基于能值的沂蒙山区农业生态系统发展评价及退耕还林损益分析

应用能值分析理论与方法、情景模拟方法,定量分析了临沂市2001～2010年农业生态经济系统的投入产出状况、运行效率和环境负荷,揭示临沂市农业生态系统的能值演替的基本趋势,揭示了系统内种植业、牧业、林业、渔业各组分的构成情况及其发展趋势,测算了临沂市2002～2010年的退耕还林效益。结果显示：临沂市2010年农业总投入能值为1.18E+22sej,总产出能值为688E 22sej,可持续发展指数为105;临沂市2001～2010年农业总投入能值呈下降趋势,农业总产出能值呈上升趋势,可持续发展指数呈上升趋势;退耕还林后与退耕前相比,每年能值净增量为105E 19sej/年。结果表明临沂市需要调整农业生态经济结构,增加水产业、畜牧业、林业所占比例;种植业生产应提高农业机械化水平,减少劳动力投入,减少化肥投入量,加大有机肥施用量,提高农业生产技术含量;将需要退耕的941万hm2坡耕地尽快还林,减少能值损失。     

中国各省市区种养业灰水足迹分析与评价

目的 深入挖掘第二次全国污染源普查成果，科学评价与分析各地区农业源水污染排放现状与环境压力，将有助于区域污染物减排与政策制定。方法 文章拟核算2017年中国31个省（市、区，不含港澳台）种养业的灰水足迹，构建评价指标体系，选取熵值法和理想点法作为综合评价方法，系统性评价与分析种养业水污染物排放量与产量、产值的协同关系，表征水污染物排放对区域地表水的环境压力。结果 （1）2017年全国种植业和畜禽养殖业灰水足迹分别为4 898亿m³和6 841亿m³，分别呈现“南高北低”和“东高西低”的地理分布特征。（2）畜禽养殖业水污染物排放带来的水环境压力大于种植业，尤其是黄淮海地区。（3）在种植业中，江苏和海南的灰水足迹综合评价结果相对较低；在畜禽养殖业中，河北、西藏、天津和宁夏相对较低。结论 建议种养业未来以减排增效为核心发展目标，海南优化肥料施用结构与方式、黄淮海地区调控种养业生产规模与方式、长江中下游地区拦截稻田退水污染。该文从水环境保护角度为中国种养业绿色发展提供政策建议。     

基于Meta分析的中国农业全要素生产率研究

目的 应用Meta分析方法,针对国内外中国农业全要素生产率测算研究的文献,探究其测算结果的一致性,以期为中国农业全要素生产率（TFP）的测算及其结果提供更为全面、客观、系统的认识与理解。方法 文章首先对中英文数据库中已发表的有关中国农业全要素生产率的文献进行检索筛选,再对纳入文献进行农业全要素生产率增长率的区域、方法、投入产出指标和年份区间的梳理,进而基于Meta分析定量化地分析各研究中农业全要素生产率增长率测算结果之间的异质性,并进行敏感性检验。结果 （1）中国农业TFP增长率测算总体异质性较低（I²=10%）,剔除单独省份或地区作为研究区域的文献后,Meta分析结果异质性增大（I²=18%）;（2）投入指标方面,劳动力投入指标使用第一产业就业人数时的测算结果异质性较高（I²=61%）,而使用农林牧渔业从业人数时,测算结果同质性显著（s=0）;（3）测算方法方面,使用DEA方法测算所得结果间同质性显著（I²=0）;（4）测算时段方面,各时段内农业TFP增长率测算结果呈现高度异质性,1992—1997年、1998—2003年、2004—2008年、2009—2015年各时段下I²结果分别为 94%、89%、68%、87%。结论 （1）1979—2015年我国农业全要素生产率年均增长2%是较为准确的测算结果,且单独省份的研究能够一定程度上填补以全国为研究区的文献间的异质性;（2）投入产出指标的遴选对农业TFP增长率测算结果有一定影响;（3）测算方法是农业TFP增长率异质性的主要来源;（4）农业TFP增长率测算中相关指标所选不变基期对长时间跨度测算结果影响不大,但对具体时段内的农业TFP测算结果影响显著。     

