農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合研究

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合研究

現(xiàn)在，我們需要保持農(nóng)民的可持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，提高農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，這是新時(shí)期農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。然而由于農(nóng)業(yè)資源人均占有量少,消耗過度,環(huán)境日趨退化,工業(yè)化及城市化對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的外部脅迫以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自身對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和污染,國(guó)際化對(duì)生態(tài)環(huán)境的苛刻要求,迫切要求高度重視農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展問題。由于各地區(qū)自然、歷史及政策取向的差異,不是所有地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到良性互動(dòng)的水平,因此有必要從可持續(xù)發(fā)展的角度,采取定量的方法來分析區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的耦合發(fā)展問題,為國(guó)家及各地區(qū)制定農(nóng)業(yè)與農(nóng)村政策提供決策依據(jù)。1農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與自然能流的耦合作用耦合作為物理學(xué)概念,是指兩個(gè)(或兩個(gè)以上的)系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)形式通過各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是兩個(gè)相互作用、相互影響的系統(tǒng),二者之間通過物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞等交互耦合而形成復(fù)合系統(tǒng)——農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)作為農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中對(duì)立統(tǒng)一的兩個(gè)矛盾體,二者耦合作用表現(xiàn)在積極與消極兩個(gè)方面:從積極方面看,生態(tài)系統(tǒng)的物流、能流是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物流、能流的來源,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)又是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)物流、能流持續(xù)流動(dòng)的保證。也就是說,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要以開發(fā)利用資源和環(huán)境為基礎(chǔ),而開發(fā)資源、治理污染和保持良好的生態(tài)環(huán)境需要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來提供技術(shù)和資金支持;從消極方面看,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展要消耗資源,對(duì)環(huán)境帶來不利影響,會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的平衡,而生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的失衡又會(huì)阻礙農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)之間的耦合作用要求生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要協(xié)調(diào),只有農(nóng)業(yè)生態(tài)子系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)之間相互促進(jìn),產(chǎn)生協(xié)調(diào)效應(yīng),才能推動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)向協(xié)調(diào)有序的方向發(fā)展。農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展就是要充分利用并促進(jìn)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)之間的積極作用關(guān)系,實(shí)現(xiàn)二者之間的良性循環(huán),達(dá)到經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展,資源合理高效利用、環(huán)境狀況良好的一種有序狀態(tài)。2農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)同作用的度量耦合度是描述系統(tǒng)發(fā)展過程中序參量之間協(xié)同作用的強(qiáng)弱程度,根據(jù)協(xié)同論原理,系統(tǒng)走向有序的關(guān)鍵在于系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)間的協(xié)同作用,耦合度正是這種協(xié)同作用的量度。本研究把農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)兩個(gè)系統(tǒng)通過各自的要素產(chǎn)生相互作用、彼此影響的程度定義為農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度。協(xié)調(diào)發(fā)展模型由三部分組成,即耦合度模型、耦合協(xié)調(diào)度模型以及協(xié)調(diào)發(fā)展的分類體系與判別標(biāo)準(zhǔn)。2.1海岸模型2.1.1系統(tǒng)有序度總貢獻(xiàn)的計(jì)算設(shè)變量μi(i=1,2,L,m)為系統(tǒng)序參量,μij為第i個(gè)序參量的第j個(gè)指標(biāo),其值為χij(j=1,2,L,n)。