新疆生态环境与农业经济协调可持续发展的时空演化特征

2021-12-29 07:16:42杨艳凤
关键词:州市耦合度承载力

杨艳凤,敬 莉

(新疆财经大学 经济学院,新疆 乌鲁木齐 830012)

农业的良好持续发展是国民经济发展和社会安定的根基,作为农业大省的新疆,耕地面积全国第一,以其得天独厚的自然资源和特殊地理条件成为我国农业发展战略格局中的重要部分。2020年新疆第一产业增加值1 981.28亿元,增长4.3%,大于全国第一产业增加值3.0%的年增长率,全年粮食种植面积2 230.15千公顷,年增长1.2%,大于全国粮食种植面积的0.6%的年增长率。可见,新疆农业发展态势良好,然而农业开发和发展方式对环境影响巨大。绿色发展理念强调农业发展必须体现在藏粮于地和藏粮于技的要求,更加强调重视生态环境的承载限制力。纵观新疆农业发展历程,农业发展持续带动整个经济的同时,也导致了一定程度的生态环境破坏,农业生态环境与资源承载力之间的发展关系影响着新疆农业长期的可持续发展。新疆虽然地大物博,但绿洲面积小且较少,人均生态足迹大,远超生态承载力。随着新疆进一步实施乡村战略,农业产值不断增长,农业经济发展与生态环境之间的矛盾更加突出,如何解决这一矛盾也是新疆农业高质量发展的关键。因此,对新疆农业经济与生态环境协调发展实绩进行综合测度,是正确把握新疆农业高质量发展面临的现实问题,从而提出针对性的解决对策,制定更加有效合理的农业高质量发展政策的关键。

一、文献综述

农业高质量发展战略本质上强调资源、生态环境和经济发展三者内在协调。其中生态承载力作为评价地区产业可持续发展的重要依据,是衡量人类经济活动对自然资源利用和影响程度的重要指标[1]。杜文鹏等人指出生态系统属于复杂的人类环境系统,组合了许多资源和环境因素,任何单一因素或相关元素改变都可能导致承载能力变化[2]。

国内关于生态承载力的研究颇多,研究视角主要集中农业生态系统和生态足迹,以下是相关代表性研究概况。曹明奎以无机环境、第一性生产、第二性生产之间的生态相适性为基础对农业生态系统生产潜力与人口承载力进行了综合评价,得出中国农业生态系统生产潜力为实际产量2.5倍左右,提出若中国人口峰值控制在16~18亿之间,农业生态系统则可满足其食物需求[3],但未把地区生态环境异质性考虑在内。刘钰和马延吉通过梳理农业生态足迹的计算思路,指出农业研究应结合农业社会、科技、经济等维度综合分析农业可持续发展,把农业生态足迹和其他指标结合,综合衡量农业生态环境与农业经济协调发展[4]。高邓进一步强调了我国农业生态环境与农业经济发展之间密不可分的关系并给出协同发展路径在于引导合理开发、利用农业资源和技术创新发展生态农业[5]。单一角度的资源环境承载力文献众多,王小敏等人基于农业生态学模型估算了西北地区黑河流域土地资源承载力[6]。卢亚丽等人运用综合评价体系和状态空间法评价了河南省的资源环境承载力[7]。曹院平和张翠娟基于生态足迹模型分别对广西和河南的农业发展进行评价[8-9]。陈同峰和陈珂基于耦合协调度模型和剪刀差模型测算了安徽省农产品主产区生态承载力和产业协同发展关系[10]。对比来看,以上学者对研究某一具体区域的生态承载力提供了有益的借鉴。牟雪洁等人先是阐述生态承载力与产业发展的相互作用关系,后提出开展产业发展与生态承载力的一致性评价可为区域生态安全预警提供重要理论基础[11-12]。谷祎璠等人测算和分析了保定市的人均生态承载力和生态功能的耦合协调度[13]。冯俊华等人已经开始把农业经济、生态、社会作为一个复合系统,对陕西省的3个子系统进行了系统耦合评价[14]。也有学者早期采用耦合协调发展模型对甘肃省石羊河流域的农业经济和生态环境协调发展进行了测度[15],并没有结合生态承载力进行深入评价。

