高 鵬,白福臣
(廣東海洋大學(xué)管理學(xué)院,廣東 湛江 524088)
農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)由農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)構(gòu)成,是人地關(guān)系地域系統(tǒng)的重要組成部分[1]。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是由農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者、農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體、農(nóng)業(yè)宏觀調(diào)控者、農(nóng)用土地、農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備、農(nóng)業(yè)資金、農(nóng)產(chǎn)品以及各類市場(chǎng)等實(shí)體要素和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理手段、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息等軟性要素以及各類要素之間的關(guān)系組成[2]。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)內(nèi)外部之間存在著錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的開放性人工-自然復(fù)合系統(tǒng),同時(shí)具有自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)的特性[3]。脆弱性是其顯著特點(diǎn),是在包括地形、地貌等自然因素以及土地過度開墾、植被破壞、過度使用化肥農(nóng)藥等人為因素共同作用下形成的[4]。兩者之間存在著良性耦合條件下的正反饋循環(huán),也存在著非良性耦合條件下的負(fù)反饋循環(huán)。在正反饋循環(huán)中,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相互促進(jìn)、相互協(xié)調(diào),合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)又為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和發(fā)展空間。在負(fù)反饋循環(huán)中,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)通過大量化肥、農(nóng)藥、機(jī)械動(dòng)力等無機(jī)能量的投入,造成農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分的虧損、系統(tǒng)失衡,又導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益下降,農(nóng)業(yè)資源枯竭,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展面臨著極大的挑戰(zhàn)。只有不斷促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展,才能充分發(fā)揮二者之間的正反饋循環(huán),從而推動(dòng)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)有序發(fā)展。
國家在政策上提出了具體要求,《“十四五”全國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》對(duì)中國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提出了重大目標(biāo)和具體部署,將農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展作為轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要引領(lǐng),提出加強(qiáng)農(nóng)業(yè)資源保護(hù)利用、加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染防治、農(nóng)業(yè)生態(tài)保護(hù)修復(fù)、打造綠色低碳農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、強(qiáng)化科技動(dòng)能和制度動(dòng)能等重點(diǎn)任務(wù)。這充分說明黨中央、國務(wù)院對(duì)推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展,加快農(nóng)業(yè)全面綠色轉(zhuǎn)型,持續(xù)改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的決心和力量。山東省農(nóng)林牧副漁等各業(yè)態(tài)齊全,農(nóng)業(yè)增加值穩(wěn)居全國第一位。在山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中生態(tài)問題較為突出,有一定代表性,主要表現(xiàn)在化肥、農(nóng)藥使用強(qiáng)度較大造成土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)的缺乏、土壤板結(jié);大水漫灌導(dǎo)致土壤鹽堿化加重、水資源減少;過度開墾農(nóng)田造成森林、草原、濕地被破壞,生物多樣性銳減;對(duì)秸稈、地膜的焚燒、掩埋等不適當(dāng)處理造成空氣污染、土壤污染。
以山東省為例,從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)效應(yīng)進(jìn)行研究,結(jié)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的概念、理論基礎(chǔ),構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,綜合運(yùn)用熵值法、耦合度模型、耦合協(xié)調(diào)度模型測(cè)算2010—2019 年山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)、耦合度及二者之間的耦合協(xié)調(diào)度。闡明山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r,揭示生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),探究農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展政策背景下農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度演化趨勢(shì)和耦合協(xié)調(diào)水平,對(duì)促進(jìn)山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者針對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展的研究較為豐富。國外學(xué)者從區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系[5]、協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)模型[6]以及實(shí)證分析方法[7]展開了廣泛探究,但對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)發(fā)展這一微觀層面的研究較少。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾日益突出,國內(nèi)諸多學(xué)者針對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展展開研究,研究?jī)?nèi)容主要集中在區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展理論認(rèn)知[2]、農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立[8]、評(píng)價(jià)方法及模型構(gòu)建[9]、區(qū)域?qū)嵶C分析和政策建議[10]等方面。其中評(píng)價(jià)方法及模型構(gòu)建、區(qū)域?qū)嵶C分析研究成果較多,評(píng)價(jià)方法主要包括耦合協(xié)調(diào)度模型[11]、結(jié)構(gòu)方程模型[12]、植被和土壤侵蝕耦合模型的拓展模型[13]、能值分析法[14]等;區(qū)域?qū)嵶C分析涉及國家級(jí)[1]、省市級(jí)[15]及流域級(jí)[16]等多個(gè)層面。
