林业经济发展与气候因素的因果关系1)

向中华 曾 胜

(西南交通大学，成都，610031)(重庆工商大学)

林业经济的来源主要是靠森林资源，而气候对森林资源有重要的影响，从而气候影响林业经济;反过来，森林资源的发展也会影响着气候的变化。

有关林业与气候之间关系的研究，主要体现在林业对气候的影响［1－8］、气候对林业的影响［9－10］、林业与气候相互影响［11－14］、气候变化对经济的影响［14－15］;但多数研究，主要是围绕气候与林业之间的关系进行定性分析，对林业经济与气候之间的关联关系进行定量研究的较少，皮军［15］也只是定性分析了极端气候变化对整个经济带来的影响。本文在已有文献的基础上，对林业经济发展与气候之间的关联关系进行定量分析。根据蒲晶岩［16］认为表征气候的指标有温度、日照、降水，以及刘曙红［14］认为温度、水分、风等气象因子影响森林的组成和分布，本文选取降水量、平均气温、湿度、日照时数等气象因子为变量，定量分析林业经济发展与气候之间的关联关系。

1 模型描述

格兰杰因果关系检验方法，为2003年诺贝尔经济学奖得主克莱夫·格兰杰(Clive W.J.Granger)所开创，用于分析经济变量之间的因果关系。进行格兰杰因果关系检验的一个前提条件是时间序列必须具有平稳性，否则可能会出现虚假回归问题。因此，在进行格兰杰因果关系检验之前，首先应对各指标时间序列的平稳性进行单位根检验。常用ADF检验与PP检验来分别对各指标序列的平稳性进行单位根检验。

格兰杰因果性检验，假定了有关y和x每一变量的预测的信息全部包含在这些变量的时间序列之中。检验要求估计以下的回归［17］:

其中白噪音u1t和u2t假定为不相关。

单位根检验模型有如下3种形式:

其中:p=1、2、3或者由实验来确定。模型(3)没有常数项和时间趋势，模型(4)仅含有常数项，没有时间趋势，模型(5)含有常数项和时间趋势。

2 模型分析

本文数据采用1985—2010年的历史数据(历年中国统计年鉴、中国林业统计年鉴与中国气象年鉴)。林业经济发展用林业生产总值表示。由于气象资料的获取靠的是气象观测站的数据，观测点越多数据越多，所获取的数据越接近真实的情况;但是，从中国统计年鉴与气象年鉴所能获得的是我国主要34个城市的数据，而这34个城市覆盖了我国所有区域，特别是重要的森林覆盖区;因此，气象数据就选择我国主要34个城市的降水量、平均气温、湿度和日照时数的平均数。由于大连、青岛、海口、桂林、重庆有个别年份数据缺失，便采用相近区域城市数据与前后年份数据进行平均化处理而得。

根据模型(3)～(5)式，对林业生产总值与降水量、气温、湿度、日照时数的数据序列进行单位根检验(见表1)。林业生产总值序列一阶平稳;降水量、温度、湿度、日照时数在一定时间阶段保持相对的稳定性，表现为原数据序列平稳，也是一阶平稳;这样它们皆是一阶平稳。因此，可以对林业生产总值、降水量、温度、湿度、日照时数之间进行协整分析，以及格兰杰因果关系检验。

表1 林业生产总值、降水量、温度、湿度与日照时数的ADF单位根检验

利用回归模型(1)、(2)式，对林业生产总值与降水量、温度、湿度、日照时数之间进行格兰杰因果关系检验(见表2)。由表2可见，拒绝接受降水量不是林业生产总值的格兰杰原因，同时接受林业生产总值不是降水量的格兰杰原因，表明林业生产总值与降水量之间具有单向因果关系，降水量是林业生产总值的原因，即降水量可以影响林业生产总值，而林业生产总值的变化对降水量的影响不明显。拒绝接受林业生产总值不是气温的格兰杰原因，同时接受气温不是林业生产总值的格兰杰原因，表明林业生产总值与气温之间具有单向因果关系，即林业生产总值会对气温带来影响，而气温的变化对林业生产总值的变化影响不明显。林业生产总值与湿度的关系，其结论与林业生产总值与气温的关系一致，林业生产总值与湿度之间具有单向因果关系，林业生产总值具有影响湿度的关系;反之，湿度的变化对林业生产总值变化的影响不显著。从表2也可以看出，林业生产总值与日照时数之间没有因果关系。

