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Evaluation on sustainable and highly efficient utilization of agricultural resources in red and yellow soil region of China

中国红黄壤地区农业资源持续高效利用评价研究



全 文 :中国红黄壤地区农业资源持续高效利用评价研究 3
侯向阳 (中国农业科学院农业资源与环境中心 ,北京 100081)
【摘要】 以分析区域农业资源利用的持续与高效的关系为基础 ,建立红黄壤地区农业资源持续高效利用指标
评价体系 ,应用指标体系对红黄壤地区中低产地区的 22 个典型县进行评价研究.
关键词  农业资源利用  持续性  高效性  评价指标体系
Evaluation on sustainable and highly eff icient utilization of agricultural resources in red and yellow soil region of
China. Hou Xiangyang ( Chinese Academy of A gricultural Sciences , Beijing 100081) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . , 1999 ,
10 (6) :670~672.
Based on the analysis on the relationship between the sustainability and the high efficiency of regional agricultural
resources utilization ,this paper established an evaluation indicator system of sustainable and highly efficient utilization
of agricultural resources in red and yellow soil region of China. Using this evaluation system , 22 typical counties with
medium and low productivity in the region were evaluated.
Key words  Agricultural resources utilization , Sustainability , High efficiency , Evaluation indicator system.
  3 国家“九五”科技攻关项目 (962004203213) .
  1998 - 10 - 05 收稿 ,1998 - 11 - 30 接受.
1  引   言
  持续高效地利用和管理农业资源 ,使农业系统的
产出功能不断提高 ,同时使农业生态环境得以有效保
护 ,是促进农业持续发展的重要保证和直接驱动因
素[3 ,4 ] . 高效 ,即在农业生产中高效率地利用资源并且
高效率地获得所需要的产出 ;持续 ,即在长时期的集约
高效利用中维持农业生产力的可持续性和农业资源的
持续性. 高效是社会对农业的基本需求 ,持续是农业系
统永续发展的基本条件 ,两者是相辅相成的约束条件.
持续农业就是在实现持续和高效的动态平衡中不断培
育系统的可持续能力并向可持续目标发展. 本研究旨
在探究持续和高效关系的基础上 ,建立南方红黄壤地
区农业资源持续高效利用指标评价体系并进行实证评
价研究.
2  研究方法
2. 1  确定目标
本指标体系的目标是对红黄壤地区农业资源管理和利用
的状况、水平和趋势进行评价研究 ,以不同生态经济类型区的
县域中观评价为重点.
2. 2  评价原则
对指标体系的建立、评价和判定必须兼顾科学性、系统性、
可行性、实用性原则[1 ,2 ] . 科学性原则 ,即指标体系应能反映资
源持续高效利用的科学内涵 ,指标概念明确 ,并能反映区域农
业资源利用的主体特征 ;系统性原则 ,即指标体系应能综合地
反映资源生态经济系统的层次、结构的完整性 ,指标之间既相
互独立又有内在联系 ;可行性原则 ,即指标体系应具有可测性
和可比性 ,所需数据容易获得 ,计算方法亦不复杂 ,而且可被大
多数使用者理解和接受 ;实用性原则 ,即指标体系针对红黄壤
地区的实际 ,以县域范围的中观研究为主 ,同时保持指标在一
定的时空范围内的相对稳定 ,以便于进行资源生态经济系统的
发展过程的分析以及区域间的比较.
2. 3  系统分析
采用系统分析方法分析资源管理和利用系统的持续高效
的因素和构成 ,高效突出功能 ,即高效利用和高效产出 ,持续突
出状态和压力 ,即衡量资源和生产力的持续平衡以及非持续性
的驱动压力.
2. 4  提出指标体系
以持续高效的因素分析为基础 ,针对评价地区的实际情
况 ,提出两层指标体系 ,采用专家咨询法和主成分分析法 ,逐步
筛选和调整指标 ,确定出 21 个 2 级指标及其计算方法.
2. 5  确定合并规则
根据各指标间的相互关系及其对总目标即综合评价值的
贡献确定各级指标的合并计算规则 . 前述分析表明 ,持续和高
效是相辅相成的内积因素 ,因此 1 级指标中的状态和压力指标
与利用率和效率指标之间采用乘法规则合并 ,1 级指标下的 2
级指标采用加法规则合并.
2. 6  确定权系数
采用层次分析法量化各指标的相对重要性 ,根据多轮专家
咨询的指标间相互影响判断矩阵修正和确定权重系数.
2. 7  评价和使用指标体系
在南方红黄壤丘陵低产区选择不同类型区的典型县 ,应用
提出的指标体系进行农业资源的持续高效利用评价.
应 用 生 态 学 报  1999 年 12 月  第 10 卷  第 6 期                                 
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Dec. 1999 ,10 (6)∶670~672
3  结果与分析
3 . 1  指标体系及权系数
农业资源持续高效利用评价指标体系是满足评价
原则的、以一系列变化率指标为主的指标集合. 经过 3
轮专家咨询和主成分分析 , 提出两级指标体系 ,1 级
指标 4 个 ,即农业资源的状态指标、利用率指标、利用
效率指标、压力指标 ;2 级指标 21 个 (表 1) .
