陇东黄土高原农业生态效率的时空演变分析

分类：论文范文 发表时间：2020-12-29 10:27

　　摘要：以地处黄土高原的庆阳市为例，基于世界可持续发展工商理事会（WBCSD）对生态效率内涵的界定，应用数据包络分析（DEA）中的非期望产出SBM模型，对2001~2011年间该地区农业生态效率的时空演变进行分析，结果表明：庆阳市农业生态效率总体上呈现下降趋势，其空间差异在不断扩大。依据生态效率的空间分布状况，基本可以将庆阳市分为2种类型：生态环境较好、水资源较为充沛、农业较为发达的西峰区、合水县、宁县和正宁县的农业生态效率相对较高；而生态环境较为脆弱、水资源短缺的庆城县、华池县、环县和镇原县的农业生态效率较低，主要原因在于要素投入比例失调、资源利用率低和非期望产出的过度冗余。基于此对生态效率较低地区的农业投入要素冗余状况进行了分析，明确农业生态效率改进的方向，为提高农业生态效率提供参考。

　　关键键词词：陇东黄土高原；农业；生态效率；时空演变；SBM；庆阳

　　生态效率源自生态学，是指生态系统中各营养级之间的能量转换效率。生态效率应用于社会经济领域始于20世纪90年代。1990年Schalteg-ger和Sturm首次提出了生态效率的概念：即增加的价值与增加的环境影响的比值[1]。自1992年世界可持续发展工商理事会（WBCSD）的《改变航向：一个关于发展与环境的全球商业观点》[2]一书出版后，生态效率概念得到了社会的广泛认识和接受。随后，相关研究机构纷纷对生态效率的概念及其评价进行了深入的研究和探讨。尽管不同学者对生态效率概念的具体界定有所不同，但从广义而言，生态效率的根本含义是一致的，即：某一企业、行业或地区创造单位产品或服务价值所产生的环境影响的大小[3]，可以看成是“投入/产出”比。1995年，ClaudeFussler在《产业与环境》杂志上首次将WBCSD的生态效率概念介绍到中国，并对如何将其运用到指导产业可持续发展中来进行了阐述[4]。经过十多年的发展，中国的生态效率研究已经取得了一定的成果[5]。

　　1研究区概况

　　庆阳市位于甘肃省东部（106°20′E~108°45′E，35°15′N~37°10′N），地处鄂尔多斯盆地西南部，属黄土高原沟壑区，是陇东黄土高原的一个主要组成部分,四周高而中间低,故有“陇东盆地”之称。气候类型为温带半干旱的大陆性季风气候，降水量南多北少，总土地面积27119km2。全区共辖西峰、庆城、环县、华池、合水、宁县、正宁、镇原七县一区（图1）。地形北高南低，海拔在885~2082m之间，中南部为黄土高原沟壑区，北部为黄土丘陵沟壑区，东部为黄土丘陵区。全境有6667hm2（10万亩）以上大塬12条，董志塬面积为908.5hm2，涉及庆城县、宁县、合水县、西峰区4县区的21个乡镇，是世界上面积最大、土层最厚、保存最完整的黄土塬面，堪称“天下黄土第一塬”[23]。庆阳是中国农耕文化的发祥地之一。庆阳市自然资源总体上可归结为“一黑（煤炭石油天然气资源）一绿（农产品资源）”，但比较丰富的自然资源优势并没有得到充分发挥，并未能转化为地方经济优势，在第二产业中，但由于其中的国家大型企业产值占去了相当大的比重，并未对地方经济形成明显的拉动效应，扣除这部分工业产值后的庆阳市地方工业产值比重就变得相当小[24]，农业在地方经济中所占的比重较大。2011年全市人口为262.06万人，其中城镇人口为65.70万人，乡村人口为196.36万人。全年完成GDP为454.35×108元，三次产业结构比例为12.8：63.4：23.8。城镇居民人均可支配收入14388元，农村居民人均纯收入3673元[25]。

　　2研究方法与指标体系构建

　　2.1研究方法

　　研究方法DEA是由美国运筹学家Charnes和Copper提出的对决策单元（DMU）进行相对效率评价的模型方法[26]。应用DEA模型进行生态效率评价的主要思想不仅要求投入要素尽可能地缩减，还要最大限度的减少非期望产出（UndesiredOutput）。包含有非期望产出的DEA模型基本上分为径向、角度、非径向、非角度的DEA度量方法。由于Tone提出的非径向、非角度的SBM模型能够解决径向、角度的DEA方法由于投入要素“拥挤”或“松弛”而导致的评价结果不准确的问题[5]，因此，本文选择该模型，模型的具体形式受文章篇幅限制，在此不再赘述，详情参阅文献[27]、[28]，这里只给出模型输出结果的含义。

　　2.2指标体系构建

　　指标体系构建本研究根据WBCSD推行的生态效率评估标准，参阅了国内外最新有关生态效率评价的研究文献[5,26]，并结合数据的可获得性，构建评价指标体系（表1）。在以往的研究中，部分学者在确定产出指标时，同时选择了农产品产量和农业总产值，但实际上，农业总产值就是以货币表现的农、林、牧、渔业全部产品的总量，所反映的是一定时期内农业生产总规模和总成果，同时选择农业总产值和农产品产量存在重复计算的问题。因此，本文仅选择农业总产值作为期望产出指标。对于非期望产出指标，本文选取农业面源污染，该指标利用清单分析法来确定，由于该方法是以综合调查为基础，较为准确和方便，目前已被学者广泛采用。由于陇东黄土高原农业以种植业为主，因此本文确定化肥、农药和农用塑料薄膜为产污单元，核算的农业面源污染主要有总氮、总磷和废旧地膜（白色污染）①。

　　3实证分析

　　3.1庆阳市农业生态效率的时空演变分析

　　庆阳市农业生态效率的时空演变分析以庆阳市8个县区的农业生产系统为DMU，利用软件DEASOLVERPro5.0分别计算2001~2011年各DMU的生态效率，分析结果见表2。

　　3.2庆阳市农业系统的投入冗余分析

　　庆阳市农业系统的投入冗余分析对于非DEA有效的DUM单元，即该DUM单元处于非生产前沿面，说明其投入产出配置未能达到最优，考察其投入要素的冗余状况就能明确农业生态效率改进的方向。根据这一原理，结合庆阳市农业生态效率的时空变化情况，对2011年未达到DEA有效的4个县在现有产出水平下投入指标的冗余率进行对比分析，进而提出这4个县向生产前沿面转化的调整幅度和方向，结果见图3。由此可知，这4个县的农业总产值的冗余率为零，而投入要素和农业面源污染均存在不同程度的冗余，表明导致这4个县生态效率低下的原因不在于期望产出不足，而在于要素投入和非期望产出2个方面，资源消耗过多且要素配比不合理，以及由此引起的污染物排放是这些区域生态效率较低的主要原因。

　　参考文献：

　　[1]吕彬,杨建新.生态效率方法研究进展与应用[J].生态学报,2006,2626(11):3898~3906.

　　[2]SchmidheinyS.Changingcourse:AGlobalbusinessperspec-tiveondevelopmentandtheenvironment[M].Cambridge(MA):MITPress,1992.

　　[3]WBCSD.Measuringeco-efficiency—Aguidetoreportingcom-panyperformance[R].Geneva:WBCSD,2001.

　　[4]FusslerC.工业生态效率的发展[J].产业与环境,1995,1717(4):71~74

　　作者张子龙1,2，鹿晨昱3，陈兴鹏1,2，薛冰4

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