鄉(xiāng)村振興視閾下草地畜牧業(yè)生態(tài)效率評價及影響因素研究—基于北疆純牧區(qū)、半農(nóng)半牧區(qū)案例的分析

趙蘭蘭,李先東,2,夏 詠*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830052;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)干旱區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)與畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中心,新疆 烏魯木齊 830052)

鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中提出堅持優(yōu)先發(fā)展農(nóng)業(yè)農(nóng)村,迫切需要從廣義農(nóng)業(yè)層面補(bǔ)足發(fā)展薄弱環(huán)節(jié),總目標(biāo)中將“產(chǎn)業(yè)興旺”置于首位,彰顯出中國式現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要地位。草地畜牧業(yè)既是草原牧區(qū)的傳統(tǒng)和支柱產(chǎn)業(yè),也是實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興和生態(tài)文明建設(shè)的“綠色引擎”,構(gòu)建“產(chǎn)業(yè)生態(tài)化+生態(tài)產(chǎn)業(yè)化”模式高度契合了鄉(xiāng)村振興中既要“綠水青山”又要“金山銀山”的理念。草原作為陸地面積最大的綠地,對生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會都具有巨大的實用價值,也是草牧業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的“源泉”,推動著牧區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的質(zhì)量變革、效率變革和動力變革。在傳統(tǒng)的牧業(yè)生產(chǎn)過程中,經(jīng)濟(jì)效益始終被放在第1位[1-2]。然而,隨著氣候變暖、降水變化等自然因素和人類長期過度放牧的影響,激起了牧草供應(yīng)與載畜量之間的矛盾,導(dǎo)致了草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失衡和功能退化,至今仍是游牧地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)和鄉(xiāng)村振興的短板。因此,提高草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力、穩(wěn)定性和服務(wù)能力,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與草地生態(tài)資源高效率發(fā)展的協(xié)同,既是草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展和普惠人民福祉信念的系統(tǒng)要素,也是保障生態(tài)服務(wù)供應(yīng)和生態(tài)安全的必然選擇。人們普遍認(rèn)為,生態(tài)效率是評估經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)功能多元平衡的根本遵循[3]。

產(chǎn)業(yè)興旺是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的首要目標(biāo)和重點(diǎn),但在鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,缺少對“產(chǎn)業(yè)興旺”的內(nèi)涵分析和評價標(biāo)準(zhǔn)。在農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展的倡導(dǎo)下,本研究將“生態(tài)效率”引入“興業(yè)”評價標(biāo)準(zhǔn)體系,作為在產(chǎn)業(yè)層面實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的具體切入點(diǎn)[4],這意味著“綠水青山”與“金山銀山”協(xié)同共進(jìn),能夠成為鄉(xiāng)村振興的源動力,建設(shè)鄉(xiāng)村幸福家園。因此,準(zhǔn)確客觀的生態(tài)效率評價能夠反映草地畜牧業(yè)發(fā)展中存在問題,對協(xié)調(diào)牧業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù),實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

“生態(tài)效率”一詞最早被定義為資源投入產(chǎn)值與環(huán)境影響的比值,并逐漸由生態(tài)學(xué)領(lǐng)域延伸至社會學(xué)科領(lǐng)域[5]。之后,WBSCD組織對上述定義進(jìn)行拓展,提出資源消耗過程不應(yīng)以犧牲生態(tài)環(huán)境和超出草地環(huán)境承載力為代價,去滿足人類經(jīng)濟(jì)社會的基本需求。草地資源系統(tǒng)是1個集社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)為一體的復(fù)合型系統(tǒng),草地畜牧業(yè)可持續(xù)利用要求草地資源的可持續(xù),并且在不同層級社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的相互沖突中來權(quán)衡取舍,既要滿足人類生活與環(huán)境發(fā)展的要求還要令草地草質(zhì)“保鮮”,從而來達(dá)到社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的最佳配置效率,它是今后草地資源可持續(xù)的方向?，F(xiàn)有針對草地畜牧業(yè)及農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的研究大多集中在生態(tài)效率的測度、評價尺度和影響因素方面。關(guān)于生態(tài)效率的測度有DEA模型[6]、SBM模型[7]、超效率SBM模型[8,19]、超效率EBM模型[9]等方法進(jìn)行測度。在評價尺度方面,由省域[9-11]逐步分散至市域[12-14]、縣域[15-18]等微觀尺度,研究對象多以企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和地區(qū)劃分。在影響因素分析方面,技術(shù)進(jìn)步[19]、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平[19]、農(nóng)牧業(yè)結(jié)構(gòu)[19-20]、城鎮(zhèn)化水平[21,23]、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平[21]、農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)值比重[22]等都是主要影響因素;梁耀文[9,15,24]等分別采用多元線性回歸、Tobit回歸模型和動態(tài)空間面板模型探究了畜牧業(yè)生態(tài)效率的驅(qū)動因素。隨著草地資源經(jīng)濟(jì)功能和生態(tài)功能的逐漸“削弱”,學(xué)者們逐漸關(guān)注“承載量”一詞,陳瑤瑤[25]計算瑪多縣近10年的草地生態(tài)效益承載量,探尋出兼顧經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的畜牧方案。王穗子等[26]通過設(shè)定多情境模擬人口容量,測度人口承載力,合理估算草地理論載畜量的畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

