农业产业空间布局优化研究——以山西省五台县为例

郭佳君，李 茜

（山西农业大学 农业经济管理学院，山西 太谷 030801）

2022 年中央一号文件明确提出，要构建县域范围内比较优势明显、带动农业农村能力强、就业容量大的产业发展格局；农业农村部2020 年与2021 年《乡村产业工作要点》中均明确指出，要把乡镇的资源禀赋特性作为首要因素，与乡村振兴的要求紧密贴合，强调乡镇产业发展规划要在充分匹配当地资源环境、社会经济条件的基础上进行谋篇布局；2021年《忻州市“ 十四五”农业农村现代化发展规划》指出，要优先在资源条件好、开发潜力大、产业优势和特色明显的区域安排项目建设，确保高标准农田建设的平台与基础作用得到发挥。农业产业空间布局发展强调因地制宜，土地作为农业最基础的生产要素，在一定程度决定着农业产业用地分布、产出水平及产业发展潜能。因此，对于土地资源特征突出的县域，农业产业发展要避免陷入一味追逐规模扩大和产量提升的思维陷阱，应深度结合土地资源禀赋实际情况，推动农业产业独特的资源优势与土地资源特征有效结合，推进农业产业空间适地适度发展。本文以山西省五台县为研究对象，立足农业产业空间布局优化依据，研究设计农业产业空间布局优化内容，以期为发展农业产业新格局、促进乡村振兴提供参考。

1 研究区概况及研究方法

1.1 研究区概况

五台县是典型的多山地区，土地资源地域差异突出。土地总面积为243 432.99 hm，土地利用结构如表1 所示，农用地面积共98 134.18 hm，占比40.31%，农用地分布比较分散，集约用地水平不高，中低产田占耕地面积的2/3 以上，中低产果园占园地面积的1/2 以上，严重限制了农用地产出率和利用效益提升；荒地、裸地等面积占比5.6%；其他草地占比51.49%。生态环境较差，限制了农业产业空间布局。

表1 五台县土地利用结构

五台县耕地质量不高，以坡耕地为主，耕地面积占比14.55%，人均耕地面积偏小，为0.12 hm·人。因土壤条件、水热条件、施肥量大小、作物品种等因素有所区别，土地生产能力不同，耕地质量分布也较为多样。如表2 所示，五台县耕地质量在四等地至九等地均有分布。

表2 五台县耕地质量分布情况

1.2 研究方法

1.2.1 全局熵值法 熵值法通过熵值提供的信息值确定权重，熵愈大表明数据愈混乱，携带的信息愈少，效用值愈小，因而权重也愈小。传统的熵值法应用范围有所限制，仅限于区域指标、时间指标的双维度应用，无法将包含时间和区域的多个指标数据共同测算。为全局地反映2016—2020 年五台县16个乡镇（驼梁景区除外）土地资源禀赋、农业产业发展水平、农业产业空间布局发展的综合情况，运用SPSS 软件，选用极值法确立指标权重，将5 年的时序数据表按照时间顺序从上到下排列，再使用传统的熵值法进行评价，最终计算综合评价平均得分。

1.2.2 耦合协调度 耦合度能够表征系统之间是否存在相互作用以及协同效果，呈现出相互依赖或制约程度。协调度反映的是耦合关联关系中良性影响程度的高低，即协同作用状况的优劣。耦合协调度模型囊括耦合度C 值、协调指数T 值、耦合协调度D 值3 个指标的测算，并以耦合协调度D 值和协调等级为划分依据，评价准则如表3 所示。运用SPSS软件中耦合协调模型，分析土地资源禀赋和农业产业发展水平系统的协同关联效应，判别二者的良性互动与协调程度。

表3 耦合协调度等级划分标准

1.2.3 K 均值聚类 聚类分析法是依据数据对象所具有的相似属性进行聚集分类。K 均值算法分析步骤：确定分类个数k（计划将数据划分为k 类），随机确定k 个数据点作为质心；依次测算每个数据到k个质心的距离，将其归属于距离最短的质心所对应的类别，直到所有数据全都划分到k 个类别，更新k个类别的质心到其类别所有数据点的平均距离；循环上一步骤，重新分配每个数据到新的质心，直到所有数据的分类结果不再改变为止。运用SPSS 软件K 均值聚类分析法，对土地资源禀赋、农业产业发展水平以及农业产业空间布局评价结果进行进一步类型划分，评价值间差距较小的点说明相似度高，归为同一类，差距较大的点归为不同类。

