荒漠綠洲化進(jìn)程中農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)
——以瑪納斯河流域?yàn)槔?/h1>
2022-07-20 04:29:10祝宏輝杜美玲
新疆社科論壇 2022年3期
祝宏輝 杜美玲
全球氣候變暖是人類生存和可持續(xù)發(fā)展的難題之一，全世界各國(guó)先后出臺(tái)了各種指示性方案并通過(guò)積極落實(shí)來(lái)扭轉(zhuǎn)這一局勢(shì)。近四十年來(lái)，我國(guó)通過(guò)生物捕集等碳中和路徑對(duì)土地系統(tǒng)進(jìn)行了大規(guī)模的干預(yù)活動(dòng)，荒漠化治理和綠洲化成效顯著。但隨著機(jī)械化、土地流轉(zhuǎn)、規(guī)?；⒐?jié)水技術(shù)等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的不斷改變，耕地網(wǎng)格化、細(xì)碎化程度在不斷消失，農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)逐漸廢棄并消失，連片土地規(guī)模不斷加大，大面積的條田趨勢(shì)增加，抵抗局部災(zāi)害氣候、災(zāi)害天氣的能力在不斷下降。近年來(lái)，西北暖濕化趨勢(shì)日益明顯，高強(qiáng)度、大范圍的沙塵天氣頻現(xiàn)，土地鹽堿化多發(fā)等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，表明綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展理論與實(shí)踐仍需進(jìn)一步研究和完善。“十四五”時(shí)期，習(xí)近平總書記提出要牢固樹立和踐行“兩山”理念。黨的十九屆五中全會(huì)再次強(qiáng)調(diào)了“兩山”理念，為保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)建設(shè)雙收益，發(fā)布了一系列行動(dòng)方案。黨的十九屆六中全會(huì)高度概括了生態(tài)文明建設(shè)思想，并指出堅(jiān)持人與自然和諧發(fā)展是對(duì)“兩山”理念的踐行。此外，黨的十九大報(bào)告明確指出，要對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)給予高度關(guān)注，并加快其治理進(jìn)程。在荒漠綠洲化進(jìn)程中，干旱脆弱區(qū)的綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展如何、是否可持續(xù)，這是我們重點(diǎn)關(guān)注的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。因此，在當(dāng)前“兩山”理論和“兩化”治理背景下，對(duì)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)的研究具有重要意義。
一、文獻(xiàn)綜述
羅格平(2004)、王濤(2009)等認(rèn)為，綠洲化與荒漠化是兩種截然相反的生態(tài)環(huán)境演變過(guò)程，二者互為消長(zhǎng)，在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，共同影響干旱荒漠地區(qū)的景觀格局；侯建楠(2007)、謝霞(2013)、于強(qiáng)(2016)等認(rèn)為，在“自然因素”與“人類行為活動(dòng)”二者驅(qū)動(dòng)下，綠洲和荒漠處于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化中。近年來(lái)，在荒漠綠洲化進(jìn)程中，針對(duì)綠洲生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的健康發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)展了大量理論研究并得到了科學(xué)家的重視，目前關(guān)于綠洲化生態(tài)效應(yīng)的研究較常見(jiàn)，李芳(2019)、Xue et al.(2019)等認(rèn)為，綠洲化可以提高土壤生產(chǎn)力、豐富植被覆蓋、改善人類的生存空間、恢復(fù)和復(fù)原退化土地以及防治荒漠化；但Song et al.(2015)、Zhang et al.(2015)等認(rèn)為，綠洲化本身也可能是干旱區(qū)生態(tài)平衡的一個(gè)障礙，不適當(dāng)?shù)木G洲擴(kuò)張和水資源利用將會(huì)降低綠洲的穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的發(fā)生，并最終導(dǎo)致荒漠化。在關(guān)注綠洲化對(duì)環(huán)境與生態(tài)帶來(lái)的有利影響與不利影響之外，一些學(xué)者致力于挖掘生態(tài)效應(yīng)背后的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理，重視過(guò)度綠洲化對(duì)綠洲生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)帶來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。李萬(wàn)明(2003)認(rèn)為，過(guò)度綠洲化容易走“環(huán)境惡化—生活貧困—掠奪環(huán)境—經(jīng)濟(jì)拮據(jù)”這樣的惡性循環(huán)，提出綠洲生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的構(gòu)想，是以生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與改善為前提，以經(jīng)濟(jì)持續(xù)高效為目的。李萬(wàn)偉(2021)認(rèn)為，綠洲化快速發(fā)展會(huì)帶來(lái)怎樣的影響關(guān)鍵在于人類追求經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)是否破壞了荒漠—綠洲水生態(tài)平衡。王濤(2013)、劉樹林(2013)認(rèn)為，對(duì)水資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)與不合理利用，短期來(lái)看會(huì)使糧食增產(chǎn)，但長(zhǎng)期來(lái)看除了會(huì)出現(xiàn)水系變遷、湖泊萎縮干涸、土地旱化、沙漠化和鹽漬化等生態(tài)問(wèn)題，還會(huì)因大面積棄耕撂荒而引致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)衰退、農(nóng)民收入下降等社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題；Song et al.(2015)認(rèn)為，農(nóng)業(yè)綠洲就是典型代表，良好的生態(tài)系統(tǒng)可以促使農(nóng)民增收、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，達(dá)到“雙增”效應(yīng)。
聶彎(2017)、于法穩(wěn)(2017)、侯孟陽(yáng)(2019)、姚順波(2019)等認(rèn)為，農(nóng)業(yè)生態(tài)效率是在平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)二者關(guān)系下體現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展水平的綜合績(jī)效指標(biāo)。必須承認(rèn)的是，目前學(xué)界有關(guān)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)的研究較為豐富，主要集中在評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)方法兩方面。李谷成(2013)、王寶義(2018)、張衛(wèi)國(guó)(2018)等認(rèn)為，就評(píng)價(jià)指標(biāo)而言，現(xiàn)有研究大多關(guān)注了投入指標(biāo)、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出指標(biāo)；程翠云(2014)、劉應(yīng)元(2014)、李谷成(2013)等認(rèn)為，通常而言，采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中包含的土地、勞動(dòng)和資本等要素作為投入指標(biāo)的選擇范圍；田偉(2014)、王寶義(2018)、張衛(wèi)國(guó)(2018)等認(rèn)為，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出，農(nóng)業(yè)面源污染或碳排放作為非期望產(chǎn)出的代理變量。就評(píng)價(jià)方法而言，潘丹(2013)、應(yīng)瑞瑤(2013)認(rèn)為，基于前沿效率理論的SFA和DEA方法成為主流，多采用含非期望產(chǎn)出的DEA模型，田偉等(2014)基于松弛測(cè)度的SBM模型，鄧敏慧(2017)、楊傳喜(2017)基于效率區(qū)分度更高的超效率模型，王海飛(2020)基于超效率與Malmquist指數(shù)結(jié)合的模型對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行測(cè)度評(píng)價(jià)。