縱觀現(xiàn)有研究,學(xué)者們從多方角度對草牧業(yè)生態(tài)效率及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了研究,但仍存在以下不足：首先,研究尺度上鮮少對新疆牧區(qū)縣域尺度進(jìn)行研究,且較少按照經(jīng)濟(jì)地理學(xué)意義劃分。盡管多個縣域間異質(zhì)性比較能夠祥實反映1個地區(qū)的現(xiàn)況,但同質(zhì)化情節(jié)嚴(yán)重。而經(jīng)濟(jì)地理意義劃分,能夠整合同質(zhì)屬性,規(guī)范識別與合理評價異質(zhì)性效果,為其他地區(qū)發(fā)展提供可借鑒的路徑參考;其次,現(xiàn)有研究中較少將非期望產(chǎn)出評價指標(biāo)納入草牧業(yè)生態(tài)效率框架,以此更加客觀地評價草牧業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與生態(tài)文明建設(shè)之間的關(guān)系?；诖?該研究以北疆16個純牧業(yè)市、縣和7個半農(nóng)半牧業(yè)市、縣為研究對象,融合鄉(xiāng)村振興生態(tài)文明新發(fā)展理念,明晰草地畜牧業(yè)生態(tài)效率內(nèi)涵,構(gòu)建效率評價指標(biāo)體系;運(yùn)用超效率EBM模型對北疆牧區(qū)2001—2020年草地畜牧業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行測度,運(yùn)用Malmquist指數(shù)估計法及Tobit模型探究其時空差異及其驅(qū)動因素。旨在為順應(yīng)草地牧區(qū)生態(tài)興衰演變規(guī)律促進(jìn)生態(tài)平衡和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供量化尺度和戰(zhàn)略支持。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

北疆坐落于天山以北區(qū)域,介于79°～92°E,42°～50°N之間,溫帶大陸性干旱半干旱氣候,平均氣溫-4℃～9℃,降水量全年在150 mm以上,無霜期在140～185 d,年平均光照時長在2 734.3 h,四季分明。北疆地區(qū)草地資源豐富,是我國主要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地之一,擁有草地面積2 449×104hm2,占全疆總草地面積的47.11%;其中,擁有天然草地面積2 119×104hm2,占全疆總天然草地面積的53.52%。該地區(qū)草地資源類型豐富,溫性草甸,溫性、溫性荒漠草原,草本沼澤等等。此外,由于農(nóng)業(yè)區(qū)不在本次研究范圍內(nèi),故本研究在評析北疆牧區(qū)草牧業(yè)生態(tài)效率時將農(nóng)業(yè)區(qū)排除在外,僅考慮16個純牧區(qū)和7個半農(nóng)半牧區(qū)縣。

1.2 數(shù)據(jù)來源

生態(tài)效率內(nèi)涵顯示,“資源、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)”的投入與產(chǎn)出是構(gòu)建評價體系的根本思路。

