全 文 ： * ?国家自然科学基金项目 ( 40271038) 、河南省高校青年骨干教师项目和河南大学自然科学基金重点项目资助
收稿日期 : 2004-10-08 改回日期 : 2004-11-25
村域农田生态经济系统投入产出特征研究 *
———以河南省巩义市吴沟村为例
乔家君 熊 剑
(河南大学环境与规划学院 开封 475001)
摘 要 对河南省吴沟村农田生态经济系统投入产出特征研究结果表明 , 不同类型农田生态经济系统存在显著差
异 ,在物质流和价值流中旱平地为高投入、高产出、低利用效率的系统 ; 在能量流中旱平地为高投入、高产出、高利
用效率的系统。而不同农作物种植中黄豆的产投效率相对较高 ; 农田系统投入收益中旱坡地种植小麦、玉米均明
显高于旱平地 , 其中种植小麦产投比旱坡地为旱平地的 1.31倍 ,而种植玉米旱坡地为旱平地的 1.27倍。
关键词 农田 生态经济系统 投入产出
The input-output features of farmland eco-economic system—A case study from Wugou Village , Gongyi City, Henan
Province .QIAO Jia-J un, XIONG Jian ( College of Environment and Planning, Henan University, Kaifeng 475001,
China) , CJEA ,2006,14(1) : 226～229
Abstract The input-output features of farmland eco-economic system in Wugou Village, Henan Province are studied .
The results show that different types of farmland eco-economic systems have significant differences . In the respect of the
material flow and the fund flow , the dry-flat farmland system is a high-input, high-output and low-ratio utilization
system . In the respect of the energy flow, the dry-flat one is a high-input and high-output and high-ratio utilization
system . In different farmland systems, the ratioof output to input of planting soybean is relatively higher . Comparing the
structures of output and input of two major crops such as wheat and maize, the ratio of the dry slope farmland system is
higher than that of the dry flat farmland system . When wheat is planted in thefarmland system, theformer is 1.31 times
as the latter , when maize is planted in thefarmland system, the former is 1.27 times as the latter .
Key words Farmland, Eco-economic system, Input-output
(Received Oct . 8, 2004; revised Nov . 25, 2004)
农田生态经济系统是指在一定地域范围内 , 生态要素和经济要素以农业技术和管理要素为中介 , 通过
物质流、能量流、价值流等形成的具有一定空间和时序结构、开放的自然-社会-经济复合系统 [ 1 , 2] 。20 世纪
70年代以来有关农田经济系统的相关研究已见诸报道[ 1 ,7 ,8] ,但这些研究成果大多侧重于宏观研究 ,对精细
到微小系统———农田地块系统方面尚缺乏深入研究 , 为此调查了河南省吴沟村 81户 482块农田的基本属性、
类型、分布及农户对每一地块的物质、能量、价值的投入产出量等 ,研究了该生态经济系统投入产出特征。
1 研究区域概况与研究方法
河南省巩义市位于豫西山地丘陵区 ,东经 112°49′～113°17′, 北纬 34°31′～34°52′,总面积 1052km2 ,属暖
表 1 吴沟村社会经济基本状况 *
Tab.1 Thesocial andeconomicconditionsofWugouVillage
年 份 人均纯收入/ 元 人口/ 人 人均耕地/ hm2 *工农业产值比 平均粮食产量/ kg·hm- 2 ?