鑒于此，在加快推進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，單純依靠高投入、高產(chǎn)出、高污染的發(fā)展模式已不再適用，而以技術(shù)創(chuàng)新為手段、技術(shù)進(jìn)步為結(jié)果的方式解決環(huán)境問(wèn)題，是解開(kāi)“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境”怪圈的有效應(yīng)對(duì)策略。本文基于誘致性技術(shù)變遷理論構(gòu)建分析框架，以“新疆最大的荒漠綠洲農(nóng)耕區(qū)和全國(guó)第四大灌溉農(nóng)業(yè)”聞名的瑪納斯河流域?yàn)檠芯繀^(qū)域，以狹義農(nóng)業(yè)為研究對(duì)象，選取1996～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)的面板數(shù)據(jù)，利用SSBM—Malmquist模型，從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)視角測(cè)度綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。通過(guò)動(dòng)靜結(jié)合辨析制約荒漠綠洲化進(jìn)程中綠洲農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境之間的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系與驅(qū)動(dòng)因素，這對(duì)于荒漠綠洲化以及綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論與實(shí)踐指導(dǎo)意義。
二、研究區(qū)荒漠綠洲化進(jìn)程
新疆是我國(guó)西部干旱區(qū)的重要組成部分，有著獨(dú)特的干旱區(qū)自然地理、人文和歷史背景，使得分布在新疆的綠洲最為集中和典型?，敿{斯河流域①處于新疆天山北坡經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)，具有典型的干旱區(qū)“山地—荒漠—綠洲”系統(tǒng)，該流域是新疆北部地區(qū)最大的農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)，水資源開(kāi)發(fā)力度大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，荒漠綠洲化態(tài)勢(shì)明顯。尤其是20世紀(jì)90年代以來(lái)，大力推廣節(jié)水技術(shù)，有效地推動(dòng)了瑪納斯河流域的綠洲化進(jìn)程，全面改善了北疆的生態(tài)環(huán)境，但由于開(kāi)發(fā)加劇，人工綠洲面積擴(kuò)張，使得冰川萎縮、水源涵養(yǎng)功能減弱等一系列生態(tài)問(wèn)題隨之凸顯，對(duì)綠洲化可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。因此，本文選擇新疆瑪納斯河流域作為研究情境，以農(nóng)業(yè)生態(tài)效率來(lái)衡量綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展中資源利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的綜合績(jī)效。
新疆瑪納斯河流域“荒漠—綠洲”景觀動(dòng)態(tài)演變可以劃分為四個(gè)歷史階段：1955～1975 年，荒漠綠洲化初期，以天然綠洲為主，農(nóng)業(yè)水土開(kāi)發(fā)開(kāi)始，畜牧業(yè)為主向農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)渡時(shí)期；1976～1995 年，荒漠綠洲化加速期，以流域內(nèi)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)八師為主的大規(guī)模農(nóng)墾活動(dòng)，人工綠洲面積逐漸擴(kuò)大；1996～2010 年，荒漠綠洲化進(jìn)一步發(fā)展時(shí)期，節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)、退耕還林政策的實(shí)施，水土資源利用方式得到顯著改善，天然綠洲和人工綠洲面積有所增長(zhǎng)；2011～2020 年，荒漠綠洲化穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期，流域內(nèi)農(nóng)業(yè)以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主，“退地減水”等環(huán)境保護(hù)政策嚴(yán)格實(shí)施，“荒漠—綠洲”協(xié)調(diào)發(fā)展提上日程。本文基于數(shù)據(jù)的可獲得性及研究目標(biāo)的定位，在準(zhǔn)確前提下盡可能選取更長(zhǎng)的時(shí)間維度，選擇1996～2019年為研究區(qū)間。
三、研究方法與指標(biāo)選取
(一)研究方法
1.非期望SSBM模型
DEA在測(cè)度技術(shù)效率時(shí)依據(jù)參考集不同可分為兩類：標(biāo)準(zhǔn)效率模型使用包含所有DMU(決策單元)的參考集構(gòu)建生產(chǎn)前沿，有效DMU均在前沿上，效率值均為1；超效率模型將有效DMU從參考集中剔除，再利用包含剩余DMU的參考集構(gòu)建前沿，有效DMU的效率值一般會(huì)大于1，從而可以對(duì)有效DMU進(jìn)行區(qū)分。此外，DEA依據(jù)距離函數(shù)也可分為兩類：一是無(wú)效DMU到達(dá)前沿的改進(jìn)方式是所有投入(產(chǎn)出)等比例縮減(增加)，即徑向距離函數(shù)；二是無(wú)效DMU到達(dá)前沿上(強(qiáng)有效目標(biāo)值)的距離包含等比例改進(jìn)量和松弛改進(jìn)量，主要代表有SBM、MinDS、MinDW等。為提高計(jì)算精確性、增加結(jié)果區(qū)分度，本文采用考慮投入產(chǎn)出的非零松弛問(wèn)題且包含非期望產(chǎn)出的Super—SBM模型，即非期望SSBM。
假設(shè)有n個(gè)決策單元，N、M、I分別代表N類投入指標(biāo)，M類期望產(chǎn)出指標(biāo)和I類非期望產(chǎn)出指標(biāo)，利用向量表示為：
X= [x1…xn]∈SN×n
運(yùn)用Microsoft Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與計(jì)算；運(yùn)用Canoco 4.5軟件繪制物種-樣地的PCA二維排序圖和環(huán)境-植物性狀的RDA二維排序圖；運(yùn)用SPSS 19.0軟件中的單因素方差分析（One-way ANOVA）對(duì)不同演替階段優(yōu)勢(shì)葉片各指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性分析；運(yùn)用Origin 9.0軟件作圖。
(其中，x∈SN，ya∈SM，yb∈SI；x，ya和yb是矩陣。)
假定超效率SBM中的決策單元都是有效的，文章定義Super—SBM中的決策單元是有效的，則構(gòu)建的Super—SBM模型表達(dá)式如下：
2.Malmquist指數(shù)
技術(shù)效率反映的是一定時(shí)期內(nèi)各決策單元生產(chǎn)效率的靜態(tài)水平，而Malmquist(1953)提出的Malmquist指數(shù)計(jì)算出來(lái)的全要素生產(chǎn)率可反映該時(shí)期內(nèi)各決策單元生產(chǎn)效率的動(dòng)態(tài)變化情況。
(二)指標(biāo)選取
本文所研究農(nóng)業(yè)為狹義種植業(yè)。如圖1理論模型所示，農(nóng)業(yè)生態(tài)效率主要由資源投入、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、生態(tài)影響三大節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，文章?lián)送ㄟ^(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率投入產(chǎn)出指標(biāo)的系統(tǒng)梳理，并依據(jù)新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況及數(shù)據(jù)可得性，選取如表1所示的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率投入產(chǎn)出指標(biāo)及變量。
圖1 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率理論模型與運(yùn)行機(jī)理圖