  根据专家咨询的指标间相互影响判断矩阵计算各
层指标的权系数 ,系统聚类剔除相对分散的判断矩阵 ,
反复修正指标的权系数. 第二轮专家咨询的权系数与
第三轮专家咨询的权系数的相关系数达0. 941 3 3 ,平
表 1  南方红黄壤农业资源持续高效利用评价指标体系及权系数
Table 1 Evaluation index system of agricultural resources sustainable and high eff icient use and weight in red and yellow soil region
Ⅰ级指标
Class Ⅰindex
Ⅱ级指标
Class Ⅱindex
权 重
Weight
状态 State 耕地面积变化率 Change rate of cultivated area 0. 057
人均耕地变化率 Change rate of cultivated area per person 0. 080
人均农业可用水量变化率 Change rate of usable agricultural water amount per person 0. 068
人均林草地变化率 Change rate of forest and grassland area per person 0. 034
农田投 N 量变化率 Change rate of N fertilizer for cultivated area 0. 025
粮食产量波动指数 Fluctuation index of grain production 0. 025
利用率 Use ratio 耕地利用率 Use ratio of cultivated land 0. 080
林草地利用率 Use ratio of forest and grassland land 0. 036
农田水分利用率 Water use ratio in cultivated land 0. 053
农田光能利用率 Light energy use ratio in cultivated land 0. 039
利用效率 Use efficiency 农业总产值变化率 Change rate of total agricultural production value 0. 031
人均纯收入 Net income per person 0. 049
人均纯收入指数 Index of net income per person 0. 035
亩均和劳均农产品生产量变化率 Change rate of production of agricultural products per area and per labour 0. 070
林草植被覆盖率 Coverage rate of forest and grassland vegetation 0. 038
系统能量转换率 Rate of systematic energy transformation 0. 043
农副产品商品率 Commodity rate of agricultural products and by2products 0. 035
压力 Pressure 耕地非农占用率 Rate of non2agricultural use of cultivated land 0. 055
土壤侵蚀模数 Modulus of soil erosion 0. 051
植被破坏率 Rate of vegetation damage 0. 062
人为农业灾害发生率 Frequency of man2made agricultural calamity 0. 033
均修正确定各层指标的权系数 (表 1) .
3 . 2  指标体系的应用
  在南方红黄壤丘陵低产区的不同类型区选择 22
个典型县 ,分别进行代码编号 ( j = 1~22) ,并进行比较
全面的县域农业资源经济数据统计调查 ,整理原始数
据 ,计算农业资源持续高效利用评价的各指标原始值 ,
然后用式 X ij - X min/ X max - X min对原始数据进行转
换 ,式中 X ij 表示第 j 代码县第 i 项指标的原始值 ,
X max表示 22 个典型县第 i 项指标最大原始值 , X min表
示 22 个典型县第 i 项指标最小原始值.
分别进行持续性、高效性和综合评价. 持续性用 S
值反映 , S j = ∑XsW s + ∑X p W p ,其中 Xs ( s = 1~6) 是
评价县的状态指标值 , W s ( s = 1~6) 是状态指标权系
数 , X p ( p = 1~4) 是评价县的压力指标值 , W p ( p = 1
~4) 是压力指标权系数 , S j 为该县的 S 值. 高效性 E
值反映 , Ej = ∑XeW e + ∑XbW b ,其中 Xe ( e = 1~4) 是
评价县的利用率指标值 , W e ( e = 1~4) 是利用率指标
权系数 , Xb ( b = 1~7) 是评价县的利用效益指标值 ,
W b ( b = 1~7) 是利用效益指标权系数 , Ej 为该县 E
值. 综合评价值是持续性指标值和高效性指标值的积 ,
I j = S j 3 Ej . 评价结果列于表 2 . 表 2 中等级以各指标
的平均值 X m ( j) 分别 ±1 个该指标的标准差 V 计算 ,
先计算得出各指标的 x - 1 V 、x + 0 V 、x + 1 V 的指标
值 ,再分别计算 x - 1 V 、x + 0 V 、x + 1 V 的 I 值 ,确定
出 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类分类界限 , I < 0. 0145 为 Ⅰ级 ,0 . 0145 ≤
I i < 0. 0484 为 Ⅱ级 , 0 . 0484 ≤I i < 0 . 0995 为 Ⅲ级 ,级
数愈高持续性愈高.