綜上所述,已有研究揭示了區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展理論認(rèn)知、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立、實(shí)證分析方法,但是對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展問題研究較少,僅局限于對(duì)某一年的靜態(tài)耦合問題研究;在指標(biāo)選擇上科學(xué)性欠佳,有的學(xué)者采用森林覆蓋率、農(nóng)作物受災(zāi)率等指標(biāo)來測(cè)算農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),也有學(xué)者采用降雨量、水庫庫容量等指標(biāo)測(cè)算農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),有的學(xué)者采用十幾個(gè)指標(biāo),也有學(xué)者采用四十幾個(gè)指標(biāo),這種指標(biāo)選取之間的差異難免會(huì)對(duì)結(jié)論造成巨大影響;在地域上,對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的研究大多數(shù)關(guān)注中西部環(huán)境惡化較為嚴(yán)重的地區(qū),缺乏對(duì)糧食主產(chǎn)區(qū)——山東省等農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力較大區(qū)域的相關(guān)研究。
遵循客觀性、科學(xué)性、整體性、數(shù)據(jù)可獲得性等原則,構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。其中,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)主要包括自然環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境和生態(tài)治理3 個(gè)一級(jí)指標(biāo);農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)包括生產(chǎn)投入和經(jīng)濟(jì)效益2 個(gè)一級(jí)指標(biāo)(表1)。
表1 農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
2.2.1 確定指標(biāo)權(quán)重 采用熵值法確定指標(biāo)權(quán)重。熵值法是一種客觀賦權(quán)的方法,依據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)變異性大小來確定權(quán)重大小,有效地克服主觀賦權(quán)法的臆斷性和隨機(jī)性[13]。
1)標(biāo)準(zhǔn)化處理,由于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的各指標(biāo)的含義不同,量綱不同,首先對(duì)各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于對(duì)變量極差標(biāo)準(zhǔn)化后有些年份的數(shù)據(jù)出現(xiàn)0,此時(shí)測(cè)算耦合度依舊會(huì)出現(xiàn)0,則耦合度毫無意義,為避免這一問題,對(duì)值域區(qū)間進(jìn)行平移,在標(biāo)準(zhǔn)化公式中加入截距項(xiàng),得到變形的正向指標(biāo)處理采用公式(1),負(fù)向指標(biāo)處理采用公式(2)。
式中,i代表評(píng)價(jià)指標(biāo),j代表年份,xij是第i個(gè)指標(biāo)在第j年的原始數(shù)據(jù)(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)。
2)熵值法確定客觀權(quán)重,原始矩陣A 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后記為B=(rij)m×n。在有m個(gè)指標(biāo)、n個(gè)被評(píng)價(jià)年份的評(píng)價(jià)問題中,第i個(gè)指標(biāo)的熵如下。
3)計(jì)算熵權(quán),對(duì)應(yīng)的第i個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)重wi如下。
4)綜合以上公式,計(jì)算得到山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重(表2)。
表2 山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重
2.2.2 測(cè)算綜合評(píng)價(jià)指數(shù) 測(cè)算綜合評(píng)價(jià)指數(shù)時(shí)利用加權(quán)法,公式如下。
式中,Sij表示山東省第j年的第i個(gè)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù),wi為第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重,rij為第j年的第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。
2.2.3 測(cè)算耦合度 耦合度描述各個(gè)子系統(tǒng)之間或要素之間相互作用的強(qiáng)弱。在建立農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度模型時(shí),借鑒“一般系統(tǒng)論中系統(tǒng)演化”的思想、植被和土壤侵蝕耦合模型的拓展模型[13],按照貝塔蘭菲的一般系統(tǒng)理論[17],分析農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的演化速度,探究農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度演化過程。
1)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的演化狀態(tài)的計(jì)算公式如下。
式中,A、B 分別表示農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的演化狀態(tài),S1、S2為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。
2)由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互作用、相互制約,各自的演化軌跡為S 型曲線,因而農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的演化滿足組合S 型發(fā)展機(jī)制[13]??梢灾庇^的感受演化速度V的變化過程。以VA、VB為變量建立平面直角坐標(biāo)系,以VA為橫坐標(biāo),VB為縱坐標(biāo),由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演化速度不一致,故V的變化軌跡為二維坐標(biāo)系中的一個(gè)橢圓中,計(jì)算VA、VB在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上夾角θ的取值,從而揭示農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合演化過程計(jì)算公式如下。
