陕北黄土高原乡村振兴战略对生态系统服务的影响及原因研究——以陕西省米脂县为例

董嘉薇,陈 海,白晓娟,刘 迪,张 杰

(西北大学 城市与环境学院/陕西省地表系统与环境承载力重点实验室,陕西 西安 710127)

经济的快速发展与人口的急剧增加导致了对自然资源的过度消耗,进而影响了生态系统服务(ecosystem services, ES)的可持续供给。探讨ES变化对于缓解生态影响和实现可持续发展至关重要。作为桥接生态系统与社会系统的综合概念,ES被越来越多地纳入到政策制定中[1]。因此,了解特定政策下ES的变化逐渐成为地理学、经济学和生态学等学科关注的领域之一[2-5]。其中,探讨宏观政策视角下微观ES的政策响应已成为学者们关注的焦点[2,6],生态脆弱区尤为如此。

目前,国内外学者多从区域或流域等宏观尺度出发,借助价值量[7]、物质量[8]和能值[9]等的时序变化,从整体视角探讨政策对ES的影响[4-5,7-11],如邓元杰等[10]运用单位面积生态系统价值当量因子法分析了退耕还林还草工程实施前后ES价值的空间分布和演化规律,揭示了退耕还林工程对ES的影响。该类研究可有效把握区域ES的宏观格局,但对微观层面不同群体获取的ES差异性变化关注略有不足。目前多数研究直接探讨政策与ES的关系,对政策背景下微观主体的响应关注较少。从政策执行到发挥作用的过程中,当地居民对政策存在不同程度的响应以及适应性活动[12],农户作为利益相关者、实际管理者和ES退化的受害者[13],其行为必然会对ES产生影响,如农作物品种的更换会增加或减少作物的产量[14],公众通过接触生态系统以提高其感知的文化服务价值[15]等。虽有少数学者[16]注意到在政策背景下微观主体行为对ES的影响,但多以定性说明为主,鲜有进一步对其定量关系的探讨。因此,能否在关注宏观ES格局变化的同时也能关注到微观层面不同主体获取的ES差异性变化,并且定量探讨和分析不同主体行为响应的差异,成为深入理解政策影响下ES变化的关键。乡村振兴战略作为现代乡村发展理论与实践的重大创新[17],通过振兴产业和治理生态等一系列措施引导农户的生产及生活行为发生改变,进而对其获取的ES产生不同程度的影响。当前对乡村振兴战略的研究主要集中在城乡融合[17-18]、乡村旅游[19-20]、乡村类型识别[21-22]和乡村振兴模式及路径[23-24]等方面,多关注政策的理论认知和实施路径。关于乡村振兴与ES关系的研究,少数学者探讨了基于ES理论的乡村生态振兴实现路径[25],但缺乏乡村振兴对ES影响的研究。

基于此,本文选取黄土丘陵沟壑区米脂县为研究区域,基于双重差分模型,从农户整体和农户群体2个层面定量评估乡村振兴战略对ES的影响;其次,以农户行为为中介,分别利用双重差分模型和多元逐步回归模型,分析乡村振兴战略对不同群体农户行为的影响,以及农户行为对ES的影响,以此揭示乡村振兴战略影响ES的原因;最后提出对未来研究的展望,旨在为改善农户福祉提供参考。

1 分析框架与研究假设

为化解乡村社会主要矛盾,乡村振兴战略进行了经济、生态、文化、政治及社会等方面建设[17],通过科学的生态系统管理措施促进ES可持续供给与服务能力提升[25],如实施土地整治以保证粮食增产;开展生态恢复以维持生态系统生物多样性;落实农村景观化以提高乡村宜居度,极大改善了农户福祉。相关研究表明,农户间社会与自然属性的差异会影响其在生态系统中获得的收益[2,26-27],如农户兼业程度越高,其农业生产意愿越低[28],从生态系统中获得的农产品收益也越低。由此提出假设1:乡村振兴战略对ES有影响,且该影响在不同群体间存在差异。

