“雙碳”目標下黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的動態(tài)演進與收斂特征

何妮 姚聰莉 張暢

摘 要：“雙碳”目標下推進黃河流域農業(yè)生態(tài)效率提升，是推動實施黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。在農業(yè)減排固碳的發(fā)展要求下，以落實農業(yè)“雙碳”目標為著力點，運用超效率SBM模型、Dagum基尼系數(shù)和收斂檢驗方法，測度2006-2021年黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的時序演進、空間差異和收斂特征。結果表明：黃河流域農業(yè)生態(tài)效率整體呈波動上升趨勢，但整體農業(yè)生態(tài)效率水平偏低，形成了“下游領跑、中游追趕、上游落后”的空間格局;黃河流域內農業(yè)生態(tài)效率差異逐漸擴大，差異主要源自超變密度，區(qū)域內差異由低到高依次為上游、下游和中游;黃河流域整體及上、中、下游的農業(yè)生態(tài)效率不存在σ收斂現(xiàn)象，但都存在顯著的β絕對收斂和β條件收斂，種植業(yè)產值、機械化水平、農業(yè)產業(yè)集聚度、產業(yè)結構高級化水平等因素對β條件收斂的影響具有異質性。

關鍵詞：農業(yè)生態(tài)效率;黃河流域;碳達峰;碳中和;動態(tài)演進;收斂特征

中圖分類號：F061.5 文獻標志碼：A 文章編號：1009-9107（2024）03-0149-12? DOI：10.13968/j.cnki.1009-9107.2024.03.16

引 言

黨的二十大報告中提出“實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統(tǒng)性變革”，要“推進生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展”，進而實現(xiàn)“積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和”［1］。《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》中提出“提升城鄉(xiāng)建設、農業(yè)生產、基礎設施適應氣候變化能力”，并將“單位國內生產總值能源消耗和二氧化碳排放分別降低13.5％、18％”列為“十四五”時期經濟社會發(fā)展主要目標［2］。低碳發(fā)展是當前人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要議題，農業(yè)生產直接或間接導致大量溫室氣體排放［3］，農業(yè)碳排放是我國碳排放的重要構成，農業(yè)生態(tài)效率是影響碳減排目標實現(xiàn)的重要因素［4］。黃河流域是我國重要的生態(tài)屏障和經濟地帶［5］，黃河流域農業(yè)高質量發(fā)展對于保障國家糧食安全和生態(tài)安全具有重要意義［6］。在碳達峰、碳中和這個“雙碳”目標下推進黃河流域農業(yè)生態(tài)效率提升，是推動實施黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。

目前，黃河流域仍面臨著較為嚴峻的生態(tài)環(huán)境形勢［7］，區(qū)域植被破壞和水土流失等生態(tài)問題依舊突出［8］。由于黃河流域上中下游自然條件和農業(yè)資源分布的巨大差異［9］，其農業(yè)發(fā)展需要直面農業(yè)資源的剛性約束，導致黃河流域農業(yè)發(fā)展存在水資源短缺、資源環(huán)境高負載、土地利用變化差異明顯［10］等難題，面臨著流域內農業(yè)面源污染［11］、碳排放量持續(xù)走高［12］、土壤退化［13］等問題。這些因素均導致黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的空間分布存在一定的差異性。農業(yè)生態(tài)效率是生態(tài)效率在農業(yè)領域的引申和拓展［14］，反映了農業(yè)在資源利用效率、環(huán)境保護、生態(tài)安全以及經濟社會發(fā)展等方面的表現(xiàn)。粗放型的傳統(tǒng)農業(yè)生產方式會導致農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構失衡和功能退化［15］。因此，農業(yè)生態(tài)效率是指農業(yè)生產系統(tǒng)在適應生態(tài)環(huán)境承載力的前提下［16］，采用合理的生產方式、技術和管理措施，在實現(xiàn)農業(yè)生產目標的同時減小對環(huán)境資源的消耗和污染［17］，提高資源利用效率并維護生態(tài)環(huán)境質量和穩(wěn)定性。農業(yè)生態(tài)效率既要強調農業(yè)生產效率與環(huán)境效益的統(tǒng)一［18］，也要充分考慮農業(yè)生產對環(huán)境的負面影響如碳排放和地表污染等［19］。學者們對農業(yè)生態(tài)效率的測度方法、空間差異和收斂性等方面進行了一定的研究。農業(yè)生態(tài)效率的測度方法方面，主要包括隨機前沿分析（SFA）方法［20］、數(shù)據包絡分析（DEA）方法［21-23］、兩階段網絡 EBM 模型［24］、三階段超效率DEA模型［25］、SBM模型［26］等。由于農業(yè)生產過程中的農業(yè)面源污染［27-28］、農業(yè)碳排放［14，29］等非期望產出不可避免地對農業(yè)生態(tài)效率有著一定影響，包含非期望產出的超效率SBM模型被應用于農業(yè)生態(tài)效率的測度中［30-31］。在農業(yè)生態(tài)效率的空間差異研究方面，Dagum基尼系數(shù)分析方法可以克服傳統(tǒng)基尼系數(shù)和泰爾指數(shù)的局限，有效揭示空間差異的具體來源，已有研究將Dagum基尼系數(shù)運用在經濟高質量發(fā)展及區(qū)域差異［32］、能源環(huán)境效率［33］、中國農業(yè)生態(tài)效率的省際差異［14］、黃河流域農業(yè)水土資源時空匹配特征［34］等方面。隨著農業(yè)生態(tài)效率的重要性日益凸顯，學者們研究了省域耕地生態(tài)效率的收斂性［35］、黃河流域農業(yè)用水效率的動態(tài)演進與收斂性［36］，以及空間視角下中國農業(yè)生態(tài)效率的收斂性與分異特征［18］。例如王寶義等分析了中國農業(yè)生態(tài)效率的σ收斂特征，發(fā)現(xiàn)全國及東部、中部、西部地區(qū)農業(yè)生態(tài)效率差異呈現(xiàn)一定的發(fā)散趨勢［14］。

