張掖綠洲農業的影響因子

孫國軍，杜建會

(1.河西學院歷史文化與旅游學院，甘肅 張掖 734000； 2.中山大學地理科學與規劃學院，廣東 廣州 510275)

綠洲是與荒漠相伴生的一種景觀類型，是干旱區內最為精華的部分[1]。農業是綠洲區經濟的主導產業，在綠洲協調平衡發展中具有舉足輕重的作用。干旱、半干旱區獨特的水、熱資源是綠洲農業發展的前提和基礎。張掖綠洲指黑河水系自鷹落峽至正義峽段分布的各片綠洲，面積40.27萬hm2，占張掖土地總面積的9.6%；農業人口0.931×106人，占張掖綠洲總人口的72.24%，屬于農業綠洲區。張掖處于黑河中游，由于其得天獨厚的區位優勢，水資源便捷，光熱潛力得以充分發揮，是全流域溫度、水分與光照組配最好的地區[2]。建國以來，張掖綠洲農業發展速度很快，2009年農業生產總值達59.13億元，農民人均純收入遠高于同期甘肅全省平均水平[3]。由于處于西北內陸干旱荒漠地帶，周圍被沙漠、戈壁所環繞，植被覆蓋度很低，屬典型的生態脆弱帶[4]。近年來，由于人口、經濟快速增長，水土資源矛盾突出。在氣候變暖的影響及人類不合理開發利用下，土地沙化、鹽堿化越來越嚴重，嚴重阻礙了綠洲農業的發展。因此，本研究從影響綠洲農業生產的9個因子作為切入點，采用主成分分析方法和灰色關聯分析方法，對綠洲農業發展的驅動因子分析研究，以期為促進和加快綠洲農業持續、高效和可持續發展提供依據。

1 影響綠洲農業的因子分析

1.1因子選擇與研究方法 影響綠洲農業生產的因子很多，既包括光照、熱量等自然因子，也包括水利、機械、管理、人力資源等社會因子。因此，在因子選擇上要充分兼顧各方面。從張掖綠洲實際情況分析，選取了如下指標：農業總產值作為衡量農村經濟發展水平指標，農業機械總動力、農村用電量、農業人均化肥折純量作為衡量農業資料方面指標，農業人口數和中學在校人數作為衡量農業勞動者潛在程度的指標，耕地面積、受災面積和有效灌溉面積作為衡量自然條件對綠洲農業影響的指標。首先，采用因子分析方法，探討主導因子對綠洲農業生產的影響[5]；其次，采用灰色關聯度分析方法，探討綠洲農業總產值與各個評價因子的關聯度，進一步討論各個因子對綠洲農業的影響程度；最后，綜合兩種分析討論結果，提出綠洲農業健康、協調發展的對策建議。

1.2綠洲農業發展的主因子分析 依據選擇的驅動因子，利用SPSS軟件對耕地面積的驅動因子進行分析，得出各個因子特征根和主成分累積貢獻率(表1、表2)。主成分1、主成分2和主成分3的累計貢獻率達到90.860%，說明3個主成分提供了原始數據的足夠信息，完全符合分析要求(表1)。主成分1中，農村用電量、農業人口數、農業總產值所占比例最高，均大于0.96，其次是耕地面積。從統計數據分析看，2000-2009年10年間，農業用電量提高了1.8倍，農業人口數減少了11.27萬人，農業總產值提高1.9倍。在農業人口逐漸減少的情況下，農業用電量和農業產值快速增加，說明研究區綠洲農業現代化的步伐正在加快。在主成分2中，有效灌溉面積和受災面積相關度高，均高于0.8。說明在綠洲農業灌溉區，農業生產與有效灌溉面積即水資源多少成正相關，從側面反映了水資源在綠洲農業生產中所起的作用。受災面積影響較大，也說明了綠洲農業比較脆弱，易受旱災、風暴災及病蟲害等自然災害的影響。主成分3與農業機械總動力相關度較高，達到0.870，2000-2009年10年增長了1.5倍(表2)。說明在研究區，農業機械的使用在農業創收過程中起到了關鍵的作用。

表1 主成分載荷矩陣表 Table 1 Loading matrix of components

1.3影響因子的關聯度排序 以農業總產值為參考指標，其他各因子作為比較指標(表3)，做農業總產值與各因子的關聯度排序[5]。結果表明，首先，農業人口數與農業總產值關聯度最大，說明在張掖綠洲農業發展過程中，勞動力對農業總產值貢獻最大。其次，農業用電量、化肥施用折純量、農業機械總動力和有效灌溉面積與農業總產值有較高的關聯度，這4個因子代表綠洲農業的現代化水平，說明在農業產值中，農業現代化水平高低對綠洲農業的貢獻很大。最后，耕地面積、受災面積居于最低位置，對農業產值的增加貢獻最小。

表2 特征根和主成分累積貢獻率Table 2 Latent root and cumulative contribution of the principal of components

表3 張掖綠洲農業總產值與影響因子的關聯度排序Table 3 The order of impacts of different factors on oasis agricultural output value in Zhangye

