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Spatial-temporal distribution of agricultural eco-efficiency in China

我国农业生态效率的时空差异



全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿源卷 第 员期摇 摇 圆园员源年 员月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
卷首语院 复杂与永续 渊 玉 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
前沿理论与学科综述
城市复合生态及生态空间管理 王如松袁李摇 锋袁韩宝龙袁等 渊 员 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
海洋生态系统固碳能力估算方法研究进展 石洪华袁王晓丽袁郑摇 伟袁等 渊 员圆 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
城市生态系统灵敏度模型评述 姚摇 亮袁王如松袁尹摇 科袁等 渊 圆猿 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
城市生活垃圾代谢的研究进展 周传斌袁徐琬莹袁曹爱新 渊 猿猿 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
胶州湾生物鄄物理耦合模型参数灵敏度分析 石洪华袁沈程程袁李摇 芬袁等 渊 源员 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
渤海湾大型底栖动物调查及与环境因子的相关性 周摇 然袁覃雪波袁彭士涛袁等 渊 缘园 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
生物扰动对沉积物中污染物环境行为的影响研究进展 覃雪波袁孙红文袁彭士涛袁等 渊 缘怨 冤噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
密云水库上游流域生态系统服务功能空间特征及其与居民福祉的关系 王大尚袁李屹峰袁郑摇 华袁等 渊 苑园 冤噎
长岛自然保护区生态系统维护的条件价值评估 郑摇 伟袁沈程程袁乔明阳袁等 渊 愿圆 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
海岛陆地生态系统固碳估算方法 王晓丽袁王摇 嫒袁石洪华袁等 渊 愿愿 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
区域生态文明建设水平综合评估指标 刘某承袁苏摇 宁袁伦摇 飞袁等 渊 怨苑 冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于生境质量和生态响应的莱州湾生态环境质量评价 杨建强袁朱永贵袁宋文鹏袁等 渊员园缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎
员怨愿缘年以来黄河三角洲孤东海岸演变与生态损益分析 刘大海袁陈小英袁徐摇 伟袁等 渊员员缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎
基于复合生态系统理论的海洋生态监控区区划指标框架研究 徐惠民袁丁德文袁石洪华袁等 渊员圆圆冤噎噎噎噎噎
我国环境功能评价与区划方案 王金南袁许开鹏袁迟妍妍袁等 渊员圆怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
生态产业园的复合生态效率及评价指标体系 刘晶茹袁吕摇 彬袁张摇 娜袁等 渊员猿远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
我国农业生态效率的时空差异 程翠云袁任景明袁王如松 渊员源圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
内蒙古半干旱生态脆弱矿区生态修复耦合机理与产业模式 陈玉碧袁黄锦楼袁徐华清袁等 渊员源怨冤噎噎噎噎噎噎
基于物质流分析方法的生态海岛建设研究要要要以长海县为例 陈东景袁郑摇 伟袁郭惠丽袁等 渊员缘源冤噎噎噎噎噎
再生渊污冤水灌溉生态风险与可持续利用 陈卫平袁吕斯丹袁张炜铃袁等 渊员远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于流域单元的海湾农业非点源污染负荷估算要要要以莱州湾为例 麻德明袁石洪华袁丰爱平 渊员苑猿冤噎噎噎噎噎
集约用海对海洋生态环境影响的评价方法 罗先香袁朱永贵袁张龙军袁等 渊员愿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
城乡与社会生态
基于生态系统服务的城市生态基础设施院现状尧问题与展望 李摇 锋袁王如松袁赵摇 丹 渊员怨园冤噎噎噎噎噎噎噎噎
北京城区道路系统路网空间特征及其与 蕴杂栽和 晕阅灾陨的相关性 郭摇 振袁胡摇 聃袁李元征袁等 渊圆园员冤噎噎噎噎
基于复合生态功能的城市土地共轭生态管理 尹摇 科袁王如松袁姚摇 亮袁等 渊圆员园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
重庆市森林生态系统服务功能价值评估 肖摇 强袁肖摇 洋袁欧阳志云袁等 渊圆员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