梳理关于新疆的前人研究发现,张效莉等人早期认为新疆环境承载力弱的主要原因在新疆面积较大,以致人均耕地面积、森林覆盖面积等体现环境抵御能力的指标在新疆总面积上显得相对较小,间接影响新疆总体系统协调度[16]。李佳伟等人使用1960—2010年长序列数据分析了新疆水资源、经济社会和生态环境3个层面关系,证实新疆生态环境处在较平稳的变化状态,却未对统计结果给出具体原因分析和评价。黄英和黄娟、龙爱华、李治兵、马贝、陆海燕、崔叶辰等人均在研究生态环境系统中点到新疆农业生态脆弱性[17-18]。金梦婷等人基于改进的三维生态足迹模型,通过测算南北疆地区自然资本利用程度,均得出各地州市生态赤字问题加重,区域经济协调程度的差异波动不大,可持续发展态势一直不佳[19]。但鲜有学者把新疆资源、生态、农业三者单独作为一个系统的研究,在以往研究的基础之上从长序列的面板数据持续横向和纵向分析新疆生态环境与农业经济发展更具有政策的理论参考价值。

生态承载力与生态足迹之间有着密切联系,可以共同反映一个地区的生态环境压力和环境承载力。常用的生态承载力的研究方法,包括生态足迹法、人类初级生产力占用法、状态空间法、综合评价法等,指出状态空间法适用一定时间尺度内的区域承载力研究,综合分析法可以跨越不同单位尺度、考虑因素较为全面[20]。

关于农业生态承载力的研究还有待充实,但上述学者运用的研究方法和视角为该研究提供了理论和模型参考。本文重点采用耦合协调度和状态空间法这两种方法,尝试构建农业生态承载力的指标体系,测算新疆不同区域的生态环境与农业经济协调可持续发展之间的协调耦合度以及分析生态承载力现状和变化趋势,深化新疆农业领域的可持续发展研究,进一步为新疆地区生态环境保护、农业经济可持续发展提供重要依据。

二、研究区概况

新疆位于中国西北边陲,地理位置介于东经73°40′~96°18′,北纬34°25′~48°10′,东西相距1 950公里,南北相距1 550公里,土地面积166万平方千米,占全国六分之一。总荒漠化面积为10 715.83万公顷,绿洲面积占总面积8%,集中90%的耕地面积,其辖区内有14个地州市(1)考虑指标数据的科学性、可得性,克拉玛依市和石河子市不在该研究中,也未包括新疆生产建设兵团实行“师市合一”管理体制的 9 个兵团城市。。2020年新疆经济总量13.79万亿元,农业增加值占经济总量比重为14.4%,对经济增长贡献率为18%,远大于第三产业3%的贡献率,人口密度约为15.2人/平方千米,耕地面积约41 246百万公顷。

新疆属于温带大陆性气候,远离海洋,温差较大,降水量少,气候干燥,日照充足(年日照时长2 500~3 500小时)。境内典型的干旱、半干旱地区使地表植被稀少,生态环境相对恶劣,荒漠化严峻,受自然环境干扰,新疆农业生产周期长、韧性差。由于生态承载力同样具有空间异质性,我国的西北干旱地区水热组合条件不如南方优越, 因此新疆生态承载力会比南方偏弱。

三、数据与方法

(一)数据

1.数据来源。依据指标选取的科学性、合理性、综合性和实际可操作性原则,结合新疆农业生态环境与发展现状,以及参考中国科学院2002年修订的可持续发展指标体系修正版,从资源环境承载力、生态功能弹力和人类经济协调力3个层面,遴选出19个有代表且可获取的指标,构建农业资源-生态环境-经济发展三者耦合协调发展关系以及新疆农业生态承载力评价模型(详见表1)。资源环境承载力测度包括人均耕地面积、人均粮食产量、人均水资源量等6个指标。生态功能弹力主要从农业自然资源利用情况和气候两方面进行测度,选用6个指标。人类经济协调力用于反映人类社会发展协调度,选取人口城镇化率、人口GDP、农牧民人均收入等7个指标。