式中,VA、VB分別表示2 個(gè)系統(tǒng)的演化速度,θ表示農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度。依據(jù)θ的取值范圍,可將農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度演變過程劃分為幾個(gè)階段[18],詳見表3。
表3 農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度狀態(tài)及特征
2.2.4 測(cè)算耦合協(xié)調(diào)度 盡管耦合度能反映農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的相互作用強(qiáng)弱,但無法科學(xué)地揭示各系統(tǒng)或要素之間是在高水平上相互促進(jìn)還是低水平上相互制約,本研究利用耦合協(xié)調(diào)度模型判斷山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)程度。
1)計(jì)算耦合關(guān)聯(lián)度,若給定P≥2 個(gè)系統(tǒng),耦合關(guān)聯(lián)度一般化公式如下。
2)計(jì)算綜合協(xié)調(diào)指數(shù),在農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同等重要,因此2 個(gè)系統(tǒng)的主觀權(quán)重a、b 均為0.5。公式如下。
3)計(jì)算耦合協(xié)調(diào)度,計(jì)算公式如下。
式中,D為農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度,0≤D≤1,D越大表示2 個(gè)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)關(guān)系越好,協(xié)調(diào)發(fā)展水平越高。根據(jù)實(shí)際數(shù)值分布,將農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度由0~1 均分為若干級(jí)別,詳見表4。
表4 農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度分類
綜合公式(1)至(5),計(jì)算得到山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指數(shù),詳見圖1。山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(S1)在2010—2019 年呈上升趨勢(shì),由2010 年的0.066 8 增長(zhǎng)到2019 年的0.753 9(圖1),說明在研究期內(nèi)山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境得到改善,農(nóng)業(yè)向綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型持續(xù)推進(jìn)。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中二級(jí)指標(biāo)權(quán)重?cái)?shù)值排名前5位為農(nóng)作物受災(zāi)面積、化肥使用量、地表水環(huán)境水質(zhì)優(yōu)良個(gè)數(shù)、農(nóng)藥施用量、耕地面積,分別為0.177 4、0.129 8、0.113 6、0.107 8、0.104 5,說明5 個(gè)指標(biāo)所表示的具體內(nèi)涵和與生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在機(jī)理對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)趨勢(shì)變化產(chǎn)生巨大影響。山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)是曲折的,其中2010—2015 年平均增長(zhǎng)速度為0.10,較為緩慢,結(jié)合農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)來看,2010—2015 年平均增長(zhǎng)速度為0.12,大于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)增長(zhǎng)速度,說明在此階段山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)取得快速增長(zhǎng)的同時(shí),對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度不夠,兩者沒有達(dá)到平衡發(fā)展;2015—2017 年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)出現(xiàn)下降,指數(shù)減少值為0.07,同時(shí)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)也有所下降,指數(shù)減少值同為0.07,結(jié)合具體數(shù)據(jù)來看,主要由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中一級(jí)指標(biāo)-生態(tài)治理中的人工造林面積下降11.42 萬hm2,水土流失治理面積下降35.80 萬hm2,造林面積下降7.90萬hm2,地表水環(huán)境水質(zhì)優(yōu)良個(gè)數(shù)下降3 個(gè),說明在此時(shí)期,山東省在促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),忽視了對(duì)生態(tài)環(huán)境的治理,而生態(tài)環(huán)境的惡化對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來負(fù)效應(yīng);2017—2019 年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)增長(zhǎng)較快,平均增長(zhǎng)速度為0.13,是因?yàn)?018 年山東省出臺(tái)《關(guān)于創(chuàng)新體制機(jī)制推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的實(shí)施意見》,明確了山東省進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的指導(dǎo)思想和相關(guān)舉措,包括優(yōu)化農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展空間布局、加強(qiáng)農(nóng)業(yè)資源保護(hù)和節(jié)約利用、加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)和治理,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)和修復(fù)等。在這一背景下,山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不斷改善,同時(shí)生態(tài)環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的正作用顯著,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)也呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)在2010—2019 年呈上升趨勢(shì),由2010 年的0.124 8 增長(zhǎng)到2019 年的0.811 4(圖1),說明山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平持續(xù)向好,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)總量邁上新的臺(tái)階,開啟全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興和加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)新征程。