基于PSR模型的中国粮食主产区农业生态安全评价及障碍因素诊断

罗海平,李卓雅,王佳铖

(南昌大学 中国中部经济社会发展研究中心,江西 南昌 330031)

一、引 言

农业生态安全关乎国计民生。国家“十四五”规划提出要“加强生态环境共保联治,着力构筑生态安全屏障”。在快速推进工业化、城镇化进程中,中国普遍面临耕地质量下降、耕地污染严重、农产品质量下降等问题[1]。农业生态环境建设以及农业发展模式备受关注。《第二次全国污染源普查公报(2020)》数据显示,中国农业污染源已成为第一大污染源,其排放的三类主要污染物包括化学需氧量(COD)、总氮量(TN)、总磷量(TP),排放量分别达到1 067.13万吨、141.49万吨、21.2万吨,分别占总排放量的49.8%、46.5%、67.2%。

国外关于农业生态安全的研究主要集中在微观领域,例如农业生物技术应用对自然农业状态的影响[2]、农业污染中的生态风险评估[3]、农业生态安全监管与预测[4]等,对宏观的农业区域可持续发展的生态安全以及评价研究较少。国内农业生态安全研究较为全面,主要集中在以下方面:一是对农业生态安全的内涵阐述[5-6]。高宏伟认为农业生态安全是指农业生态系统能够保持持续的生产力,农业自然资源健康安全,农业生产不对环境造成破坏和污染,农产品数量和质量均能满足人类生活需要[5]。二是关于农业生态安全评价预警的研究,大体可以划分为评价范围、评价指标、评价方法三个方面[7-13]。在评价范围上,针对国家和省域等不同等级层次的地区,进行农业生态安全评价。牛敏杰等通过构建评价指标体系发现中国各省份农业生态安全水平总体偏低,且呈现出较明显的空间分异特征[7]。周子英、姬翠梅等分别对湖南、山西等地的农业生态安全水平进行了评估[8-9]。在选取评价指标上,引入DPSIR模型、PSR模型等。例如,雷百战等基于PSR模型选取人口增长率、复种指数、人均GDP等指标对珠三角地区的都市农业生态安全水平进行综合评价[10]。评价方法以定量研究为主,综合指数法、模糊综合评价法、层次分析法等均有运用。其中,综合指数法应用最为广泛,它以选取的众多指标为基础,进行指标数据标准化处理,采用主观或客观赋权法确定指标权重,最后运用加权法计算得到各评价层面的农业生态安全水平。三是关于农业生态安全的障碍因子诊断与分析[14-15]。农业生态安全综合指数包括不同维度,不同维度包含多项指标,各维度以及各指标对农业生态安全水平存在不同的影响,因此引入障碍度模型有利于寻找出制约农业生态安全水平的关键因素。障碍因素计算一般采用“因子贡献度”“障碍度”“指标偏离度”等概念对不同维度和多项指标进行分析诊断。

目前关于农业生态安全的相关研究较为全面和成熟,但存在以下局限:大部分文献侧重于时间或空间变化单一尺度研究,较少从时空统一的视角进行全面评价。在研究范围上,已有研究成果主要聚焦于全国或省级层面,而对根据农业资源禀赋差异等进行分区划分的特定区域的农业生态安全评价较少,针对农业生态安全水平发展区域不平衡现状,有必要分区研究揭示农业生态安全水平的空间差异。粮食主产区是国家粮食安全主体功能区,贡献了中国历年75%的粮食产量和95%的粮食增产,同时又是中国最重要的生态屏障和涵养区[16]。但在粮食主产区研究上,多聚焦于主产区的粮食产量,关注主产区农业生态安全的文献较少,且鲜有粮食主产区农业生态安全障碍因子的相关研究。本文全面评价中国粮食主产区13个省(区)1998—2018年的农业生态安全水平,并借助GIS软件对其时空演变特征进行分析,在此基础上结合泰尔指数对粮食主产区的农业生态安全水平差异进行测度,最后结合障碍度模型对障碍因子进行诊断。

