甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展評價(jià)及耦合協(xié)調(diào)性分析*

丁文廣，劉興德，耿怡穎，陳 豪，何 莉

(蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，甘肅蘭州 730000)

0 引言

農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是保證國民經(jīng)濟(jì)長遠(yuǎn)發(fā)展的必要條件[1]。在1994年經(jīng)國務(wù)院第十六次常務(wù)會議審議通過的《中國21世紀(jì)議程》中，首次提出將農(nóng)業(yè)納入國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃中[2]，并指出中國的農(nóng)業(yè)與農(nóng)村要擺脫困境，必須走可持續(xù)發(fā)展的道路[3]。而長期以來，我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨一系列涉及人口、資源、社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等方面的問題，例如人口基數(shù)大、資源過度開發(fā)、農(nóng)業(yè)投入品過量使用、水土流失、土地退化等問題[4-5]。2017 年中央一號文件強(qiáng)調(diào)，深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)[6]。因此，對區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平評價(jià)及耦合協(xié)調(diào)性分析，對于客觀認(rèn)識地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展所處階段，明確農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的優(yōu)勢和短板，指明未來發(fā)展方向，具有重要的理論意義和實(shí)際指導(dǎo)價(jià)值。對于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，目前學(xué)者主要致力于評價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)和研究方法的選取，由于地域差異和關(guān)注的焦點(diǎn)不同，目前為止，國內(nèi)尚未有一套統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)綜合評價(jià)指標(biāo)體系[7]。繼1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會后[8]，對于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展評價(jià)體系構(gòu)建逐漸得到社會的廣泛關(guān)注。國外有DSR模型、PSR模型、SCOPE模式等框架構(gòu)建農(nóng)業(yè)發(fā)展評價(jià)體系，應(yīng)用比較廣泛[9-10]； 國內(nèi)有褚保金[11](1998)提出了OOSD模型并從環(huán)境資源、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)村社會、農(nóng)村科技、外部環(huán)境5個(gè)方面構(gòu)建了我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系； 陳佑啟(2000)認(rèn)為從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、生產(chǎn)水平、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)發(fā)展4個(gè)方面評價(jià)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[12]； 而更多文獻(xiàn)顯示，對于農(nóng)業(yè)是圍繞人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)這一觀點(diǎn)受到更多學(xué)者的青睞[13]，例如周利軍[14]、鄧楚雄[15]、歐陽濤[16]等人采用此模型分別對黑龍江綏化市、上海市和湖南省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了研究。常見的綜合評價(jià)方法有熵值法[17]、層次分析法[18]、線性回歸模型法[19]、主成分分析法[20-21]、聚類分析法[22]、因子分析法[23]、灰色關(guān)聯(lián)分析法[24]等。此外，學(xué)者對于如何充分發(fā)揮和提升農(nóng)業(yè)各系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展方面研究相對較少，如王明[25]分析了西安都市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)4個(gè)系統(tǒng)之間耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平； 徐敏[26]對新疆綠洲農(nóng)業(yè)從社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境3個(gè)方面進(jìn)行協(xié)調(diào)性發(fā)展測評。前人的成果對于該文研究提供了重要的理論參考，不過，對于農(nóng)業(yè)子系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)性研究亟待深化。基于此，文章從人口、資源、社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境5個(gè)維度構(gòu)建農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系，以2005—2015年甘肅省面板數(shù)據(jù)為樣本，運(yùn)用熵值法對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行綜合測評，結(jié)合耦合度及耦合協(xié)調(diào)模型，揭示農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”系統(tǒng)及兩兩子系統(tǒng)間的耦合性及協(xié)調(diào)性現(xiàn)狀，以期為甘肅省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供參考借鑒。

