農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)資源利用與優(yōu)化模式
——以榆林市為例

武文豪，楊琰瑛，馬田田，李瑞，師榮光*

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所，天津 300191;2.榆林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，陜西 榆林 719000）

我國北方農(nóng)牧交錯區(qū)是世界四大農(nóng)牧交錯區(qū)之一，總面積約為6.55×105km2，占我國陸地總面積的6.82%[1-2]。該區(qū)域生態(tài)相對脆弱，土地貧瘠，植被覆蓋度差，易發(fā)生沙化和水土流失等退化問題[3-4]。同時，農(nóng)牧交錯區(qū)也是我國重要的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)基地，近幾十年來承載和解決了上億人口的溫飽問題，承擔(dān)著重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能[5]。自進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國耕地面積和灌溉面積以及糧食主產(chǎn)區(qū)在北方不斷集中，北糧南運(yùn)進(jìn)一步加劇了水土資源的空間錯位[6]。在氣候變化和糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整的背景下，我國農(nóng)業(yè)格局發(fā)生了變化，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，作物適宜邊界與糧食生產(chǎn)重心北移，耕地面積向北、向西擴(kuò)張，農(nóng)牧交錯區(qū)旱作農(nóng)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，其保障耕地安全與糧食安全的功能愈發(fā)突顯[7-9]。但是，農(nóng)牧交錯區(qū)資源短缺和土地退化威脅嚴(yán)峻，土壤退化與養(yǎng)分流失、生物多樣性降低、土地生產(chǎn)力下降，以過去粗獷的資源開發(fā)利用模式擴(kuò)大糧食生產(chǎn)可能會加劇農(nóng)牧交錯區(qū)土地、水等自然資源與當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的矛盾[10]。因此，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，需要明確其農(nóng)業(yè)資源利用現(xiàn)狀與面臨的關(guān)鍵問題，探索優(yōu)化利用模式。

針對農(nóng)牧交錯區(qū)的農(nóng)業(yè)資源利用與優(yōu)化問題，國內(nèi)外學(xué)者開展了廣泛的研究，在水資源方面，開展了基于超效率模型的水資源利用效率評價以及基于虛擬水的水資源優(yōu)化利用等研究[11]；在土地資源方面，廣泛開展了干旱退化土地治理與可持續(xù)利用[12-13]、土地利用優(yōu)化配置和耕地適宜性研究[14-15]等；在氣候資源方面，開展了諸如農(nóng)業(yè)氣候資源時空變化特征[16]、氣候變化對作物適宜性的影響以及光溫生產(chǎn)潛力變化[17-18]等研究。這些研究多針對單資源要素，在評價方法、優(yōu)化配置、可持續(xù)利用以及動態(tài)特征等方面取得了一系列成果。而隨著研究的不斷深入，農(nóng)業(yè)資源之間相互耦合以及與非農(nóng)業(yè)部門的相互影響的研究逐漸增多，如土地利用變化下的水資源供需響應(yīng)與優(yōu)化[19]、氣候變化下耕地擴(kuò)張與耕作適宜性變化[20]、水土資源的時空耦合以及農(nóng)業(yè)資源利用效率與經(jīng)濟(jì)效益協(xié)同研究[21-22]。農(nóng)業(yè)資源研究逐漸趨于系統(tǒng)化，將資源優(yōu)化與實(shí)際需求相結(jié)合的農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展理論與實(shí)證研究成為重點(diǎn)，先后出現(xiàn)了一系列符合可持續(xù)目標(biāo)的農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式，如生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式[23]、循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式[24]、農(nóng)牧業(yè)縱橫一體化模式[25]和退化土地治理驅(qū)動模式[26]等。當(dāng)前，農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨諸多問題，為破解水土資源約束、過度開發(fā)、發(fā)展滯后等難題而提出的諸多發(fā)展模式具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，在特定地區(qū)的發(fā)展實(shí)踐中取得了成效。但農(nóng)牧交錯區(qū)地域廣闊，資源稟賦與發(fā)展機(jī)遇也不盡相同，因地制宜地開展農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式以及不同模式的適用條件與應(yīng)用研究，更符合農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)村實(shí)際與農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。尤其在當(dāng)前氣候變化背景下農(nóng)牧交錯區(qū)的農(nóng)業(yè)資源格局與利用發(fā)生了轉(zhuǎn)變，區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)迎來新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與消費(fèi)的空間錯位也是農(nóng)業(yè)資源尤其是水土資源的虛擬轉(zhuǎn)移，新格局下農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)資源的開發(fā)利用面臨更高的要求[27]。

因此，明晰氣候變化背景下農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地域格局與關(guān)鍵農(nóng)業(yè)資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀，定位農(nóng)業(yè)資源利用存在主要問題，對農(nóng)牧交錯區(qū)合理開發(fā)利用農(nóng)業(yè)資源、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平、提煉農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式、支撐區(qū)域農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要的意義。本研究以榆林市為例，采用重心模型、超效率SBM 模型和時空分析等方法分析1990—2019 年榆林市氣候、耕地、水和種質(zhì)等農(nóng)業(yè)資源的利用現(xiàn)狀、趨勢以及面臨的機(jī)遇和問題，并結(jié)合分析結(jié)果與當(dāng)?shù)貙?shí)踐提出農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式。

1 區(qū)域概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

榆林市位于陜西省北部，是陜西、內(nèi)蒙古、山西、寧夏和甘肅五?。ㄗ灾螀^(qū)）交界地區(qū)，總面積43 578 km2，是陜西省面積最大的地級市。榆林市地處農(nóng)牧交錯區(qū)，屬于典型的生態(tài)脆弱區(qū)，其北部大部分位于毛烏素沙地，南部為黃土丘陵區(qū)。得益于近些年的退耕還林還草以及治沙造地政策，2020 年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示榆林市的林草地面積占總面積的60%以上。近年來榆林市面臨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、生態(tài)安全與高質(zhì)量發(fā)展以及鄉(xiāng)村振興等重要發(fā)展窗口的歷史機(jī)遇，農(nóng)業(yè)在其中扮演了重要角色，也是區(qū)域轉(zhuǎn)型升級的重要支撐。作為陜西省重要的“第二糧倉”，榆林市亟需明確新形勢下現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展定位，發(fā)揮資源優(yōu)勢，探索以規(guī)?；C(jī)械化和可持續(xù)為核心的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，支撐榆林地區(qū)的轉(zhuǎn)型升級與高質(zhì)量發(fā)展。

