灰水足跡與碳排放視角下河南省農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征分析

李文艷， 李炳軍， 馬文雅

（河南農(nóng)業(yè)大學信息與管理科學學院，鄭州 450002）

改革開放以來，中國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長迅速，但由中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的污染問題卻日益加劇. 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中投入的化肥、農(nóng)藥等物質(zhì)資源所導致的水污染以及碳排放問題已成為農(nóng)業(yè)污染的兩個關(guān)鍵問題.中國農(nóng)業(yè)用水長期占據(jù)全國供水總量的1/2 以上，農(nóng)業(yè)污染加重了中國水體污染［1］. 除此之外，農(nóng)業(yè)碳排放已經(jīng)成為溫室氣體的主要來源之一，由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的溫室氣體排放已成為我國碳排放的重要來源［2］. 因此，最大限度地減小農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的負外部性，降低農(nóng)業(yè)物質(zhì)資源投入所帶來的各種環(huán)境污染，對于推進農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義.

目前已有較多學者對農(nóng)業(yè)污染評價進行研究. 一部分學者［3-4］主要集中在對農(nóng)業(yè)不同污染物負荷的測算上，一部分學者［5-6］則是從追求經(jīng)濟-生態(tài)的綜合效益角度出發(fā)，將各污染物作為非期望產(chǎn)出對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進行研究. 張微微等［7］利用輸出系數(shù)模型，對懷柔水庫上游兩懷流域2000年和2011年的農(nóng)業(yè)污染負荷總氮和總磷進行了估算和變化分析，發(fā)現(xiàn)從2000—2011 年兩懷流域農(nóng)業(yè)氮和磷負荷總量有增加的趨勢，流域內(nèi)農(nóng)業(yè)土地利用及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化是引起氮磷污染負荷發(fā)生變化的主要原因. 黃康等［8］、王萌等［9］采用輸出系數(shù)模型分別對涇河流域和湖北省三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)非點源污染物負荷量進行了估算. 王奇等［10］運用SFA-Malmquist指數(shù)方法，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染（氮磷流失量）作為一種要素投入、種植業(yè)增加值作為產(chǎn)出，對中國1992—2010 年的農(nóng)業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率進行測度，并對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境污染進行評估.徐維祥等［11］將農(nóng)業(yè)碳排放作為非期望產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出、通過SBM模型測算了2003—2019年中國農(nóng)業(yè)生態(tài)效率. 劉濤等［12］將農(nóng)業(yè)水污染量作為非期望產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出，通過SBM模型測算了2008—2018 年中國農(nóng)業(yè)生態(tài)用水效率和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟用水效率. Moutinho 等［13］將農(nóng)業(yè)總增加值作為理想產(chǎn)出、溫室氣體排放量作為非理想產(chǎn)出，通過數(shù)據(jù)包絡分析（DEA）和隨機前沿分析（SFA）的廣義最大熵（GME）方法測算并評估了歐洲國家的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟-環(huán)境效率.

通過對已有的研究進行總結(jié)發(fā)現(xiàn)：首先，目前大多數(shù)研究都是從絕對量而非相對效率的角度來對農(nóng)業(yè)污染負荷進行測算的，且綜合考慮農(nóng)業(yè)水污染與農(nóng)業(yè)碳排放問題的研究較少；其次，目前大多數(shù)研究都是將農(nóng)業(yè)經(jīng)濟產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)污染物作為非期望產(chǎn)出來測算農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的，雖然通過該方法得到的是相對效率，但其更加偏重于農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟的綜合效益研究，不能真實完全地反映農(nóng)業(yè)各項資源投入對環(huán)境所造成的負面影響. 因此，為了能更加準確地反映出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中各項物質(zhì)資源的使用對水環(huán)境及氣候造成的負面影響，本研究以河南省為研究區(qū)域，首先通過測算河南省農(nóng)業(yè)灰水足跡與農(nóng)業(yè)碳排放以將農(nóng)業(yè)水污染與農(nóng)業(yè)碳排放進行量化，并將其作為“壞產(chǎn)出”；然后剔除農(nóng)業(yè)經(jīng)濟因素的影響，從“投入-壞產(chǎn)出”的角度引入農(nóng)業(yè)污染率的定義，并利用DEA模型來測算河南省農(nóng)業(yè)污染率；最后通過GIS技術(shù)探究了河南省農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征，并借助空間自相關(guān)分析法對河南省農(nóng)業(yè)污染率和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平的空間依賴性和差異進行了分析. 本研究將為河南省生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)重點污染區(qū)域的精準調(diào)控提供參考，對形成綠色可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式具有重要參考價值.