1 研究區(qū)概況

甘肅省位于我國西北內(nèi)陸，地處黃河上游，介于北緯32°31′～43°57′，東經(jīng)92°13′～108°46′。屬大陸性很強(qiáng)的溫帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫0～16℃，年平均降水量在36.6～734.9mm，降水主要集中在6—8月份?？偼恋孛娣e約0.425 8億hm2，其中，農(nóng)用地為0.254億hm2。全省共設(shè)12個(gè)地級市和2個(gè)自治州，包括4個(gè)縣級市、58個(gè)縣、7個(gè)民族自治縣、17個(gè)市轄區(qū)。截止2015年底，全省年末總?cè)丝谶_(dá)2 599.55萬人，生產(chǎn)總值6 790.32億元，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值1 252.5億元。地形以山地和高原為主，是一個(gè)自然條件惡劣、生態(tài)環(huán)境脆弱、自然災(zāi)害頻發(fā)、貧困程度深的農(nóng)業(yè)省份[27]。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

依據(jù)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)理論、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)耗散結(jié)構(gòu)理論等相關(guān)理論[28]，遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、全面性、數(shù)據(jù)易獲取性、動態(tài)性、可操作性等原則，最后確定甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系從3個(gè)層面構(gòu)建。首先是目標(biāo)層，是整個(gè)指標(biāo)體系各層數(shù)據(jù)的總指標(biāo)，能夠反映甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的綜合指標(biāo)； 其次是準(zhǔn)則層，以人口、資源、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境系統(tǒng)作為準(zhǔn)則層，反映近10年來甘肅省農(nóng)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展的動態(tài)變化； 最后是指標(biāo)層，參考已有學(xué)者的研究成果資料，結(jié)合甘肅省實(shí)際的發(fā)展情況，將5個(gè)準(zhǔn)則層進(jìn)一步細(xì)化為29個(gè)具體表征指標(biāo)(表1)。

2.2 數(shù)據(jù)來源

該文研究數(shù)據(jù)主要來源于2006—2016年的《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》《甘肅省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》以及相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)公報(bào)，部分指標(biāo)數(shù)據(jù)運(yùn)用公式換算，統(tǒng)計(jì)整理獲得2005—2015年甘肅省歷年的原始指標(biāo)數(shù)據(jù)。

表1 甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系

目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層屬性權(quán)重農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平人口系統(tǒng)(0.1)人口自然增長率(‰)逆向0.242 1第一產(chǎn)業(yè)勞動力比重(%)正向0.209 7農(nóng)村從業(yè)人員占農(nóng)村人數(shù)比例(%)正向0.325 3人口密度(人/m2)逆向0.222 9資源系統(tǒng)(0.14)農(nóng)村人均耕地面積(hm2/人)正向0.236 5有效灌溉率(%)正向0.107 5單位面積用水量(m3/hm2)逆向0.239 8當(dāng)年造林面積(hm2)正向0.246 4每公頃耕地用電量(kW/hm2)正向0.169 8經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)(0.26)農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率(元/人)正向0.153 6糧食單產(chǎn)量(t/hm2)正向0.151 9人均糧食占有量(t/人)正向0.156 9土地生產(chǎn)率(元/hm2)正向0.151 9人均肉類產(chǎn)出量(t)正向0.077 6農(nóng)村居民人均可支配收入(元)正向0.171 8農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力(kW)正向0.136 4社會系統(tǒng)(0.27)人均居住面積(m2/人)正向0.184城鎮(zhèn)化水平(%)正向0.140 6農(nóng)村恩格爾系數(shù)(%)逆向0.208 7農(nóng)村每百戶有彩色電視機(jī)(臺)正向0.073 1每萬人口醫(yī)院、衛(wèi)生院床位數(shù)(張)正向0.177 6每百戶移動電話擁有量(部)正向0.110 2城鄉(xiāng)居民收入水平比例(%)逆向0.105 9環(huán)境系統(tǒng)(0.23)水土流失治理程度(hm2)正向0.090 9化肥施用強(qiáng)度(t)逆向0.152 6農(nóng)用塑料薄膜使用程度(t)逆向0.138 6成災(zāi)面積占受災(zāi)面積比重(%)逆向0.242 9農(nóng)藥用量(t)逆向0.207 4廢水排放量(t)逆向0.167 6