选取2000—2018年农业资源、生态环境、经济发展等数据构建新疆农业生态承载力指标体系的样本数据,涉及农业资源和人类经济发展的数据来源于中经网、《新疆统计年鉴》和各地州市国民经济和社会发展统计公报,生态环境指标数据来源各地州市的农业、环保、气象等相关部门网站提供的公开资料。为使研究结果更具有针对性以及更好的评价新疆近20年的农业生态的协调发展变化,故以2000年为起始,每间隔3年选取下一年份,共选取7个年份(2000年、2003年、2006年、2009年、2012年、2015年、2018年),以下分析研究皆基于上述年份。对于极少部分缺失数据,采取插补法进行补齐。

2.数据标准化处理及指标赋权。对原始数据进行最大最小归一化处理,以消除量纲不统一的影响。转换如下:

(1)

数据经过式(1)标准化后,本文采用客观评价的标准差化法结合熵值法共同计算权重,避免主观赋权存在的随意性缺陷。

(2)

熵值法,第i个指标的熵H和权重qi,计算公式分别为:

(3)

qi为最终权重结果,分别将农业资源、生态环境、经济发展3个层面数据带入上述公式中,求得相应指标各自的权重,计算得出熵值和权重。“双标法”计算指标权重,各赋予0.5的权重,结果见表1。

表1 新疆农业耦合度和生态承载力综合评价指标体系

(二)方法

1.耦合协调发展模型构建。 耦合协调发展模型可对不同发展时期不同区域的分层系统之间经济和环境的协调发展状况进行定量分析,本文延伸应用判断农业资源、生态环境、经济发展三者之间耦合协调性。

(4)

A(x),B(y),R(z)分别代表新疆农业资源、生态环境、经济发展的综合评价值,xi、yi、zi分别代表各准则层对应的指标值,a、b、z分别代表3个评价层面中指标的各自分层权重。

(1)耦合度模型。通过三维农业生态系统耦合度计算,判断并估计子系统层面的耦合强度,耦合水平越高,值越大,数值处于0~1之间,具体公式如下:

(5)

为防止“伪协调”,结合耦合协调度模型进行系统间的协调发展整体协同效应。

(2)耦合协调度模型

(6)

T为农业生态系统的综合调和指数,a'、b'、c'为待定系数,反应农业资源、生态环境、经济发展3个层面对农业生态系统的影响程度比重。借鉴以往相关学者的文献基础,综合考虑a'=0.2,b'=0.4,c'=0.4。对农业资源、生态环境、经济发展系统耦合度、耦合协调度等级进行划分,运用均匀分布区间法,耦合度C取值0——耦合度为零(无序发展)、[0,0.3)——耦合度极低(农业生态环境破坏较少,可承担农业经济社会发展)、[0.3,0.5)——拮抗阶段(农业生态环境逐渐破坏,承载力减弱)、[0.5,0.8)——磨合阶段(农业经济社会和生态系统进入良性耦合阶段)、[0.8,1]——耦合度极高(系统走向有序发展)。耦合协调度D评价标准:[0,0.4)——失调衰退阶段、[0.4,0.6)——过渡阶段、[0.6,1]——协调发展阶段,但考虑实际结果测算值,对耦合协调度进行更加具体划分,失调衰退阶段分极度、严重、中度、轻度失调衰退;过渡阶段分濒临失调衰退、勉强协调;协调发展阶段分初级、中级、良好、优质协调。

2.状态空间法模型。状态空间法是利用状态空间法中的承载状态点,表示区域内一定时间里不同承载状况。运用在定量分析系统状态的一种多维分析方法,沿用毛汉英[26]提出把三维状态向量定义为资源轴、环境轴和人类活动轴。本文研究综合参考前人何晓瑶[27]研究成果,基于资源环境承载力、生态功能弹力和人类经济协调力3个层面,对新疆农业生态承载力等级进行评定。空间中x、y、z轴分别代表农业生态环境中资源环境承载力、生态功能弹力和人类经济协调力;3个面分别代表两两之间共同作用,模型为:

(7)