表1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源于1996～2019年的《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》《新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)統(tǒng)計(jì)年鑒》和各縣市統(tǒng)計(jì)年鑒，個(gè)別缺失數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)序數(shù)據(jù)趨勢(shì)推測(cè)補(bǔ)充。其中，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值是經(jīng)過(guò)調(diào)整后的實(shí)際總產(chǎn)值，農(nóng)業(yè)固碳量參考曹俊文和曾康、李克讓的做法得出，碳排放量參考李波等、王寶義和張衛(wèi)國(guó)的研究成果計(jì)算，農(nóng)業(yè)面源污染參照賴斯蕓的做法并使用《第一次全國(guó)污染源普查：農(nóng)業(yè)污染源肥料流失系數(shù)手冊(cè)》得出。為盡可能消除變量單位對(duì)模型結(jié)果的影響，使用歸一化對(duì)投入指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱處理，后用熵值法將無(wú)量綱投入指標(biāo)降維，非期望產(chǎn)出量綱一致，故只用熵值法進(jìn)行降維。
表1 評(píng)價(jià)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)—經(jīng)濟(jì)效率的投入產(chǎn)出指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表
四、實(shí)證結(jié)果與分析
以MaxDEA 7.8.0軟件為基礎(chǔ)，采用非期望SSBM-Malmquist模型從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)視角測(cè)度瑪納斯河流域1996～2019年的綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。
(一)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的靜態(tài)測(cè)度結(jié)果及其分析
為科學(xué)觀測(cè)瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率，一方面，從縱向宏觀入手，以時(shí)間線為主線，縱向測(cè)量瑪納斯河流域“一市兩縣”近24年的DEA效率值。首先，了解各年份平均值并整理出瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率分解圖(見(jiàn)圖2)；其次，縱觀三地區(qū)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的時(shí)間變化(見(jiàn)圖3)。另一方面，從橫向微觀出發(fā)，比較各縣市1996～2019年的綜合技術(shù)效率值(TE)、純技術(shù)效率值(PE)、規(guī)模效率值(SE)及區(qū)域平均值(見(jiàn)圖4)。
從縱向分析層面觀察圖2可知，瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率總體呈平緩波動(dòng)上升趨勢(shì)。整體來(lái)看，瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)水平處于發(fā)展期，從效率分解情況看，純技術(shù)效率值(PE)普遍偏高，只有2000年和2011～2013年合計(jì)四個(gè)年度的效率值低于1，規(guī)模效率相對(duì)偏低，但提升空間也更大。因此，想要提高瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)的綜合效率，可適當(dāng)從提高規(guī)模效率的角度入手提高整體效率。
圖2 基于靜態(tài)分析的1996～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率時(shí)間趨勢(shì)
由圖3縱觀瑪納斯河流域“一市兩縣”綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的時(shí)間變化，可清晰地看出石河子市的綜合技術(shù)效率值相對(duì)于瑪納斯縣和沙灣縣較為穩(wěn)定，盡管在1996～2001年間綜合效率值有一定的波動(dòng)趨勢(shì)，但也基本處于1以上；相較于石河子市和瑪納斯縣，沙灣縣的綜合效率值居中，除2000～2007年間的綜合效率值比較平穩(wěn)，其他年份生態(tài)效率值變化幅度較大；瑪納斯縣的效率值普遍偏低，研究區(qū)間綜合效率值都在0.5以下。綜合圖3和圖4的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，之所以瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率值較高，最主要是石河子市在其中起到至關(guān)重要的作用，相對(duì)而言，沙灣縣和瑪納斯縣因所處地理位置導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展相比石河子市較為緩慢，因而一定程度上對(duì)瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用相對(duì)較小。
圖3 基于靜態(tài)分析的1996～2019年瑪納斯河流域“一市兩縣”綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率
在橫向分析層面，觀察圖4可知，石河子市的綜合效率值大于1，表明當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)生態(tài)有較好的促進(jìn)作用，但沙灣縣和瑪納斯縣綜合效率均值低于1，瑪納斯縣甚至低于0.5，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)之間的協(xié)調(diào)性較差；石河子市和沙灣縣達(dá)到了純技術(shù)效率有效，并超過(guò)了瑪納斯河流域純技術(shù)效率均值，但瑪納斯縣的技術(shù)效率仍低于平均，說(shuō)明該地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)水平相對(duì)較弱；瑪納斯河流域“一市兩縣”的規(guī)模效率均低于1，說(shuō)明農(nóng)業(yè)未來(lái)的發(fā)展一定程度上可依賴規(guī)模擴(kuò)張，但在當(dāng)前農(nóng)地規(guī)?；?、細(xì)碎化的大環(huán)境下，單靠規(guī)模擴(kuò)張不利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和生態(tài)的提升，應(yīng)在保持規(guī)模效益的同時(shí)加大對(duì)農(nóng)業(yè)投入要素技術(shù)水平的不斷提升。
圖4 基于靜態(tài)分析的1996～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率地區(qū)差異
(二)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的動(dòng)態(tài)測(cè)度結(jié)果及其分析
根據(jù) Malmquist指數(shù)模型測(cè)算瑪納斯河流域“一市兩縣”1996～2019年綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率指數(shù)(MI)。從時(shí)間序列來(lái)看，1997～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率波動(dòng)較為平穩(wěn)且整體呈小幅增長(zhǎng)趨勢(shì)(多數(shù)年份MI大于等于1)，但這一期間有多個(gè)上升或下降階段(谷峰或谷底拐點(diǎn))，技術(shù)變動(dòng)指標(biāo)(TC)與農(nóng)業(yè)生態(tài)效率變化趨勢(shì)較為一致，且技術(shù)變動(dòng)指標(biāo)(TC)和效率變動(dòng)指標(biāo)(EC)呈反向關(guān)系(見(jiàn)圖5)。因此，總體來(lái)看，技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率提升的核心動(dòng)力，而效率下降又在較大程度上抵消了技術(shù)進(jìn)步對(duì)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的貢獻(xiàn)。此外，綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率表現(xiàn)出較明顯的階段性特征，該過(guò)程可分為兩個(gè)時(shí)期：第一時(shí)期為1997～2008年，該時(shí)期綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率變化幅度較大，其中每個(gè)上升或下降階段跨度約為3年，值得注意的是，受節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的大面積推廣使用，1999～2000年綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)前沿得以快速擴(kuò)張(技術(shù)變動(dòng)指標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大幅上漲)，而技術(shù)前沿的快速外移使得技術(shù)“追趕”效應(yīng)難以實(shí)現(xiàn)(效率變動(dòng)指標(biāo)出現(xiàn)大幅下跌)；第二時(shí)期為2009～2019年，該時(shí)期綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率變化幅度較小，且技術(shù)變動(dòng)和效率變動(dòng)的貢獻(xiàn)均較小，其中，2009～2013年每個(gè)上升或下降階段跨度約為2年，而2014～2019年每個(gè)上升或下降階段跨度為1年，盡管2018年與2000年技術(shù)變動(dòng)與效率變動(dòng)呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，但卻對(duì)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率產(chǎn)生截然相反的作用，這是因?yàn)樵摃r(shí)期盡管農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平在不斷提高，但生產(chǎn)要素投入結(jié)構(gòu)未得到有效調(diào)整，資源配置效率較低，效率變動(dòng)成為阻礙綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的關(guān)鍵。
