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新疆农业自然资源利用效率综合评价

作者:阿迪拉·艾海提 黄祖辉 毛小报 傅琳琳  责任编辑:邓雅琳  信息来源:《浙江农业科学》2020年04期,第752-756页  发布时间:2020-06-20  浏览次数: 487

【摘 要】自然资源的高效、合理利用是保障农业可持续发展的重要途径和基本要求。新疆气候干旱而少雨,土地辽阔但耕地少,水资源匮乏且分布不均匀,这些问题限制了新疆农业经济的可持续发展。本文围绕自然资源高效利用的主题,构建农业自然资源利用效率综合评价指标体系,采用因子分析法和主成分分析法对新疆自治区15个地区2016年的农业自然资源的利用效率进行综合评价,发现存在的问题,并为提高新疆农业自然资源利用效率提出相应的对策建议。

【关键词】农业自然资源;利用效率;综合评价;新疆


农业生产是自然再生产和经济再生产相互交织的过程,良好的自然资源基础以及自然资源的合理开发、利用和保护,是实现农业持续稳定发展的关键条件。自然资源是经济和社会发展的基础性要素[1],可以作为一个绝对优势在农业经济发展过程中发挥重要作用,地理位置优越、自然资源丰富的地区总会在农业生产经营过程中得到相对较好的效益。然而,随着人口的增加和工业化的发展,人类对自然资源的需求日益增加,随之出现了过度开采、浪费等一系列的问题[2]。人与自然的矛盾突出,农业资源短缺、农业生产环境污染等问题的日益严重,都使农业发展受到制约,而为了解决这些问题,需要将依靠科技进步、提高农业资源利用效率、提高生态系统的自我恢复能力和改善生态环境作为关键途径。

为了深入挖掘农业资源利用过程中存在的问题,不少学者对农业资源利用效率进行了评价研究,从而为有针对性地制定解决问题的措施提供科学的依据。在农业资源利用评价指标构建方面,部分学者主要关注对土地资源,水资源,气候资源等单项资源利用率的评价,以及不同地区资源利用率的综合评价等,提出了土地开发利用程度、土地产出率等评价土地资源利用效率的指标,以及光能利用率、热量产出率、气候潜力利用率、降水产出率等评价气候资源的指标[3456789],并构建了相应的评价指标体系,从而提出自然资源合理利用的政策启示[1011]。通过对传统方法进行改进,开始将经济发展、资源利用、资源保护等多方面的指标纳入到评价体系当中,构建了农业资源利用效率综合评价指标体系,对农业资源利用效率进行综合评价[121314]。近年来,农业资源评价的综合化研究越来越集中于农业资源的可持续利用评价,指标体系包含的指标种类趋于更加多样化和层次化[151617]。在农业资源利用效率评价方法方面,相关研究中所采用的主要评价方法包括比值分析法、生产函数法、包络分析法、随机前沿分析法和指标体系评价法等[1819]。不同评价方法具有各自的特征,如比值分析法主要适用于资源消耗量可以量化,评价对象单一的情况;生产函数分析法主要分析产出与投入要素之间的函数关系;数据包络分析法根据多项投入指标和多项产出指标,对具有可比性的同类型单位的生产力进行相对有效性评价等[20]

新疆位于中国西北边陲,属于我国陆地面积最大的省级行政区,新疆地形是山脉与盆地相间排列,四周被盆地与高山包围,喻称三山夹二盆。新疆气候比较干燥,四季分明,昼夜温差大,日照时间充足。新疆农业自然资源有光热和生物资源充足、土地面积广阔等优势,尤其是气候资源是新疆农业经济发展的有利条件,使得新疆成为我国棉花、番茄等农产品的主要生产区。然而,新疆农业自然资源禀赋也存在多方面的劣势,如可耕地面积少,而且大部分地区耕地的土壤肥力不高,加之气候干旱少雨,导致农业水资源严重缺乏等。此外,由于新疆占地面积大,行政区内各地区自然资源禀赋及农业生产经营模式之间存在较大差异,因此,自然资源的有效配置和利用在新疆农业经济发展过程中具有极其重要的意义,否则会导致资源浪费、生产效率低下、环境污染严重等一系列问题。综上所述,对农业自然资源利用的效率进行评价,有助于分析农业发展现状和变化趋势背后的成因。本文以新疆15个地区为主要研究对象,通过构建农业自然资源利用效率综合评价指标体系,科学的评估新疆各地区农业自然资源利用效率,分析各地区农业自然资源利用过程中表现出的优势及存在的问题,从而对提高农业自然资源利用效率提出相关的政策启示。