国家政策通过改变农户行为进而影响ES[14],因此,乡村振兴战略的实施效果取决于农户行为的响应程度[3]。相关研究均表明政策对农户行为抉择产生影响[29],且实施效果随政策对农户行为的影响程度不同而不同,如强制型政策对耕作行为影响较大,自愿型政策对牲畜饲养影响较大等[12]。农户的耕作、放牧和消遣等行为亦会对ES产生影响,前人研究均表明农作物品种的更换、农民的生产积极性[14,16]和农户与生态系统接触的频率[15]均会影响其从生态系统中获取的收益。由此提出假设2:乡村振兴战略对农户群体各行为存在差异性影响;假设3:农户群体不同行为对ES存在差异性影响。

综合上述分析,构建本文的分析框架。从图1可以看出:①该框架包含两大部分和三大要素。其中,两大部分为乡村振兴战略对ES的影响以及影响原因的探讨,三大要素分别为乡村振兴战略、ES和农户行为;②图1的上半部分,试图利用箭头的粗细、柱状图的颜色和高度分别阐明乡村振兴战略对ES的影响大小及其在不同群体间的差异;③图1下半部分左侧,试图通过不同颜色扇形的面积,表明乡村振兴战略对不同农户行为的差异化影响;④图1下半部分右侧,通过不同颜色条形比例解释农户行为对不同ES的差异化影响机制。上述框架为揭示乡村振兴战略对ES的差异化影响机理,阐明乡村振兴战略对农户行为,以及农户行为对ES的影响机制提供了可借鉴的途径。

图1 乡村振兴战略对生态系统服务的影响Fig.1 The impact of rural vitalization strategy on ecosystem services

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况

米脂县位于陕西省榆林市东南部(37°39′～38°50′N,109°39′～110°29′E),总面积1 178 km2,地处黄土高原丘陵沟壑区,地形破碎,水土流失严重,生态环境脆弱(见图2)。乡村振兴战略实施以来,部分村庄凭借其从贫困村到示范村的发展速度与成果成为乡村振兴实践的典范,乡村振兴取得较大成效。至2020年,全县共建成2个市级乡村振兴标杆村,19个市级乡村振兴示范村。该县乡村振兴示范村通过产业发展、公共服务以及基础设施建设等一系列措施改变了土地利用方式以及农户的生产与生活行为,从而推动ES发生变化:①在产业发展上,当地进行土地整治、养殖基础设施建设以及结合“互联网+”和“旅游+”的农产品销售平台搭建,推动规模经营以降低农业生产成本,拓宽农产品销售渠道,从而提高农产品收益。②在公共服务上,当地实施了诸如修建绿化带、文化广场以及改造废弃窑洞等一系列景观提升工程,为农户提供了娱乐消遣场所,提升农民幸福感。③在基础设施上,当地政府落实了入户道路硬化、院落硬化和菜园花坛花栏建设等入户自建项目,改善农户出行与居家条件;同时通过蓄水池和排洪渠工程有效地提高了当地水资源利用效率和防洪减灾能力。因此,该地区为研究乡村振兴战略对不同农户群体的ES差异化影响提供了良好的平台。