2.3 指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及權(quán)重確定

獲得指標(biāo)權(quán)重常見的方法包括主成分分析法、層次分析法、熵值法、模糊綜合評判法等。其中主成分分析法通過獲得指標(biāo)在主成分上的最大載荷而得到權(quán)重，在一定程度上有數(shù)據(jù)的損失[29]； 層次分析法易受人為主觀因素的影響，對于定性問題具有一定作用[18]； 熵值法用于綜合評價(jià)優(yōu)點(diǎn)：是一種依據(jù)樣本數(shù)據(jù)在各評價(jià)對象中的差異性來確定權(quán)重的客觀賦權(quán)法，規(guī)避了人為主觀因素的干擾，評價(jià)結(jié)果具有較高的可信度[30]?；具^程如下。

甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展評價(jià)由5個(gè)子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)有n個(gè)指標(biāo)，m個(gè)研究時(shí)間段，其中xij為第j個(gè)時(shí)間段上第i個(gè)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)值。如果xij數(shù)據(jù)越大，系統(tǒng)功能越好，即為正向指標(biāo)； 如果xij數(shù)據(jù)結(jié)果越小，系統(tǒng)功能性越好即為逆向指標(biāo)。為了消除指標(biāo)數(shù)據(jù)之間由數(shù)量級和量綱帶來的影響，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，公式如下：

(1)

計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)下的第i個(gè)時(shí)間段中占該指標(biāo)的比重pij：

(2)

進(jìn)一步計(jì)算得到第j個(gè)指標(biāo)的熵值ej和冗余值fj：(如果pij為0，則假設(shè)lnpij也為0)

(3)

fj=1-ej

(4)

計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)wj：

(5)

2.4 綜合評價(jià)模型

依據(jù)熵值法得到各指標(biāo)及子系統(tǒng)的權(quán)重，將標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)值dij代入式(6)得到甘肅省農(nóng)業(yè)綜合評價(jià)指數(shù)及人口、資源、經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境子系統(tǒng)對綜合系統(tǒng)的貢獻(xiàn)度：

(6)

2.5 耦合度模型

耦合度常用來描述兩個(gè)及以上系統(tǒng)之間相互作用、相互影響的強(qiáng)弱程度[31]，耦合度越大，說明系統(tǒng)之間朝有序方向發(fā)展，否則朝無序方向發(fā)展。計(jì)算農(nóng)業(yè)人口、資源、社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境系統(tǒng)之間耦合度大小，可以反映了農(nóng)業(yè)各子系統(tǒng)之間的耦合發(fā)展程度。耦合度計(jì)算公式為：

(7)

由于該研究中涉及人口、資源、經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境5個(gè)子系統(tǒng)，因此n=5。C為耦合度，C∈(0， 1)當(dāng)C=0時(shí)，系統(tǒng)之間不存在耦合關(guān)系； 當(dāng)C=1時(shí)，系統(tǒng)處于耦合性達(dá)到最大，即5個(gè)子系統(tǒng)之間高度耦合。采用中值分段法，將耦合度C劃分為4個(gè)分段值[32]：0

2.6 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合度反映人口、資源、經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境5個(gè)子系統(tǒng)之間相互影響的程度，有時(shí)很難反映出5個(gè)子系統(tǒng)之間的實(shí)際協(xié)調(diào)發(fā)展水平[33]。為了規(guī)避兩個(gè)子系統(tǒng)都處于低水平階段，也表現(xiàn)出較高的協(xié)調(diào)度，故在耦合度函數(shù)的基礎(chǔ)上引入耦合協(xié)調(diào)度模型。耦合協(xié)調(diào)度函數(shù)公式：

(8)

T=aU1+bU2+cU3+dU4+eU5

(9)