結(jié)合C-D生產(chǎn)函數(shù)得出自然、資本和勞動力是經(jīng)濟(jì)活動中生產(chǎn)投入的基礎(chǔ)。特此,構(gòu)建指標(biāo)如下。①投入指標(biāo)：以農(nóng)牧業(yè)機(jī)械總功率、畜牧業(yè)就業(yè)人數(shù)、植物凈初級生產(chǎn)力(Net primary productivity,NPP)和歸一化植被指數(shù)(Normalized difference vegetation index,NDVI)分別表征草地畜牧業(yè)生態(tài)效率中的資本、勞動力和自然資本投入,其中,NPP通常被用于評估植物生長量和碳固存量,能夠較好的反映草地質(zhì)量和在自然環(huán)境下的生產(chǎn)能力。NDVI通常表征草地植被覆蓋狀況,草地覆蓋度較低的地區(qū),說明草地退化程度較高,自然資源投入較大;②期望產(chǎn)出：以畜牧業(yè)總產(chǎn)值表征草地畜牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,為緩解通貨膨脹影響,以2000年為基期進(jìn)行平減;③非期望產(chǎn)出：以草地畜牧業(yè)2大主要污染物表征,即草地畜牧業(yè)碳排放當(dāng)量和牲畜糞便污染指數(shù)。第一,參考顧沈宜等[27](2022)的計算方法,采用排放因子法對畜牧業(yè)碳排放進(jìn)行折換。第二,關(guān)于牲畜產(chǎn)排污量的計算,借鑒HAN[28]的研究思路,產(chǎn)排污系數(shù)參照《全國畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)排污系數(shù)手冊》,并借鑒張?zhí)冫惖萚29](2020)計算方法,計算牲畜糞便中產(chǎn)生的化學(xué)需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、總磷(Total phosphorus,TP)、總氮(Total nitrogen,TN)等污染物含量,采用均值法將3種污染物綜合成1項牲畜糞便污染指數(shù)(表1)。計算方法如下：先根據(jù)手冊中的糞便污染系數(shù)計算出畜禽糞便產(chǎn)生量=年末各類牲畜存欄量(單位：頭)×365(單位：天)×糞尿量日排泄系數(shù)(單位：kg·head-1·a-1);之后計算畜禽糞便中污染物含量=畜禽糞便產(chǎn)生量(單位：t· a-1)×各類糞便污染物參數(shù)(COD,TP,TN)(單位：kg· t-1)。數(shù)據(jù)主要來自《新疆統(tǒng)計年鑒》(2001—2020)以及各地區(qū)部分年份統(tǒng)計年鑒、統(tǒng)計公報等資料,少量缺失數(shù)據(jù)通過插值法和均值填充法合理填充。其中,降水量數(shù)據(jù)使用中國氣象要素年度空間插值數(shù)據(jù)集,數(shù)據(jù)來源于資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)注冊與出版系統(tǒng);NPP數(shù)據(jù)是modis遙感衛(wèi)星信息源MOD17A3 v6產(chǎn)品獲取的2001—2020逐年500 m柵格數(shù)據(jù)(https：//Lpdaac.usgs.gov/products/mod17a3 hv006/);NDVI(2001—2020年)源自MOD13Q1v006數(shù)據(jù)集,(http：//lpdaac.usgs.gov/products/mod13qlv006/),其空間分辨率為250 m;NPP和NDVI數(shù)據(jù)均利用gee平臺通過最大值合成法獲取并使用Arcgis軟件根據(jù)矢量邊界分區(qū)統(tǒng)計計算。

表1 草地畜牧業(yè)生態(tài)效率評價指標(biāo)Table 1 Evaluation indexes of ecological efficiency of grassland animal husbandry

1.3 研究模型

1.3.1超效率EBM模型 本文采用超效率EBM模型并運(yùn)用Maxdea軟件測算北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率。超效率EBM模型結(jié)合了沿半徑方向和距離函數(shù)。既克服了傳統(tǒng)DEA方法中松弛變量無效和喪失前沿面原始數(shù)據(jù)信息的弱項,還解決了多個前沿位置的計算單元相比較的缺陷[30],當(dāng)遇到多個效率值相同為1的單元之間比較的時候,會使測算結(jié)果產(chǎn)生偏誤,故將效率為1的單元值再細(xì)分,使效率值大于1,使結(jié)果測算更精準(zhǔn)。因此,超效率EBM模型如式(1)所示：

(1)

1.3.2Malmquist指數(shù) Malmquist指數(shù)適用于生產(chǎn)性分析,即全要素生產(chǎn)率(Total Factor Productivity,TFP)的增長率,其原理是通過采用距離函數(shù)的比率來計算投入與產(chǎn)出二者之間的效率關(guān)系,能夠表示某一單位生產(chǎn)率在t至t+1期間的變化狀態(tài)。分別從技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率2方面去分析生產(chǎn)率變化的內(nèi)在原因,不需要成本、利潤和價格要素等條件。公式如(2)所示：

(2)

=TEΔRD×TΔRD×SΔRD

式中,xt,yt,ut指t時期的投入、產(chǎn)出及非期望產(chǎn)出指標(biāo),Dt(xt,yt,ut)為在t時期生產(chǎn)最佳前沿面與實際產(chǎn)出量間的距離,當(dāng)TFP>1時,效率提升,反之,則下降。

1.3.3Tobit模型 進(jìn)一步探究影響草地畜牧業(yè)生態(tài)效率的驅(qū)動因素,本文引入Tobit模型進(jìn)行分析。由于生態(tài)效率值大于0且超過1,使用最小二乘法容易造成結(jié)果的偏差,因此采用左端點(diǎn)設(shè)置為0的Tobit模型進(jìn)行分析并構(gòu)建回歸方程,其公式為：

Yi=β0+β1x1i+β2x2i+…βpxqi+μ

(3)

式中,Yi表示表示各時期的效率值;xq(q=1,2,…,q)表示影響因素變量;β0表示常數(shù)項,i(i=2001,2002,…,2020)表示時期;μ表示隨機(jī)誤差。

