山東省低碳農業影響因素的灰色關聯分析

　　摘要：文章采用灰色關聯度分析法對山東省農業生產總值與幾個影響因素之間的關聯度進行計算，找出主要影響因素進而分析這些因素對農業溫室氣體排放的貢獻程度，得出農業機械、農用柴油、農藥使用量、化肥使用量是農業溫室氣體排放的主要原因。文章結合山東省低碳農業的發展現狀，提出了促進山東省低碳農業穩定、有效發展的對策建議。
　　關鍵詞：山東省；溫室氣體；低碳農業；灰色關聯度
　　山東省位于我國東部沿海地區，經濟發達，農業生產水平相對較高，是一個農業大省。近年來，山東省社會經濟持續快速增長，人民生活水平不斷提高，對農產品數量與質量的需求迅速提升，這一方面促使山東省農業生產以更快的速度發展，另一方面也進一步加劇了農業生產活動中溫室氣體的排放。本文對山東省1998-2008年的農業生產總值及農業機械總動力等影響因素進行分析，采用灰色關聯度分析法尋找出影響農業生產總值的主要因素，進而分析這些因素與農業溫室氣體排放的相關程度。通過對農業溫室氣體排放情況的分析，為山東省低碳農業的發展提出對策建議。
　　一、灰色關聯分析指標的選擇及處理
　　（一）指標的選擇
　　本文采用灰色關聯度分析法對影響農業生產總值的相關因素進行分析。灰色關聯度分析法是一種多因素統計分析方法，其基本思想是根據序列曲線的幾何形狀的相似程度來判斷系統特征序列與相關因素序列之間的關聯程度，曲線越接近，則系統特征序列與相關因素序列之間的關聯程度就越大，反之就越小。
　　由于山東省農業生產過程中產生的溫室氣體主要來源于農業機械的使用、柴油電力的消耗、化肥農藥的施用等，所以，在對影響山東省農業生產總值的因素進行分析時，本文選取山東省農業總產值（X0）、農業機械總動力（X1）、化肥施用量（X2）、農村用電量（X3）、農用柴油量（X4）、農藥用量（X5）、有效灌溉面積（X6）、農作物總播種面積（X7）這8個序列，其中，農業總產值（X0）作為特征序列，其他7項作為相關因素序列，通過計算農業總產值與其影響因子之間的灰色關聯度，確定主要影響因子。
　　本文采用的數據為《新中國六十年統計資料匯編1949-2008》中《山東省歷年農業生產條件統計》部分所記載的山東省“農林牧漁業總產值”、“農業機械總動力”、“有效灌溉面積”、“農用化肥施用量”、“農村用電量”、“農作物總播種面積”等相關宏觀數據，以及《2009年山東省統計年鑒》中所記載的“農用柴油量”、“農藥用量”等相關數據（見表1）。
　　（二）數據處理
　　為了使表1中所列的不同序列之間具有可比性，首先對特征序列和比較序列組成的序列矩陣進行無量綱歸一化處理。本文采用均值標準化的方法，其公式為：
　　X′ij=■（i=1，2，…，8；j=1，2，…，11）①
　　式中：X′ij為無量綱化數據，X■為原始數據，Xi為第i序列數據的均值。利用式①對表1中的數據進行無量綱化處理，得到無量綱化數據矩陣：
　　
　　（三）計算灰色綜合關聯度
　　灰色綜合關聯度既體現了特征序列與相關因素序列之間的相似程度，又反映出特征序列與相關因素序列相對于始點的變化速率的接近程度，是較為全面地反映序列之間關系是否緊密的一個數量指標，其計算公式為：
　　 r0i-qs0i+(1-q)ε0i②
　　其中，r0i為X0與Xi的灰色綜合關聯度，s0i為灰色絕對關聯度，ε0i為灰色相對關聯度，一般地，q取常數值0.5。
　　利用式②計算得出灰色綜合關聯度：
　　R＝[r01，r02，r03，r04，r05，r06，r07]
　　=[0.9362，0.6693，0.8868，0.7939，
　　0.7648，0.5636，0.5553]
　　二、結論與建議
　　（一）結論
　　由r01>r03>r04>r05＞r02＞r06＞r07可知，對農業生產總值影響最大的因素是“農業機械總動力”，其次分別是“農村用電量”、“農用柴油量”、“農藥用量”和“化肥施用量”，影響最小的兩個因素分別是“有效灌溉面積”和“農作物總播種面積”。