渤海湾港口生态风险评估 彭士涛袁覃雪波袁周摇 然袁等 渊圆圆源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
达标污水离岸排海末端处置技术研究综述 彭士涛袁王心海 渊圆猿员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢圆猿愿鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢圆愿鄢圆园员源鄄园员
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 北京奥林匹克公园要要要在高楼林立的大城市中袁办公楼尧居民区尧学校尧路网系统尧公园以及各种水泥尧沥青硬路面和
树木尧绿草地尧土面尧水面等等组成了复杂多样的城市生态景观袁居住着密集的人口并由于人们不断的尧强烈的干预袁
使这个城市生态系统显得尤其复杂而又多变遥 因此袁系统复杂性及灵敏度是困扰城市生态系统研究和管理的重要
因素袁建立灵敏度模型是致力于解决城市规划管理中的复杂性问题的有效方法袁网状思维与生物控制论观是其核
心袁也是灵敏度模型的思想基础遥 图为北京中轴线北端被高楼簇拥着的奥林匹克公园的仰山和龙型水系遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 34 卷第 1 期
2014年 1月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.1
Jan.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(71033005);国家环保公益性行业科研专项资助项目(201309035)
收稿日期:2013鄄04鄄28; 摇 摇 修订日期:2013鄄11鄄08
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: wangrs@ rcees.ac.cn
DOI: 10.5846 / stxb201304280851
程翠云,任景明,王如松.我国农业生态效率的时空差异.生态学报,2014,34(1):142鄄148.
Cheng C Y, Ren J M, Wang R S.Spatial鄄temporal distribution of agricultural eco鄄efficiency in China.Acta Ecologica Sinica,2014,34(1):142鄄148.
我国农业生态效率的时空差异
程翠云1,3,任景明2,王如松1,*
(1. 中国科学院生态环境研究中心, 城市与区域生态国家重点实验室, 北京摇 100085;
2. 环境保护部环境工程评估中心,北京摇 100012; 3. 环境保护部环境规划院,北京摇 100012)
摘要:农业生态效率是按照定量化的方式反映区域农业发展可持续发展水平,可以作为决策者制定政策的一个抓手。 利用基于
机会成本的经济核算方法对我国 2003—2010 年的农业生态效率进行总体分析与评价,并利用回归模型分析农业生态效率的影
响因素。 结果表明:我国农业生态效率总体水平比较低,但呈逐年好转的趋势,其中劳动力资源和 COD环境要素在不同时期对
生态价值增长起到关键性作用;农业生态效率空间分布特征显著,秦岭鄄淮河以北的省市区和传统粮食主产区的农业生态效率
相对较低;区域资源环境禀赋条件有助于农业生态效率的提高,但是农资投入和农业政策支持与农业生态效率呈显著负相关,
未来进一步提升农业生产资源与环境要素合理配置是保障农业生产可持续的必然选择。
关键词:生态效率;农业生产;资本
Spatial鄄temporal distribution of agricultural eco鄄efficiency in China
CHENG Cuiyun1,3, REN Jingming2, WANG Rusong1,*
1 State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco鄄Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China
2 Appraisal Center for Environment & Engineering, Ministry of Environmental Protection, Beijing 100012, China
3 Chinese Academy for Environmental Planning, Beijing 100012, China
Abstract: Combining a strong economic performance and a sustainable use of natural resources is one of the major
objectives of current Chinese agricultural policy. Agricultural eco鄄efficiency facilitates assessing sustainable development of
agriculture in an integrated way, thus providing good guidance for decision making. For panel data from 2003 through 2010,
