王柳元,高素惠,賀菊花,丁緒輝
(1河海大學企業管理學院,江蘇常州213022;2東南大學人文學院,南京210096)
當前,中國正處于城鎮化高速發展的關鍵時期。隨著市場經濟的加速推進,中國城鎮化進程不斷加快,城市數目增加,城市規模擴大,2010年城鎮化率達到了47.5%,2011年突破了50%,比上一年提高了3.77個百分點。傳統城鎮化帶來的失控現象極為嚴重,城鄉差距大,城鎮基礎設施配套落后,生態環境破壞嚴重等矛盾日益凸顯。黨的十八大提出要走新型城鎮化道路,城鎮化發展的同時強調生態環境優美,全面協調可持續。李克強總理強調城鎮化進程中不僅要重視速度更要重視質量。2013年國內的城鎮化率為53.7%,截至2016年底城鎮化率是57.35%,城鎮化的進程明顯放緩,城鎮化與生態環境的協調發展被愈發地重視起來,成為了研究領域的熱點話題。在城鎮化與生態環境協調發展的研究上,國內外學者從宏觀和微觀角度,研究了不同時期、不同地區的城鎮化和生態環境關系,筆者通過對城鎮化與生態環境的發展現狀、相互影響機理、協同發展的機制路徑的梳理,以經濟發展理論為指導,不斷完善指導城鎮化與生態環境協同發展的思路,建立城鎮化與生態環境相互作用機理以及模型,找到中國城鎮化與生態環境之間的關系以及影響發展關系的原因,借鑒國外發展的經驗,為中國的城鎮化與生態環境的協調發展拓展思路、提供建議。
城鎮化(urbanization)作為世界上最為重要的經濟、社會現象,學術界給予了高度的關注,研究了近30年,但是對于城鎮化始終沒有一個完整統一的定義。城市化的多維含義,主要包括人口增長、經濟發展、空間擴張和生活提高4個方面。人口增長是指農村人口轉變為城市人口,使得城市人增加的過程[1];經濟發展是指城鎮化伴隨著GDP的增長,農村的自然經濟轉化為以工業服務業為主的現代經濟的過程[2];空間擴張指的是農業用地向以建筑、公路、基礎設施為主的城市用地轉變;生活提高是指農村的生活方式被城市生活方式所替代的過程[3-4]。城鎮化的主要特征集中表現為空間地域性、方向性以及時效性。
城鎮化在發展過程中,內涵不斷發展,出現了傳統城鎮化、新型城鎮化、綠色城鎮化等城鎮化的新概念(表1)。傳統城鎮化主要是由政府主導和控制,因此城鎮化的問題不斷暴露出來,表現為單純追求城鎮數量的增加和規模的擴大,忽視了城鎮化建設的質量。土地利用低效,空間布局不合理,依靠工業化拉動城鎮化進程,生態環境破壞嚴重等。中國現在仍處于城鎮化高速發展的階段,為有效地應對城鎮化過程中出現的問題,十八大提出要走新型城鎮化道路,賦予了城鎮化新的內涵。新型城鎮化強調在發展城鎮化的過程中,重視科學發展,關注以人為本,集約高效,環境友好,生態宜居,做到經濟、社會、環境協調發展,大中小城市和小城鎮協調發展,不斷提高城鎮化發展的質量。綠色城鎮化在2015年被首次提出,周宏春[5]認為的綠色城鎮化是將生態文明建設的城鎮化用更易理解的語言表述出來,支持經濟社會可持續發展,是生產方式、生活方式、生活觀念綠色化的一種城鎮化建設道路。
“生態環境”一詞是1866年德國生物學家海克爾提出的,他將生態環境定義為有機體與環境之間的關系,中國最早使用生態環境一詞是在1982年的第五屆人大第五次會議上,黃秉維院士首次提出來,此后,國內開始大量使用生態環境這個詞,但是這一概念至今還沒有一個明確的定義。葉亞平[10]將生態環境解釋為支撐人類生命系統的自然系統的統稱,其主要成分是不同生物組成的生命系統。王孟本[11]給生態環境的定義是對生物生長、發育、生殖、分布產生影響的綜合的環境因子。劉耀彬[12]在研究區域城市化與生態環境的關系時,認為生態環境是一個復雜的系統,既包括水、土、能源等自然要素,也包括生物及其相互作用、相互限制。大多數時候,生態環境是以人為研究對象,所以生態環境可以定義為對人類生存和發展有影響的自然環境要素的綜合,主要包括,水、土、資源、能源等。

