内蒙古自治区农业经济与农业生态环境耦合研究*

李宗伟

(河套学院经济管理系，内蒙古巴彦淖尔 015000)

0 引言

内蒙古自治区是多民族融汇的农村人口占多数的农业大省(区)，广袤富饶的土地资源和辽阔的天然草场构成了内蒙古自治区主体经济产业。同时，内蒙古还拥有丰富的矿藏资源，有56种矿藏储量居全国前10位。长期以来资源与环境为内蒙古各族人民的生活生产提供了良好条件，所以农业经济的发展程度对于内蒙古自治区整个经济社会发展的协调、健康发展至关重要。但近一个世纪以来，特别是近50年来，粗放的经济发展模式、落后的生产方式和不合理的产业结构使内蒙古自治区付出了沉痛的农业、生态及资源代价，导致内蒙古地区出现了农业经济与农业生态环境失衡等诸多问题，已明显地制约着自治区农牧业经济的健康发展。为了解决这一难题，国家实施了一系列的政策，努力推进生态文明建设，优化发展理念，旨在使内蒙古地区矿产、农牧林业等优势资源能被合理开发利用，以促进当地经济发展，形成农业经济与农业生态环境协调发展的良好局面。农业经济的发展为生态环境的发展提供了基础，农业生态环境的发展能够有效地促进农业经济的发展。两者之间是相互影响、相互依赖、相互制约的关系，因此，研究内蒙古自治区农业经济与农业生态环境系统的耦合关系，寻求合理的农业生产方式及生态功能构建方式，具有重要的理论及现实指导意义。

灰色关联法是衡量两个系统间因素随时间或不同对象而变化的关联性大小的一种方法，比较适合用于动态系统分析。耦合度源于物理学，可用于描述不同系统间的相互影响程度，被学者们广泛地应用于各个科学领域，尤其是农业、生态、人文等学科，成为研究多因素、复杂性、综合性的生态系统耦合问题的主要手段[1-2]。耦合理论提出后，有关农业经济系统与农业生态环境系统耦合的研究不断开展起来[3]，并取得了诸多成果。刘媛等[4]对西部生态脆弱区农业生态环境与农业经济耦合协调性做了分析，白爱桃等[5]分析了西北干旱区人口—农业经济—生态耦合协调态势。宋永永等[6]对宁夏地区农业生态环境与经济耦合协调演化情况进行了分析研究。王琦等[7]对洞庭湖区生态—经济—社会系统耦合协调发展进行了研究。杨敏杰[8]对黑龙江省经济与人力资源的耦合关系运用灰色关联法进行了评价。但是目前现有的文献大都是对农业经济或农业生态环境发展的单独研究，如对农业经济增长驱动因素的动态分析研究[9]、农村正规金融与农业经济耦合协调性分析[10]、农业生态环境与资源关联性及生态农业的研究[11-12]、地区农业生态环境面临问题的研究[13-14]等，而对农业经济系统与农业生态环境系统耦合关系运用灰色关联法进行研究的很少，因此，文章以内蒙古自治区为研究对象，运用灰色关联法和耦合度模型对内蒙古自治区农业经济与农业生态环境系统两者之间的关系进行分析研究，以期为内蒙古自治区农业经济与农业生态环境系统之间的和谐、快速发展提供科学参考。

1 研究区概况

内蒙古自治区位于中国北部边疆，地处97°E～126°E、37°N～53°N，东西跨度2 400km，南北1 700km，总面积118.3万hm2，约占到我国面积的12%，属于典型的温带大陆性季风气候带。北与俄罗斯联邦、蒙古国接壤，是中国5个少数民族自治区之一。地域横跨东北、华北、西北地区，接邻8个省区，地处黄河、辽河、嫩江三大水系的上游，是我国北方重要的生态屏障和林业生产基地，是中国邻省最多的省级行政区之一，由东到西分别属于湿润、半湿润、半干旱、干旱气候。同时，内蒙古地广人稀，常住人口数量超过2 500万，耕地面积超过700万hm2，人均面积占比大于1/4，是全国平均水平的3倍左右，潜在的可耕地资源约在800万hm2，丰富的耕地资源为地区的农业与生态发展奠定了坚实的基础。内蒙古自治区地域辽阔，且资源储量丰富，有“东林西矿、南农北牧、遍地宝藏”的美誉和“天苍苍、野茫茫，风吹草低见牛羊”的美景描绘[15]。林地、森林和人均耕地面积均居中国第一，稀土金属储量居世界首位，同时也是中国最大的草原牧区。