基于碳足迹的黑龙江垦区农业生态系统碳源/汇时空变化

目的 文章研究从时间和空间两方面分析垦区主要粮食作物、经济作物和蔬菜瓜果类作物的碳源/汇变化特征,明确影响碳足迹的主要因素,旨在为促进垦区农田生态系统固碳减排、发展低碳农业和保障农业可持续发展提供科学依据。方法 基于1992—2019年黑龙江垦区农作物播种面积、产量和农业投入等数据,利用农田生态系统碳足迹模型,分析黑龙江垦区农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹时空变化特征。结果 （1）1992—2019年黑龙江垦区农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹均表现为增加趋势,但碳吸收量明显高于碳排放量,两者比例为22.8∶1,且碳足迹占同时期种作物播种面积的比例较低（在4.0%~5.0%）,垦区农田生态系统碳汇功能较强。（2）农田灌溉和氮肥施用是碳排放的主要贡献因子,占比分别为38.0%和34.4%。黑龙江垦区农田生态系统单位面积碳排放量在145.2~401.9 kg/hm²,高于全省但低于全国平均水平。水稻、玉米、豆类、小麦四大类作物贡献了垦区94.9%的碳吸收量。（3）在空间上,黑龙江垦区农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹均主要分布于黑龙江省东部和东北部的宝泉岭分局、红兴隆分局、建三江分局和牡丹江分局。结论 黑龙江垦区农田生态系统处于较高的碳生态盈余状态,具有较好的生态屏障作用,对于促进区域低碳农业发展具有现实意义。     

基于生态系统服务价值的生态足迹计算与分析以玛纳斯河流域为例

目的 传统生态足迹模型忽视了生态系统功能的多样性,难以追踪生态服务价值的流动规律,从生态系统服务角度展开生态足迹研究,以期为生态足迹模型的改进提供思路和参考。方法 文章基于生态足迹和生态系统服务价值两大理论,构建了基于生态系统服务价值的生态足迹模型,并以生态脆弱区——玛纳斯河流域为靶区进行了分析。结果 玛纳斯河流域均衡因子和产量因子均存在年际变化,前者的多年平均值中水域（16.87）＞林地（4.62）＞能源用地（1.39）＞草地（1.37）＞耕地=建设用地（1.07）＞未利用地（0.30）,后者的多年平均值中耕地=建设用地（1.42）＞水域（1.31）＞林地（1.04）＞草地（0.95）＞未利用地（0.45）;玛纳斯河流域生态足迹呈明显的不均衡增长,生态赤字不断扩大,流域生态足迹增速达0.48×10⁶hm²/年,生态承载力在均值3.68×10⁶hm²附近波动,生态赤字年均增速为-0.47×10⁶hm²/年,其中草地和能源用地占比高、增速快,贡献了流域近85%的生态足迹;当量因子对流域的测算结果较为关键,敏感性指数结果显示生态足迹和生态承载力的CS值分别为0和1,生态赤字的CS值由1.78降至0.26,除草地生态赤字的CS值在2010年、2015年和2018年＜1外,其余地类始终≥1。结论 与传统生态足迹模型相比,基于生态系统服务价值的生态足迹模型具有强调生态系统服务功能的多样性、生态承载力核算内容更加丰富准确、模型参数本地化增强了普适性等优势。研究结果可为玛纳斯河流域的生态建设提供依据,同时有助于完善生态足迹的相关研究。     

辽宁省农业绿色生产水平评价及区域差异

目的 推动农业绿色生产对于加快农业现代化进程,促进农业的可持续发展具有重要意义。方法 文章从经济效益、资源利用、生态优化和基本保障4个层面选取了18个代表性指标构建评价指标体系,采用熵值法客观评价了2005—2018年辽宁省的农业绿色生产水平及各市之间的差异。结果 （1）2005—2018年全省农业绿色生产水平的评价分值基本呈现直线式上升的趋势,由2005年的0.233提高到2018年的0.806,年均增长18.9%。其中,经济效益、资源利用、生态优化和基本保障水平整体呈良好的发展态势,但目前资源利用和生态优化对整体发展水平的贡献较低。（2）从各市的农业绿色生产水平来看,大连、盘锦等5个市相对处于较高水平,本溪、营口等6个市处于中等水平,抚顺、铁岭和鞍山3个市处于相对较低水平。结论 辽宁省农业绿色生产水平整体呈现良好的发展态势,但区域差异较大。其中,辽宁东北部及中部地区农业绿色生产有待加强。     

