农业环境质量对绿色农业发展影响的空间效应分析

林雨仙 鄢 贞 * 胡伟斌 白 丽

（1.浙江大学中国农村发展研究院 浙江 杭州 邮编：310058；2.浙江大学公共管理学院农业与农村发展智能计算机实验室 浙江 杭州 邮编：310058；3.吉林大学生物与农业工程学院 吉林 长春 邮编：130022）

一、引 言

随着全球对生态环境与可持续发展的日益重视，农业生产中化肥农药施用带来农业面源污染，造成生态环境风险已成为各界热议的话题。降低对化肥农药依赖程度，减肥增效、高产高效成为农业可持续发展与生态安全重要路径之一[1]。以欧盟、美国为代表的发达国家和地区肥药施用强度变化表现出随着经济发展呈现快速增加，而后逐渐降低的趋势[2]。为保障粮食安全，发展中国家农业生产中化肥农药施用强度，仍处于发达国家经历的前半段“快速增长期”。以中国为例，自改革开放以来，社会经济迅速发展与人口增加，同时带来粮食安全保障压力，也加重了农业生产对生态环境的破坏与污染，造成严峻的农产品质量安全问题。

我国出台了一系列绿色农业发展的指导意见和政策，突出绿色农业发展在解决农业源头生态环境污染和促进肥药施用减量的重要性，逐渐形成并建立健全我国“三品一标”绿色农业产业发展体系。经过30 多年发展，绿色食品标志许可体系推广应用，对于农产品质量安全的提升、农业质量与效益改善以及农民增收都起到了重要作用[3]。从根本上来看，生态安全的产地环境是绿色农产品生产和绿色农业可持续发展的基础性资源[4]。由于各地原有农业环境质量状况、农业发展水平以及经济技术条件存在差异，绿色农业仍存在区域间发展不平衡问题。现有研究尚未从微观生产主体角度探究农业环境质量对可持续生产方式的空间作用机理。因而，农业面源污染产生的农业环境质量约束，是否促进农业经营主体从事农资减量、环境友好、品质优良绿色食品的标准化生产管理，进而推进农业产业转型升级，且这一转变是某一区域特殊性还是会存在波特假说下技术创新带来的溢出效应，还有待于进一步研究和实证检验。如何平衡生态环境保护和绿色高质量现代农业发展，以绿色食品为切入点的空间差异性和农业环境质量约束研究尤其重要。

本文选取中国2011—2020 年的31 个省份（港澳台除外）267 个城市新增绿色食品数作为研究对象，对各省域生态环境质量水平与果蔬类绿色食品的时空分布进行识别，并构建空间杜宾模型检验生态环境水平对绿色食品影响的空间效应。本研究可能存在以下两点创新：其一，首次对获得绿色食品标志许可的历年微观数据进行采集，尝试分析全国大尺度下绿色食品数量水平的空间集聚情况；其二，对近年来中国农业绿色发展过程中表现出的显著的空间溢出性和示范效应展开探讨。因而，本文通过对中国各省域绿色食品分布的空间差异性分析、空间效应检验以及其与农业环境质量的响应关系分析，从实践上验证 “两山”理论的科学指导性，对中国农业高质量发展的理论发展具有一定借鉴意义。

二、绿色农业发展的理论背景

生态环境具有准公共品和信任品属性[5,6]，农业生产主体一般不会积极主动进行环境友好型生产。波特假说认为环境保护政策主要通过促进企业技术创新或引进创新技术来影响经济，短期来看成本增加，但长期而言可以提高生产效率，增强竞争力，在实现经济增长的同时保护生态环境[7]。在绿色农业发展进程中，农业面源污染治理带来的农业环境质量提升对高品质农业生产转型在长短期可能存在截然不同的影响。从短期看，政策规制下，生产者从农资密集型农业生产方式向劳动力或技术密集型生产方式转换，可能存在投入成本增加，并且市场“优质优价”未能有效实现溢价收益，难以抵消成本[8]；但从长期看，生产环境持续改善后生产技术的规模效应发挥作用，以及生态农产品市场优质优价激励，可以促进高质量农业有效、长久发展。因而我国一系列环境政策如“耕地分类管理”“地下水污染防治”“农村人居环境整治”“肥药双减”等源头治理政策，从长远看可以促进以绿色食品为代表的高质量农业生产方式快速发展。