根据2003年财政部印发的《关于改革和完善农业综合开发若干政策的意见》,中国粮食主产区包括河北、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、安徽、江西、山东、河南、湖北、湖南、四川、内蒙古13个省(区)。按地理区域划分,中国粮食主产区主要分布在东北平原、华北平原和长江中下游平原三大平原地带。其中,东北平原介于118°40′～128°00′E,40°25′～48°40′N,分布着内蒙古、黑龙江、吉林和辽宁四个省(区),处于中温带,属温带大陆性气候,区内土地肥活,耕地广阔,农作物以春小麦、大豆、玉米为主。华北平原地处114°～121°E,32°～40°N,地跨着河北、山东、河南、安徽、江苏五省,属暖温带季风气候,四季变化明显,区内河湖众多,土层深厚,以旱作为主,主要种植大豆、小麦、花生和玉米等农作物。长江中下游平原介于111°～123°E,27°～34°N,地跨粮食主产区中的湖南、江西、江苏、湖北、安徽五省,属亚热带季风气候,分布着洞庭湖、鄱阳湖、长江和赣江等湖泊河流,区内热量充足,降水丰沛,具有良好的农业生产条件,是重要的产棉产粮区。

二、研究方法与数据来源

(一)评价指标体系构建

加拿大统计学家Fried于1970年提出了P-S-R概念模型,即压力(Pressure)-状态(State)-响应(Response)模型,这一模型后来由经济合作与发展组织(OECD)进一步完善,是目前用来评价和分析区域生态安全状况的较为成熟的方法之一[17]。其从压力、状态以及响应三个方面构建评价指标体系,具有非常清晰的因果关系,即人类活动对环境施加一定压力,环境状态发生一定变化,而人类社会应当对环境的变化作出响应,以恢复环境质量或防止环境退化[18]。遵循指标选取的科学性、可获取性、相对独立性以及可操作性等原则,在参考相关文献[19-20]的基础上,本文构建以PSR模型为基础的农业生态安全评价指标体系(见表1),具体的指标含义如下。

1.农业生态压力(P)。P是指自然灾害与人类经济社会活动对自然、近自然生态系统的直接压力因子,即生态胁迫,反映人类或自然干扰对生态系统造成的负荷,主要包括农膜、农药、化肥等风险指标以及人口密度、农田/建设用地比例等人类活动指标[19]。其中,化肥、农膜、农药污染是造成农业面源污染的重要因素,其危害大、潜伏周期长,给农业环境建设造成巨大压力。人口增长率(P1)、城镇化水平(P2)过高均会加剧土地承载压力,不利于土地可持续发展,给农业生态安全带来严重威胁。

2.农业生态状态(S)。S指生态系统当前的状态,表征生态系统的健康状况,具体包括森林覆盖程度、自然灾害比例等指标[19]。其中,森林覆盖率(S1)指标反映了森林资源的丰富程度,是生态平衡状况的表征,提高森林覆盖率有利于提高生态系统保持水土、涵养水源和调节气候的能力。人均水资源量(S5)反映水资源的丰富程度,决定了作物生产力和作物产量。复种指数(S2)、有效灌溉面积率(S4)指标均为效率性指标,分别衡量了耕地利用潜力的挖掘程度以及农业生产单位和地区水利化程度,是农业生态可持续发展状态的表征。农作物受灾率(S3)则是农业发展稳定状态的表征,农业灾害发生频繁容易降低农业生态系统的稳定度,造成巨大的经济损失。

3.农业生态响应(R)。R表征人类—自然复合生态系统面临生态退化等问题所能采取的对策与措施,主要包括经济实力、社会组织能力等方面的指标[19]。财政支农支出(R1)是指国家用于对农业、农村、农民支持的资金,反映了国家重建和修复农村生态环境的经济实力。水土流失治理比(R2)反映了国家对水土资源和其他资源的保护能力和综合治理能力。人均GDP(R3)客观地反映了一个地区的社会经济发展状况和发展程度,直接决定了该地区对环境建设的投入能力。农业机械总动力(R4)的大小是农业综合生产能力的一个重要体现,反映了农业基础设施建设能力。