表1 农业经济与农业生态环境耦合评价指标体系及权重

指标类型评价指标单位权重农业经济系统xm农业总产值x1万元01307农民人均纯收入x2元01286人均农用机械总动力x3kW/人01235人均粮食产量x4kg/人01532农业人口比重x5%01504第一产业比重x6%01603农业生态环境系统yn当年造林面积y1hm201047人均耕地面积y2hm2/人01102森林覆盖率y3%00983人均羊只出栏数y4只00921降水量y5mm01184有效灌溉率y6%01339

2 研究方法

2.1 指标选取

农业经济与农业生态环境系统是一个复杂的系统，少数的指标无法对系统的发展情况和变化进行具体描述，因此该文运用灰色关联法，通过构建多个指标的有机评价指标体系对农业经济与农业生态环境系统的耦合度进行分析评价。由于尚无关于农业经济与农业生态环境系统耦合研究指标体系构建的统一标准，故此，为了证明内蒙古自治区农业经济与农业生态环境系统之间的耦合关系，该文根据内蒙古自治区农业经济与农业生态环境的实际情况，在参考相关资料的基础上，从农业经济与农业生态环境子系统中分别选取6个指标，构建了可以反映内蒙古自治区农业经济与农业生态环境系统耦合研究的指标评价体系，具体指标见表1。

2.1.1 数据的标准化处理

为了消除由于各指标间数量单位不同而引起的差异，对各指标数据进行了无量纲化处理。

正指标公式：yij=(xij-xijmin)/(xijmax-xijmin)

(1)

负指标公式：yij=(xijmax-xij)/(xijmax-xijmin)

(2)

式(1)(2)中，yij为系统i指标j经过标准化处理后的值;xij为系统i指标j的值;xijmin，xijmax分别为i指标j的最小值和最大值。

2.1.2 子系统功效综合评价

农业与生态子系统的综合功效是各系统中所有指标对该子系统贡献的综合，可以通过集成方法来实现。

μi=∑wij×yij

(3)

式(3)中，wij≥0，∑wij×=1，j=1， 2，…，m。为了消除主观因素的影响，该文采用熵权法计算出各指标权重[16]，计算所得权重如表1。

2.2 研究设计

2.2.1 灰色关联法

(1)计算灰色关联系数

(4)

(2)计算各指标间的关联度

(5)

式(5)中，rmn是ξmn(t)按样本数j取算术平均得到的关联度矩阵，用以衡量农业经济与农业生态环境系统之间的关联度。

(6)

式(6)中，Am是农业经济xm的第m个指标与yn的平均关联度；An是农业生态环境yn的第n个指标与xm的平均关联度。

2.2.2 耦合度模型

(7)

式(7)中，C(t)表示农业经济xm与农业生态环境yn之间的耦合度。

通常情况下，耦合度C∈[0， 1]。当C=0时，系统间或各要素间处于完全无关状态系统趋向无序发展； 当C=1时，系统间或各要素间达到良性耦合，趋势为向协同发展。在这里将耦合度C用等分法将其划分为4个阶段。理论认为，当0

按照耦合程度的不同，将农业经济系统与农业生态环境系统分为4个大类10个亚类，其系统间协调发展的分类标准如表2[17]。

表2 农业经济与农业生态环境系统协调发展的分类体系

协调程度协调度耦合协调类型协调程度协调度耦合协调类型高度协调090～100优质协调发展类过度类型040～049濒临失调衰退类080～089良好协调发展类030～039轻度失调衰退类070～079中级协调发展类失调衰退020～029中度失调衰退类基本协调060～069初级协调发展类010～019严重失调衰退类050～059勉强协调发展类000～009极度失调衰退类