綜上所述，學者們關于農業(yè)生態(tài)效率的研究具有視角多元化、方法多樣化、多學科交叉融合的特點，這些都為進一步研究“雙碳”目標下黃河流域農業(yè)生態(tài)效率奠定了重要基礎，但仍存在進一步探索的空間。一是目前關于黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的研究大都以省域為研究對象，鮮有研究從地區(qū)內部發(fā)掘農業(yè)生態(tài)效率的差異特征。二是以農業(yè)面源污染作為非期望產出指標的研究居多，鮮有學者將農業(yè)碳排放納入黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的評價體系中。三是針對黃河流域農業(yè)生態(tài)效率收斂性分析的研究較少，并且沒有充分考慮內生性和外生性兩方面因素對農業(yè)生態(tài)效率的影響。鑒于此，本文測算黃河流域86個樣本地市（州、盟）2006-2021年的農業(yè)生態(tài)效率，采用Dagum基尼系數(shù)揭示黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的區(qū)域差異及發(fā)展趨勢，運用收斂檢驗方法分析其收斂特征，考察各個影響因素對其收斂特征的影響，以期為“雙碳”目標下提升黃河流域農業(yè)生態(tài)效率、縮小流域內農業(yè)生態(tài)效率差距，進而實現(xiàn)更高水平收斂的實踐提供實證性研究結論支持。

一、研究設計

（一）研究方法

1.超效率SBM模型。傳統(tǒng)的DEA模型分析結果會出現(xiàn)多個決策單元（DMU）被評價為有效的情況。而包含非期望產出的SBM模型具有非徑向、非角度的特征，考慮了松弛變量問題，可以解決多個有效決策單元的排序問題［37］。超效率SBM模型在傳統(tǒng)DEA模型基礎上引入了超效率值的概念，超效率值大于1表示該決策單元相對于其他決策單元具有更高的效率水平［38］。含有非期望產出的超效率SBM模型如下：

min ρ=1m∑mi=1（x/xik）1r1+r2∑r1s=1yd/ydsk+∑r2q=1yu/yuq ks.t. x≥∑nj=1，≠kxijλj i=1，…，myd≤∑nj=1ydsjλj s=1，…，r1

yu=∑nj=1yuqjλj q=1，…，r2λj＞0 j=1，…，nx≥xk i=1，…，myd≤ydk s=1，…，r1yu≥yuk q=1，…，r2（1）

式（1）中，ρ為農業(yè)生態(tài)效率值，假設有n個DMU，每個 DMU由期望產出r1和非期望產出r2構成，其中x、yd和yu是相應的投入矩陣、期望產出矩陣和非期望產出矩陣中的元素。當農業(yè)生態(tài)效率值ρ≥１時，代表決策單元相對有效;當農業(yè)生態(tài)效率值ρ＜１時，代表決策單元相對無效，即存在效率損失。

2.Dagum基尼系數(shù)。Dagum基尼系數(shù)是對傳統(tǒng)基尼系數(shù)和泰爾指數(shù)的一種改進，其優(yōu)點包括識別指標間的非線性關系，在計算過程中的誤差更小，且當樣本數(shù)量增加時度量結果將更接近實際值，具有較好的規(guī)范性和解釋性等。Dagum基尼系數(shù)可以分解為區(qū)域內差距貢獻、區(qū)域間差距貢獻以及超變密度的貢獻，其中超變密度的貢獻代表由于交叉項存在而對總體差距產生影響的貢獻。因此，本文采用Dagum基尼系數(shù)刻畫黃河流域農業(yè)生態(tài)發(fā)展不平衡現(xiàn)狀并探討農業(yè)生態(tài)效率差異來源。具體計算過程可參見Dagum［39］、王寶義［14］、高蕓［34］等人的研究。

3.收斂分析方法。新古典經濟學中的收斂理論可以用于研究黃河流域農業(yè)生態(tài)效率是否存在收斂，即各區(qū)域的農業(yè)生態(tài)效率差距是否隨著時間的推移而縮小。本文從σ收斂和β收斂兩個層面檢驗黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的收斂性。

σ收斂衡量黃河流域各區(qū)域農業(yè)生態(tài)效率差距隨時間變化而縮小的趨勢。本文采用變異系數(shù)衡量σ收斂，計算公式為：

σj=∑Nji（Qij－Qij）2/NjQij（2）

式（2）中，j表示黃河流域上、中、下游地區(qū)（j=1，2，3），i表示上、中、下游三個地區(qū)內的城市數(shù)量（i=1，2，3，…），Nj表示第j個地區(qū)內城市個數(shù)，Qij表示為 j地區(qū)i城市的農業(yè)生態(tài)效率值，Qij為j地區(qū)內i城市的農業(yè)生態(tài)效率均值。隨著時間的推移，如果σj值逐步變小表明該地區(qū)內具有σ收斂，區(qū)域內各城市的農業(yè)生態(tài)效率離散程度逐漸降低，其農業(yè)生態(tài)效率差異逐步縮小，反之則不存在σ收斂。