生产方式的转变对元阳哈尼梯田系统氮磷平衡的影响

目的 研究长时间尺度下生产方式的改变对梯田系统物质流动模式的影响，可为保护哈尼梯田、合理开发利用哈尼地区生态资源、实现哈尼梯田的可持续利用提供科学依据。方法 文章采用人类活动净氮/磷输入模型（NANI/NAPI）对1985—1986年、2009—2020年元阳县两个不同发展时期的NANI和NAPI及其相关构成进行核算。结果 （1）元阳县NANI、NAPI整体呈现先上升后下降的趋势，NANI和NAPI在1985年分别为2 914 kg/（km²·年）和249 kg/（km²·年），到2016年均达到最高值，分别为9 860 kg/（km²·年）和685 kg/（km²·年），随后呈现下降趋势，到2020年分别降至6018 kg/（km²·年）和321 kg/（km²·年）。（2）NANI的4个组成中，食品/饲料净氮输入占20%~45%、沉降氮输入占12%~40%、作物固氮输入占6%~12%、肥料氮输入占5%~52%；NAPI的3个组成中，食品/饲料净磷输入3%~50%、肥料氮输入占32%~57%、非食品磷输入占19%~41%。（3）元阳县NANI/NAPI比值存在明显阶段性变化，1985年和1986年NANI/NAPI比值分别为11.7和11.0，至2018—2020年基本稳定在18.5~18.8左右。（4）从NANI、NAPI与其组成的相关关系看，NANI与食品/饲料氮输入的R²为0.81（P＜0.01），与化肥氮输入的R²为0.81（P＜0.01）；NAPI与食品/饲料磷输入的R²为0.90（P＜0.01），与化肥磷输入的R²为0.59（P＜0.01）。结论 元阳县NAPI与NANI变化趋势呈现高度一致，均为先上升后下降的阶段性变化，与当地生产方式的转变相契合。     

水足迹视角下京津冀县域粮食作物水土资源匹配格局

目的 农业水土资源是粮食生产的决定因素，探明京津冀粮食生产中水土资源匹配格局特征对区域经济发展有深远的影响。方法 文章从水足迹的视角出发，分析了1980—2018年京津冀县域5种主要粮食作物（小麦、玉米、稻谷、大豆、薯类）的产量、播种面积、水足迹、耕地面积的时空变化，运用水土匹配系数法及ArcGIS深入研究了1983年、1998年、2003年和2016年水土资源匹配格局，并进一步剖析区域农业水土匹配对农业生产的影响。结果 （1）当前京津冀水土匹配系数区间为［0.02，1.25］，超出区间范围［0.281， 0.431］；粮食生产格局与水土匹配系数空间格局均为“冀中南高、北部低”。（2）研究时段内，京津冀粮食总产量提高1.14倍，播种总面积降低19.28%，粮食单产量显著提高；灌溉提高粮食单产量，水土匹配系数与粮食单产量呈正相关。（3）1980—2019年京津冀5种作物蓝水足迹均值（136.64亿m³）是绿水足迹均值（99.60亿m³）的1.37倍，各作物水足迹变化不同，间接反映地区农业种植结构的改变。（4）京津冀水足迹总量提高2.45倍，耕地总量下降20.59%，水土匹配系数变大，农业水土匹配程度差，间接指示研究区域地下水开发程度高。结论 京津冀县域水土资源匹配存在较大提升空间，应从当地水土资源存在的问题出发，适当调整作物种植结构，关注区域地下水超采等限制农业发展的因素，促进京津冀地区农业水土资源可持续发展。     