2.3 研究范围与数据源

该文的研究范围为内蒙古自治区，时间范围为2006～2016年，数据来源为国家统计局、各地区统计年鉴等。

3 结果与分析

3.1 关联度分析

根据灰色关联模型，得到2016年内蒙古自治区农业经济与农业生态环境的关联度。从表3中可以看出，两者间的关联度比较高，说明内蒙古自治区农业经济与农业生态环境之间存在着密切的关系。

表3 2016年内蒙古自治区农业经济与农业生态环境关联度

关联度x1x2x3x4x5x6Any108870065720640707638074520832907280y208968065080615407328072160790807347y309106064290624107717076540750707110y408403066050635207423071060768807035y508297063390650307314072670779407043y608012062170617407027069420741806965Am086090644506305074080727307774

由表3可以看出，(1)总体来说， 2016年不同的农业经济与农业生态环境体系指标间的平均关联度不同。其中，农业总产值与农业生态环境的平均关联度最高，且对森林覆盖率与人均耕地面积的影响最大； 第一产业比重与农业生态环境的平均关联度次之，同样对人均耕地面积的影响最大。而人均农用机械总动力与农民人均纯收入与农业生态环境的平均关联度相对较低，属于中等程度关联，说明人均农用机械总动力与农民人均纯收入对农业生态环境系统发展的影响较小。(2)不同的农业生态环境指标与农业经济的平均关联度差异相对较小，平均关联度的最大差值为0.038 2。在农业生态环境系统指标中与农业经济平均关联度最大的是人均耕地面积，说明人均耕地面积对农业经济的发展影响较大。

图1 内蒙古自治区农业经济与农业生态环境关联度时序变化

3.2 平均关联度时序变化分析

图1是2006～2016年间内蒙古自治区农业经济与农业生态环境的平均关联度时序变化图。由图1可以看出，农业经济系统的各项指标总体趋势起伏不大，呈稳步上升趋势。其中农业生产总值与农业生态环境的平均关联度常年较高，总体呈上升趋势，在2009年时出现关联度低谷，其后关联度稳步升高。人均农用机械总动力与农民人均纯收入与生态环境系统的关联度最低，但两者的走势也最平稳，波动幅度不大，对农业生态环境系统的影响也较小，说明农业生态环境系统对人均农用机械总动力与农民人均纯收入的依赖性最小。第一产业比重、农业人口比重与农业生态环境系统的关联度也较高，其与生态环境系统的关联度波动较为平稳， 2006～2016年间波动不大，说明第一产业比重与农业人口比重对农业生态环境系统的影响比较大。人均粮食产量在农业经济系统的各指标中，其与生态环境系统的关联度位于中间位置，总体呈现上升趋势，2009年与生态环境系统的关联度出现了低值，这一趋势与农业总产值趋势相同，说明对内蒙古自治区来说，人均粮食产量决定了农业总产值，且对生态环境系统的影响较大。整体上来说，农业经济系统的6个指标与生态环境系统的关联度均较高，且总体走势较为平稳，为研究内蒙古自治区农业经济与生态环境的耦合关系奠定了基础。

3.3 平均耦合度的时序变化分析

将内蒙古自治区农业经济与农业生态环境的耦合度求平均值，得到2006～2016年间的平均耦合度，其变化趋势如图2。

从表2耦合度来看， 2006～2016年间，内蒙古自治区农业经济系统与农业生态环境系统的耦合度较高，平均耦合度为0.723 9，除了2006年、2007年、2008年以外，而其余年份耦合度均保持在0.7以上，这说明内蒙古自治区农业经济与农业生态环境系统之间处于高水平耦合阶段，为高度协调类型中的中级协调发展类。

从表3与图2可以看出， 2006～2016年间，内蒙古自治区农业经济与农业生态环境的耦合度呈“小波浪”形变化趋势，整体耦合度较高，波动幅度区间不大，耦合度整体处于磨合阶段当中，以2009年为界点将其分为两个阶段来进行分析。

图2 内蒙古自治区农业经济与农业生态环境平均耦合度时序变化

(1)粗放式发展阶段(2006～2009年)