绿色农业生产技术改进不仅体现在保障农产品质量安全方面，同时通过规范化管理对生态环境存在严格要求，因而农业中环境友好型生产技术同工业创新技术有着相似溢出效应[9,10]。根据地理学第一定律，由于在地理形态上，相邻地区在自然资源条件、经济发展水平和技术水平等方面有很强的相似性，一个地区环境友好型技术对邻近地区存在着示范效应[11]，并且，示范效应可能会引起本地区当期农业生产调整，促进本区改善农业生产环境，对农产品生产过程进行标准化管理，形成同群效应或学习带来的技术溢出效应。现有文献认为绿色生产行为和生态环境具有典型的正外部性[12]，例如退耕还林等政策在非市场条件下具有外溢效应[13]。而在多数农户经济行为的研究中，没有考虑到个体生产行为的外部性[14]。因而在考虑市场条件下的农户或者农业经营主体生态可持续的生产行为时，应充分讨论区域间外溢效应产生的正外部性带来生态价值增加，正确估计生态、绿色可持续农业的生产管理技术带来潜在的生态价值转换作用。因此本文探究生态环境约束对绿色食品的空间溢出效应是可行且具有意义的。

三、绿色农业发展与农业环境质量的时空演化特征

（一）数据来源

中国绿色食品，是指产自优良生态环境、按照绿色食品标准生产、实行全程质量控制并获得绿色食品标志使用权的安全、优质食用农产品及相关产品。

当前水果蔬菜为代表的新鲜农产品产量占比逐年增加，市场发展蓬勃；同时，受到农业面源污染的影响，果蔬产品农残超标等农产品质量安全问题较为严重[15]，因而本文以获得绿色食品标志使用权的果蔬类产品为研究对象。

本文选择2011—2020 年全国267 个地级市（不包括港澳台地区）的果蔬类绿色食品作为研究对象，绿色食品的相关数据采集来自中国绿色食品网站，并与企查查、天眼查网站信息匹配，利用文本语义识别获得绿色食品标志使用权主体的基本信息，共获得75634 条数据，选取新鲜果蔬类34 452 条作为本文研究对象。由于绿色食品标志使用权有效期为3 年，本文的有效绿色食品数量年度统计在绿色食品标志使用有效期内均计数，新增数量为当年获得标志使用权的产品计数。各省份的经济统计数据与农资施用量整理自《中国统计年鉴》《中国农村统计年鉴》《中国环境统计年鉴》和布瑞克数据库等。

（二）绿色农产品认证时空演化特征

1.绿色农产品认证基本情况

2011—2020 年中国果蔬类绿色食品数量呈现波动上升态势，2020 年果蔬绿色食品8091 个，占绿色食品总量的49.51%，相较于2011 年增加了269%。由图1 可以看出，在2015 年之后有较大增幅，2015 年至2020 年累计新增绿色食品32 162 个。从增速看，2015 年后增长率明显上升，绿色食品数量迅速增加，后在2017 年增长率回落并维持在15%水平。从新增绿色食品的生产经营主体看，2015 年后呈现稳步上升的趋势，但增速小于绿色食品的产品数量增速，且在2016 年达到波峰76.47%后回落至2020 年的22.2%。

