高 策,張新仕,王桂榮,崔永福

(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院 農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所,河北 石家莊 050000;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,河北 保定 071000)

農(nóng)業(yè)是人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),人口增長的壓力使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐步從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)過渡到石油農(nóng)業(yè),通過大量使用農(nóng)業(yè)化學(xué)生產(chǎn)資料,增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出,但隨之而來的土壤污染和水資源污染也日趨嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境遭到破壞。為此中國政府積極制定農(nóng)業(yè)政策,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。2005年習(xí)近平總書記明確提出“綠水青山就是金山銀山”的理念。2012年中央一號文件提出要推進(jìn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn),引導(dǎo)農(nóng)民合理使用化肥農(nóng)藥,搞好生態(tài)建設(shè)。2017年中央一號文件明確提出推行農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)方式,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。2020年中央財經(jīng)委員會第九次會議提出把碳達(dá)峰和碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)的總體布局。2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳實(shí)施方案》,方案指出要促進(jìn)種植業(yè)節(jié)能減排,提高農(nóng)田土壤固碳能力。

生態(tài)經(jīng)濟(jì)理論指出應(yīng)用一種辯證的視角看待經(jīng)濟(jì)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)發(fā)展既包括數(shù)量的增長,也包括質(zhì)量的提升,經(jīng)濟(jì)增長和生態(tài)環(huán)境保護(hù)是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。2003年英國能源白皮書《我們能源的未來:創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》首次提出了“低碳經(jīng)濟(jì)”,指出低碳經(jīng)濟(jì)是通過制定低碳政策、開發(fā)利用低碳技術(shù)和產(chǎn)品等措施減少溫室氣體的排放。低碳農(nóng)業(yè)不僅是低碳經(jīng)濟(jì)理論在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,更是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展模式的革新。相比循環(huán)農(nóng)業(yè)與綠色農(nóng)業(yè),低碳農(nóng)業(yè)除了二者都具備的農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、安全、生態(tài)可持續(xù)外,還注重成本投入的科學(xué)化,加工、消費(fèi)等環(huán)節(jié)的低碳化,具有更廣泛的內(nèi)涵。低碳農(nóng)業(yè)的本質(zhì)是力爭在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間實(shí)現(xiàn)平衡和共贏,減少農(nóng)業(yè)碳排放,維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。可持續(xù)發(fā)展理論是由生態(tài)學(xué)發(fā)展而來,隨后將其研究領(lǐng)域逐漸拓展到社會學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué),聯(lián)合國世界環(huán)境與發(fā)展委員會(WCED)于1987年在《我們共同的未來》報告中深刻闡述了可持續(xù)發(fā)展的概念,即“既滿足當(dāng)代人需求,又沒有損害后代人滿足其需求的能力”[1]。

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率是評價農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力的重要指標(biāo)。學(xué)者們分別從農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究方法、時空演化和影響因素方面進(jìn)行了大量研究。有些學(xué)者采用傳統(tǒng)DEA模型研究農(nóng)業(yè)生態(tài)效率[2-4],但是傳統(tǒng)DEA模型不能測算包含非期望產(chǎn)出指標(biāo)的效率,因此研究學(xué)者逐漸采用基于非期望產(chǎn)出的SBM模型[5-7]。隨著研究深入,發(fā)現(xiàn)超效率SBM模型不僅可以解決農(nóng)業(yè)生態(tài)效率非期望產(chǎn)出的問題,而且可以進(jìn)一步比較同為有效決策單元的大小[8-10]。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有明顯空間集聚現(xiàn)象[11-13],但是王寶義研究發(fā)現(xiàn)全國及東中西部地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率之間的差異呈發(fā)散趨勢[14],候孟陽認(rèn)為隨時間推移我國不同地區(qū)之間農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的空間差異逐漸縮小[13],已有研究學(xué)者進(jìn)一步從省際[15-16]、市域[17-18]、縣域[7,19]層面對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行了空間演化規(guī)律的探索。部分學(xué)者認(rèn)為農(nóng)業(yè)規(guī)模化、農(nóng)業(yè)機(jī)械密度和農(nóng)業(yè)碳排放是影響農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的主要原因[20-23],也有部分學(xué)者深入研究農(nóng)旅融合、農(nóng)業(yè)政策、糧食產(chǎn)能以及農(nóng)村人口對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的影響[24-29],但鮮有學(xué)者采用空間計量方法研究農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的影響因素。

