城鎮化、耕地集約利用與糧食生產

來源:用戶上傳      作者:侯孟陽 鄧元杰 姚順波

　　關鍵詞糧食生產；城鎮化；耕地集約利用；氣候條件；有調節的中介效應
　　中國經濟新常態的基本特征是由注重數量的粗放式增長轉向追求質量的集約式發展，而城鎮化和糧食安全無疑是中國經濟高質量轉型過程中動力引擎與基礎保障。中國經歷了史無前例的快速城鎮化過程［1］，農村人口向城鎮地區遷移與集聚，構成了推動城鎮化的主要動力，但有限的城鎮土地決定了人口承載力存在極限，必然導致城鎮空間邊界不斷由城鎮邊郊地區向農村腹地延伸，引致耕地退出［2］。城鎮化進程引發人口流動與土地擴張等要素的變化，首當其沖引起糧食生產的變化，因而生產要素的流動性約束使得城鎮化與糧食生產之間存在不容忽視的內在聯系。事實上，中國的糧食產量并沒有因為耕地的減少而下降，從2003年開始還實現了“十二連增”態勢。城鎮化對耕地生產力的邊際影響并未導致糧食產量相應比例的下降，但當前糧食供需逐漸處于緊平衡的狀態［3］，并面臨著成本上升［4］、資源約束［5］、浪費嚴重［6］、剛性需求增長等諸多挑戰?！秶倚滦统擎偦巹潱?014―2020年）》中也指出，確保糧食安全是推進城鎮化的重要保障［7］。當耕地面積波動時，微觀農戶具有改變耕地集約利用水平的內在動力，通過權衡單位面積的要素投入規模是否能夠帶來可觀的經濟收益來調整糧食生產結構和方式。此外，糧食生產與氣候條件關系密切，糧食生產面R著根據氣候變化調整適應性生產行為的需求。那么，中國的城鎮化對糧食生產存在怎樣的影響？耕地集約利用與氣候條件在其中發揮怎樣的作用？其背后的作用路徑是什么？將社會經濟變化與自然氣候條件相結合，深入考察城鎮化對糧食生產的影響及其路徑，對于理解農民的種糧意愿與行為變化、政府制定推動城鎮化與保障糧食安全相適應的政策、在高質量轉型期實現城鎮化與糧食生產的協調均衡均至關重要。
　　1 文獻綜述
　　城鎮化擴張導致的耕地減少能夠直接作用于糧食生產，使得人們關注到城鎮化會不會影響到中國的糧食生產安全？該問題已成為學術界廣泛研究的熱點，但城鎮化對糧食生產的影響存在多維復雜性，具有不同學術背景的學者們存在的觀點不一。有觀點認為城鎮化進程會擠壓糧食生產資源，不利于糧食生產［8-9］，城鎮化是導致耕地轉向建設用地等非農用地的重要原因，對城鎮化率的片面追求不會有助于保障糧食產出［10］；還有觀點則認為城鎮化有利于糧食生產［11-12］。當前，中國糧食生產最大的威脅是城鎮化發展的不均衡，而不是城鎮化水平的高低。從長期來看，中國城鎮化并未威脅到糧食生產，但短期內城市化和糧食生產的強約束態勢仍將持續［13］。
　　在城鎮化影響糧食生產的路徑方面，相關文獻主要通過農村勞動力外流、種糧成本上升、水資源短缺、農業技術進步［11，14-15］等要素配置的變化展開研究。農村人口大規模向城鎮流動、城鎮土地規模的擴張，促使生產要素投入結構調整，造成耕地流失與勞動力結構性短缺，引發生產方式與種植結構的變化［16］。城鎮化還推動農業技術進步與機械化作業的普及，提高勞動生產率和糧食單產［11］。而城鎮化擴張最直觀的影響是耕地減少，導致在存量耕地上要素投入配置的改變，引發耕地集約利用程度的變化，如何高效、集約利用有限的耕地是保障糧食供給的必然路徑［17］，耕地集約利用在城鎮化影響糧食生產中可能發揮中介作用，但鮮有文獻對這一作用路徑展開深入探討。此外，氣候條件的空間變化對糧食生產帶來了諸多不確定風險，氣溫、降水、日照等氣候條件在不同區域及不同作物間具有明顯差異［18］：北方氣溫增幅明顯高于南方，而南方日照減幅則明顯大于北方，且區域性干旱將使得糧食生產面臨越來越嚴重的挑戰。有研究預計到本世紀中期，氣候條件將超過最優拐點，會對小麥和水稻的生產造成明確的負面影響［19］，也有研究發現降水增加和氣溫上升抑制了南方地區糧食產量增長，但對北方地區卻具有促進作用［20］，可見氣候條件的區域性差異可能在城鎮化影響糧食生產中發揮調節作用。
