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水环境区域补偿的改善效应及机制研究基于江苏省的准自然实验

发布时间:2022-01-19 10:37所属平台:学报论文发表咨询网浏览:

  摘要:流域生态补偿对中国污染防治有着重要意义。为检验流域生态补偿在省级层面的政策影响效应以及作用机制,运用合成控制法(SCM)对江苏省率先推行的水环境区域补偿政策进行研究。研究发现:江苏省的水环境区域补偿政策显著且持续改善

  摘要:流域生态补偿对中国污染防治有着重要意义。为检验流域生态补偿在省级层面的政策影响效应以及作用机制,运用合成控制法(SCM)对江苏省率先推行的“水环境区域补偿政策”进行研究。研究发现:江苏省的“水环境区域补偿政策”显著且持续改善了自2016年之后的水污染强度,该政策使水污染强度年平均下降幅度最高达到5.85%;机制分析表明,“水环境区域补偿政策”主要通过提升经济水平、加强公众环保意识以及增加国有企业占比这三大途径减少污染型工业企业排污。研究为流域生态补偿制度从单个流域试点到省级层面推广提供了有效证据,同时为中国运用流域生态补偿制度打赢污染防治攻坚战提供了理论支持。

  关键词:水环境区域生态补偿;水污染强度;合成控制法;准自然实验

流域生态补偿

  一、引言

  近些年,随着中国经济的快速发展和工业化程度的不断提高,工业污水排放规模也在迅速扩张, 导致内陆流域水污染强度不断加重。根据中国环境监测总站发布的环境状况年度公报,2016年江苏省水污染超标断面数量居高不下,省内主要干流断面水质均为Ⅱ类及以下。2017年,党的十九大提出要重点抓好决胜全面建成小康社会的防范化解重大风险、精准脱贫、污染防治三大攻坚战。中央明确要求各级政府“加快水污染防治,实施流域环境和近岸海域综合治理”“提高污染排放标准,追究排污者责任”。流域生态补偿制度作为打好污染防治攻坚战、促进区域协调发展的重要措施,对治理水污染状况具有极其重要的作用。

  为落实党中央要求,各地政府纷纷出台相关生态补偿政策进行试点。其中,江苏省作为工业大省,实现工业化的同时也造成了严重的水污染问题。早在2007年,江苏省环保厅、财政厅以及水利厅联合颁布了《江苏省太湖流域环境资源区域补偿试点方案》;2010年,江苏省为了扩大试点范围,再次颁布了《通榆河水环境质量区域补偿试点工作方案》;为了将流域生态补偿向全省推广,江苏省财政厅和环保厅,于2016年正式颁布《江苏省水环境区域补偿工作方案》(1)。

  自此,江苏省成为全国首个在全省范围内实行水环境区域生态补偿的地区。水环境区域补偿制度作为江苏省基于流域生态补偿的一种创新制度,在改善水污染层面是否取得了预期成效?补偿政策又是通过怎样的机制来影响地区水环境的?中国其他省份是否可以借鉴江苏省的区域补偿政策?本文对江苏省水环境区域生态补偿制度的效果和影响机制作量化评估,以期对上述问题进行解答,结合实证分析得出研究结论并提出相关政策建议。

  二、文献综述

  自从美国率先将生态补偿制度运用于流域治理并取得良好成效后,国内外关于流域生态补偿的研究和实践便不断涌现,并取得了丰富的研究成果。当前,对流域生态补偿的研究主要围绕补偿主体、补偿费用、补偿方式、协同补偿以及生态扶贫等方面展开。

  首先,从补偿主体看。Coase[1]基于科斯定理提出成本外部性问题内部化并不需要政府干预,因此国外流域生态补偿主要通过市场机制将流域环境治理成本内部化,从而使得联合治理之下的边际成本要远低于单独治理成本,自此流域生态补偿进入了一个排除政府的私人领域,在这个领域中由于利益相关者之间的谈判相对容易,使得流域生态补偿制度往往在单个地区内效果较好[2-3]。相比于西方国家采取的以使用者或机构为补偿主体的模式,袁伟彦等[4]研究发现,中国由于自身社会制度的特殊性,其流域生态补偿制度往往采取以政府为实施主体的双向补偿。

