江苏省农地规模经营特征与环境效率 时空分异研究

研究运用熵权法、SBM-Undesirable窗式分析法评估了2005—2016年江苏省农地集约与规模经营特征及其环境效率时空演变特征。结果显示:农地经营综合指数、集约度与规模度呈稳步增加的态势,综合指数呈南高北低的空间分布特征;农业环境效率先降低后逐步上升,各投入指标与农业面源污染标排放量的缩减潜势总体呈"凸"字形特征,宿迁市、连云港市与淮安市是农业资源节约和污染减排总量控制的重点区域;将江苏省13个地级市划分为4种类型,并针对不同类型提出了相关发展建议。研究成果可为江苏省合理配置农业生产要素,促进农业可持续发展及改善农区环境质量提供理论与方法支撑。     

中国农业灰水足迹测度及时空分异研究

目的 科学评价中国农业水环境污染状况，直接关系到水资源可持续利用与农业绿色发展。方法 文章以农业灰水足迹为视角，纳入种植业、畜牧业和水产养殖业，全面测度1997－2020年中国31个省（市、自治区，不含港澳台）农业灰水足迹；借助空间自相关分析方法揭示其时空分异特征；运用通径分析法对其时空演变的影响因素进行分析。结果 （1）以2014年为界，中国农业灰水足迹整体上先增后减；分区域看，华中地区农业灰水足迹最高，西北地区最低，华东地区内部农业灰水足迹差距最大，东北地区内部差距较小；分省份看，上海和北京农业灰水足迹较低，且呈减少态势，河南和山东农业灰水足迹较高，且呈增长态势；空间特征上，中国农业灰水足迹以H—H型和L—H型集聚为主。（2）1997－2020年中国农业灰水足迹最为常见的跃迁类型为Ⅳ，空间凝聚度一直保持在70.97%，表明其空间结构变化具有明显的路径依赖特征；粮食产量是影响中国农业灰水足迹时空变化的共同因子。结论 各地应立足于区域资源禀赋，优化农业生产布局和合理调整农业种植结构，最大程度地提高粮食产出效率；适度控制人口规模，提高人口素质；持续推进化肥农药减量增效，加强农业面源污染治理。     

粮食主产区农业水资源可持续利用分析

本文通过计算中国粮食主产区农业水资源压力指数和粮食生产的技术效率发现,中国粮食主产区农业水资源的压力普遍偏大,而粮食生产的技术效率偏低与资源利用浪费的现象同时存在。在此基础上,本文对中国粮食主产区农业水资源压力进行相关因素分析,得出粮食生产的技术效率与农业水资源压力指数呈反向变化。粮食生产技术效率的提高将为农业资源的可持续利用提供更大的空间。     

基于三阶段SBM-Malmquist指数的粮食生产用水绿色效率研究——以宁夏为例

目的 农业可持续发展离不开粮食生产用水效率，探明宁夏区域内粮食生产用水特征有助于提高该地区农水利用效率，实现农业绿色发展。方法 文章以粮食水足迹作为投入指标，粮食灰水足迹作为非期望产出指标，采用三阶段超效率SBM-Malmquist模型，对2006—2020年宁夏18个县区粮食生产用水绿色效率进行了测算。结果 （1）受粮食产量、播种面积以及种植结构的影响，宁夏粮食生产水足迹、灰水足迹地域分异明显，由北向南依次减少；（2）不同粮食品种灰水足迹不同，玉米的灰水足迹最多，造成的污染最严重，主要原因在于玉米播种面积较广，单位面积施氮量大于小麦和水稻；（3）剔除环境因素后发现，环境变量会夸大综合技术效率，导致不同地区粮食生产用水绿色效率不同。结论 研究发现：宁夏粮食生产用水绿色效率高于平均值的地区，如银川、永宁县、贺兰县等，主要受技术效率的影响；而低于平均值的地区，如平罗县、同心县、泾源县，受技术效率影响的同时也受到技术进步的影响。为此，宁夏农业生产用水管理要因地制宜，分区施策，在加大技术创新投入的同时，重点关注单位面积氮肥施用量；继续推进节水型农业，实现粮食生产用水绿色效率的稳步提升。     