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究中，測算灰水足跡、碳排放、農(nóng)業(yè)污染率所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自《河南省統(tǒng)計年鑒》、河南省各地市統(tǒng)計年鑒和前瞻數(shù)據(jù)網(wǎng)（https：//d.qianzhan.com/）.

1.2 農(nóng)業(yè)灰水足跡測算方法

灰水足跡指以自然本底濃度和現(xiàn)有水質(zhì)標準為基準，將一定的污染物負荷吸收同化所需的淡水的體積［14-15］. 農(nóng)業(yè)灰水足跡主要指在作物生長過程中，施用的化肥、農(nóng)藥等除被作物利用外，其余的氮、磷、鉀等元素通過徑流進入水體，造成的水污染量［16］. 河南省種植業(yè)活動中投入的化肥主要以氮肥和磷肥為主，故本研究選取氮肥、磷肥作為河南省農(nóng)業(yè)水污染的來源. 河南省農(nóng)業(yè)灰水足跡取氮肥灰水足跡與磷肥灰水足跡較大者，測算過程主要參考《水足跡評價手冊》，具體測算公式如式（1）和式（2）所示.

式中：Gpla為農(nóng)業(yè)灰水足跡，m3；GN為氮肥灰水足跡，m3；GP為磷肥灰水足跡，m3；i表示氮肥或者磷肥；Li為氮肥或磷肥的排放負荷，kg；Ai表示施用的氮肥或者磷肥的量，kg；αi表示氮肥或者磷肥的淋失率，%；Cmax為水質(zhì)環(huán)境標準情況下的氮或者磷污染物的最大排放質(zhì)量濃度，mg/L；Cnat為受納水體的初始質(zhì)量濃度，mg/L.在灰水足跡測算中，根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）［17］中規(guī)定的Ⅲ類水標準，氮和磷污染物的最大排放標準分別為1 mg/L和0.05 mg/L，自然本底質(zhì)量濃度值為0 mg/L；氮肥和磷肥的淋失率參照童國平［18］的研究，分別取值為86.7%、36%.

1.3 農(nóng)業(yè)碳排放測算方法

農(nóng)業(yè)碳排放主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、柴油的使用以及土地翻耕、灌溉這6個方面［19-20］.農(nóng)業(yè)碳排放的估算公式如式（3）所示.

式中：E為農(nóng)業(yè)碳排放總量，t；Ei為各農(nóng)業(yè)碳排放源的碳排放量，t；Ti為各農(nóng)業(yè)碳排放源的消耗量，t；δi為各農(nóng)業(yè)碳排放源的碳排放系數(shù)，本研究采用與李波和張俊飚［20］研究中相同的農(nóng)業(yè)碳排放源碳排放系數(shù)進行農(nóng)業(yè)碳排放的計算.

1.4 DEA模型

基于投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，使用傳統(tǒng)DEA方法對綜合技術(shù)效率進行測算，并將綜合技術(shù)效率定義為農(nóng)業(yè)污染率（即農(nóng)業(yè)生產(chǎn)消耗的各種資源對環(huán)境造成的負面影響）. 本研究將河南省各地市作為各個決策單元，其中第i個決策單元的DEA-BCC 模型如式（4）所示.

結(jié)合河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體情況，將土地、人力、機械、農(nóng)藥、化肥等資源投入作為投入指標，選取農(nóng)業(yè)灰水足跡與碳排放作為產(chǎn)出指標，構(gòu)建出了河南省農(nóng)業(yè)污染率的投入產(chǎn)出指標體系，如表1所示.

表1 河南省農(nóng)業(yè)污染率的投入產(chǎn)出指標體系Tab.1 Input-output index system of agricultural pollution rate in Henan Province

1.5 空間自相關(guān)分析

1.5.1 全局空間自相關(guān)分析

全局空間自相關(guān)分析法是通過分析研究對象總體的空間關(guān)聯(lián)性和空間差異程度來判斷研究對象是否存在空間集聚現(xiàn)象的，一般通過全局莫蘭指數(shù)進行衡量，計算公式如式（5）所示.

1.5.2 局部空間自相關(guān)分析

局部空間自相關(guān)分析方法是用來探測變量在空間上的異常值或者集聚出現(xiàn)的范圍和位置的一種方法，通常使用局部莫蘭指數(shù)來作為判斷指標，計算公式如式（6）所示.