式(8)、(9)中，D為5個(gè)子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，C為耦合度，T為人口、資源、經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，a、b、c、d、e分別代表人口、資源、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境子系統(tǒng)所對應(yīng)系數(shù)。該文認(rèn)為各子系統(tǒng)之間同等重要，因此，當(dāng)求解兩個(gè)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度時(shí)，待定系數(shù)均取值為0.5； 當(dāng)求解5個(gè)子系統(tǒng)之間耦合協(xié)調(diào)度時(shí)，待定系數(shù)分別為0.1、0.14、0.26、0.27、0.23。根據(jù)相關(guān)研究，將耦合協(xié)調(diào)度D劃分為失調(diào)和協(xié)調(diào)階段，失調(diào)階段劃分為：嚴(yán)重失調(diào)(0

3 結(jié)果與分析

3.1 甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平綜合評價(jià)

首先運(yùn)用公式(1)～(5)計(jì)算得到綜合系統(tǒng)指標(biāo)層和準(zhǔn)則層的指標(biāo)權(quán)重(表1)，然后將標(biāo)準(zhǔn)化后的原始數(shù)據(jù)代入式(6)中，得到2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)綜合系統(tǒng)及5個(gè)子系統(tǒng)綜合評價(jià)指數(shù)(圖1)。

圖1 2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)綜合系統(tǒng)及各子系統(tǒng)評價(jià)指數(shù)

根據(jù)圖1農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”系統(tǒng)及5個(gè)子系統(tǒng)綜合評價(jià)指數(shù)變化趨勢可知：(1)2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平處于持續(xù)提高態(tài)勢，農(nóng)業(yè)綜合系統(tǒng)評價(jià)指數(shù)從2005年0.309增長到2015年0.752，其中2005—2007年3年處于蟄伏階段，平均綜合評價(jià)值為0.3，2008—2015年處于快速增長階段，增長了2.15倍，總體來說，近年來甘肅省農(nóng)業(yè)向著可持續(xù)發(fā)展的方向快速推進(jìn)； (2)農(nóng)業(yè)資源、經(jīng)濟(jì)、社會系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平持續(xù)提升，但是2005—2010年經(jīng)歷了一個(gè)滯后型的發(fā)展過程，對甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的推動作用逐年增強(qiáng)； (3)農(nóng)業(yè)人口、環(huán)境系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平下降趨勢， 2011—2015年屬于滯后型發(fā)展階段，逐漸成為甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中的瓶頸和制約因素。

農(nóng)業(yè)人口子系統(tǒng)發(fā)展水平波動下降， 2005—2009年逐年下降， 2010年有所回升， 2010—2015年又處于逐年下滑趨勢。這主要與甘肅省人口自然增長率有強(qiáng)相關(guān)性，甘肅省人口自然增長率從2005年6.02‰增長到2009年6.61‰，又從2010年6.03‰增長到2015年6.21‰。甘肅省年末人口數(shù)量從2005年2 545.1萬人增長到2015年2 599.55萬人，不斷增長的人口數(shù)量在一定程度上限制農(nóng)業(yè)人口系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

農(nóng)業(yè)資源、經(jīng)濟(jì)、社會子系統(tǒng)發(fā)展水平持續(xù)提高。農(nóng)業(yè)資源綜合評價(jià)值從2005年0.251增長到2015年的0.919，與近年來國家實(shí)施諸多政策措施有關(guān)，隨著農(nóng)業(yè)設(shè)備、技術(shù)裝備、通訊、水利等農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，促進(jìn)了甘肅省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程； 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評價(jià)值從2005年0.037增長到2015年0.999，其中， 2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率、農(nóng)村居民人均可支配收入指標(biāo)數(shù)據(jù)均增長了約3.5倍，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力增長了2倍。農(nóng)業(yè)社會子系統(tǒng)綜合評價(jià)值從2005年0.022增長到2015年0.997，其中， 2005—2015年甘肅省人均居住面積、城鎮(zhèn)化水平、每萬人口(醫(yī)院、衛(wèi)生院)床位數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)分別增加了56.6%、43.9%、84%，農(nóng)村恩格爾系數(shù)降低了14.34個(gè)百分?jǐn)?shù)，平均每百戶移動電話擁有量指標(biāo)增長102.95%。