2 結(jié)果與分析

2.1 北疆牧區(qū)各縣草地畜牧業(yè)的生態(tài)效率空間差異

運(yùn)用超效率EBM模型測度北疆純牧區(qū)縣及半農(nóng)半牧區(qū)縣2001—2020年草地畜牧業(yè)生態(tài)效率值(圖1)。整體來看,北疆牧區(qū)生態(tài)效率呈現(xiàn)波動上升的趨勢,2020年,效率值在0.77,說明北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率位于低效率階段,草地畜牧業(yè)在生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與人類活動的權(quán)衡之間尚未達(dá)到協(xié)調(diào),還存在較大進(jìn)步空間。從走勢看,北疆牧區(qū)整體均值呈現(xiàn)出扁平的“V”字形走勢,分別在2001—2003年,2004—2010年,2011—2020年3階段表征。2001—2003年,草地畜牧業(yè)生態(tài)效率整體呈現(xiàn)平穩(wěn)下降,原因可能是受生產(chǎn)力及經(jīng)濟(jì)水平的限制,超載放牧等一味追求經(jīng)濟(jì)效益行為大大降低了草地的可再生功能,生態(tài)效率下降。2004—2010年,草地畜牧業(yè)生態(tài)效率整體呈現(xiàn)先上升后波動下降的趨勢,可能由于退牧還草政策的實施初見成效,但政策的實施漸漸加大了牧民的飼養(yǎng)投入成本,加之飼養(yǎng)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,集約化和科學(xué)化程度低,牧民可能會繼續(xù)選擇經(jīng)濟(jì)效益而非生態(tài)效益。2011—2020年,草地畜牧業(yè)生態(tài)效率整體呈現(xiàn)先下降后逐漸上升的趨勢,此階段政府出臺了草畜平衡政策,通過圖1可以看出草畜平衡政策的實施在初期普及實施階段經(jīng)歷了較為艱難的歷程,可能由于受到文化程度、生態(tài)認(rèn)知及個人態(tài)度觀念等影響,牧民可能會出現(xiàn)抵觸情緒,使得政策的實施沒有想象中的那么順利,加之政策實施初期,各項條件還尚未健全,監(jiān)管落實也較為困難,因此,使得生態(tài)效率出現(xiàn)大幅下降趨勢。隨著政策的完善、監(jiān)管力度加大,牧區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐漸完備,金融機(jī)構(gòu)放寬了準(zhǔn)入門檻,使牧民的飼養(yǎng)投入成本逐漸有了保障,牧民的生計形式趨于多樣化致使生態(tài)認(rèn)知觀念逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變,故生態(tài)效率逐漸好轉(zhuǎn)。

從牧區(qū)縣和半農(nóng)半牧區(qū)縣的生態(tài)效率均值來看,2001—2020年半農(nóng)半牧區(qū)縣的生態(tài)效率均值普遍高于純牧區(qū)縣的生態(tài)效率均值,草牧業(yè)生態(tài)效率始終位于前列。并且從2012年這個節(jié)點(diǎn)來看,純牧區(qū)縣生態(tài)效率下降的趨勢相較半農(nóng)半牧區(qū)更大。可能原因是純牧區(qū)縣以天然草場放牧為主,對于天然草場的依賴程度明顯高于半農(nóng)半牧區(qū);而半農(nóng)半牧區(qū)則是農(nóng)業(yè)和牧業(yè)結(jié)合的區(qū)域,“農(nóng)牧并舉”,因此半農(nóng)半牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率整體偏高。

圖1 2001—2020年北疆地區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率變動趨勢Fig.1 Trends in ecological efficiency of grassland animal husbandry in the Northern Territory in 2001 - 2020

為更清澈觀測草地畜牧業(yè)生態(tài)效率時空動態(tài)演變規(guī)律,該文基于Matlab繪制2001—2020年北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率的核密度圖(見圖2)。分析發(fā)現(xiàn)：草地畜牧業(yè)生態(tài)效率整體處于“前期平穩(wěn)-中期波動-后期平穩(wěn)”趨勢。前期分布曲線較為平緩,峰值寬度跨越較大且向右延展,可知畜牧業(yè)生態(tài)效率縣市中較高和較低的同時存在。中期隨時間推移核密度曲線峰值逐漸呈現(xiàn)出“峭聳”式高而窄的態(tài)勢且整體向左偏移,波峰垂直高度逐漸升高、水平寬度逐漸減小,呈現(xiàn)出“參差聚集”的“俱樂部式”收斂格局,表明整體生態(tài)效率有退化現(xiàn)象;后期波峰右移,高度逐漸降低,波峰逐漸趨于平緩,整體線條流暢平穩(wěn),表明各年生態(tài)效率水平之間的空間差異程度逐漸縮小,生態(tài)效率整體呈良好態(tài)勢發(fā)展。

柿子炭疽病是柿樹主要病害之一，富平尖柿屬于極易感染炭疽病的品種。該病在高溫高濕條件下傳播蔓延快，防治難度大，只有準(zhǔn)確區(qū)分病害癥狀特征，了解病害發(fā)生規(guī)律，并采取綜合措施適時防治，才能取得良好效果。