　　為探討城鎮化對糧食生產的影響及內在路徑，考察耕地集約利用發揮的中介作用及氣候條件發揮的調節作用，擬建立一個集城鎮化、耕地集約利用、氣候條件與糧食生產于一體的理論分析框架。將地理信息系統、遙感技術與社會經濟系統相結合，以2000―2018年中國330個地級及以上城市的面板數據為研究樣本，在運用熵值法測算城鎮化綜合水平和耕地集約利用的基礎上，選擇氣溫、降水量、日照時數為代表性、關鍵性的氣候變量，運用有調節的中介效應模型檢驗耕地集約利用在城鎮化影響糧食生產的中介作用，考察不同氣候變量對耕地集約利用中介效應的調節方向和程度，進而揭示氣候條件調節作用的區域異質性。
　　2 理論分析與研究假設
　　2. 1 城鎮化與糧食生產
　　城鎮化進程是社會結構、空間結構與經濟結構變遷的過程，其直觀表現為人口向城鎮流動、農業用地轉變為建設用地與產業結構升級等方面［21］。城鎮化的核心主要體現在人口的城鎮化，城鄉二元體制結構下，過低的農業收入與不斷升高的生產成本促使青壯年農村勞動力持續轉移，不僅導致種糧勞動力總體規模的下降，還導致勞動力結構逐漸婦女化與老齡化。耕地是糧食生產的物質基礎，城鎮土地空間的擴張會導致大尺度、轉換性的地表覆被變化，使得耕地大面積退出，而以耕地保護目的“占補平衡”政策在實施過程中存在的“占優補劣”“占地不補”的現象，會降低耕地的質量，可見耕地在數量和質量上的變化必將導致糧食產量的波動?？傮w上，當前糧食生產面臨的主要問題依然是耕地與勞動力的剛性約束［22］，可能不利于糧食生產。此外，城鎮化助力產業結構升級，促進了要素資源向第二產業和第三產業轉移與流動，引發農業部門要素投入結構調整，城鄉居民收入水平的提高也促使人們增加了對高附加值的經濟型農產品的旺盛需求，引致耕地生產結構的“非糧化”調整，同樣也不利于糧食生產。綜合來看，城鎮化能夠通過人口流動、土地擴張、產業升級等方面負向影響糧食生產。故可提出假設H1。
　　假設H1：城鎮化對糧食生產能夠產生顯著負向影響。

nlc202301040951

　　2. 2 耕地集約利用的中介作用
　　土地本身具有的稀缺性，使得城鎮化與糧食生產的主要矛盾在于不同類型土地利用的相互競爭，耕地集約利用則是通過對單位面積耕地的非耕地要素投入、優化存量土地利用結構，以提高耕地的產出效益和效率［23］。城鎮化主要表現為能夠通過農村勞動力轉移、城鄉居民消費升級、非農產業發展等因素引致耕地集約利用水平的變化。在實踐中，城鎮化雖然導致了耕地面積的減少，但稟賦條件異質性的存在，使得城鎮化帶來的農業誘致性技術變遷進程表現出突出的區域不平衡特征［3］，不同地區的農戶面對耕地的減少及務農勞動力的變化，會倒逼農戶調整耕地利用方式，根據生產成本和預期收益的變化產生不同的應對方式。
　　在假設現有農業技術條件不變的情況下，耕地資源豐富地區的農戶能夠通過套種、間作等多種方式增加播種面積及復種指數，并存在增加單位面積的化肥、農藥、農機等物質要素投入的正向激勵，以提高耕地集約利用水平，從而應對市場需求的增加和耕地稀缺性的約束［24］。而對于耕地資源相對欠缺的地區，難以形成規模效應，種植成本的上升降低了農戶從事糧食生產的意愿，提高了農戶流轉土地或撂荒、拋荒的可能性，同時也存在“靠天吃飯”的現象，依然保持原有粗放的耕地利用方式，不利于提升耕地集約利用水平。此外，要素投入增長空間的有限性和耕地保護政策的推進，也限制了集約利用水平的提升。對于具有規模經濟潛力的種糧大戶，還能夠通過擴大經營規模等手段降低單位面積的物質要素投入，提高利用效率及糧食單產，也存在集約利用水平降低的可能?？梢姡瑩碛胁煌幠５霓r戶，其耕地利用的價值取向和集約偏好存在明顯差異［25］，耕地集約利用是農戶在面對各種經濟、社會和制度約束條件下，對不同耕地利用方式進行自我權衡的結果。