1.2 模型方法與數(shù)據(jù)處理

1.2.1 重心模型

為了深入揭示案例區(qū)耕地與糧食生產(chǎn)在區(qū)域尺度的發(fā)展演化規(guī)律，本研究引入重心模型，測算了榆林市所在的陜西省的耕地與糧食生產(chǎn)重心的時空演變過程，在區(qū)域尺度上揭示榆林市農(nóng)業(yè)定位與功能的轉(zhuǎn)變。重心計算公式為：

式中：Ti(i=1,2,3,…,n)表示第i個縣域的耕地面積或糧食生產(chǎn)的總量，hm2或t；（xi，yi）為該縣域行政重心地理坐標(biāo)；（xj,yj）為第j年耕地或糧食生產(chǎn)的重心。

1.2.2 超效率SBM模型

超效率SBM 模型是Tone[28]于2002 年提出的對傳統(tǒng)SBM 模型和DEA 模型進(jìn)行優(yōu)化后的模型。該模型具有評價結(jié)果橫向可比性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，解決了SBM 模型計算出的最大值為1 而導(dǎo)致無法對創(chuàng)新有效的地區(qū)進(jìn)行比較的問題[29]。為了進(jìn)一步分析榆林市農(nóng)業(yè)水資源利用效率的差異及隨時間變化趨勢，本研究采用榆林市的農(nóng)業(yè)增加值及糧食產(chǎn)量作為產(chǎn)出要素，以耕地面積、農(nóng)業(yè)用水量及農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力作為投入要素，利用超效率SBM 模型計算農(nóng)業(yè)水資源利用效率，以此來判別榆林市農(nóng)業(yè)水資源利用隨時間的變化情況。模型如下：

式中：n代表決策單元（DMU）數(shù)量，每個DMU 由投入m、期望產(chǎn)出r1和非期望產(chǎn)出r2構(gòu)成；x、yd、yu為響應(yīng)的的投入矩陣、期望產(chǎn)出矩陣和非期望產(chǎn)出矩陣中的元素；ρ為水資源利用效率值。

1.2.3 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究所使用的陜西省各市的糧食產(chǎn)量和耕地面積數(shù)據(jù)以及榆林市農(nóng)業(yè)增加值、糧食產(chǎn)量、耕地面積、農(nóng)業(yè)用水量及農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力等農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)來源于《陜西統(tǒng)計年鑒》（1990—2019 年）和《榆林統(tǒng)計年鑒》（1990—2019 年），其中榆林市水資源利用和耕地利用的部分?jǐn)?shù)據(jù)來自當(dāng)?shù)厮?、農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、自然資源局和榆林市農(nóng)科院等相關(guān)部門。榆林市氣溫、降水、無霜期和積溫等氣象數(shù)據(jù)來源于氣象站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)，其中無霜期采用榆林市內(nèi)各區(qū)縣的平均值來表示，氣溫采用一年內(nèi)的每日平均溫度，降水采用一年內(nèi)的降水累計值，積溫采用≥0 ℃和≥10 ℃的活動積溫，利用五日滑動平均法計算。

2 榆林市農(nóng)業(yè)資源利用現(xiàn)狀

2.1 榆林市農(nóng)業(yè)規(guī)模與結(jié)構(gòu)

通過引入重心模型計算1990—2019年近30年間陜西省耕地重心與糧食生產(chǎn)重心的動態(tài)變化軌跡，發(fā)現(xiàn)陜西省耕地重心與糧食生產(chǎn)重心不斷北移，這一趨勢與全國耕地和糧食生產(chǎn)格局的變化趨勢相一致[7，30]。陜北地區(qū)農(nóng)業(yè)定位與功能發(fā)生轉(zhuǎn)變，逐漸成為農(nóng)業(yè)發(fā)展與糧食安全保障的重點(diǎn)區(qū)域。

陜西省耕地重心和糧食生產(chǎn)重心的變化趨勢如圖1 所示。1990—2019 年，陜西省耕地重心不斷北移，東西方向上的移動較小，在地理空間上由銅川市耀州區(qū)（耀縣）移動至延安市黃陵縣，累計向北移動38.40 km，其中1990—2000 年期間向北移動8.09 km，2000—2010 年期間向北移動4.91 km，2010—2019 年期間向北移動幅度最大，達(dá)到25.40 km。與耕地重心的移動規(guī)律相似，1990—2019 年間陜西省糧食生產(chǎn)重心也在不斷北移，東西方向上的移動較小，在地理空間上由涇陽縣移動至銅川市耀州區(qū)，30 年間累計向北移動72.51 km，其中1990—2000 年糧食生產(chǎn)重心保持相對穩(wěn)定，僅向北移動0.34 km，2000—2010年期間向北移動31.04 km，同樣在2010—2019 年間向北移動幅度達(dá)到最大值，為41.13 km。從時間區(qū)間上來看，陜西省耕地重心快速向北移動開始的時間相較于糧食生產(chǎn)重心更早，2000—2010 年，陜西省糧食生產(chǎn)重心北移的趨勢加快。究其原因主要是陜北地區(qū)土地整治與農(nóng)田建設(shè)項目增多，土地開發(fā)新增耕地面積增大，尤其是在“十二五”期間，提出了在陜北建設(shè)陜西省“第二糧倉”的目標(biāo)，也促進(jìn)了榆林市耕地的開發(fā)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力提升。另一方面，糧食種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整一定程度上影響了耕地重心和糧食生產(chǎn)重心的移動，玉米、薯類等產(chǎn)量較高的糧食作物在陜北地區(qū)的播種面積增加，也導(dǎo)致了糧食生產(chǎn)重心的北移。

