水土资源约束下的昌吉州产业结构优化研究

苏世燕，杨俊孝，樊高源，王 宇，张 露

（新疆农业大学管理学院，新疆乌鲁木齐830052）

水土资源约束下的昌吉州产业结构优化研究

苏世燕，杨俊孝，樊高源，王 宇，张 露

（新疆农业大学管理学院，新疆乌鲁木齐830052）

运用C-D函数模型和回归分析方法，探究水土资源与产业发展之间的相互关系，寻找最优产业结构优化方案。结果表明，昌吉州土地资源对第一产业支撑作用非常显著；水资源对第二产业的贡献率最大；产业结构不均衡，一二产业比例偏高，水土资源消耗大。建议昌吉州应合理调整土地利用结构，实现土地资源优化配置；建立健全水资源分配和利用体制，科学合理调整产业结构，建立节水型社会；加大资金和技术投入力度，提高自主创新能力，拓展产业发展空间。

水土资源；产业结构优化；C-D函数模型；昌吉州

资源的开发利用与产业发展密不可分，产业结构是资源的转换器，产业结构的变化将引起资源结构的变化，进而对生态环境产生影响[1]。因此，在现有的水土资源条件下，促进产业结构优化升级是实现水土资源高效利用的重要途径，也是保证社会经济的可持续发展的重要手段。产业结构与资源环境关系的研究已成为近年来的研究热点，并取得了一定成果。相关的研究主要集中在以下几个视角：一是资源消耗视角[2-5]；二是社会经济发展视角[6-8]；三是环境污染视角[9-11]；四是可持续发展视角[12-14]。综合文献研究较多集中在产业结构优化对环境质量的影响方面，而基于水土资源约束条件下对产业结构问题的研究较少。

本研究拟从水土资源约束条件下的昌吉州产业发展与水土资源开发利用问题，分析水土资源与产业发展之间的关系，探索水土资源约束下的产业结构优化调整新思路，旨在为昌吉州经济社会可持续发展提供对策。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 土地资源开发利用状况 根据2013年第二次全国土地大调查汇总数据，昌吉州土地总面积656.87万hm2（不含兵团），农用地409.04万hm2，占土地总面积的63.22%，建设用地9.34万hm2，占土地总面积的1.41%，其他用地238.49万hm2，占土地总面积的36.20%。十二五期间，昌吉州安排土地整治项目177个，预计将增加耕地16 027 hm2，有宜开发耕地的后备资源。

1.1.2 水资源开发利用状况 昌吉州常年有水的河流共36条，水资源总量35.36亿m3，地表水资源量31.27亿m3，地下水资源量21.32亿m3，人均水资源占有量2 519 m3。全州水能资源理论蕴藏量为41.76万kW，现已开发1.8万kW，仅占总蕴藏量的4.3%，因此，有广阔的开发前景。除此之外，全州已逐步形成初具规模的输水配水灌溉体系，现有水库76座，总库容3.37亿m3，已建成干、支、斗、农四级渠道1.86万km，控制灌溉面积25.73万hm2。

2013年，全州水资源开发利用总量43.65亿m3，其中，农牧林渔业生产用水40.57亿m3，占总用水量的92.94%；工业用水1.80亿m3，占总用水量的4.12%；居民生活及生态用水1.13亿m3，占总用水量的2.59%；第三产业用水0.15亿m3，占总用水量的0.35%。自2004年以来，总用水量呈逐年递增的趋势，其中，第一产业用水量明显高于其他产业，第二三产业及居民生活、生态环境用水量呈波动状态，人均用水量大体上处于增长的趋势（图1）。

1.1.3 产业结构现状 2013年，昌吉州一二三产业的比例为25.5∶48.2∶26.3，产业结构呈“二、三、一”状态，较2005年31.9∶35.1∶33.0的产业比例来说，产业结构趋向合理化，第一、三产业比例下降，第二产业比例上升，且第二产业比例超过一、三产业，工业化步伐逐步加快。目前，昌吉州第一产业发展依然以传统的种植业和畜牧业为主；工业发展主要以原材料加工为主；服务业发展始终以传统的批发与零售业为主。产业仍处于第二产业为主导的阶段，第三产业发展缓慢，内部结构不合理，第一产业比例过高，现代高效的农业体系还未建立[15]，产业间的关联程度低，产业转换能力低。因此，昌吉州产业结构还存在很大的优化空间。

1.2 方法

土地资源的质量及其赋存状况影响到经济结构、产业发展模式、工业布局等产业经济发展的各方面。本研究采用柯布·道格拉斯函数模型，即C-D函数来测量昌吉州土地对三大产业的支撑度。该模型在各类经济问题分析中使用较为广泛，能直接简单的体现在相应的生产技术水平下，劳动投入量、资本投入量与产值之间的关系。产业结构的调整将影响到水资源的合理分配，本文搜集了昌吉州2004—2013年有关指标数据，采用回归分析，分析水资源与三大产业之间的关系，探索其变化规律，为今后的水资源配置提供科学的参考依据。