Y ears Per capita Persons Per capita Ratio of output Averagegrain
income

cultivated
land
valuebetweenindustry
and agriculture
yield

2000 ?961 ?( 284) 313 0. 055 1 N. 57 1086
1995 ?315 ?( 289) 330 0. 048 2 N. 00 3977
1990 ?133 ?( 295) 331 0. 049 6 N. 13 2421
* 表中括号内数字为该村在全市村级中的位次 ( 1990 年全市有村域 296 个 , 1995 年有 293
个 , 2000 年有 292 个 ) 。
温带大陆性季风气候 , 目前全
市人口密度高达 866 人/ km2 ,
人均耕地仅 0.043hm2。吴沟
村位于 巩义市 南部 , 面 积约
1. 41km2 , 境内平均海拔高度
725m, 该村干旱少雨 , 生存条
件相对较差。该村现有人口
313 人 , 耕地 17. 26hm2 , 耕地
资源十分有限且良莠不齐。
第 14 ?卷第 1期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14 No .1
2 0 0 6 ?年 1 月 Chinese Journal of Eco-Agriculture Jan ., 2006
1990～2000年间由于一定数量的农民外迁 ,导致该村人口呈负增长态势 , 10年内全村耕地增加 1.04hm2 , 主
要原因是农民陡坡开荒所致。受降雨年际不均的影响 , 该村粮食产量波动较大 ( 见表 1)。本研究利用有关
软件及相关设备建立研究区有关数据库 ,其中空间信息包括 1∶1万吴沟村行政区划图、地形图和土地利用现
状图及 1∶1000农户耕地分布图 ,属性信息包括吴沟村各农田地块投入产出的各项物质、能量、价值以及地块
类型、面积等。在数据编码设计中 , 根据系统性、惟一性、简易性等原则 , 对各类地块均采用 5 位数字
( ABCDE) 进行编码。其中 , A = 1、2、3,分别代表吴沟村 1队、2队和 3队 ; BC = 01、02、03、⋯ ,分别代表该队
的第 1户、第 2户、第 3户、⋯ ; DE = 01、02、03⋯ , 代表该户第 1块地、第 2 块地、第 3 块地、⋯。由于耕地物
质投入量纲的差异 ,本研究进行地块比较时利用有关学者[ 3] 研究成果 , 进行了地块物质、能量、价值投入产
出及效率的相关折算。根据有关学者[ 4] 对耕地类型的划分 ,将吴沟村耕地划分为 3种类型 , 即旱平地 ( 坡度
< 8°)、缓旱坡地 ( 8°< 坡度 < 25°) 和陡旱坡地 ( 坡度 > 25°)。2002年吴沟村已实施退耕还林政策 , 笔者调查
时全村退耕还林地几乎全分布在陡旱坡地上 , 故分析不同类型地块、不同种植作物投入产出时本研究仅以
旱平地和缓旱坡地来分析。
2 结果与分析
2 . 1 村域农田生态经济系统物质流
按相关学者的研究成果[ 3 , 4] , 将农田地块输入、输出的各类实物折算成 N、P2 O5、K2O 等养分含量 , 同时
假定植物固 N 与气态 N 损失相抵消 [ 2] 。折算结果 ( 见表 2)表明 , 旱平地投入大都高于旱坡地 , 旱平地平均
为 655. 94kg/ hm2 , 为旱坡地投入的 4. 69倍 ; 旱平地产出均高于旱坡地 , 前者为后者的 2. 64 倍 ; 旱坡地种植
效率大多高于旱平地 ,就不同种植作物而言 , 种植黄豆产投效率最高 , 但旱坡地种植小麦、玉米产投比高于
旱平地 ,而黄豆则相反。
表 2 吴沟村旱平地与旱坡地农田生态经济系统物质投入产出 (2002 ) *
Tab.2 Thematerial input-output of drought plat farmland systemand slopingoneof Wugou Villagein2002
类 型 种植作物 成 分 物质投入 Material input 物质产出 Material output 产投比 Ratio of output to input
Types Crops 无机物 有机物 无机/ 有机 合计 分项 合计 分项 总计