果园生草复合种养循环模式效应分析基于云南泸西县果园比较研究

目的 探讨果园生草复合种养循环模式的经济与生态环境综合效应,促进果园生草模式的多元应用。方法 文章通过实地调研获取2019年云南省泸西县果园生产数据,运用生态循环理论,系统分析果—草—畜（羊）复合种养循环模式,并利用生态系统价值评估模型测算复合种养和清耕种植两种模式的生态系统服务价值,对比两种模式的经济与生态环境的综合效应。结果 在经济效益上,复合种养模式比清耕种植模式节约化肥6 496元/hm²、农药426元/hm²,分别降低肥料成本18%,农药成本19%;同时,果园生草替代外购饲料减少饲料成本1.956 0万元/hm²,提高经济效益4.439 9万元/hm²。生态效应上,复合种养模式增加生态系统服务价值32%,通过减少化肥及农药投入降低环境成本33%,由此果园综合效应提高4.998 2万元/hm²。结论 果园生草复合种养循环模式将果业、草业、畜牧业有机融合,实现了农业资源高效利用,同时节肥、节药、节饲效果显著,是一种生态与经济协调发展的果园生态循环模式。     

近24年三峡水库库尾重庆市江津区耕地利用碳汇及碳足迹变化

目的 碳排放增长引发的全球气候变暖等问题日益受到社会各界的关注,耕地作为碳源和碳汇双重作用载体,剖析其碳排放演进特征显得极为重要。方法 文章基于1997—2020年重庆市江津区耕地利用变更数据和农业数据等,对农作物生育过程中碳吸收及生产过程中的碳排放做了分类测算。结果 （1）江津区耕地利用碳排放、碳吸收、碳汇均成增长趋势,与1997年相比,碳排放增加了3.46万t,涨幅高达86.86%,碳排放强度涨幅为91.18%,主要碳源是农业化肥施用和农膜使用;（2）碳吸收增加了50.30万t,涨幅为27.31%,碳吸收强度涨幅为30.78%,蔬菜、水稻和其他粮食作物的碳吸收贡献比最大;由于碳吸收远大于碳排放,碳汇值均为正值,与1997年相比涨幅为26%,碳汇强度涨幅为29.50%;碳足迹与单位面积碳足迹比1997年相比均为增加态势,碳足迹增加0.11万hm²,涨幅为42.31%,单位面积碳足迹增加了0.011hm²/hm²,涨幅为45.45%,但24年间净碳足迹值均为负值。结论 近24年间重庆市江津区耕地利用处于碳生态盈余状况。     

基于能值理论的湖南省耕地利用集约度演变研究

研究耕地资源的高效集约利用对社会经济发展具有重要意义。采用能值理论的研究方法,运用湖南统计年鉴相关数据,从农业机械集约度、化肥集约度、农药集约度、农膜集约度和劳动力集约度等5个方面,着重分析了湖南省2003~2012年间耕地利用集约度的时空变化特征。结果表明:总体看,2003~2012年,湖南省耕地利用集约度呈增长趋势,10年间耕地利用集约度共上升了0.252 8,其中生产要素集约度共增加了0.230 2,而复种指数增加了0.018 4。从各要素看,2003~2012年湖南省的农业机械、农药、农膜、化肥集约度都呈增长趋势,研究期间农药集约度增加了0.035×10~(13)sej/hm~2;化肥增加了3.111×10~(13)sej/hm~2;农膜增长了0.01×10~(13)sej/hm~2。而劳动集约度呈下降趋势;复种指数在研究时间段内总体呈上升趋势;耕地利用集约度在生产要素集约度和复种指数的综合作用下不断上升;从区域差异看,长株潭城市群和环洞庭湖区耕地利用集约度较高,因为该区域有比较优越的地理经济区位。而化肥、机械、劳动力投入水平都比较低的山地丘陵地区,工业辅助能集约度要低于劳动集约度,耕地利用集约度低。并结合分析结果和湖南省情提出了相关建议。     

基于能值分析的徐州生态经济系统可持续性评价

以徐州为研究对象,在2002-2006年生态经济系统能值流计算的基础上建立能值指标体系,分析系统内社会、经济和生态子系统之间的数量关系;结果表明,近几年系统净能值产出率远大于1,说明生产效率保持在一个很高的水平;环境负荷率一直在较高水平波动,最大时为江苏省的3倍,说明系统高强度的能值使用给环境带来了巨大压力;能值/货币比率的下降、以及能值密度和人均能值用量不断上升,进一步证明了区域经济发展水平及城市化程度的提高;可持续发展性能指标整体呈下降趋势,表明系统可持续发展性能逐年减弱。     