河北省地貌類型復(fù)雜多樣,兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊,縣域總數(shù)量位于全國第二位,不同縣域之間的自然環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平存在較大差距。河北省屬于產(chǎn)糧大省,但是河北省農(nóng)業(yè)碳排放量在全國范圍內(nèi)位于前列,因此以河北省167個縣域(以2020年縣域行政劃分為標(biāo)準(zhǔn))為研究對象,參考已有研究將農(nóng)業(yè)碳排放和農(nóng)業(yè)面源污染二者共同作為非期望產(chǎn)出指標(biāo),測算其2011—2020年的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率,并對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率及其分解技術(shù)效率、技術(shù)進(jìn)步、規(guī)模效率進(jìn)行專題研究。探究河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率在時序和空間上的演化規(guī)律,結(jié)合農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的空間相關(guān)性研究其影響因素,在驗(yàn)證河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率存在空間效應(yīng)的前提下,采用空間計量模型分析農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的影響因素,提出有針對性的可行性建議,以期推動河北省縣域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、數(shù)據(jù)來源與研究方法

(一)數(shù)據(jù)來源

基于2011—2020年數(shù)據(jù)對河北省167個縣(以2020年河北統(tǒng)計年鑒為標(biāo)準(zhǔn),包括市轄區(qū))進(jìn)行農(nóng)業(yè)生態(tài)效率研究,所需農(nóng)作物播種面積、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力、農(nóng)林牧漁業(yè)從業(yè)人員、有效灌溉面積、農(nóng)用化肥施用量、農(nóng)藥使用量、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值均來源于《河北農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》,農(nóng)用柴油使用量、農(nóng)膜使用量、氮肥使用量、磷肥使用量以及復(fù)合肥使用量均來源于近十年河北省11個地級市統(tǒng)計年鑒。

(二)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率測算方法

1.超效率SBM模型。結(jié)合上述分析可知,數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法在評價農(nóng)業(yè)生態(tài)效率時優(yōu)勢更為明顯,采用超效率SBM模型對具有同類型的多種投入、多種產(chǎn)出的河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行測算,基于非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型的公式為:

(1)

總結(jié)并參考已有研究選取的評價指標(biāo),測算農(nóng)業(yè)生態(tài)效率選取如下指標(biāo)(見表1):農(nóng)業(yè)從業(yè)人員、農(nóng)作物播種面積、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力、柴油使用量、有效灌溉面積、化肥使用量、農(nóng)藥使用量、農(nóng)膜使用量共8項(xiàng)作為投入指標(biāo);選取農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出;為使農(nóng)業(yè)生態(tài)效率測算的結(jié)果更加準(zhǔn)確、科學(xué),選取農(nóng)業(yè)碳排放和農(nóng)業(yè)面源污染二者共同作為非期望產(chǎn)出。利用《河北統(tǒng)計年鑒》中的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值指數(shù)將農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值折算成以2011年為基期的不變價,參考已有研究,選取農(nóng)用柴油、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)業(yè)灌溉和土地翻耕6項(xiàng)指標(biāo)測算農(nóng)業(yè)碳排放量,用每一項(xiàng)指標(biāo)乘以其對應(yīng)的碳排放系數(shù),碳排放系數(shù)如下:農(nóng)用柴油0.593(千克/千克)、化肥0.896(千克/千克)、農(nóng)藥4.934(千克/千克)、農(nóng)膜5.180(千克/千克)、農(nóng)業(yè)灌溉20.476(千克/公頃)、土地翻耕312.6(千克/公頃)。化肥和農(nóng)藥的過量使用,會引發(fā)土壤板結(jié),水質(zhì)污染等問題,農(nóng)膜很難自行降解,殘留在土壤中,影響土壤質(zhì)量。本文化肥氮磷流失量的估算方法為:氮流失量=(氮肥+復(fù)合肥×復(fù)合肥含氮量)×氮流失率;磷流失量=(磷肥+復(fù)合肥×復(fù)合肥含磷量)×磷流失率;復(fù)合肥中的氮磷含量系數(shù)借鑒崔葉辰[10]研究均按16.65%計算,氮磷流失系數(shù)參考史常亮[30]等研究,分別按20%和4%計算。農(nóng)藥污染量=農(nóng)藥使用量×農(nóng)藥污染系數(shù),農(nóng)藥污染系數(shù)參考江孝綽[31]研究按50%折算。農(nóng)膜殘留量=農(nóng)膜使用量×農(nóng)膜殘留率,農(nóng)膜殘留率參考成振華[32]研究,同時參考第一次全國污染普查中的《農(nóng)田地膜殘留系數(shù)手冊》,以10%的殘留率折算。