圖5 基于動(dòng)態(tài)分析的1997～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率時(shí)間趨勢(shì)
從地區(qū)差異來(lái)看，1997～2019年瑪納斯河流域平均以及“一市兩縣”綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率未達(dá)到有效(MI均小于1)，其上升動(dòng)力均來(lái)源于技術(shù)進(jìn)步提升(TC均大于1)，效率退化成為抑制因素(EC均小于1)，可見(jiàn)創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)成為加速瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)與生態(tài)協(xié)調(diào)健康發(fā)展的關(guān)鍵因素(見(jiàn)圖6)。具體而言，石河子市三種效率指標(biāo)均高于平均水平；沙灣縣技術(shù)變動(dòng)高于平均水平，但效率變動(dòng)低于平均水平較為明顯，導(dǎo)致綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率也遠(yuǎn)低于平均水平；瑪納斯縣技術(shù)變動(dòng)略低于平均水平，效率變動(dòng)略高于平均水平，綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率與平均水平有微弱差距。
圖6 基于動(dòng)態(tài)分析的1997～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率地區(qū)差異
綜上所述，瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率時(shí)序上呈波動(dòng)上升但仍需提高，不同時(shí)期主導(dǎo)因素不同，技術(shù)進(jìn)步和效率變動(dòng)頻率加快并且此消彼長(zhǎng)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展水平變動(dòng)周期收窄、幅度縮小?？臻g上各地農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展水平表現(xiàn)出異質(zhì)性，但共同點(diǎn)是技術(shù)進(jìn)步是實(shí)現(xiàn)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的核心動(dòng)力，技術(shù)效率的下降在很大程度上制約了綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的提升，因此，要想使瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，需要保證技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)效率協(xié)同推進(jìn)。
五、結(jié)論與建議
本文以瑪納斯河流域“一市兩縣”為樣本單元，采用Super—SBM模型和Malmquist指數(shù)對(duì)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率展開(kāi)實(shí)證分析，得出如下主要結(jié)論：一是在靜態(tài)分析層面，從縱向視角看，瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺乏規(guī)模效用，生產(chǎn)技術(shù)遇發(fā)展瓶頸；從橫向視角看，“一市兩縣”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺乏區(qū)域平衡，發(fā)展水平遇失衡瓶頸。二是在動(dòng)態(tài)分析層面，無(wú)論從縱向視角還是橫向視角看，都是技術(shù)進(jìn)步指數(shù)推動(dòng)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率增長(zhǎng)，技術(shù)效率指數(shù)制約各縣市綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率增長(zhǎng)。
針對(duì)研究結(jié)論，在西北暖濕化趨勢(shì)和生態(tài)環(huán)境可能帶來(lái)綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增大的背景下，為促進(jìn)荒漠綠洲化進(jìn)程中綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展，提出以下三點(diǎn)建議：一是實(shí)施全面性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化戰(zhàn)略。在干旱區(qū)荒漠綠洲化進(jìn)程中，政府應(yīng)積極轉(zhuǎn)換思路，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力的同時(shí)，也要不斷推進(jìn)全面性的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適度規(guī)模建設(shè)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，還要因地制宜地考慮資源的投入產(chǎn)出情況，達(dá)到資源的合理分配與高效利用，實(shí)現(xiàn)兼顧綠洲農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。二是實(shí)施差異性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域化策略。為實(shí)現(xiàn)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的整體提升，不僅需要捕捉到各區(qū)域的優(yōu)劣勢(shì)，據(jù)此發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢(shì)、彌補(bǔ)區(qū)域劣勢(shì)，而且需要區(qū)域間取長(zhǎng)補(bǔ)短、協(xié)同發(fā)展，如各區(qū)域發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動(dòng)荒漠綠洲化進(jìn)程中農(nóng)業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。三是實(shí)施統(tǒng)籌性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效化策略。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平為實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定正增長(zhǎng)時(shí)，提高農(nóng)業(yè)科技水平對(duì)于綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展取得突破性進(jìn)展至關(guān)重要，運(yùn)用農(nóng)業(yè)現(xiàn)代信息技術(shù)、重視農(nóng)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)、普及農(nóng)業(yè)科技知識(shí)有助于推進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
注 釋：
①瑪納斯河流域，按行政區(qū)劃包括瑪納斯縣、沙灣縣、石河子市、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師的14個(gè)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)、第六師的新湖總場(chǎng)以及克拉瑪依的小拐鄉(xiāng)，其中石河子市和八師的14個(gè)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)為便于標(biāo)記，文中統(tǒng)一使用石河子代替，在統(tǒng)計(jì)中使用瑪納斯縣、沙灣縣和石河子市三個(gè)縣市名稱，簡(jiǎn)稱“一市兩縣”。