　　另外，耕地集約利用與糧食生產存在密切聯系。耕地集約利用的改變意味著單位面積上投入生產要素規模的變化，在耕地面積面臨約束的趨勢下，增加物質性農業生產資料投入規模，有助于糧食增產，這也是過去糧食生產保持增長依賴的路徑［26］。雖然增加單位耕地的物質資本投入會帶來糧食單產的提高，但耕地超負荷利用，即過高的化肥、農藥、農膜等化學品投入強度還有可能存在土壤養分失衡、降低土壤肥力、破壞農田生態復原力及水體污染的風險，不利于長期的糧食供給［27］。因而，耕地集約利用可能在城鎮化影響糧食生產存在中介效應，但是很少有研究關注到城鎮化進程中土地利用變化引致耕地集約利用水平的改變而影響糧食生產的間接路徑。考慮間接影響的必要性涉及糧食生產對持續減少的耕地供應的固有反應，對該反應的長期應對取決于生產功能的技術提升，而不是無限制地增加生產要素投入。鑒于以上分析，提出以下假設H2。
　　假設H2：耕地集約利用能夠在城鎮化影響糧食生產的過程中發揮中介作用。
　　2. 3 氣候條件的調節作用
　　農業是對氣候條件最敏感和最脆弱的領域，糧食生產不僅受到各種社會經濟因素的影響，還受到氣候等自然條件的直接影響。氣候條件中的氣溫、降水量、日照等關鍵指標的區域性差異還造成農作物生長水土資源空間分布的不同，不同糧食作物的生長地域、環境適應性、生產方式和結構都能改也存在空間上的差異，糧食產量也隨之波動?？傊瑲夂驐l件對糧食生產的影響是復雜的，并存在時空上的異質性［28］，主要體現在農業地理分布差異的變化，即不同區域內農作物種植及生長發育對氣溫、降水等氣候要素的響應存在差異［29］。中國北方氣溫增幅明顯高于南方，而南方日照減幅則明顯大于北方，“南澇北旱”的降水差異比較突出［30］，氣候的顯著差異不僅使得糧食生產的適應性表現出復雜而明顯的區域特征，還會影響地區間的農作物種植種類及其生長時令季節性的變化。
　　同時，不同地區氣候條件及其變化導致生產要素的邊際產出存在差異，使得城鎮化影響糧食生產的作用路徑可能受到外在氣候條件變化的影響，促使不同區域糧食生產及耕地利用對氣候條件產生不同的適應性，比如氣候變暖對東北地區糧食增產有明顯的促進作用，并有助于提高耕地利用程度，而對華北、西北和西南地區的糧食增產有一定的抑制作用［31］，氣候變暖還使得北方作物適宜種植區域向高緯度高海拔地區擴展［32］。降水變化同樣也是影響糧食生產區域性差異的主要原因，旱澇災害的地區差異已成為限制耕地集約利用及糧食單產提高的主要限制因素［33］?？梢?，在不同區域氣溫、降水等氣候條件的約束下，作物的種植制度也表現為小麥、玉米、稻谷等不同品種差異化的區域分布，種植熟制自南向北經歷了一年三熟到一年一熟的適應性演化分布。整體來說，氣候條件的變化能夠調節不同地區的耕地利用、糧食生產活動，但不同的氣候條件對糧食生產與耕地利用所產生的調節作用存在區域異質性，從而使得糧食生產能夠根據當地氣候條件做出適應性選擇［34］。因而，面對中國農業地理和氣候條件的多樣化和區域差異，可提出以下假設H3和假設H4。
　　假設H3：氣候條件能夠調節“城鎮化→耕地集約利用→糧食生產”的中介路徑。
　　假設H4：不同的氣候變量在中介路徑中發揮的調節作用存在區域異質性。
　　基于此，可構建氣候條件下城鎮化通過耕地集約利用影響糧食生產的作用路徑圖（D1）。
　　3 模型設定與變量說明
　　3. 1 有調節的中介效應模型