2006～2009年期间，西部大开发政策全力推进，自然资源、农业资源等不断地被开发利用，推动了农业经济和生态环境的发展。但该阶段农业生产的发展方式较为粗狂，虽然耦合度有所上升，但生态环境状况不是很理想，农业资源的开发效率低、耗用量大，造成大量的资源浪费，农业生态环境发展对农业经济的依赖性逐渐增强，由图2可以看出2006～2009年的平均耦合度呈上升趋势。

(2)协同式发展阶段(2010～2016年)

2009年以后，内蒙古自治区农业经济与农业生态环境系统间的耦合度呈下降趋势。农业资源的过度开发造成了环境污染等生态问题，导致农业经济不能完全承受经济过快发展、生态环境发展的不理想带来的影响，速度型粗放式发展逐渐转化为效率型协同式的发展。内蒙古自治区拥有丰富的耕地资源、畜牧业及林业资源，但内蒙古自治区仍应该注重农业资源开发的合理性与高效性，同时推进生态结构调整，减少对农业经济的依赖。2009年以后，农业经济与生态环境开始寻求新的协调发展方式。2011年，新型的协调发展模式效果开始显现，内蒙古自治区农业经济系统与农业生态环境系统的耦合度开始有回升的趋势。

4 结论与建议

4.1 结论

研究发现，内蒙古自治区农业经济与农业生态环境处于高水平耦合阶段，为高度协调类型中的中级协调发展类。具体表现为：(1)2016年农业经济与农业生态环境的关联程度均较高，其中农业生产总值与农业生态环境的关联度最高，而人均农用机械总动力与农民人均纯收入与农业生态环境的平均关联度最低。(2)农业经济系统的6个指标与农业生态环境系统的关联度均较高，农业经济系统的各项指标总体趋势起伏不大，呈稳步上升趋势。(3)2006～2016年间，内蒙古自治区农业经济与农业生态环境的耦合度呈“小波浪”型趋势变化，耦合度有一定程度的起伏，但波动不大，整体的耦合度较高。内蒙古自治区农业经济与农业生态环境处于高水平耦合阶段，为高度协调类型中的中级协调发展类。

4.2 建议

内蒙古自治区地域辽阔，具有丰富的资源，其得天独厚的地域自然环境条件为农业经济发展提供了优势，随着西部大开发的进行，内蒙古自治区的经济有了长足的发展，但同时也付出了巨大的代价，自然资源的过度开发利用、环境污染、生态恶化、水土流失、土地沙化等问题都直接或间接地影响到内蒙古自治区农业经济与生态环境的发展。因此，为了进一步推进内蒙古自治区农业经济与农业生态环境的协调关系，该文提出3点建议。

(1)针对农业经济存在的诸多不足，可以通过加大政策补贴力度的方式弱化受到的自然灾害及气候变化的影响，完善粮食最低价格的收购制度，同时加大对畜牧业的补贴力度，保证农业稳定发展[18]； 通过推广农业技术的手段，改善草地退化、耕地沙化、环境污染等一系列影响农业经济发展的不良因素，注重生态保护，从而促进农业与生态和谐发展； 调整农业经济结构，大力推进畜牧业发展，实施退耕还牧工程，同时加大林业发展力度，发展高附加值经济作物，提高农业经济产值，实现农业经济健康发展。

(2)对于农业生态环境，可通过建立生态环境保护机制。通过加大媒体宣传的方式，增强人们的环保理念、忧患意识及法制观念，形成社会制度与个人道德约束相结合，使生态保护由外在强制转变为内在自律行为； 通过加大对草地资源的保护，大力发展生态畜牧业，由粗放经营的自然放牧式向集约化经营的舍饲半饲方向转变，建立循环、可持续发展的畜牧业体系，高效利用草地资源，实现经济效益与生态效益的统一[19-20]。

(3)科学技术是第一生产力，科技的发展与投入直接影响了农业与生态的发展速度，增加对内蒙古自治区的科学技术的投入力度，有助于提高内蒙古自治区农产品抗灾能力，在面对自然灾害时，可以避免对农产品产量的影响，另一方面，可以改善良种选择及技术改良方面的弱点，提高产品产量，同时，还可以通过科学技术对农业机械设备的改进，从而减少人力、物力的浪费，促使农业与生态的良性协调发展。

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