a valuation approach—based on a capital analysis and the concept of opportunity costs—is used to assess agricultural eco鄄
efficiency in China. In addition, benchmarking is an important component of the approach, because it reflects a judgment in
determining the cost of all capital forms. These capital forms are land, labor, agricultural water consumption, chemical
fertilizer, plastic film, pesticide, diesel, gross power of agricultural machinery, chemical oxygen demand (COD) and total
nitrogen. Two benchmarks were chosen, the weighted average return on capital and the best economic performance of each
capital form. Depending on the applied benchmark, it was found that the two measures of eco鄄efficiencies differed, but the
variations were similar year to year. Because the main objective of this paper is to understand why evaluation objects differ in
their eco鄄efficiency, our assessment adopted the first benchmark. A regression model was then introduced to analyze the
determinants of eco鄄efficiency. The key results are as follows: (1) Using the weighted average return on capital form as a
benchmark, the average ecological value is negative in 2003, increasing to a maximum in 2010. The value went from
negative to positive in 2007. Among the ten capital forms considered, labor capital and COD capital proved to be the critical
resources and drivers for value creation in different years. Agricultural eco鄄efficiency in China is low, but recorded
significant progress over the observed period. A low average eco鄄efficiency of 0.7 was calculated in 2003, increasing to
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almost 1.34 in 2010. (2) Spatial distribution characteristics are also significant. The agro鄄ecological areas in the Northeast
Zone, Loess Plateau Zone and Huang鄄Huai鄄Hai Plain Zone, which are the traditional major grain鄄producing areas in China,
have a low rate of eco鄄efficiency. Provinces located north of the Qinling Mountains鄄the Huaihe River line, comprising the
Heilongjiang, Shanxi, Ningxia, Gansu and Xinjiang main grain鄄producing areas, recorded lower values of eco鄄efficiency in
2010 than in 2003. Conversely, southern provinces such as Sichuan and Hainan had a high eco鄄efficiency rate. The reasons
behind these regional differences are explained in the study. (3) Taking into account the resource endowment of agricultural
production, the characteristics of labor, the input of resources, and the effects of agricultural policy, our empirical model