2 結(jié)果與分析

2.1 河南省農(nóng)業(yè)污染率的測算結(jié)果

由圖1可知，在2000—2003年、2006年、2011—2013年、2019年這9個年份中，河南省的農(nóng)業(yè)污染率均等于1，表明在這些年份內(nèi)，河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響較大，農(nóng)業(yè)污染狀況極為嚴重，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“高污染”狀態(tài). 在2004—2005年、2007—2010年、2014—2018年這11個年份中，河南省的農(nóng)業(yè)污染率均小于1，表明在這些年份內(nèi)，河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的影響較小，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“低污染”狀態(tài). 農(nóng)業(yè)污染率為1的年份約占研究期的1/2，說明河南省的農(nóng)業(yè)污染程度較高，由農(nóng)業(yè)資源的各項投入引起的水污染與溫室效應問題較大. 從圖1 還可以看出，河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展具有明顯的集中性和交替性，農(nóng)業(yè)污染程度較高的年份主要集中在2000—2003 年和2011—2013 年這2 個階段，農(nóng)業(yè)污染程度較低的年份主要集中在2004—2005 年、2007—2010 年、2014—2018 年這3 個階段，即當農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在一段時間內(nèi)持續(xù)惡化后，下一階段便會持續(xù)好轉(zhuǎn)，這說明隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對環(huán)境保護的意識越來越強，所以農(nóng)業(yè)污染程度較低的狀態(tài)保持的時間也相對較長.

圖1 2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)污染率Fig.1 Agricultural pollution rate of Henan Province from 2000 to 2019

分階段來看，作為“九五”期間的收尾之年，2000年河南省的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不容樂觀.“十五”期間，前3年的農(nóng)業(yè)污染率均為1，后2年的農(nóng)業(yè)污染率則均小于1，這說明“十五”期間，河南省在后期更加注重農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護，農(nóng)業(yè)污染程度有所降低.“十一五”期間，農(nóng)業(yè)污染率為1的年份僅有2006年這一年，說明“十一五”期間，河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的影響較低，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護效果較好.“十二五”期間，河南省的農(nóng)業(yè)污染率變化特征與“十五”期間的完全相同.“十三五”期間，河南省的農(nóng)業(yè)污染率在前3 年均小于1，但在2019 年等于1. 總的來說，相較于其他時間段，“十一五”期間與“十三五”期間，河南省的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“低污染”狀態(tài)的持續(xù)時間較長，說明在這期間，河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的負面影響較小.

2.2 河南省農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征

為了更加直觀地展示河南省農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征，本研究選取2000年、2004年、2008年、2012年、2016年、2019年這6個年份作為觀察點，運用ArcGIS軟件，對河南省各地市的農(nóng)業(yè)污染程度進行空間可視化分析，結(jié)果如圖2所示. 整體來看，在2000年、2004年、2008年、2012年、2016年、2019年這6個年份中，河南省有超過2/3的地市的農(nóng)業(yè)污染率為1，說明2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染程度較高，大多數(shù)地市都需要改善當前的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境. 分區(qū)域來看，2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的“低污染”狀態(tài)呈現(xiàn)出從豫北→豫西→豫南→豫東和豫中地區(qū)轉(zhuǎn)移的特征. 但總體來看，河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的“低污染”狀態(tài)區(qū)主要位于豫西地區(qū)，其中除了2016年三門峽市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“高污染”狀態(tài)外，其余年份豫西地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境一直處于“低污染”狀態(tài)，說明2000—2019年豫西地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的影響一直較小，相較于其他地區(qū)，豫西地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與資源投入呈環(huán)境友好、和諧發(fā)展的特征. 隨著時間的推移，豫南地區(qū)和豫中地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境相對有所好轉(zhuǎn). 豫南地區(qū)的南陽市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境自2008年后一直保持著“低污染”狀態(tài). 豫北地區(qū)的安陽市與濟源市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在2008—2019年間則一直保持著“高污染”狀態(tài)，說明2008—2019年該地區(qū)在發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的同時忽略了環(huán)境保護，因此，降低農(nóng)業(yè)污染、節(jié)能增效將是未來該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要目標. 豫東地區(qū)除2016年周口市的農(nóng)業(yè)污染率低于1以外，2000—2019年該地區(qū)所有地市的農(nóng)業(yè)污染率均為1，說明相較于其他地區(qū)而言，豫東地區(qū)的農(nóng)業(yè)污染狀況不容樂觀，建議該地區(qū)轉(zhuǎn)變當前粗放式的生產(chǎn)模式，以降低資源與環(huán)境的壓力. 豫中地區(qū)的漯河市在2016年和2019年的農(nóng)業(yè)污染效率均小于1，說明該地區(qū)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式正在轉(zhuǎn)變，對農(nóng)業(yè)資源的利用率在不斷提高，所以隨著時間推移，該地區(qū)農(nóng)業(yè)污染嚴重的情況有所改善.