β收斂包括β絕對收斂和β條件收斂，其中β絕對收斂是為了比較區(qū)域之間的“追趕效應”，計算公式如下：

ln（Ｑi，t+1/Qit）=α+βln Qit+μi+ηt+εit（3）

式（3）左側為采用對數(shù)差分計算農業(yè)生態(tài)效率的年增長率，i表示區(qū)域內城市數(shù)量，t表示時間，Qi，t+1表示i區(qū)域在t+1時期的農業(yè)生態(tài)效率，Qit表示i區(qū)域在t時期的農業(yè)生態(tài)效率，μi為地區(qū)固定效應，ηt為時間固定效應，α、β、ε分別為常數(shù)項、收斂系數(shù)和隨機誤差項。如果β值小于0且通過顯著性水平檢驗，表明黃河流域農業(yè)生態(tài)效率發(fā)展存在β收斂，反之則不存在β收斂。

β條件收斂是為了分析各個影響因素對區(qū)域間的追趕效應的作用效果，計算公式如下：

lnQi，t+1Qit=α+βln Qit+λ∑nj=1ln Cjit+μi+ηt+εit（4）

式（4）中n為控制變量個數(shù)，C為控制變量，j為第j個控制變量，λ為控制變量待估參數(shù)，其他參數(shù)含義同上。如果β值小于0且通過顯著性水平檢驗，表示該樣本區(qū)域內農業(yè)生態(tài)效率發(fā)展處于收斂狀態(tài)，反之則處于發(fā)散狀態(tài)。

（二）變量確定

1.核心變量：農業(yè)生態(tài)效率。提升農業(yè)生態(tài)效率的目的是以盡可能低的農業(yè)資源投入和環(huán)境成本，獲得盡可能高的農業(yè)經濟效益并實現(xiàn)生態(tài)保護，是農業(yè)經濟、資源利用和環(huán)境保護三者協(xié)調共贏關系的綜合體現(xiàn)。本文構建了面向“雙碳”目標的黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的評價指標體系，以土地投入［31］、勞動投入［18］、機械投入［24］、用水投入［25］、化肥投入［40］等為黃河流域農業(yè)生態(tài)資源投入指標，以農業(yè)總產值［4］為期望產出指標，以農業(yè)碳排放［14，29］為非期望產出（見表1）。農業(yè)碳排放測算方法參考李波［41］、王寶義［14］的計算方法。

2.控制變量。農業(yè)生態(tài)效率受到自然條件、農業(yè)發(fā)展狀況、經濟環(huán)境等多種因素的影響，例如產業(yè)結構、生產技術和管理等會影響農業(yè)生態(tài)效率［42］，提升農業(yè)機械水平［43］、農業(yè)市場化程度［44］、農業(yè)教育培訓［45］等是有效提高農業(yè)綜合效益的重要手段。如表1所示，參考已有研究，并考慮數(shù)據的可獲得性，選擇以下控制變量作為黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的影響因素：種植業(yè)產出，反映種植業(yè)總產值對農業(yè)生態(tài)效率的影響;農業(yè)機械化水平，反映農業(yè)技術進步對農業(yè)生態(tài)效率的影響;農業(yè)產業(yè)集聚度，反映農業(yè)空間集群對農業(yè)生態(tài)效率的影響;產業(yè)結構高級化，反映第二、三產業(yè)發(fā)展程度對農業(yè)生態(tài)效率的影響。

（三）數(shù)據來源

黃河呈“幾”字形流經青、川、甘、寧、蒙、陜、晉、豫、魯 9 ?。ㄗ灾螀^(qū)）。在既有研究中，由于政府并未給出具體的城市名單，不同的研究選取城市的口徑差異較大［46-49］?？紤]到四川省現(xiàn)已劃入長江經濟帶，而內蒙古的蒙東的呼倫貝爾市、興安盟、通遼市、赤峰市屬于東北地區(qū)［48-49］，在研究中予以剔除。依據中共中央、國務院印發(fā)的《黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展規(guī)劃綱要》，并結合黃河流域委員會對黃河流域范圍的界定，本文選取黃河流域的86個樣本地市（州、盟）的面板數(shù)據作為研究對象。以河口鎮(zhèn)、桃花峪作為黃河流域上、中、下游之間的分界點，將黃河流域分為上、中、下游三個地區(qū)開展研究，每個地區(qū)中分別包括 30個、26個和 30個地市（州、盟）。原始數(shù)據主要源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》和各?。▍^(qū)）統(tǒng)計年鑒，個別缺失數(shù)據采用指數(shù)平滑法進行補充，數(shù)據時間跨度為2006-2021年。