我国粮食主产区粮食综合生产能力评价

[目的]通过粮食主产区粮食综合生产能力评价,认清粮食主产区粮食生产的优势、劣势和存在的问题,对保护和提高粮食综合生产能力,保障国家粮食安全意义重大。[方法]从农业生产系统的角度,构建了一套包括粮食生产的资源禀赋水平、物质装备水平、粮食产出能力、政策支持水平和可持续发展能力5个方面14项具体指标的粮食主产区粮食综合生产能力评价指标体系,应用熵值法和统计数据,对2004—2015年我国13个粮食主产区粮食综合生产能力进行评价及排序。[结果](1)与非主产区比较,12年间,各粮食主产区粮食综合生产能力均呈现上升的趋势。物质装备水平、资源禀赋水平和粮食产出能力远远高于非粮食主产区。从可持续发展能力来看,主产区和非主产区从2004年以来呈下降趋势,非主产区降低得更快。(2)与全国平均水平比较,2004—2015年间,主产区及全国的资源禀赋水平、物质装备水平、粮食产出能力、政策支持水平4个一级指标总体上呈上升趋势,可持续发展能力整体呈下降的趋势,主产区5个一级指标明显高于全国平均水平。(3)各主产区粮食综合生产能力的排序呈现动态的变化:粮食综合生产能力较高且保持稳定的有3个省;粮食综合生产能力排名提高较快的有3个省;排名下降较快的有2个省。在此基础上,结合粮食生产的现状,提出保护和提高粮食主产区粮食综合生产能力的对策建议。[结论] 2004年以来,各粮食主产区粮食综合生产能力总体上逐年提高。其发展水平远远高于非粮食主产区和全国平均水平。但是可持续发展能力则呈下降趋势。12年间,各粮食主产区粮食综合生产能力的排序呈现动态的变化。因此,要加强粮食生产基础设施建设,挖掘土地和技术等潜力,而且粮食生产要向低碳化转型。     

县域尺度农业碳排放效率与粮食安全的关系

[目的]探讨农业碳排放效率与粮食安全耦合协调的规律与演变机制，对于差别化的农业碳排放效率与粮食安全协调发展路径的选择具有重要的理论和实践意义。[方法]文章构建了农业碳排放效率与粮食安全的关系理论框架，分析了2000—2019年四川省粮食主产县农业碳排放效率及其与粮食安全的耦合协调度，并探讨了其时空特征。[结果]（1）四川省粮食主产区农业碳排放整体上增长态势明显，近几年增速有所降低。从农业碳排放结构来看，化肥的生产和使用是粮食生产过程产生碳排放的主要因素。四川省粮食主产县农业碳排放空间特征总体呈现西南低东北高的分布格局，农业碳排放主要集中于低值区。（2）四川省粮食主产县农业碳排放效率总体处于较高的水平，且呈波动上升趋势，各粮食主产县碳排放效率差异明显，大多数区县的农业碳排放效率均有较大提升。（3） 2000—2019年四川省粮食主产县粮食安全总体处于安全级别，各主产县粮食安全等级的变化总体较为稳定。从时间维度来看，粮食安全等级的变化处于波动状态，从空间变化维度来看，各粮食主产县粮食安全级别经历了“下降—上升”的过程。（4）四川省粮食主产县农业碳排放效率与粮食安全耦合协调度正向“优质协调”...     