表1 城鎮化內涵的發展與對比
綜合以上觀點,生態系統應該包括2個方面,一是生物賴以生存的自然環境,二是對生物產生影響的有利和不利的因子以及其間的相互作用。雖然對于“生態環境”的概念還沒有一個確切的定義,但是其內涵也在不斷發展完善,近年來,生態環境也出現了很多跨學科的應用,如把生態環境引入政治學延伸為政治生態環境,也出現了創新生態系統、生態位等概念(表2)。
1972年米都斯向羅馬俱樂部提交了一份題為《增長的極限》的報告,提出了“零增長理論”和“極限增長理論”,該理論認為如果經濟不加限制地增長下去,100年后會到達增長的極限,地球將會崩潰,其涉及的“人類困境”引起了東西方國家廣泛的熱議。1976年Herman Kahn批判關于未來的悲觀觀點,將《增長的極限》所用的模型稱之為“世界末日”模型。1978年,Andre[18]研究廢棄物處理對極限增長理論的影響,認為廢棄物管理的形式能夠延緩達到增長極限的時間。2008年Graham[19]證實了30年來工業、食品、污染的變化與增長極限理論所做的預測基本一致。2001年Wendell Bell[20]認為米都斯提出的極限增長理論給予人們警示,為可持續發展理論奠定了基礎。在國內,中國數十年如一日地埋頭趕超發達國家,卻沒有意識到“增長的極限”,困境已經擺在中國面前,應該引起重視,2010年林建永、湯進華[21]認為不可再生資源不斷下降,可再生資源如果超過其增長量也有可能消耗殆盡,技術進步是否有助于資源利用效率的提高,存在很大偶然性,因此認為極限增長理論是成立的。
學者們一方面從悲觀的角度解讀極限增長理論,認為經濟只有達到零增長才能避免人類生存的悲劇,片面夸大了經濟增長、城鎮化對生態環境的影響,另一方面學者也指出,極限增長理論是給予人們警醒,走向可持續發展的道路。國內外40多年來對經濟增長理論的評論和解讀,遠遠沒有窮盡其理念思想,在觀念不斷變遷的基礎上,有可能從極限增長理論中獲得更多的啟示。
《增長的極限》一書中提出的“世界末日模型”引起人們恐慌的同時,也開始讓人們重新審視傳統的經濟增長模式是否合理。早期城鎮化進程中,許多國家犧牲環境來發展經濟,忽視生態環境的保護,由此暴露出的問題日益嚴峻,在這樣的背景下,生態經濟的概念應運而生。肯尼斯·博爾丁在20世紀六七十年代提出了宇宙飛船地球的觀點,被認為是生態經濟理論的誕生。國際上,比較權威的觀點是Robert Costanza認為生態經濟理論是從最廣泛的意義上闡述生態系統和經濟系統的關系的理論。大量學者不斷深入研究,楊鵬[22]認為生態經濟理論是將生態因素納入經濟學的框架中,尋求經濟活動與生態變化的良性發展,是一種生態系統和經濟系統的復合系統。生態經濟理論也經歷了由外生發展向內生發展的轉變,外生發展主要關注經濟增長帶來的環境、社會問題,以及治理措施,2000年《增長的質量》一書中提出了經濟發展中忽視的4個問題,即教育的普及、環境的保護、政府的作用以及人民的責任,對此可以借助減量化、再利用、再循環實現生態經濟。內生發展關注的是成本內化,自我增值的經濟發展模式。2011年聯合國環境署提出綠色經濟是可以實現環保和經濟增長雙重作用的一種新財富模式,新能源經濟成為依靠市場配置資源的經濟。生態經濟理論從誕生發展至今,經歷了理論批判、外生發展以及內生發展階段,內生增長的生態經濟理論尚處于起步階段,仍有許多問題亟待解決,如自然資本的增值規律、定價及產權界定等.