  从评价结果看 ,划为 2 级的有 11 个县 ,分别是湖
北通山、湖北蒲圻、浙江兰溪、浙江义乌、湖南祁阳、云
南路南、云南陆良、江西东乡、江西临川、广东佛冈、贵
州长顺 ;划为 3 级的有 11 个县 ,分别是湖北咸宁、湖南
桃源、湖南临澧、湖南石门、广西贵港、广西桂平、广西
宾阳、浙江武义、湖南祁东、昆明市郊区、江西余江. 不
同地区间农业资源利用状况存在一定差异. 评价级别
较低的县往往表现较大的资源、环境、人口压力 ,以石
灰岩山区为主的贵州长顺、云南路南表现自然环境压
1766 期               候向阳 :中国红黄壤地区农业资源持续高效利用评价研究          
表 2  红黄壤丘陵低产区农业资源持续高效利用综合评价值
Table 2 Value of comprehensive evaluation on agricultural resources sustainable and high eff icient uses in rolling areas in red and yellow soil region
县代码
No. of
county
县名
Name of county
评价值 Evaluation value
持续性评价 (S)
Sustainability
evaluation
高效性评价 ( E)
High efficiency
evaluation
综合评价值 ( I)
Comprehensive
evaluation
等级
Class
1 湖北咸宁 Xianning ,Hubei 0. 227 0. 216 0. 049 3
2 湖北通山 Tongshan ,Hubei 0. 244 0. 184 0. 045 2
3 湖北蒲圻 Puyin ,Hubei 0. 304 0. 142 0. 043 2
4 湖南桃源 Taoyuan ,Hunan 0. 288 0. 223 0. 064 3
5 湖南临澧 Linli ,Hunan 0. 305 0. 210 0. 064 3
6 湖南石门 Shimen ,Hunan 0. 303 0. 202 0. 061 3
7 湖南祁东 Qidong ,Hunan 0. 350 0. 198 0. 069 3
8 湖南祁阳 Qiyang ,Hunan 0. 290 0. 215 0. 062 3
9 广西贵港 Guigang , Guangxi 0. 268 0. 204 0. 055 3
10 广西桂平 Guiping , Guangxi 0. 280 0. 166 0. 046 2
11 广西宾阳 Binyang , Guangxi 0. 291 0. 172 0. 050 3
12 浙江兰溪 Lanxi ,Zhejiang 0. 245 0. 193 0. 047 2
13 浙江武义 Wuyi ,Zhejiang 0. 280 0. 195 0. 054 3
14 浙江义乌 Yiwu ,Zhejiang 0. 249 0. 164 0. 041 2
15 昆明市郊区 Suburb of Kunming 0. 261 0. 199 0. 052 3
16 云南路南 Lunan , Yunnan 0. 251 0. 151 0. 038 2
17 云南陆良 Luliang , Yunnan 0. 275 0. 157 0. 043 2
18 江西东乡 Dongxiang ,Jiangxi 0. 293 0. 150 0. 044 2
19 江西临川 Linchuan ,Jiangxi 0. 299 0. 152 0. 045 2
20 江西余江 Yujiang ,Jiangxi 0. 295 0. 166 0. 049 3
21 广东佛冈 Fogang , Guangdong 0. 256 0. 141 0. 036 2
22 贵州长顺 Changshun , Guizhou 0. 227 0. 130 0. 030 2
力大 ,浙江兰溪、湖南祁阳、江西东乡等表现人口压力
较大. 此外 ,持续性评价和高效性评价存在不一致现
象 ,比较突出的是湖北咸宁高效性评价较高而持续性
评价较差 ,湖北蒲圻持续性评价较高而高效性评价较
差.
4  结   语
  指标体系是用来表达和交流资源持续高效利用的
状态和过程的信息工具 ,其构建过程是使之既遵循科
学原则又符合区域农业生产实际并不断完善的动态过
程. 指标体系的建立和使用的好坏 ,直接影响决策的正
确性和有效性. 在使用过程中要经常对指标体系进行
评价、修正和完善 ,使之成为能被决策者和使用者广泛
接受的、适应多种时空尺度的指标体系 ,同时要在广泛
使用评价的基础上逐步由相对评价转向客观评价.
区域农业资源持续高效利用是实现农业持续发展
的重要保证 ,红黄壤地区农业资源约束性较强 ,尤其以
耕地资源约束最为突出 ,因此综合评价农业资源利用
的持续高效性 ,在决策和生产实践中兼顾和协调资源
利用的持续性和高效性 ,是现代农业发展的重要课题 ,
对于资源环境经济脆弱的中低产地区尤其重要.
参考文献
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社. 253~312.
2  赵景柱. 1995. 社会2经济2自然复合生态系统持续发展评价指标的
理论研究. 生态学报 ,15 (3) :327~329.
3  Bakkes , J . A. , den Born , G. J . et al . An overview of environmental
indicators : state of the art and perspectives. Environment Assessment
Technical Reports. UNEP/ EATP. 94210 , RIVM/ 402001001 , J une
1994.
4  Mofatt , I. 1994. On measuring sustainable development indicators.
Int . J . S ustain . Dev . World Ecol . , 1 :97~109.
作者简介  侯向阳 ,男 ,35 岁 ,博士 ,副研究员 ,主要从事农业资
源和农业区域治理的研究和管理工作 ,已发表相关论文 30 余
篇. E2mail :jihuachu @mail. caas. net . cn
276 应  用  生  态  学  报                    10 卷