表1 農(nóng)業(yè)生態(tài)效率評價指標(biāo)體系

2.標(biāo)準(zhǔn)差橢圓。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓是度量一組數(shù)據(jù)的空間分布方向和演變趨勢的方法,本文用來分析河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的空間擴(kuò)散方向和演變趨勢。橢圓圓心的計算公式如下:

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

3.探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)。

(1)全局空間自相關(guān)。為進(jìn)一步研究河北省167個縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率是否存在空間效應(yīng),對其進(jìn)行全局空間自相關(guān)分析。全局空間自相關(guān)是根據(jù)河北省縣域地理位置和農(nóng)業(yè)生態(tài)效率值來研究全局空間依賴性和空間集聚程度,通常采用莫蘭指數(shù)來衡量,其具體運(yùn)算公式如下:

(7)

(8)

式中,xi和xj分別為第i個和第j個空間單元的觀測值,即河北省各縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率值;n為觀測單元數(shù)量,即河北省167個縣域(包括市區(qū));Wij為采用Queen鄰接的空間權(quán)重矩陣,當(dāng)區(qū)域i與區(qū)域j有公共邊界或節(jié)點(diǎn)時,Wij=1;反之,Wij=0,則表示相鄰單元沒有空間關(guān)聯(lián)。通過測算得出的莫蘭指數(shù)、Z得分和P值來確定河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率是否具有空間上的相關(guān)性,Moran′sI估計值范圍在-1到1之間,小于0表示負(fù)相關(guān),大于0表示正相關(guān),等于0表示不相關(guān),越接近-1或1則表示相關(guān)性越強(qiáng)。

(2)局部空間自相關(guān)。Moran′sI是對空間整體相關(guān)性進(jìn)行評估,LocalMoran′sI是對局部空間自相關(guān)進(jìn)行研究。為進(jìn)一步描述在一定空間區(qū)域內(nèi)某個空間單元與它周圍空間單元的相關(guān)性,需通過LocalMoran′sI局域空間自相關(guān)系數(shù)來判定該空間單元是否服從全局趨勢,公式如下:

(9)

對LocalMoran′sI值通過計算Z值進(jìn)行有無統(tǒng)計學(xué)意義的假設(shè)檢驗(yàn)。當(dāng)局部Moran′sI指數(shù)為正值時,表示局域存在高—高(H—H)或低—低(L—L)的空間集聚區(qū);當(dāng)其為負(fù)值時,則表示局域存在高—低(H—L)或低—高(L—H)的空間集聚區(qū)。局部Moran′sI指數(shù)的絕對值越大,表示空間集聚程度越高。