圖2 2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征Fig.2 Spatial distribution characteristics of agricultural pollution rate in Henan Province from 2000 to 2019

2.3 河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的空間探索性分析

2.3.1 河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的全局自相關(guān)分析

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的物質(zhì)投入不僅會產(chǎn)生非期望的污染物，同時也會帶來期望的經(jīng)濟效益，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展. 為探究這兩項產(chǎn)出在空間上是否存在相關(guān)性，通過測算全局莫蘭指數(shù)來分析河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展之間的空間關(guān)聯(lián)性與依賴程度，結(jié)果如表2所示.

表2 2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的全局莫蘭指數(shù)Tab.2 Global Moran’s I of agricultural pollution rate and agricultural economic development in Henan Province from 2000 to 2019

從表2 可以看出，2002 年、2005 年、2007—2011 年、2017 年這8 個年份的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的全局莫蘭指數(shù)均未通過顯著性檢驗，說明在這些年份中，兩者在空間上不存在相關(guān)性，是隨機分布的；2000—2001年、2003—2004年、2006年、2012—2016年、2018—2019年這12個年份的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的全局莫蘭指數(shù)均通過了顯著性檢驗，說明在這些年份中，河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展存在顯著的空間相關(guān)性. 另外，通過表2還可以看出，河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展在空間上的正負相關(guān)性交替變化，空間關(guān)聯(lián)特征復雜多變，如2000年河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展在空間上表現(xiàn)為負相關(guān)，2001年河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展在空間上則表現(xiàn)為正相關(guān)，2003年河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展在空間上又表現(xiàn)為負相關(guān)，2004年河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展在空間上則又表現(xiàn)為正相關(guān).

2.3.2 河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的局部自相關(guān)分析

雖然通過全局自相關(guān)分析得到的全局莫蘭指數(shù)可以闡釋變量之間的整體空間關(guān)聯(lián)特征，但不能說明變量間的局部空間集聚特征. 為了進一步探索河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的空間集聚格局及差異情況，結(jié)合全局自相關(guān)分析的結(jié)果，使用ArcGIS 軟件繪制河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的LISA 集聚圖.由全局自相關(guān)分析的結(jié)果可知，河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展在空間上具有顯著相關(guān)性的年份主要集中在2000—2006年、2012—2019年兩個階段，故選取2000年、2003年、2006年、2012年、2015年和2019年為時間節(jié)點繪制河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的LISA集聚圖（圖3），各集聚類型的特征如表3所示.

表3 集聚類型特征及解釋Tab.3 Characteristics and explanations of agglomeration types

圖3 2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的LISA集聚圖Fig.3 LISA agglomeration diagram of agricultural pollution rate and agricultural economic development in Henan Province from 2000 to 2019

由圖3 可知，河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的空間集聚類型以低-高集聚型為主，高-低集聚型次之. 具體來看，研究期內(nèi)，除局部空間集聚特征不顯著的地市以外，河南省僅在2019年出現(xiàn)了一個低-低集聚型的城市，為平頂山，其余年份則均無低-低集聚型的城市. 2012—2019年，高-高集聚型的地市數(shù)量一直為0. 各年份中，除局部空間集聚特征不顯著的地市以外，低-高集聚型的地市數(shù)量占全省地市數(shù)量的比例均相對較高，其中在2003年和2006年，低-高集聚型的地市數(shù)量最多，均達到了7個，隨后低-高集聚型的地市數(shù)量則一直減少，至2019年減少至2個，與高-低集聚型的地市數(shù)量相等. 以上結(jié)果說明兩個問題：第一，河南省各地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平并不均衡；第二，河南省在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的同時，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重視程度不夠，中心地市農(nóng)業(yè)污染程度低，周邊地市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展好的良好局面正在逐漸惡化. 2012—2019年，高-低集聚型的地市數(shù)量先增加后減少，隨后基本趨于穩(wěn)定，2003年最多達到3個，2015年最少為1個，這種中心地市農(nóng)業(yè)污染程度高，周邊地市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展差的不平衡局面嚴重影響了河南省農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展.