  同时,流域生态补偿作为围绕“付费补偿”展开的制度,针对在流域生态环境补偿中究竟应该采用“使用者付费”还是“政府付费”一直也是学术界争议的热点。Engel等[5]研究发现,相较于政府,服务使用者有更强的外在激励去监督补偿机制的运行,因此在生态补偿中由使用者支付补偿费用更利于谈判解决问题,但是Wunder等[6]发现,流域生态补偿具有公共产品属性,“使用者付费”的边际成本会随着购买者数量增多而不断提高,而“政府付费”则利用成本上的优势妥善解决了这一问题。其次,关于补偿方式设置的探讨。已有研究指出,流域生态补偿通过对上游地区的激励补偿措施,促使其在生产中更多地考虑下游地区的利益,从而促进上下游的协同发展[7-9]。

  王会[10]研究发现国内采取对污染排放地区政府的索赔措施,反向促进上游所辖政府对污染排放源的控制,也能达到同样的改善效果。除此以外,Lopa等[11]、Young等[12]关注到流域生态补偿可以协同森林生态补偿来发挥更好的效果,通过对上游地区的补偿来提高森林的保护能力,从而改善流域水环境。

  Farley和Costanza[13]同时关注到流域生态补偿还可以通过向被污染的下游地区的贫困人群发放补偿支出而有效改善贫困程度;任林静等[14]对中国贫困地区进行测度,证实生态补偿作为生态扶贫的重要手段,对生态脆弱的贫困地区实现脱贫攻坚起到了至关重要的作用;Locatelli等[15]也指出,生态补偿与贫困的关系非常复杂,长期而言具有减贫作用,但从短期来看,贫困人群由于收入受到冲击,可能会影响其参与补偿计划的积极性。

  也有极少数学者对流域生态补偿效应进行评估,Persson和Alpízar[16]指出评估流域生态补偿的作用效果时,应该加入“额外增益”;景守武等[17]采用双重差分法对新安江流域的试点效应进行评估,证实了流域生态补偿改善了新安江的污染状况。

  综上,通过对以往有关流域生态补偿研究文献的梳理发现,虽然前人的研究成果较为丰富,但是这些成果依旧存在一些不足。首先,大多数学者对于国内生态补偿的研究主要集中在生态补偿的定义、补偿主体、补偿对象以及补偿扩展等理论研究,较少涉及生态补偿实施之后的效果研究。其次,即使在针对生态补偿效果的研究中,也是从单个或几个试点流域评估政策效果,而从单个试点流域评估政策效果可能会存在误差。

  早期试点流域作为流域生态补偿制度在中国的“第一战”,无论是媒体报道还是中央政府的督促,都驱使地方政府要在治理试点流域投入更多精力,导致政策效果可能存在偶然性;同时,国内研究较少关注流域生态补偿政策改善流域水质状况的作用机制。最后,由于流域生态环境补偿制度之前试点城市较少,因此研究者们主要选择邻近地区利用双重差分法(DID)进行实证检验,但DID控制组的选择并非随机,相应的内生性容易造成估计模型结果偏误,而Abadie和Gardeazabal[18]提出的合成控制法(SCM)可以有效避免参数估计的内生性问题和样本选择偏误。

  基于此,本文采用合成控制法对2016年江苏省全面推广的水环境区域补偿政策效应及其作用机制进行检验,并针对既有文献的不足做出如下拓展:构建省级面板数据,扩展以往针对单个流域的小范围政策效果评估,延伸研究范围和区域,更客观真实地评估政策效果,为流域生态补偿效应检验提供一个新的研究视角。