圖1 1990—2019年陜西省耕地重心和糧食生產(chǎn)重心變化Figure 1 Changes in the gravity center of cultivated land and grain production from 1990 to 2019 in Shaanxi Province

榆林市農(nóng)業(yè)發(fā)展具有后備耕地資源充足、作物品種多樣、光溫生產(chǎn)潛力較高以及水熱資源相對均衡等優(yōu)勢，2000—2019 年其耕地與農(nóng)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，逐漸成為陜西省的重要“糧倉”。

2.2 榆林市農(nóng)業(yè)資源利用

農(nóng)業(yè)資源主要包括土地資源、水資源、氣候資源、生物資源等自然環(huán)境要素以及農(nóng)業(yè)勞動力、農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等社會經(jīng)濟(jì)要素，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，其中社會經(jīng)濟(jì)要素受人類活動影響，也是人類參與農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的重要體現(xiàn)，而自然環(huán)境要素則具有更強(qiáng)的地域性、有限性、整體性和穩(wěn)定性，由此形成了不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型。本研究分別從氣候資源、耕地資源、水資源以及種質(zhì)資源多角度分析榆林市農(nóng)業(yè)資源的利用現(xiàn)狀與趨勢。

2.2.1 氣候資源

榆林市位于毛烏素沙地和黃土高原的過渡帶，區(qū)域內(nèi)包含了黃土丘陵區(qū)與風(fēng)沙草灘區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式較為多樣，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣候變化影響較大。為探究榆林市1990—2019 年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣候要素的變化趨勢，選取氣溫、降水、無霜期和積溫等氣候指標(biāo)分析其變化趨勢。

如圖2 所示，榆林市1990—2019 年年均氣溫、年均降水量以及無霜期天數(shù)均呈現(xiàn)升高趨勢，年日照時數(shù)無明顯變化。1990—2019 年榆林市年均氣溫變化范圍為7.7～10.5 ℃，平均氣溫傾向率為0.06 ℃·a-1，年均降水量變化范圍為210～637 mm，平均降水傾向率為3.31 mm·a-1，無霜期變化范圍為136～260 d，平均無霜期傾向率為2.82 d·a-1，年日照時數(shù)變化范圍為2 377～3 038 h，平均日照時數(shù)傾向率為0.98 h·a-1。榆林市年均氣溫、年均降水量以及無霜期天數(shù)的傾向率均為正值，且變化幅度較為明顯，年日照時數(shù)傾向率雖為正值，但相較于日照基數(shù)，變化幅度不明顯。

圖2 1990—2019年榆林市農(nóng)業(yè)氣候資源年際變化趨勢Figure 2 Interannual variation trends of agricultural climate resources in Yulin from 1990 to 2019

相較于溫度和降水?dāng)?shù)據(jù)，≥0 ℃和≥10 ℃活動積溫通常代表了對喜涼及喜溫作物全生育期的熱量要求的滿足度，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為重要的氣候指標(biāo)。通過對氣象站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)分析，結(jié)果（圖3）表明區(qū)域內(nèi)1990—2019 年≥0 ℃活動積溫平均為3 847.3 ℃·d，最高為4 172.9 ℃·d（2006 年），最低為3 508.3 ℃·d（1996 年），傾向率為16.10 ℃·d·a-1；≥10 ℃活動積溫平均為3 219.9 ℃·d，最高為3 700.8 ℃·d（2016 年），最低為2 811.4 ℃·d（1994年），傾向率為20.63 ℃·d·a-1。從圖3 以及傾向率可以看出，榆林市≥0 ℃和≥10 ℃積溫的上升趨勢明顯，且≥10 ℃積溫的增幅大于≥0 ℃積溫的增幅。

圖3 1990—2019年榆林市活動積溫年際變化趨勢Figure 3 Interannual variation trends of active accumulated temperature in Yulin from 1990 to 2019

氣候要素的整體變化趨勢有利于榆林市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，具體體現(xiàn)在平均氣溫和積溫的升高、降水量增加以及無霜期延長，這使榆林氣候適宜種植面積擴(kuò)大，適宜作物種植類型增加乃至作物品質(zhì)提升，榆林市作物氣候生產(chǎn)潛力也相應(yīng)地有所提高。盡管也存在諸如氣溫升高導(dǎo)致的病蟲害風(fēng)險、降水不穩(wěn)定產(chǎn)生的干旱風(fēng)險等潛在負(fù)面影響，但總體來看榆林市氣候資源的時空演變趨勢對于提升糧食生產(chǎn)能力的正向影響大于負(fù)面影響。

2.2.2 耕地資源

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣候要素變化的背景下，榆林市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力提升，區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)格局與重心逐漸北移，榆林市耕地面積的變化呈現(xiàn)先下降再上升最后相對穩(wěn)定的特征（圖4）。退耕還林（草）政策實(shí)施以來，榆林市耕地面積的變化趨勢可分為3個階段：

圖4 2000—2020年榆林市耕地面積變化Figure 4 Changes of cultivated land area in Yulin from 2000 to 2020

第1階段（2000—2005年）：榆林市沙地區(qū)縣和黃土區(qū)縣耕地面積快速減少，總耕地面積由2000 年的5.96×105hm2減少至2005 年的5.06×105hm2，5 年內(nèi)共減少約9.00×104hm2，其中沙地區(qū)縣耕地面積減少3.90×104hm2，黃土區(qū)縣減少5.10×104hm2，黃土區(qū)耕地面積減少幅度更大。此階段耕地面積減少的主要原因是退耕還林（草）政策下坡耕地、沙耕地等低質(zhì)耕地退還為生態(tài)用地，以及快速城市化導(dǎo)致的交通和建設(shè)用地占用耕地資源。