二、黃河流域農業(yè)生態(tài)效率測算及結果分析

圖1表明黃河流域農業(yè)生態(tài)效率呈現(xiàn)波動上升的發(fā)展態(tài)勢，由2006年的0.195 2上升至2021年0.694 2。其中，2006-2010年黃河流域農業(yè)生態(tài)效率呈小幅波動，2011年之后呈現(xiàn)穩(wěn)定上升的趨勢。2011年中共中央、國務院印發(fā)《關于加快推進農業(yè)科技創(chuàng)新持續(xù)增強農產品供給保障能力的若干意見》中提出“構建適應高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全農業(yè)發(fā)展要求的技術體系”，“十三五”規(guī)劃中提出“大力發(fā)展生態(tài)友好型農業(yè)”，目標是“走產出高效、產品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的農業(yè)現(xiàn)代化道路”，黨的十九大強調“構建現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)體系、生產體系、經營體系”，2021年出臺《黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展規(guī)劃綱要》。以上文件、政策及精神明確了我國農業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略定位、目標方向、價值立場和方法路徑，為黃河流域農業(yè)生態(tài)效率提升注入“強心劑”。同時應注意到，雖然2006-2021年黃河流域農業(yè)生態(tài)效率呈波動上升態(tài)勢，但其農業(yè)生態(tài)效率值整體偏低?？赡苁怯捎邳S河流域地勢高低不平、旱澇災害頻發(fā)、土壤肥力和水資源分布不均等，再加上土地資源利用率偏低、生產技術相對落后、農業(yè)產業(yè)結構不夠合理等原因，這些因素都對黃河流域農業(yè)生產和生態(tài)環(huán)境形成制約，導致其農業(yè)生態(tài)效率整體較低。另外，黃河流域農業(yè)生態(tài)效率形成了“下游領跑、中游追趕、下游落后”的空間格局。在大多數(shù)年份，上游的農業(yè)生態(tài)效率低于流域平均水平，仍有較大的提升空間，中游和流域平均水平變動趨勢一致，下游明顯高于流域平均水平。

圖2展示了2006年、2011年、2016年、2021年黃河流域各地市（州、盟）農業(yè)生態(tài)效率值。2006年黃河流域各地市的農業(yè)生態(tài)效率大都處于較低水平，2011年、2016年出現(xiàn)了較為明顯的分化，中游、下游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率明顯高于上游地區(qū)。2021年這種分化趨勢進一步加劇，農業(yè)生態(tài)效率較高的西安、咸陽、寶雞、運城、三門峽、威海、煙臺、淄博、日照等市大多數(shù)位于黃河流域中下游地區(qū)，而農業(yè)生態(tài)效率較低的吳忠、石嘴山、西寧等市大都位于黃河流域上游地區(qū)。這可能是因為，黃河流域上游地區(qū)生態(tài)環(huán)境相對脆弱、植被較為稀疏、土壤肥力較低，并且上游地區(qū)農業(yè)生產以家庭經營為主，這種分散式的農業(yè)經營方式在一定程度上限制了農業(yè)產值增加，從而使得農業(yè)生態(tài)效率低下。相比之下，黃河流域中游地區(qū)在面臨水資源緊張、土壤侵蝕嚴重等情況下，采用了保護性耕作、無土栽培、滴灌等先進技術，應用了現(xiàn)代化的農業(yè)生產設備，提高了農業(yè)資源的利用率。同時，通過植樹造林、水土保持等方式加大水資源保護和治理力度，從而改善了生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)了農業(yè)低碳化發(fā)展和生態(tài)效率提升。黃河流域下游地區(qū)是中國農業(yè)發(fā)展的重要基地之一，通過逐步調整種植業(yè)結構、推廣優(yōu)質高產的作物品種提高了農業(yè)產值，利用豐富的棚室資源種植溫室蔬菜、瓜果、花卉等高附加值農產品，推廣新型農機具和先進農業(yè)技術，提高了農業(yè)生產效率。并且通過農民專業(yè)合作社、家庭農場等農業(yè)生產主體的緊密合作，實現(xiàn)農產品的產業(yè)化、規(guī)?；?、標準化生產，在提高農業(yè)總產值的同時減少碳排放，其農業(yè)生態(tài)效率明顯高于中游地區(qū)和上游地區(qū)。

三、黃河流域農業(yè)生態(tài)效率區(qū)域差異分析

上述分析表明，黃河流域農業(yè)生態(tài)效率呈現(xiàn)明顯的空間非均衡性，并且其空間非均衡特征隨時間推移而發(fā)生動態(tài)演變，其中上游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率總體低于中游、下游地區(qū)。本文采用Dagum基尼系數(shù)方法揭示黃河流域內農業(yè)生態(tài)效率的差異來源及各自貢獻度。