表1 粮食主产区农业生态安全评价指标体系构建以及权重值

(二)原始数据标准化

由于评价指标的性质不同,通常具有量纲和数量级上的差异,采用极差标准化法对原始数据进行处理以消除差异[21]。具有正向作用的指标采用公式(1)进行处理,具有负向作用的指标采用公式(2)进行处理。

(1)

(2)

(三)指标权重确定

采用熵权法来确定各项指标的权重以保证结果客观和准确。熵权法根据各指标传递给决策者的信息量大小来确定权重,能有效减少人为因素的影响[22]。其计算过程如下:

(3)

(4)

信息熵冗余度:dj=1-ej

(5)

(6)

(四)农业生态安全评价指数合成

为全面反映粮食主产区的农业生态安全水平,根据各项指标权重,通过线性加权法计算得到单项指标评价得分以及农业生态安全综合得分,其公式如下:

(7)

(8)

公式(7)中,Sij为单指标农业生态安全评价得分,公式(8)中,Fij为农业生态安全评价综合得分。参照其他学者制定的农业安全评价等级标准[23],结合实际情况设计了一个5级农业生态安全标准评判表(见表2)。

表2 粮食主产区农业生态安全等级划分

(五)泰尔指数

泰尔指数是泰尔在信息论中熵的基础上提出的,多用于衡量地理要素的空间差异状况,其值越大意味着区域间的差异性越大[24]。鉴于泰尔指数具有体现整体区域差异、反映区域差异来源等优点,本文采用泰尔指数对粮食主产区农业生态安全水平的空间差异性进行分析。在综合考虑地理位置、资源禀赋等因素的基础上,将粮食主产区13个省份分为北部地区、中部地区、东部地区三组。其中,北部地区包括内蒙古、辽宁、黑龙江、吉林;中部地区包括湖北、四川、安徽、江西、河南、湖南;东部地区包括山东、河北、江苏。泰尔指数T可以分解为区域间差距Tb和区域内部差距Tw,计算公式如下:

(9)

(10)

T=Tb+Tw

(11)

公式(9)～(11)中,l为省级行政单位个数,将包含数量为l的样本分为K个群组,每组分别为gk(k=1,2,3),第k组个体数目为lk,Fk表示第k组的农业生态安全指数,Fa表示粮食主产区总体的农业生态安全指数,Fb表示b省的农业生态安全指数。

(六)障碍因子诊断

采用障碍度模型评估单项指标和准则层的阻碍程度,寻找出制约农业生态安全的主要障碍因素[25]。计算公式如下:

(12)

(13)

公式(12)～(13)中,Qij表示单项指标对粮食主产区农业生产安全的障碍度,Qi表示第i个准则层对粮食主产区农业生态安全的障碍度。

(七)数据来源

研究时段为1998—2018年,人口增长率、城镇化率、森林覆盖率、人均水资源量、财政支农支出、人均GDP等原始数据来源于历年《中国统计年鉴》。农作物化肥施用量、农膜施用量、农药施用量、耕地面积、农作物播种面积、农作物灾害面积、有效灌溉面积、水土流失治理面积、农业机械总动力等原始数据来源于历年《中国农村统计年鉴》。部分数据来源于粮食主产区各省(区)历年《统计年鉴》《中国环境统计年鉴》以及《中国水利统计年鉴》等。