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祝宏輝 杜美玲
全球氣候變暖是人類生存和可持續(xù)發(fā)展的難題之一，全世界各國(guó)先后出臺(tái)了各種指示性方案并通過(guò)積極落實(shí)來(lái)扭轉(zhuǎn)這一局勢(shì)。近四十年來(lái)，我國(guó)通過(guò)生物捕集等碳中和路徑對(duì)土地系統(tǒng)進(jìn)行了大規(guī)模的干預(yù)活動(dòng)，荒漠化治理和綠洲化成效顯著。但隨著機(jī)械化、土地流轉(zhuǎn)、規(guī)?；⒐?jié)水技術(shù)等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的不斷改變，耕地網(wǎng)格化、細(xì)碎化程度在不斷消失，農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)逐漸廢棄并消失，連片土地規(guī)模不斷加大，大面積的條田趨勢(shì)增加，抵抗局部災(zāi)害氣候、災(zāi)害天氣的能力在不斷下降。近年來(lái)，西北暖濕化趨勢(shì)日益明顯，高強(qiáng)度、大范圍的沙塵天氣頻現(xiàn)，土地鹽堿化多發(fā)等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，表明綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展理論與實(shí)踐仍需進(jìn)一步研究和完善。“十四五”時(shí)期，習(xí)近平總書記提出要牢固樹立和踐行“兩山”理念。黨的十九屆五中全會(huì)再次強(qiáng)調(diào)了“兩山”理念，為保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)建設(shè)雙收益，發(fā)布了一系列行動(dòng)方案。黨的十九屆六中全會(huì)高度概括了生態(tài)文明建設(shè)思想，并指出堅(jiān)持人與自然和諧發(fā)展是對(duì)“兩山”理念的踐行。此外，黨的十九大報(bào)告明確指出，要對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)給予高度關(guān)注，并加快其治理進(jìn)程。在荒漠綠洲化進(jìn)程中，干旱脆弱區(qū)的綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展如何、是否可持續(xù)，這是我們重點(diǎn)關(guān)注的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。因此，在當(dāng)前“兩山”理論和“兩化”治理背景下，對(duì)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)的研究具有重要意義。
一、文獻(xiàn)綜述
羅格平(2004)、王濤(2009)等認(rèn)為，綠洲化與荒漠化是兩種截然相反的生態(tài)環(huán)境演變過(guò)程，二者互為消長(zhǎng)，在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，共同影響干旱荒漠地區(qū)的景觀格局；侯建楠(2007)、謝霞(2013)、于強(qiáng)(2016)等認(rèn)為，在“自然因素”與“人類行為活動(dòng)”二者驅(qū)動(dòng)下，綠洲和荒漠處于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化中。近年來(lái)，在荒漠綠洲化進(jìn)程中，針對(duì)綠洲生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的健康發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)展了大量理論研究并得到了科學(xué)家的重視，目前關(guān)于綠洲化生態(tài)效應(yīng)的研究較常見(jiàn)，李芳(2019)、Xue et al.(2019)等認(rèn)為，綠洲化可以提高土壤生產(chǎn)力、豐富植被覆蓋、改善人類的生存空間、恢復(fù)和復(fù)原退化土地以及防治荒漠化；但Song et al.(2015)、Zhang et al.(2015)等認(rèn)為，綠洲化本身也可能是干旱區(qū)生態(tài)平衡的一個(gè)障礙，不適當(dāng)?shù)木G洲擴(kuò)張和水資源利用將會(huì)降低綠洲的穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的發(fā)生，并最終導(dǎo)致荒漠化。在關(guān)注綠洲化對(duì)環(huán)境與生態(tài)帶來(lái)的有利影響與不利影響之外，一些學(xué)者致力于挖掘生態(tài)效應(yīng)背后的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理，重視過(guò)度綠洲化對(duì)綠洲生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)帶來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。李萬(wàn)明(2003)認(rèn)為，過(guò)度綠洲化容易走“環(huán)境惡化—生活貧困—掠奪環(huán)境—經(jīng)濟(jì)拮據(jù)”這樣的惡性循環(huán)，提出綠洲生態(tài)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的構(gòu)想，是以生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與改善為前提，以經(jīng)濟(jì)持續(xù)高效為目的。李萬(wàn)偉(2021)認(rèn)為，綠洲化快速發(fā)展會(huì)帶來(lái)怎樣的影響關(guān)鍵在于人類追求經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)是否破壞了荒漠—綠洲水生態(tài)平衡。王濤(2013)、劉樹林(2013)認(rèn)為，對(duì)水資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)與不合理利用，短期來(lái)看會(huì)使糧食增產(chǎn)，但長(zhǎng)期來(lái)看除了會(huì)出現(xiàn)水系變遷、湖泊萎縮干涸、土地旱化、沙漠化和鹽漬化等生態(tài)問(wèn)題，還會(huì)因大面積棄耕撂荒而引致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)衰退、農(nóng)民收入下降等社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題；Song et al.(2015)認(rèn)為，農(nóng)業(yè)綠洲就是典型代表，良好的生態(tài)系統(tǒng)可以促使農(nóng)民增收、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，達(dá)到“雙增”效應(yīng)。
聶彎(2017)、于法穩(wěn)(2017)、侯孟陽(yáng)(2019)、姚順波(2019)等認(rèn)為，農(nóng)業(yè)生態(tài)效率是在平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)二者關(guān)系下體現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展水平的綜合績(jī)效指標(biāo)。必須承認(rèn)的是，目前學(xué)界有關(guān)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)的研究較為豐富，主要集中在評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)方法兩方面。李谷成(2013)、王寶義(2018)、張衛(wèi)國(guó)(2018)等認(rèn)為，就評(píng)價(jià)指標(biāo)而言，現(xiàn)有研究大多關(guān)注了投入指標(biāo)、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出指標(biāo)；程翠云(2014)、劉應(yīng)元(2014)、李谷成(2013)等認(rèn)為，通常而言，采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中包含的土地、勞動(dòng)和資本等要素作為投入指標(biāo)的選擇范圍；田偉(2014)、王寶義(2018)、張衛(wèi)國(guó)(2018)等認(rèn)為，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出，農(nóng)業(yè)面源污染或碳排放作為非期望產(chǎn)出的代理變量。就評(píng)價(jià)方法而言，潘丹(2013)、應(yīng)瑞瑤(2013)認(rèn)為，基于前沿效率理論的SFA和DEA方法成為主流，多采用含非期望產(chǎn)出的DEA模型，田偉等(2014)基于松弛測(cè)度的SBM模型，鄧敏慧(2017)、楊傳喜(2017)基于效率區(qū)分度更高的超效率模型，王海飛(2020)基于超效率與Malmquist指數(shù)結(jié)合的模型對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行測(cè)度評(píng)價(jià)。