（一）黃河流域農業(yè)生態(tài)效率總體空間差異

如表2所示，黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的總體差異從2006年的0.184 1上升至2021年的0.233 8，存在明顯發(fā)散現(xiàn)象，說明樣本期內黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的差異在逐漸擴大，沒有呈現(xiàn)均衡化趨勢。黃河流域農業(yè)生態(tài)效率總體基尼系數(shù)波動經歷了“上升-下降-上升”的演變過程。2006-2007年呈現(xiàn)小幅上升，年均值從0.184 1上升到0.192 4，2008年呈現(xiàn)收斂態(tài)勢直至2010年達到最低點0.172 9，之后呈波動上升趨勢。農業(yè)生態(tài)效率差異的來源方面，黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的區(qū)域內、區(qū)域間和超變密度的年均貢獻率分別為32.43％、19.98％和47.59％，說明超變密度是黃河流域農業(yè)生態(tài)效率產生差異的主要來源。進一步從時間維度分析，區(qū)域間差異貢獻率變動趨勢大致分為“下降-上升-下降-上升”四個階段。區(qū)域內差異貢獻率波動較小，超變密度的變動趨勢與區(qū)域間差異貢獻率變動趨勢完全相反，形成反方向變動、此消彼長的狀態(tài)。超變密度用于辨別區(qū)域間復雜的交叉重疊現(xiàn)象，2006-2009年黃河流域農業(yè)生態(tài)效率超變密度小幅下降，可能是由于黃河流域農業(yè)生態(tài)效率較高的城市其自身的農業(yè)生態(tài)效率增速變緩，并產生涓滴效應、溢出效應帶動周邊區(qū)域農業(yè)生態(tài)效率不斷提升。2010-2020年超變密度呈波動上升趨勢，說明個別城市農業(yè)生態(tài)效率明顯高于其他城市，存在極化現(xiàn)象，呈現(xiàn)“領頭羊”效應。2020-2021年超變密度又出現(xiàn)了明顯降低，說明區(qū)域內農業(yè)生態(tài)效率分化現(xiàn)象減少。

（二）黃河流域農業(yè)生態(tài)效率區(qū)域間差異和區(qū)域內差異

從區(qū)域間差異看，如表3所示，黃河流域上游和中游地區(qū)、上游和下游地區(qū)、中游和下游地區(qū)的區(qū)域間差異均值分布為0.189 2、0.183 2和0.203 2。黃河流域地域遼闊，自然地理條件復雜多樣，其氣候、地形、土壤等自然條件的差異導致了農業(yè)生產的生態(tài)效率在區(qū)域間存在明顯的差異。隨著農業(yè)生產方式、農業(yè)政策導向、社會經濟發(fā)展水平、農業(yè)科技推廣應用、教育與培訓水平等因素的變化，黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的區(qū)域間差異呈現(xiàn)明顯的擴大趨勢。其中，下游地區(qū)的資源稟賦、種植結構、技術進步等要素明顯優(yōu)于其他地區(qū)，下游地區(qū)通過不斷引進和應用先進的農業(yè)生產技術和設備，如高效節(jié)水灌溉技術、無人機播種技術等，實現(xiàn)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、農產品加工等多個領域相互配合，提高了農業(yè)生態(tài)效率。

從區(qū)域內差異看，如表3所示，2006-2021年黃河流域上游、中游和下游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率的區(qū)域內差異均呈擴大趨勢，表明其農業(yè)生態(tài)效率的不平衡程度在不斷加劇。其中，黃河流域上游地區(qū)農業(yè)生態(tài)效率區(qū)域內差異最小，均值為0.168 8，下游、中游地區(qū)農業(yè)生態(tài)效率區(qū)域內差異相對較高，均值分別為0.176 4和0.198 4。原因可能在于，黃河流域上游地區(qū)如玉樹、武威、臨夏、固原、阿拉善等市大多位于青藏高原、黃土高原及內蒙古高原，這些地區(qū)具有較為特殊的氣候條件、地形特征和土壤狀況，對其農業(yè)生產產生了顯著的影響，形成了高寒牧區(qū)、溫帶農牧區(qū)、干旱農業(yè)區(qū)等農業(yè)類型。這些特殊條件限制了上游地區(qū)農業(yè)生產的規(guī)模。同時由于上游地區(qū)農業(yè)生產技術水平相對落后，農業(yè)生態(tài)效率普遍較低，區(qū)域內部農業(yè)生態(tài)效率差異較小。與之相反，黃河流域下游地區(qū)水資源相對豐富，土壤肥力較高，土地利用類型更加多樣，為農業(yè)生產提供了良好的基礎條件。黃河流域下游地區(qū)農業(yè)生產方式多樣，既包括傳統(tǒng)的糧食作物種植，也包括現(xiàn)代農業(yè)生產方式如設施農業(yè)、生態(tài)農業(yè)等。黃河流域中游地區(qū)的氣候特點為溫帶大陸性氣候，具有夏季炎熱多雨、冬季寒冷干燥的特點，土壤類型復雜多樣，包括黃綿土、黃壤、黃棱土、石漠化土等，水資源相對較為豐富但分布不均，易發(fā)生旱澇災害。黃河流域中游地區(qū)農業(yè)生產模式包括糧食作物種植、經濟作物種植、園藝作物種植等。不同的農業(yè)生產模式對農業(yè)生態(tài)具有不同影響，例如糧食作物種植對土壤肥力的消耗較大，經濟作物種植對農業(yè)資源的利用效率較高等，加之農民收入水平、農村基礎設施建設、農村公共服務水平等農村社會經濟狀況存在明顯差異，這些因素導致了黃河流域下游、中游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率區(qū)域內差異較為明顯。

四、黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的收斂特征分析

由以上分析可以發(fā)現(xiàn)，黃河流域農業(yè)生態(tài)效率存在較為明顯的差異性，需要進一步考慮這種差異是否具有收斂特征，以及它們之間的差距能否趨于平衡。為了準確把握黃河流域農業(yè)生態(tài)效率差異的變動趨勢，本文從σ收斂和β收斂兩個層面進行分析。