　　有調節的中介效應模型（Moderated Mediation Model，MMM）是一種同時包含中介變量和調節變量的模型，該模型意味著自變量通過中介變量對因變量產生影響，且中介過程受到調節變量的調節［35］。有調節的中介效應模型的檢驗方法主要包括層次檢驗、依次檢驗、系數乘積的區間檢驗和中介效應差異檢驗四種，層次檢驗相比其他3種方法的解釋力更強［36］，因而根據層次檢驗的分析步驟對檢驗城鎮化影響糧食生產的傳導路徑。
　　第一步：檢驗城鎮化對糧食生產的直接影響是否受到氣候條件的調節作用（圖2）。具體的調節模型公式為：

nlc202301040951

　　第二步：檢驗城鎮化通過耕地集約利用（icu，IntensiveCropland Use）影響糧食生產的中介效應，及該中介效應是否受到氣候條件的調節（圖3），通過依次檢驗的兩個回歸分析完成：
　　式（2）：中介效應的前半段路徑。檢驗的是氣候條件是否在城鎮化對耕地集約利用的影響中產生調節效應，此時，城鎮化對集約經營的影響為a1+a3ln ccit。
　　式（3）：中介效應的后半段路徑。檢驗的是氣候條件對耕地集約利用與糧食生產之間關系的調節效應及城鎮化對糧食生產殘余效應的調節效應，耕地集約利用對糧食生產的影響為b1+b2ln ccit，城鎮化對糧食生產殘余效應的影響為c'1 + c'3 ln ccit，當殘余效應沒有受到調節時，則c' 3=0。
　　城鎮化的中介效應為（a1+a3ln ccit）×（b1+b2ln ccit）=a1b1+（a1b2+a3b1）ln ccit +a3b2（ln ccit）2，它是關于氣候條件的一元二次函數。先檢驗式（2）中a1和a3是否顯著，再檢驗式（3）中b1 和b2 是否顯著。根據以下原則判斷中介效應是否受到氣候條件的調節作用：①若a1和a3同時不顯著或者b1和b2同時不顯著，則表明不存在中介效應；②若a3顯著、b2不顯著，則氣候條件調節中介效應的前半段路徑；③若a3不顯著、b2顯著，則氣候條件調節中介效應的后半段路徑；④若a3顯著、b2顯著，則中介效應的前后半段兩個路徑均受到氣候條件的調節；⑤若a3、b2均不顯著，則表明中介效應未受到氣候條件的調節作用。
　　3. 2 變量說明與數據來源
　?。?）被解釋變量：糧食生產。以地區糧食產量表征糧食生產。當前，保障糧食安全的基礎仍是提高糧食自給率，總供給量滿足基本需求是糧食安全最重要的方面，其根本策略依然是提高糧食的供給能力，故糧食生產主要從糧食供給規模的角度進行刻畫，且能夠同時反映地區糧食安全水平。
　?。?）核心解釋變量：城鎮化水平。城鎮化發展是一個包含人口遷移、土地擴張、非農經濟等多維特征的綜合性系統，單一維度的人口城鎮化測算城鎮化水平難以反映城鎮化發展的復雜特征。參考已有研究與數據獲取基礎，從人口、土地、經濟等三個維度選取相關指標，為避免人為賦權的主觀性，通過熵值法賦予指標權重并對城鎮化水平進行綜合評價［37］。人口城鎮化主要表現為農村人口向城鎮的集聚及城鎮對人口的承載力，選取常住人口城鎮化率進行表征；土地城鎮化主要表現為城鎮擴張對土地資源的占用及城鎮基礎設施的完善，選取城鎮建成區面積與土地面積之比來表征；經濟城鎮化主要表現為城鎮非農經濟效益的提高及產業結構的升級，選取非農產業增加值比重來表征。
　　（3）中介變量：耕地集約利用水平。參考相關研究［23］，結合數據的可得性，構建包含單位耕地面積的非耕地要素投入水平與耕地利用強度的測度評估體系，包括勞動力、物質資本投入強度（農業機械動力、化肥施用）及復種指數。同樣采用熵值法確定指標權重，測度耕地集約利用水平（表1）。
　　（4）調節變量：氣候條件。由于氣候條件的區域差異性影響是各氣候變量綜合作用的結果，而已有公布的氣候觀測數據集均針對某個單一的氣候變量，但傳統社會經濟學領域內的熵值法、因子分析等綜合評價方法并不適用于評估氣候條件影響的綜合水平，故選取對糧食生產影響較直觀的氣溫（tem）、降水量（pre）和日照時數（sun）作為氣候條件變量，具體考察每一個氣候變量的調節作用。