  另外,将DID作为补充安慰剂检验放在实证部分,一方面降低了DID作为主要方法带来的结果偏差,另一方面用DID作为补充方法也可以增强合成控制法实证检验的完善性和有效性。本文基于污染控制政策的作用机制假设,结合理论推演和实证假设,从地区产业结构、地区经济水平以及绿色环保意识等方面对流域生态环境补偿政策作用机制进行检验和讨论,有利于发现以流域生态补偿为核心的生态补偿制度的治理瓶颈和改善方案。

  三、研究方法、变量说明及数据来源

  (一)合成控制法

  合成控制法假设有N+1个地区,区域1在T0期开始实行水环境区域补偿政策(下文简称水环境政策),T0代表政策实施时间2016年,其他N个地区没有实行水环境区域补偿政策。Y1it代表地区i在t期实行水环境政策的潜在结果,Y0it表示个体i在t期如果未受到水环境区域补偿政策影响的潜在结果。

  为叙述方便,假设第1个地区在T0期后受到水环境政策干预,而其他N个地区所有时期都没有受到水环境政策干预,那么对于t>T0,水环境的政策效应可以表示为β1t=Y11t-Y01t=Y1t-Y01t。由于第1个地区实施了水环境政策,因而在t>T0期,可以观测到潜在结果Y11t,但无法观测到如果其没有受到政策干预时的潜在结果Y01t。

  (二)变量说明

  1.被解释变量:水污染强度(pi2)本文考察2016年江苏省推行水环境区域补偿政策后的水污染强度,因此将水污染强度作为被解释变量,在选取衡量指标时,利用2010—2018年各省份工业污水排放数量和各省份当期工业增加值的比值来衡量。原因如下:首先,各污染流域的污水主要分为生活废水和工业废水两大类,然而工业污水中含有更高的污染因子,比如高锰酸盐、氨氮等,因此近年来国家政策的着力点还是将企业尤其是工业企业作为污染控制的主要对象;同时,大部分学术文献在研究废水来源时也会将工业污水作为主要目标[20]。

  其次,考虑各省份工业化发展程度存在差异化,如果直接将工业污水排放量作为评价指标,而不考虑其实际经济和工业发展水平,并不能准确反映该省份水污染强度,而如果将其标准化(增加一单位工业产值所增加的工业污水量)则能够消除上述影响。因此,本文利用两者的比值作为水污染强度的衡量指标。

  2.预测控制变量

  为了更好地构建假想的合成地区,本文根据现有研究和假设,选取了7个预测变量使合成地区更加接近于真实地区。具体包括:

  (1)工业技术水平(Industry)。各个省份的工业技术水平是提高水资源利用率、降低水污染强度的重要方法。借鉴景守武(2016)的研究结果,采用工业增加值与当期GDP增加值的比值来衡量各地区的工业技术水平。(2)规模以上工业企业数量(EN)。规模以上工业企业作为各个省份经济发展的核心力量,亦是大多数省份水污染的主要源头,对一个地区的水源污染治理方面也有着不可替代的作用。(3)科研支出(Research)。科学技术支出是促进各省技术进步的重要动力,同时科学技术的改进也是降低水污染的根本方法,一方面可以提高水资源利用效率,另一方面也能升级污水处理设施,降低水污染排放强度。为了更好地评估各个省份的科学技术水平,采用各地区年末科学技术财政支出与各地区GDP之比作为衡量指标。

  (4)基础设施(Gapc、Pcra)。城市基础设施包括污水管道、绿地公园以及垃圾处理站等公共设施,可以通过降低污染源、净化水污染来实现城市环境的改善。故选择采用人均绿地面积和人均道路面积对其加以测度[21]。(5)经济实力(Fi/Si)。一个地区的经济水平高低直接决定了当地政府能够花费在治理水污染方面的投资数额,也从根本上决定了一个地区是否能够从行动上来限制水污染的恶化,从而达到长治久安的效果。因而采用第一产业增加值和第二产业增加值来衡量(3)。

