有氧发酵、无害化加工等工艺流程生产生态有机肥的项目,有效缓解了养殖业发展对洱海治理的压力,同时还增加了畜禽养殖户的收入。二是推广公司化经营,提高养殖业产业集中度。传统农户养殖存在小、散、差、乱的现象,难以集中管理、集中处理、提质增效。大理通过财政转移支付、扶持公司规模化经营、推广无公害养殖新技术、促进剩余劳动力转移等政策,加强建设农村沼气池、畜禽粪便收集处理设施建设,实现养殖业循环化、生态化、规模化发展。4结论和期待4.1政策效应显著,出现具有区域、行业作用的问题(1)研究区生态农业发展具有典型性。洱海流域被认为是中国西南边疆开发最早的地区之一,是滇西地区政治、经济、文化中心。近年来,粗放的经济发展方式,尤其是养殖业和种植业带来的面源污染,成为威胁洱海生态的主要因素。2003年水质处于IV类水平,农业面源污染排放COD、TN、TP占全流域入湖量的76%、58%、77%,其中农业生产带来的化肥和畜禽粪便流失污染已成为流域主要污染源。基于洱海流域面源污染特征的综合分析,实施生态农业政策,转变农户生产生活观念,优化农业种植结构,发展循环养殖业,全面推进农业面源污染综合防控意义重大。(2)生态农业政策效应显著。DID估计结果显示,政策实施下环湖片区农业生产方式对水环境污染指数的影响效应为-12.59,即农业生产指标的提升并未带来洱海流域水污染的恶化,通过农业生产结构调整与优化,达到“保产量、保质量、保环境”的政策目标。农业从业人口、化肥施用量、农药使用量、肉奶总产量等四个指标的DID估计结果显著。(1)生态农业政策对农户环保意识、就业结构、生产方式产生积极影响,实现人均农业生产污染水平降低;(2)生态农业政策对农业种植结构、绿色无公害农业生产方式产生了调整和优化作用,导致农业化肥施用量、农药使用量总量和单位使用强度的下降,降低了入湖水质富养化水平;(3)生态农业政策促进农业支柱产业养殖业无害化建设,通过养殖产业链循环利用、养殖技术标准化、经营方式集约化等方式,实现养殖业增产,入湖水质富养化水平下降。(3)洱海生态农业模式具有推广价值。2003年,政府提出“洱海清、大理兴”的目标,出台《洱海流域保护治理规划(2003-2020)》,针对农业面源污染实施种