式(7)中EC表示生态承载力,Mt表示生态承载力空间向量模,w1i~w3i分别为资源环境承载力、生态功能弹力和人类经济协调力第i个指标所对应的整体权重值,b1it~b3it分别为资源环境承载力、生态功能弹力和人类经济协调力第i个指标在空间坐标轴上的投影。

基于表1的权重计算值,结合式(7)计算各地州市农业生态承载力指数,依据最终计算结果对十三地州市农业生态环境的可持续性划分等级。结合熊建新[28]对生态承载力等级划分准则,使用等间距法确定农业生态承载力等级划分和可持续状态,见表2。

表2 新疆农业生态环境可持续发展状况等级划分

四、结果与分析

(一)资源-生态-经济协调系统的耦合度与耦合协调发展分析

1.耦合度的演变差异分析。资源、生态、经济三者之间是一个不确定的多层次开放系统,三者之间既相互依存又相互制约。根据公式(4)和(5)对各地州市的资源环境-生态功能弹力-人类经济协调力系统耦合度进行计算,并根据计算结果采用Arcgis绘制图1如下,耦合度值越接近1,越说明研究期内的资源、生态和经济协调3个层面存在很强的内在联系,相互作用与影响。总的来看,历年新疆各地区的耦合度水平整体在0.8以上,处于耦合有序发展阶段,系统中任意层面的剧烈变化均会造成农业整体发展的不稳定。除了吐鲁番市的耦合度值在0.7以下处于拮抗状态,表明其农业生态环境逐渐破坏,承载能力减弱,但近几年耦合度明显上升,系统进入磨合阶段,农业生态系统开始修复,进入良性耦合状态,耦合度有较大上升空间。昌吉回族自治州、伊犁州直属县(市)、塔城地区、阿勒泰地区均属于耦合度极高状态,近20年波动不大。乌鲁木齐市与和田地区处于系统运转的磨合阶段,其余分析期内的耦合度均呈良好上升趋势。

图1 2000—2018年新疆各地州市农业生态环境与农业经济耦合度变化

2.耦合协调度的演变差异分析。根据公式(5)和(6)系统耦合协调度进行计算,并根据计算结果采用Arcgis绘制下图2。耦合协调D值均在0.8以下,新疆整体生态环境和农业经济发展尚未达到良好协调阶段。耦合协调度较耦合度来说,变化幅度明显,上下波动。吐鲁番市的耦合协调性相比其他地区表现最差,均在0.5左右波动,属过渡阶段的勉强协调。近20年各地区的耦合协调度最佳状态在2009年,尤其塔城地区,耦合协调值接近0.8达到良好协调状态。自2009年之后,大部分地州市耦合协调度呈现下降趋势,仅有南疆阿克苏地区、克孜勒苏柯尔克自治州、喀什、和田地区在2018年协调性有所上升,但仍低于2009年状态。研究期内,新疆各地区的资源-生态-经济层面耦合协调关系变化量小、速度慢,各自发展相对稳定,较总体而言相对发展不稳定,没有呈现持续向好的态势,耦合质量水平有待继续改善。

图2 2000—2018年新疆各地州市农业生态环境与农业经济耦合协调度变化

3.农业生态环境与农业经济耦合协调特征。针对图1和图2的计算值对新疆各地州市农业生态环境与农业经济耦合协调阶段和相关特征总结如表3,结果表明耦合度高并不代表子系统的协调发展程度好,而且新疆是我国面积最大的省区,受地形地势影响,各地年均气温相差较大,很难和其他发达省区相比。农业下的资源、生态、经济三者的协调类型分为3种:农业经济发展优先型(农业经济发展超过农业资源环境的承载阈值)、生态环境治理优先型(农业经济发展超过生态环境的承载阈值)、资源环境保护优先型(农业经济发展与生态环境基本协调)。由于新疆经济发展相对落后,除了阿勒泰地区在2003年和2015年出现资源环境保护大于生态环境治理,以及2018年出现资源环境保护优先型之外,其余地区均属于农业经济发展优先型。但我们需要意识到,不可盲目追求经济效益,需要持续保护和改善生态环境才可实现经济的持续发展,虽然新疆属于农业经济发展优先型,但从全国范围对比来看,新疆整体农业经济发展水平并不靠前。