三、实证结果与分析

(一)粮食主产区农业生态安全水平动态趋势

根据所构建的农业生态安全评价指标体系计算出粮食主产区的各单项指标评价得分,并绘制农业生态安全指数动态变化图(见图1)。

图1 粮食主产区农业生态安全指数动态变化

研究期内,农业生态安全综合指数(F)呈波动上升态势,由1998年的0.416 7升至2018年的0.638 7,表明粮食主产区的农业生态安全水平明显提高,生态环境显著改善。从波动趋势来看,综合指数曲线先后经历了急速下降(1998—1999年)、波浪式交替增减(1999—2007年)、平稳攀升(2007—2018年)的过程。1998—1999年,粮食主产区的生态环境严重恶化,综合指数由0.416 7降至0.298 8,农业生态安全水平由安全等级降至较不安全等级。1999—2007年,综合指数无明显上升趋势。尽管粮食主产区采取了加大财政支农支出、提高水土流失治理力度等举措,但由于效果存在滞后性,生态环境未得到实质性改善。2007—2018年,综合指数呈良好的上升趋势,表明随着政府扶持力度的加大、环境整治能力的提高以及农业生产结构的调整,粮食主产区的农业生态安全水平有了质的提升。值得一提,粮食主产区历年综合指数均小于0.8,未达到理想安全等级。

压力指数(P)呈先降后增趋势,表明人类活动对主产区生态环境造成的巨大压力趋于缓解。1998—2016年,压力指数由0.258 1降至0.077 1,年均降幅为1.6%,表明主产区的生态环境承载力日渐不足。究其原因,人类活动对生态环境的干扰有所强化,如耕地被非农占用以及化肥流失、农药污染和地膜污染等行为,加剧了生态环境压力。主产区的耕地面积从2013年末的8 910.3万公顷下降至2017年末的8 883.4万公顷,净减少26.88万公顷。同时,研究期内主产区化肥、农药和农膜的投入量分别净增927.4万吨、17.87万吨和62.3万吨。大量残留化肥、农药会引起土壤污染和土地退化等问题,对农产品品质和人体健康构成威胁[26]。2016—2018年,压力指数小幅增长,增至0.108 2,表明生态环境压力有降低趋势。2016年,13个粮食主产省(区)《土壤污染防治行动计划》政策的实施是缓解主产区生态环境压力的重要原因之一。

状态指数(S)先后经历了大幅下降阶段(1998—1999年)、平稳阶段(1999—2003年)、阶梯式攀升阶段(2003—2018年)。整体来看,主产区的生态系统状况有明显的改善趋势,这与森林覆盖率和耕地有效灌溉率的提高密不可分。一方面,主产区的森林覆盖率维持良好的增长趋势,从25.3%上升至34.4%,在保持水土、净化大气、调节气候、维持生态平衡上发挥了至关重要的作用。另一方面,有效灌溉率的提升能够提高水资源的利用程度从而节约水资源,主产区的有效灌溉面积从1998年的3 623.1万公顷增至2018年的4 762.4万公顷,增幅为31.4%,在稳定农业生态系统方面拥有不可磨灭的功劳。

响应指数(R)除2014—2016年间出现倒“V”型走势外,其余年份基本保持平稳攀升态势,且增长幅度大于状态指数和综合指数。受财政支农支出和人均GDP等因素影响,粮食主产区对生态环境的综合治理能力显著提升。国家不断增加对全国各地区尤其粮食主产区三农的投入和支持,2018年粮食主产区三农支出占全国该项总支出比重高达52%。1998—2018年,粮食主产区财政支农支出净增10 657.3亿元,增幅达34倍,人均GDP净增53 558元,涨幅为850%。资金投入和农民收入的增加有效地促进了农业科技、水利工程、环保工程等建设。

(二)粮食主产区农业生态安全水平的时空演变

选取2000年、2005年、2011年、2018年四个具有代表性的年份,运用Arcgis10.5软件绘制地图以更直观地反映粮食主产区农业生态安全水平的时空演变过程(见图2)。

图2 粮食主产区各省(区)农业生态安全水平时空演变

2000—2018年,中国粮食主产区的农业生态安全水平逐渐由不安全等级向安全等级过渡,表明粮食主产区的生态系统结构趋于稳定,抵抗外界干扰的能力有所强化。其由2000年的2个不安全区、11个较不安全区转变为2018年的1个安全区、8个较安全区、3个临界安全区和1个较不安全区。2018年,除四川省处于较不安全等级以外,其余各省(区)均处于临界安全以上的等级。具体来看,农业生态安全水平空间分异显著,呈“南低北高”的空间格局。改革开放以来,中国经济发展的中心转移到了东南沿海地区,发展重心由农业转到经济上,经济发展的同时造成了生态破坏、环境污染问题严重。而北方的主产区经济发展整体落后于南方,并且伴有人口大量流出,因此生态环境压力相对较小。分地区来看,黑龙江由较不安全等级转为安全等级;吉林、辽宁、内蒙古、山东、江苏、安徽、湖北由较不安全等级转为较安全等级;河南由不安全等级转为临界安全等级;湖北由不安全等级转为较安全等级;江西、湖南由较不安全等级转为临界安全等级;四川则长期处于较不安全等级。