αij、βij為系統(tǒng)穩(wěn)定臨界點(diǎn)上序參量相應(yīng)指標(biāo)的上、下限值。則xij對(duì)系統(tǒng)有序的功效系數(shù)可表示為:式(1)中μij為變量χij對(duì)系統(tǒng)的功效貢獻(xiàn)大小,且μij∈。系統(tǒng)內(nèi)各序參量相應(yīng)指標(biāo)功效的“總貢獻(xiàn)”可通過集成方法來實(shí)現(xiàn):式(2)中:μi為子系統(tǒng)i對(duì)總系統(tǒng)有序度的貢獻(xiàn);λij為第i個(gè)序參量相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重,且滿足:2.1.2系統(tǒng)相互作用借鑒物理學(xué)中的容量耦合概念及容量耦合系數(shù)模型,推廣得到多個(gè)系統(tǒng)相互作用的耦合度模型:由于本文度量的是由農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的耦合度模型,故m取2,則(4)可推演為:C為耦合度,且C∈。2.2意義不明顯在多個(gè)區(qū)域?qū)Ρ妊芯康那闆r下,單純依靠耦合度進(jìn)行判別有可能產(chǎn)生誤導(dǎo),從而使得出的結(jié)論對(duì)實(shí)際問題的指導(dǎo)意義不明顯。為此,構(gòu)造農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度函數(shù),其目的是評(píng)判區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間交互耦合的協(xié)調(diào)程度,采用下式:式(6)中:D為協(xié)調(diào)度,C為耦合度;T為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合協(xié)調(diào)指數(shù),用下式求取:式(7)中:a、b為待定系數(shù),μ1、μ2分別為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的參量貢獻(xiàn)度。2.3區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合評(píng)價(jià)按照耦合協(xié)調(diào)度的大小將區(qū)域生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r劃分為4大類10個(gè)亞類,然后再按照生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)u環(huán)境和u經(jīng)濟(jì)的相對(duì)關(guān)系劃分為30種基本型(表1)。3分析：中國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)合作的協(xié)調(diào)發(fā)展3.1計(jì)算方法包括將合作評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和指數(shù)權(quán)重計(jì)算3.1.1區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)的構(gòu)建本著指標(biāo)選取的代表性、可比性、動(dòng)態(tài)性和可操作性原則,分別對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)的指標(biāo)予以篩選,建立指標(biāo)體系(表2)。表中各項(xiàng)指標(biāo)中,具有負(fù)功效的指標(biāo)為每公頃農(nóng)田的化肥施用量與成災(zāi)面積占耕地總面積的比重,其余指標(biāo)均具有正功效。3.1.2計(jì)算序列參數(shù)權(quán)重的方法本研究采用差變異系數(shù)法來確定指標(biāo)的權(quán)重,這樣可以在一定程度上避免主觀賦權(quán)的偏差。計(jì)算得到指標(biāo)的權(quán)重值見表2。3.2獲取序列參數(shù)的索引值，確定序列參數(shù)的上限和下限本研究各研究區(qū)域的相應(yīng)指標(biāo)數(shù)值均來自于2006年《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。序參量上、下限分別以各區(qū)域相應(yīng)指標(biāo)值的最大值、最小值代替。3.3區(qū)域間經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的基本類型根據(jù)式1~7,分別計(jì)算出區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境綜合序參量(U環(huán)境)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合序參量(U經(jīng)濟(jì))、耦合度(C)和耦合協(xié)調(diào)度(D)的數(shù)值,并歸入相應(yīng)發(fā)展類型(表3)。分析表3可以得出:(1)2005年中國(guó)各區(qū)域生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合度均較高,除貴州省為0.83外,其余省(區(qū))均介于090~1.00。(2)從耦合協(xié)調(diào)程度看,我國(guó)31個(gè)省區(qū)中屬于低度協(xié)調(diào)的僅有甘肅1省;處于中度協(xié)調(diào)的有河北、山西等21個(gè)省(區(qū));高度協(xié)調(diào)的有北京、天津等9個(gè)省(區(qū))。(3)從耦合協(xié)調(diào)度類型看,共分為5類:①輕度不協(xié)調(diào)是甘肅1省;②勉強(qiáng)調(diào)和協(xié)調(diào)的有山西等9個(gè)省(區(qū));③調(diào)和協(xié)調(diào)類的有河北等12個(gè)省(區(qū));④初級(jí)耦合協(xié)調(diào)的包括北京8個(gè)省(區(qū));⑤中級(jí)耦合協(xié)調(diào)的僅有吉林1省。(4)從環(huán)境與經(jīng)濟(jì)對(duì)比關(guān)系看,①屬于環(huán)境滯后型的省(區(qū))共計(jì)16個(gè),其中環(huán)境比較滯后型的有河北等8個(gè)省(區(qū)),環(huán)境嚴(yán)重滯后型的有北京等7個(gè)省(區(qū)),環(huán)境極度滯后型的有上海1市;②屬于經(jīng)濟(jì)滯后型的省(區(qū))有14個(gè),其中經(jīng)濟(jì)比較滯后型的有黑龍江等7個(gè)省(區(qū)),經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重滯后的有江西等5個(gè)省(區(qū)),經(jīng)濟(jì)極度滯后的有山西、河南2省;③屬于經(jīng)濟(jì)與環(huán)境同步型的是甘肅省。環(huán)境滯后型表明在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中,消耗了