第2階段（2005—2017年）：此期間榆林市耕地面積呈逐年增加趨勢，總耕地面積由2005 年的5.06×105hm2增長至2017 年的7.88×105hm2，共增加2.82×105hm2，其中沙地區(qū)縣耕地面積增加2.47×105hm2，黃土區(qū)縣增加3.50×104hm2，榆林市耕地面積的增加主要來源于沙地區(qū)縣耕地面積的增加。此階段耕地面積增加的主要原因是榆林市耕地開發(fā)以及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。在榆林市毛烏素沙地區(qū)，經(jīng)過多年的人工治理，許多沙地變成綠洲、農(nóng)田，這也是榆林市耕地面積連年增加的重要原因之一。

第3階段（2017—2020年）：此期間榆林市耕地面積呈穩(wěn)定態(tài)勢，總耕地面積由2017 年的7.88×105hm2增長至2020 年的8.02×105hm2，僅增加1.40×104hm2，其中沙地區(qū)縣耕地面積增加2.60×104hm2，黃土區(qū)縣減少1.20×104hm2，榆林市耕地面積的增加主要來源于沙地區(qū)縣耕地面積的增加。此階段耕地面積相對穩(wěn)定的原因是榆林市的農(nóng)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型，由追求耕地數(shù)量與農(nóng)業(yè)規(guī)模逐漸向提質(zhì)增效的高質(zhì)量發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。

綜合來看，沙地區(qū)成為榆林市近20 年來的主要土地整治開發(fā)區(qū)，沙地區(qū)耕地面積增加了2.33×105hm2，不僅彌補(bǔ)了黃土區(qū)因退耕還林減少的耕地，更成為榆林市補(bǔ)充耕地資源、建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的重要來源。

從播種面積的變化情況來看，榆林市農(nóng)作物播種結(jié)構(gòu)20 年間發(fā)生了較大的變化（圖5）。2000—2020年農(nóng)作物總播種面積由5.53×105hm2增加至8.25×105hm2，其中糧食作物播種面積由4.94×105hm2增加至7.19×105hm2，經(jīng)濟(jì)作物播種面積由5.88×104hm2增加至1.06×105hm2，糧-經(jīng)作物播種比例基本保持穩(wěn)定。在糧食作物中，播種結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大變化，尤其是小麥、玉米和薯類的播種面積變化較大。小麥播種面積由2.80×104hm2銳減至134 hm2，玉米和薯類的播種面積分別由6.60×104hm2和1.26×105hm2大幅度增加至2.61×105hm2和1.71×105hm2。由此可見，近20 年榆林市玉米和馬鈴薯播種面積大幅增加，這與沙地的整治開發(fā)密切相關(guān)。新開發(fā)耕地分布集中、地勢平坦、土傳病害風(fēng)險輕、機(jī)械化程度高，在農(nóng)村勞動力緊張的情況下更適宜種植玉米和馬鈴薯，同時消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致青飼料需求的增加，而玉米和馬鈴薯的副產(chǎn)物是優(yōu)質(zhì)的青飼料來源。

圖5 2000—2020年榆林市不同作物播種面積變化趨勢Figure 5 Change trends of different crops' sown area in Yulin from 2000 to 2020

圖6 顯示了榆林市糧食單位面積產(chǎn)量與復(fù)種指數(shù)的變化情況，表明榆林市近20 年的耕地利用強(qiáng)度與耕地生產(chǎn)能力有所提升。2000—2020 年，榆林市糧食單位面積產(chǎn)量由1.44 t·hm-2提高至3.53 t·hm-2，復(fù)種指數(shù)由0.93提升至1.03，2016年以前兩者均呈現(xiàn)波動上升的趨勢。但與同處于農(nóng)牧交錯區(qū)的延安市與吳忠市對比，2020 年兩地的糧食單位面積產(chǎn)量分別高出榆林市38.95%和49.69%，榆林市的耕地質(zhì)量、耕地利用強(qiáng)度和種植結(jié)構(gòu)仍存在較大的提升與優(yōu)化空間。

圖6 2000—2020年榆林市糧食單位面積產(chǎn)量與耕地復(fù)種指數(shù)變化趨勢Figure 6 Change trends of grain yield per unit area and multiple cropping index of cultivated land in Yulin from 2000 to 2020

綜合來看，近20 年來榆林市耕地資源數(shù)量不斷增加，糧食作物種植結(jié)構(gòu)持續(xù)調(diào)整，耕地利用強(qiáng)度與產(chǎn)出能力也逐漸增大，沙地區(qū)成為榆林市補(bǔ)充耕地資源、建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的重要來源。但另一方面，受制于沙地本身的水土資源約束，榆林市新增耕地的質(zhì)量仍有待提高，當(dāng)前耕地資源利用效益弱于周邊地區(qū)。

2.2.3 水資源

榆林市地處中緯度地區(qū)的中溫帶區(qū)，屬黃河流域，干旱缺水，多年平均年降雨量約400 mm，降雨主要集中在夏季和秋季，北部風(fēng)沙灘區(qū)降水量低于南部黃土丘陵區(qū)。黃河干流流經(jīng)府谷、神木、佳縣、吳堡、綏德、清澗6縣（市），總流域面積32 564 km2，占榆林市土地面積的74.7%，其中支流禿尾河發(fā)源于風(fēng)沙灘區(qū)，是榆林少有的清水河。位于榆林北部沙地區(qū)縣的黃甫川、清水川、孤山川、石馬川、窟野河等流域植被覆蓋差，水土流失嚴(yán)重，水資源總量高但開發(fā)利用難度大。

榆林市每平方千米產(chǎn)水模數(shù)僅為6.13×104m3，人均水資源量為780 m3，僅為全省人均水資源量的64%、全國人均水資源量的36%，遠(yuǎn)低于全省、全國平均水平，屬重度缺水地區(qū)。近年來榆林市各行業(yè)用水量如表1 所示，2020 年榆林總用水量1.12×109m3，其中地表水源供水量4.89×108m3，占總供水量的43.62%；地下水源供水量6.17×108m3，占總供水量的55.04%；其他水源供水量1.50×107m3，占總供水量的1.34%。分行業(yè)來看，農(nóng)業(yè)用水量最多，占總用水量的62.02%；工業(yè)用水量次之，占總用水量的25.18%；居民生活用水量和生態(tài)環(huán)境用水量分別占總用水量的11.65%和1.15%。