　　近年來，隨著人口迅速增加、耕地不斷減少，有限的農產品供應與不斷增加的人口之間的矛盾日益嚴峻，要有效地緩解這一矛盾就必須提高單位耕地的產出率，途徑之一就是逐步普及農業機械化，而農業機械化的普及一方面淘汰了傳統耕作方式，加快了農業經濟活動效率，大大提升了農作物產量，對農業總產值的增加做出重要貢獻，另一方面增強了農產品加工能力，提高了農業產業化經營水平；由于農產品加工能力的增強以及農業產業化經營水平的提高，必然導致農用電量逐年增加，電力已經成為現代農村經濟運行的基礎；農用柴油是農業機械化平穩推進的重要保障，作為重要農業生產能源之一，農用柴油使用量成為影響農業經濟發展的一個重要因素；農用化肥和農藥的使用，不僅提高了土壤肥力，改善了土壤性狀，而且為農作物創造了最佳的營養環境，從而提高了農產品的產量和質量，為提高農業總產值作出了較大的貢獻；有效灌溉面積和農作物總播種面積與農業生產總值的灰色綜合關聯度最低，說明農業生產的水利化水平以及播種面積對農業生產總值的影響不大。
　　（二）建議
　　1、逐步推進農業機械節能。推進農業機械節能，首先，要進一步改進耕作技術與制度，通過減少耕作工序、提高耕作效率等減少能源消耗，如保護性耕作與傳統耕作相比可節油33%，綜合考慮山東省各地地形差異以及耕作技術、耕作習慣等因素，預計可降低油耗20%-25%；其次，要提高農業機械的綜合利用率和經濟效率以減少能耗，如通過政府給予積極的資金和政策扶持，組織分散的農機戶，采用多機種、多層次、跨區域的合作方式，建立和發展農業機械合作社，讓廣大農機戶形成利益共享體；最后，加大科技投入，加快省油、省電等新型節能高效農業機械的研發，建立節能農機具購置補貼制度，推動新型節能高效農業機械的普及。
　　2、加快改進農業施肥、施藥技術。在山東省農業生產活動中，各種化肥、農藥的濫用改變了地表植被的生物種群結構，使土壤中碳循環鏈遭到破壞，導致土壤的固碳能力減弱，CO2等溫室氣體的排放量增加。因此，山東省要發展低碳農業就必須改變濫用各種化肥、農藥的現狀，大力推廣測土配方施肥，鼓勵農戶多使用復混肥、緩控釋肥、生物農藥等，增強土壤固碳功能，減少溫室氣體排放量。
　　3、持續開發利用農村可再生能源。農村中可再生能源包括沼氣、風能、太陽能等。山東省作為農業大省，廣大農村中存在豐富的可用以生產沼氣的農作物秸稈、牲畜糞便等資源。沼氣的使用不僅可以減少傳統的農作物秸稈直接燃燒而產生的CO2的排放，沼氣池發酵產生的沼渣還可以代替常規化肥，以降低化肥中N2O（其導致溫室效應的效力相當于CO2的300倍左右）的排放。另外，山東省各級政府部門還應通過政策鼓勵、資金扶持等措施，推廣普及各種新能源轉化設備，積極引導農戶將風能、太陽能等新能源轉化為日常生活中所使用的電能、熱能等。
　　4、免耕和保護性耕作。與傳統耕作方式相比，免耕、少耕技術是一項集保護性耕作與輕型簡約栽培于一體的新型農業生產方式。通過免耕、少耕，減少對土壤的擾動，降低土壤表層有機質的礦化率，增加土壤團聚體的數量，改善土壤結構，維持土壤的固碳能力。免耕、少耕技術因為降低了耕作中農業機械的使用次數和燃料的消耗量，從而減少了相關的農業溫室氣體排放量。
　　5、合理規劃土地經營。山東省各級政府部門必須進一步完善現行的土地經營規劃政策，對工業用地和城市建設用地的規模進行適當限制，保證農業生產用地的合理規模。在鞏固退耕還林還草、加強天然林保護、恢復農村濕地等生態建設成果的基礎上，進一步通過嚴格監管土地用途，加大土地復墾力度；實行計劃性封山育林，增加林地面積等措施來增加碳匯，增強土地的固碳功能，減少山東省農業溫室氣體的排放量。
　　三、結束語
　　低碳農業通過在農業生產領域推廣節能減排技術、開發生物質能源和可再生能源、合理使用化肥農藥等途徑，改善氣候條件，維護農業生態安全，實現農業生產的可持續發展。山東省對于低碳農業的探索正處于起步階段，以農業溫室氣體減排和農業固碳減排為并行途徑的低碳農業發展模式，將成為未來山東省發展低碳農業的主要探索領域。
　　參考文獻：
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