水土資源約束下的昌吉州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

蘇世燕，楊俊孝，樊高源，王 宇，張 露

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，新疆烏魯木齊830052）

水土資源約束下的昌吉州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

蘇世燕，楊俊孝，樊高源，王 宇，張 露

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，新疆烏魯木齊830052）

運用C-D函數(shù)模型和回歸分析方法，探究水土資源與產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間的相互關(guān)系，尋找最優(yōu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。結(jié)果表明，昌吉州土地資源對第一產(chǎn)業(yè)支撐作用非常顯著；水資源對第二產(chǎn)業(yè)的貢獻率最大；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不均衡，一二產(chǎn)業(yè)比例偏高，水土資源消耗大。建議昌吉州應(yīng)合理調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)土地資源優(yōu)化配置；建立健全水資源分配和利用體制，科學(xué)合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建立節(jié)水型社會；加大資金和技術(shù)投入力度，提高自主創(chuàng)新能力，拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。

水土資源；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化；C-D函數(shù)模型；昌吉州

資源的開發(fā)利用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展密不可分，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是資源的轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化將引起資源結(jié)構(gòu)的變化，進而對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響[1]。因此，在現(xiàn)有的水土資源條件下，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級是實現(xiàn)水土資源高效利用的重要途徑，也是保證社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展的重要手段。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與資源環(huán)境關(guān)系的研究已成為近年來的研究熱點，并取得了一定成果。相關(guān)的研究主要集中在以下幾個視角：一是資源消耗視角[2-5]；二是社會經(jīng)濟發(fā)展視角[6-8]；三是環(huán)境污染視角[9-11]；四是可持續(xù)發(fā)展視角[12-14]。綜合文獻研究較多集中在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對環(huán)境質(zhì)量的影響方面，而基于水土資源約束條件下對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問題的研究較少。

本研究擬從水土資源約束條件下的昌吉州產(chǎn)業(yè)發(fā)展與水土資源開發(fā)利用問題，分析水土資源與產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間的關(guān)系，探索水土資源約束下的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整新思路，旨在為昌吉州經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供對策。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 土地資源開發(fā)利用狀況 根據(jù)2013年第二次全國土地大調(diào)查匯總數(shù)據(jù)，昌吉州土地總面積656.87萬hm2（不含兵團），農(nóng)用地409.04萬hm2，占土地總面積的63.22%，建設(shè)用地9.34萬hm2，占土地總面積的1.41%，其他用地238.49萬hm2，占土地總面積的36.20%。十二五期間，昌吉州安排土地整治項目177個，預(yù)計將增加耕地16 027 hm2，有宜開發(fā)耕地的后備資源。

1.1.2 水資源開發(fā)利用狀況 昌吉州常年有水的河流共36條，水資源總量35.36億m3，地表水資源量31.27億m3，地下水資源量21.32億m3，人均水資源占有量2 519 m3。全州水能資源理論蘊藏量為41.76萬kW，現(xiàn)已開發(fā)1.8萬kW，僅占總蘊藏量的4.3%，因此，有廣闊的開發(fā)前景。除此之外，全州已逐步形成初具規(guī)模的輸水配水灌溉體系，現(xiàn)有水庫76座，總庫容3.37億m3，已建成干、支、斗、農(nóng)四級渠道1.86萬km，控制灌溉面積25.73萬hm2。

2013年，全州水資源開發(fā)利用總量43.65億m3，其中，農(nóng)牧林漁業(yè)生產(chǎn)用水40.57億m3，占總用水量的92.94%；工業(yè)用水1.80億m3，占總用水量的4.12%；居民生活及生態(tài)用水1.13億m3，占總用水量的2.59%；第三產(chǎn)業(yè)用水0.15億m3，占總用水量的0.35%。自2004年以來，總用水量呈逐年遞增的趨勢，其中，第一產(chǎn)業(yè)用水量明顯高于其他產(chǎn)業(yè)，第二三產(chǎn)業(yè)及居民生活、生態(tài)環(huán)境用水量呈波動狀態(tài)，人均用水量大體上處于增長的趨勢（圖1）。