基于能值分析的河南省耕地生态经济系统可持续利用研究

该文运用能值理论及分析方法,建立河南省耕地生态经济系统的评价指标体系,选取了净能值产出率、环境承载率、系统生产优势度、系统稳定性指数及可持续发展性能指数等5个主要指标,对耕地生态经济系统的能值投入产出结构和可持续发展状况进行了评价。结果表明:河南省耕地系统的净能值产出率为1.51,高于全国平均水平,农产品有一定竞争力;环境承载率为68.9,表明系统环境压力较大;系统生产优势度和系统稳定性指数分别为0.64和0.54,说明优势度提高的同时系统的稳定性指数却并不高,系统自控、调节、反馈作用减弱;可持续发展性能指数0.055,反映出该省耕地系统已处于不可持续发展状态。因此,应调整目前的农业发展模式,优化投入结构,转变经济增长方式;大力引进外部能值,充分利用外部资源,缓解本区域的资源压力;依托农业高新技术,加强对可更新辅助能的利用强度,发展绿色产业,减轻对耕地系统的环境压力,实现耕地系统的可持续利用。     

基于能值理论的农用地估价方法与实证研究

研究目的:运用能值理论进行农用地估价。研究方法:能值分析方法。研究结果:(1)农用地价值可以由产品或服务的自然环境系统的无偿能值投入量表征;(2)江苏省丹阳市吕城镇运河片区每年净增能值量合计为4.98×1018sej/a,农用地价值为42.73元/m2,与其他方法结果较一致。研究结论:基于能值理论的农用地估价方法可行。     

农机社会化服务对小麦生产技术效率的影响

目的 在中国土地规模经营和服务规模经营并重推进粮食作物效率提升背景下,进一步探讨农机社会化服务对小麦生产技术效率提升效应的规模异质性具有现实意义。方法 文章使用随机前沿分析和门限回归分析,利用2018年全国6省区小麦种植户经营情况,对农机社会化服务影响小麦生产技术效率及影响效果规模异质性进行研究。结果 农机社会化服务的采用有助于提升小麦生产技术效率;农机社会化服务对小麦生产技术效率存在门限效应,当农户经营规模低于门限值（0.293hm²）时,农机社会化服务对小麦生产技术效率不具有显著影响,跨越门限值后,农机社会化服务对小麦生产技术效率则具有正向影响效应。基于农户适度规模经营的情况下,农机社会化服务对中等规模（0.293hm²＜Area＜3.333hm²）农户的小麦生产技术效率具有显著正向影响。结论 农机社会化服务有助于提升中国小麦种植户技术效率,但受限于农户规模,推进农机社会化服务发展的同时仍然需要推动土地的适度规模经营。     

基于生态系统服务改进的中国各地农业生态效率研究

[目的]为提高全国农业资源利用率,推动建立资源节约型与环境友好型的可持续"两型农业",对中国农业生态效率展开研究发现,农田生态系统服务是农业生产的重要产出,但在当前生态效率研究中未得到充分体现。文章通过量化农田生态系统服务价值,有利于权衡农产品供需关系,更好以农田生态系统给人类社会带来的福利为目标来开展农业生产。[方法]文章将生态系统服务价值作为期望产出之一,将全国划分为东部地区、东北地区、中部地区和西部地区的4个农业效率研究区域。运用非期望产出数据包络分析方法,计算2014年中国30个省(市、自治区)的农业生态效率,并分析其主要影响因素。[结果](1)中国农业生态效率整体水平良好,平均值为0.945,在空间上表现为东部东北西部中部的空间分布格局。(2)影响全国农业生态效率的关键因素为土地投入、机械投入、化肥投入和水资源投入。农业生态系统服务指标与农业生态效率呈正向相关。土地、农药、劳动力、机械、水资源、化肥、农膜和能源投入、农业产值及碳排放均与之呈负向相关。其中农药投入是最为显著的抑制因子,控制农药投入是提升全国农业效率核心因素。(3)中国农业生态效率空间分异格局是多层影响因素叠加而成,中国农业生态效率损失的原因主要在于资源要素消耗的过量与农业碳排放过多。[结论]中国农业生态效率整体上发展较好,但各省市的农业生态效率水平存在较大差异,仍有上升的空间。从投入产出冗余角度来看,目前中国农业生态效率损失的原因主要在于资源要素消耗的过量与农业碳排放过多。在发展中着重加大区域对农业土地的开发投入、推广机械科学技术、减少化肥等污染物投入与提高水资源的利用效率,发展用水技术,保障农业的可持续发展。     