  (三)样本选择与数据说明本文选取2010—2018年中国27个省份(不包括海南、青海、新疆、西藏和港澳台地区)数据作为初始样本,将2016年全面实行水环境区域补偿政策的江苏省设定为初始处理组,其余26个省份设定为初始控制组。文中涉及所有预测变量主要来源于各省份统计年鉴以及Wind数据库(4)。

  四、实证结果分析

  本文实证结果分析思路如下:首先运用SCM方法检验江苏省水环境区域补偿政策是否对江苏省水污染强度的改善产生了影响;其次采用安慰剂检验法和排列检验法检验水环境区域补偿政策改变水污染强度的有效性;最后采用多重处理组替换法和双重差分法作为补充方法,进一步检验水环境区域补偿政策改善水污染强度的有效性。

  最终入选的5个省市中,浙江权重最高,占比几乎一半,这也符合常规预期。作为长三角的一员且为江苏相邻省份,苏、浙无论是工业化程度、经济发展水平还是教育水平都存在着高度相似性。其后是广东、山东和福建,北京权重占比最低。值得一提的是,在此权重之下,平均预测标准差只有0.0072,说明合成控制组的预测精度是非常高的。利用以上最优化权重对5省市进行加权平均,即可得到合成江苏。表1给出了合成江苏和真实江苏的各种预测变量的数值比较,结果显示,所使用的7个预测变量及其滞后目标变量,合成江苏与真实江苏都高度接近。因此可以认为,合成江苏是真实江苏的高度描画,可以有效模拟真实江苏。

  在水环境政策实施之前,真实江苏与合成江苏水污染强度的变化途径基本保持一致,说明合成江苏较好地拟合了水环境区域补偿政策实施之前江苏省水污染强度的变化。当2016年政策在全省全面推行之后,真实江苏的实线快速下降,而合成江苏的虚线稳定上升,且两者差距日益扩大。水污染强度作为一个逆指标,政策实施后真实江苏的水污染强度得到了明显改善。为了更直观反映水环境区域补偿政策对江苏省内流域状况的影响,本文计算了2016年前后真实江苏与合成江苏水污染强度的差距。

  在2013年之前,真实江苏水污染强度是高于合成江苏的,甚至一度高达0.0200,这说明2013年以前,由于江苏工业化进程的不断加大,未高度重视流域水环境问题,导致省内流域环境污染严重;2013—2016年,江苏流域水污染强度有所改善,数值也从正向变为负向,但波动较大,并没有呈现连续性的下降态势,这说明江苏省在2013年之后针对某些污染严重区域采取了一些水污染防治措施,比如前文所述的太湖流域和通榆河,但由于是小范围试点,所以对于全省水污染状况的改善并不明显。

  2016年之后,两者差距突破了原有的范围(-0.2000/0.2000),呈现断崖式下跌,甚至一度逼近了-0.8000,仅2016—2017年,水污染强度差值就达到了-0.6000,其增长 率绝对值是2016年之前的3倍以上,这是一个难以忽略的差距。从具体结果来看,2016—2018年,水环境区域补偿政策极大地改善了江苏的水污染强度,改善程度随时间推移逐步凸显。

  (二)有效性检验

  为了增强研究结论的有效性,证实江苏的水环境区域补偿政策确实降低了水污染强度,而并非其他因素,本文将采用安慰剂法(PlaceboTest)和排列检验法(PermulationTest)检验水环境政策对改善水污染强度的有效性。

  1.安慰剂检验

  检验原理和思路如下:针对一个没有在特定年份实行水环境区域补偿政策的省份,假设与江苏一样,在2016年全面实施该政策,通过SCM利用其他省份来构造该省份的合成控制对照组,从而得到该省份与没有推行水环境政策省份水污染强度的差异。通过对每一个对照组省份进行同样的步骤,可以对比安慰剂检验中产生的水污染强度改善程度的差值和实证分析中目标省份的差值,如果江苏与合成控制对象省份水污染强度改善的差异确实来源于水环境区域生态环境补偿的全面推行,那么上述实证分析所得到的水污染强度改善量应远大于安慰剂检验中得到的差值。