鑒于此，在加快推進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，單純依靠高投入、高產(chǎn)出、高污染的發(fā)展模式已不再適用，而以技術(shù)創(chuàng)新為手段、技術(shù)進(jìn)步為結(jié)果的方式解決環(huán)境問(wèn)題，是解開(kāi)“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境”怪圈的有效應(yīng)對(duì)策略。本文基于誘致性技術(shù)變遷理論構(gòu)建分析框架，以“新疆最大的荒漠綠洲農(nóng)耕區(qū)和全國(guó)第四大灌溉農(nóng)業(yè)”聞名的瑪納斯河流域?yàn)檠芯繀^(qū)域，以狹義農(nóng)業(yè)為研究對(duì)象，選取1996～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)的面板數(shù)據(jù)，利用SSBM—Malmquist模型，從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)視角測(cè)度綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。通過(guò)動(dòng)靜結(jié)合辨析制約荒漠綠洲化進(jìn)程中綠洲農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境之間的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系與驅(qū)動(dòng)因素，這對(duì)于荒漠綠洲化以及綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論與實(shí)踐指導(dǎo)意義。
二、研究區(qū)荒漠綠洲化進(jìn)程
新疆是我國(guó)西部干旱區(qū)的重要組成部分，有著獨(dú)特的干旱區(qū)自然地理、人文和歷史背景，使得分布在新疆的綠洲最為集中和典型?，敿{斯河流域①處于新疆天山北坡經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)，具有典型的干旱區(qū)“山地—荒漠—綠洲”系統(tǒng)，該流域是新疆北部地區(qū)最大的農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)，水資源開(kāi)發(fā)力度大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，荒漠綠洲化態(tài)勢(shì)明顯。尤其是20世紀(jì)90年代以來(lái)，大力推廣節(jié)水技術(shù)，有效地推動(dòng)了瑪納斯河流域的綠洲化進(jìn)程，全面改善了北疆的生態(tài)環(huán)境，但由于開(kāi)發(fā)加劇，人工綠洲面積擴(kuò)張，使得冰川萎縮、水源涵養(yǎng)功能減弱等一系列生態(tài)問(wèn)題隨之凸顯，對(duì)綠洲化可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。因此，本文選擇新疆瑪納斯河流域作為研究情境，以農(nóng)業(yè)生態(tài)效率來(lái)衡量綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展中資源利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的綜合績(jī)效。
新疆瑪納斯河流域“荒漠—綠洲”景觀動(dòng)態(tài)演變可以劃分為四個(gè)歷史階段：1955～1975 年，荒漠綠洲化初期，以天然綠洲為主，農(nóng)業(yè)水土開(kāi)發(fā)開(kāi)始，畜牧業(yè)為主向農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)渡時(shí)期；1976～1995 年，荒漠綠洲化加速期，以流域內(nèi)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)八師為主的大規(guī)模農(nóng)墾活動(dòng)，人工綠洲面積逐漸擴(kuò)大；1996～2010 年，荒漠綠洲化進(jìn)一步發(fā)展時(shí)期，節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)、退耕還林政策的實(shí)施，水土資源利用方式得到顯著改善，天然綠洲和人工綠洲面積有所增長(zhǎng)；2011～2020 年，荒漠綠洲化穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期，流域內(nèi)農(nóng)業(yè)以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主，“退地減水”等環(huán)境保護(hù)政策嚴(yán)格實(shí)施，“荒漠—綠洲”協(xié)調(diào)發(fā)展提上日程。本文基于數(shù)據(jù)的可獲得性及研究目標(biāo)的定位，在準(zhǔn)確前提下盡可能選取更長(zhǎng)的時(shí)間維度，選擇1996～2019年為研究區(qū)間。
三、研究方法與指標(biāo)選取
(一)研究方法
1.非期望SSBM模型
DEA在測(cè)度技術(shù)效率時(shí)依據(jù)參考集不同可分為兩類：標(biāo)準(zhǔn)效率模型使用包含所有DMU(決策單元)的參考集構(gòu)建生產(chǎn)前沿，有效DMU均在前沿上，效率值均為1；超效率模型將有效DMU從參考集中剔除，再利用包含剩余DMU的參考集構(gòu)建前沿，有效DMU的效率值一般會(huì)大于1，從而可以對(duì)有效DMU進(jìn)行區(qū)分。此外，DEA依據(jù)距離函數(shù)也可分為兩類：一是無(wú)效DMU到達(dá)前沿的改進(jìn)方式是所有投入(產(chǎn)出)等比例縮減(增加)，即徑向距離函數(shù)；二是無(wú)效DMU到達(dá)前沿上(強(qiáng)有效目標(biāo)值)的距離包含等比例改進(jìn)量和松弛改進(jìn)量，主要代表有SBM、MinDS、MinDW等。為提高計(jì)算精確性、增加結(jié)果區(qū)分度，本文采用考慮投入產(chǎn)出的非零松弛問(wèn)題且包含非期望產(chǎn)出的Super—SBM模型，即非期望SSBM。
假設(shè)有n個(gè)決策單元，N、M、I分別代表N類投入指標(biāo)，M類期望產(chǎn)出指標(biāo)和I類非期望產(chǎn)出指標(biāo)，利用向量表示為：
X= [x1…xn]∈SN×n
運(yùn)用Microsoft Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與計(jì)算；運(yùn)用Canoco 4.5軟件繪制物種-樣地的PCA二維排序圖和環(huán)境-植物性狀的RDA二維排序圖；運(yùn)用SPSS 19.0軟件中的單因素方差分析（One-way ANOVA）對(duì)不同演替階段優(yōu)勢(shì)葉片各指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性分析；運(yùn)用Origin 9.0軟件作圖。
(其中，x∈SN，ya∈SM，yb∈SI；x，ya和yb是矩陣。)
假定超效率SBM中的決策單元都是有效的，文章定義Super—SBM中的決策單元是有效的，則構(gòu)建的Super—SBM模型表達(dá)式如下：
2.Malmquist指數(shù)
技術(shù)效率反映的是一定時(shí)期內(nèi)各決策單元生產(chǎn)效率的靜態(tài)水平，而Malmquist(1953)提出的Malmquist指數(shù)計(jì)算出來(lái)的全要素生產(chǎn)率可反映該時(shí)期內(nèi)各決策單元生產(chǎn)效率的動(dòng)態(tài)變化情況。
(二)指標(biāo)選取
本文所研究農(nóng)業(yè)為狹義種植業(yè)。如圖1理論模型所示，農(nóng)業(yè)生態(tài)效率主要由資源投入、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、生態(tài)影響三大節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，文章?lián)送ㄟ^(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率投入產(chǎn)出指標(biāo)的系統(tǒng)梳理，并依據(jù)新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況及數(shù)據(jù)可得性，選取如表1所示的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率投入產(chǎn)出指標(biāo)及變量。
圖1 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率理論模型與運(yùn)行機(jī)理圖