(三)粮食主产区农业生态安全水平的空间分异

1.区域差异

基于2018年粮食主产区各省(区)数据,根据上述指标体系计算得到2018年各省(区)的农业生态压力、状态、响应评价指数以及农业生态安全综合评价指数,并绘制对比图(见图3)。

图3 2018年粮食主产区各省(区)农业生态安全指数

2018年,粮食主产区的农业生态安全综合指数为0.639,压力指数为0.108,状态指数为0.220,响应指数为0.310,与历年相比,综合指数、状态指数、响应指数显著提升,压力指数小幅回升。从省域尺度来看,13个粮食主产省(区)农业生态安全区域发展不均衡,农业生态安全水平从高到低排名为:黑龙江>山东>湖北>江苏>内蒙古>吉林>安徽>辽宁>河北>湖南>江西>河南>四川。其中,河南、湖南、安徽等地的压力指数较低,表明生态环境承载力较低;江西、四川等地的状态指数较低,意味着生态系统结构与功能不够稳定;河南、四川等地的响应指数较低,显示出环境综合治理能力较弱,亟待全面提升。分区来看,2018年北部、中部、东部地区间农业生态安全水平的差异较大,综合指数从高到低排名为:东部>北部>中部。其中,北部地区的响应指数较高,东部地区的压力指数和状态指数较高,而中部地区各项指数均较低,较大程度拉低了整体农业生态安全水平。

2.空间分异特征

泰尔指数的大小能反映研究期内粮食主产区各地区农业生态安全水平差异性的大小,利用其时间序列可清楚看到各年份差异变化的动态过程,如表3所示。

研究期内泰尔指数呈“M”型波动趋势,均值为0.022 8,这说明粮食主产区的农业生态安全水平存在较大差异。具体而言:1998—2008年,泰尔指数呈上升趋势,并在2008年达到研究期内的峰值0.032 8,此时总体差异最大;2008—2009年,泰尔指数大幅下降,于2009年达到最小值0.012 9,此时总体差异最小;2009—2011年,泰尔指数又呈扩张趋势;2011—2018年,泰尔指数以年均9.266%的速度从0.031 9下降至0.016 2,表明总体差异不断缩小,粮食主产区农业生态安全水平趋于地域平衡。

从区域内与区域间泰尔指数看:1998—2004年,北部、中部、南部地区农业生态安全水平区域内部差异较大,使得组内泰尔指数远大于组间泰尔指数,因此,此阶段组内差异是总体差异的主要来源;2004—2013年,北部、中部、南部地区农业生态安全水平区域间差异大于区域内差异,因此组间差异变为总体差异的主要来源;2013—2018年,总体差异的主要来源再次变为组内差异,意味着此阶段北部、中部、南部地区区域内的差异变大。

从三个区域泰尔指数看,研究期内中部地区的内部差异总体大于东部地区和北部地区。具体来看,研究期内北部地区的内部差异变化幅度最小,泰尔指数总体围绕0.05上下浮动;中部地区的内部差异变化幅度最大,泰尔指数呈“V”型变化趋势;东部地区的内部差异变化幅度介于北部、中部之间,虽泰尔指数在不同年份有升有降,但总体呈递减趋势。

表3 粮食主产区1998—2018年农业生态安全水平泰尔指数计算结果

(四)粮食主产区的障碍因素诊断

运用障碍度模型,计算出单项指标及准则层对粮食主产区农业生态安全的障碍度,并根据障碍度对障碍因子进行排序,如表4(由于篇幅原因,未列出所有年份的主要障碍因子)和图4所示。