  通常用干预后的MSPE值与干预前的MSPE值之间的比值来反映实证结果与安慰剂检验结果的差异。MSPE(MeanSquarePredictionError)代表真实地区与合成地区之间的拟合差异度。干预后的MSPE同理,只是改变了均方预测误差的平均区间。

  Abadie和Diamond[19](2010)指出,如果一项政策的PreMSPE值过大,也可能会因为“惯性”导致PostMSPE的值过大,从而很可能会造成结果偏误,影响研究者的判断,因此一般取两者的比值以控制PreMSPE的影响。如果江苏水环境区域补偿政策确实对水污染强度起到了改善作用,那么相较于其他省份的安慰剂效应,江苏PostM⁃SPE与PreMSPE的比值应该显著地高于其他省份。

  江苏的均方预测误差比值高达58,显著高于其他省份,说明采用合成控制法观测的江苏水环境区域补偿政策的全面推行改善了水污染强度的实证结果是有效的。

  2.排列法检验

  与安慰剂检验法所不同的是,排列检验法随机选择控制分析地区来进行政策效应估计的有效性检验。在做排列检验法之前,需要在对照组中剔除一些平均标准变动(APSD)(5)过大的地区,然而采用SCM方法的文献对于规定对照组平均标准变动的程度都不一样,没有一个统一的标准,因此本文参考已有文献,分别剔除APSD高于目标省份2倍[22]和APSD高于目标省份5倍(6)的省份。

  都能观测到实线在2016年之前变动是最小的,而在2016年之后的变动程度开始逐渐变大,虽然有几条虚线在2016年之后变动程度超过实线,但是可以看出这几条虚线在2016年后变化的趋势均是先增后减或先减后增的,进一步证明江苏水环境区域补偿政策实施改善水污染强度的结果是有效的。因此,排除这几条特殊情况的虚线,可以证实如果随机选择一个控制省份进行估计,要得到与目标分析省份一致的结果确实是小概率事件,也证实了采用合成控制法分析江苏省水环境区域补偿政策实施改善水污染强度的结果是有效的(8)。

  (三)稳健性检验

  为了避免由于控制组选择不同和估计方法不同导致分析结果存在偏误,从确保分析结论的稳健性出发,本文继续采用处理组替换法和双重差分法(DID)对实证结果的稳健性进行检验。

  1.处理组替换法

  替换法类似于虚假实验(falsificationteat),本文选择一个没有实施水环境政策的省份进行分析,如果发现该省份与江苏的情况一样,真实水污染强度与合成水污染强度之间有很大的正向差距,说明合成控制法并没有提供有力的证据来证明水环境区域补偿政策的全面推行对江苏水污染强度的影响。本文选取两个省份,一个为合成江苏权重最大的省份浙江,合成权重最大说明在所有省份中,浙江与江苏是最为接近的;另外一个选择没有权重的省份湖北,没有权重说明湖北在各项特征上都与江苏相差甚远。需要说明的是,浙江、湖北在2016年都没有推行全面的流域生态补偿政策。

  可以看出,湖北在水环境政策推行前后,虽有波动,但是依旧保持彼此互有交集的状态;2015年之前,合成浙江与真实浙江几乎拟合,但是2015年之后浙江水污染强度却一度高于合成水污染强度,这恰好与江苏的走势完全相反。这在一定程度上证明了是水环境区域补偿政策的全面推行改善了江苏的水污染强度,而不是其他的共同的偶然因素。

  2.双重差分法

  如前文所述,虽然双重差分法在评价政策效应时其主观性容易造成选择性误差和内生性,但双重差分法在一定程度上依旧能够提供一定的参考价值。

  水环境区域补偿政策与水污染强度具有显著的负相关关系,即江苏水环境区域补偿政策的全面推行显著降低了省内水污染强度。从三种作用机制的回归结果看,政策与绿色环保意识的交互项系数显著为负,说明水环境区域补偿政策从一定程度上提升了公众的绿色环保意识,进而驱动工业企业减少废水污染排放,改善了水污染强度。