農(nóng)業(yè)環(huán)境子系統(tǒng)發(fā)展水平持續(xù)下降，綜合評價(jià)值從2005年0.832降低到2015年0.195。隨著科技水平的不斷進(jìn)步，人們生活水平的提高，2005—2015年化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用塑料薄膜施用量分別增加了29%、246.49%、134.91%，廢水排放量(工業(yè)廢水及生活污水)增加了53.38%?？梢悦黠@看出，農(nóng)業(yè)環(huán)境污染日益加劇，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)環(huán)境系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平的提升。

3.2 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)耦合度及耦合協(xié)調(diào)度時(shí)序演化分析

將式(6)得到的綜合評價(jià)指數(shù)代入式(7)～(9)中，計(jì)算2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”耦合度和耦合協(xié)調(diào)度(圖2)。由于農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”間的耦合協(xié)調(diào)度僅反映其整體協(xié)同程度，而兩兩子系統(tǒng)之間的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度可進(jìn)一步分析兩者間的發(fā)展協(xié)調(diào)程度。因此，利用耦合和耦合協(xié)調(diào)模型得到2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)“人口—資源”“人口—經(jīng)濟(jì)”“人口—社會”“人口—環(huán)境”“資源—經(jīng)濟(jì)”“資源—社會”“資源—環(huán)境”“經(jīng)濟(jì)—社會”“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境”“社會—環(huán)境”耦合度和耦合協(xié)調(diào)度(表2、圖3、圖4)。

3.2.1 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)耦合度時(shí)序演化分析

由圖2可知， 2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”耦合度大體出現(xiàn)先提升后降低趨勢，由2005年0.09上升到2011年0.2， 2012—2014年保持不變， 2015年降低為0.17，可以看出，甘肅省農(nóng)業(yè)綜合系統(tǒng)耦合度整體水平偏低， 10年間，一直處于低水平耦合階段。

圖2 2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”耦合度及耦合協(xié)調(diào)度

由表2和圖3可知，農(nóng)業(yè)各兩兩子系統(tǒng)之間的耦合度呈現(xiàn)出明顯的階段性特征，可分為兩個(gè)階段：(1)2005—2010年各兩兩子系統(tǒng)間的耦合度波動上升，耦合度介于0.16～0.5之間，從低水平耦合階段過渡到了拮抗階段，經(jīng)歷了從無序到有序的提升。(2)2011—2015年兩兩子系統(tǒng)的耦合度出現(xiàn)了明顯的分異現(xiàn)象，人口—環(huán)境、資源—環(huán)境、經(jīng)濟(jì)—環(huán)境、社會—環(huán)境耦合度急劇下降，耦合度分別下降了8.16%、24%、26%、24.49%，總體屬于耦合拮抗階段； 人口—資源、人口—經(jīng)濟(jì)、人口—社會耦合度緩慢波動下降，耦合度介于0.47～0.5之間，總體屬于耦合拮抗階段； 資源—經(jīng)濟(jì)、資源—社會、經(jīng)濟(jì)—社會耦合度總體維持穩(wěn)定。究其原因， 2010年前期，甘肅省以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)的粗放型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式為主，農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，伴隨著農(nóng)業(yè)生態(tài)破壞、環(huán)境污染問題逐漸凸顯， 2010年之后，環(huán)境與各子系統(tǒng)之間耦合度急劇下降。人口數(shù)量的逐年增加，在一定程度上制約了人口與各子系統(tǒng)之間的耦合性。

圖3 2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)兩兩子系統(tǒng)間的耦合度變化趨勢

圖4 2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)兩兩子系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)度變化趨勢