（一）σ收斂檢驗

為了研究黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的變化趨勢，本文使用變異系數(shù)作為測算指標。如圖3所示，隨著時間的推移，黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的變異系數(shù)并沒有呈現(xiàn)出顯著的縮小趨勢，而是在波動中呈現(xiàn)出差異逐漸擴大的趨勢，最終由2006年的0.330 1上升至2021年的0.503 2。這說明黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的區(qū)域差異沒有實現(xiàn)顯著的σ收斂。同時也對黃河流域上、中、下游地區(qū)的變異系數(shù)進行了計算，結果同樣表明，黃河流域上、中、下游的農業(yè)生態(tài)效率的變異系數(shù)走勢與整體情況類似，其差異也沒有隨著時間的推移而顯著縮小，即并不存在σ收斂現(xiàn)象。

（二）β收斂檢驗

1.β絕對收斂。表4顯示了黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的β絕對收斂檢驗結果。黃河流域整體及上、中、下游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率β絕對收斂系數(shù)均小于0，且通過了顯著性檢驗，說明不同區(qū)域的農業(yè)生態(tài)效率發(fā)展均存在顯著的β絕對收斂。這表明在不考慮種植業(yè)產值、農業(yè)產業(yè)集聚、產業(yè)結構等因素的情況下，黃河流域農業(yè)生態(tài)效率趨向收斂于相同穩(wěn)態(tài)，即農業(yè)生態(tài)效率水平較低的區(qū)域對農業(yè)生態(tài)效率水平較高的區(qū)域具有追趕趨勢。從收斂速度來看，各區(qū)域農業(yè)生態(tài)效率發(fā)展的收斂速度存在差異，黃河流域整體及上、中、下游地區(qū)的收斂速度分別為0.274、0.398、0.219、0.189，上游地區(qū)收斂速度最快，中游地區(qū)次之，下游地區(qū)收斂速度最慢，說明上游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率的追趕趨勢最為明顯。

2.β條件收斂。在氣候地理條件、社會經濟發(fā)展、農業(yè)技術、農業(yè)資源投入等各種因素的相互影響、相互制約下，黃河流域農業(yè)生態(tài)效率的收斂結果會存在異質性。因此，需要對黃河流域農業(yè)生態(tài)效率進行β條件收斂檢驗，探討各個影響因素對其農業(yè)生態(tài)效率的影響。

如表5所示，在加入種植業(yè)產值、機械化水平、農業(yè)產業(yè)集聚程度、產業(yè)結構高級化水平等影響因素后，黃河流域整體的農業(yè)生態(tài)效率的β條件收斂系數(shù)小于0，且通過了顯著性檢驗，表明存在β條件收斂。從控制變量的回歸結果來看，農業(yè)產業(yè)集聚程度的回歸系數(shù)顯著為正。農業(yè)產業(yè)集聚程度是衡量一個地區(qū)某個產業(yè)發(fā)展程度、集中程度和專業(yè)化程度的重要指標，對農業(yè)生態(tài)效率的影響表現(xiàn)在資源配置、技術創(chuàng)新與傳播、產業(yè)鏈協(xié)同和農業(yè)政策支持等方面。通過提高黃河流域農業(yè)產業(yè)集聚程度，可以提高其農業(yè)生態(tài)效率，實現(xiàn)農業(yè)的低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

從各個影響因素對黃河流域上、中、下游地區(qū)農業(yè)生態(tài)效率的影響來看，各地區(qū)條件β收斂系數(shù)均小于0，且通過了顯著性檢驗。上、中、下游地區(qū)的條件β速度與絕對β收斂速度相比存在差異，其條件β收斂速度分別為0.417、0.176、0.200，呈現(xiàn)出上游最快、下游次之、中游最慢的發(fā)展態(tài)勢。從各個控制變量的回歸結果來看，黃河流域上、中、下游地區(qū)各個控制變量的顯著性和系數(shù)均存在異質性。上游地區(qū)的種植業(yè)產值、農業(yè)產業(yè)集聚程度的影響顯著為正，中游地區(qū)的機械化水平和產業(yè)結構高級化水平的影響顯著為正，下游地區(qū)的產業(yè)結構高級化水平的影響顯著為正。黃河流域上、中、下游地區(qū)處于不同的農業(yè)發(fā)展階段，種植業(yè)產值、農業(yè)產業(yè)集聚程度對黃河流域上游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率有顯著的正向影響。種植業(yè)產值高通常意味著較高的生產效率和較低的生產成本，隨著農業(yè)技術的不斷革新，黃河流域上游地區(qū)的農業(yè)生產模式也在不斷優(yōu)化，現(xiàn)代化農業(yè)技術如節(jié)水灌溉、精準施肥等在上游地區(qū)得到推廣，降低了資源消耗、減少了碳排放量。同時，農業(yè)產業(yè)集聚程度越高越容易實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享等，進而提高農業(yè)生態(tài)效率。機械化水平和產業(yè)結構高級化水平對黃河流域中游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率具有顯著正向影響。農業(yè)機械化不僅能提高播種、耕種、收割等環(huán)節(jié)的生產速度，而且可以通過在生產過程中注重節(jié)能減排降低能源消耗、減少化肥和農藥使用。隨著產業(yè)結構不斷優(yōu)化升級，黃河流域中游地區(qū)農業(yè)生產方式逐漸向功能性、多樣性和可持續(xù)性轉變，通過優(yōu)化農業(yè)生產過程、加強農產品質量檢測和監(jiān)管等手段，提高農產品質量和安全性。同時，農業(yè)機械化和產業(yè)結構高級化帶來的精細化農業(yè)管理，通過運用現(xiàn)代信息化技術如大數(shù)據、物聯(lián)網、遙感等，實現(xiàn)對農作物生長環(huán)境、肥料、灌溉等進行精確管理，從而提高農業(yè)資源利用效率，減少碳排放量，降低環(huán)境污染。產業(yè)結構高級化水平對黃河流域下游地區(qū)的農業(yè)生態(tài)效率具有顯著正向影響。黃河流域下游地區(qū)產業(yè)結構主要表現(xiàn)為資源優(yōu)勢明顯、農業(yè)特色鮮明、工業(yè)發(fā)展迅速、外向型經濟發(fā)達等特點，其灌溉設施、耕作方法、農作物品種改良等方面的發(fā)展為農業(yè)產量的提高奠定了基礎。產業(yè)結構高級化的地區(qū)往往有更加科學合理的資源配置，能夠保證土地、水、資金、人力等生產要素的充分利用，為農業(yè)生產提供優(yōu)質的農資供應、加工和銷售通道等，實現(xiàn)產業(yè)間的融合與協(xié)同，形成有利于農業(yè)生產的產業(yè)鏈。黃河流域下游地區(qū)的產業(yè)結構高級化能夠為農業(yè)生產提供知識密集型的勞動力、先進技術和管理方法，使農業(yè)生產更加注重綠色環(huán)保、減少農業(yè)污染和碳排放，從而提高其農業(yè)生態(tài)效率。