2 结果与分析

2.1 土地资源与产业发展关系实证分析

2.1.1 土地资源对第一产业发展的支撑度分析运用柯布·道格拉斯生产函数对模型两边做对数处理，得到如下公式：

式中，Y代表第一产业的生产总值；L表示从事农业的劳动力人数；S表示农用耕地面积。本文搜集了昌吉州2004—2013年有关指标数据，运用SPSS19.0进行回归分析，得到回归方程：

对模型结果进行回归检验：R2等于0.81，数值较大且接近于1，表明回归模型拟合比较理想。F＝15.044，大于10%显著水平下的临界值，模型通过检验；2个指标的t值均大于对应的临界值，因此，可以认为该回归模型具有相对较高的合理性。

上述分析表明，劳动人口与第一产业生产总值呈负相关关系，这说明劳动力投入已不是拉动第一产业发展的直接要素。农用地投入量弹性系数较大，农用地面积数每增加1%，第一产业产值增加8.964%，表明在其他指标不变的情况下，农用地单位量的增加带来第一产业生产总值的较大增长，说明土地对第一产业的支撑作用非常明显。

2.1.2 土地资源对第二、三产业发展的支撑度分析

运用C-D函数，构建土地资源对第二、三产业经济发展的支撑度公式如下所示。

式中，Y代表二、三产业产值；K代表资本投入量，用第二、三产业固定资产投资总额的和来表示；L代表劳动力投入量，用从事第二、三产业人员数来表示；S代表资源投入量，用建设用地面积总量来表示。根据相关数据进行回归分析，得出回归方程如下。

对模型进行检验：R2＝0.986，F＝141.718，大于10%显著水平下的临界值，表明模型中自变量对因变量的影响显著；对t值进行分析，指标K，L的t值通过检验，指标S的t值没有通过检验，表明建设用地的投入对产业增长的影响不显著。

通过以上分析得出，资产投入与二、三产业发展呈正相关关系，二、三产业资本投入每增加1%，昌吉州第二、三产业生产总值增加0.642%，表明在其他指标不变的情况下，二、三产业资本投入的增加会使第二、三产业生产总值大幅度的增长。劳动人数投入与二、三产业发展呈负相关关系，说明单靠增加劳动人数并不能拉动二、三产业生产总值的增长。S的t值没有通过检验，表明建设用地对产业经济增长的作用不显著，说明土地对昌吉州二、三产业发展的贡献以及制约作用不明显，出现这一结果可能是建设用地供应充足，但不排除是因为数据更新落后导致分析结果出现偏差。

2.2 水资源与产业发展关系实证分析

2.2.1 水资源利用与第一产业发展的相关性分析通过对2004—2013年昌吉州水资源与三次产业之间的关系进行分析，发现第一产业生产总值（Y）与第一产业用水量（X）之间存在线性相关关系。因此，对2004年以来昌吉州第一产业生产总值与第一产业用水总量进行回归分析，根据回归结果，R2＝0.970 6（R2＞0.8），变量间相关性较强，拟合程度高，得到回归方程（图2）。

Y代表2004—2013年第一产业的生产总值，X代表2004—2013年第一产业的用水量。这表明昌吉州第一产业的生产总值受到其产业用水量的影响，用水量每变动1亿m3，第一产业生产总值将会增加20.012亿元。目前，昌吉州已初步形成了优质粮食、棉花、加工番茄等农业产业体系，农业种植离不开水资源的配置，因此，水资源供给的变动影响着第一产业生产总值。

2.2.2 水资源利用与第二产业发展的相关性分析近年来，昌吉州第二产业产值呈现快速增加的趋势，相应的第二产业用水量总体上也在增加，通过对2004—2013年昌吉州水资源与三次产业之间的关系进行分析，发现第二产业生产总值与第二产业用水量之间存在线性相关关系。因此，对2004年以来昌吉州第二产业生产总值（Y）与第二产业用水量（X）进行回归分析，根据回归结果，得出R2＝0.898 0（R2＞0.8），变量间相关性较强，模型拟合程度高。因此得到回归方程（图3）。

研究表明，昌吉州第二产业生产总值受其产业用水量的影响，用水量每增加1亿m3，第二产业生产总值将会增加41.062亿元。近年来，昌吉州工业化进程明显加快，工业总量不断增大，昌吉州六大支柱产业，如煤电煤化工业、有色金属冶炼业、石油天然气开采和加工业、纺织业等都是耗水量较大的产业，因此，水资源供给的变动将对工业产业的发展产生重大影响。

2.2.3 水资源利用与第三产业的相关性分析 通过对2004—2013年昌吉州水资源与三次产业之间的关系进行分析，发现第三产业生产总值与第三产业用水量之间存在线性相关关系。对2004年以来昌吉州第三产业生产总值（Y）与第二产业用水量（X）进行回归分析，根据回归结果，R2＝0.965 3（R2＞0.8），变量间相关性较强，拟合程度高，因此，得到如下回归方程（图4）。

研究表明，昌吉州第三产业的生产总值受到产业用水量的影响，用水量每变动1亿m3，第三产业生产总值将会增加19.910亿元。这主要是由于近年来昌吉州旅游、餐饮等第三产业的迅速发展，使第三产业产值增加的同时，用水量也不断上升。