4.空間計量模型。常用的空間計量模型包括空間誤差模型(SEM)、空間滯后模型(SLM)、空間杜賓模型(SDM)等。參考Elhorst[33]提出的空間面板計量模型的估計和檢驗(yàn)框架,對空間面板模型進(jìn)行合理選擇。其中,空間面板計量模型的一般表達(dá)式為:

(10)

ut=λWut+ε

(11)

參考已有研究[34-36],并結(jié)合河北省縣域數(shù)據(jù)的可獲得性,選取7個指標(biāo)作為農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的影響因素(見表2)。

表2 河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素指標(biāo)體系

城鎮(zhèn)化率用城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎祦肀硎?城鎮(zhèn)化率越高,相應(yīng)的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員就會越少,但因此有可能導(dǎo)致部分耕地荒置,也有可能在一定程度上促進(jìn)土地流轉(zhuǎn),擴(kuò)大農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模,所以對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的影響方向需要深入分析。

農(nóng)民收入水平用農(nóng)村居民人均可支配收入來表示,在農(nóng)民收入較少時會通過增加化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等投入來提高農(nóng)作物產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)收益,這時多數(shù)農(nóng)民不會考慮農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。相反,農(nóng)民收入較高時購買并使用清潔低毒的農(nóng)業(yè)化學(xué)生產(chǎn)資料的意愿也較高,理論上農(nóng)民收入水平對于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有正向作用。

農(nóng)業(yè)規(guī)模化水平用種植業(yè)人均播種面積來反映。多數(shù)情況下,如果農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較小,基于理性與經(jīng)濟(jì)的原則,農(nóng)戶不會采用新技術(shù)手段,而是選擇使用低技術(shù)含量的農(nóng)業(yè)機(jī)械以及無節(jié)制地購買使用化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)效率難以提高[37]。當(dāng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較大時,如果沒有做到靈活精細(xì)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理以及只考慮短期的經(jīng)濟(jì)效益,也可能釆取粗放式的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)效率下降。因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的作用方向,需要通過實(shí)證進(jìn)行檢驗(yàn)。

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)用狹義農(nóng)業(yè)即種植業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值之比來表示,比值越大,表示種植業(yè)是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的主要來源,極大可能證明當(dāng)?shù)匮由燹r(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而且當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件較適宜發(fā)展種植業(yè),因此農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有正向作用。

化肥使用強(qiáng)度用單位農(nóng)作物播種面積的化肥使用量(折純)表示。化肥中不含有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì),因此長期過量使用化肥,會導(dǎo)致土壤板結(jié),農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量下降。化肥中的氮、磷還會造成水資源的污染,因此化肥使用強(qiáng)度對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有負(fù)向作用。

農(nóng)業(yè)機(jī)械密度用單位農(nóng)作物播種面積所使用的農(nóng)用機(jī)械總動力表示。機(jī)械化可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,減少勞動力的使用。所以農(nóng)業(yè)機(jī)械密度對于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有正向作用。

灌溉率用有效灌溉面積與農(nóng)作物總播種面積的比值來表示,傳統(tǒng)粗放的灌溉方式不僅會浪費(fèi)水資源,還會使化肥、農(nóng)藥對土壤產(chǎn)生嚴(yán)重污染,造成土壤鹽堿化。如果采取節(jié)水灌溉的方式,可以提高水資源利用效率,有效減少水肥流失。灌溉率對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有正向作用還是反向作用取決于灌溉方式。

二、結(jié)果與分析

(一) 河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率測算結(jié)果及專題分析

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率對于評價一個地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)化發(fā)展程度有著重要參考價值,采用基于非期望產(chǎn)出的超效率SBM數(shù)據(jù)包絡(luò)法,借助MaxDEA Ultra7.16軟件,測算2011—2020年河北省167個縣域(以2020年為標(biāo)準(zhǔn),包括市轄區(qū))農(nóng)業(yè)生態(tài)效率值。