1963年,美國生物學家Rachel Carson發表著作《寂靜的春天》,描繪了一幅被農藥污染環境的景象,在世界范圍內引發了人們的關注。1983年,批準成立世界環境與發展委員會(WCED),同年《世界自然保護大綱》初步提出可持續發展的思想,隨后,1987年《我們共同的未來》報告中提出可持續發展的定義,既要滿足當代人需求又不損害后代的利益,要在資源和環境保護的基礎上發展經濟,利用技術手段加以治理,便可永續發展下去。鄧小平提出,大力發展生產力,要在經濟可持續發展、生態環境可持續改善的基礎上,生態可持續發展理論是鄧小平可持續發展理論具有創造性的提法。

表2 生態環境的內涵發展
國內外學者對可持續發展理論展開深入的解讀,Selden認為經濟的增長會對生態環境產生正面的影響,因為先進的技術會提高資源的利用效率,減少環境的污染和生態的破壞,如此理解可持續發展理論顯然是扭曲的,在實踐中容易造成先破壞后修復、先污染后治理的問題。普遍認為,可持續發展理論是人類在反思城鎮化和工業文明發展過程中出現的生態環境惡化問題的基礎上提出的[23],具有整體性、內生性、綜合性的特征,強調應該同時處理好人與自然和人與人之間的關系,重視人與人之間對于自然資源利用的公平性,即不損害后代的利益[24],重視人對自然的索取與人對自然的回饋相平衡,即人與自然和諧相處[25],可持續發展理論是社會主義可持續發展經濟體制的理論基石,是實現經濟社會全面發展的關鍵[26]。
耦合原本是一個物理學概念,指2個或2個以上的要素或者系統相互作用彼此影響的現象,由于城市化與生態環境之間存在耦合互動的關系,耦合作用被學者運用到城市化的研究中。聶艷[27]將城鎮化與生態環境的耦合關系定義為,城鎮的系統要素與生態環境的系統要素相互作用彼此影響的現象,兩者之間的影響程度被定義為城鎮化和生態系統耦合度。城鎮化與生態系統的耦合關系主要表現在2個方面,宋雪峰[28]、劉耀彬[29]總結為,一是城鎮化通過人口增長、經濟發展、空間擴張、能源等消耗對生態環境產生脅迫作用,二是生態環境通過人口驅逐、政府干預、排斥企業資本等對城市發展產生限制作用。具體說來,脅迫效應主要表現為,人口密度增加、經濟發展、帶動工業企業的增加,排污水平、占地規模和能源消耗水平上升,向環境索取的力度加大[30];生態環境對城市化的限制效應主要表現在,生態環境惡化,降低了居住環境的舒適度,人口向環境更好的地方遷移,國家會出臺政策干預,生態環境本身會降低要素的支撐能力,發生災害性事件,從而使得城鎮化的速度放緩[29]。
城鎮化與生態環境之間的作用與反作用的關系,1988年經濟學家王如松將城市化發展的這種形態總結為城鎮化發展的S曲線,國內外很多學者對此進行研究,王金營[31]、徐春秀[32]都提出了城鎮化發展“慢-快-慢”的理論,以這個理論應用在城鎮化與生態環境的耦合關系上,可以解釋為城鎮化發展初期需要開拓環境發展緩慢,隨著環境的適應直線上升,最后受到生態環境的限制作用發展緩慢。
對于城鎮化與生態系統的相互影響研究,不只停留在定性的分析,也確定了城鎮化-生態環境的定量分析,學者普遍認為城鎮化進程與生態環境之間存在著一個普遍可循的規律。
聶艷[27]在研究區域城市化和生態環境時空變異特征時建立了耦合度模型,楊彤[33]、何為[34]、孔偉[35]在研究區域城市化和生態環境的問題時同樣運用了耦合度模型,他們認為耦合度C是反映城市化和生態環境協調的重要指標,借用物理學中耦合度模型,將城市化與生態環境的耦合度模型表示如式(1)。

對于城市子系統U1與生態系統子系統U2,耦合度為C,C介于0到1之間,當C≤0.3時城市化與生態系統處于低水平耦合,當C處于0.3~0.5時處于拮抗階段,當C值在0.5~0.8時處于磨合階段,當C值≥0.8時位高水平耦合。