　　此外，文章還控制了一系列影響糧食生產的社會經濟、基礎稟賦、地理特征等變量。社會經濟變量具體包括：人口密度（dens），用以反映人口數量規模的增長對糧食生產的影響；經濟增長（pgdp），選取人均GDP 的對數值來表示，反映經濟發展對糧食生產的影響；產業結構升級（struc），選取第三產業增加值與第二產業增加值之比來表示，反映工業和服務業的轉型升級對糧食生產的影響；城鄉收入差距（gap），選取城鎮居民人均可支配收入與農村居民人均純收入之比來表示，反映城鄉收入水平的變化引致農戶種糧意愿的改變對糧食生產的影響；對外開放水平（open），對外開放水平的提高能夠促進城鎮的高質量發展與農產品貿易，以此來反映對外貿易的變化對糧食生產的影響；交通運輸條件（trans），選取公路里程與城市土地面積之比來表示，完善的交通基礎設施則降低了城鄉溝通成本與農產品貿易成本，以此來反映便利的交通條件對糧食生產的影響?；A稟賦條件變量主要選擇人均耕地面積（land），以反映農戶耕地規模對糧食生產的影響。地理特征變量主要包括高程（dem）和坡度（slope），用以反映地理條件對糧食生產的影響。
　　文章采用2000―2018年中國330個地級及以上城市所在地區的面板數據進行實證檢驗與評估。社會經濟數據來自《中國城市統計年鑒》《中國區域經濟統計年鑒》及各省市統計年鑒，對于缺失數據，通過查詢各地級市統計年鑒和統計公報獲取，依然缺失的數據通過插值法加以補充。氣溫、降水量與日照時數等氣候變量的數據來自中國氣象數據網（www. data. cma. cn）的中國地面氣候資料年值數據集，通過反距離插值法轉為柵格數據進行ArcGIS提取。耕地面積數據來自歐洲太空局氣候變化項目（CCI，Climate Change Initiative）全球土地覆蓋產品數據（www. esa?landcover?cci. org），時間序列為2000―2018年，時空分辨率分別為年尺度和300 m×300 m。坡度和高程的地形數據來自中國科學院資源環境科學數據中心公布的中國海拔高度（DEM）空間分布數據（SRTM 90m）（www. resdc. cn）。耕地與地形數據均通過ArcGIS提取于柵格數據。
　　4 城鎮化影響糧食生產的傳導路徑
　　4. 1 中介效應的初步檢驗
　　自變量的方差膨脹因子VIF均明@小于10，平均VIF為1. 86，表明各變量間不存在明顯的多重共線性問題。采用普通的中介效應檢驗模型［38］考察未引入氣候條件調節的耕地集約利用在城鎮化影響糧食產量的中介作用關系（表2）。首先，城鎮化對糧食產量具有顯著的負向影響，城鎮化水平的提高將導致糧食產量的下降，城鎮化擴張導致的耕地規模變動與勞動力流動依然是糧食生產面臨的主要矛盾，假設H1得到驗證。其次，耕地集約利用能夠在城鎮化與糧食生產之間能夠發揮部分的負向中介作用，但減緩效應的存在有效削弱了城鎮化對糧食產量的負向影響，假設H2初步得到驗證。城鎮化引發耕地面積波動，激發農戶對單位面積要素投入的重新分配，不同耕地規模的農戶通過權衡自身利弊，改變自身的種糧意愿和行為，重新配置非耕地生產要素的投入強度和結構，來調整糧食生產方式，逐漸引致耕地集約利用水平的變化，從而影響糧食生產。

nlc202301040951

　　4. 2 有調節的中介效應檢驗