五、對策建議

1.深化農業(yè)結構調整，降低農業(yè)碳排放量。黃河流域農業(yè)生態(tài)效率仍存在一定的提升空間，需要進一步優(yōu)化農業(yè)生產結構，逐步實現(xiàn)低碳農業(yè)技術的應用和循環(huán)農業(yè)的發(fā)展。根據黃河流域的土壤、氣候和水資源條件調整農作物種植結構，推廣高產、耐旱、抗病的優(yōu)質品種，發(fā)展林果業(yè)、中草藥種植等多樣化的農業(yè)產業(yè)，減少對水資源的依賴和化肥、農藥的使用，從而降低碳排放。積極應用推廣節(jié)水灌溉技術、保護性耕作、利用有機肥料替代化肥等低碳農業(yè)技術，提高農業(yè)資源利用效率。發(fā)展溫室、大棚等現(xiàn)代設施農業(yè)，通過精確控制溫度、濕度和光照等生產條件，提高農作物產量，降低單位產量的碳排放強度。發(fā)展多功能農田、生態(tài)農業(yè)等綠色種植模式，加強農業(yè)廢棄物的回收利用，鼓勵農民利用秸稈、畜禽糞便等農業(yè)廢棄物進行有機肥料制作，替代部分化肥的使用，保護農田生物多樣性并提高農業(yè)生態(tài)效益。加強農田水土保持，提高農田土壤的有機質含量，發(fā)展農田林網、植被保護和恢復等生態(tài)工程，提高農田生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能。

2.加強區(qū)域交流合作，推動農業(yè)低碳化生態(tài)化產業(yè)化發(fā)展。黃河流域各地的農業(yè)生態(tài)效率的差異有逐漸擴大趨勢，需要加強黃河流域各地區(qū)之間的協(xié)同合作和交流，分享農業(yè)生態(tài)低碳發(fā)展的經驗和成功案例。發(fā)揮政府在低碳農業(yè)發(fā)展中的重要作用，支持農業(yè)低碳技術創(chuàng)新、推廣和應用，鼓勵農業(yè)廢棄物資源化利用，建立黃河流域農業(yè)生態(tài)低碳發(fā)展的評價體系和監(jiān)測體系，為農業(yè)交流合作創(chuàng)造良好環(huán)境。鼓勵和支持農民采用低碳農業(yè)生產方式，提高農業(yè)生態(tài)補貼、技術推廣和培訓等方面的投入，引導農業(yè)生產向低碳化方向發(fā)展。加大對農業(yè)生態(tài)低碳技術的研究與創(chuàng)新，重點關注節(jié)水灌溉、精細化農業(yè)、生物質能源利用、碳匯林業(yè)等技術領域，實現(xiàn)低碳農業(yè)、生態(tài)農業(yè)、循環(huán)農業(yè)技術的創(chuàng)新與應用，加強上、中、下游地區(qū)農業(yè)交流與合作，共享農業(yè)科研成果，提高農業(yè)生產效率。整合黃河流域農業(yè)資源，利用上、中、下游地區(qū)的區(qū)域間資源優(yōu)勢，發(fā)展低碳農業(yè)種植、養(yǎng)殖、加工、物流、銷售等產業(yè)，形成具有競爭力的農業(yè)生態(tài)低碳產業(yè)鏈，構建區(qū)域協(xié)同發(fā)展機制，引導農業(yè)生產向環(huán)保、高效、資源節(jié)約型模式轉型。積極組織農業(yè)產業(yè)博覽會、產品展銷會等活動，為農產品流通創(chuàng)造條件，促進農民增收、農業(yè)增效、生態(tài)環(huán)境改善。