耦合度模型在運用時,因為各區域間的城市化和生態系統之間的關系具有復雜性、動態性,單純依靠耦合度可能會出現錯誤或者誤差,過于片面不準確是耦合度模型的缺陷[27,29]。因此,耦合度模型不斷發展,用耦合協調度模型來構造城鎮化與生態環境之間的耦合協調度函數,其算法可以表述如式(2)。

在耦合協調度模型中T為城鎮化與生態環境綜合調和指數,D為耦合協調度,加入城鎮化系統U1和生態系統U2對整個系統的貢獻的權重W1、W2,有效地彌補了各地區之間的差異性和不平衡性,為多個區域的城鎮化和生態環境協調關系的對比研究提供了方法。
城鎮化的發展究竟是引起環境問題的原因還是解決環境問題的方法?基于此問題對環境庫茲涅茨曲線的研究就此展開。庫茲涅茨曲線是諾貝爾獲得者、經濟學家庫茲涅茨來分析收入水平和分配公平的學說,1991年Grossman[36]和Krueger[36]在研究42個發達國家環境質量和經濟發展的關系時提出了“環境庫茲涅茨曲線”的假說。環境庫茲涅茨假說認為城鎮化發展和生態環境之間不是單純的正相關或負相關的關系,而是隨著城鎮化的發展,生態環境的質量先下降后上升,呈現倒U形關系。此后主要應用于利用環境污染指標和人均國內生產總值等收入指標研究城鎮化、經濟發展與生態環境之間的關系。
1999年List和Gallet在其研究中提出了描述環境庫茲涅茨曲線的函數模型,如式(3)。

其中,Pjit代表i國家在t時間內排放j的污染物人均排放量,Xjkit代表i國家在時間t內外生參數K的矢量,K為3時,方程為二次方,K為4時,方程為三次方,T代表時間,ε代表誤差項。環境庫茲涅茨曲線在使用時有多重形式,如二次多項式、三次多項式、對數形式等。Martinez-Zarzoso和Bengochea-Morancho[37]在研究22個OECD國家的經紀發展和碳排放量時用了對數三次多項式模型:lny=a+blnx+c(lnx)2+d(lnx)3。Galeotti和Lanza[38]在研究100個國家的經濟發展和二氧化硫排放量的關系時運用了三項多項式y=a+bx+cx2+dx3和對數三次式lny=a+blnx+c(lnx)2+d(lnx)3。李水平、張丹[39]在研究湖南省城鎮化與環境污染之間關系時使用了三次多項式
運用庫茲涅茨曲線研究區域城鎮化和生態環境的關系雖然是時下比較流行的研究方法,但其缺陷不能忽略,一是其內生缺陷,研究城鎮化對生態環境的影響,忽略了城鎮化與生態環境之間的影響關系不是單向的;二是數據環境和指標問題,環境數據的可得性與數據的質量差,變量選取隨意;三是計量模型的問題,1996年Stern研究環境庫茲涅茨曲線的模型有小二乘法、混合影響、隨機效果3種。但總體來看,近幾年在計量模型上沒有很大發展,計量模型簡單化是其一大限制。
城鎮化與生態環境相互影響的實證研究很大一部分是證明庫茲涅茨曲線是否存在,以及其形成的原因。國外學者研究庫茲涅茨假設是否成立,有支持也有反對的聲音。Ehrhardt-Martinez和Grenshaw通過研究城市化進程與毀林率之間的關系,發現兩者存在倒U形曲線,存在庫茲涅茨曲線。Kasman[40]調查了1992—2010年歐盟成員國和候選國之間的能源消費、二氧化碳排放等生態環境指標與城市化之間的關系,使用面板單位根檢驗、面板協整等方法提供證據支持環境庫茲涅茨曲線假設,城市化和生態環境之間存在倒U型關系;而Dogan[41]通過研究美國1960—2010年的二氧化碳排放、城市化等的情況,發現能源消費和城市化增加了生態環境的退化,但結果不支持環境庫茲涅茨曲線。在國內,吳玉萍[42]研究了北京市1985—1999年城鎮化與環境的關系,發現呈現顯著的環境庫茨涅茲曲線,且比發達國家較早地實現了轉折點。池建宇[43]基于中國2003—2013年31個省會城市和直轄市的數據,發現中國省會直轄市擬合曲線在正U形右邊,即城鎮化發展只帶來生態環境的改善,并沒有帶來惡化部分。李水平[39]使用1997—2011年湖南省10個市區的數據,發現了湖南省各項污染指標和城鎮化的進程呈現了N形、倒U形、倒N形關系。袁正[44]基于跨國截面數據考察認為環境庫茲涅茨曲線成立,隨著城鎮化的進程,生態環境的質量先變壞后變好。