图2 研究区地理位置及调研村落Fig.2 The location of the research area and villages studied

2.2 数据来源

参考相关研究[30-31],综合考虑样本地社会自然环境和乡村振兴战略实施力度等方面的差异下,选择了13个实施时间较早,政策效果显著的乡村振兴示范村。为保证示范村与非示范村基础条件相似,本文以非农产业劳动力占比表征劳动力结构、梯田及坝地面积占比表征土地平整程度、人均农机动力拥有量表征农业发展水平、村庄绿化覆盖率表征自然环境宜居程度、寺庙及广场数量表征公共文化服务水平,以所选示范村各指标的极大、极小值为衡量标准,选取所有均处在极值之间的非示范村作为对照组,筛选出16个满足条件的非示范村。课题组于2020年10月至11月,通过对陕西省米脂县8个乡镇29个村庄的农户实地问卷调查获取相关数据。问卷包含2018年和2020年两个截面,其中,考虑米脂县乡村振兴战略自2018年年底开始实施,大多数建设项目于当年年底并未建成,且考虑农户回忆的可及性,以2018年数据表示乡村振兴战略实施前的状况。最终,获得农户有效问卷438份,其中包括乡村振兴示范村农户样本数195份,非示范村农户样本数243份。问卷主要包括3大部分:①农户个人及家庭特征,具体包括农户的性别、年龄、职业、收入、文化程度及家庭结构规模等;②供给服务和文化服务的获取情况,本文选择经济作物收入、粮食收入、畜牧业收入三类供给服务,审美、消遣娱乐、疗养、文化遗产和社会关系5类文化服务为研究对象,问卷内容具体包括种植与养殖的规模和结构、化肥农药以及雇工等投入、饲料以及养殖设备等投入、农作物的产出价值和受访者对文化服务的感知等;③农户的生产及生活行为信息,具体包括农作物的销售渠道、农户劳动与参加培训的积极性及农户参加休闲娱乐活动的频率等。

2.3 研究方法

2.3.1 生态系统服务类型的确定与指标的选取 ES是生态系统结构和功能结合其他投入对人类福祉的贡献[32],一般可分为供给、调节、支持和文化服务四大类[33]。鉴于乡村振兴战略在研究区实施时间较短,本文仅对供给和文化服务进行评估。通过农产品收益来表征乡村生态系统提供的供给服务已成为部分学者的共识[34-35],因此,本文选择经济作物收入、粮食收入和畜牧业收入3类供给服务,以农户为切入点进行市场价值评估,通过产出收益与投入成本差值核算3类供给服务净收益。借鉴DOU et al[2]、罗琦等[6]、SHI et al[36]对研究区生态系统文化服务的划分,本文确定了审美、消遣娱乐、疗养、文化遗产和社会关系5类文化服务,并基于社会感知法通过李克特量表对农户的生态系统文化服务感知进行量化,具体见表1。

2.3.2 双重差分模型 双重差分计量模型主要用于评估政策给作用对象带来的净影响[37]。本文运用双重差分模型来评估乡村振兴对农户获取的ES及其行为的影响。其基本思路是将样本分为两组,乡村振兴示范村农户为处理组,非示范村农户为对照组,得出示范村和非示范村的农户在乡村振兴实施前后某一指标的变化量,上述两个变化量的差值可反映乡村振兴对该指标的净影响。选用固定效应法进行估计,模型方程为:

ESit=α0+α1Tit+α2Rit+βTitRit+γXit+

μi+θt+εit

(1)

式中:i代表农户;t代表时间;ESit是农户i在第t期的被解释变量,衡量农户i在时间t获得的ES;Tit为时间虚拟变量,Tit=0为乡村振兴实施前,Tit=1为乡村振兴实施后;Rit为组别虚拟变量,Rit=0为对照组(非示范村),Rit=1为处理组(示范村);TitRit为解释变量,即组别虚拟变量和时间虚拟变量的交互;α0为常数项;α1和α2分别为时间变量和组别变量的回归系数;β为乡村振兴对生态系统服务影响的净效应,是本文关心的核心系数;Xit为一组可观测的影响ESit的控制变量,γ为其回归系数;μi为个体固定效应;θt为时间固定效应;εit为随机误差项。

对于处理组(示范村),即Rit=1,乡村振兴实施前后的ES分别为

(2)

示范村农户在乡村振兴实施前后的ES变化为

diff1=(α0+α1+α2+β+γX+μ+θ+ε)-

(α0+α2+γX+μ+θ+ε)=α1+β

对于对照组(非示范村),即Rit=0,乡村振兴实施前后的ES分别为

(3)

非示范村农户在乡村振兴战略实施前后的ES变化为:

diff2=(α0+α1+γX+μ+θ+ε)-

(α0+γX+μ+θ+ε)=α1

(4)