2 农业产业空间布局优化依据

以五台县土地资源禀赋和农业产业发展状况为基础依据，土地资源禀赋与农业产业发展之间的协调程度为现实依据，农业产业空间布局综合水平为核心依据，优化五台县农业产业空间布局。

2.1 土地资源禀赋状况

为体现五台县土地资源对农业产业发展的基础支撑能力和土地综合发展能力，遵循科学性、可操作性、层次性和相对独立性等原则，根据2016—2020年五台县16 个乡镇（驼梁景区除外）实地调研数据，选取复种指数、土地垦殖率、土地利用率、农用地比例、集中化指数、多样化指数和高等级耕地质量占比7 项指标，运用熵值法评价土地资源禀赋状况，作为农业产业空间布局优化的研究基础。熵值法计算结果：土地垦殖率的权重最高，为36.93%；集中化指数的权重最低，为1.84%。

五台县16 个乡镇土地资源禀赋水平差异明显。综合评价值处于0.157～0.539 之间，运用SPSS 软件聚类分析法将评价结果分为优势保持型、潜力挖掘型及整治改善型3 大类（表4）。五台县9 个乡镇土地资源禀赋属于“ 优势保持型”，说明土地资源对农业产业发展的基础支撑能力和土地综合发展能力较强，属于五台县土地资源禀赋状况较好的乡镇，是农业产业空间布局的核心优势区域；“ 潜力挖掘型”与“ 整治改善型”乡镇土地资源禀赋水平在一定程度上限制了产业布局发展，是农业产业空间布局的重点改善区域，要通过加强生态修复与保护、土地资源管理、提升耕地质量等措施进一步挖掘土地资源潜力。

随着信息科学技术的发展，许多工业生产的规模越来越大，工艺设备越来越复杂，对控制品质的要求越来越高，对这些工业过程进行机理建模或者辨识建模也变得越来越困难。因此，利用这些离线或在线的过程数据直接进行控制器设计，实现对于这些过程的有效控制，甚至实现对系统的检测、预报、诊断和评估等，对完善控制理论具有十分重要的意义。

表4 土地资源禀赋评价值分类

2.2 农业产业发展水平

为使农业产业空间布局深度贴合五台县乡镇农业产业实际发展规模与效益，根据2016—2020 年五台县16 个乡镇（驼梁景区除外）实地调研数据与农业农村局提供的相关资料，选取农业产值、农村居民人均可支配收入、粮食单产、人均粮食产量、人均蔬菜及食用菌产量、人均禽蛋产量、人均猪牛羊占有数、森林覆盖率、农业从业人口比重、农民合作社户数比重和种养大户比例11 项指标，运用全局熵值法评价农业产业发展水平，作为农业产业空间布局优化的研究基础。熵值法计算结果：人均蔬菜及食用菌产量的权重最高，为36.97%；种养大户比例的权重最低，为0.56%。

五台县16 个乡镇农业产业发展水平综合评价值处于0.009 9～0.207 2 之间，运用SPSS 软件聚类分析法将评价结果分为优质集群型、高产培育型及特色挖掘型3 大类（表5）。结合土地资源禀赋状况来看，五台县部分乡镇土地资源禀赋未得到有效利用，表现为土地资源禀赋水平较好而农业产业发展水平一般或较差。神西乡、陈家庄乡、高洪口乡、茹村乡、沟南乡土地资源禀赋水平均属于“ 优势保持型”，但农业产业发展水平划分类型为“ 高产培育型”或“ 特色挖掘型”，表明其未深入结合土地资源禀赋特征与利用优势因地制宜地发展农业产业，是农业产业空间布局优化的关键区域。