表1 2010—2020年榆林市各行業(yè)用水量Table 1 Water consumption of various industries in Yulin from 2010 to 2020

由表1可知，榆林市2010—2020年用水總量不斷增加，工業(yè)、生活和生態(tài)用水量和用水占比均呈現(xiàn)上升趨勢，農(nóng)業(yè)用水量保持相對穩(wěn)定，農(nóng)業(yè)用水占比呈降低趨勢，僅在2020 年農(nóng)業(yè)用水量和用水占比有較大幅度的增加。近10 年，農(nóng)業(yè)用水量占全市用水總量的55.25%～71.09%，工業(yè)用水量占全市用水總量的18.73%～27.98%，生活用水量占全市用水總量的9.68%～14.86%，生態(tài)用水量占全市用水總量的0.50%～2.21%。2010—2019 年榆林市農(nóng)業(yè)水生產(chǎn)率也呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢，但在2020年發(fā)生了較大幅度的降低（圖7），2020年榆林市農(nóng)業(yè)用水量的突然增加，一方面是由于降水量相較于往年偏少，尤其是在農(nóng)作物播種生長的關(guān)鍵春夏季，榆林市在2020年遭遇了自1995年以來最嚴(yán)重的春夏連旱，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水量的突然增加；另一方面是因?yàn)榻陙碛芰质嘘懤m(xù)開展了大規(guī)模的土地整治和農(nóng)田建設(shè)項目，農(nóng)田灌溉和基礎(chǔ)設(shè)施條件不斷改善[31]，尤其在2020 年新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田1.85 萬hm2，水澆地面積增加1.34 萬hm2，這也導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)用水量的增加。從趨勢上來看，隨著榆林市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及農(nóng)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，各行業(yè)部門的需水量增加，農(nóng)業(yè)用水量的增加導(dǎo)致農(nóng)業(yè)水生產(chǎn)率降低，使得本就處于干旱缺水區(qū)的榆林市的水資源約束問題日益凸顯，農(nóng)業(yè)水資源利用模式需要進(jìn)一步優(yōu)化。

圖7 2010—2020年榆林市農(nóng)業(yè)用水量與農(nóng)業(yè)水生產(chǎn)率Figure 7 Agricultural water consumption and agricultural water productivity in Yulin from 2010 to 2020

為了進(jìn)一步分析榆林市農(nóng)業(yè)水資源利用效率的差異及隨時間變化趨勢，采用2010—2019 年榆林市的農(nóng)業(yè)增加值及糧食產(chǎn)量作為產(chǎn)出要素，耕地面積、農(nóng)業(yè)用水量及農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力作為投入要素，利用超效率SBM 模型計算農(nóng)業(yè)水資源利用效率，以此來判別榆林市農(nóng)業(yè)水資源利用隨時間的變化狀況。

如圖8所示，榆林市2010—2019年農(nóng)業(yè)用水效率整體呈現(xiàn)顯著上升的趨勢，從0.414 提升至1.039，農(nóng)業(yè)用水效率超過陜西省平均水平，由2010 年的全省最低水平提高到全省平均水平之上。通過與其他地市的對比發(fā)現(xiàn)，近10 年來榆林市農(nóng)業(yè)用水效率的升幅超過其他地市，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件與農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)能力有了顯著改善，這與榆林市農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步以及農(nóng)業(yè)發(fā)展策略密切相關(guān)。榆林市的農(nóng)業(yè)發(fā)展較為復(fù)雜，黃土區(qū)土質(zhì)相對較好，但與沙地區(qū)類似，都面臨水資源不足以及生態(tài)超載的風(fēng)險，沙地區(qū)土地資源充足，光熱條件較好，地勢相對平坦，中低產(chǎn)田可改造潛力大，后備資源豐富。隨著土地整治工程、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)等的實(shí)施，榆林市農(nóng)業(yè)用水效率有了長足改善，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的生產(chǎn)與生態(tài)功能仍具有較大發(fā)展?jié)摿?，需要進(jìn)一步挖掘。

2.2.4 種質(zhì)資源

榆林市是國內(nèi)優(yōu)質(zhì)種子生態(tài)區(qū)，發(fā)展種子生產(chǎn)條件十分優(yōu)越。玉米、馬鈴薯、小雜糧、瓜菜等作物種子產(chǎn)量高、成本低、純度高、病蟲害輕、商品性好，是國家級雜交玉米種子基地，省級重點(diǎn)小雜糧、馬鈴薯種子生產(chǎn)基地。據(jù)榆林市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局工作報告顯示，2019年榆林市良種覆蓋率在80%以上。

根據(jù)榆林市各縣區(qū)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)、榆林市相關(guān)發(fā)展規(guī)劃以及各縣市的農(nóng)業(yè)工作報告，得到榆林優(yōu)秀種質(zhì)與特色產(chǎn)業(yè)的分布情況，具體如表2 所示。榆林市北部沙地區(qū)縣是馬鈴薯優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)之一，也是設(shè)施農(nóng)業(yè)、肉羊和小雜糧等農(nóng)牧業(yè)的重要生產(chǎn)基地，而南部黃土丘陵區(qū)縣則連接陜西優(yōu)質(zhì)蘋果集中連片基地，是榆林重要的特色生態(tài)產(chǎn)區(qū)，山地蘋果、紅棗和小雜糧等優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源是南部縣區(qū)挖掘農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)潛力與發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要支撐。以蘋果、蔬菜、馬鈴薯和肉羊特色產(chǎn)業(yè)為主，小雜糧、中藥材等區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)為輔的農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)體系充分發(fā)揮榆林市種質(zhì)資源質(zhì)量高、品種豐富的優(yōu)勢，近年來，榆林市先后選育、示范、推廣了包括玉米、馬鈴薯和小雜糧等在內(nèi)的60余個新品種，為榆林鄉(xiāng)村發(fā)展與現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。