  从(4)列可以看出,政策与地区经济水平之间的交互项系数也显著为负,说明在水环境政策改善水污染强度的作用途径中,江苏的经济发展水平起到了明显的促进作用;从(5)列来看,政策与企业所有制结构的交互项系数同样显著为负,说明国有工业企业占比在水环境政策实施过程中起到了一定的调节作用,国有工业企业的占比越高,改善水污染强度的效果就越好,这也从一定程度上佐证了国有工业企业出于其社会责任,会积极采取措施减少污水排放的结论。归纳来说,江苏水环境区域补偿政策全面推行能够有效发挥地区的公众绿色环保意识,所有制结构合理化以及较高的地区经济发展水平,将进一步增强改善江苏水污染强度的效果。

  五、研究结论与政策建议

  (一)研究结论

  本文针对江苏省于2016年全面实行的水环境区域补偿政策,利用2010—2018年省级面板统计数据,采用合成控制法研究了省级层面的流域生态补偿是否有效改善了水污染强度。研究结论如下:①江苏在全省推行的水区域环境生态补偿政策显著且持续地改善了水污染强度;②政策推行情况下公众自发环保意识的提高,显著抑制了工业企业排放污水的强度,有效改善了江苏水污染强度;③国有工业企业占比的比值在政策治理水污染强度过程中起到了显著的调节作用,即地区的国有工业企业占比越高,在一定程度上能够促进水环境政策的改善作用;④政策推行过程中经济发展水平的提高能够显著提升江苏水污染改善程度。基于上述,流域生态补偿政策作为治理水污染的重要制度,其在省级层面上的治理效果显著,同时该政策在地区推行过程中的效用会受到当地公众环保意识、国有工业企业占比以及经济发展水平的影响。

  (二)政策建议

  根据上述研究结论,本文提出如下政策建议:①各省份应积极推进流域生态补偿政策,转变对流域生态补偿政策的观望态度。一方面,江苏的政策效果证实了流域生态补偿相关政策不仅适用于个别流域,也适用于整个省级地区;另一方面,流域生态补偿相关政策的实行宜早不宜迟。

  ②各省份应积极提高公众的环保意识,健全省级公众监督受访机制,增强政府与公众协同治理的理念。公众作为水污染的直观感受者和客观受害者,有权利也有义务配合政府监督工业企业的排污状况,但由于受访机制不健全,导致公众被迫放弃监督行为,因此各地在政策执行中,应该高度关注和保护公众参与的热情和隐私安全。③合理规划工业企业所有制结构占比,提高国有工业企业降污水平,激发私营工业企业降污热情。各省级政府应该关注国有工业企业的社会责任感和降污自愿性,可以通过转出非国有重污染性企业或改变其所有制结构等措施提高国有工业企业占比,努力发挥国有企业建设“绿水青山”的积极性。

  ④努力提升经济发展水平,实现经济中高速增长。流域生态补偿政策的效果很大程度上受到经济发展水平的制约,而经济的中高速增长可以稳定提高公众人均收入水平,刺激地区购买力提升,从而有利于流域生态补偿相关政策的积极稳步推进,获得更持久的治理效果。

  (三)研究展望

  江苏省水环境区域补偿政策作为中国首个在全省层面实施的补偿制度,其目的是改善省内水环境区域的污染问题,而我国国土辽阔,由于各地实施的环境治理政策不同以及对水环境区域认定标准存在差异,导致在分析跨省域水环境区域污染问题时存在很大障碍。本文从江苏水环境区域政策对水污染治理起到的效果出发,对研究省域内部水环境调节具有一定的意义,进一步的研究可以将省域内部水环境治理延伸到跨省域的水环境治理,具体分析水环境政策在面临跨省域时该如何进行治理以及是否会依旧产生可观的改善效果。

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  作者:秦炳涛1,2,俞勇伟1,葛力铭3

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《水环境区域补偿的改善效应及机制研究基于江苏省的准自然实验》