表3 2000—2018年新疆各地州市农业生态环境与农业经济耦合协调评价

续表

此外,从指标层分析资源、生态、经济三者的内在联系,可知新疆近20年的人均GDP和年经济增长率包括农牧民人均纯收入都大幅上升。随着人口城镇化率不断提高,牧草地面积一直处于缓慢下降态势,生态安全面临潜在的威胁。随着人口不断增长,人口密集度增加,人均耕地却未同比上升,工业增加值能耗却大幅增加,这势必会造成新疆农业经济发展无法与生态环境治理同步协调,验证张红丽和仝文静学者结论,新疆一直处于低耦合度地区,但有上升状态[29]。不过这种上升趋势通过本文近20年的对比,证明是非常微弱的。

(二)农业生态承载力状况

资源环境承载力-生态功能弹力-人类经济协调力三者之间仅仅测算耦合协调水平是不够的,农业经济协调的可持续发展的关键还要看农业生态承载力指数,需要进一步确定农业生态承载力现状以及可持续状态。

1.市域视角下农业生态承载力对比分析。利用空间状态法分别计算抽取的2000—2018年的7个年份新疆13个地州市的农业生态承载力状况,通过公式7对结果进行对比分析,见下表4。

表4 2000—2018年新疆各地州市农业生态承载力状况

资源环境承载力视角下,从表4可以看出,新疆各地州市的资源承载力最大为0.502 4(弱承载),最小值为0.022 3(极不可承载),平均值为0.251 8(不可承载)。纵观各地州市的资源环境承载力在研究期内一直在极不可承载、不可承载,弱承载之间徘徊,整体状况依旧是不可承载。只有塔城地区在2018年的承载力指数达到0.502 4,资源承载力测算值与农业生态系统的耦合度、耦合协调度基本一致,吐鲁番市仍是表现最差的,塔城地区表现突出。近20年,乌鲁木齐市、巴音州、博尔州、塔城4地资源环境承载力处于持续有升;阿克苏、克孜州处于缓慢下降;阿勒泰、和田处于稳中缓慢有升。说明新疆近20年内农业资源开发较为缓慢,现存资源仍然难以满足农业生产需求,传统农业对资源的利用方式效率低,资源节约式的现代农业发展之路势在必行。

生态功能弹力视角下,各年份各地州市均处于[0.2,0.4)之间,表明生态弹性不稳定。表现最优的塔城地区仅在2015年生态功能弹力值大于0.4,向弱稳定状态迈进,之后2018年又回到不稳定状态。生态功能弹力差异性变化比较小,新疆对于生态治理方面的退耕还林和植树造林等治理措施尚未取得较为不错的成效,生态环境保护与治理工作将持续影响整体生态文明建设进程。新疆农业经济的发展主要依靠种植业和畜牧业,生态功能弹力里包括牧草地所占比以及水土流失治理面积、造林面积、有效灌溉面积等重要衡量指标,生态弹性的不稳定反映出以往农业生产条件落后,粗放式的发展模式直接影响经济效益偏低。同时,在生态功能弹力指标权重计算中,较高的是水土流失治理面积,由原始数据可知,新疆各地州市的水土治理能力在逐年增加,但治理效果欠佳,这是直接导致生态功能弹力偏低的重要原因。

人类经济协调力视角下,各年份各地州市均处于[0.2,0.4)之间,并且近20年间经济协调能力还持续呈现缓慢下降趋势,表明经济协调力处于中压状态。说明从2000—2018年新疆各地州市的经济发展在减弱农业生态环境的承载力,对生态系统带来了负面效应,使得农业经济发展不能抵消其对资源和生态环境带来的负面影响,对生态安全产生了一定压力。忽视提倡经济与生态协调共发展,环境治理问题需要得到全面重视。尽管普遍而言,经济高速发展会促进生态环境治理,然而当人类经济协调力不是高度支持生态环境时,此时更应该考虑系统资源环境承载力的提高才更有助于经济协调发展。