表1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源于1996～2019年的《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》《新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)統(tǒng)計(jì)年鑒》和各縣市統(tǒng)計(jì)年鑒，個(gè)別缺失數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)序數(shù)據(jù)趨勢(shì)推測(cè)補(bǔ)充。其中，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值是經(jīng)過(guò)調(diào)整后的實(shí)際總產(chǎn)值，農(nóng)業(yè)固碳量參考曹俊文和曾康、李克讓的做法得出，碳排放量參考李波等、王寶義和張衛(wèi)國(guó)的研究成果計(jì)算，農(nóng)業(yè)面源污染參照賴斯蕓的做法并使用《第一次全國(guó)污染源普查：農(nóng)業(yè)污染源肥料流失系數(shù)手冊(cè)》得出。為盡可能消除變量單位對(duì)模型結(jié)果的影響，使用歸一化對(duì)投入指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱處理，后用熵值法將無(wú)量綱投入指標(biāo)降維，非期望產(chǎn)出量綱一致，故只用熵值法進(jìn)行降維。
表1 評(píng)價(jià)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)—經(jīng)濟(jì)效率的投入產(chǎn)出指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表
四、實(shí)證結(jié)果與分析
以MaxDEA 7.8.0軟件為基礎(chǔ)，采用非期望SSBM-Malmquist模型從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)視角測(cè)度瑪納斯河流域1996～2019年的綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。
(一)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的靜態(tài)測(cè)度結(jié)果及其分析
為科學(xué)觀測(cè)瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率，一方面，從縱向宏觀入手，以時(shí)間線為主線，縱向測(cè)量瑪納斯河流域“一市兩縣”近24年的DEA效率值。首先，了解各年份平均值并整理出瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率分解圖(見(jiàn)圖2)；其次，縱觀三地區(qū)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的時(shí)間變化(見(jiàn)圖3)。另一方面，從橫向微觀出發(fā)，比較各縣市1996～2019年的綜合技術(shù)效率值(TE)、純技術(shù)效率值(PE)、規(guī)模效率值(SE)及區(qū)域平均值(見(jiàn)圖4)。
從縱向分析層面觀察圖2可知，瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率總體呈平緩波動(dòng)上升趨勢(shì)。整體來(lái)看，瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)水平處于發(fā)展期，從效率分解情況看，純技術(shù)效率值(PE)普遍偏高，只有2000年和2011～2013年合計(jì)四個(gè)年度的效率值低于1，規(guī)模效率相對(duì)偏低，但提升空間也更大。因此，想要提高瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)的綜合效率，可適當(dāng)從提高規(guī)模效率的角度入手提高整體效率。
圖2 基于靜態(tài)分析的1996～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率時(shí)間趨勢(shì)
由圖3縱觀瑪納斯河流域“一市兩縣”綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的時(shí)間變化，可清晰地看出石河子市的綜合技術(shù)效率值相對(duì)于瑪納斯縣和沙灣縣較為穩(wěn)定，盡管在1996～2001年間綜合效率值有一定的波動(dòng)趨勢(shì)，但也基本處于1以上；相較于石河子市和瑪納斯縣，沙灣縣的綜合效率值居中，除2000～2007年間的綜合效率值比較平穩(wěn)，其他年份生態(tài)效率值變化幅度較大；瑪納斯縣的效率值普遍偏低，研究區(qū)間綜合效率值都在0.5以下。綜合圖3和圖4的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，之所以瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率值較高，最主要是石河子市在其中起到至關(guān)重要的作用，相對(duì)而言，沙灣縣和瑪納斯縣因所處地理位置導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展相比石河子市較為緩慢，因而一定程度上對(duì)瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用相對(duì)較小。
圖3 基于靜態(tài)分析的1996～2019年瑪納斯河流域“一市兩縣”綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率
在橫向分析層面，觀察圖4可知，石河子市的綜合效率值大于1，表明當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)生態(tài)有較好的促進(jìn)作用，但沙灣縣和瑪納斯縣綜合效率均值低于1，瑪納斯縣甚至低于0.5，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)之間的協(xié)調(diào)性較差；石河子市和沙灣縣達(dá)到了純技術(shù)效率有效，并超過(guò)了瑪納斯河流域純技術(shù)效率均值，但瑪納斯縣的技術(shù)效率仍低于平均，說(shuō)明該地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)水平相對(duì)較弱；瑪納斯河流域“一市兩縣”的規(guī)模效率均低于1，說(shuō)明農(nóng)業(yè)未來(lái)的發(fā)展一定程度上可依賴規(guī)模擴(kuò)張，但在當(dāng)前農(nóng)地規(guī)?；?、細(xì)碎化的大環(huán)境下，單靠規(guī)模擴(kuò)張不利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和生態(tài)的提升，應(yīng)在保持規(guī)模效益的同時(shí)加大對(duì)農(nóng)業(yè)投入要素技術(shù)水平的不斷提升。
圖4 基于靜態(tài)分析的1996～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率地區(qū)差異
(二)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的動(dòng)態(tài)測(cè)度結(jié)果及其分析
根據(jù) Malmquist指數(shù)模型測(cè)算瑪納斯河流域“一市兩縣”1996～2019年綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率指數(shù)(MI)。從時(shí)間序列來(lái)看，1997～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率波動(dòng)較為平穩(wěn)且整體呈小幅增長(zhǎng)趨勢(shì)(多數(shù)年份MI大于等于1)，但這一期間有多個(gè)上升或下降階段(谷峰或谷底拐點(diǎn))，技術(shù)變動(dòng)指標(biāo)(TC)與農(nóng)業(yè)生態(tài)效率變化趨勢(shì)較為一致，且技術(shù)變動(dòng)指標(biāo)(TC)和效率變動(dòng)指標(biāo)(EC)呈反向關(guān)系(見(jiàn)圖5)。因此，總體來(lái)看，技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率提升的核心動(dòng)力，而效率下降又在較大程度上抵消了技術(shù)進(jìn)步對(duì)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的貢獻(xiàn)。此外，綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率表現(xiàn)出較明顯的階段性特征，該過(guò)程可分為兩個(gè)時(shí)期：第一時(shí)期為1997～2008年，該時(shí)期綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率變化幅度較大，其中每個(gè)上升或下降階段跨度約為3年，值得注意的是，受節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的大面積推廣使用，1999～2000年綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)前沿得以快速擴(kuò)張(技術(shù)變動(dòng)指標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大幅上漲)，而技術(shù)前沿的快速外移使得技術(shù)“追趕”效應(yīng)難以實(shí)現(xiàn)(效率變動(dòng)指標(biāo)出現(xiàn)大幅下跌)；第二時(shí)期為2009～2019年，該時(shí)期綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率變化幅度較小，且技術(shù)變動(dòng)和效率變動(dòng)的貢獻(xiàn)均較小，其中，2009～2013年每個(gè)上升或下降階段跨度約為2年，而2014～2019年每個(gè)上升或下降階段跨度為1年，盡管2018年與2000年技術(shù)變動(dòng)與效率變動(dòng)呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，但卻對(duì)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率產(chǎn)生截然相反的作用，這是因?yàn)樵摃r(shí)期盡管農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平在不斷提高，但生產(chǎn)要素投入結(jié)構(gòu)未得到有效調(diào)整，資源配置效率較低，效率變動(dòng)成為阻礙綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的關(guān)鍵。
