城市规模分布与空气质量的关系——基于LandScan数据的跨国研究
作者姓名：王妤，孙斌栋，李琬
作者机构：1.华东师范大学中国行政区划研究中心；
2.崇明生态研究院；
3.华东师范大学城市与区域科学学院
发表刊物：《地理研究》
引用格式：王妤,孙斌栋,李琬.城市规模分布与空气质量的关系——基于LandScan数据的跨国研究[J].地理研究,2021,40(11): 3173-3190.
摘要：对于何种城市规模分布有利于促进绿色发展，学界在理论与实证方面都存在争议，且鲜见跨国的实证研究。基于2000—2015年LandScan人口数据和欧空局土地覆盖类型数据，识别了具有统一定义的全球近100个国家的所有城市，通过描述性统计和面板双向固定效应模型探究城市规模分布对PM2.5浓度的影响。研究发现，均衡的城市规模分布总体上能够降低国家的PM2.5浓度，这是因为均衡的城市规模分布能够通过减少跨城交通出行和促进分工合作来降低PM2.5浓度。实证结果具有一定异质性，在人口密度较高或政府干预程度较高的国家，均衡的城市规模分布更有利于降低国家PM2.5浓度，而在人口密度较低或政府干预程度较低的国家，相对极化的城市规模分布更有利于国家PM2.5浓度的下降。本研究丰富了城市规模分布对PM2.5浓度影响在跨国层面的证据，对制定可持续发展的国土空间规划具有重要的启示。
一、引言
中国经济快速发展的同时也付出了巨大的环境代价。雾霾、酸雨等极端空气污染现象频发，中国每年因空气污染的损失都在数千亿元左右，严重制约着国家可持续发展。不仅如此，空气污染也使得人类的平均寿命缩短五年，对居民健康造成了巨大威胁。雾霾是空气污染的主要形式之一，而PM2.5则是引起雾霾的重要污染物。
一般认为，PM2.5等污染物排放与城市人口规模密切相关。因而，作为一个反映国家人口集中在大城市还是相对均衡地分布在各中小城市的指标，城市规模分布的不同通常会引发污染物排放水平差异。然而，学术界对于何种城市规模分布模式最优一直存在争议。一些学者从集聚经济的角度出发，倡导充分发挥大城市的集聚优势，鼓励人口向大城市集中；另一些学者则认为，应引导人口向中小城市集聚，构建适度均衡的城市规模分布模式，以缓解超大城市的“城市病”并提升中小城市发展动力。城市规模分布由极化向均衡演变的过程实际上是人口、资源以及经济活动由大城市向中小城市流动的过程，经济活动空间布局的改变必然会对环境产生影响。因此，有必要从环境保护的视角出发，探讨何种城市规模分布模式更有利于改善空气质量。
二、以往相关观点
在极化的城市规模分布中，经济活动通常在大城市集聚。由于规模效应的存在，污染物可以得到集中排放和处理；但由于大城市通常集聚较多的优质资源，中小城市需要通过与大城市之间的大量人流和物流来获取这些优质资源，导致跨城交通和交通拥堵，加剧空气污染。同时，中小城市因为集聚不足使得原材料、化石燃料利用不充分，造成资源的浪费，产生的污染物也难以集中排放和处理。
在均衡的城市规模分布中，各城市拥有相对均衡的人口和资源要素，更容易实现职住均衡，在一定程度上减少了跨城交通，降低了污染排放。不仅如此，各城市实力相当，对促进区域综合竞争力有更高的渴望，城市间容易形成更密切的联系以及合理的产业分工，这有利于提高污染物治理效率，改善环境质量。但也有学者指出，均衡的城市规模分布中，由于城市间存在分工合作，也可能产生较大的人流或物流，从而导致较多的PM2.5排放。
可见，对于什么样的城市规模分布能改善环境质量这一问题，学术界并没有在观点上达成一致，有待进一步实证检验。
三、本文结论与启示
（1）2000年-2015年全球城市规模分布总体均衡，后期略有极化，PM2.5浓度也先升后降；城市规模分布极化与高 PM2.5浓度国家集中在亚洲和非洲，且城市规模分布极化国家的PM2.5浓度较高。
图1 2000-2015年全球国家城市规模分布与PM2.5浓度时间变化趋势
（2）在控制了其他的影响因素后，从全球范围内来看，均衡的城市规模分布模式确实能够降低国家的PM2.5浓度。进一步的异质性分析表明，对于人口密度较高或政府干预程度比较高的国家，均衡的城市规模分布更有利于降低PM2.5浓度。机制检验表明，均衡的城市规模分布有可能通过减少跨城交通出行量和优化产业分工降低PM2.5浓度。
（3）根据本文的发现，中国作为人口大国和强政府干预国家，东南沿海的人口密度更是处于较高水平，因此，适度均衡的城市规模分布更有利于降低国家PM2.5浓度。然而，本文对中国城市规模分布以及PM2.5浓度的描述性统计分析却发现，近年来，中国国家城市规模分布模式不断极化，并且PM2.5浓度有所增加，因此，若从环境治理角度出发，未来中国要注重引导人口向中小城市流动，促进大中小城市协调发展。
[研究资助：国家社会科学基金重大项目(17ZDA068); 国家自然科学基金项目(41901184;42071210); 教育部人文科学研究青年项目(20YJCZH233); 华东师范大学未来科学家和优秀学者培育计划项目(WLKXJ202010) ]
