山东省低碳农业影响因素的灰色关联分析

　　摘要：文章采用灰色关联度分析法对山东省农业生产总值与几个影响因素之间的关联度进行计算，找出主要影响因素进而分析这些因素对农业温室气体排放的贡献程度，得出农业机械、农用柴油、农药使用量、化肥使用量是农业温室气体排放的主要原因。文章结合山东省低碳农业的发展现状，提出了促进山东省低碳农业稳定、有效发展的对策建议。
　　关键词：山东省；温室气体；低碳农业；灰色关联度
　　山东省位于我国东部沿海地区，经济发达，农业生产水平相对较高，是一个农业大省。近年来，山东省社会经济持续快速增长，人民生活水平不断提高，对农产品数量与质量的需求迅速提升，这一方面促使山东省农业生产以更快的速度发展，另一方面也进一步加剧了农业生产活动中温室气体的排放。本文对山东省1998-2008年的农业生产总值及农业机械总动力等影响因素进行分析，采用灰色关联度分析法寻找出影响农业生产总值的主要因素，进而分析这些因素与农业温室气体排放的相关程度。通过对农业温室气体排放情况的分析，为山东省低碳农业的发展提出对策建议。
　　一、灰色关联分析指标的选择及处理
　　（一）指标的选择
　　本文采用灰色关联度分析法对影响农业生产总值的相关因素进行分析。灰色关联度分析法是一种多因素统计分析方法，其基本思想是根据序列曲线的几何形状的相似程度来判断系统特征序列与相关因素序列之间的关联程度，曲线越接近，则系统特征序列与相关因素序列之间的关联程度就越大，反之就越小。
　　由于山东省农业生产过程中产生的温室气体主要来源于农业机械的使用、柴油电力的消耗、化肥农药的施用等，所以，在对影响山东省农业生产总值的因素进行分析时，本文选取山东省农业总产值（X0）、农业机械总动力（X1）、化肥施用量（X2）、农村用电量（X3）、农用柴油量（X4）、农药用量（X5）、有效灌溉面积（X6）、农作物总播种面积（X7）这8个序列，其中，农业总产值（X0）作为特征序列，其他7项作为相关因素序列，通过计算农业总产值与其影响因子之间的灰色关联度，确定主要影响因子。
　　本文采用的数据为《新中国六十年统计资料汇编1949-2008》中《山东省历年农业生产条件统计》部分所记载的山东省“农林牧渔业总产值”、“农业机械总动力”、“有效灌溉面积”、“农用化肥施用量”、“农村用电量”、“农作物总播种面积”等相关宏观数据，以及《2009年山东省统计年鉴》中所记载的“农用柴油量”、“农药用量”等相关数据（见表1）。
　　（二）数据处理
　　为了使表1中所列的不同序列之间具有可比性，首先对特征序列和比较序列组成的序列矩阵进行无量纲归一化处理。本文采用均值标准化的方法，其公式为：
　　X′ij=■（i=1，2，…，8；j=1，2，…，11）①
　　式中：X′ij为无量纲化数据，X■为原始数据，Xi为第i序列数据的均值。利用式①对表1中的数据进行无量纲化处理，得到无量纲化数据矩阵：
　　
　　（三）计算灰色综合关联度
　　灰色综合关联度既体现了特征序列与相关因素序列之间的相似程度，又反映出特征序列与相关因素序列相对于始点的变化速率的接近程度，是较为全面地反映序列之间关系是否紧密的一个数量指标，其计算公式为：
　　 r0i-qs0i+(1-q)ε0i②
　　其中，r0i为X0与Xi的灰色综合关联度，s0i为灰色绝对关联度，ε0i为灰色相对关联度，一般地，q取常数值0.5。
　　利用式②计算得出灰色综合关联度：
　　R＝[r01，r02，r03，r04，r05，r06，r07]
　　=[0.9362，0.6693，0.8868，0.7939，
　　0.7648，0.5636，0.5553]
　　二、结论与建议
　　（一）结论
　　由r01>r03>r04>r05＞r02＞r06＞r07可知，对农业生产总值影响最大的因素是“农业机械总动力”，其次分别是“农村用电量”、“农用柴油量”、“农药用量”和“化肥施用量”，影响最小的两个因素分别是“有效灌溉面积”和“农作物总播种面积”。