shows that both structural and managerial characteristics have an impact on eco鄄efficiency. For example, cultivation area per
crop and education level of farmers have a significant positive effect on eco鄄efficiency. A managerial characteristic is
chemical fertilizer application per area. More chemical fertilizer application per area leads to a lower eco鄄efficiency rating in
China. The gross power of agricultural machinery, agricultural water consumption, and subsidy levels show similar results as
chemical fertilizer application per area. Overall, the study is useful in its identification of weak points in agriculture
development in China, information that may support future development of relevant policies and government interventions.
Key Words: agricultural eco鄄efficiency; agricultural production; capital
摇 摇 农业是人类赖以生存和发展的物质基础,同时
也容易会对环境产生损害。 农业生产能力的显著提
高往往伴随着土壤损失、环境污染和资源消耗等增
加[1鄄4]。 由于长期以来我国农业追求生产效益的单
一性,在保障粮食安全的同时,也带来了生态环境的
日益恶化与资源的严重浪费等问题,严重制约了农
业的稳定、持续发展。 《中国 21 世纪议程》中指出:
“农业与农村的可持续发展,是中国可持续发展的根
本保证和优先领域冶。 生态效率强调经济效益和环
境效益的统一,可以成为不同层次上定量化度量可
持续发展水平的重要切入点[5鄄8]。
目前已有的研究针对不同评价对象的特点提出
了很多生态效率测度方法[9],但是国内对农业生态
效率的研究尚处于初级阶段[10鄄12],仅有的研究或是
偏重通过实验手段获取数据,难以在宏观研究上得
以推广,或是选取的投入指标不能充分代表农业生
产实际情况,且不能从时间和空间维度研究生态效
率的动态变化。 因此,本文将静态研究与动态研究
相结合,采用基于机会成本的生态价值核算方法度
量我国 2003—2010 年农业生态效率的时空变化,并
探讨其驱动因素,旨在明确农业生产的环境恶化趋
势与根源,为决策者提供优化农业生产与经营方式、
促进农业的可持续发展提供参考。
1摇 研究方法与数据来源
1.1摇 研究方法
摇 摇 标杆学习(Benchmarking)也称为水平对比,是
企业绩效评估管理的一种工具。 对于投入农业生产
过程的各项资源与环境要素可视为不同形式的资本
投入要素,若评价对象(如某一区域或企业)利用各
种投入要素的效率高于基准,则具备更强的可持续
发展能力。 但是,在评价过程中往往会遇到评价对
象的不同资本投入要素效率高低不同的情况,利用
机会成本的概念将所有资源环境问题综合能规避这
类问题[13鄄14]。 美国经济学家 Samuelson 认为做一件
事的成本可以被认为是他为此而失掉的可能用同样
时间做成另一件事,或者是他为此而牺牲掉的闲暇,
这种被牺牲掉的其他的事中收益最大的那个收益被
称为“机会成本冶 [15]。 本文将机会成本( OC )定义
为一个评价对象使用单位资本投入要素( C0)所获
得的资本增加值( V0),计算公式如下[14,16]:
OC =
V0
C0
(1)
衍生价值( VSi )是评价对象 i 的单位资源环境
要素利用效率与参考标杆的机会成本间的差值,主
要反映了评价对象利用资源环境要素的超效率[14],
计算如下:
VSi =
Vi
C i
-
V0
C0
(2)
如果将评价对象的某种资源环境要素衍生价值
与该要素投入资本的乘积定义为要素的价值贡献量
(Value contribution),那么生态价值( SVi )即为评价
对象的 n个资源价值贡献量的算术平均值( s 沂 [1,
341摇 1期 摇 摇 摇 程翠云摇 等:我国农业生态效率的时空差异 摇
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n] ):
SVi =
1
n移
n
s = 1
(VSsi 伊 Csi) (3)
消耗资本与获得有用价值二者之间的关系可以
用效率指标表示,根据 Figge 和 Hahn 的理论[14],生
态效率计算如下:
EE i =
Vi
Vi - SVi
(4)
评价对象的生态效率( EE i )值越大,表明按其
生产方式而获取的资本增加值超过其投入资源环境
要素的资本基准机会成本值的部分就越大。 将生态
成本定义为资本增加值与其生态价值的差值。 如果
资本增加值等于投入要素所有资本形式的生态成
本,那么生态效率就为 1。 如果评价对象的生态效率
大于 1,那么意味着相对与参考标杆评价对象的生产