2.2 生態(tài)效率Malmquist指數(shù)分解時空變化

2.2.1北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率各縣市TFP指數(shù)及分解分析 第一,如表2所示,總體看,北疆牧區(qū)23個縣市2001—2020年的平均TFP指數(shù)變動范圍為-4%～14%,其中烏魯木齊縣最高,草牧業(yè)生態(tài)效率TFP增長最快,增長率達(dá)14%,吉木乃縣最低,增長率呈負(fù)增長,僅為-4%;分區(qū)域看,技術(shù)進(jìn)步對各縣市的TFP增長起到主導(dǎo)作用,規(guī)模效率對各縣市TFP的增長作用并不明顯;純牧區(qū)的草牧業(yè)生態(tài)效率TFP上升,但增長率很低且低于北疆牧區(qū)整體平均水平,年均增長率為3%;半農(nóng)半牧區(qū)的草牧業(yè)生態(tài)效率TFP呈現(xiàn)增長,年均增長率為7%,且高于北疆牧區(qū)整體水平。

圖2 草地畜牧業(yè)生態(tài)效率核密度估計圖Fig.2 Kernel density estimation of ecological efficiency of grassland animal husbandry

第二,由表2可知,北疆牧區(qū)整體規(guī)模效率均值近20年來下降了1%,純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)的趨勢與整體相似。分區(qū)域看,各縣市的規(guī)模效率數(shù)值介于0.91～1.03之間,近兩年有下降趨勢。木壘縣、裕民縣、溫泉縣、吉木乃縣、博樂市和精河縣的規(guī)模效率指數(shù)處在0.99這一平均值之下。

第三,北疆牧區(qū)整體、純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)技術(shù)進(jìn)步均值都呈增長趨勢,年均增長率分別為5%,4%和7%;其中,木壘縣和烏魯木齊縣技術(shù)進(jìn)步水平效果較好,分別為1.11和1.10,也同樣說明這2個縣的技術(shù)進(jìn)步活躍度較高。

第四,半農(nóng)半牧區(qū)的全要素生產(chǎn)率較高,其中烏魯木齊縣、奇臺縣、鞏留縣、塔城市和額敏縣等5個縣市均值高于北疆牧區(qū)整體平均水平;純牧區(qū)的全要素生產(chǎn)率較低,其中僅有哈巴河縣、托里縣和尼勒克縣高于北疆牧區(qū)整體平均水平,裕民縣和吉木乃縣的年均增長率僅為-1%和-4%。

表2 2001—2020年北疆牧區(qū)各縣年均Malmquist指數(shù)及分解Table 2 Annual average Malmquist index and decomposition to the counties in the pastoral area in Northern Territory in 2001—2020

2.2.2基于Malmquist指數(shù)的北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率動態(tài)分析 (1)技術(shù)效率。如表3所示,北疆牧區(qū)整體均值、純牧區(qū)均值和半農(nóng)半牧區(qū)均值增長率分別為0%,2%和1%,然而從各年份來看,技術(shù)效率各年變動波動幅度較大,最低在2002年的0.86,最高在2013年1.28,其余年份均在(1.0±20)的范圍內(nèi)浮動,可能說明北疆的草地畜牧業(yè)生態(tài)化建設(shè)中,草牧業(yè)資源沒有得到良好的配置及充分利用,對新技術(shù)的投入也較不穩(wěn)定,部分年份僅剛實現(xiàn)有效,后續(xù)仍然需要重視對草牧業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中科技的投入,提高技術(shù)效能。

(2)技術(shù)進(jìn)步。一定時期內(nèi)北疆牧區(qū)整體、純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)技術(shù)進(jìn)步年平均值分別為1.05,1.07和1.10,已達(dá)有效水平,且年均增長率在其余4大要素中占比最高,可以推測技術(shù)進(jìn)步是全要素生產(chǎn)率的主導(dǎo)方向。并且,技術(shù)進(jìn)步水平整體變動趨勢呈“減小—增加”2次循環(huán)有效至無效的波動狀走勢,近兩年持續(xù)有效,但有下降趨勢。未來仍需緊抓科技進(jìn)步,在發(fā)展科技水平的同時,讓草牧業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入高全要素生產(chǎn)率時期。

(3)純技術(shù)效率。北疆牧區(qū)整體、純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)測算期內(nèi)年平均值增幅均在1%的水平,從各年份看波動范圍在0.94～1.20之間,變化趨勢基本保持在(1.00±20)左右,并且各年技術(shù)效率和純技術(shù)效率之間波幅持續(xù)不平穩(wěn),說明北疆牧區(qū)草牧業(yè)生態(tài)化建設(shè)中尚且存在管理能力與技術(shù)水平之間發(fā)展不協(xié)調(diào)的矛盾。2015—2016年連續(xù)2年間純技術(shù)效率偏高于技術(shù)效率,但之后純技術(shù)效率有下降趨勢。因此北疆牧區(qū)應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)牧業(yè)技術(shù)水平的提高,重視人才資源在生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)層面的合理配置。

