森林火灾与土地退化是否会损害环境可持续性？来自中国的证据

《Land Degradation & Development》：Do Forest Fires and Land Degradation Undermine Environmental Sustainability? Evidence From China

　　

森林火灾(FFs)、土地退化(LD)与低效土地利用会降低碳汇、破坏生态系统并增加温室气体(GHG)排放，对环境可持续性(ES)构成挑战。通过有针对性的绿色投资(GIs)与有效的土地改革(LRs)应对上述挑战，契合可持续发展目标(SDGs)特别是气候行动(SDG 13)与陆地生命(SDG 15)，可支撑具备韧性的景观与减排策略。研究人员基于2000年第一季度至2023年第四季度的季度数据集，考察中国境内LD、LRs、FFs与ES的交互作用，采用小波相干(WTC)与普通最小二乘(OLS)分析ES与LD、LRs、FFs次数、GI、火灾经济损失(ELs)及研发支出(R&D)的协同运动与动态关系。结果显示，火灾事件及伴随的ELs上升显著加剧环境退化，火灾次数与ELs每上升1%，排放分别增加6.64%与1.09%。上述发现表明，FF预防、EL削减与土地修复对改善ES至关重要。结果同时凸显加强GI与R&D以支撑减排与可持续土地管理的必要性。因此，聚焦森林管理、土地利用改善与气候导向型投资的综合政策有助于提升中国ES。

研究背景方面，人类活动导致的生物多样性丧失、土地退化(LD)、森林损毁、气候变化等问题持续威胁生态系统与社会经济根基。森林作为关键陆地生态系统具有固碳、保土、释氧功能，但森林火灾(FFs)因气候变化与人类活动频发，造成植被烧毁、土壤性质改变、碳汇下降与温室气体(GHG)排放上升。既有文献多孤立考察单一因素，较少将FFs、LD、绿色投资(GIs)、土地改革(LRs)与中国环境可持续性(ES)置于统一框架，且常以二氧化碳排放或生态足迹测度环境绩效，鲜用生态系统服务视角。为此，研究人员以2000Q1—2023Q4中国季度数据为样本，整合世界发展指标(WDIs)、OECD环境统计与?《中国统计年鉴》，对ES（以总GHG排放kt CO₂当量代理）、LD（建成用地等土地覆盖变化）、FFs次数、火灾经济损失(ELs)、GI（环境污染治理投资）、LRs（虚拟变量）及R&D（占GDP比）进行对数化处理后开展实证。

作者采用的关键技术方法包括：连续小波变换(CWT)与交叉小波变换(XWT)及小波相干(WTC)分析，用以捕捉ES与各自变量在时频域的动态共动关系；普通最小二乘(OLS)回归估计直接效应方向与量级；PP与ADF单位根检验判定序列平稳性与I(1)性质；样本为上述多源数据库构造的中国季度面板，时间跨度2000Q1—2023Q4。

研究结果部分，第一部分文献回顾提出四项假设：H1指LD与GHG排放正相关并损害ES；H2指FFs与GHG排放正相关并负向影响ES；H3指LRs与GHG排放负相关并改善ES；H4指GI与GHG排放负相关并改善ES。第二部分描述性统计与单位根检验显示变量均值、离散度差异明显，一阶差分后均平稳，满足I(1)建模条件。第三部分小波相干(WTC)分析表明，ES与FFs在年周期尺度呈显著相干，火灾频次走高伴随排放尖峰；ES与LD在城镇扩张期呈正相干，印证城市建成用地侵蚀碳汇；ES与GI在特定区间相干，绿色投资上升伴随后期排放下移；ES与LRs相干微弱，单一LRs未直接压低排放；ES与R&D相干有限，单纯研发投入须配绿色技术激励方奏效；FFs与ELs强同步，体现火灾负外部性。第四部分OLS回归给出量化结论：FFs系数6.640，ELs系数1.091，即二者每增1%分别推升排放6.64%与1.09%；GI系数-6.186，每增1%减排6.19%；交互项LD×FF为-1.471，LD×GI为1.921***，说明退化土地会改变火行为并削弱GI成效；LR及LR×LD不显著；模型R²0.718。第五部分三维响应面图显示高GI可缓冲LD对ES的不利影响。

讨论与结论部分，研究人员指出FFs、LD及火灾ELs通过释放储碳、损毁植被与削弱自然碳汇显著加大环境压力，GI则确认具备减排效能，但LD会抑制GI边际效果，故须森林防控、土地修复与GI三者协同。WTC揭示关系具时变与频变特征，OLS确认方向量级，综合佐证中国需以森林管理、土地利用优化、气候导向投资、R&D与LRs整合推进ES。具体政策含义为推广计划烧除、林火监测与预警以降低FFs频次与ELs；城市规划中保碳汇、控采伐、增绿地；扩GI并补贴低排放技术研发。论文发表于《Land Degradation & Development》，其贡献在于首将FFs-LD-GI-LRs-ES动态链路与中国季度数据结合，以WTC+OLS双轨提供时序频域证据，为SDG 13与SDG 15落地提供经验支撑。