方式获得了更大的效率。 与单一的资本效率不同,
生态效率不仅同时考虑了评价对象的所有投入资
本,而且将投入资本与获取的资本价值联系起来。
标杆选取的是否恰当决定了生态价值分析结果
的可信度,也反映了对评价对象所有投入要素成本
的抉择[17]。 生态效率计算的目标不同,考虑的标杆
尺度可以不同(国家、区域、部门等)。 本文主要考虑
两种可能:第一,将多年的全国资源环境要素的平均
值作为标杆;第二,对比不同年份各省份资源环境要
素的机会成本值,将机会成本值最大者作为资源环
境要素的标杆。 在计算过程中,优先考虑第一种标
杆情况,主要原因是本文研究的目的是探究不同省
市区的生态效率差异性和时间分布特征,使用第一
种更能反映资本使用的实际情况。 第二种情况作为
参考,检验参考标杆的不同,生态效率会发生伴之何
种变化。
1.2摇 数据来源
农业资本增加值来源于各年份《中国农村统计
年鉴》中的农林牧渔业增加值数据,此数据需采用相
应年份 GDP 平减指数进行修正,剔除价格因素
影响。
农业生产的“投入冶是指在农业生产过程中以各
种资本形式投入使用的资源环境要素,可分为资源
能源投入和污染物排放量两个部分,其中资源能源
投入可用土地、劳动力、水资源、化石能源和资本投
入的数量来表征。 鉴于数据的可获得性,以农作物
播种面积来表示土地的投入,以第一产业的乡村就
业人员数来表示劳动力的投入,以农业用水量来表
示水资源的投入,化石能源的投入以农用化肥施用
量、薄膜使用量、农药使用量和农业柴油使用量来表
示,资本的投入用农业机械总动力来表示,各数据主
要来源于《中国农村统计年鉴》和《中国环境统计年
鉴》。
环境污染物是在农业生产活动中不希望看到的
输出,实际上可以看作是一个环境资源的投入,因
此,将农业生产中排放主要污染物化学需氧量
(COD)和总氮(TN)作为环境要素的投入。 由于农
业源排放的 COD 和 TN 目前无系统监测数据,大多
数学者目前常采用营养物质平衡模型、物理或者机
理模型、输出系数模型和前 3 类方法以不同方式组
合的“混合方法冶等方法[18鄄19]定量模拟农业污染,计
算参数需求多,且计算过程较为复杂。 本文利用
2007 年全国第一次污染源普查的农业源排放数据,
将其与不同年份的农用化肥施用量、肉类和水产养
殖产量的关系,估算不同年份农业生产的主要环境
污染物排放量[20]。
2摇 计算结果
2.1摇 农业资源环境要素价值贡献、平均生态价值与
生态效率的时间分布特征
以全国多年平均资本收益率为基准,利用我国
31 个省份(除台湾、香港、澳门)2003—2010 年之间
的面板数据,采用公式(2)和公式(3)即可计算得到
每年各个省份各种投入资源环境要素的价值贡献和
生态价值。 几种主要农业投入要素资本的平均价值
贡献值和平均生态价值计算结果如图 1所示。
平均价值贡献是指全部评价对象获得平均资本
增加值高于或低于参考标杆的部分,对其进行分析
价的目的是按照获得价值的方式识别各时期不同投
入要素对生态价值的贡献大小。 我国在 2005—2007
年期间农业资本增加的最重要驱动要素为 COD,反
映出农业生产过程应该加强环境污染物排放管理的
重要性。 除此之外的其他年份,农业劳动力数量成
为农业资本增加的最重要驱动要素。
平均生态价值是当年所有投入资源环境要素资
本价值贡献值的平均值,主要反映了在标杆为参考
的前提下农业生产利用各种资源环境要素获得的资
441 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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本增加值。 从图 1 中可知,我国农业生产的平均生
态价值在 2003 年为最小负值,到 2010 年达到最大
值。 就各项资源环境要素投入资本而言,自 2003 年
起其价值贡献值基本呈增长趋势,但增长幅度不一,
增幅最大的为劳动力资本的产出,由 2003 年的负
378 亿元提高到 2010 年的 462 亿元,每年递增约
105 亿元,农业机械总动力资本的增幅最小,自 2003
年到 2010年 8年间增加了约 360 亿元,年平均增长
率为 2.6%。 与此同时,各项资源环境要素的价值贡
献值以 2007 年为转折点,在此之间前基本为负值,
之后各要素均扭转为正值,本研究的计算结果以货
币价值的形式呈现不同资源环境要素在农业生产过
程中对生态价值增长的贡献多寡。
图 1摇 我国农业资源环境要素价值贡献和平均生态价值时序
变化
Fig.1摇 The average value contribution of each capital form and
the ecological value of Chinese agricultural system
在计算生态价值和生态效率指标时,评价基准
的选择至关重要。 为分析生态效率计算的糙率,给
出了两个基准,一种是将各项资源环境要素多年平
均单位投入获得的平均资本增加值的平均状态,另
一种是以各项资源环境要素的单位资本获得最大资
本增加值的理想状态。 依据不同基准参考计算获得
的各年份平均生态效率值由图 2 所示,从中可知,虽
然不同年份的生态效率在两种情况下得到不同数
值,但走势非常相似,均呈增长变化趋势,这也意味
着在计算农业生态效率时选择不同的参考标杆对不
同评价对象的排序不会有变化。 农业生态效率的变
化说明伴随着我国经济社会的发展,农业资源环境
的综合利用率得到大幅度提升。
2.2摇 农业生态效率空间分布格局
借助 Arcgis 空间分析功能,按照“低、较低、一
图 2摇 不同参考标杆的 2003—2010 年我国农业生态效率