图1 2011—2020 年中国果蔬类绿色食品情况

2.空间演化趋势

中国各省在2011—2020 年的果蔬类绿色食品数量均呈上升趋势，2015 年后全国各地区绿色食品数量提升较快，中国绿色食品进入一个快速发展的新阶段。同时也可以看到，各省之间绿色食品数量差异在扩大，部分西部省份果蔬类绿色食品数量较低，且在近十年内仅存在轻微变化。2011 年中国果蔬类绿色食品发展集中在京津冀地区和山东半岛，山东辽宁与京津冀占比52.41%，逐渐往江苏、浙江等果蔬生产大省扩散，且在东部沿海地区城市群表现出较强的辐射带动效应，到2017 年，山东、江苏、安徽、浙江等四地新增果蔬类绿色食品数量占到当年全国总新增绿色食品的41.70%。2015 年后，中部、西南地区增势明显，2015 年中部与西部地区的新增数占全国新增数的比例是25.19%，到2020 年，中部、西部地区占比已经达到了33.34%。2017 年后，我国果蔬类绿色食品已形成了冀江浙沪鲁连片发展、西藏湖南贵州等省异军突起的发展态势。绿色食品发展水平在空间上存在明显的差异性，东部沿海地区发展较早且水平较高，中西部地区在近年来迅速发展，并取得了一定的效果，这一现象与黄漫宇、张长鲁等学者的早期研究结论较相似[16,17]。

3.空间自相关性

为检验变量是否存在空间相关性，本文用Moran’s I 统计量进行了空间统计分析，该统计值反映空间邻近区域单元属性值的相似程度，其取值范围一般在[-1, 1]之间，越接近1，表示区域单元间的关系越密切；越接近-1，说明区域单元间的差异越大或分布越不集中。运用Geoda 软件，基于地理距离空间权重矩阵，本文计算了2011—2020 年中国367 个城市果蔬类绿色食品新增水平的 Moran’s I 统计值（表1）。可以发现，我国绿色食品申请不是随机分布的，申请数量近10 年来一直具有明显的空间集聚效应，且在2015 年后逐渐增强。

表1 我国城市果蔬类绿色食品数量水平和农业环境质量水平Moran’s I 指数

为进一步识别各省绿色食品数量水平的局部集聚特征，本文绘制了中国城市一级的果蔬类绿色食品数量的LISA 集聚图①相关LISA 集聚图表在正文中略去，可向作者交流索要。。整体上，中国各区域果蔬类绿色食品以“高-高”集聚和“低-低”集聚为主，“高-高”集聚的城市数逐年增多，主要分布在东部沿海地区，如京津冀地区、山东半岛、长三角地区，说明中国绿色食品发展的区域集聚态势加强且向高水平发展，辐射带动效应较强。

从时间演化可知，2011 年全国果蔬类绿色食品数量较低，仅有河北、天津和山东部分城市存在“高-高”集聚，河北和山西的交界地带以及山东的部分城市表现出“低-高”集聚，甘肃、四川、广东和云南零散几个城市表现出“高-低”集聚。2013—2017 年，“高-高”聚集往江苏、浙江等部分城市拓展，江苏和浙江的“低-高”聚集地区也逐渐增加。黑龙江与内蒙古自治区出现的“低-低”聚集地区变得不显著，但可以看到，“高-低”集聚在西部地区如青海、四川、陕西等的占比增加。2019 年全国绿色食品数量增长明显，“高-高”聚集继续往山西、江浙扩张，同时安徽也出现了“高-高”聚集现象；“低-低”聚集在贵州、青海等地缩减；“低-高”聚集在“高-高”聚集地区附近；“高-低”聚集在云南有所扩张且分布集中。

（三）农业环境质量的时空演化特征

1.农业环境基本情况

本文综合已有文献的指标体系[18-20]，选取化肥施用量和农药施用量作为衡量我国农业环境质量的代理变量。作为劳动力密集型和农资集约型的果蔬产业产量猛增的同时，对农药化肥依赖程度非常明显。从全国来看，如表2 所示，我国农资化肥施用量在2011—2020 年间呈现出先增长后下降的变化趋势，农药施用量在2015 年后开始下降，化肥施用量也在2016 年回落，但仍保持在较高水平。

表2 2011—2020 年我国果蔬生产环境质量情况

2.空间演化特征与相关性分析

全国各省份农药施用量在统计期间的变化不明显，施用较多省份集中在果蔬高产区的中东部等省份（广东、山东、湖北），对于农产品绿色认证体系普及与推广，仍存在较强的环境约束外部负效应；而化肥施用量则有明显的变化，2015 年后下降较为明显的（尤其在2017 年）有吉林、天津、河北、安徽、山西、甘肃、内蒙古、辽宁等地。