表2 2005—2015年農(nóng)業(yè)各子系統(tǒng)相互之間耦合度及耦合協(xié)調(diào)度

系統(tǒng)項(xiàng)目20052006200720082009201020112012201320142015人口—資源C0.440.440.490.50.50.480.490.50.50.50.48D0.450.420.450.480.50.520.550.560.550.570.58人口—經(jīng)濟(jì)C0.220.340.360.460.480.480.490.50.50.490.47D0.280.340.330.40.410.520.560.590.60.60.59人口—社會C0.170.30.380.440.490.470.490.50.50.490.47D0.240.310.340.380.430.50.550.560.580.590.59人口—環(huán)境C0.50.50.490.50.50.490.460.450.450.470.45D0.610.570.540.530.480.540.50.460.450.450.39資源—經(jīng)濟(jì)C0.330.460.410.470.470.50.50.50.490.50.5D0.220.260.290.390.440.450.510.560.580.630.69資源—社會C0.270.430.430.450.470.50.50.50.50.50.5D0.190.240.30.370.450.430.50.540.560.620.69資源—環(huán)境C0.420.420.470.490.50.50.490.470.460.450.38D0.480.440.480.510.510.460.450.450.430.470.46經(jīng)濟(jì)—社會C0.480.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5D0.120.20.220.310.370.430.50.570.620.660.71經(jīng)濟(jì)—環(huán)境C0.20.310.320.430.480.50.490.450.420.430.37D0.30.350.350.420.420.470.460.470.470.50.47社會—環(huán)境C0.160.280.350.410.480.490.490.470.440.430.37D0.260.330.370.40.430.450.450.450.460.490.47

3.2.2 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度時(shí)序演化分析

由圖2可知， 2005—2015年農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”耦合協(xié)調(diào)度處于逐年增加趨勢，系統(tǒng)整體水平朝有序協(xié)調(diào)方向發(fā)展。耦合協(xié)調(diào)度從2005年0.17增加到2015年0.36，耦合協(xié)調(diào)性從嚴(yán)重失調(diào)階段過渡到了輕度失調(diào)階段，與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平一致。

由表2和圖4可知，農(nóng)業(yè)各兩兩子系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出“剪刀差”的分異特征。(1)2005—2015年，資源—經(jīng)濟(jì)、資源—社會、經(jīng)濟(jì)—社會耦合協(xié)調(diào)度線性增長，分別增長了3.14倍、3.63倍、5.92倍，從最初的輕度失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)槌跫墔f(xié)調(diào)； 人口—資源、人口—經(jīng)濟(jì)、人口—社會耦合協(xié)調(diào)度增長次之，分別增長了1.29倍、2.11倍、2.36倍，從中度失調(diào)過渡到勉強(qiáng)協(xié)調(diào)階段。(2)2005—2015年資源—環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度波動緩慢下降趨勢，經(jīng)濟(jì)—環(huán)境、社會—環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度平穩(wěn)上升，主要表現(xiàn)為瀕臨失調(diào)； 人口—環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度從2005年0.61降到2015年0.39，協(xié)調(diào)性從初級協(xié)調(diào)急劇下降為中度失調(diào)。究其原因，近年來，甘肅省農(nóng)業(yè)社會、經(jīng)濟(jì)、資源發(fā)展快，以粗放的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式為主，農(nóng)業(yè)人口和農(nóng)業(yè)環(huán)境面臨的壓力逐年增加，嚴(yán)重制約了甘肅省人口—環(huán)境、資源—環(huán)境、經(jīng)濟(jì)—環(huán)境、社會—環(huán)境耦合協(xié)調(diào)性的進(jìn)一步提升，與兩兩子系統(tǒng)間的耦合度反映信息基本一致。

4 結(jié)論與討論

(1)2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平持續(xù)提高，綜合評價(jià)指數(shù)從2005年0.309增長到2015年0.752； 2005—2010年全省農(nóng)業(yè)資源、經(jīng)濟(jì)、社會屬于滯后型的發(fā)展類型， 2011—2015年全省農(nóng)業(yè)人口和環(huán)境屬于滯后型發(fā)展類型； 農(nóng)業(yè)資源、社會、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平持續(xù)提升； 農(nóng)業(yè)人口和環(huán)境系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平持續(xù)下降，逐漸成為甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展過程中的瓶頸和制約因素。