表2 林业生产总值与降水量、温度、湿度、日照时数之间的格兰杰因果关系检验

在降水量、气温、湿度、日照时数之间格兰杰因果检验中，降水量与气温之间、降水量与日照时数之间、湿度与日照数之间，没有因果关系。降水量与湿度之间具有单向因果关系;拒绝接受降水量不是湿度的格兰杰原因，表明降水量是湿度变化的原因之一，降水量的变化影响湿度的变化;湿度不是降水量的格兰杰原因被接受，表明湿度的变化对降水量的影响不明显。气温与湿度之间具有单向因果关系;但是随滞后期所选的不同，表现出的单向关系不一样，当选取滞后期为2时，湿度不是气温的格兰杰原因被拒绝，表明湿度的变化是气温变化的原因之一，湿度的变化影响气温的变化，气温不是湿度的格兰杰原因被接受，表明气温的变化是否引起湿度的变化不明显;当选取滞后期为4时，表现出的关系与区滞后期为2所表现出的关系相反，气温是湿度的格兰杰原因，气温的变化会引起湿度的变化。气温与日照时数之间具有双向因果关系;气温的变化会引起日照时数的变化，日照数的变化同样会引起气温的变化。

3 结论与讨论

根据上述格兰杰因果检验的结果可知，降水量的变化将显著的影响林业生产总值的变化，这与实际情况是相吻合的。其原因在于，林业生产总值的主要来源于森林资源，而降水量对森林资源有着非常重要的作用，即降水量对林业经济发展起着重要的作用。从林业生产总值的变化对气温与湿度的影响关系看，我们在借助开发与使用森林资源来增加林业生产总值的同时，带来了我们周围环境气温与湿度的变化。

在经济的快速发展与人类活动过程中，加剧了大气的温室效应，使得地球空间热散射变慢，而致地球变暖，全球气温的升高，同时也影响气候的其它因素(比如降水量、湿度、日照时数等);反过来，气候的变化又影响整个生态平衡发生着变化。平均气温的上升，会带来粮食产量的增加(中国气候学家张家诚认为:气温变化1℃，大体相当于农作物变化一个熟级。每变化一个熟级，产量变化10%，即气温上升或下降1℃，粮食产量具有增产或减产10%的潜力)［18］;但同时会带来环境的变化(如，冰川融化导致海平面的升高;江川河流中水的蒸发量增加，导致一些地区干旱，一些地区水涝);温度升高还会导致一些物种的灭绝，破坏生态平衡。降水量表面上与气温、日照时数不具有明显的因果关系，但降水量与湿度之间具有单向因果关系，而湿度与气温、气温与日照时数之间都具有因果关系，这也可以说明，降水量、气温、湿度、日照时数4个气候因素之间具有密切的关联关系。事实上，降水量是受气温的影响，平均气温上升带来整体降水量的增加，但会出现区域降水量的不均衡。湿度的下降，将会使气候越来越干燥，其实也从另一方面印证湿度随温度的升高而下降。日照时数的下降，说明人们看见太阳的时间在减少，表明空气中颗粒物浓度增加，污染加重。

本文的工作在于，通过历史数据从数理关系角度验证了林业经济发展与平均气温、降水量、湿度与日照时数等气候因素之间的相关关系。林业生产总值与降水量、气温、湿度之间具有单向因果关系;林业生产总值与日照时数之间没有因果关系。还论证了降水量与湿度之间、湿度与气温之间具有单向因果关系;气温与日照时数之间具有双向因果关系;降水量与气温之间、降水量与日照时数之间、湿度与日照时数之间，不具有因果关系。虽然气候因素是我们无法进行改变的，只能接受，但根据林业生产总值与气温、湿度的因果关系可以看出，林业生产总值是气温升高、湿度下降的原因之一。

当我们认识到平均气温、降水量、湿度与日照时数的变化趋势，就可以采取相应的措施，比如:推广植树造林，扩大森林绿化面积;林业经济的发展，要尽可能减少森林木材的使用;建立碳汇交易机制，践行低碳经济，减少碳排放，延缓气温的升高，维持生态平衡，保持空气中的水分，调节湿度。这将会对制定宏观经济发展规划与森林资源开发战略，具有一定的指导与实践意义。

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