(4)規(guī)模效率。北疆牧區(qū)整體、純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)縣各年均值分別為0.99,1.00和1.00,從各年份看,2002—2005年、2013—2014年和2019—2020年規(guī)模效率年均值達(dá)到1.00及以上,說明該時期內(nèi)實際規(guī)模范圍達(dá)到了最佳配置狀態(tài),近2年雖增長但有下降趨勢。2006—2007年、2011—2012年和2015—2016年,規(guī)模效率增長率出現(xiàn)負(fù)增長,說明實際規(guī)模程度暫未達(dá)到最優(yōu)規(guī)模效果,勢必將阻礙草牧業(yè)生態(tài)效率的提高。

表3 北疆牧區(qū)各年平均Malmquist指數(shù)及分解Table 3 Average Malmquist index and decomposition of the pastoral area in Northern Territory each year

2.3 草地畜牧業(yè)生態(tài)效率影響因素分析

表4 草地畜牧業(yè)生態(tài)效率影響因素指標(biāo)體系Table 4 Index system of the influencing factors in ecological efficiency of grassland animal husbandry

續(xù)表4

2.3.2回歸結(jié)果分析 結(jié)果如表5所示,詳細(xì)分析如下。

(1)自然條件。降水量系數(shù)為正但均并不顯著,表明其對草地畜牧業(yè)生態(tài)效率的正向影響作用并不明顯。與已有研究[14]不同。這可能是由于新疆的地理位置決定,新疆大部分地區(qū)處于干旱、半干旱或極寒區(qū)域,常年天然降水稀少,多風(fēng)沙,生態(tài)系統(tǒng)較不穩(wěn)定,因此,降水特征未能通過顯著性檢驗。

(2)結(jié)構(gòu)因素。牧業(yè)產(chǎn)值比重對北疆整體牧區(qū)、純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)均呈顯著的正向影響?？赡芤驗槟翗I(yè)產(chǎn)值的提高代表著規(guī)模化經(jīng)營模式的不斷進(jìn)步,因此,規(guī)?；?jīng)營有利于生態(tài)效率的提高。同時,種植飼草,發(fā)展飼草產(chǎn)業(yè)有利于規(guī)?；?jīng)營,不論是農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)還是牧區(qū)畜牧業(yè)都應(yīng)將牧草種植作為提高牧業(yè)產(chǎn)值的基礎(chǔ),進(jìn)而兼具草地的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。農(nóng)牧業(yè)就業(yè)人口比重對北疆牧區(qū)整體、純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)均在10%的水平上呈顯著的負(fù)向影響,說明不論是農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)還是牧區(qū)畜牧業(yè),農(nóng)牧業(yè)就業(yè)人數(shù)的增加無法提高草地畜牧業(yè)的生態(tài)效率水平。年末牲畜存欄量對北疆牧區(qū)整體、純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)的影響分別在1%和5%的水平上呈顯著的負(fù)向影響。從微觀層面解釋,可能因為牲畜數(shù)量的增加不有利于草地生態(tài)環(huán)境的保護(hù),牲畜數(shù)量越多會加重草地生態(tài)承載能力的負(fù)擔(dān)。

(3)經(jīng)濟(jì)水平因素。技術(shù)進(jìn)步水平對北疆牧區(qū)整體和純牧區(qū)具有顯著正向影響,說明技術(shù)進(jìn)步能夠提高北疆牧區(qū)和純牧區(qū)的草牧業(yè)生態(tài)效率,對半農(nóng)半牧區(qū)的影響并不顯著但影響方向均為正。可能與半農(nóng)半牧區(qū)本身機(jī)械化水平相比純牧區(qū)較高有關(guān),因此對半農(nóng)半牧區(qū)影響并未突顯,但無可否認(rèn)的是技術(shù)進(jìn)步對北疆牧區(qū)整體生態(tài)效率的推動作用。國家加大草牧業(yè)種植和種業(yè)技術(shù)研發(fā)投入,轉(zhuǎn)變牧民傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,逐步克服“卡脖子”難題[31],釋放天然草地的內(nèi)生力量,進(jìn)而提高生態(tài)效率。旅游總消費(fèi)同樣對北疆牧區(qū)整體和純牧區(qū)具有顯著的負(fù)向影響,對半農(nóng)半牧區(qū)的影響并不顯著?？赡芘c半農(nóng)半牧區(qū)的旅游區(qū)域相較純牧區(qū)較少有關(guān)。純牧區(qū)多以生態(tài)旅游為主,生態(tài)旅游依托生態(tài)環(huán)境并對其產(chǎn)生影響,因此旅游業(yè)的發(fā)展在一定程度上會對生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞。