黄河流域农业灰水足迹与经济增长的关系研究——基于脱钩及回弹效应

目的 科学评价水资源环境及其与经济增长之间的矛盾，直接关系到黄河流域水资源可持续利用与农业经济高质量发展。方法 文章以灰水足迹为视角，纳入种植业和畜牧业，全面测算2000－2019年黄河流域农业水资源环境状况；基于“脱钩”的内涵，运用GIS空间分析技术探索黄河流域农业灰水足迹与经济增长关系的时空演变规律；引入无残差完全分解模型对黄河流域经济增长过程中农业灰水足迹的变化进行分解。结果 （1）总体而言，黄河流域农业灰水足迹随经济增长而增加，2013年达到极大值后缓慢下降。（2）黄河流域农业灰水足迹与经济增长的脱钩关系由无序到有序，2019年大多数地区呈强脱钩态势且存在显著的空间集聚特征。（3）2000－2019年约63%的地区在人口效应、经济效应的拉动作用下，农业灰水足迹产生增量效应；约37%的地区在城乡结构效应、技术效应和产业结构效应的抑制作用下，农业灰水足迹产生减量效应。结论 适度提高沿黄地区人口质量、控制经济发展规模以及推动绿色生产方式。     

黑龙江省主要粮食作物“水足迹”分析

通过对黑龙江省13个地区的主要粮食水足迹的计算分析发现,除了水稻的蓝水足迹有上升趋势外,其余作物的蓝水足迹有下降趋势;多数作物的绿水足迹均有上升趋势;水稻、玉米的灰水足迹保持波动上升的态势,大豆稳定上升,小麦除了绥化、齐齐哈尔、大庆,整体呈下降趋势。对应此发展趋势,应在少雨的西部地区推广节水农业,在全省控制蓝水足迹的上升,按照绿水足迹的最高利用限度为基础安排农业生产,推广科学施肥、用药,降低农业面源污染。     

我国粮食主产区粮食生产中的水资源利用及影响研究

我国农业用水存在供需矛盾加剧、水资源过度开发、用水效率低下、水环境恶化等问题,影响着粮食安全。本文以13个粮食主产区为例,构建了包含水、耕地、劳动力、资本等粮食生产要素的粮食生产函数,并对粮食生产中水资源利用进行了实证研究。研究发现,粮食产量与农业用水量正相关,在其他影响因子不变的情况下,粮食主产区水资源投入每增加1%,粮食产量增加1.96%。受水资源限制,提高农业用水效率将是实现粮食安全的必由之路。     

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。     

农业绿色水资源利用与农业经济增长脱钩关系研究

目的 探究全国不同区域农业绿色水资源利用效率及其与农业经济增长间的脱钩关系,期望为农业绿色发展以及推动农业高质量发展提供决策参考。方法 文章借助全局超效率SBM模型测算出农业绿色水资源利用效率,并依据灰水足迹理论计算出农业灰水足迹,应用脱钩理论及其脱钩程度判定标准,测算中国31个省域的农业绿色水资源利用与经济增长的脱钩程度。结果 （1）我国的农业绿色水资源利用效率有待提升且存在地区差异,东部沿海地区农业绿色水资源利用效率较高,西部最低;（2）我国农业绿色水资源利用效率与农业经济增长的脱钩状态呈现阶段性并存在区域差异。2008—2015年四大区域普遍处于弱脱钩状态,但2016年之后,各个区域的二者脱钩状态开始呈现扩张性负脱钩,农业绿色水资源利用效率和农业经济增长的脱钩状态趋于缓和。结论 应深入贯彻绿色发展理念并坚持因地制宜,合理应对区域水资源绿色利用和农业经济增长的关系。     