Inorganic
matter
Organic
matter
Inorganic/
organic
Total Subitem Total Subitem Total
旱平地 小麦/ kg·hm- 2 fN 167 9. 72 15 ?. 66 10 X. 71 394 ?. 78 77 .56 165 x. 04 0 . 42 0 . 42
P2 ?O5 129 9. 02 3 . 47 37 X. 18 26 .74 0 . 20
K 64 9. 51 14 ?. 40 4 X. 48 60 .74 0 . 77
玉米/ kg·hm- 2 fN 157 9. 87 3 ?. 26 48 X. 43 346 ?. 93 69 .48 133 x. 20 0 . 43 0 . 38
P2 ?O5 121 9. 44 0 . 72 168 X. 67 33 .40 0 . 27
K 60 9. 72 2 ?. 92 20 X. 79 30 .32 0 . 48
黄豆/ kg·hm- 2 fN 0 92 ?. 70 0 X. 00 3 ?. 87 32 .73 47 x. 70 12 . 12 12 . 33
P2 ?O5 0 90 . 51 0 X. 00 6 .35 12 . 45
K 0 90 ?. 66 0 X. 00 8 .62 13 . 06
年合计/ kg·hm- 2 rN 286 9. 12 18 ?. 77 15 X. 24 655 ?. 94 137 .84 276 x. 86 0 . 45 0 . 42
P2 ?O5 220 9. 1 4 . 14 53 X. 16 53 .38 0 . 24
K 110 9. 05 16 ?. 76 6 X. 57 85 .64 0 . 68
旱坡地 小麦/ kg·hm- 2 fN 29 9. 78 9 ?. 57 3 X. 11 84 ?. 51 30 .38 64 x. 63 0 . 77 0 . 76
P2 ?O5 22 9. 91 2 . 31 9 X. 92 10 .47 0 . 42
K 11 9. 45 8 ?. 49 1 X. 35 23 .78 1 . 19
玉米/ kg·hm- 2 fN 32 9. 08 1 ?. 71 18 X. 76 72 ?. 55 23 .71 45 x. 46 0 . 70 0 . 63
P2 ?O5 24 9. 68 0 . 50 49 X. 36 11 .4 0 . 45
K 12 9. 34 1 ?. 24 9 X. 95 10 .35 0 . 76
黄豆/ kg·hm- 2 fN 0 92 ?. 85 0 X. 00 4 ?. 09 17 .22 25 x. 10 6 . 04 6 . 14
P2 ?O5 0 90 . 54 0 X. 00 3 .34 6 . 19
K 0 90 ?. 70 0 X. 00 4 .54 6 . 49
年合计/ kg·hm- 2 rN 53 9. 83 11 ?. 57 4 X. 65 139 ?. 93 52 .47 105 x. 01 0 . 80 0 . 75
P2 ?O5 41 9. 41 2 . 82 14 X. 68 19 .86 0 . 45
K 20 9. 71 9 ?. 59 2 X. 16 32 .68 1 . 08
* 2002 年吴沟村小麦种植面积为 7 . 93hm2 ,玉米种植面积为 5 .95hm2 , 黄豆种植面积为 1. 98hm2 ;表中合计一列为单位面积种植某作物总
物质投入/ 产出折算量 ;表中年合计行是单位面积 1 年内总物质投入/ 产出折算量 ; 下同。
第 1 ?期 乔家君等 :村域农田生态经济系统投入产出特征研究 227
2 . 2 村域农田生态经济系统价值流
表 3表明种子、化肥投入旱平地为旱坡地的几倍到十几倍 , 农药则完全投在旱平地上 , 产出的小麦和玉
米旱平地均高于旱坡地 ,其中黄豆产量旱平地为旱坡地的 5.71倍。旱平地与旱坡地各地块价值产投比中 ,
旱坡地小麦、玉米产投比明显高于旱平地 , 而种植黄豆则旱坡地低于旱平地 , 主要原因是旱坡地小麦、玉米
投入费用显著低于旱平地 (尤其是农药、肥料费 ) , 而种植黄豆时旱平地与旱坡地在农药、肥料投入方面相差
较小。同时吴沟村居民对黄豆的种植是附加性的 ,主要目的是为获得更多肥料 ( 固定气态 N) ,故黄豆种植仅