表5 农业产业发展水平评价值分类

2.3 土地资源禀赋与农业产业发展协调程度

为厘清土地资源禀赋与农业产业发展水平相互作用程度，对土地资源禀赋与农业产业发展之间是否存在良性互动关系以及匹配程度进行测度。根据五台县各乡镇土地资源禀赋和农业产业发展水平评价结果，运用耦合协调度模型进行评价，作为设计农业产业空间布局优化内容的现实依据。评价结果如表6 所示，除神西乡外，耦合度基本维持在0.658～1之间，各乡镇之间相差不大，耦合协调度处于0.144～0.995 之间，表明五台县土地资源禀赋和农业产业发展两个系统的相互作用的程度基本稳定，农业产业发展与土地资源禀赋整体上具有良性互动关系。阳白乡和东冶镇为优质协调水平，其余大多数乡镇均处在中级协调及初级协调水平；仅有神西乡与白家庄镇处于失调状态，对于农业产业与土地资源之间相辅相成的效果有待提升。

表6 耦合协调程度分类

2.4 农业产业空间布局综合水平

结合土地资源禀赋和农业产业发展的相关指标，运用全局熵值法进行农业产业空间布局综合评价，作为设计农业产业空间布局优化内容的核心依据。

五台县16 个乡镇农业产业空间布局综合评价值处于0.035 6～0.252 2 之间，运用SPSS 软件聚类分析法将评价结果分为“ 示范引领、提质增效、规模聚集、协调改善”4 大类（表7）。在推动农业产业资源优势与土地资源特征有效结合的重要前提下，利用农业产业空间布局水平评价与聚类分析划分布局类型，是有效破解五台县乡镇产业同质化及产业不匹配难题的关键，是深度匹配因地制宜特性指导产业专业化与规模化发展、优化农业产业格局的重要前提。

表7 农业产业空间布局水平评价值分类

3 农业产业空间布局优化策略

围绕优化农业产业空间布局依据，孕育区别化发展模式，优化五台县西部丘陵生态科技文旅综合示范区、中部盆地平原优质种养加高效集群区、东部中山生态林牧农旅观光优势区、南部山地工农特色产业融合培育区4 大片区的农业产业空间布局。

3.1 西部丘陵生态科技文旅综合示范区

西部丘陵生态科技文旅综合示范区耕地资源丰富，耕地质量优异，土壤肥沃、水源充沛、耕作条件便利，具有完备的灌排基础设施，优化“ 示范引领型”的东冶镇、阳白乡和“ 提质增效型”的东雷乡、建安乡布局。

（1）优化“ 示范引领型”的东冶镇和阳白乡。东冶镇和阳白乡优化推进绿色无公害蔬菜产业示范片区、产学研合作型中药材产业示范片区、沙棘提质增效基地、生态循环农业示范片区、文化旅游型美丽乡村示范片区布局。借助大白菜等名、优、特蔬菜及中药材产业发展优势，结合科技力量优化改造大棚设施，形成万亩规模化育苗、标准化种植、科研示范为一体的设施蔬菜专业化示范园区和产学研合作型中药材示范片区；加强阳白干果经济林及植物提取加工工程建设，打造专业化沙棘提质增效基地布局；借助规模养殖、酿酒产业发展优势，形成“ 高粱基地—酿酒—养殖—蔬菜”循环链，打造集现代高效循环农业、休闲旅游、田园社区等产业为一体的生态农业示范区；优化集延庆寺、南禅寺、温氏澄泥砚、锦泰工艺品、红灯笼为一体的阳白文化旅游型美丽乡村布局，以及集永安、槐荫、徐帅故居和纪念馆、徐继畬故居为一体的东冶文化旅游型美丽乡村示范布局，利用线上平台将民间手工艺品与农产品及加工食品户进行组合销售。

（2）优化“ 提质增效型”的东雷乡和建安乡。东雷乡和建安乡优化推进有机大葱生产基地片区、生态农业种养循环片区、科技化综合加工销售基地片区及科技农业观光片区布局。依托东雷大葱特色产业，以“ 公司/合作社+农户”产业化模式打造有机大葱生产基地片区；引导合作社充分利用大片沟谷坡地和天然牧场，发展半放牧半舍饲的生态养殖，开展以放牧采食、饲喂目的为主并兼具美化、观赏性的饲草种植，将种植灌木、经济林木与禽类养殖相结合，形成立体循环农业生产模式；依托小杂粮产业发展优势，应用地膜加旱作、优种加优法、农艺加农机为主导的杂粮高产集成栽培技术，形成科技化生产加工销售基地片区；利用新型技术及现代高科技农业生产带来的观光效应，形成融观光性、可参与性和具有乡土气息及农业文化内涵的科技观光片区。