1.1.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 2013年，昌吉州一二三產(chǎn)業(yè)的比例為25.5∶48.2∶26.3，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈“二、三、一”狀態(tài)，較2005年31.9∶35.1∶33.0的產(chǎn)業(yè)比例來說，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨向合理化，第一、三產(chǎn)業(yè)比例下降，第二產(chǎn)業(yè)比例上升，且第二產(chǎn)業(yè)比例超過一、三產(chǎn)業(yè)，工業(yè)化步伐逐步加快。目前，昌吉州第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展依然以傳統(tǒng)的種植業(yè)和畜牧業(yè)為主；工業(yè)發(fā)展主要以原材料加工為主；服務(wù)業(yè)發(fā)展始終以傳統(tǒng)的批發(fā)與零售業(yè)為主。產(chǎn)業(yè)仍處于第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的階段，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理，第一產(chǎn)業(yè)比例過高，現(xiàn)代高效的農(nóng)業(yè)體系還未建立[15]，產(chǎn)業(yè)間的關(guān)聯(lián)程度低，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)換能力低。因此，昌吉州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還存在很大的優(yōu)化空間。

1.2 方法

土地資源的質(zhì)量及其賦存狀況影響到經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式、工業(yè)布局等產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的各方面。本研究采用柯布·道格拉斯函數(shù)模型，即C-D函數(shù)來測量昌吉州土地對三大產(chǎn)業(yè)的支撐度。該模型在各類經(jīng)濟問題分析中使用較為廣泛，能直接簡單的體現(xiàn)在相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)水平下，勞動投入量、資本投入量與產(chǎn)值之間的關(guān)系。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整將影響到水資源的合理分配，本文搜集了昌吉州2004—2013年有關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，采用回歸分析，分析水資源與三大產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系，探索其變化規(guī)律，為今后的水資源配置提供科學(xué)的參考依據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地資源與產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)系實證分析

2.1.1 土地資源對第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐度分析運用柯布·道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)對模型兩邊做對數(shù)處理，得到如下公式：

式中，Y代表第一產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值；L表示從事農(nóng)業(yè)的勞動力人數(shù)；S表示農(nóng)用耕地面積。本文搜集了昌吉州2004—2013年有關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，運用SPSS19.0進行回歸分析，得到回歸方程：

對模型結(jié)果進行回歸檢驗：R2等于0.81，數(shù)值較大且接近于1，表明回歸模型擬合比較理想。F＝15.044，大于10%顯著水平下的臨界值，模型通過檢驗；2個指標(biāo)的t值均大于對應(yīng)的臨界值，因此，可以認為該回歸模型具有相對較高的合理性。

上述分析表明，勞動人口與第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值呈負相關(guān)關(guān)系，這說明勞動力投入已不是拉動第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的直接要素。農(nóng)用地投入量彈性系數(shù)較大，農(nóng)用地面積數(shù)每增加1%，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增加8.964%，表明在其他指標(biāo)不變的情況下，農(nóng)用地單位量的增加帶來第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值的較大增長，說明土地對第一產(chǎn)業(yè)的支撐作用非常明顯。

2.1.2 土地資源對第二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐度分析

運用C-D函數(shù)，構(gòu)建土地資源對第二、三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的支撐度公式如下所示。

式中，Y代表二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值；K代表資本投入量，用第二、三產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資總額的和來表示；L代表勞動力投入量，用從事第二、三產(chǎn)業(yè)人員數(shù)來表示；S代表資源投入量，用建設(shè)用地面積總量來表示。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進行回歸分析，得出回歸方程如下。

對模型進行檢驗：R2＝0.986，F(xiàn)＝141.718，大于10%顯著水平下的臨界值，表明模型中自變量對因變量的影響顯著；對t值進行分析，指標(biāo)K，L的t值通過檢驗，指標(biāo)S的t值沒有通過檢驗，表明建設(shè)用地的投入對產(chǎn)業(yè)增長的影響不顯著。

通過以上分析得出，資產(chǎn)投入與二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈正相關(guān)關(guān)系，二、三產(chǎn)業(yè)資本投入每增加1%，昌吉州第二、三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值增加0.642%，表明在其他指標(biāo)不變的情況下，二、三產(chǎn)業(yè)資本投入的增加會使第二、三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值大幅度的增長。勞動人數(shù)投入與二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈負相關(guān)關(guān)系，說明單靠增加勞動人數(shù)并不能拉動二、三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值的增長。S的t值沒有通過檢驗，表明建設(shè)用地對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長的作用不顯著，說明土地對昌吉州二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貢獻以及制約作用不明顯，出現(xiàn)這一結(jié)果可能是建設(shè)用地供應(yīng)充足，但不排除是因為數(shù)據(jù)更新落后導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)偏差。