此外,本文還繪制2000年以來北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)覆蓋程度時空變化圖(圖3),更為系統(tǒng)全面的考察政策實施成效,數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院地理與資源研究所2000年和2020年兩期美國NASA的陸地衛(wèi)星TM/ETM遙感影像數(shù)據(jù)。并將草地覆蓋范圍按照>50%,20%～50%之間和5%～20%之間將草地劃分為高、中、低覆蓋度草地。由圖示可知,北疆牧區(qū)中、高覆蓋草地面積增幅顯著,說明政策實施以來取得了一定成效,草地生態(tài)得到有效恢復(fù),但“局部治理、總體惡化”的輻射范圍仍然存在。政策的實施試圖在保護(hù)生態(tài)的基礎(chǔ)上發(fā)揮草地的生產(chǎn)功能,但由于部分內(nèi)容實踐性、指導(dǎo)性不強(qiáng),加之牧民生態(tài)認(rèn)知轉(zhuǎn)變的局限,與草地資源保護(hù)的現(xiàn)實要求仍有一定差距。這也說明了北疆牧區(qū)的草地生態(tài)系統(tǒng)仍然比較脆弱,草牧業(yè)發(fā)展任重道遠(yuǎn)。

表5 草地畜牧業(yè)生態(tài)效率驅(qū)動因素Tobit回歸系數(shù)估計結(jié)果Table 5 Estimated results of Tobit regression coefficients and driving factors of ecological efficiency of grassland animal husbandry

圖3 2000—2020年北疆牧區(qū)草地覆蓋時空變化圖Fig.3 The spatial and temporal changes of grassland coverage in the pastoral area in Northern Territory from 2000 to 2020注：該圖基于國家測繪地理信息局標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號為GS(2022)1873號的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作Note：The map is based on the standardized map of the number GS(2022)1873 downloaded from the standard map service website of National Administration of Surveying,Mapping and Geoinformation

3 討論

3.1 北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率波動趨勢

北疆牧區(qū)整體草地畜牧業(yè)生態(tài)效率呈波動上升趨勢,這與朱付彪[24]的研究趨勢相似,且半農(nóng)半牧區(qū)的生態(tài)效率均值整體高于純牧區(qū)。這可能與政策實施以來,牧民的生態(tài)意識逐漸提高,生計資本及生計策略也朝著多樣化方向發(fā)展有關(guān),使得草牧業(yè)生態(tài)效率逐漸趨向良好。而純牧區(qū)相較于半農(nóng)半牧區(qū),生產(chǎn)方式粗放、對草原的依賴度、牧民的語言溝通、文化素養(yǎng)、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和機(jī)械化程度等發(fā)展均低于半農(nóng)半牧區(qū)[15],國家出臺的系列草原管理政策,一定程度上忽略了草地的經(jīng)濟(jì)屬性,抑制了草牧業(yè)的發(fā)展使得純牧區(qū)草牧業(yè)生態(tài)效率整體均值低于農(nóng)牧交錯區(qū)。因此,針對“1江2河”的純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)來說,應(yīng)發(fā)揮各自的生態(tài)優(yōu)勢,實現(xiàn)農(nóng)區(qū)與牧區(qū)的有效銜接與耦合[32]。一方面,半農(nóng)半牧區(qū)應(yīng)充分利用其農(nóng)區(qū)水熱、土地資源的優(yōu)越條件,深透發(fā)掘飼料的供求后勁,建立大規(guī)模的高效人工培育草地和草飼基地,以此來替代嚴(yán)重退化的天然草地[33];同時,利用農(nóng)區(qū)的農(nóng)副產(chǎn)品、糧食飼料和耕地進(jìn)行飼料生產(chǎn)和補(bǔ)充,多渠道增加飼草料供給。另一方面,純牧區(qū)應(yīng)積極促進(jìn)牧草生態(tài)用地的轉(zhuǎn)化與置換[34],大力發(fā)展人工草地建設(shè)和定居、棚圈、道路、圍欄等配套設(shè)施建設(shè),增添新型牧草來源為舍飼、半舍飼牲畜提供草料后盾。同時應(yīng)加強(qiáng)教育和科技培訓(xùn),逐步改變牧民傳統(tǒng)的生態(tài)倫理觀,促進(jìn)牧民生計轉(zhuǎn)型,探索可持續(xù)的生計方式,拓展增收渠道[35]。

3.2 抓牢技術(shù)進(jìn)步的優(yōu)先地位,突破技術(shù)“卡脖子”短板

技術(shù)進(jìn)步在全要素生產(chǎn)率變化中起主導(dǎo)作用。這與趙哲[15]和許標(biāo)文[36]的研究基本一致。高海秀[8]認(rèn)為推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步可有效提升肉牛養(yǎng)殖環(huán)境效率,許標(biāo)文[36]認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是綠色TFP增長的重要組成部分。技術(shù)進(jìn)步率的高低能夠體現(xiàn)出草地畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中技術(shù)變化與進(jìn)步的程度,本文研究表明北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率的技術(shù)水平投入較不穩(wěn)定,并且近2年有下降趨勢。因此,政府應(yīng)以資本和科技為支撐,輔助以勞動力和資源要素,倡導(dǎo)質(zhì)優(yōu)、卓效、綠色的目標(biāo),提升草牧業(yè)生產(chǎn)要素資源配置效率,推進(jìn)規(guī)模化和生態(tài)化生產(chǎn)技術(shù)研發(fā),牢固樹立“以科振畜”的戰(zhàn)略思想,多元化吸引和培育人才,強(qiáng)化科技儲備實力,提升草牧業(yè)科技管理革新力度,努力將科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。