因此,农户尺度上乡村振兴对ES的净影响为

diff=diff1-diff2=β。

选取供给服务和文化服务作为被解释变量,核心解释变量为是否是乡村振兴示范村。借鉴前人研究成果[6,27,38],本文选择年龄、受教育程度、性别、农业劳动力个数、耕地面积、是否是种植大户,是否是养殖大户等七大控制变量以削减政策因素以外干扰因素的影响。变量解释见表1。

2.3.3 多元逐步回归 由于因变量数目较多,为避免由变量间高度依赖性对回归系数造成的不合理解释,本文采用多元逐步回归分析农户生产和生活行为对ES的影响。模型如下:

ES=α0+α1X1+α2X2+…+αnXn+μ

(5)

式中:ES代表生态系统服务;X1～Xn表示影响ES的农户行为;α0为截距项;α1～αn为各自变量的产出弹性;μ为随机扰动项。

借鉴RIBOT[26,39-40]等人的准入理论,本文从土地、知识、技术、市场和劳动力5个维度表征农户的生产行为。通过实地调查,农户对土地的利用表现在种植类型或品种更换,米脂县政策倾斜力度较大的粮食作物为谷子,经济作物为瓜果,因此农户土地利用变化用谷子规模和果园大棚规模来衡量;知识维度选择参与培训的次数来衡量;技术维度选择种植投入与养殖投入来衡量;选择销售渠道的个数来表征农户可选择的出售市场;劳动力维度用家庭年劳动天数来衡量。农户生活行为用每月参与休闲娱乐活动的频率[15,36,41]来表示。变量解释见表2。

3 结果分析

3.1 双重差分模型的可行性分析

利用双重差分法的前提是处理组和对照组需满足共同趋势假设[42],即在没有政策干预的情况下处理组和对照组具有相同的长期趋势。因此,本文在双重差分之前进行倾向得分匹配,其基本思路是使非示范村中某农户与示范村中农户的可观测变量尽可能相似,以此保证假设成立,再使用匹配后的样本进行双重差分。

表1 双重差分模型变量描述Tab.1 The variable description of difference-in-difference model

表2 农户行为变量描述Tab.2 The variable description of households′ behavior

本文采用核匹配方法,针对年龄、受教育程度、性别、农业劳动力个数、耕地面积、是否是种植大户,是否是养殖大户等作为匹配的协变量对样本进行倾向得分匹配。为保证处理组与对照组在匹配后特征变量上无明显差异,在匹配后对处理组和对照组进行平衡性检验。若两者存在显著差异,说明选用的匹配方法不恰当,估计结果趋于无效[43]。本文共有4个模型进行倾向得分匹配,基于篇幅考虑,此处仅呈现总体样本匹配的平衡性检验结果,检验结果如表3所示。匹配后,变量偏差比例的绝对值均小于10%[42],且多数协变量t值绝对值变小,在10%显著性水平下偏差均不显著。这说明通过核匹配方法,可以最大程度消除处理组与对照组的选择性偏差[44],满足共同趋势假设。

表3 协变量的平衡性检验Tab.3 The covariate of balance test

3.2 乡村振兴战略对生态系统服务的影响

本文分别从农户整体和农户群体两个层面分析乡村振兴战略对ES的影响(见表4)。由表4可知,对于农户整体而言,乡村振兴对三大供给服务和部分文化服务均产生了显著的积极影响。供给服务中畜牧业收入受影响最大,为1 899.623元,这与政策扶持部分示范村在水电路方面完善养殖基础设施密切相关。文化服务中消遣娱乐受影响最大,其次为审美和疗养,这与示范村通过实施景观提升工程等完善公共服务,通过实施入户自建项目美化农户居家环境密切相关。