环境约束下的洞庭湖平原耕地利用效率动态演变特征分析

目的 洞庭湖平原是长江中下游重要的粮食生产基地，同时也是重要生态功能区，探究其耕地利用效率动态演变特征，为有效治理洞庭湖平原耕地面源污染问题，提高耕地利用效率，缩小地区间效率不平衡提供参考依据。方法 文章基于环境约束视角下构建耕地利用效率评价指标体系，采用非期望产出的超效率SBM模型对洞庭湖平原耕地利用效率进行测度，并基于Malmquist-Luenberger指数模型及核密度估计法探究其动态演化特征。结果 （1）耕地利用过程中产生的面源污染及碳排放对耕地利用效率产生显著的负影响效应；（2）洞庭湖平原耕地利用效率在研究时限内呈平缓的“升—降—升”演变趋势，整体耕地利用效率均值为0.861，未达到最有效的生产前沿，效率损失的主要原因为生产要素投入及非期望产出两方面的冗余，其中各项资本要素投入冗余为最主要因素；（3）2007—2017年洞庭湖平原耕地利用全要素生产率年均提高4.7%，技术进步是耕地利用效率总体提高的最主要因素；（4）洞庭湖平原耕地利用效率在2007—2017年存在着显著的“双峰”态势，且该极化现象越来越显著，内部差距呈现先变大再缩小的动态演变特征。结论 应对效率低效地区加强农业生态生产意识构建和实施科技助推战略等，以提升洞庭湖平原耕地利用效率。     

水足迹视角下三江平原地区农业水土资源配置效率研究

[目的]三江平原地区是我国重要的商品粮基地,其农业水土资源相对丰富但水土资源配置效率不佳,亟待改善。[方法]运用投入导向型数据包络分析(DEA)方法,对水足迹视角下的三江平原地区农业水土资源配置效率进行评价。[结果]2015年,三江平原地区农业水土资源配置综合有效的地区仅占5%,总体来看,农业水土资源配置的技术效率略好于规模效率;水土资源投入冗余状况分析表明,友谊县、虎林市、宝清县、汤原县、富锦市、同江市等8个县、市辖区的农业水土资源投入合理,其他地区都存在不同程度的冗余现象;分作物来看,水稻生产的水土资源配置技术效率高于其他三大旱作。[结论]完善农业基础设施配套工程,提高水土资源配置的技术效率,是提高其规模效率,进而实现综合有效的关键。     

中国农业生产水环境承载力分析

[目的]通过测算农业生产水环境承载力来评价我国农业生产污染状况,并据此对我国农业生产力布局提出建议。[方法]利用中国2006、2014年七大农区24省份统计数据,采用过剩氮和水盈余方法测算农业生产水环境承载力及其污染风险。[结果]目前我国水资源总量能够承载农业生产总量,但其环境警报值不断向污染威胁临界值逼近,并且存在显著的区域差异;东北平原、长江流域和华南绝大部分地区的农业生产在环境承载力范围内;汾渭平原和河套灌区的农业生产对环境存在略微的污染风险;甘肃新疆和黄淮海平原的农业生产严重超出环境承载力,污染风险最为严重。[结论]可适当增加东北平原、长江流域和华南绝大部分地区的农业生产规模;加强汾渭平原和河套灌区的污染物质消减措施;强制实行甘肃新疆和黄淮海平原的生产总量控制与污染消减措施。同时,还可以从节水技术、减排技术、作物耕作制度、农牧循环体系及政策法规等方面入手,全面提高农业生产水环境承载力。     

基于非点源污染的密云水源保护区水环境容量核算及其分配

根据密云水库一级保护区内河流、水文、污染物特征,采用输出系数法模型进行研究区非点源污染负荷估算,并以COD、氨氮和总磷为控制因子,建立一维河流水质模型,定量计算研究区水环境容量,在此基础上,对研究区水环境剩余容量及污染排放削减量进行分配。结果表明:研究区非点源污染负荷输出总值分别COD433.84t/a、氨氮47.14t/a和总磷40.75t/a,4种非点源污染类型中畜禽养殖的COD、氨氮和总磷分别占各项总污染负荷的78.6%、60%、87.1%,成为保护区内主要的污染来源,水土流失污染、农村生活污水依次之,民俗旅游的污染负荷贡献率最低;污染源类型中,生活和民俗旅游污水则主要造成COD污染,而水土流失主要引起氨氮和总磷污染。保护区内COD、氨氮和总磷的水环境容量分别为3 170.36t/a、128.20t/a、25.27t/a,相较于污染负荷,水环境容量偏小。其中,总磷的污染风险最大,其环境剩余容量达到负值,应对其进行总量15.48t/a的削减。秉承公平和效益原则,总磷排放量削减分配中,畜禽养殖、生活污水、民俗旅游、水土流失各污染源的削减比例分别为44.26%、10.83%、40.90%、6.15%;氨氮的水环境剩余容量分配中,畜牧养殖的分配量最小、分配比例最低(14.16t、49.85%);畜牧养殖成为研究区内重点削减和控制的污染源。基于非点源污染的水环境容量计算及其分配研究可为保护区水环境控制管理与污染防治提供科学依据与决策支持。对加强密云水库饮水源保护,控制上游污染源,保证水质安全,确保北京市民人体健康和经济发展具有重要意义。     