　　氣候條件的區域性分布差異在城鎮化影響糧食生產的中介過程中發揮怎樣的作用，有待于有調節的中介效應模型的深入探討（表3）。對城鎮化對糧食生產直接影響（模型4、模型7和模型10），氣候條件能夠在其中發揮顯著調節作用，但不同氣候變量在方向上表現出差異性。此時，城鎮化對糧食產量的直接影響是關于各氣候變量的一元線性函數。氣溫和降水量的負向調節下城鎮化的直接影響分別為-0. 117-0. 523ln tem、-0. 207-0. 264ln pre，氣溫的升高、降水量增多均會強化城鎮化對糧食產量的負向影響。而在日照時數的正向調節下城鎮化的直接影響為-0. 191+0. 569ln sun，當ln sun>0. 336時，城鎮化的直接影響轉為正，而現有樣本ln sun∈［6. 665，8. 134］，即日照的調節作用能夠抵消城鎮化對糧食生產的直接不利影響。氣溫、降水量和日照時數均能夠有效調節城鎮化對糧食產量的直接影響。
　　氣候條件能夠顯著調節“城鎮化→耕地集約利用→糧食產量”中介過程的前半段路徑（模型5、8、11）和后半段路徑（模型6、9、12），但不同氣候變量在各路徑調節作用的方向表現出差異性。對于中介過程前半段路徑，城鎮化對耕地集約利用的影響是關于各氣候變量的一元線性函數，氣溫與日照時數的正向調節下城鎮化的影響效應分別為-0. 148+0. 069ln tem、-0. 156+0. 021ln sun，氣溫升高、日照時數的增加均削弱了城鎮化對耕地集約利用的抑制作用；而在降水量的負向調節下城鎮化影響效應為-0. 159-0. 022ln pre，降水量的增多強化了城鎮化對耕地集約利用的抑制作用。對于中介過程后半段路徑，耕地集約利用對糧食產量的影響同樣是關于氣候變量的一元線性函數，氣溫與降水量負向調節下耕地集約利用的影響效應分別為0. 915-0. 039ln tem、0. 895-0. 101ln pre，氣溫的升高、增多的降水量均顯著削弱了耕地集約利用對糧食產量的正向影響；而日照時數的正向調節下耕地集約利用的影響效應為0. 885+0. 435ln sun，充足的日照時數強化了耕地集約利用對糧食產量的正向影響。
　　總體而言，“城鎮化→耕地集約利用→糧食產量”的中介效應是顯著的，假設H2得到進一步驗證，且該中介效應路徑還受到氣候條件的調節。氣溫、降水量及日照時數均能夠對中介路徑前后半段產生調節作用，但不同氣候變量調節作用的程度、方向存在明顯差異，假設H3得到驗證。
　　4. 3 氣候條件調節下的耕地集約利用中介效應
　　在氣溫、降水量及日照時數等不同氣候變量的調節作用下，耕地集約利用的中介效應表現出差異化的特征。那么，值得思考的是，對于不同的氣候條件，是否存在削弱耕地集約利用負向中介作用的區間？接下來將普通中介效應與有調節中介效應的結果進行對比分析。由前文知，普通中介效應檢驗得到的耕地集約利用中介效應為M0=-0. 069。假設各氣候變量調節下耕地集約利用的中介效應為M1，由于氣候條件對耕地集約利用中介過程的前半段路徑和后半段路徑均存在顯著的調節作用，那么，M1是關于不同氣候變量的一元二次函數。根據M1與M0的比較，及各氣候變量的樣本范圍，可求得不同氣候變量發揮調節作用程度的區域分布，總體可按以下3種類型進行區域劃分：① 當M1>0時，氣候條件的調節作用能夠完全抵消耕地集約利用的負向中介效應，此時耕地集約利用發揮正向的中介效應。② 當M0≤M1≤0時，氣候條件的調節作用能夠削弱耕地集約利用的負向中介效應。
　　據此一元二次不等式的計算，可求得各氣候變量在耕地集約利用的中介效應中發揮不同調節作用的區間（表4），并進一步得到不同氣候變量發揮不同調節作用的區域分布（圖4）。
　　從氣候條件的調節作用看，氣溫、降水量和日照時數均有效調節了耕地集約利用在城鎮化負向影響糧食產量的中介效應，能夠進一步削弱甚至完全抵消該負向中介效應，但在不同氣候變量的調節作用下，耕地集約利用的中介效應表現出明顯的區域異質性，假設H4 得到驗證。綜合來看，氣候條件調節與耕地集約利用中介的雙重作用有效削弱甚至抵消了城鎮化對糧食產量的負向影響。