耕地经营规模对农业生产效率及环境压力的影响研究——以黄淮海地区为例

[目的]基于耕地经营规模效应,考察耕地经营规模对农业生产效率及环境压力的影响,为农业现代化与可持续发展政策制定提供科学依据。[方法]文章通过理论推导与实证检验,从时间序列和横截面2个维度对耕地经营规模与农业生产效率、环境压力的关系进行定量分析。[结果]（1）耕地经营规模对农业生产效率和环境的影响存在不确定性,并非所有区域都存在一致的时空效应。（2）耕地经营规模与单位耕地面积农业机械碳排放、单位耕地面积粮食产量存在明显的负相关关系,这些关系与机械使用效率、技术和劳动力要素投入密切相关。（3）耕地经营规模越小,农业机械使用效率越低,单位耕地面积农业机械碳排放越高;而耕地经营规模增加则会降低化肥、劳动力等要素的投入强度导致农业生产粗放化,进而影响单位耕地面积粮食产量。[结论]农业生产过程中需要构建现代农业产业体系、生产体系和经营体系,降低传统生产要素的投入,不断增加新要素和新技术投入,以实现减碳、增产的双重目标。     

农业生态经济系统能值及可持续发展分析

能值分析是指通过能值相关理论及原理的分析得出一系列反映农业生态经济系统的能值指标体系,借此可深入分析系统的环境容纳能力、能值效率、生态经济效益,系统结构功能特征及可持续发展能力,对更好的发展农村解决有重要意义。文章通过对相关文献的梳理和归纳,从可持续发展角度探讨国内农村生态系统能值发展状况,研究我国农业生态系统的能值投入,针对国内农业生态经济进步的现状客观评价该系统可持续发展状况。结果表明:当前农业生态发展迅速,但就农业生态经济系统的能值研究方面,在资料收集、理论不足等方面依然需要改进。并提出严控人口数量、科学开发后续土地资源、改善土地运用构成、增强可更新环境资源运用效率等对策与建议,以期能为政府决策提供科学依据,助力于社会经济的全方位进步及农业的有效转型。     

黑龙江省生态经济系统能值的情景预测

运用能值分析方法,对黑龙江省2001～2010年能值流量进行动态定量分析,在分析能值发展趋势后建立了情景预测模型,对黑龙江省不可更新资源能值进行预测。结果显示:黑龙江省能值流量均有不同程度的增长,生态经济系统发展程度不断提高的同时环境压力随之增长;能值指标体系中,主要的7个指标中有5个呈恶化趋势,系统可持续性能有所下降;黑龙江省不可更新资源能值将保持年均5%以上的增速,资源消耗和环境压力将进一步增大;未来一段时间影响黑龙江省能值增长的关键因素是化石能源,其影响程度要大于资源,但其重要性会逐年减小。     

基于能值分析的农业经营主体可持续发展能力研究

[目的]通过对农业经营主体可持续发展能力测算方法的研究及可持续发展能力的实证分析,为提高农业经营主体可持续发展能力及培育新型农业经营主体提供理论支持和经验参考。[方法]借助典型案例调查及官方统计数据,采用物质—价值流和能值分析法对农业经营主体可持续发展能力问题展开研究。[结果]物质—价值流实证结果表明,家庭农场、种植大户和普通农户的单位土地净收入分别为1.778 4万元/hm~2、1.153 1万元/hm~2和0.439 6万元/hm~2;能值分析实证结果显示,家庭农场、种植大户和普通农户的可持续发展指数依次为24.49、4.21和3.58。[结论]从经济效益和可持续发展能力的视角来看,新型农业经营主体优于普通农户,家庭农场单位土地净收入最高,有较大的发展空间,可持续发展能力最大。