1材料与方法

1.1数据来源

新疆地域辽阔,不同地区在自然资源禀赋、农业生产经营方式及社会经济发展等方面存在较大的差异。本文的主要研究对象是新疆的15个地区,包括乌鲁木齐市、克拉玛依市、石河子市、昌吉回族自治州、吐鲁番地区、哈密地区、伊犁哈萨克自治州、塔城地区、阿勒泰地区、博尔塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州、和田地区和喀什地区等。文中用于评价分析的相关数据来自《2017年新疆统计年鉴》,以及各地区2017年的统计年鉴,其中的数据均为2016年的统计结果。

1.2评价方法

1.2.1建立农业自然资源利用效率综合评价指标体系

本文的评价指标体系分为目标层、准则层、具体指标等3个层次。考虑指标体系评价法的局限性和相关数据的获取情况,纳入12个具体指标,最终构建了新疆农业自然资源利用效率综合评价指标体系。准则层:资源利用率指标(X1);经济发展指标(X2);生态保护指标(X3)。具体指标:光能利用率(X11);热量利用率(X12);水资源利用率(X13);土地产出率(X14);耕地粮食贡献率(X15);农业生产总值(X21);农作物单产(X22);粮食作物单产(X23);节水灌溉面积(X31);水土流失治理面积(X32);化肥施用量(X33);农用薄膜覆盖面积(X34)。

1.2.2计算方法

光能资源利用率(E)的计算公式:

E=100%Yh/R。

式中:Y为新疆主要农作物的单位面积产量(t·hm-2);R为全年太阳能总辐射量(MJ·m-2);h为常数,是单位面积上干物重燃烧热,取为17790J·T-1

热量利用率(H),指农作物单产与农作物生长期间的有效积温的比值:

H=Y/T。

式中:Y为新疆主要农作物的单位面积产量(t·hm-2);T为农作物生长期间的有效积温(MJ·m-2)。有效积温是稳定通过界限温度,即≥10℃的起始日至终止日期间,凡是大于界限温度的日平均气温值分别减去界限温度的差值的总和,界限温度为10℃。

水资源利用率(P),即农作物单产与农业用水量的比值:

P=Y/r。

式中:Y为新疆主要农作物的单位面积产量(t·hm-2),r为各地区在第一产业中的用水量的比值。

土地产出率即单位面积产量和耕地面积的比值。

耕地粮食贡献率即农作物播种面积中粮食作物播种面积所占的比重,比重越大表示土地资源利用能力越强。

1.2.3评价方法

本文在构建新疆农业自然资源利用效率综合评价指标体系的基础上,利用2016年的相关统计数据,通过SPSS软件,采用因子分析法、主成分分析法等计量方法对相关数据进行分析。因子分析法的主要作用是对数据进行降维,从各变量内部的相关关系出发,将一些具有错综复杂关系的变量归结为少数公共因子。具体的步骤如下:

第一步:数据标准化处理和适用性检验。为了消除各指标单位不一致所造成的影响,首先利用SPSS软件对数据进行标准化处理,具体计算公式如下:

Zij=Xij−X¯¯¯jSj,i=12,⋯,12j=12,⋯,12Ζij=Xij-X¯jSji=12,⋯,12j=12,⋯,12

标准化以后,采用巴特利球形(Bartletttestofsphericity)和KMOKaiser-Meyer-Olkin)检验方法,验证数据是否适合做因子分析。

从因子分析可知,相关系数显著性检验的P值小于0.05;巴特利球形检验的统计量为230.618KMO的统计量大于0.5,说明本文的样本数据适合进一步分析。

第二步:因子提取和确定公因子,本文采用主成分分析法提取3个公因子。表1显示了这些公因子的方差贡献率和累计方差贡献率,可以看出,前3个特征值分别是7.3592.1501.004,此外,3个公因子解释原始变量的总方差累计贡献率达到87.606%,涵盖了大部分评价指标的信息,能够反映所选择的新疆15个不同地区的农业自然资源利用效率。

第三步:建立因子载荷矩阵。本文用方差最大化旋转法进行旋转计算,得到3个公因子,分别为成分1、成分2和成分3,经过方差最大化旋转后得到载荷系数较明显的分级。如表2所示,成分1X21X22X23上的系数较大;成分2X13X14上的系数较大;成分3X32上的系数较大。具体分析可知,成分1在农业生产总值、农作物单产和粮食作物单产上显著相关,也说明第一主成分在这些指标数据上有较高的因子载荷;成分2在水资源利用率和土地产出率等2个指标数据上有较高的因子载荷;水土流失治理面积指标数据在成分3上有较高的载荷,所以成分3主要说明了这个指标的信息。基于此,分别把成分1看作经济发展因子和产量因子,成分2看作是资源节约和资源利用因子,成分3看作是资源保护因子。