基于水足迹理论的黄河流域水安全评价

目的 对黄河流域水安全状况进行评价,并探寻其有效改善措施是实现黄河流域高质量发展的关键。方法 文章基于水足迹理论从社会经济安全、农业用水安全、工业用水安全及生态用水安全4个层面构建黄河流域水安全评价模型,以黄河流域为研究区域,运用模糊综合评价法和熵权法,选取2004—2017年9个省区11个指标,分别对其水足迹、水安全状况及其影响因素进行分析。结果 黄河流域总体水足迹呈增加趋势,农业水足迹在总水足迹中占比最大,约92%;黄河流域总体水安全状况呈现变好的趋势,青海省水安全等级最高,内蒙古水安全程度最差;影响因素分析表明制约黄河流域水安全状况的主要因素为人均水足迹、农业用水效率以及灰水足迹强度,9个省区水安全主要影响因素存在地区差异性特点。结论 9个省区应结合自身短板,因地制宜,制定最适合当地发展的用水战略和节水战略,以适应黄河流域生态保护和高质量发展的目标需求。     

基于碳足迹的设施蔬菜生产环境效率及其分解

[目的]将碳排放纳入生产效率框架来评价设施蔬菜生产效率与资源环境之间的协调关系,对于蔬菜生产的可持续发展具有重要意义。[方法]从碳足迹视角对设施蔬菜生产的环境效率进行评价分析。基于2011—2016年21个设施蔬菜生产省(区)的面板数据,采用SBM模型和Malmquist生产率指数,对主产区蔬菜生产环境效率进行测算和分解。在此基础上,构建环境效率—生产率矩阵对地区低碳化发展潜力进行了评价。[结果]不同蔬菜主产区环境效率存在差异,整体呈现为先升后降的倒U型变动趋势;设施蔬菜生产环境效率损失主要来源于种子、机械排灌等投入冗余以及碳排放过量;蔬菜生产中,技术"退步"是导致环境全要素生产率下降的主要原因,技术效率的提高促进了环境全要素生产率的增长,但未能抵消因技术进步"恶化"所带来的负效应。[结论]第一、二主产区设施蔬菜低碳化转型速度减缓,其他产区低碳化发展处于低迷状态,因此注重低碳生产技术的创新,加强技术推广,发挥技术进步和技术效率提升的协同效应,对加快建设资源节约和环境友好型农业至关重要。     

基于食品安全的农业资源与环境要素的效用分析

农业资源及环境要素对保证食品安全尤为重要。文章通过文献分析及实地调研相结合的方法,对基于我国食品安全的农业资源与环境要素效用进行系统分析,结果表明:(1)在食品安全领域存在农业资源开发利用不合理、农业资源管理制度缺失及科技投入薄弱等问题;(2)在农业生产中存在环境要素利用率低、缺乏有效合理的农业生产模式等问题。文章在农业资源与环境效用分析的基础上提出了加强政策监管,加大科技投入;创新农业资源利用方式,提高农业资源利用效率;转变农业生产方式,促进农业产业结构调整;加强农业生产环保意识等方面对策措施,为完善食品安全体系,保证食品安全提供政策参考。