生态承载力视角下,近20年生态承载力指数在[0.4,0.6)和[0.6,0.8)两个范围内波动,生态安全性较低,可持续性受到挑战,塔城地区和阿勒泰地区生态承载力指数增长平稳,持续处于可持续发展状态,生态安全级别为一般,考虑新疆农业经济的优先发展对生态安全构成了一定量的威胁,生态建设投入相对较少,农业资源不断消耗加重生态环境恶化,大面积的土地沙漠化制约了农业生态环境整体水平提高。

2.全疆农业资源承载力和生态承载力现状的可视化。因各地州市的生态功能弹力和生态安全状态一直处于同一阶段,故采用Arcgis整合研究时间段内地区的变化,仅对全疆农业资源承载力和生态承载力持续现状进行可视化,从2000年开始观察每间隔10年资源环境和生态承载力的数值变化(见图3)。第一,新疆农业资源承载力大部分地区处于极不可承载和不可承载;同时生态承载力大部分地区处于弱持续状态,可持续发展的仅为塔城地区和阿勒泰地区。第二,每10年为期的间隔距离表明,资源承载力呈改善趋势的地区是塔城地区、昌吉回族自治州、博尔塔拉蒙古自治州、阿克苏地区,吐鲁番和哈密地区表现出略微提高,仅克孜勒苏阿尔克孜自治州呈现缓慢下降趋势;生态承载力呈改善趋势的为塔城地区、阿克苏地区,下降趋势的地州市居多,持平生态状况未得到改善的是阿勒泰地区、和田地区。以天山山脉为界划分南北疆,结果显示:无论是资源承载力还是生态承载力,南疆地区都不是表现最差的。资源环境承载力方面,南疆5个地区几乎处于接近弱承载和弱承载状态,反而优于北疆整体情况;生态承载力方面,南疆整体处于弱持续状态,北疆表现略佳但整体水平不一致。应当注意的是,区域在一定条件下的资源与环境的最大供应力就是生态承载力,说明资源环境与生态状况与地区经济发展不是完全呈正相关关系,与农业经济的协调发展主要还是依赖地区自然环境和气候变化的影响。新疆农业普遍种植分散,规模偏小,农民盲目施肥,造成环境污染,生态恶化,灾害防御体系建设不完善。新疆生态承载力未达到可持续,说明农业资源遭到不合理的开采以及配置利用率过低,农业生态环境的系统自我调节能力不足,尚未形成生态环境与农业发展的良好循环发展模式。转变农业资源配置方式和加强资源、环境和经济协同发展仍将是新疆现代农业转型之路的必要途径。

(a)全疆资源环境承载力现状及20年变化

五、结论和讨论

(一)结论

本文主要从市域角度研究新疆13个地州市,从资源环境承载力、生态功能弹力、人类经济协调力3个层面切入,构建农业生态承载力指标评价体系,通过“双标法”客观赋权方式计算权重,评估新疆近20年生态环境与农业经济协调发展状况与趋势变化,主要结论如下。

1.新疆13个地州市的农业资源、生态环境、农业经济发展三者之间耦合度多数在2000—2018年间呈现较缓慢变化趋势,同时吐鲁番市和哈密市呈现明显上升趋势,幅度超10%。吐鲁番市从早期的拮抗阶段已进入磨合阶段,哈密市也进入磨合中期阶段,逐渐迈入良性耦合阶段,其余地区耦合度极高,三者系统处于有序发展状态。从昌吉、伊犁、塔城等地区近20年的农业生态系统耦合度发展来看,新疆早期农业经济生态的基础并不差,随着新疆农业经济发展增速明显加快,这些地区近年来也基本处于稳定发展现状。新疆农业生态系统耦合协调度的波动幅度整体大于耦合度,但在耦合协调关系特征上,耦合协调性较耦合度偏低,可持续性偏弱,地州市之间差距不大,两者变化基本趋于一致,但耦合协调性总体趋向良性协调方向发展。综合来看,耦合性较差的是吐鲁番市,耦合性最佳的是塔城地区。