　　糧食生產與氣候條件密切相關，水土光熱等資源是糧食生產發育所必需的物質和能量來源，各種資源的不同組合形式會對糧食生產產生不同的影響，這也是氣候條件在區域間產生差異化影響的前提基礎。氣候條件能夠在城鎮化影響糧食生產的路徑中發揮調節作用，在宏觀層面主要源于不同地區的地理環境、氣候特征等自然稟賦的獨特性，使得維持糧食生產的水土光熱等資源空間分布的差異，也決定了地區間的作物品種、生產方式與種植制度的差異，并導致種植結構與作物熟制的異質性分布，而使得不同地區城鎮化進程對糧食生產的影響存在不確定性。反映在微觀層面上，也是不同地區的農戶根據當地氣候特征在長期積累中形成的適應性行為，農戶基于自身成本投入與預期收益的權衡，結合環境約束條件，自發選擇應對氣候波動的適應性策略，并形成了因地制宜的耕地利用形式，以規避氣候波動帶來的不利影響。
　　5 穩健性檢驗
　　5. 1 內生性討論
　　該研究可能面臨內生性問題主要包括遺漏變量、雙向因果關系等，從而導致有偏且不一致的結論。為弱化可能存在的內生性問題導致的估計偏誤，嘗試尋找城鎮化發展的工具變量（Instrumental Variables，IV），并采用兩階段最小二乘法（IV?2SLS）估計城鎮化和糧食生產之間的因果關系。參考相關文獻，選擇夜間燈光數據作為城鎮化發展的工具變量［39］，主要原因是，夜間燈光數據能夠綜合地定量測度城市地區人類活動的廣度與強度，即能夠反映城鎮土地擴張與人口集聚［40］，故滿足工具變量與內生變量相關的條件。此外，夜間燈光數據并不直接影響糧食的供給能力和耕地集約利用水平，滿足工具變量的排他性約束，其作為工具變量具有一定的合理性。

nlc202301040951

　　當前已有學者通過跨傳感器（DMSP?OLS和NPP?VIIRS）校正的方式提取了2000―2018全球500 m分辨率的“ 類NPP?VIIRS”夜g燈光數據集（NPP?VIIRS?like NTLData），該數據集具備類似于NPP?VIIRS夜間燈光數據的質量［41］。故采用“類NPP?VIIRS”夜間燈光數據作為工具變量（light），對氣候條件調節下的中介效應路徑進行估計（表5）。KP LM統計量顯示模型不存在不可識別的問題，KP Wald F 與CD Wald F 統計量的對比表明模型不存在弱工具變量問題，驗證了工具變量的有效性［42］。第一階段light 的系數顯示，城鎮化與夜間燈光強度呈現顯著的正相關關系，夜間燈光強度越高，則城鎮化水平越高。第二階段的估計結果顯示，引入工具變量后，各氣候變量對耕地集約利用中介效應的調節作用的方向均與前文結果基本一致，未發生較大變化，僅在調節作用的程度和顯著性上有所差異，總體上檢驗結果支持文章假設，并不影響文章的研究結論。
　　5. 2 穩健性檢驗
　　為進一步確保研究結論的穩健性，通過剔除非典型樣本及控制空間效應干擾兩種方式進行穩健性檢驗①。①剔除非典型樣本。由于直轄市、省會城市、計劃單列市、經濟特區等城市的產業升級，農業在國民經濟中所占比重較低，種植業已不再是其主導產業，故在此剔除了直轄市、省會城市、計劃單列市、經濟特區等城市樣本，保留的其他地級城市樣本共292個，對氣候條件調節下的中介效應路徑進行重新估計。②已有研究發現生產要素存在的空間流動性使得農業生產表現出明顯的空間依賴性與集聚性特征［43］，且城鎮化也表現出空間相關性［44］，城鎮化也加速了要素的流動速率。因而，需要控制空間效應的干擾，通過構建空間計量模型的方法依次檢驗有調節中介的各步驟，對氣候條件調節下的中介效應路徑進行重新估計。選用的空間計量模型為空間杜賓模型（Spatial Durbin Model，SDM），該模型同時考慮了因變量和自變量的空間相關性，采用的空間權重矩陣形式為Rook鄰接矩陣，其元素為地區相鄰設為1，不相鄰設為0，并進行行標準化。兩種穩健性檢驗結果均顯示，各氣候變量對“城鎮化→耕地集約利用→糧食生產”中介效應的調節作用僅在程度上和顯著性上有所差異，調節作用的方向均與前文結果基本一致，可認為文章檢驗結果具有較強的穩健性。