投入种子费和必要的畜力 ,使黄豆价值产投比在 3种作物中处于首位。
表 3 吴沟村农田生态经济系统价值投入产出 (2002 ) *
Tab.3 The funds input-output of the farmland eco-economic system of Wugou Village in 2002
项 目 旱平地/ 元·hm - 2 ?Dry flat farmland 旱坡地/ 元·hm- 2 Dry slope farmland
I tems 小麦 玉米 黄豆 1 [年合计 小麦 玉米 黄豆 1 s年合计
Wheat Maize Soybean Total in a year Wheat M aize Soybean Total in a year
投 入 种 子 费 367 ?.09 421 .31 203 . 33 733 . 97 230 . 70 118 . 95 71. 65 337 .84
肥 料 费 1085 ?.89 993 .68 0 . 00 1831 . 46 184 . 25 198 . 00 0. 00 332 .81
农 药 费 19 ?.05 13 .43 0 . 00 29 . 13 0 . 00 0 . 00 0. 00 0 .00
畜 力 费 21 ?.94 21 .79 6 . 26 39 . 85 25 . 65 7 . 55 0. 00 31 .31
其他费用 58 ?.61 35 .74 0 . 00 85 . 43 23 . 75 20 . 15 0. 00 38 .87
合 计 1552 ?.58 1485 .95 209 . 59 2719 . 84 464 . 35 344 . 65 71. 65 740 .83
产 出 3249 ?.56 3954 .79 1612 . 65 6619 . 55 1269 . 55 1169 . 55 282. 65 2217 .65
产投比 2 ?.09 2 .66 7 . 69 2 . 43 2 . 73 3 . 39 3. 94 2 .99
* 表中 1 年合计 = 种植小麦投入费用 + 种植玉米或种植黄豆投入费用 ( 玉米、黄豆的种植比例见表 2 注 ) , 下表同。
2 . 3 村域农田生态经济系统能量流
能量投入特征 ,吴沟村农田生态经济系统投入结构均以人力投入为主 , 旱平地能量投入占系统全部能
量投入的 36. 12% ,而旱坡地占 63.88% , 表明吴沟村农业生产尚处于原始阶段 ,仍以投入人力为主。其原因
一是该地为山地 ,交通不便 , 不利于实现机械化 ;二是吴沟村土地稀少 , 劳动力过剩 , 当地人民宁愿自己干农
田工作以节省开支 ,农田化肥、底肥投入旱平地显著高于旱坡地。能量产出特征 ,吴沟村农田生态经济系统
能量产出以粮食为主 ,秸秆也占较高比重 , 旱平地秸秆所占比重略大于旱坡地。能量产投效率特征 , 吴沟村
农田生态经济系统能量产投效率以旱平地较高 , 其中又尤以玉米农田系统产投效率最高 ( 见表 4) , 其原因主
表 4 吴沟村农田生态经济系统能量投入产出 (2002 )
Tab. 4 The energy input-output of the farmland eco-economic system of Wugou Village in 2002
项 目 旱平地/ MJ·hm - 2 ADry flat farmland 旱坡地/ MJ·hm - 2 ?Dry slope farmland
I tems 小麦 玉米 黄豆 1 ?年合计 小麦 玉米 黄豆 1 R年合计
Wheat M aize Soybean Total in a year Wheat M aize Soybean Total in a year
投 入 种子 3100 2. 76 549 :.38 813 W.34 3716 ?.05 2812 . 70 829 . 80 286. 65 3506 . 88
底肥 17834 2. 06 4320 :.45 0 W.00 21075 ?.76 9075 . 50 1604 . 60 0. 00 10279 . 46
化肥 19350 2. 79 18206 :.29 0 W.00 33011 ?.25 3066 . 85 3701 . 25 0. 00 5843 . 95