當前,國內外有關環境庫茲尼茨存在性的實證檢驗仍是熱點,可謂汗牛充棟,缺陷在于這些研究大都相似,大多數的實證都是用時間序列數據,不同的是所研究的地區不同,很少有創新,研究的結論差異性也很大甚至相互矛盾,且太多的研究集中于庫茲涅茨曲線呈現的形狀,較少關注其背后的作用機理,找到城鎮化與生態環境協調發展的途徑。
近年來,國內外對城鎮化與生態環境的實證檢驗中,對兩者的耦合關系的時空差異研究較多。時序變異規律上,主要是通過某個區域的數據,運用模型分析該區域所研究時間段內,城鎮化與生態環境處于哪種耦合程度。空間分布規律上,研究集中在某一區域內城鎮化與生態環境的分布差異。總體上,省級之間的城鎮化和生態環境的關系,空間上呈現出東部和西部的耦合度略高于中部地區,從直轄市到沿海發達地區到中部城市最后是西部城市,耦合協調度依次降低;時間上,隨著時間的推移省際之間的耦合度和耦合協調度差距不斷縮小,城市化的各參量對生態系統的影響增加,生態環境參量對城市化的影響也越來越大[45]。具體的,例如湖北省城鎮化與生態環境耦合模型結果顯示,各地級市表現出明顯的差異性,武漢市耦合度最高而十堰耦合度較小,整體上耦合度從1997年開始扭轉不斷惡化的結果逐漸走向磨合[27]。江蘇省城鎮化與生態環境空間上基本符合南北分異規律,蘇北的耦合度小蘇南的耦合度大,時間上呈現出耦合度先下降再上升,耦合協調度先上升在下降的趨勢[46]。在國外,近些年,相比于國內進行時空差異的研究較少,Park[47]發現城市化和工業化將大規模改變水水文和生物地球的環境、空氣質量、干濕沉積流量等,這在亞洲、非洲、南美洲的城市化進程中顯而易見,通過對美國19個城市的分析也發現了相同結論。Dinda[48]也對不同區域進行耦合研究,豐富了研究內容。
學者們主要從以下幾個方面闡述城鎮化與生態環境協調的驅動因素或兩者不能協同發展的制約因素:一是技術水平、產業結構、經濟規模的不同;二是環境政策,包括環境管制力度、政府投資環境治理的水平、人們環保觀念的不同;三是國際貿易、進出口政策、國家地區的發展水平不同等。
驗證庫茲尼茨曲線的假設存在性的問題上,認為存在環境庫茲涅茨假設的研究中,最早Grossman[36]和Krueger[36]提出環境庫茨涅茲曲線假設時,就認為城鎮化和生態環境呈現倒U形的原因是產業結構變化和政府規劃,產業結構變化主要是指及減排技術和生產技術,一方面可以減少污染物的排放,另一方面可以提高生產效率從而對生態環境產生正面影響,同時隨著城鎮化和經濟的發展環境意識和政府的監管力度也會使得生態環境得到改善。Magnus Lindmark[49]認為工業是對環境影響較大的產業,隨著經濟的發展、城鎮化的進程,技術水平提高,服務業逐漸替代工業的主導地位,使得環境壓力與城鎮化分離。Soumyananda Dinda[48]認為環境政策有力的實施可以減小環境的壓力。在國內,很多學者也認同此觀點。袁正[45]利用跨國數據說明技術進步、產業結構轉型及政府財政投入使得生態環境隨城鎮化推進而不斷改善。通過國際貿易,將重工業的污染轉移到其他國家,使得本國的環境改善,也是出現庫茲涅茨曲線的原因之一[50-52]。池建宇[44]發現中國省會城市和直轄市只符合倒U曲線的右邊部分,原因是其選擇的1999—2012年的數據存在滯后性,政府和人們已經意識到保護環境的重要性,這段時間內技術也得到了發展。有人認為城鎮化與生態環境之間存在反向關系,即城鎮化的發展使得環境惡化,不存在轉折點,其原因是城鎮化進程的發展,導致了二氧化碳排放量的增加,經濟的發展并不能減少二氧化碳的排放量,并且庫茲涅茨假說不適用全球環境指標,研究一個國家時可能會會存在庫茲涅茨假設,但是全球環境指標往往出現反向關系[53-54]。