2.2 水資源與產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)系實證分析

2.2.1 水資源利用與第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)性分析通過對2004—2013年昌吉州水資源與三次產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系進行分析，發(fā)現(xiàn)第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值（Y）與第一產(chǎn)業(yè)用水量（X）之間存在線性相關(guān)關(guān)系。因此，對2004年以來昌吉州第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值與第一產(chǎn)業(yè)用水總量進行回歸分析，根據(jù)回歸結(jié)果，R2＝0.970 6（R2＞0.8），變量間相關(guān)性較強，擬合程度高，得到回歸方程（圖2）。

Y代表2004—2013年第一產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值，X代表2004—2013年第一產(chǎn)業(yè)的用水量。這表明昌吉州第一產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值受到其產(chǎn)業(yè)用水量的影響，用水量每變動1億m3，第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值將會增加20.012億元。目前，昌吉州已初步形成了優(yōu)質(zhì)糧食、棉花、加工番茄等農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，農(nóng)業(yè)種植離不開水資源的配置，因此，水資源供給的變動影響著第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值。

2.2.2 水資源利用與第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)性分析近年來，昌吉州第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值呈現(xiàn)快速增加的趨勢，相應(yīng)的第二產(chǎn)業(yè)用水量總體上也在增加，通過對2004—2013年昌吉州水資源與三次產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系進行分析，發(fā)現(xiàn)第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值與第二產(chǎn)業(yè)用水量之間存在線性相關(guān)關(guān)系。因此，對2004年以來昌吉州第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值（Y）與第二產(chǎn)業(yè)用水量（X）進行回歸分析，根據(jù)回歸結(jié)果，得出R2＝0.898 0（R2＞0.8），變量間相關(guān)性較強，模型擬合程度高。因此得到回歸方程（圖3）。

研究表明，昌吉州第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值受其產(chǎn)業(yè)用水量的影響，用水量每增加1億m3，第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值將會增加41.062億元。近年來，昌吉州工業(yè)化進程明顯加快，工業(yè)總量不斷增大，昌吉州六大支柱產(chǎn)業(yè)，如煤電煤化工業(yè)、有色金屬冶煉業(yè)、石油天然氣開采和加工業(yè)、紡織業(yè)等都是耗水量較大的產(chǎn)業(yè)，因此，水資源供給的變動將對工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

2.2.3 水資源利用與第三產(chǎn)業(yè)的相關(guān)性分析 通過對2004—2013年昌吉州水資源與三次產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系進行分析，發(fā)現(xiàn)第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值與第三產(chǎn)業(yè)用水量之間存在線性相關(guān)關(guān)系。對2004年以來昌吉州第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值（Y）與第二產(chǎn)業(yè)用水量（X）進行回歸分析，根據(jù)回歸結(jié)果，R2＝0.965 3（R2＞0.8），變量間相關(guān)性較強，擬合程度高，因此，得到如下回歸方程（圖4）。

研究表明，昌吉州第三產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值受到產(chǎn)業(yè)用水量的影響，用水量每變動1億m3，第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值將會增加19.910億元。這主要是由于近年來昌吉州旅游、餐飲等第三產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，使第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增加的同時，用水量也不斷上升。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

土地對第一產(chǎn)業(yè)的支撐作用非常明顯。在3個指標(biāo)的彈性系數(shù)中，農(nóng)用地數(shù)量的彈性系數(shù)最大，而土地對第二、三產(chǎn)業(yè)的支撐作用卻不顯著。這反映出在城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程中，土地已成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與其產(chǎn)業(yè)用水量之間均呈正相關(guān)關(guān)系。分析得出，水資源對第二產(chǎn)業(yè)的貢獻率明顯高于第一、三產(chǎn)業(yè)，對第三產(chǎn)業(yè)的貢獻率也大于第一產(chǎn)業(yè)，雖然第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展對水資源的需求量在三次產(chǎn)業(yè)中所占比例最大，但其經(jīng)濟效益卻比第二、三產(chǎn)業(yè)要低。顯然水資源的利用沒有達到經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的最大化。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不均衡，一二產(chǎn)業(yè)比例高，水土資源消耗大。第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，第一產(chǎn)業(yè)比例過高，工業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理是昌吉州產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。由于一二產(chǎn)業(yè)是典型的資源型消耗產(chǎn)業(yè)，第一產(chǎn)業(yè)用水量過高，農(nóng)牧業(yè)比例不合理，水土資源浪費嚴重。

3.2 建議

3.2.1 合理調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)土地資源優(yōu)化配置 加大種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，擴大經(jīng)濟作物和飼草料種植面積。昌吉州山地面積較大，山區(qū)空氣溫涼，風(fēng)景優(yōu)美，草場優(yōu)質(zhì)，森林茂密，是發(fā)展畜牧業(yè)、觀光旅游的好地方。因此，可以充分利用自然、區(qū)位和資源優(yōu)勢，調(diào)整林種結(jié)構(gòu)[16]，發(fā)展多種作物經(jīng)營。隨著城市化進程的加快，耕地保護與城市化進程加快之間的矛盾越來越突出，因此，要進一步加快昌吉州土地整理步伐，合理調(diào)整城鄉(xiāng)用地布局，提高土地集約利用率[17]。