3.探索不同地區(qū)農業(yè)發(fā)展重點，實現(xiàn)農業(yè)生態(tài)效率的高水平收斂。在推進黃河流域農業(yè)生態(tài)均衡化發(fā)展的過程中，要注重其農業(yè)生態(tài)效率的收斂趨勢及影響因素。農業(yè)生態(tài)效率較高的地區(qū)要發(fā)揮其“領頭羊”的帶動作用，農業(yè)生態(tài)效率較低的地區(qū)則應積極借鑒農業(yè)生態(tài)效率較高地區(qū)的先進經驗，爭取實現(xiàn)農業(yè)生態(tài)效率的高水平收斂。具體而言，黃河流域上游地區(qū)具有獨特的生態(tài)環(huán)境和氣候條件，保護和合理利用水資源、生態(tài)保護和修復均至關重要，需要發(fā)展適宜的農業(yè)產業(yè)，如青藏高原地區(qū)發(fā)展特色高原農業(yè)、黃土高原地區(qū)發(fā)展山地果園等。實施嚴格的生態(tài)保護措施，加強自然保護區(qū)、濕地、水源地等生態(tài)敏感區(qū)域的保護，保護生態(tài)環(huán)境，維護生物多樣性。有針對性地調整優(yōu)化種植結構，選擇抗旱、抗病、高產、優(yōu)質的作物品種，通過改良耕作方法和采用高效節(jié)水的灌溉技術，提高種植業(yè)生產的穩(wěn)定性和畝產量。統(tǒng)籌安排基礎設施建設、環(huán)境保護、土地利用等，鼓勵農民通過合作組織實現(xiàn)生產要素共享，降低生產成本，提高產值，通過完善產業(yè)規(guī)劃和布局加強農業(yè)生產組織化程度，提高農業(yè)產業(yè)集聚度。黃河流域中游地區(qū)具有豐富的農業(yè)資源，同時也面臨資源利用效率較低、生態(tài)環(huán)境壓力大等問題。通過研究開發(fā)節(jié)能、低排、高效的農業(yè)機械設備和智能化灌溉系統(tǒng)改進耕作方式，推廣種養(yǎng)結合、種植養(yǎng)殖廢棄物資源化利用等農業(yè)循環(huán)發(fā)展模式，實現(xiàn)農業(yè)生產過程中資源的循環(huán)利用，降低農業(yè)生產過程中的能源消耗和碳排放。同時，特色農業(yè)可以提高農業(yè)產值、資源利用效率并降低碳排放，結合黃河中游地區(qū)土壤、氣候、水資源等自然條件，積極發(fā)掘和培育具有地域特色的農業(yè)產業(yè)，如山西的蘋果產業(yè)、陜西的紅棗產業(yè)、河南的小麥產業(yè)等。黃河流域下游地區(qū)要積極發(fā)展設施農業(yè)，減少能源消耗和排放，加強農業(yè)科研機構與企業(yè)的合作，促進節(jié)水、節(jié)肥、低碳農業(yè)生產等科技研究與推廣應用。通過支持農業(yè)龍頭企業(yè)發(fā)展、加強農業(yè)產業(yè)鏈建設等措施，帶動農業(yè)產業(yè)鏈的延伸和升級，實現(xiàn)農業(yè)產業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展，提高農業(yè)產業(yè)鏈的附加值。

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Dynamic Evolution and Convergence Characteristics of Agricultural Ecological Efficiency in the Yellow River Basin Under the “Dual Carbon” Goal

HE Ni1，2，YAO Congli1*，ZHANG Chang1

（1.School of Public Administration，Northwest University，Xian 710127;2.Editorial Department of School Journal，Party School of Shaanxi Provincial Committee of C.P.C （Shaanxi Academy of Governance），Xian 710061，China）

Abstract：The “dual carbon” goal has outlined the direction and established the roadmap for the ecological development of agriculture in China for a period of time in the future. Promoting the ecological efficiency of agriculture in the Yellow River basin under the “dual carbon” goal is an important way to promote the implementation of the ecological protection and high-quality development strategy of the Yellow River basin.In the context of agricultural emission reduction and carbon sequestration，focusing on the implementation of the agricultural “dual carbon” goal，using the super efficiency SBM model，Dagum Gini coefficient，and convergence test method，the temporal evolution，spatial differences，and convergence characteristics of the agricultural ecological efficiency in the Yellow River basin from 2006 to 2021 are measured.The results show that the overall agricultural ecological efficiency in the Yellow River basin shows a fluctuating upward trend，but the overall agricultural ecological efficiency level is relatively low，forming a spatial pattern of “downstream leading，middle stream catching up，and upstream lagging behind”;the differences in agricultural ecological efficiency within the Yellow River basin gradually widen，mainly due to the super variable density，and the regional differences are successively low to high in the upstream，downstream，and middle stream.There is no σ convergence phenomenon in the overall agricultural ecological efficiency of the Yellow River basin and its upper， middle， and lower reaches，but there is significant β absolute convergence and β conditional convergence， and the effects of factors such as crop value，mechanization level，agricultural industry agglomeration degree，and industrial structure upgrading level on β conditional convergence have heterogeneity.

Keywords：agricultural ecological efficiency;the Yellow River basin;carbon peak;carbon neutrality;dynamic evolution;convergence characteristics

（責任編輯：張潔）

基金項目：國家社會科學基金教育學一般項目（BIA210155）;教育部高等教育司首批新文科研究與改革實踐項目（2021040013）;中共陜西省委黨校（陜西行政學院）2022年校（院）校級課題（2022XJYJ32）

作者簡介：何妮，女，西北大學公共管理學院博士研究生，主要研究方向為農業(yè)資源與環(huán)境經濟、農業(yè)生態(tài)效率評價。

*通信作者