城鎮化與生態環境的協調發展,在不同地域不同時間呈現了不同的特點,出現了時空差異。對于產生差異的原因,近年來國外學者對此問題的研究較少,相反國內的學者近年來針對不同區域的城鎮化與生態環境關系的時空差異的研究較為豐富。宋超山[55]研究西安市的城鎮化與生態環境的關系時發現,時序上,由于國家政策的階段性,西部大開發啟動初期,西安市的城鎮化建設受到資源約束,2005年之后,由于高新技術產業發展,企業推行清潔生產,向磨合階段發展。孫平軍[56]在對江蘇省的城市化與生態環境的耦合度研究時也發現了時空差異,主要的原因是,時序上1990年以后江蘇政府借長三角的開發契機,城市一體化建設、環保意識增強、建設旅游城市等因素使得耦合協調度上升,近年來,三大都市圈建設,遭遇了能源、資源、排泄的瓶頸,耦合協調度下降;空間上,江蘇呈現南北分異,原因是長三角地區城市發展水平高于蘇北地區,服務業代替工業,工業向蘇北轉移,使得蘇南地區耦合協調度高于蘇北地區。干旱地區雖然城市化起步較晚,也呈現了明顯的地區差異,主要因為工業化發展的程度不同、經濟規模發展的差異,對生態環境產生的影響不同[57]。
國內外對于兩者之間的關系研究已經比較成熟,但是國內相較于國外而言還有較大差距。國外學者對城市化與生態環境協同發展的問題上存在如下特點:第一,研究對象多選用美國歐洲等發達國家,對發展中國家的研究較少。第二,研究的內容不僅局限于城鎮化進程與生態環境的關系,其中還涉及碳排放、貿易、人口增長的多個維度與生態環境之間的關系。第三,國外學者對時空差異的研究較少,對特定地區的研究近年來比較缺乏。第四,研究結果上,普遍認為生態環境與城鎮化進程之間符合庫茲涅茨曲線,不符合的情況較少,多存在于發展中國家。第五,研究方法上理論層面的研究較為深入,是國內學者很難達到的。國內學者對于此問題的理論分析較少,實證分析較多,呈現以下特點:第一,國內學者偏好研究特定空間的城鎮化和生態環境的協調程度,如選擇山東省、吉林省以及沿海地區等的城市化和生態環境之間的關系進行研究,但缺少對比分析,很難找到具體差異點。第二,研究結果有較大差異,有的學者認為兩者之間呈現倒U型,符合庫茲涅茨曲線的假設,也有學者研究發現兩者之間的關系呈現倒N型、S型、正U型等,可能是因為指標體系覆蓋不全,具有重疊性,一定程度上帶有主觀性。第三,運用的實證方法多樣,如模糊物元法、熵值法、層次分析法等,但都類似于國外模型,缺少創新,在理論分析方面沒有深入研究。
在未來國內學者對城鎮化與生態環境的關系研究中還應該注意以下幾點:(1)避開城鎮化與生態環境之間研究的限制。國內對生態環境的監測開始的時間較晚,缺乏完整的歷史數據進行比較。而且國內地區之間和世界各國間使用的數據都為典型調查數據,這就將所有地區看作是同質的,忽略了地區發展本身的差異性,缺少結果的可比性。(2)注重生態環境對城鎮化發展的反饋作用。大量文獻都是從城鎮化進程對生態環境的影響入手,很少考慮生態環境對城鎮化的反饋作用。(3)深入探討問題的根源。與國外研究相比,國內的研究較多的是基于國外研究的理論模型進行實證分析,今后的研究中,要關注實證背后理論的分析,庫茲涅茨曲線本身的缺陷,運用其證明是否能夠準確的說明問題,以及其背后的作用機制,實現路徑,都值得進行深入研究。
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