分析政策效果在不同群体间的差异对后续如何有效调整政策至关重要[45]。结合实地调查情况,根据农户的收入来源及所占比重,将农户分为纯农户(农业收入比重≥90%,105户)、兼业户(10%≤农业收入比重<90%,268户)和非农户(农业收入比重<10%,65户)3种类型。总体来看,乡村振兴战略对不同农户群体的ES类型和数量产生了差异性影响,影响由大到小依次为纯农户、兼业户、非农户。就供给服务而言,纯农户的粮食收入和畜牧业收入提升幅度较大,分别提升了13.21%和35.80%。兼业户的经济作物收入提升幅度较大,提升了29.92%;就文化服务而言,兼业户的审美和消遣娱乐价值提升幅度较大,分别提升了7.54%和13.15%。纯农户的疗养价值提升幅度较大,提升了9.02%。因此,假设1成立。

表4 乡村振兴战略对生态系统服务影响的双重差分模型估计结果Tab.4 Estimation results of the difference-in-difference model of the impact of rural vitalization strategy on ecosystem services

3.3 乡村振兴战略对生态系统服务影响的原因分析

为进一步探究乡村振兴战略影响ES的内在原因,本文以农户行为为中介,首先采用双重差分模型分析农户行为的可能变化,探讨乡村振兴战略对农户行为的影响;然后运用多元逐步回归模型分析农户行为对ES的影响,阐明影响不同ES的主要农户行为。

3.3.1 乡村振兴战略对农户行为的影响 图3和表5分别为乡村振兴战略对不同农户行为的影响程度及结果。总体来看,乡村振兴战略对各农户行为均产生正向影响,且影响的类别与程度在各农户群体间存在差异。对于农户整体(见图3),影响程度由大到小依次为知识维度的参与培训次数、技术维度的养殖投入以及休闲娱乐频率,分别增加了41.02%、28.51%和17.43%。从表5可以看出:农户参与培训的次数增加了0.313次,这主要得益于农村不断加强动物疫病防控体系建设,增加养殖防疫的技术培训次数;养殖投入增加了2 642.272元,这与当地政府通过修建消毒池以及通电通暖等完善基础设施,鼓励引导农户进行规模专业养殖密切相关;农户每月休闲娱乐的次数增加了2.546次,乡村振兴战略实施后,文化广场的建设为农户休闲娱乐提供了场所,入村入户道路的硬化也改善了农户的出行条件,增加了农户休闲娱乐的频率。

图3 乡村振兴战略对农户行为的影响程度Fig.3 The impact of rural vitalization strategy on households′ behavior

同时, 也可看出: 对于不同农户群体, 乡村振兴对其行为的影响类别与程度不同。 由图3和表5可知, 对纯农户而言, 技术维度的养殖投入受影响程度最大, 增加了40.21%, 增加值为7 498.272元;对兼业户和非农户而言,技术维度的种植投入受影响程度最大,分别增加了21.09%和24.71%,增加值分别为1 373.336元和521.773元。这说明相比之下,纯农户更重视养殖,兼业户和非农户由于时间约束,往往选择经济效益高、耗时少的生计方式[46],如玉米、蔬菜以及瓜果种植。所以,假设2得以验证。

3.3.2 农户行为对生态系统服务的影响 表6即农户行为对ES影响的估计结果。总体而言,不同农户行为对各ES的影响不同,生产行为主要影响供给服务,生活行为主要影响文化服务,且就不同农户群体而言,其行为对各ES影响亦有差异。对于农户整体,土地维度的果园大棚面积、劳动力维度的劳作天数和技术维度的养殖投入分别是影响经济作物收入、粮食收入和畜牧业收入的关键因素,休闲娱乐频率是影响审美、消遣娱乐和疗养的关键因素。

对于各农户群体,其ES的影响因素存在共性,如技术维度的种植投入是影响兼业户和非农户经济作物收入的关键因素,休闲娱乐频率是影响纯农户、兼业户和非农户各文化服务的关键因素。同时,其ES的影响因素亦存在差异性。如兼业户的经济作物收入受土地维度、技术维度和市场维度等多因素的影响,而非农户的经济作物收入仅受技术维度的种植投入影响;土地维度的谷子面积是影响纯农户粮食收益的关键因素,而劳动力维度的劳动力收入是兼业户粮食作物收益的关键因素。故上述结果验证假设3成立。