1.主要障碍因子分析

结合表4,从动态趋势来看,1998—2018年粮食主产区的主要障碍因子呈现由状态准则层和响应准则层向压力准则层转移的变化特征,以2007年、2015年为拐点,具体分为三个阶段:

第一阶段为1998—2006年,长期稳居前五的主要障碍因子为森林覆盖率、复种指数、有效灌溉面积率、财政支农支出、人均GDP,主要位于状态准则层和响应准则层。随着国家公共财政框架的逐步建立和社会主义市场经济体制的不断完善,财政支农政策随之不断调整和完善。2003年,伴随“统筹城乡发展”方略的提出,“三农”问题受到重视,财政支农支出显著增加,财政支农支出的障碍度下降趋势明显,但受限于有效投入不足、使用效率不高等原因,财政支农支出的障碍度长居榜首。

第二阶段为2007—2014年,主要障碍因子扩至压力准则层。由于粮食主产区长期、大量并依赖性地施用化肥、农膜、农药,对土壤、农产品、水体及大气造成污染,严重损害了生态环境,故化肥、农膜、农药施用强度转变为主要障碍因子。虽然2006年1月起国家全面取消了农业税,且加大了财政支农力度,但由于政策实施的滞后性,财政支农支出仍以大于10%的障碍度居于榜首。

第三阶为2015—2018年,主要障碍因子从响应准则层消失,集中在压力准则层和状态准则层,包括化肥、农膜、农药施用强度、城镇化水平和复种指数。其中,城镇化水平和复种指数的障碍度呈上升趋势,分别由2015年的11.8%、13.0%上升至2018年的17.9%、14.4%,化肥、农药、农膜施用强度的障碍度并未出现下降趋势,分别维持在12%、12%、9%上下范围内浮动。改革开放以来,城镇化水平与生态环境质量的矛盾日渐显现,已成为制约农业生态安全的重要因素。此外,受限于农业劳动力数量和素质下降、农作物播种面积减少等原因,中国粮食主产区的生产潜力尚未充分发挥,复种指数逐渐转变为障碍因子。

表4 1998—2018年粮食主产区的主要障碍因子

图4 粮食主产区各准则层障碍度动态变化

2.准则层障碍度分析

结合图4,总体来看,各准则层障碍度与目标层障碍度变化趋势基本一致。分别以2008年、2009年为分界点,三条曲线呈“X”型变化特征。1998—2008年,响应准则层障碍度最高,状态准则层次之,响应准则层最低。2008—2009年,三大准则层的障碍度曲线相互交错,障碍度大小难以排名。2010—2018年,压力准则层障碍度变为最高,状态准则层次之,响应准则层最低。

具体来看,1998—2018年,压力准则层障碍度呈平稳攀升的变化趋势,由1998年的9.89%上升至2018年的顶峰值52.83%,表明压力准则层对粮食主产区的阻碍作用逐渐增强。状态准则层的障碍度先后经历了大幅上升(1998—1999年)、平稳下降(1999—2010年)、上下波动变化(2010—2018年)三个阶段,阻碍作用缓慢变弱。除了在2012—2018年经历了“M”型下降过程,响应准则层障碍度在其他年份均呈平稳下滑趋势,由1998年的2.69%下降至2018年的1.52%,阻碍程度逐渐变弱。显然,从长远看,系统压力将成为影响粮食主产区农业生态安全的主要因素。

四、结论、建议与讨论

(一)结论

1.从时间维度来看,1998—2018年,粮食主产区的农业生态安全水平显著提升,逐渐由不安全等级向较安全等级过渡。综合指数从0.416 7上升到0.638 7,整体发展呈稳中向好态势,但总体仍处于较低水平。人类活动给农村生态环境带来的压力呈下降趋势,表明粮食主产区的生态环境状况得到了较大的改善。响应指数和综合指数的走势相似,但响应指数变化幅度更大,反映了采取有效举措消除人类活动对生态环境的负面影响,在维系区域农业生态安全方面发挥重要作用。