(2)2005—2015年農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”系統(tǒng)整體耦合性逐年得到增強(qiáng)，耦合度從2005年0.09增加到2015年0.17，整體水平仍處于低水平耦合階段。農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)性逐年提升，耦合協(xié)調(diào)度從2005年0.17增加到2015年0.36，整體水平由最初的中度失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)檩p度失調(diào)狀態(tài)。從整體來看，甘肅省農(nóng)業(yè)“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”系統(tǒng)整體仍處于低水平耦合、輕度失調(diào)階段，綜合發(fā)展水平欠佳的局面。

(3)2005—2015年甘肅省農(nóng)業(yè)兩兩子系統(tǒng)間的耦合度及協(xié)調(diào)度出現(xiàn)明顯的階段性和“剪刀差”的分異特征。2005—2010年甘肅省農(nóng)業(yè)兩兩子系統(tǒng)間的耦合度從低水平耦合階段過渡到了拮抗階段，經(jīng)歷了從無序到有序的提升； 隨著人口和環(huán)境問題的突出， 2011—2015年農(nóng)業(yè)“人口—資源”、“資源—環(huán)境”、“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境”、“社會—環(huán)境”系統(tǒng)耦合度出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)趨勢。10年間，甘肅省農(nóng)業(yè)“資源—經(jīng)濟(jì)”“資源—社會”“經(jīng)濟(jì)—社會”“人口—資源”“人口—經(jīng)濟(jì)”“人口—社會”“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境”“社會—環(huán)境”系統(tǒng)協(xié)調(diào)性持續(xù)提高趨勢； 農(nóng)業(yè)“資源—環(huán)境”“人口—環(huán)境”系統(tǒng)協(xié)調(diào)性持續(xù)下降，這表明子系統(tǒng)間發(fā)展不協(xié)調(diào)對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)總體協(xié)調(diào)發(fā)展水平具有很強(qiáng)的制約作用。

5 建議

(1)實(shí)施“災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理—生態(tài)恢復(fù)—生計(jì)改善耦合模式”。甘肅省的“人口—資源—經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境”系統(tǒng)分析揭示了甘肅農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平主要受制于生態(tài)脆弱、災(zāi)害頻發(fā)、收入低下的影響，因此，促進(jìn)甘肅省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的對策要打破傳統(tǒng)的部門壁壘，以“精準(zhǔn)扶貧”為契機(jī)，大力發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。實(shí)施“災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理—生態(tài)恢復(fù)—生計(jì)改善耦合模式”，打破貧困加劇—生態(tài)退化—災(zāi)害頻發(fā)的惡性循環(huán)[27]。

(2)控制人口數(shù)量，提高農(nóng)業(yè)人口素質(zhì)?？茖W(xué)合理地控制人口數(shù)量的增加，減輕甘肅省農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的壓力。加大對基層農(nóng)技推廣人員和農(nóng)民的培訓(xùn)力度，鼓勵(lì)智慧與資本結(jié)合的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段的推廣使用，依托城鎮(zhèn)化吸收農(nóng)村剩余勞動力，推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)并向休閑農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)等農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變，促進(jìn)甘肅省農(nóng)業(yè)人口、資源、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境系統(tǒng)健康協(xié)調(diào)發(fā)展。

(3)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。甘肅省農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，其中，農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境系統(tǒng)瀕臨失調(diào)狀態(tài)，應(yīng)加大以農(nóng)田水利為重點(diǎn)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，進(jìn)一步增強(qiáng)甘肅省農(nóng)產(chǎn)品的競爭力。

(4)實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償戰(zhàn)略。甘肅省雖然生態(tài)環(huán)境脆弱，但黃河、長江都流經(jīng)甘肅，而且跨度長。因此，甘肅應(yīng)以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為突破口，不要片面追求工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，因保護(hù)生態(tài)環(huán)境而遭受的損失，應(yīng)通過生態(tài)補(bǔ)償戰(zhàn)略得到補(bǔ)償。但實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要進(jìn)行跨專業(yè)研究和跨部門協(xié)調(diào)，因此，補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)、補(bǔ)償對象、中央財(cái)政和流域下游受益省(區(qū))如何進(jìn)行財(cái)政轉(zhuǎn)移支付等需要盡快推進(jìn)。