表5 乡村振兴战略对农户行为影响的双重差分模型估计结果Tab.5 Estimation results of the difference-in-difference model of rural vitalization strategy on households′ behavior

表6 农户行为对生态系统服务影响的估计结果Tab.6 Estimation results of the impact of households′ behavior on ecosystem services

4 结论与讨论

4.1 结论

本文运用双重差分和多元逐步回归模型,从农户尺度上研究了米脂县乡村振兴战略对ES的影响,并以农户行为为中介,进一步探究其影响原因,得到如下结论。

1)乡村振兴战略对包括经济作物收入、粮食收入和畜牧业收入的供给服务和包括审美、消遣娱乐和疗养的文化服务均有显著正向影响,且对不同农户群体获取的ES类别和数量存在差异性影响。对于农户整体,供给服务中畜牧业收入受影响最大,文化服务中消遣娱乐受影响最大。对于农户群体,纯农户的粮食收入和畜牧业收入以及兼业户的经济作物收入提升较大,兼业户的审美和消遣娱乐价值以及纯农户的疗养价值提升较大。

2)乡村振兴战略对农户的土地利用行为、培训参与次数、资金投入、市场渠道的选择、劳动力投入和休闲娱乐频率均产生影响,且该影响的类别和程度在不同农户群体间存在差异。对于农户整体,影响程度由大到小依次为参与培训次数、养殖投入以及休闲娱乐频率。对于农户群体,纯农户的养殖投入、兼业户和非农户的种植投入受影响较大。

3)农户的土地利用行为、培训参与次数、资金投入、市场渠道的选择、劳动力投入影响供给服务,休闲娱乐频率影响文化服务,且不同农户群体获取的ES受行为影响亦有差异。对于农户整体,果园大棚面积、劳作天数和养殖投入的增加分别是经济作物收入、粮食收入和畜牧业收入提高的主要原因,休闲娱乐频率增加是审美、消遣娱乐以及疗养价值提高的主要原因;对于农户群体,种植投入增加是兼业户和非农户的经济作物收入增加的主要原因,谷子面积增加是纯农户粮食收入增加的主要原因。

4.2 讨论

以农户行为为中介,开展微观层面乡村振兴战略对ES影响的研究对推动政策的落实和改善农户福祉意义重大。本文与先前研究的优势体现在两方面:①目前关于政策对ES影响的研究多直接探讨二者关系,较少揭示影响的可能路径。农户作为ES的主要利益相关者,其行为受政策直接影响,也是ES变化的动因。因此,以农户行为为中介可理解政策通过何种途径、对哪些类型的ES、产生多大影响的问题。通过上述研究,可为引导协调农户行为和促进乡村产业、文化与生态的平衡发展,提供针对性的建议和对策。②以往研究侧重于从整体视角出发探究政策对ES的影响,忽视了影响的群体差异。本文从不同农户群体分析乡村振兴战略对ES的差异性影响,为差异化政策的制定奠定基础和前提。因此,在乡村振兴实践中,需要考虑农户的多元性,如依据家庭种植面积、养殖规模和劳逸结构等多方面差异,为不同类型农户制定差异化政策,引导其寻求最佳的生产资料配置模式。

本文的研究存在一些不足。首先,由于研究区乡村振兴战略实施时间较短，本文并未研究乡村振兴对调节服务的影响。在未来研究中,将持续关注乡村振兴战略的实施状况,收集研究区逐年气象、水质及土壤等统计数据,以及农户的生产数据和ES感知数据,为分析调节服务奠定基础。其次,定量探究乡村振兴战略何种具体措施对农户何种行为的影响,对改善ES的可持续供给意义重大。在未来研究中,将构建米脂县乡村振兴战略评价指标体系,进一步丰富和细化农户行为的相关指标,基于结构方程模型建立乡村振兴战略、农户行为、ES三者之间的内在逻辑关系。