　　近年来，随着人口迅速增加、耕地不断减少，有限的农产品供应与不断增加的人口之间的矛盾日益严峻，要有效地缓解这一矛盾就必须提高单位耕地的产出率，途径之一就是逐步普及农业机械化，而农业机械化的普及一方面淘汰了传统耕作方式，加快了农业经济活动效率，大大提升了农作物产量，对农业总产值的增加做出重要贡献，另一方面增强了农产品加工能力，提高了农业产业化经营水平；由于农产品加工能力的增强以及农业产业化经营水平的提高，必然导致农用电量逐年增加，电力已经成为现代农村经济运行的基础；农用柴油是农业机械化平稳推进的重要保障，作为重要农业生产能源之一，农用柴油使用量成为影响农业经济发展的一个重要因素；农用化肥和农药的使用，不仅提高了土壤肥力，改善了土壤性状，而且为农作物创造了最佳的营养环境，从而提高了农产品的产量和质量，为提高农业总产值作出了较大的贡献；有效灌溉面积和农作物总播种面积与农业生产总值的灰色综合关联度最低，说明农业生产的水利化水平以及播种面积对农业生产总值的影响不大。
　　（二）建议
　　1、逐步推进农业机械节能。推进农业机械节能，首先，要进一步改进耕作技术与制度，通过减少耕作工序、提高耕作效率等减少能源消耗，如保护性耕作与传统耕作相比可节油33%，综合考虑山东省各地地形差异以及耕作技术、耕作习惯等因素，预计可降低油耗20%-25%；其次，要提高农业机械的综合利用率和经济效率以减少能耗，如通过政府给予积极的资金和政策扶持，组织分散的农机户，采用多机种、多层次、跨区域的合作方式，建立和发展农业机械合作社，让广大农机户形成利益共享体；最后，加大科技投入，加快省油、省电等新型节能高效农业机械的研发，建立节能农机具购置补贴制度，推动新型节能高效农业机械的普及。
　　2、加快改进农业施肥、施药技术。在山东省农业生产活动中，各种化肥、农药的滥用改变了地表植被的生物种群结构，使土壤中碳循环链遭到破坏，导致土壤的固碳能力减弱，CO2等温室气体的排放量增加。因此，山东省要发展低碳农业就必须改变滥用各种化肥、农药的现状，大力推广测土配方施肥，鼓励农户多使用复混肥、缓控释肥、生物农药等，增强土壤固碳功能，减少温室气体排放量。
　　3、持续开发利用农村可再生能源。农村中可再生能源包括沼气、风能、太阳能等。山东省作为农业大省，广大农村中存在丰富的可用以生产沼气的农作物秸秆、牲畜粪便等资源。沼气的使用不仅可以减少传统的农作物秸秆直接燃烧而产生的CO2的排放，沼气池发酵产生的沼渣还可以代替常规化肥，以降低化肥中N2O（其导致温室效应的效力相当于CO2的300倍左右）的排放。另外，山东省各级政府部门还应通过政策鼓励、资金扶持等措施，推广普及各种新能源转化设备，积极引导农户将风能、太阳能等新能源转化为日常生活中所使用的电能、热能等。
　　4、免耕和保护性耕作。与传统耕作方式相比，免耕、少耕技术是一项集保护性耕作与轻型简约栽培于一体的新型农业生产方式。通过免耕、少耕，减少对土壤的扰动，降低土壤表层有机质的矿化率，增加土壤团聚体的数量，改善土壤结构，维持土壤的固碳能力。免耕、少耕技术因为降低了耕作中农业机械的使用次数和燃料的消耗量，从而减少了相关的农业温室气体排放量。
　　5、合理规划土地经营。山东省各级政府部门必须进一步完善现行的土地经营规划政策，对工业用地和城市建设用地的规模进行适当限制，保证农业生产用地的合理规模。在巩固退耕还林还草、加强天然林保护、恢复农村湿地等生态建设成果的基础上，进一步通过严格监管土地用途，加大土地复垦力度；实行计划性封山育林，增加林地面积等措施来增加碳汇，增强土地的固碳功能，减少山东省农业温室气体的排放量。
　　三、结束语
　　低碳农业通过在农业生产领域推广节能减排技术、开发生物质能源和可再生能源、合理使用化肥农药等途径，改善气候条件，维护农业生态安全，实现农业生产的可持续发展。山东省对于低碳农业的探索正处于起步阶段，以农业温室气体减排和农业固碳减排为并行途径的低碳农业发展模式，将成为未来山东省发展低碳农业的主要探索领域。
　　参考文献：
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