榆林市作物種類豐富、品種優(yōu)良，具備良好的發(fā)展馬鈴薯、小雜糧、肉羊和紅棗等特色農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，同時經(jīng)濟(jì)增長也帶動相關(guān)特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)品市場的擴(kuò)大，榆林市優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源具有廣闊的應(yīng)用空間。但是從榆林市當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，一方面榆林大量新墾耕地質(zhì)量較差，農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施相對薄弱，農(nóng)業(yè)抗風(fēng)險能力不足，難以發(fā)揮種質(zhì)資源的生產(chǎn)潛力；另一方面，農(nóng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性問題日益凸顯，種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及種養(yǎng)間結(jié)構(gòu)均存在不平衡問題，高品質(zhì)、特色農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量不足，青飼料產(chǎn)量難以滿足牧業(yè)發(fā)展需要，農(nóng)產(chǎn)品供給結(jié)構(gòu)與消費(fèi)需求結(jié)構(gòu)存在錯位現(xiàn)象。因此，為更好地發(fā)揮榆林市的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源優(yōu)勢，需要進(jìn)一步開展實(shí)施土地整治工程，提升耕地質(zhì)量，優(yōu)化農(nóng)業(yè)水土資源利用，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，把“良種”播種在“沃土”上。

3 榆林市農(nóng)業(yè)資源利用面臨的問題與機(jī)遇

從上述分析中可以發(fā)現(xiàn)，榆林市的農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力與產(chǎn)業(yè)規(guī)模均在不斷擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力不斷提升，農(nóng)業(yè)資源利用效率相較于本世紀(jì)初期有所改善，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展態(tài)勢良好。但同時榆林市是典型的旱作農(nóng)業(yè)與農(nóng)牧過渡地區(qū)，存在水資源分布不均、耕地質(zhì)量參差不齊、水土資源空間錯位、農(nóng)業(yè)發(fā)展模式粗放以及生態(tài)環(huán)境脆弱等現(xiàn)實(shí)難題。從農(nóng)業(yè)氣候資源、耕地資源和水資源利用的時空格局變化的趨勢來看，區(qū)域農(nóng)業(yè)重心不斷北移，使得榆林農(nóng)業(yè)在區(qū)域國民經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與糧食安全戰(zhàn)略中的地位不斷提高，逐漸成為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、保障糧食安全和探索生態(tài)農(nóng)業(yè)的先行區(qū)與特色區(qū)。

榆林市地處農(nóng)牧交錯區(qū)，區(qū)域受干旱、風(fēng)沙影響，水土資源的結(jié)構(gòu)性短板一直以來是榆林市農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用與農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵約束。隨著土地整治修復(fù)技術(shù)、節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)以及農(nóng)田管理技術(shù)的不斷進(jìn)步，耕地質(zhì)量、農(nóng)業(yè)用水效率以及農(nóng)業(yè)綜合功能不斷提高，在一定程度上釋放了榆林廣大沙地區(qū)域的農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿?。作為資源型城市，榆林的發(fā)展也亟需轉(zhuǎn)型，從近20 年的榆林市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及農(nóng)村勞動力就業(yè)結(jié)構(gòu)變化來看，榆林市以能源化工為主的第二產(chǎn)業(yè)長期以來支撐著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，但能源資源開發(fā)的高效益導(dǎo)致榆林產(chǎn)業(yè)擠出效應(yīng)，農(nóng)業(yè)發(fā)展存在一段時間的滯后期以及區(qū)域不均衡現(xiàn)象，以能源資源開發(fā)為主的第二產(chǎn)業(yè)對勞動力尤其是農(nóng)村勞動力的吸納能力有限，榆林市就業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)脫節(jié)，農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移困難，能源產(chǎn)業(yè)存在“富市不富民”的問題。近年來，榆林市第一產(chǎn)業(yè)增長較快，與周邊地理位置、氣候環(huán)境接近的地市相比，第一產(chǎn)業(yè)總量較大，后備資源豐富，農(nóng)業(yè)發(fā)展比較優(yōu)勢明顯。受供給側(cè)改革以及區(qū)域發(fā)展轉(zhuǎn)型升級的影響，自2015 年以來，榆林市農(nóng)業(yè)比例趨于穩(wěn)定，現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)成為榆林市鄉(xiāng)村發(fā)展、農(nóng)民增收、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要支撐，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、建設(shè)“陜西第二糧倉”是對國家糧食安全戰(zhàn)略的重要支撐，同時也是區(qū)域轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要抓手。為應(yīng)對糧食安全戰(zhàn)略定位、氣候變化以及農(nóng)產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)變化的影響，榆林市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)仍需優(yōu)化，以土地整治、良種培育以及節(jié)水灌溉為核心的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用需要探索因地制宜的模式，為實(shí)現(xiàn)榆林市的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與高質(zhì)量發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