1.農(nóng)業(yè)生態(tài)效率專題分析。本節(jié)研究河北省167個縣域近十年農(nóng)業(yè)生態(tài)效率平均水平,參考已有研究,將農(nóng)業(yè)生態(tài)效率劃分為如下4個等級(見表3)。

表3 2011—2020年河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率等級水平劃分

由近十年農(nóng)業(yè)生態(tài)效率平均水平分布圖(見圖1)可以看出,DEA有效和高值區(qū)的縣域主要集中在河北省西北部和東北部,與其他縣域相比這些縣域的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率遙遙領(lǐng)先。研究期間內(nèi)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率每年均保持在DEA有效的縣域有石家莊市橋西區(qū)、裕華區(qū),張家口市橋西區(qū)、興隆縣,青龍滿族自治縣,平泉市,玉田縣。饒陽縣、遷西縣、趙縣、吳橋縣等農(nóng)業(yè)生態(tài)效率平均值達(dá)到0.8以上,處于高值區(qū)。多數(shù)縣域處于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的中值區(qū),集中分布在保定市、滄州市、衡水市、邢臺市、石家莊市和邯鄲市,其中辛集市、寧晉縣、景縣、深州市、臨漳縣、隆堯縣2020年糧食產(chǎn)量位于河北省縣域的前十名,由于糧食生產(chǎn)的壓力,這些縣出現(xiàn)過分注重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,而忽視了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求,但是永年區(qū)和玉田縣在糧食產(chǎn)量位于前列的同時,農(nóng)業(yè)生態(tài)效率平均水平達(dá)到了DEA有效。懷安縣、曲陽縣、井陘縣、復(fù)興區(qū)等19個縣域近十年農(nóng)業(yè)生態(tài)效率平均值處于低值區(qū),復(fù)興區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率平均水平最低為0.54,是河北省實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳減排和農(nóng)業(yè)面源污染減量的瓶頸地區(qū)。

圖1 河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率2011—2020年平均水平分布

2.農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)效率專題分析。由于農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)效率、技術(shù)進(jìn)步變動指數(shù)、規(guī)模效率是年際間的變化率,測算結(jié)果與上述農(nóng)業(yè)生態(tài)效率測算結(jié)果存在較大差異,因此其等級分類采取另外一種等級分類,將小于1表示為低值區(qū),1～1.1之間表示為中值區(qū),大于或等于1.1表示為高值區(qū),具體分布見圖2。

圖2 河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)效率2011—2020年平均水平分布

技術(shù)效率高值區(qū)的縣域較為集中分布在河北省西北部張家口市以及東北部承德市、秦皇島市,中南部分布較為分散,包括阜平縣、行唐縣、獻(xiàn)縣、館陶縣等,這些縣的技術(shù)效率對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有較強(qiáng)的推動作用,由于通過土地流轉(zhuǎn)的方式促進(jìn)了農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營,而且當(dāng)?shù)胤N植大戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民專業(yè)合作社的農(nóng)業(yè)管理水平和種植技能不斷提升,可以使各種要素優(yōu)化配置,技術(shù)效率得以提高,在保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的同時,減少了農(nóng)業(yè)化學(xué)生產(chǎn)資料的使用量。農(nóng)業(yè)生態(tài)效率技術(shù)效率中值區(qū)的縣域在河北省分布較為分散,這些縣域的技術(shù)效率對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率有一定的提升作用,應(yīng)在保持當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的前提下,繼續(xù)穩(wěn)步改進(jìn)。河北省東南部的縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)效率平均水平偏低,可見這些地區(qū)的技術(shù)效率阻礙了農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提升,這些地區(qū)應(yīng)該對有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展的現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行大面積推廣使用,并且提升農(nóng)民應(yīng)用技術(shù)的熟練程度。