第四步:计算因子得分系数。采用回归法估计因子得分系数,并得出得分系数矩阵(表3)。

第五步:计算各准则项权重以及各地区农业自然资源利用效率综合得分。将3个准则层指标分别命名为W1W2W3,综合得分命名为E,利用最小二乘法,计算得到W1W2W3的估计值,进而得出各地区农业自然资源利用效率综合得分E,及各地区的排名。

2结果与分析

4显示了基于新疆农业自然资源利用综合评价指标体系,采用因子分析和主成分分析法,并结合2016年的相关统计数据,计算得新疆各地区农业自然资源利用综合评价得分及排名。综合评价分析结果显示,新疆15个地区中有6个地区的自然资源利用效率评价综合得分大于0,包括伊犁、塔城、巴州等地区,其中综合得分最高的是伊犁哈萨克自治州,是唯一得分大于1的地区;其余9个地区的评价综合得分都小于0,包括乌鲁木齐、吐鲁番、石河子等地区,其中吐鲁番、哈密、克孜勒苏等地区的评价得分都比较低,得分均低于-0.60

从评价指标体系中的12个具体指标来看,新疆15个地区在资源禀赋、资源利用率、农作物产量和产值以及在生态环境保护等方面均存在明显差异。其中,伊犁哈萨克自治州在光能利用率、农业生产总值、农作物单产、水土流失治理面积等指标的数值在各地区中均排在首位,但是伊犁地区生态保护指标得分的排名却比较靠后,主要原因在于其化肥施用量和农用薄膜覆盖面积比较高;塔城地区在自然资源保护和经济发展方面表现出较大优势,其热量利用率、节水灌溉面积较高,农业生产总值和农作物单产等指标的排名在15个地区中均较靠前,但该地区的化肥施用量和农用薄膜覆盖面积较大,从而导致其生态保护方面的指标得分较低;评价综合得分最低的吐鲁番地区在热量利用率、土地产出率和耕地粮食贡献率等资源利用方面、农作物和粮食单位面积产量等济发展方面以及水土流失治理面积和化肥施用量指标等生态保护方面的得分均较低,且相比其他地区的得分差距较大。此外,乌鲁木齐市、石河子市和克拉玛依市等3个地区在资源利用和经济发展方面的得分均排名比较靠后,一方面,这3个地区的土地资源、水资源等农业自然资源丰富度相对较低;另一方面,其农业在地区产业结构中的比重不大。此外,从生态保护方面的指标得分可以看出,这3个地区的得分并不低,如其化肥施用量和农用薄膜覆盖面积都低于15个地区相关指标数值的平均值。

3小结与讨论

3.1小结

新疆农业自然资源利用的总体效率比较低,主要表现在3个方面。一是自然资源利用率较低,存在利用不充分和资源浪费情况;二是农作物产量以及农业生产总值,农作物单位面积产量以及粮食作物单位面积产量都低于其他省份,而且差距较大;三是新疆农业自然资源利用过程中存在节水灌溉、水土流失治理、化肥和农用薄膜使用等方面的难题,这对于新疆农业可持续发展带来较大的影响,新疆农业发展需要从高资源消耗型农业向基于资源节约型生态农业转变。

新疆农业自然资源利用效率综合评价得分最高的是伊犁地区,其得分是1.32;得分最低的是吐鲁番地区,其得分是-0.65。此外,15个地区中有6个地区的自然资源利用效率评价综合得分≥0,其余9个地区的评价综合得分小于0。其中,吐鲁番、哈密、克孜勒苏等地区的评价得分较低,得分均小于-0.60。新疆不同地区在资源禀赋、资源利用率、生态环境保护、农作物产量和产值方面存在较大的差异,如伊犁、塔城、巴州等地区在自然资源保护方面具有较大优势,哈密、吐鲁番等地在生态保护方面具有较大的优势。

3.2讨论

新疆维吾尔自治区在农业生产中具备一定的自然优势条件,同时存在较多的短板,大多数地区沙漠化,水土流失等问题严重。根据研究结论,本文提出以下政策启示:

建立健全农业可持续发展的政策体系。坚持可持续发展理念,为农业可持续发展营造和提供宽松、公平的政策环境,并逐步使之纳入规范化、法制化轨道。全面落实强农惠农政策,围绕农业可持续发展,加强要素集约集成、资源环境保护、新型主体培育、金融保险支持、农业科技创新、农业基础设施改善、区域循环农业发展、农业资源保护和生态环境改善等方面政策研究,着力构建农业可持续发展政策保障体系。

推进农业与其他产业的融合发展。以市场需求为导向,强化区域化布局、专业化生产、粮经饲统筹,总结农牧渔结合、种养加一体、一二三产业融合发展的实践与做法,以农业产业融合、产城融合、产村融合、三生融合等态势,大力提高农业各类自然资源的开发利用以及保护效率,立足新疆现有的农业自然资源优势,着力构建基于高效农业自然资源利用的新疆可持续的全新产业体系,驱动农业区域经济、社会、人文和生态等融合发展。

着力提升农业生产经营主体的总体素质。大力培育发展新型农业经营主体,逐步形成以家庭承包经营为基础,专业大户、家庭农场、农民合作社、农业产业化龙头企业为骨干,其他组织形式为补充的新型农业经营体系;建立健全引进人才返乡创业服务协调机制,通过多重措施并举,从财政和金融政策上加大对返乡创业者的支持力度;建立健全新型职业农民培训平台,鼓励高等院校开办农业职业教育,通过多种培训方式,让学员了解和真正掌握农业生产经营中的先进技术、办法与途径,建立一支素质强的人才队伍,从而推进新疆农业的高效持续发展。


参考文献:

[1]CHRISVH,RIAANRR.ResourceutilizationefficiencyasouthAfricanprovincialevaluation[J].SouthAfricanJournalofEconomics2014824):475-492.

[2]KURTJH,LINHC.Anewmethodforanalyzingland-useefficiencyanditsapplicationinorganicandconventionalfarmingsystemsinsouthernGermany[J].EuropeanJournalofAgronomy20178314):15-27.

[3]于伯华,吕昌河.基于DPSIR模型的农业土地资源持续利用评价[J].农业工程学报,2008249):53-58.

[4]许树辉.城镇土地集约利用研究[J].地域研究与开发,2001203):67-69.

[5]刘秋海,邱爱军.广东省粮食作物的气候资源利用率[J].中山大学学报(自然科学版),1998S2):15-19.

[6]谢高地,成升魁,于贵瑞,等.中国自然资源消耗与国家资源安全变化趋势[J].中国人口·资源与环境,2002123):22-26.

[7]刘晓迎,陈罗成,赵巧梅.豫北主要农作物光热资源利用效率研究[J].河南农业科学,2012414):29-33.

[8]钱锦霞,胡良温.陕西省玉米气候资源利用效率分析[J].玉米科学,2008164):192-195.

[9]郑芳.新疆农业水资源利用效率的研究[M].石河子:石河子大学,2013.

[10]黄初龙,邓伟,杨建锋.我国农业水资源可持续利用研究进展[J].农业系统科学与综合研究,20052):141-145.

[11]石丽忠,陈金良,迟道才,等.辽宁省农业水资源多维耦合评价指标体系研究[J].中国农村水利水电,20083):9-12.

[12]巩前文,张俊飚.能量比值法构建与实证检验:关于农业资源利用效率测算方法的一个改进[J].中国人口·资源与环境,2008182):135-138.

[13]郑海霞,封志明.甘肃省县域农业资源利用效率综合评价:基于遗传投影寻踪方法[J].经济地理,2006264):632-636.

[14]于法稳.甘肃省农业资源利用的效率分析[J].开发研究,20045):54-57.

[15]侯智惠,梅连杰,侯安宏,等.内蒙古农业资源配置效率分析[J].中国农业资源与区划,2014353):71-77.

[16]陈琼,秦静,孙国兴,等.天津农业资源可持续利用综合评价分析[J].湖北农业科学,2016556):1623-1628.

[17]黄祖辉,林本喜.基于资源利用效率的现代农业评价体系研究—兼论浙江高效生态现代农业评价指标构建[J].农业经济问题,200911):20-27.

[18]刘一明.农业公共资源利用效率的度量与评价方法[J].华南农业大学学报(社会科学版),200652):14-18.

[19]刘新卫.农业资源利用效率研究综述[J].土地与农业资源,20071):40-44.

[20]靳京,吴绍洪,戴尔阜.农业资源利用效率评价方法及其比较[J].资源科学,20051):146-152.