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中一級(jí)指標(biāo)-生產(chǎn)投入的組內(nèi)權(quán)重為0.397 3,其中二級(jí)指標(biāo)組內(nèi)權(quán)重排名前3 位分別為基層農(nóng)技推廣體系機(jī)構(gòu)個(gè)數(shù)、農(nóng)林牧副漁固定資產(chǎn)投資額、農(nóng)用機(jī)械總動(dòng)力,組內(nèi)權(quán)重為0.129 3、0.123 5、0.113 6;一級(jí)指標(biāo)-經(jīng)濟(jì)效益的組內(nèi)權(quán)重為0.400 4,其中二級(jí)指標(biāo)排名第1 位為主要農(nóng)作物產(chǎn)量,組內(nèi)權(quán)重為0.132 2。說明農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平、農(nóng)林牧副漁固定資產(chǎn)投資、主要農(nóng)作物產(chǎn)量對(duì)山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有突出貢獻(xiàn)。這主要得益于農(nóng)業(yè)相關(guān)政策的支持,山東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃(2011—2015)和“十三五”規(guī)劃(2016—2020)中都明確了山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重點(diǎn)和政策措施,其中對(duì)促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn),保障糧食安全,加快基層農(nóng)技推廣體系改革與建設(shè)步伐,增強(qiáng)自主創(chuàng)新和技術(shù)推廣力度,完善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)均作了明確的指示。其中農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣通過探索農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平,加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技成果和實(shí)用技術(shù)盡快應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供科技支撐;農(nóng)業(yè)機(jī)械化作為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平,降低農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者工作強(qiáng)度進(jìn)而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,農(nóng)林牧副漁固定資產(chǎn)投資通過完善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ);主要農(nóng)作物產(chǎn)量主要包括小麥、玉米、棉花、大豆等的產(chǎn)量,對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在保證糧食安全方面,糧食安全是發(fā)展一切的基本前提,筑牢糧食安全防線是發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì),恢復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)的重要保障。
圖1 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)
農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)方程Sij=是一種非線性過程,可以表示為各要素的非線性函數(shù),各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的Sij連接起來是一條平滑曲線,故可以對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)進(jìn)行非線性擬合,建立關(guān)于時(shí)間x的函數(shù),得到以下方程,其中,x∈[1,10],表示2010—2019 年;y為進(jìn)行非線性擬合后的綜合評(píng)價(jià)指數(shù),R2為置信度。
耦合度能反映農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的相互作用強(qiáng)弱情況。通過結(jié)合公式(6)至(10)和表3,得到山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度(表5)??芍綎|省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度(θ)由2010 年的83.06°下降到2019 年的0.92°,系統(tǒng)演化為協(xié)調(diào)發(fā)展階段,系統(tǒng)呈現(xiàn)協(xié)調(diào)耦合狀態(tài)。
表5 農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度
2010—2016 年,52.80°<θ≤83.06°,這一時(shí)期農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題在不斷改善,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展保持著快速增長(zhǎng),二者的發(fā)展步調(diào)漸趨一致。在這一時(shí)期,生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)邁出了新步伐,農(nóng)業(yè)面源污染防治取得明顯成效,森林覆蓋率不斷提高,測(cè)土配方施肥和減量控害植保技術(shù)得到了大力推廣,濕地、湖泊、河流等水環(huán)境的污染得到治理,通過一系列農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境修復(fù)工程的實(shí)施,山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)取得積極成效,使農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)條件得到改善,從而推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,這充分說明山東省在這一時(shí)期不再單純地注重農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而是兼顧經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境共同進(jìn)步,推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)之間的相互促進(jìn)作用愈加強(qiáng)烈。但是從耦合狀態(tài)來看,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度大于生態(tài)環(huán)境演化速度,生態(tài)環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍有約束作用,說明農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的作用程度偏低,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境還需進(jìn)一步改善。