3.農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)進(jìn)步專題分析。河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)進(jìn)步平均值處于中值區(qū)的縣域最多(見圖3),可見這些縣逐步采用綠色清潔的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),如灌溉技術(shù)、施肥技術(shù)等,一定程度上促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提升。農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)進(jìn)步變動指數(shù)平均值處于高值區(qū)的縣域在河北省東北部相對集中,主要有平泉市、青龍滿族自治縣、遵化市、開平區(qū)等,其他高水平縣域相對分散,主要有固安縣、井陘礦區(qū)、內(nèi)丘縣、永年區(qū)等,這些縣域的技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提升起重大作用,主要是由于這些縣在當(dāng)?shù)刭Y金的支持下,積極合理地將資金投入新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)進(jìn)步變動指數(shù)平均值處于低值區(qū)的縣域在河北省西北部張家口市分布較為集中,其余分布較為分散,主要包括尚義縣、萬全區(qū)、崇禮區(qū)、清河縣等,這些縣的技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提升存在負(fù)向作用,這些縣域的生產(chǎn)總值與河北其他縣域相比較低,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中受到資金短缺的制約和主觀意愿的影響很少應(yīng)用新型農(nóng)業(yè)技術(shù)。

圖3 河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)進(jìn)步變動指數(shù)2011—2020年平均水平分布

4.農(nóng)業(yè)生態(tài)規(guī)模效率專題分析。與農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步變動指數(shù)相比,農(nóng)業(yè)生態(tài)規(guī)模效率高值區(qū)的縣域最少(見圖4),僅有6個,分別是張家口市橋西區(qū)、開平區(qū)、石家莊市橋西區(qū)、長安區(qū)、滄州市新華區(qū)、雄安新區(qū)安新縣,主要是這些市轄區(qū)的耕地規(guī)模經(jīng)營促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提升。農(nóng)業(yè)生態(tài)規(guī)模效率低值區(qū)和中值區(qū)的縣域分布均較為分散,而且低值區(qū)的縣域超過河北省縣域總數(shù)量的一半,這些縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模制約了農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提升,但是大多數(shù)低值區(qū)縣域都與中值區(qū)縣域鄰接,因此可以借鑒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件與之類似的中值區(qū)縣域農(nóng)業(yè)規(guī)模化發(fā)展方式,同時低值區(qū)縣域政府應(yīng)積極為本縣域種植大戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民專業(yè)合作社等,提供農(nóng)業(yè)政策、資金、技術(shù)、農(nóng)資、農(nóng)用機(jī)械等方面的支持,擴(kuò)大和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。

圖4 河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)規(guī)模效率2011—2020年平均水平分布

(二)河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率時空演化分析

1.時序演化分析。

(1)縣域整體層面。河北省167個縣(包括市轄區(qū))農(nóng)業(yè)生態(tài)效率DEA有效數(shù)量、高值區(qū)數(shù)量和中值區(qū)數(shù)量自2012年開始均呈現(xiàn)先升后降的倒U型變化趨勢(見表4),不過下降的時間節(jié)點(diǎn)依次提前,分別從2020年、2019年、2016年開始回落,但是2020年DEA有效和高值區(qū)的縣域數(shù)量均比2011年增加明顯,分別增加17個和7個,增長80.95%和53.85%,中值區(qū)縣域數(shù)量有所減少,減少19個,下降26.39%。農(nóng)業(yè)生態(tài)效率低值區(qū)縣域數(shù)量與其他效率等級的縣域數(shù)量變化趨勢基本相反,除2011—2012年農(nóng)業(yè)生態(tài)效率低值區(qū)縣域數(shù)量增多,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重外,2012—2020年此效率等級的縣域數(shù)量呈先減后增,不過2020年的縣域數(shù)量仍比2011年的數(shù)量低5個,下降8.20%。2013年農(nóng)業(yè)生態(tài)效率中值區(qū)及以上的縣域數(shù)量都有明顯增長,低值區(qū)的縣域數(shù)量直線下降,這與2012年11月十八大明確提出了生態(tài)文明理念有著密不可分的聯(lián)系,同時期河北省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出了轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,著力推進(jìn)農(nóng)業(yè)特色發(fā)展、綠色發(fā)展、生態(tài)發(fā)展。