3.3 影響因素與北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率之間的良性互動

畜牧業(yè)產(chǎn)值比重、農(nóng)牧業(yè)就業(yè)人口比重、牲畜存欄量、技術(shù)進(jìn)步水平和旅游總消費(fèi)對北疆牧區(qū)產(chǎn)生顯著的影響。說明畜牧業(yè)產(chǎn)值能夠反映規(guī)?；?jīng)營程度,代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級驅(qū)動經(jīng)濟(jì)效益的提升,牧草作為提高產(chǎn)值的基礎(chǔ)支柱,規(guī)?；?jīng)營有利于中和一味追求經(jīng)濟(jì)效益而帶來的對生態(tài)環(huán)境的破壞。農(nóng)牧業(yè)就業(yè)人口比重?zé)o法提高生態(tài)效率是符合現(xiàn)實情況的,隨著城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)的發(fā)展,應(yīng)鼓勵農(nóng)村富余勞動力向二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,通過科技水平的投入,機(jī)械化程度的加深,來提高勞動力的生產(chǎn)效率,進(jìn)而緩解天然草場的壓力;牲畜數(shù)量的增加不有利于草地生態(tài)環(huán)境的保護(hù),牲畜數(shù)量越多會加重草地生態(tài)承載能力的負(fù)擔(dān),以上結(jié)論與已有研究結(jié)論相符[15,24],技術(shù)進(jìn)步水平與旅游總消費(fèi)現(xiàn)有對草牧業(yè)生態(tài)效率的探究中較少談及,經(jīng)實證分析后發(fā)現(xiàn),技術(shù)進(jìn)步水平能夠提高北疆牧區(qū)整體的生態(tài)效率水平,說明科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,在草牧業(yè)發(fā)展進(jìn)程中生態(tài)保護(hù)也應(yīng)注重科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。這符合現(xiàn)代牧草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,通過大力推進(jìn)草飼科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,逐步提高其科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率和科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化率,喚醒農(nóng)牧民創(chuàng)新內(nèi)生動力,改善因科技水平的滯后造成的資源消耗的增加以及生態(tài)的損失。旅游總消費(fèi)對北疆牧區(qū)生態(tài)效率也產(chǎn)生負(fù)向影響,隨著“旅游興疆”戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn),融合交通、生態(tài)、文化和產(chǎn)業(yè)于一體的資源優(yōu)勢,實現(xiàn)生態(tài)旅游、綠色發(fā)展,促進(jìn)增收。然而,隨著游客的一些不文明行為、旅游資源的盲目開發(fā)和利用等對草原生態(tài)的影響也是顯而易見的,因此,還需當(dāng)?shù)卣?、旅游區(qū)和游客三方共同努力,在享受生態(tài)旅游美好的同時做生態(tài)的“守護(hù)者”。

4 結(jié)論

2001—2020年,北疆牧區(qū)生態(tài)效率整體呈現(xiàn)波動上升的趨勢,截至2020年,其效率值為0.77,暫處于較低效率水平階段,半農(nóng)半牧區(qū)縣的生態(tài)效率均值普遍高于北疆牧區(qū)整體均值和純牧區(qū)縣的生態(tài)效率均值;北疆牧區(qū)草地畜牧業(yè)生態(tài)效率整體處于“前期平穩(wěn)-中期波動-后期平穩(wěn)”發(fā)展趨勢。前期草地畜牧業(yè)生態(tài)效率較高與較低的省份同時存在,中期整體生態(tài)效率有退化現(xiàn)象;后期各年生態(tài)效率水平之間的空間差異程度逐漸縮小,生態(tài)效率整體呈良好態(tài)勢發(fā)展;北疆牧區(qū)23個縣市2001—2020年的平均TFP指數(shù)浮動范圍為-4%～14%,其中烏魯木齊縣最高,吉木乃縣最低;半農(nóng)半牧區(qū)的全要素生產(chǎn)率較高,純牧區(qū)的全要素生產(chǎn)率較低;從影響因素角度來看,牧業(yè)產(chǎn)值比重對北疆牧區(qū)整體、純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)有顯著的正向影響;農(nóng)牧業(yè)就業(yè)人口比重和牲畜存欄量對北疆牧區(qū)整體、純牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)均有顯著的負(fù)向影響;技術(shù)進(jìn)步水平和旅游總消費(fèi)因素僅對北疆牧區(qū)整體和純牧區(qū)具有顯著的正向影響,對半農(nóng)半牧區(qū)影響并不顯著。