3.2 中部盆地平原优质种养加高效集群区

中部盆地平原优质种养加高效集群区以耕地资源为主，耕地质量整体较好，地形平坦，光照充足，机械化程度较高，需提升低质量耕地产能，优化“ 提质增效型”的蒋坊乡和“ 规模聚集型”的茹村乡、沟南乡、豆村镇、台城镇布局。

（1）优化“ 提质增效型”的蒋坊乡。蒋坊乡优化推进特色蔬菜开发片区、微贮玉米加工基地片区、循环农业养殖示范片区及农林康养融合片区布局。利用设施蔬菜产业发展优势推广农超对接蔬菜直供基地模式，成立无公害蔬菜种植专业合作社，优化特色蔬菜开发片区；增设微贮玉米加工基地，筛选具备适应性好、抗病性强、优质高产等优点的饲料专用玉米品种，改善园区现有散户种植、品种杂乱状态；以畜禽养殖、饲草种植、饲料供应和废弃物高效利用为主线，打造“ 优质饲料—畜禽养殖—粪便—有机肥/沼气”循环链条，形成规模化循环农业养殖示范片区；依托五台古八景之一的“ 龙湾烟雨”及龙湾庙会，以五台县非物质文化遗产中的民间音乐、手工技艺、民俗、岁时节令、人生礼仪、民间知识等作为载体，利用天堂地质公园、秀峰康养度假等绿色旅游资源，在以峡口为中心的生态休闲旅游区开设农林文旅康养小镇建设片区。

（2）优化“ 规模聚集型”的茹村乡、沟南乡、豆村镇、台城镇。豆村镇、茹村乡、沟南乡和台城镇优化推进小杂粮高产高效规模化基地片区、中药材产加销一体化基地片区、农作物集散中心片区、畜牧产业产销集群片区及农旅文化产业展示带布局。立足小杂粮产业发展优势，联合科研单位进行育苗品种筛选，创建杂粮万亩连片集中示范基地，规划建设“ 种养+观光体验”特色融合小镇；依托百草绿源中药材有限公司道地中药材种植建设项目、万亩万寿菊规范化生产基地建设项目，全面实施中药材规模化崛起工程；依托玉米和谷子产业优势及台城镇先进的物流发展水平，以“ 商贸物流企业／合作社＋农户”农作物集散模式，打造生产、加工、转化、营销一条龙产业规模化发展格局；重点扶持培育畜牧龙头企业，依托金道物流公司建设畜产品物流体系，开设“ 订单模式+物流服务”冷链项目，打造畜牧产业产销集群片区；依托茹村八路军总部旧址、全民抗战纪念碑、尊胜寺以及豆村佛光寺等人文自然景观资源开展乡村旅游项目，建设佛文化、创意红色文化展示带。

3.3 东部中山生态林牧农旅观光优势区

东部中山生态林牧农旅观光优势区林地资源丰富，森林覆盖率高，但山区生态环境脆弱，耕地呈破碎化、条带状、零星态，需加强生态景观修复措施，优化“ 提质增效型”的耿镇镇和门限石乡和“ 规模聚集型”的高洪口乡和灵境乡布局。

（1）优化“ 提质增效型”的耿镇镇和门限石乡。耿镇镇、门限石乡优化推进林木良种采种基地片区、优质马铃薯生产加工基地片区、佛光景区与驼梁景区精品文化旅游带及“ 红色旅游+特产”片区布局。利用退耕还林地和清水河水源涵养林片区，推进核桃、沙棘等干果经济林产业发展，加强林木良种繁育基地与林木种子储备库建设；推广应用优质合格脱毒种薯，完善脱毒种薯三级繁育体系、种薯质量控制体系项目，打造优质马铃薯生产加工基地片区；依托镇境寺、嵌岩寺等寺庙佛文化产业发展优势，以“ 佛文化+”“ 互联网+”“ 品牌+”为核心思路，形成佛文化参观休憩园区；围绕周边红色文化宣传基地、天然景色观光区、乡村文化展示园区及特色小镇建设，推进文化产业产品向驼梁、张老沟、桃花界、滴水崖等景区以及红色景点等延伸，并结合当地著名的黄芪、党参等中药材土特产销售。