1.4初步結論 在主因子分析中，化肥施用折純量、普通中學在校學生數、有效面積、受災面積、農業機械總動力等值偏低；在灰色關聯分析中，受災面積、耕地面積、中學在校學生數對農業產值的貢獻最低。綜合主因子分析和灰色關聯分析可以得出，在張掖綠洲農業發展過程中，應該進一步提升農業科技在綠洲農業中的應用，提高勞動者的科學文化水平，充分考慮在保證耕地質量不變的前提下，轉化耕作方式，加大對農業災害的監控和防治，提升綠洲農業潛在價值。

2 張掖綠洲農業發展對策

2.1控制人口數量，提高人口素質 1949-2009年，張掖綠洲凈增98.74萬人，相當于建國時人口的3倍，年均凈增1.6萬，人口密度達307.0人·km-2，遠高于聯合國1977年擬定的干旱、半干旱區人口壓力臨界指標為7和20人·km-2[6]。從農業總產值來看，在農業勞動力相對減少的態勢下，農業產值逐漸增加，10年間，達到59.1億元(2009年)，增加了1.91倍。受教育的人數及師資水平仍遠低于東部發達地區，僅以中學教育師資隊伍與東部發達地區上海作比較，每100名中學在校學生，上海教師平均達到8人，張掖為6人[4,7]。

2.2保護耕地品質和面積，轉換耕地流轉方式 耕地是最基本的自然資源，是人類所需食物的主要來源，生存與發展的重要物質基礎[8]。從耕地數量看，1969-2009年間，張掖綠洲區耕地面積逐漸擴大。其中，1969-2000年，耕地面積增加了31.03%[9]；2000-2009年，增加了7.3%。雖然耕地面積處于增加態勢，但是耕地壓力仍然嚴峻。2009年農業人口人均耕地面積為0.25 hm2·人-1，僅為世界平均水平的1/4(世界水平1.0 hm2·人-1)[10]。從耕地質量看，新增耕地主要來源于開墾綠洲中部以及邊緣的戈壁和草地，土地肥力較差。人類不規范的工農業生產和不良土地利用方式，極易引起水土流失、土壤鹽堿化等生態環境問題[11]。從耕地使用權來看，1980年我國農村實行家庭聯產承包制，土地由集中經營變為分散經營，農業生產組織恢復到以家庭為核心的傳統模式，適應特殊時期張掖農村需求。隨著農村經濟體制改革的深化和市場環境的變化，這種以小農經濟、條塊分割為特點的傳統生產模式越來越顯示出弊端。最終，導致了農戶家庭經營耕地規模太小，大大限制了農業勞動生產率和農產品商品率的提高，阻礙了機械化的規模作業和農業水利設施的利用。因此，應規范耕地開發利用措施，嚴令開墾過渡帶的土地，嘗試新的土地經營流轉方式，實現綠洲農業規模化、企業化發展[12]。

2.3大力提高農業科技水平，促進綠洲農業現代化 2009年張掖綠洲農業機械總動力、農村用電量和化肥施用折純量分別達到19.5萬kW、3.13×108kW·h-1和7.9×108t，分別是2000年的1.5、1.8和1.02倍，農業人口減少了1.127×105人。與此同時，農業產值穩步增加。2009年，農業總產值59.13億元，是2000年的1.91倍。農業機械總動力、農村用電量、化肥施用折純量的增加，農業勞動力減少，農業產值的穩步增加，說明農業科技水平對農業產值的貢獻加大。但機械動力與發達地區比差距仍然較明顯，浙江為12.75 kW·hm-2，張掖為8.49 kW·hm-2。從化肥投入看，10年間，張掖綠洲區通過秸稈還田和有機肥料的施用，抑制了化肥施用量的增加速度，但仍達348.36 kg·hm-2，遠高于世界平均水平(95.7 kg·hm-2)。由于結構不合理，利用率低，未被作物吸收利用的揮發到大氣、流入水體中，對環境形成污染[10]。因此，應加大農業機械的投入，適量施用化料，以便盡快實現綠洲農業現代化。

2.4合理利用水資源，加快高效節水綠洲農業建設 水是綠洲農業生產的主要影響因子，也是維護干旱地區農業生產的命脈。張掖綠洲農業是典型的灌溉農業區，灌溉面積大，采用傳統的大水漫灌方式，每公頃耕地的用水量在9 616 m3以上[13]。2000年實施黑河分水，增加了向下游的調水量，每公頃水資源量減至7 665 m3。黑河分水給張掖市的綠洲農業帶來了一個嚴峻的考驗，導致張掖綠洲區地下水超量開采。以山丹為例，2000和2008年地下水開采占用水總量的比例分別為34.3%和43.1%，機井數量從2000年的41眼增加到了2008年的204眼，地下水開采量增加240%[14]。因此，一方面需要確立節水型水權制度，規范水資源分配秩序，嚴格執行總量控制和定額管理等方式；同時，應調整種植業、養殖業和農畜產品加工業結構，促進現有水資源的合理利用。

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