2017—2019 年,0.92°<θ≤20.67°,山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)仍處于協(xié)調(diào)發(fā)展階段,系統(tǒng)呈協(xié)調(diào)耦合狀態(tài),農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展,相互作用的態(tài)勢(shì)繼續(xù)鞏固。這一時(shí)期山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境向好速度大于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度,說明生態(tài)環(huán)境治理取得顯著成效,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好。主要是在黨中央、國務(wù)院同步推進(jìn)實(shí)施生態(tài)治理的背景下,山東省積極貫徹落實(shí)農(nóng)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃和推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的實(shí)施意見,推動(dòng)實(shí)施農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)、優(yōu)化農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展空間布局、加強(qiáng)農(nóng)業(yè)資源保護(hù)和節(jié)約利用、加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)和治理,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)和修復(fù)等一些列舉措。但在此時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度小于生態(tài)環(huán)境演化速度,生態(tài)資源利用不足,說明農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的反作用程度不夠,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還有一定的增長(zhǎng)空間,在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)過程中,要注意農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成的副作用,真正實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。
結(jié)合公式(11)至(13),測(cè)算的山東省2010—2019 年農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度詳見圖2。耦合協(xié)調(diào)度能反映系統(tǒng)或要素之間在高水平上相互促進(jìn)還是低水平上相互制約。2010—2019 年,山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)(圖2),由2010 年的0.375 8 增長(zhǎng)至2019 年的0.877 6,耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)由輕度失調(diào)演變?yōu)榱己脜f(xié)調(diào)水平。
圖2 農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)
2010—2011 年,山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)雖呈波動(dòng)上升趨勢(shì),但D處在0.375 8~0.467 9,系統(tǒng)仍處于失調(diào)狀態(tài)。結(jié)合耦合度來看,山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展趨于協(xié)調(diào),二者的發(fā)展步調(diào)漸趨一致,但受生態(tài)環(huán)境惡化的限制,系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平不高,仍在低水平上相互制約。
2012—2016 年,農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)保持波動(dòng)上升趨勢(shì),D由0.534 8 增長(zhǎng)至0.735 9,系統(tǒng)邁入?yún)f(xié)調(diào)狀態(tài)且發(fā)展到中級(jí)協(xié)調(diào)狀態(tài)。其中,2012—2013 年農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)呈現(xiàn)同步快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),促使D穩(wěn)步上升,說明山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間呈現(xiàn)相互促進(jìn)的協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢(shì),農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)效益顯著。
2013—2015 年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),而農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),導(dǎo)致這一時(shí)期的耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)增長(zhǎng)緩慢,但仍呈現(xiàn)出相互促進(jìn)的協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢(shì)。2015—2016 年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)均呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì),導(dǎo)致耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)有所下降,說明此時(shí)期山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間相互促進(jìn)的協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢(shì)不佳,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益有所下降。
2016—2019 年,農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度恢復(fù)上升趨勢(shì)且趨勢(shì)較為穩(wěn)定,D由0.735 9 上升到0.877 6,由中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展到良好協(xié)調(diào),系統(tǒng)之間在高水平上相互促進(jìn)。這說明長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)生態(tài)治理和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展投入逐漸發(fā)揮正向效應(yīng),也表明改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)相互促進(jìn)、相互適應(yīng),良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展反過來也會(huì)推進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)??傮w來說,2010—2019 年山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)從低水平的系統(tǒng)間相互制約型逐步發(fā)展為高水平的系統(tǒng)間相互促進(jìn)型。