3.2.2 建立健全水資源分配和利用體制，科學(xué)合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建立節(jié)水型社會 因地制宜，制定科學(xué)合理的水資源配置和利用規(guī)劃。應(yīng)綜合考慮全州水資源與社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)、健康、有序發(fā)展，做到地表水、地下水和跨流域調(diào)水的合理配置，要合理調(diào)節(jié)水資源在三大產(chǎn)業(yè)間的配置率，以便實現(xiàn)全州水資源的高效利用。

以提高用水效率為核心，全面推行各種節(jié)水技術(shù)和措施，發(fā)展節(jié)水型產(chǎn)業(yè)，建立節(jié)水型社會[18]。全州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量所占比例過大，擠占其他高效益行業(yè)用水[19]，因此，農(nóng)業(yè)節(jié)水是昌吉州水資源可持續(xù)利用的重要環(huán)節(jié)，也是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要舉措。要根據(jù)地域性，確定不同灌區(qū)的科學(xué)節(jié)水灌溉技術(shù)，推廣滴灌、膜上灌、滲灌、大田噴灌等農(nóng)田節(jié)水技術(shù)，減少輸水、配水、灌水過程中的水量損失[20-22]，提高田間水的有效利用率；引種推廣耐旱高產(chǎn)農(nóng)作物品種，改進栽培技術(shù)，制定合理的灌溉定額；鼓勵農(nóng)民購買節(jié)水灌溉設(shè)備進行灌溉，加強節(jié)約用水宣傳教育，努力實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水。

加強節(jié)水管理和節(jié)水宣傳力度，提高生活節(jié)水能力。推廣節(jié)水器具，宣傳節(jié)約用水的生活方式，健全水權(quán)體系和水權(quán)交易市場，通過提高公眾節(jié)約用水意識和節(jié)水自覺性，實現(xiàn)節(jié)水型社會，最終實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。

3.2.3 加大資金和技術(shù)投入力度，提高自主創(chuàng)新能力，拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間 利用昌吉州自然和資源優(yōu)勢，加大農(nóng)業(yè)引資力度，吸引各類資本和先進技術(shù)，發(fā)展與昌吉州優(yōu)勢資源互相支撐、產(chǎn)業(yè)鏈長、附加值高的支柱產(chǎn)業(yè)，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加快發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，利用昌吉州自然和地域優(yōu)勢發(fā)展觀光旅游業(yè)。加大在科技研發(fā)方面的投資力度，提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。完善以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系，形成更多擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和具有國際品牌的產(chǎn)品，促進產(chǎn)業(yè)升級，形成節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新優(yōu)勢。鼓勵外商投資高科技產(chǎn)業(yè)、節(jié)能型產(chǎn)業(yè)、環(huán)保型產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化引資的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將單位產(chǎn)值能耗作為一項指標(biāo)或準(zhǔn)入條件，嚴格限制高耗能、高污染的外資項目，促進外商投資產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。

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Study on Industrial Structure Optimization of Changji under the Land and Water Resources Constraint

SU Shi-yan，YANG Jun-xiao，F(xiàn)AN Gao-yuan，WANG Yu，ZHANG Lu
（College of Management，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China）

To explore the relationship between water and land resources and industrial development,and find the optimal industrial structure optimization program,the paper uses the C-D function model and regression analysis to explore the support level of land and water resources to the industrial development.The results show that the supporting role of Changji land resources to the primary industry is very significant;the contribution rate of water resources to the secondary industry is the largest;the industrial structure is unbalanced, the first and second industrys' proportions is high,water and land resource consumption is large.Changji should be adjusted land use structure and achieve optimal land resources allocation,establish and perfect water resources allocation and utilization system,adjust industrial structure scientifically and reasonably,establish water-conserving society,increase financial and technical investment,improve the capability of independent innovation,expand industrial development space.

water and soil resources;industrial structure optimization;C-Dfunction model;Changji

F269.24

A

1002-2481（2016）05-0698-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.05.31

2016-01-05

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)研究生項目（xjaucxy-yjs-20141008）

蘇世燕（1991-），女，青海西寧人，在讀碩士，研究方向：土地經(jīng)濟與管理。楊俊孝為通信作者。