分地區(qū)來看，研究期內(nèi)，豫西地區(qū)的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的空間集聚類型主要以高-低集聚型為主，說明在該地區(qū)內(nèi)，周邊地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平越低，對中心地市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境越不利，這是因為周邊地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平低，說明周邊地市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式及技術(shù)比較落后，則中心地市便無法從周邊地市落后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式中吸收、借鑒有利于本地市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長以及環(huán)境保護的先進技術(shù)與理念. 研究期內(nèi)，豫東地區(qū)前期的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的空間集聚類型以低-高集聚型為主，說明這期間豫東地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系較為理想，后期的空間集聚類型為不顯著類型，說明這期間豫東地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系并未惡化. 豫北地區(qū)的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的空間集聚類型主要以低-高集聚型為主，但呈現(xiàn)此集聚類型的城市也在不斷地波動更替，該結(jié)果說明在該地區(qū)內(nèi)，周邊地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展較好，有利于向該地區(qū)中心城市輸送各種資源與技術(shù)，從而能夠促進該地區(qū)中心城市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，而農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展能夠為該地區(qū)的環(huán)境保護提供技術(shù)和資金支持，最終使該地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境之間達到動態(tài)平衡狀態(tài). 豫南地區(qū)的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的空間集聚類型經(jīng)歷了一個變化的過程，2000年和2003年中低-高集聚型與高-低集聚型同時存在，2006年變?yōu)榈?高集聚型，2006年后的空間集聚類型變?yōu)椴伙@著，這說明豫南地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平不太穩(wěn)定，中心城市受周邊城市經(jīng)濟發(fā)展的影響具有不確定性，故該地區(qū)需從自身角度出發(fā)，改變當前粗放的生產(chǎn)模式，學習先進的農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)技術(shù)，提升自身的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平.

3 結(jié)論與討論

首先將灰水足跡與碳排放量化并作為農(nóng)業(yè)污染產(chǎn)出，然后使用DEA模型測算了河南省2000—2019年的農(nóng)業(yè)污染率，同時通過GIS技術(shù)分析了河南省各地市農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征，最后采用空間自相關(guān)分析法分析了河南省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與農(nóng)業(yè)污染率的空間相關(guān)性，得到結(jié)論如下：

1）2000—2019年，河南省農(nóng)業(yè)污染率為1的年份約占整個研究期的1/2，說明河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染程度較高，且農(nóng)業(yè)污染率的高低分布具有集中性和交替性. 分時間段來看，河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染程度在不同時間段內(nèi)存在差異，這說明河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境狀況不是很穩(wěn)定，多年來其所采取的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護措施的效果時好時壞. 因此，河南省應采取能夠長期有效地保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的措施，如通過采取有效利用耕地面積、減少化肥和農(nóng)藥的使用量、合理配置資源、提高有效灌溉面積、加大先進技術(shù)研發(fā)資金扶持力度、開發(fā)新型綠色高效的環(huán)保農(nóng)用物資、提高機械和能源的利用率等措施，從源頭上搞好污染防控工作，確保農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)步改觀.

2）從空間角度來看，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“高污染”狀態(tài)的地市數(shù)量占全省地市數(shù)量的2/3，且河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的“高污染”狀態(tài)已基本穩(wěn)定. 河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的“低污染”狀態(tài)呈現(xiàn)出從豫北→豫西→豫南→豫東和豫中地區(qū)轉(zhuǎn)移的變化特征，但河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境“低污染”狀態(tài)區(qū)主要位于豫西地區(qū). 不同地區(qū)之間的農(nóng)業(yè)污染狀況差異較為明顯，因此河南省在發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)以及構(gòu)建低碳生產(chǎn)模式時，應關(guān)注全省各地市之間的差異，在空間上發(fā)揮積極的“效仿效應”和“追趕效應”，讓農(nóng)業(yè)污染程度較低的地市起到帶頭作用和示范作用.

3）河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的空間集聚類型主要以低-高集聚型為主，但是這種良好的局面正在逐漸惡化，該類型的地市數(shù)量正在減少，這說明，在河南省內(nèi)，各地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平并不均衡，河南省在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的同時，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重視程度不夠. 因此，河南省各地市在發(fā)展自身農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的同時，要與周邊城市共享本市先進的生產(chǎn)技術(shù)、豐富的物質(zhì)資源及人力資源等，發(fā)揮城市群帶動作用，使周邊地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟也能得到發(fā)展，從而促進河南省各地市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟均衡發(fā)展.