2.从空间演化来看,1998—2018年,粮食主产区农业生态安全水平空间分异显著,农业区域发展不均衡,呈“南低北高”的空间格局。位于粮食主产区的北部地区整体农业生态安全水平优于南部地区,南北差异与粮食主产区实际自然地理特征、资源禀赋相符。2018年粮食主产区的农业生态安全水平按地理位置从高到低排名为:黑龙江>山东>湖北>江苏>内蒙古>吉林>安徽>辽宁>河北>湖南>江西>河南>四川。

3.从障碍因子来看,目前粮食主产区影响农业生态安全水平的主要障碍因子为城镇化水平、化肥施用强度、农药施用强度、农膜施用强度和复种指数。对粮食主产区农业生态安全的威胁主要来自压力准则层。压力准则层障碍度总体呈上升态势,对粮食主产区农业生态安全的阻碍程度逐渐增强;状态准则层和响应准则层的障碍度总体呈下降趋势,阻碍程度逐渐减弱。这表明中国生态治理取得了一定的成效,生态环境得到改善。但是,想要实现粮食主产区农业健康发展,仍需从源头入手,降低农业生产对生态环境的压力。

(二)建议与对策

1.优化农业发展的空间格局,促进区域均衡发展。从实证结果来看,位于东北平原地区的黑龙江应继续走农业可持续发展道路,在提高经济效益的同时兼顾生态效益,吉林、辽宁应加大财政支农支出力度,提高农业综合治理能力,使农业生产与环境协调发展,内蒙古应注重提高农业科技水平,增强科技自主创新能力,完善农业发展基础设施,从而维持农业生态环境良性循环。针对河北地区水资源短缺问题,应切实加强全区重要水源涵养区、水土保护区和防风固沙区等生态功能区建设,加大生态功能区建设的资金投入力度。而大部分位于华北平原和长江中下游地区的主产省则应在承担粮食安全责任的同时,注意以绿色农业为导向,保障农业生态安全。例如,四川省应立足生态条件优势和农业资源优势,优化布局,构建现代产业体系,加大政策支持力度,实现农业健康发展。

2.构建施肥、施药、施膜安全体系。研究结果显示目前制约粮食主产区农业生态安全水平提升的主要因子包括化肥施用强度、农药施用强度、农膜施用强度。为此,粮食主产区应当构建相应的政策体系降低农地污染风险。针对农产品过量施用化肥的问题,一方面,可优化种植结构以减少化肥施用量,另一方面,可增施有机肥,推广水肥一体化和测土配方施肥等技术,提高肥料利用率。针对农药过施问题,可发展绿色环保农药以及对农民加强施药技术培训,以减少化学农药污染。针对农膜过薄造成的白色污染问题,应完善农膜回收再利用政策,加大研发支出力度,研发可降解农膜并提高可降解农膜使用率。

3.强化生态环境保护监管。在提升生态环境治理现代化水平过程中,保障生态环境质量问题至关重要。实证结果显示,粮食主产区的农业生态安全形势仍十分严峻,生态系统仍不够稳定,因此生态环境监管亟待加强。由于粮食主产区生态类型多样,面临的环境问题不同,因此各地应根据实际情况,科学制定可实施的监管措施,严禁“一刀切”。粮食生产区要充分利用科技手段,充分发挥人工智能、大数据等信息技术,构建实时自动监控体系,及时发现生态环境突出问题,着力推进农业面源污染综合防治,切实改善农村生态环境。

(三)讨论

文章将作为粮食核心产区以及农业生态保障区的13个省(区)选为研究对象,有利于结合粮食主产区的自身典型性特征分析农业生态安全状况,为保障中国粮食安全和农业生态安全提供新视角、新思路。但农业生态安全评价是项系统工程,涉及较多方面的因素,考虑到数据的准确性、可获得性以及可操作性,构建指标体系时未能纳入部分指标,因此本文的指标体系有待进一步优化。由于农业生态发展是一个长期变化的动态过程,对于农业生态安全的评价也是一个不断研究的过程,评价方法以及评价指标也会随着研究的深入而更加全面、准确、科学、可靠。