4 農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)資源利用優(yōu)化模式

通過對農(nóng)業(yè)資源利用現(xiàn)狀的分析發(fā)現(xiàn)，榆林市不同區(qū)域農(nóng)業(yè)資源基礎(chǔ)條件與面臨的問題存在差異，南部黃土區(qū)水土流失問題嚴(yán)峻，生態(tài)風(fēng)險較高，耕地破碎化嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)規(guī)?；c集約化難以實(shí)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)資源開發(fā)利用難度大。從種質(zhì)資源與特色農(nóng)業(yè)分布上也能看出，黃土區(qū)的優(yōu)勢在于山地蘋果、紅棗、小雜糧和中藥材等特色農(nóng)業(yè)，整體以山地農(nóng)業(yè)和溝道農(nóng)業(yè)業(yè)態(tài)為主，農(nóng)業(yè)發(fā)展核心應(yīng)挖掘生態(tài)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模小、中間環(huán)節(jié)多、傳統(tǒng)經(jīng)營模式比例高、農(nóng)業(yè)成本較大，受自然災(zāi)害和市場競爭的雙重壓力，未來發(fā)展方向更傾向于特色化、生態(tài)化與精細(xì)化，探索產(chǎn)業(yè)鏈的延伸與融合模式。相比之下北部沙地區(qū)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有其自身獨(dú)特優(yōu)勢，隨著土地科學(xué)、資源科學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)水平的不斷進(jìn)步，沙地農(nóng)業(yè)的發(fā)展?jié)摿⒌靡泽w現(xiàn)。一方面，榆林北部沙地區(qū)縣經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平與生產(chǎn)力水平高，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)容易形成規(guī)模效益，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化前景廣闊；另一方面沙地區(qū)土地資源可挖掘潛力較大，光熱資源充足，地勢相對平坦，應(yīng)用土地整治與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)好，是榆林市提高糧食生產(chǎn)能力、建設(shè)“陜西第二糧倉”、支撐國家糧食安全戰(zhàn)略的潛力區(qū)。但是，農(nóng)牧交錯區(qū)土地在開發(fā)利用的過程中干旱、沙化、水土流失等生態(tài)風(fēng)險需要格外重視，不合理的資源利用會造成生態(tài)超載的風(fēng)險，阻礙區(qū)域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展。因此挖掘未利用土地和退化土地等后備資源的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力，關(guān)鍵在于協(xié)調(diào)資源利用與生態(tài)保護(hù)間的關(guān)系，優(yōu)化水土關(guān)系、作土關(guān)系，協(xié)調(diào)人地關(guān)系，以作改土、以水量地、耦合定產(chǎn)，走融合資源節(jié)約、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境治理三位一體的區(qū)域農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展之路。

因此，針對上述提到的榆林市不同區(qū)域農(nóng)業(yè)資源的特征、利用現(xiàn)狀和面臨的問題，本研究分別針對土地資源、特色農(nóng)業(yè)資源和生態(tài)景觀資源等不同資源優(yōu)勢，梳理提煉市場導(dǎo)向型、資源整合型和生態(tài)休閑型三種不同的農(nóng)業(yè)資源利用優(yōu)化模式，以榆林市為例提出適用于農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)資源特點(diǎn)與發(fā)展實(shí)際的農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用模式。

4.1 市場導(dǎo)向型農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式

市場導(dǎo)向型農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化模式是以市場需求為導(dǎo)向，其框架如圖9 所示。一方面，通過開展退化土地和低質(zhì)耕地的整治工程，開發(fā)、復(fù)墾、整理可利用的土地資源，提升耕地質(zhì)量與耕地規(guī)模；另一方面，通過市場機(jī)制調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，根據(jù)政策傾向和市場需求，發(fā)揮企業(yè)的調(diào)節(jié)能力，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改善品質(zhì)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，從主要追求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)量向更加注重質(zhì)量轉(zhuǎn)變。農(nóng)牧交錯區(qū)本身耕地資源和水資源存在結(jié)構(gòu)性短缺，發(fā)展農(nóng)業(yè)的市場競爭力不足，但也具有后備土地資源豐富、光溫生產(chǎn)潛力高以及人力成本低等資源優(yōu)勢。因此，市場導(dǎo)向型的農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用需要依托地域資源優(yōu)勢，引入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備、節(jié)水灌溉設(shè)備以及水肥動態(tài)管理設(shè)備等現(xiàn)代技術(shù)，發(fā)展集約、現(xiàn)代的規(guī)模農(nóng)業(yè)。此外充分發(fā)揮農(nóng)牧交錯區(qū)光熱資源與種質(zhì)資源優(yōu)勢生產(chǎn)高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品，有利于增強(qiáng)農(nóng)業(yè)的市場競爭力，打造農(nóng)業(yè)品牌效應(yīng)。

圖9 市場導(dǎo)向型農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式Figure 9 Market-oriented optimization mode of agricultural resource utilization

市場導(dǎo)向型農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化模式適用于土地退化和人口流失嚴(yán)重的農(nóng)村地區(qū)，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和現(xiàn)代化管理，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模效益，可以緩解中部地區(qū)糧食安全壓力，支撐區(qū)域耕地保護(hù)與糧食安全戰(zhàn)略。以企業(yè)牽頭，通過合作共建等形式，建立由企業(yè)統(tǒng)一經(jīng)營管理的高標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基地，同時吸納當(dāng)?shù)氐暮献魃绾娃r(nóng)戶等經(jīng)營主體參與到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中。在該模式下，企業(yè)是龍頭，在市場導(dǎo)向下，通過土地整治、土壤改良、土地流轉(zhuǎn)等形式，整合土地資源，投入資金、技術(shù)和管理，實(shí)現(xiàn)種植業(yè)基地化、現(xiàn)代化和專業(yè)化生產(chǎn)，把有限的農(nóng)業(yè)資源配置到效益和效率最高的項目上；合作社是主體，既是經(jīng)營主體，也是收益主體，企業(yè)將部分生產(chǎn)項目或某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移給合作社，合作社按照要求統(tǒng)一組織生產(chǎn)，降低了成本，提高了效率與議價能力，使集體形成經(jīng)營收入與農(nóng)戶共享；農(nóng)戶是關(guān)鍵組成，企業(yè)通過土地流轉(zhuǎn)、生產(chǎn)增值、勞務(wù)雇傭、集體分紅等形式與農(nóng)戶形成利益共同體，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，農(nóng)民收入增加，最終實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化、產(chǎn)量提升、效益提高、多方共贏的優(yōu)化目標(biāo)。

4.2 資源整合型農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式

自進(jìn)入快速城鎮(zhèn)化階段以來，我國農(nóng)村勞動力流失問題逐漸凸顯，農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著主體老弱、耕地撂荒、效益低下等現(xiàn)實(shí)難題，這些問題在農(nóng)牧交錯區(qū)更為突出。上述問題導(dǎo)致農(nóng)業(yè)與農(nóng)村資源的利用存在浪費(fèi)、閑置和污損等現(xiàn)象，阻礙了農(nóng)業(yè)科技的推廣和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。通過資源整合，可以將鄉(xiāng)村分散、低效利用的土地集中經(jīng)營，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村資源、資本、勞動力等生產(chǎn)要素的有效整合。