Fig.2摇 The average ecological efficiency using different
benchmarks in the period 2003—2010
般、较高和高冶5个等级刻画 2003—2010 年我国农业
生态效率空间变化趋势,结果如图 3所示。
从图 3可见,我国各地农业生态效率形势显著
改善,但整体水平比较低,省际间差异显著。 2003—
2010 年我国生态效率值较低的省市区数量从 2003
年的 6 个较少至 2010 年的 4 个;处于较高等级的省
市区从 2003 年的 5 个增加至 2010 年的 10 个;生态
效率值高的省市区数量保持不变。 占我国省市区总
数约 26%的生态效率得到改善,仅西藏的生态效率
出现恶化趋势,我国农业生态效率整体得到改善。
2010 年处于农业生态效率低等级的包括黑龙江、山
东、山西、宁夏、甘肃和新疆 6 个省市区,而四川和海
南 2 个省农业生态效率值达到 1.5左右,相对处于高
的等级。 总体来说,农业生态效率基本以秦岭———
淮河为分界线,生态效率值较低的省市区普遍分布
于该线以北,南方地区省市区的农业生产普遍获得
较好的经济与资源环境效益。
为了进一步反映农业生态效率与农业生产状况
的关系,将农业综合区划范围叠加到各省农业生态
效率图上(图 3),从中可以看出我国西南区和长江
中下游区的农业生态效率提高显著,但是甘新区、东
北区、黄土高原区和黄淮海区这 4 个地区农业生态
效率水平依旧相对较低,除了黄土高原区,其他三区
都是我国传统的粮食主产区。 各区生态效率值偏低
的原因不一:东北区农业生产资本要素投入水平偏
低、耕作方式粗放,以“资源低投入、低利用和高产
出冶为特征;黄淮海区布局比较混乱,依赖“资源的高
投入、高利用和高产出冶的生产方式实现的农业增
产;黄土高原区和甘新区是我国传统粮食种植区,农
业生产自然基础差,以广种薄收为主要特征。 我国
541摇 1期 摇 摇 摇 程翠云摇 等:我国农业生态效率的时空差异 摇
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主要农业区农业生态效率低下状态不利于该区农业
生产的可持续发展,那么势必会对我国粮食安全产
生严重威胁。
图 3摇 我国农业生态效率空间分布格局
Fig.3摇 Spatial distribution of agricultural eco鄄efficiency in China
2.3摇 农业生态效率演变的驱动因素
驱动因素是指导致农业生产方式和目的发生变
化的主要自然和社会经济因素,是影响农业生态效
率演变的动力因素。 其中,自然因素主要指各地农
业生产资源禀赋条件,是农业生产的基础。 社会经
济因素对农业生产具有约束作用,一般包括农业生
产投入的劳动力、生产资料和相关政策手段等。
将不同时期的农业生态效率作为因变量,利用
我国 31 个省份 2003—2010 年之间面板数据,将农
业生产资源禀赋、劳动力特征、农业生产资料投入、
农业政策支持四方面各指标进行 Logistic 回归分析,
通过 F鄄test和 Hausman检验筛选对农业生态效率有
显著影响的解释变量。 结果表明农业生产资源禀赋
条件(人均农作物播种面积指标)、劳动力特征的接
收初中及以上教育人群的比重指标、农资投入(地均
化肥施用量、农用机械投入和农业用水量三项指标)
农业政策支持(各地支持农业生产和事业的财政支
出指标)对农业生态效率具有显著影响水平(表 1)。
表 1摇 我国农业生态效率驱动因素回归结果
Table 1摇 Regression result of the factors influencing the agricultural eco鄄efficiency (2003—2010)
变量
Variable
系数
Coefficient
标准误差
Standard error
t鄄统计量
t鄄statistics
常数项 Contant 60.1891 4.3688 13.7770*
地均化肥施用量 Applied amount per unit area of fertilizer -10.8172 1.0312 -10.4900*
ln(农业财政支出)ln(Fiscal expenditure for agriculture) -1.0888 0.0682 -15.9667*
教育状况 Education 6.2433 0.8155 7.6561*
人均土地面积 Land area per capita 1.3771 0.0644 21.3988***
ln(机械总动力)ln(Farm machinery production) -2.0856 0.2439 -8.5525*
ln(农业用水量)ln(Agricultural water consumption) -5.6333 0.3252 -17.3211***
样本容量 Sample size 248
R2 0.97
回归标准差
S.E of regression 0.0034
F鄄statistic 4733.766*** D.W statistics 2.2044
摇 摇 *和***分别表示是在 0.1和 0.01水平下统计显著
641 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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2.3.1摇 农业生态效率与农业生产资源禀赋条件的
关系
农业生产资源禀赋与农业生态效率呈正相关关
系。 人均农作物播种面积越大,越有助于农业生态
效率的提高,可能原因是越容易推行土地适度规模
经营,从而能够增加农业生产资料的利用效率,进而