农药 132 2. 23 74 :.21 0 W.00 187 ?.91 0 . 00 0 . 00 0. 00 0 . 00
人力 30478 2. 61 31542 :.30 20842 W.20 59349 ?.26 27533 . 80 27661 . 35 5368. 15 49628 . 88
畜力 15343 2. 88 5469 :.86 472 W.50 19565 ?.98 6916 . 10 1664 . 70 0. 00 8165 . 15
合计 86240 2. 33 60162 :.49 22128 W.04 136906 ?.21 49404 . 95 35461 . 70 5654. 80 77424 . 32
产 出 粮食 52905 2. 94 64463 :.10 11234 W.78 104078 ?.74 20751 . 35 21977 . 05 1969. 00 37732 . 70
秸秆 31045 2. 95 35292 :.79 4877 W.18 58744 ?.43 11390 . 00 12068 . 45 862. 30 20660 . 45
合计 83951 2. 89 99755 :.89 16111 W.96 162823 ?.17 32141 . 35 34045 . 50 2831. 30 58393 . 15
产投比 0 2. 97 1 :.66 0 W.73 1 ?.19 0 . 65 0 . 96 0. 50 0 . 75
要是玉米种植季节恰好雨热同期 ,有利于农田系统能量的产出。与价值投入不同 , 吴沟村能量投入产出较
多的旱平地其能量产投比较高 ,旱平地小麦、玉米等农田系统的能量产投比较旱坡地约高 20% , 其各项能量
投入旱平地比旱坡地高 10%～50% , 产出则相对多 50%以上 , 表明随某些高能物质的投入 ,吴沟村土地产出
能有进一步提高的潜力。同一地块类型玉米能量产投比为 1. 54～2. 30间 , 比小麦高 40% , 其原因是吴沟村
228 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14 ?卷
图 1 农田生态经济系统能量投入曲线
Fig.1 Thecurve of energy input of the
farmland eoc-economic system
玉米单产高于小麦 ,同样能量投入玉米有较高产出能 , 且该村农
户种植小麦时各项投入能均超过玉米。农户居民环境也是影响
农田系统投入产出的重要因素之一 , 据计算[ 5] 吴沟村农户居民
地平均海拔高度为 605～650m, 此与农田系统能量投入存在密
切相关 (见图 1) ,说明农田在地块高程上的能量投入与农田距农
户居住地的距离呈一定衰减效应。
3 小结与讨论
吴沟村不同耕地类型、不同农田系统中旱平地与旱坡地存
在显著差异 ,相比而言旱平地投入水平和产出水平均较高 , 系统
利用效率相对较高。但从系统不同视角而言其表现略有差异。
物质流和价值流中旱平地为高投入、高产出、低利用效率系统 ,能量流中旱平地为高投入、高产出、高利用效
率系统。吴沟村不同农作物种植中黄豆产投效率 (尤其物质和价值流 ) 相对较高 , 其主要原因是种植黄豆作
物时底肥、化肥、农药等投入较少 (甚至为 0) , 从而使种植黄豆的农田生态经济系统物质流和价值流产投效
益较好。但受黄豆作物本身属性影响 ( 株小低矮 ) , 其能量产出也较少 , 从而导致种植黄豆的农田系统能量
产投比并不高。在农田系统投入收益中旱坡地种植小麦、玉米均明显高于旱平地 , 其中种植小麦产投比旱
坡地为旱平地的 1. 31倍 , 而种植玉米旱坡地为旱平地的 1.27倍。此分析结果有利于解释山地农户进行陡
坡开荒的内在驱动机制———经济利益趋向[ 6] 。导致物质流、价值流与能量流差异的主要原因是农田系统能
量计算中对人力劳动投入进行了相关折算 ,而农田系统物质流中无法将人力劳动折算为 N、P2O5 和 K2O, 而
价值流中未确定相应的人力劳动价格 ,同时人力劳动时间和强度旱平地又占较大比重 , 故产生物质流、价值
流与能量流不相一致的结果。
参 考 文 献 h
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