資源整合型農(nóng)業(yè)優(yōu)化模式適用于具有一定資源基礎(chǔ)或產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的農(nóng)村地區(qū)，其優(yōu)化路徑如圖10 所示，通過土地整治和產(chǎn)權(quán)制度改革，優(yōu)化土地資源與水資源利用，盤活村落各項閑置資源與資產(chǎn)，壯大集體經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級與融合，同時保留村落區(qū)域特色。這是一種利用土地整治激活鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)資源、激發(fā)內(nèi)生動力、由內(nèi)而外實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展升級和鄉(xiāng)村振興的模式。在該模式下，通過村集體整合村內(nèi)自然資源和各類閑置資產(chǎn)，提高耕地資源的數(shù)量和質(zhì)量，提升各類資源的利用效益，增強(qiáng)了村莊發(fā)展的內(nèi)生動力，將資源變股權(quán)、資金變股金、農(nóng)民變股民，以合作社為平臺，打開產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的大門，形成了特色農(nóng)業(yè)、家庭農(nóng)牧場、休閑農(nóng)業(yè)和旅游觀光農(nóng)業(yè)等新主體和新業(yè)態(tài)，實(shí)現(xiàn)了以農(nóng)業(yè)為重心、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)與農(nóng)業(yè)休閑服務(wù)業(yè)協(xié)同發(fā)展的三產(chǎn)融合模式。

圖10 資源整合型農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式Figure 10 Resource-integrated optimization mode of agricultural resource utilization

4.3 生態(tài)休閑型農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式

農(nóng)業(yè)系統(tǒng)除經(jīng)濟(jì)功能、生態(tài)功能外，也具有休閑功能和文化功能。農(nóng)牧交錯區(qū)本身是具有獨(dú)特區(qū)域特征的地域系統(tǒng)，在具有水資源短缺、土地退化嚴(yán)重、植被稀疏等短板的同時，也具有地域廣闊、景觀獨(dú)特、物種多樣等優(yōu)勢。從農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的多功能性角度出發(fā)，在城市周邊可以發(fā)展生態(tài)休閑型農(nóng)業(yè)，該模式以城市帶動為主要驅(qū)動力，充分發(fā)揮風(fēng)沙草灘、農(nóng)牧文化等景觀優(yōu)勢，推動農(nóng)業(yè)與旅游業(yè)結(jié)合，提高農(nóng)業(yè)增值收益。

生態(tài)休閑型的農(nóng)業(yè)優(yōu)化模式是對農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)多功能的進(jìn)一步探索與應(yīng)用。如圖11 所示，該模式以城市帶動農(nóng)業(yè)休閑文化與生態(tài)涵養(yǎng)功能發(fā)展為主，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)化和生態(tài)產(chǎn)業(yè)化的實(shí)踐。該模式主要適用于城市近郊區(qū)，總體思路以“農(nóng)旅互促”為核心，以自然、生態(tài)為主題，構(gòu)建農(nóng)牧主題公園，開發(fā)區(qū)域生態(tài)資源與農(nóng)業(yè)資源，發(fā)揮農(nóng)牧交錯區(qū)獨(dú)特的景觀優(yōu)勢與農(nóng)業(yè)多功能性，吸引周邊游客參觀游覽，并帶動周邊鄉(xiāng)村地區(qū)共同發(fā)展，促使產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、農(nóng)民增收，推動農(nóng)牧交錯區(qū)特色產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。生態(tài)休閑型農(nóng)業(yè)資源利用優(yōu)化模式賦予了農(nóng)業(yè)更多的景觀和文化內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧交錯區(qū)景觀與農(nóng)業(yè)結(jié)合的產(chǎn)業(yè)升級，構(gòu)建了林田草沙生命共同體。該模式能夠帶動區(qū)域協(xié)同發(fā)展，促使農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，提升農(nóng)業(yè)附加值，增加農(nóng)民收入，推動區(qū)域特色農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

圖11 生態(tài)休閑型農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式Figure 11 Ecological-leisure optimization mode of agricultural resource utilization

5 結(jié)論

（1）氣候變化背景下，1990—2019 年間陜西省耕地與糧食生產(chǎn)重心北移趨勢顯著，分別向北移動了38.40 km 和72.51 km，榆林市農(nóng)業(yè)資源開發(fā)利用與生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。

（2）榆林市氣候要素的整體變化趨勢有利于提高榆林市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，具體體現(xiàn)在平均氣溫和積溫的升高、降水量增加以及無霜期延長，使得榆林氣候適宜種植面積擴(kuò)大，適宜作物種植類型增加乃至作物品質(zhì)提升，榆林市作物氣候生產(chǎn)潛力也相應(yīng)地有所提高。

（3）榆林市耕地面積的變化呈現(xiàn)先下降再上升最后相對穩(wěn)定的特征，未利用地與退化土地整治與開發(fā)規(guī)模擴(kuò)大，糧食種植結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，適宜機(jī)械化生產(chǎn)的玉米和馬鈴薯播種面積大幅增加，耕地利用強(qiáng)度和生產(chǎn)能力均有明顯提高。

（4）榆林市水資源利用總量不斷增加，但農(nóng)業(yè)用水量保持相對穩(wěn)定，農(nóng)業(yè)用水占比呈降低趨勢，2010—2019年農(nóng)業(yè)用水效率從0.414提升至1.039，農(nóng)業(yè)用水效率超過陜西省平均水平。

（5）針對農(nóng)牧交錯區(qū)不同區(qū)位和資源稟賦特征的地域類型，提出市場導(dǎo)向型、資源整合型和生態(tài)休閑型三種不同的農(nóng)業(yè)資源優(yōu)化利用模式，分別適用于土地退化和人口流失嚴(yán)重、具有一定資源基礎(chǔ)或產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)以及城市近郊等不同類型農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展。