减少了农业污染物的排放。
2.3.2摇 农业生态效率与劳动力特征的关系
农业从业人员接受教育状况与农业生态效率也
呈正相关关系,符合预期判断,农业从业人员接受教
育水平的提高能够提升他们接受新技术、新知识和
各种信息的能力,有利于增进农业生态效率的耕作
技术、种植技术及农田技术管理技术等的实施与
推广。
2.3.3摇 农业生态效率与农业生产资源投入的关系
地均化肥施用量、机械总动力和农业用水量这
三项农资投入指标与农业生态效率呈负相关关系,
表明投入农业生产资料越多越不利于提高农业生态
效率。
我国粮食的增产与化肥的施用量增加紧密相
关,但是随着我国粮食生产中化肥施用量的不断增
大,2010 年化肥施用量是 2004 年的 1.20 倍,但粮食
的增产幅度仅为 1.16 倍,化肥的增产效果在下降,但
产生的农业面源污染问题逐渐加重;农业机械总动
力与农业生态效率的相关性说明一味追求其投入并
不会带来农业生态效率的增加,盲目过多增加农业
机械总动力反而会造成农业生态效率的下降,从而
造成动力资源的浪费;农业用水量与地均化肥施用
量相似,利用效率低下,2010 年农业用水量占总用水
量的 61.26%,而当年第一产业增加值仅占国民生产
总值的 3.9%。
2.3.4摇 农业生态效率与农业政策支持力度的关系
农业政策支持与农业生态效率呈负相关关系。
虽然近些年国家支持“三农冶的强农惠农政策不断完
善,支持资金不断增强,但是总量很大的农业补贴平
均到每个农民身上就很小,加上除了口粮和因习惯
外,外出打工机会的增加使农民越来越在意从事农
业生产的机会成本,因此,国家农业补贴政策是不能
对农民的农业生产行为产生关键性决定作用的
因素。
3摇 结论和讨论
3.1摇 结论
摇 摇 (1)本研究综合资本核算方法和机会成本的概
念基于 2003—2010 年各省市区的面板数据对我国
农业生产生态效率进行分析,结果表明虽然我国区
域农业生态效率总体水平比较低,但农业生态效率
正逐年好转,劳动力资源和 COD 环境要素在不同时
期对我国农业生态价值起到最主要贡献作用。
(2)就农业生态效率空间分布格局而言,省际差
异显著,农业生态效率低的省市区主要是分布在北
方地区的黑龙江、山西、宁夏、甘肃和新疆,秦岭-淮
河以南的省市区农业生态效率相对较高。 另外,从
中国农业综合区划上来看,传统粮食主产区的农业
生态效率比非主产区要低。
(3)通过回归模型对我国农业生态效率演变的
驱动力进行定量分析,农业生态效率逐年增长的驱
动因子影响贡献率从大到小分别为地均化肥施用
量、接收初中及以上教育人群的比重指标、农业用水
量、农用机械投入、人均农作物播种面积指标和各地
支持农业生产和事业的财政支出指标。 总体上,农
业生产资源禀赋条件越优越有利于农业生态效率的
提高,但是农资投入和农业政策支持与农业生态效
率呈显著负相关。 未来进一步引导各个区域合理配
置农业生产资源与环境要素是保障我国农业生产可
持续性的重要选择。
3.2摇 讨论
农业生态效率核算的意义与难点。 农业生态效
率是定量化刻画农业生产可持续发展状态的一种工
具。 基于机会成本的农业生态效率核算方法能够以
较为简单的方式定量描述复杂的农业生产系统,并
将资源环境消耗信息以货币的方式传递给政策的制
定者。 生态价值和生态效率对应系统的可持续发
展,可以降低决策者考虑标准的维数,便于实际的应
用管理。 但是,由于我国农业环境监管体系不健全,
某些反映农业生态效率的指标信息难易直接获取,
比如我国农业生产污染物排放水平尚且没有系统数
据,实际操作过程中只能通过估算方式获取,导致农
业生产效率在应用尺度、精度等方面受阻。 尽管如
此,本研究基本反映了我国在 2003—2010 年时期的
农业生态效率时空变化态势,为我国农业可持续发
741摇 1期 摇 摇 摇 程翠云摇 等:我国农业生态效率的时空差异 摇
http: / / www.ecologica.cn
展的调控提供一定参考依据。
农业生产部门差异性对农业生态效率的影响。
由于数据的限制,文中在计算农业生态效率时,使用
的数据基本是评价对象的整个农业体系综合性数
据,选择的指标更多的偏重种植业,没有考虑农业生
产内部结构的差异对农业生态效率影响。 种植业、
畜牧业、水产养殖业等各生产部门采用不同的生产
方式,导致利用资源环境资本存在差异性,理想的农
业生态效率核算方式是要充分考虑评价对象农业生
产系统不同部门组合方式的影响,即农业结构的动
力学的作用,这也将是值得进一步研究的方向。
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841 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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叶生态学报曳圆园员源年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
促进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
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迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方法尧新技术介绍曰新书评价和
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主摇 摇 编摇 王如松
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