我国农业环境质量的全局Moran’s I 值见表1。由表1 可以发现：Moran’s I 指数在大部分年份显著为正，说明中国各市绿色环境规制存在显著的正向空间自相关，在邻近地区表现出趋同性。

四、绿色农业发展的空间响应机制分析

（一）变量选择与计量模型构建

1.变量选择

本文选取每年新增果蔬类绿色食品数量作为被解释变量。解释变量方面，由于绿色食品产地环境标准分别对绿色食品产地的空气质量、农田灌溉水质量和土壤环境的质量的各项指标、浓度限值做了明确规定，特别对生产过程中的投入品如农药、肥料等生产资料使用方面的规定，基于已有文献[16,21-23]，本文将各省农药/化肥施用量作为衡量绿色农业生产环境质量情况的代理变量。为了剔除内生性问题，将滞后一期的果蔬农药/化肥施用量作为核心变量。此外，将化肥施用量分解为氮肥、磷肥、钾肥以及复合肥，考察化肥施用结构的影响。

控制变量方面，经济越发达地区，对生态环境感知度越高。本文根据Ji 等的研究，选取人均GDP表示当地经济发展情况[24]；第一产业GDP 占比表示农业重要性程度；绿色农业政策解释为当地是否实施过生态循环、肥药双减等对农业生产方式存在一定规制的政策条例；政府农林水事务支出用以表示政府对农业、生态环境等外部公共转移支付，可能对当地的生态环境和农业面源污染存在潜在影响；以居民消费价格指数CPI 的增速来反映市场销售前景；城镇居民可支配收入表示市场消费潜力，市场消费潜力越大地区，对高品质农产品需求越大，对绿色食品需求可能存在影响。用果蔬产量来表示该地区的果蔬产业发展水平，以消除潜在影响绿色食品数量和农药化肥施用量的其他社会经济因素，尽量减少遗漏变量可能造成的高估核心解释变量的误差偏差。具体解释见表3。

2.空间杜宾模型的选择

本文首先运用空间计量检验及相关统计量进行LR 检验和Wald 检验等，确定空间杜宾模型，Hausman 检验结果为正值且通过了显著水平为1%的检验，选择固定效应模型，并通过效应检验在个体（ind）、时间（time）和双固定（both）中选择双固定模型，受限篇幅，表格未在正文列出。模型构建如下：

其中，Y代表绿色食品数量水平（果蔬类产品数），X代表解释变量为化肥、农药施用量和政府绿色农业支持政策、财政转移支付、经济发展水平、市场消费潜力、果蔬产量等控制变量，W为空间权重矩阵，ρ表示空间溢出效应（邻近地区的绿色食品数量水平对本地区的影响），β代表解释变量回归系数向量，δ代表邻近地区的解释变量对本地区绿色食品数量水平发展的影响，ε为随机扰动项。

（二）生态环境对绿色食品发展影响的空间溢出效应

1.空间相关性检验结果

如表4 所示，不管是否考虑化肥的施用结构，绿色果蔬产品数的空间自相关系数rho 值均为正，且通过了显著水平为1%的检验，说明绿色果蔬产品数在全国范围内确实存在显著的空间依赖性。由此可见，地理位置的邻近程度对我国农业绿色食品发展水平正向作用显著，验证了相邻区域有着相似的农业环境，农业绿色发展存在溢出效应和示范作用，有利于区域间资源要素的合理配置和绿色食品协同发展。

表4 空间杜宾模型结果

空间杜宾模型估计结果显示，农药施用量的系数在5%水平下显著为负，这表明环境规制政策下农药施用量的减少有效促进了绿色食品与农业绿色转型发展。变量的空间滞后项中，W*AF 系数显著为负，表明化肥施用量的降低对绿色食品数量存在正向溢出效应。在考虑化肥施用结构的情况下，复合肥施用的显著增加是促进绿色食品数量水平提升的主要原因，在考虑空间滞后作用后，氮肥的减量使用对区域绿色食品数量存在显著的正向溢出效应。