圖5 基于動(dòng)態(tài)分析的1997～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率時(shí)間趨勢(shì)
從地區(qū)差異來(lái)看，1997～2019年瑪納斯河流域平均以及“一市兩縣”綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率未達(dá)到有效(MI均小于1)，其上升動(dòng)力均來(lái)源于技術(shù)進(jìn)步提升(TC均大于1)，效率退化成為抑制因素(EC均小于1)，可見(jiàn)創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)成為加速瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)與生態(tài)協(xié)調(diào)健康發(fā)展的關(guān)鍵因素(見(jiàn)圖6)。具體而言，石河子市三種效率指標(biāo)均高于平均水平；沙灣縣技術(shù)變動(dòng)高于平均水平，但效率變動(dòng)低于平均水平較為明顯，導(dǎo)致綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率也遠(yuǎn)低于平均水平；瑪納斯縣技術(shù)變動(dòng)略低于平均水平，效率變動(dòng)略高于平均水平，綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率與平均水平有微弱差距。
圖6 基于動(dòng)態(tài)分析的1997～2019年瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率地區(qū)差異
綜上所述，瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率時(shí)序上呈波動(dòng)上升但仍需提高，不同時(shí)期主導(dǎo)因素不同，技術(shù)進(jìn)步和效率變動(dòng)頻率加快并且此消彼長(zhǎng)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展水平變動(dòng)周期收窄、幅度縮小?？臻g上各地農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展水平表現(xiàn)出異質(zhì)性，但共同點(diǎn)是技術(shù)進(jìn)步是實(shí)現(xiàn)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的核心動(dòng)力，技術(shù)效率的下降在很大程度上制約了綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的提升，因此，要想使瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，需要保證技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)效率協(xié)同推進(jìn)。
五、結(jié)論與建議
本文以瑪納斯河流域“一市兩縣”為樣本單元，采用Super—SBM模型和Malmquist指數(shù)對(duì)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率展開(kāi)實(shí)證分析，得出如下主要結(jié)論：一是在靜態(tài)分析層面，從縱向視角看，瑪納斯河流域綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺乏規(guī)模效用，生產(chǎn)技術(shù)遇發(fā)展瓶頸；從橫向視角看，“一市兩縣”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺乏區(qū)域平衡，發(fā)展水平遇失衡瓶頸。二是在動(dòng)態(tài)分析層面，無(wú)論從縱向視角還是橫向視角看，都是技術(shù)進(jìn)步指數(shù)推動(dòng)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率增長(zhǎng)，技術(shù)效率指數(shù)制約各縣市綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率增長(zhǎng)。
針對(duì)研究結(jié)論，在西北暖濕化趨勢(shì)和生態(tài)環(huán)境可能帶來(lái)綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增大的背景下，為促進(jìn)荒漠綠洲化進(jìn)程中綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展，提出以下三點(diǎn)建議：一是實(shí)施全面性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化戰(zhàn)略。在干旱區(qū)荒漠綠洲化進(jìn)程中，政府應(yīng)積極轉(zhuǎn)換思路，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力的同時(shí)，也要不斷推進(jìn)全面性的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適度規(guī)模建設(shè)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，還要因地制宜地考慮資源的投入產(chǎn)出情況，達(dá)到資源的合理分配與高效利用，實(shí)現(xiàn)兼顧綠洲農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。二是實(shí)施差異性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域化策略。為實(shí)現(xiàn)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的整體提升，不僅需要捕捉到各區(qū)域的優(yōu)劣勢(shì)，據(jù)此發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢(shì)、彌補(bǔ)區(qū)域劣勢(shì)，而且需要區(qū)域間取長(zhǎng)補(bǔ)短、協(xié)同發(fā)展，如各區(qū)域發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動(dòng)荒漠綠洲化進(jìn)程中農(nóng)業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。三是實(shí)施統(tǒng)籌性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效化策略。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平為實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定正增長(zhǎng)時(shí)，提高農(nóng)業(yè)科技水平對(duì)于綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展取得突破性進(jìn)展至關(guān)重要，運(yùn)用農(nóng)業(yè)現(xiàn)代信息技術(shù)、重視農(nóng)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)、普及農(nóng)業(yè)科技知識(shí)有助于推進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
注 釋：
①瑪納斯河流域，按行政區(qū)劃包括瑪納斯縣、沙灣縣、石河子市、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師的14個(gè)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)、第六師的新湖總場(chǎng)以及克拉瑪依的小拐鄉(xiāng)，其中石河子市和八師的14個(gè)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)為便于標(biāo)記，文中統(tǒng)一使用石河子代替，在統(tǒng)計(jì)中使用瑪納斯縣、沙灣縣和石河子市三個(gè)縣市名稱，簡(jiǎn)稱“一市兩縣”。
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