以山東省為例,基于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》《山東省國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》相關(guān)數(shù)據(jù),構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,綜合運(yùn)用熵值法、耦合度模型、耦合協(xié)調(diào)度模型測(cè)算2015—2020 年山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù),耦合度和二者之間的耦合協(xié)調(diào)度。結(jié)論如下。
2010—2019 年,山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)呈上升趨勢(shì),說明在研究期內(nèi)山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境得到改善,農(nóng)業(yè)向綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型持續(xù)推進(jìn);山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)呈上升趨勢(shì),說明山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平持續(xù)向好,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)總量邁上新的臺(tái)階。
2010—2019 年,山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度呈現(xiàn)由大到小的變化趨勢(shì),θ由2010 年的83.06°下降至2019 年的0.92°,系統(tǒng)演化為協(xié)調(diào)發(fā)展階段,耦合狀態(tài)為協(xié)調(diào)耦合,說明山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)之間的相互促進(jìn)作用愈加強(qiáng)烈,逐步實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)耦合。
2010—2019 年,山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),由2010 年的0.375 8 增長(zhǎng)至2019 年的0.877 6,耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)由輕度失調(diào)演變?yōu)榱己脜f(xié)調(diào)水平。說明山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)-農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)由低水平的相互制約型轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚降南嗷ゴ龠M(jìn)型。
山東省在保障國家糧食安全、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展過程中面臨著生態(tài)治理的壓力,推動(dòng)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ),經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步不應(yīng)以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià),“綠水青山就是金山銀山”,在發(fā)展過程中要促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展,使其在高水平發(fā)展中相互促進(jìn),主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。
在生態(tài)環(huán)境治理方面,一是推行以酸化區(qū)域、鹽漬化區(qū)域土壤改良修復(fù),農(nóng)業(yè)面源污染防治,林業(yè)和濕地建設(shè)為代表的生態(tài)治理工程;二是要加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈綜合利用和農(nóng)膜污染治理,積極做好政策引導(dǎo),加快技術(shù)研發(fā),促進(jìn)秸稈利用飼料化、能源化,同時(shí)加強(qiáng)禁止焚燒秸稈的宣傳教育,健全相應(yīng)的法律法規(guī);三是大力發(fā)展綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品,推廣高效、低殘留農(nóng)藥,開展技術(shù)革新,降低有機(jī)肥使用成本,增施有機(jī)肥,促進(jìn)農(nóng)藥化肥減量增效;四是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)資源環(huán)境檢測(cè)與保護(hù),做好耕地土壤、水環(huán)境中重金屬、鹽漬化檢測(cè),同時(shí)加強(qiáng)外來物種入侵檢測(cè)和防治,維護(hù)天藍(lán)、水清、地凈的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境;五是要加強(qiáng)制度建設(shè),加強(qiáng)責(zé)任落實(shí)和考核,將防治任務(wù)落實(shí)到村鎮(zhèn),責(zé)任落實(shí)到人,對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村環(huán)境污染嚴(yán)重,治理工作不力的村鎮(zhèn)按照有關(guān)規(guī)定追責(zé)問責(zé)。
在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面,一是要推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色科技創(chuàng)新,發(fā)揮高等院校、科研單位作用,推動(dòng)建立產(chǎn)-學(xué)-研體制機(jī)制,開展綠色農(nóng)機(jī)裝備關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)并加快綠色實(shí)用技術(shù)推廣和應(yīng)用,健全基層農(nóng)機(jī)推廣服務(wù)體系。二是要轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),打造綠色低碳農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈,統(tǒng)籌兼顧生產(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)等生產(chǎn)環(huán)節(jié),發(fā)揮電商平臺(tái)在綠色農(nóng)產(chǎn)品銷售中的積極作用,健全地理標(biāo)志農(nóng)產(chǎn)品、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證體系。三是加強(qiáng)生產(chǎn)者的綠色生產(chǎn)意識(shí)和消費(fèi)者的綠色消費(fèi)意識(shí),從供給和需求兩頭同步推進(jìn),促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。四是要發(fā)揮地域特色,大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),建立生態(tài)農(nóng)業(yè)示范基地,充分發(fā)揮其帶動(dòng)作用,例如山東省在黃河兩岸建設(shè)的特色農(nóng)產(chǎn)品基地,在兼顧生態(tài)效益的同時(shí)提高了經(jīng)濟(jì)效益,打造了千里黃河綠色高效農(nóng)業(yè)長(zhǎng)廊[19]。