（2）优化“ 规模聚集型”的高洪口乡和灵境乡。高洪口乡、灵境乡优化推进莜麦、藜麦有机旱作基地片区、特色种养立体复合循环农业片区、森林生态观光旅游片区及“ 食养+农业+旅游+度假”片区布局。立足灵境筱麦产业和高洪口藜麦、谷子产业发展优势，围绕清水河水源涵养林片区的冷凉气候和连片山地资源，形成莜麦、藜麦有机旱作基地片区；集中连片种植青贮玉米和优质牧草，优化籽粒苋种植基地、饲料加工厂、优种羊养殖基地、肉羊屠宰场、饲料供给牲畜养殖，发展林菌、林下畜禽养殖等模式，推进“ 农—牧—林”复合模式良性循环；依托灵境林场森林和自然保护区，打造以森林生态景观为主体、与其他景观相结合的森林生态旅游圈，优化集“ 食养、农旅、文创、农创、体验、度假”为一体的多产业融合型食养农旅度假特色镇建设，形成“ 食养+农业+旅游+度假”融合布局。

3.4 南部山地工农特色产业融合培育区

南部山地工农特色产业融合培育区耕地和林地资源较少，耕地质量及连片程度偏低，土地利用布局分散，亟需增强生态防护功能，优化“ 提质增效型”的陈家庄乡和“ 协调改善型”的神西乡和白家庄镇布局。

（1）优化“ 提质增效型”的陈家庄乡。陈家庄乡优化推进“ 经济林+林下作物”立体农业片区、人工草场建设片区、中药材特色产业链片区、红色文化旅游片区布局。采取“ 种植经济林+林下作物”型立体农业模式，利用林下空间栽种矮杆农作物或牧草，发展优质核桃、仁用杏、花椒、红枣等优质林果基地，培育“ 基地+农户+专业服务组织+龙头企业+市场+品牌”为一体的特色杂粮与果品产业链；凭借草地资源发展饲草业与草食畜牧业，以养畜大户承包土地为主流，以种植大户订单销售为辅助，建造一批可实行划区轮牧的节水型人工草牧场；利用中药材产业发展优势，开设“ 生产基地+专业合作社+农户+加工企业+流通组织（互联网）+市场+品牌”的特色中药材产销加一体化产业链；依托五龙池、灵山秀水白羊岭、巧夺天工莲花池、吴王城遗址、福田寺、关帝庙等旅游资源，将自然资源与红色主题游憩深度交织融合，创新红色文化布局。

（2）优化“ 协调改善型”的神西乡和白家庄镇。神西乡、白家庄镇优化推进精品化特色蔬菜种植基地片区、台蘑特色产业链片区、“ 宜居+宜游+宜养+宜农” 休闲旅游片区及农旅工融合片区布局。推广有机、绿色、无公害蔬菜生产技术及立体种植技术，依托日光温室、拱棚等设施对蔬菜瓜果产品实行“ 三化”标准，打造精品化特色蔬菜种植基地片区；延伸白家庄台蘑产业链，深入挖掘台蘑文化价值、食用价值，生产开发方便食品，提升附加值；依托神西大塔柿产业发展优势，采用现代生产技术及生产工艺进行深加工，优化万吨柿子醋生产线、柿子茶生产线及优质高档柿子酒生产线建设；深度结合水泉湾村红鳟鱼养殖、红山崖村生态养鸡和乡村旅游、边家庄村干果种植等项目，优化推进以自然观光类型为主的主题公园、休闲山庄等“ 宜居+宜游+宜养+宜农”型布局；依托龙池村西龙池工业园区，以工促农，以工业生产过程、工厂风貌、产品展示为核心卖点开发旅游线路，打造新型工农旅游圣地。