2.从具体区域角度来看,新疆不同地区间资源环境承载力发展差异大,极不承载区域和不可承载区域占半数以上,达到弱承载区域仅有阿勒泰地区。整体介于极不可承载和弱承载之间;生态功能弹力值较低,范围处于0.25~0.41区间,持续处于不稳定状态,生态环境恢复工作迫切且艰巨;人类经济协调力与生态功能弹力值范围基本一致,持续处于中压阶段,表明还未与资源环境和生态功能形成良性循环;生态承载力仅有塔城和阿勒泰地区达到可持续状态,昌吉与伊犁地区接近可持续,其余地区处于弱持续状态。生态系统的安全状况虽没有出现极不安全但整体一般,表明近些年新疆农业经济发展和资源利用方式与农业生态环境的发展契合度尚未达到良好状态,在今后农业生态经济发展中应该注重实施有效生态环保措施。从可视化分析结果看,新疆资源环境承载力没有达到可载水平,生态承载力未达到可持续发展状态,且空间分异特征明显,但整体波动范围有限。

(二)讨论

新疆近20年的牧区草地退化及过牧现象严重,根据《新疆草原资源与生态监测报告》, 在监测区内全疆87%以上的天然草地出现不同程度退化。探究原因,气候因素的变化、鼠害和虫害的影响、开垦和采矿毁坏影响、超载放牧率等都会影响农业经济的可持续发展。说明,除气候因素以外的鼠害虫灾等可控灾害和开垦采矿等可管控灾害方面应该加大进一步的投入。气候因素涉及到全球气候治理,新疆应该积极响应中央碳达峰碳中和建设要求,积极改变生产结构。针对吐鲁番而言,因其属于大陆性荒漠气候,并且吐鲁番是我国降水量最低、最干燥的区域之一。20世纪初仅为16毫米的年平均降水量,蒸发量却达3 000毫米以上,造成地区严重缺水,农作物播种面积少[30]。陆海燕等人论证表明受气候条件影响,生态状况方面吐鲁番市一直处于极端脆弱区,新疆生态脆弱性总体下降。本文认为,在此客观条件下,如何加速改变目前的农业生产结构,通过技术创新和准入门槛机制,减少吐鲁番市工业化和服务业发展对水资源的压力系数应成为重点关注内容。

新疆现农村生态环境承压能力弱,农业经济发展水平又较高。龙爱华等人已指出新疆农业灌溉规模和社会经济耗水量增加导致生态耗水量在过去十几年里总体下降。本文结论深入表明,上述因素已经开始加速影响新疆生态安全。为此,应加大农业技术创新,在坚持滴灌种植技术,提高水资源的使用率基础上,进一步优化农业生产结构,进一步提高水资源节约方面的技术创新。根据李治兵的观点,新疆的农业生态与经济系统的耦合关系处于初级协调,然而本文认为,上述结论成立的原因在于他的研究侧重于农业发展与经济增长两者的关系,并没有从农业发展与生态环境之间的整体关系出发研究,因此与本文结论有所出入。

虽然马贝等人运用改进的TOPSIS,采用障碍度模型得出,2009—2017时间段新疆整体农业生态系统脆弱性降低,呈先下降后上升再下降趋势,但是本文从更长期的时间周期测算出新疆地州市生态承载力的趋势变化,从整体趋势来看,一直处于停滞徘徊,变化不明显。需要指出,生态承载力与农业经济发展的协调度评价涉及的指标众多,新疆地州市的土壤有机质含量及生态环境质量指数等数据搜集难度较大,本文仅从可获取的数据进行评价可能不够全面。希望后续研究者持续研究,尽可能加入其他代表性指标深入改进。

“十四五”规划纲要强调对生态环保,提出坚持绿色发展,促进人与自然和谐共生。提高资源利用效率、减少工业污染物总量排放、生态环境持续改善,建立安全、牢固的生态屏障的要求。由于人口的增长和过度开垦,水土流失严重,应尽可能转向低投入、低损耗、低碳低污染、高质高产的资源节约型的农业现代化发展模式。新疆农业的持续发展之路面临迫切转型,亟待破解现处困境,需要因地制宜从更长时间尺度去思考和制定新疆生态环境和农业经济协调发展的科学政策,实现生态环境的良性循环与农业经济健康协调可持续发展。

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