3 结论与建议

3.1 结论

土地对第一产业的支撑作用非常明显。在3个指标的弹性系数中，农用地数量的弹性系数最大，而土地对第二、三产业的支撑作用却不显著。这反映出在城镇化、工业化进程中，土地已成为制约农业发展的瓶颈。

三次产业产值与其产业用水量之间均呈正相关关系。分析得出，水资源对第二产业的贡献率明显高于第一、三产业，对第三产业的贡献率也大于第一产业，虽然第一产业发展对水资源的需求量在三次产业中所占比例最大，但其经济效益却比第二、三产业要低。显然水资源的利用没有达到经济效益、生态效益和社会效益的最大化。

产业结构不均衡，一二产业比例高，水土资源消耗大。第三产业发展缓慢，第一产业比例过高，工业内部结构不合理是昌吉州产业的发展现状。由于一二产业是典型的资源型消耗产业，第一产业用水量过高，农牧业比例不合理，水土资源浪费严重。

3.2 建议

3.2.1 合理调整土地利用结构，实现土地资源优化配置 加大种植业结构调整力度，扩大经济作物和饲草料种植面积。昌吉州山地面积较大，山区空气温凉，风景优美，草场优质，森林茂密，是发展畜牧业、观光旅游的好地方。因此，可以充分利用自然、区位和资源优势，调整林种结构[16]，发展多种作物经营。随着城市化进程的加快，耕地保护与城市化进程加快之间的矛盾越来越突出，因此，要进一步加快昌吉州土地整理步伐，合理调整城乡用地布局，提高土地集约利用率[17]。

3.2.2 建立健全水资源分配和利用体制，科学合理调整产业结构，建立节水型社会 因地制宜，制定科学合理的水资源配置和利用规划。应综合考虑全州水资源与社会经济、生态环境之间的协调、健康、有序发展，做到地表水、地下水和跨流域调水的合理配置，要合理调节水资源在三大产业间的配置率，以便实现全州水资源的高效利用。

以提高用水效率为核心，全面推行各种节水技术和措施，发展节水型产业，建立节水型社会[18]。全州农业生产用水量所占比例过大，挤占其他高效益行业用水[19]，因此，农业节水是昌吉州水资源可持续利用的重要环节，也是调整产业结构的重要举措。要根据地域性，确定不同灌区的科学节水灌溉技术，推广滴灌、膜上灌、渗灌、大田喷灌等农田节水技术，减少输水、配水、灌水过程中的水量损失[20-22]，提高田间水的有效利用率；引种推广耐旱高产农作物品种，改进栽培技术，制定合理的灌溉定额；鼓励农民购买节水灌溉设备进行灌溉，加强节约用水宣传教育，努力实现农业节水。

加强节水管理和节水宣传力度，提高生活节水能力。推广节水器具，宣传节约用水的生活方式，健全水权体系和水权交易市场，通过提高公众节约用水意识和节水自觉性，实现节水型社会，最终实现水资源可持续利用。

3.2.3 加大资金和技术投入力度，提高自主创新能力，拓展产业发展空间 利用昌吉州自然和资源优势，加大农业引资力度，吸引各类资本和先进技术，发展与昌吉州优势资源互相支撑、产业链长、附加值高的支柱产业，改造传统产业，加快发展现代服务业，利用昌吉州自然和地域优势发展观光旅游业。加大在科技研发方面的投资力度，提高企业的自主创新能力。完善以企业为主体的技术创新体系，形成更多拥有自主知识产权的核心技术和具有国际品牌的产品，促进产业升级，形成节能环保产业发展的新优势。鼓励外商投资高科技产业、节能型产业、环保型产业，优化引资的产业结构，将单位产值能耗作为一项指标或准入条件，严格限制高耗能、高污染的外资项目，促进外商投资产业结构升级。

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Study on Industrial Structure Optimization of Changji under the Land and Water Resources Constraint

SU Shi-yan，YANG Jun-xiao，FAN Gao-yuan，WANG Yu，ZHANG Lu
（College of Management，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China）

To explore the relationship between water and land resources and industrial development,and find the optimal industrial structure optimization program,the paper uses the C-D function model and regression analysis to explore the support level of land and water resources to the industrial development.The results show that the supporting role of Changji land resources to the primary industry is very significant;the contribution rate of water resources to the secondary industry is the largest;the industrial structure is unbalanced, the first and second industrys' proportions is high,water and land resource consumption is large.Changji should be adjusted land use structure and achieve optimal land resources allocation,establish and perfect water resources allocation and utilization system,adjust industrial structure scientifically and reasonably,establish water-conserving society,increase financial and technical investment,improve the capability of independent innovation,expand industrial development space.

water and soil resources;industrial structure optimization;C-Dfunction model;Changji

F269.24

A

1002-2481（2016）05-0698-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.05.31

2016-01-05

新疆农业大学产学研联合培养研究生项目（xjaucxy-yjs-20141008）

苏世燕（1991-），女，青海西宁人，在读硕士，研究方向：土地经济与管理。杨俊孝为通信作者。