　　6 結論與相關啟示
　　基于2000―2018年中國地級及以上城市所在地區的面板數據，構建有調節的中介效應模型實證檢驗了氣溫、降水量和日照時數調節下城鎮化通過耕地集約利用影響影響糧食生產的路徑及區域異質性。研究發現：①城鎮化對糧食生產具有負向影響，雖然耕地集約利用發揮的部分中介作用為負，但能夠削弱城鎮化的負向影響，氣候條件則在“城鎮化→耕地集約利用→糧食生產”的路徑中存在顯著的調節作用，并能夠進一步地削弱甚至抵消該負向影響，但氣溫、降水量及日照時數的調節作用在程度、方向及區域分布上存在明顯異質性。②對于耕地集約利用的負向中介效應，氣溫處于（8. 542，25. 230］℃、日照時數處于（1 684. 123，3 407. 620］h的地區，氣候條件的調節能夠產生完全抵消作用；氣溫處于［2. 726，8. 542］℃、降水量處于［749. 196，2 680. 360］mm、日照時數處于［784. 640，1 684. 123］h的地區，氣候條件的調節則部分削弱了耕地集約利用的負向中介效應；而氣溫處于［-2. 908，2. 726］℃、降水量處于［29. 289，749. 196］mm的地區，氣候條件的調節未能產生削弱作用?？傮w上，耕地集約利用中介與氣候條件調節的雙重效應能夠有助于抵消城鎮化對糧食生產的負向影響。
　　根據研究結論得出的政策啟示包括：①城鎮化與糧食生產之間基于土地利用的沖突關系涉及國土空間規劃，應制定科學合理的城鄉土地利用規劃，明確城鎮化擴張區域與范圍，控制城鎮建設用地的無序擴張，改進城鎮擴張中的耕地占補平衡政策管理，嚴守耕地保護紅線，確保現有耕地的穩定性，通過高效地利用土地資源確保城鎮化的高質量發展與糧食生產活動的可持續性。②城鎮化也是倒逼糧食生產活動更高效運行的契機，通過積極的財稅激勵政策鼓勵糧食生產的技術創新活動，加快農業技術進步，并引導農戶以土地經營權有序流轉等形式適度擴大農業生產經營規模，發揮土地規模效應，充分挖掘土地利用潛力，通過耕地的規模化經營提高生產要素的利用效率。③單位面積化肥、農藥等化學品物質投入提高可能破壞耕地的土壤結構，導致土壤養分流失，降低土壤的基礎肥力，應在保障耕地數量與化肥農藥減量化施用的前提下，推廣保護性耕作技術，并加強土地整治，通過土壤改良、鹽堿地治理等方面技術創新與高標準農田建設提高耕地質量。④面對氣候條件在地區間的稟賦差異，為保障糧食生產，各地區應因地制宜地調整符合自身實際的氣候變化適應性生產策略，并建立和完善區域間耕地利用、土壤質量評估與氣象災害監測的多部門協作的糧食耕種收綜合性平臺，實時監督、部門之間信息共享與聯合預警，提高糧食生產適應氣候環境變化的能力。
　　當然，城鎮化影響糧食生產的內在機制是復雜的，而該研究對問題討論的視角較單一，限于篇幅，只考慮了耕地集約利用的一條中介效應路徑。對于城鎮化引起的種植結構、要素配置結構、農業技術進步等因素變化對糧食生產的影響，由于數據獲取的局限性，未能在地級市層面展開全面而深入的探討，這將是進一步研究需努力的方向。

nlc202301040951

轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/7/view-15443638.htm