2.农业生态环境对绿色认证的影响效应分解

为了更加全面地分析农业绿色食品发属水平的空间响应机理，本文从三个效应方面对模型系数进行分解，具体结果见表5。

表5 空间杜宾模型的直接效应、间接效应与总效应

农药施用量的直接效应为-33.65，这验证了本文之前提出的环境规制效应的假说，由于减药的农业生产管理方式促进农业生态环境改善，更有利于生产经营主体从事绿色生态型生产，激励绿色食品认证。这一是由于国家与行业相关政策和规定，例如《农药管理条例》中对禁止施用剧毒、高毒农药等的宣传，对农业主体或者农户更为深入的管控；二是由于果蔬中农药残留问题更为严重[25]，因此其减量效果更为显著；三是新型生物农药施用成本更高[26]，所以农户或者主体的减药行为和效应更明显。

氮肥施用量的直接效应与溢出效应分别为-2.40 和-25.18，且其溢出效应在1%水平显著；磷肥和钾肥施用量的直接效应与溢出效应基本为正，但未通过显著性水平检验；复合肥使用量的直接效应在5%的显著水平下为正，这与我国农药减量施用、优化氮磷钾肥配比的环境规制政策相一致，表明在一系列生态环境规制政策下，我国农业绿色发展水平得到提升，且具有地区溢出效应。

五、研究结论

本文以中国267 个地级及以上城市为研究单元，利用2011—2020 年果蔬类绿色食品数量数据，采用空间自相关分析对中国城市绿色食品发展水平差异的时空演变特征进行了分析，并利用空间计量模型对2011—2020 年我国30 个省级绿色食品发展水平的空间演变进行实证分析，得到以下主要结论：（1）绿色食品数量的时空演化特征明显，2011—2020 年间中国果蔬绿色食品数呈现波动上升态势，不同省之间的差异在增大，东部部分省份增长迅速。（2）中国各省市绿色食品分布有着较强的空间自相关，表现出很强的地区依赖性和差异性，京津冀地区、山东半岛主要表现为“高-高”聚集，并逐渐向江浙地区扩展；西部地区、西南地区和东北表现“低-低”聚集，内蒙古、黑龙江等地出现“高-低”的空间聚集特征。（3）从绿色农产品空间溢出路径识别看，生态环境对绿色食品发展产生显著的规制作用，农资施用对周边地区绿色食品发展产生较为明显的溢出效应，且化肥施用结构的优化调整会进一步促进农业绿色发展。

基于上述研究结论，本文提出生态环境约束下的绿色食品发展的对策建议。

第一，发挥核心省域辐射带动作用，协调区域绿色食品发展。未来在区域农业绿色食品发展和高质量发展的政策制定方面要重视省市间的依赖和联系，重点培育我国中西部地区核心城市，发展“低-低”聚集区域；积极推进“高-高”聚集区域发展，发挥其对邻近地区的带动作用，使周边地区与当地共同发展，进而促进全国整体高质量绿色农业的协调有序发展。

第二，加大政策支持与推广力度，改善农业环境质量。由于环境保护政策执行的不到位以及农民环境保护意识的缺乏等，优质可持续的农业生产环境资源缺乏，应从产地环境源头治理和政策激励两方面入手，加强保护宣传活动，对生产者进行教育，同时通过各种优惠政策激励各主体的绿色生产行为，促使农业生产环境的改善，为农业绿色与高质量发展提供良好的自然环境基础。

第三，因地制宜促进绿色农业高质量发展。依据不同区域的自然经济特点，因地制宜地推行农业绿色生产方式，加大力度促进区域间要素流动，形成资源要素的跨域优势互补和合理分工，开发生产健康绿色的农产品，统一资源环境保护与农业经济发展，促进绿色、生态农业的示范效应发挥，实现农业可持续发展。