表4 2011—2020年河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率等級數(shù)量

(2)生態(tài)類型層面。河北省地勢西北高、東南低,從西北向東南呈半環(huán)狀逐級下降。高原、山地、丘陵、盆地、平原、湖泊類型齊全,因此本節(jié)將進(jìn)一步從生態(tài)類型層面研究河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率,將河北省分為六大生態(tài)類型區(qū)(見圖5)。

圖5 河北省六大生態(tài)類型區(qū)分布

河北省六大生態(tài)類型區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率總體上在2011—2012年出現(xiàn)不同程度下降(見圖6),2012—2018年平穩(wěn)中略有提升,2018—2020年燕山丘陵區(qū)和壩上高寒區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率提升明顯,山前平原高產(chǎn)類型區(qū)在2019年快速提升之后在2020年又有所下降,太行山丘陵區(qū)和濱海平原區(qū)在2020年下降明顯。河北省六大生態(tài)類型區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率整體上從高到低依次為:燕山丘陵區(qū)、山前平原高產(chǎn)類型區(qū)、壩上高寒區(qū)、濱海平原區(qū)、太行山丘陵區(qū)、低平原中低產(chǎn)類型區(qū)。雖然燕山丘陵區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率整體上優(yōu)于其他類型區(qū),且研究期間的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率均處于DEA有效水平,但是六大生態(tài)類型區(qū)2020年的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率分別與2011年相比,只有燕山丘陵區(qū)呈下降趨勢,從1.66下降至1.36,其余類型區(qū)均有所提升,壩上高寒區(qū)、山前平原高產(chǎn)類型區(qū)、太行山丘陵區(qū)、低平原中低產(chǎn)類型區(qū)、濱海平原區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率分別提升77.84%、24.55%、11.41%、16.35%、13.68%。研究期間太行山丘陵區(qū)和低平原中低產(chǎn)類型區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率雖有所提升,但是近十年農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的均值分別為0.76和0.73,還處于較低水平,其他生態(tài)類型區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率均達(dá)到0.85以上,因此太行山丘陵區(qū)和低平原中低產(chǎn)類型區(qū)的縣域應(yīng)盡快改進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中污染物的排放。

圖6 河北省六大生態(tài)類型區(qū)2011—2020年農(nóng)業(yè)生態(tài)效率

2.空間演化特征。

(1)空間分布格局。河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率空間分布呈現(xiàn)一定的集聚性。河北省西北部和東北部縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率在2013年有很大提升,且至2020年大部分縣域均較好地保持在農(nóng)業(yè)生態(tài)效率DEA有效或高值區(qū),波動幅度較小。河北省中部縣域變化幅度較大,在2013年有所好轉(zhuǎn),2017年以后又逐漸轉(zhuǎn)低,縣域間差距也有所增大,有些縣域出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的快速提升。河北省南部以及東南部處于河北省邊緣的縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率波動幅度較大,這部分縣域在2019年較為集中出現(xiàn)由中值區(qū)轉(zhuǎn)為低值區(qū),2020年惡化情況更為嚴(yán)重。

(2)運(yùn)用ArcGIS10.8軟件空間統(tǒng)計里面的方向分布工具,選取系統(tǒng)默認(rèn)的1個標(biāo)準(zhǔn)差,測算其平均中心及標(biāo)準(zhǔn)差橢圓(見圖7)。2011—2015年河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的重心向西南方向移動,由雄縣遷移至安新縣境內(nèi),2015—2019年河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的重心轉(zhuǎn)至向東北方向移動,落在文安縣境內(nèi),2019—2020年標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的重心發(fā)生了急劇明顯變化,迅速向西南方向移動,落在高陽縣境內(nèi)。2011—2020年河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的重心總體表現(xiàn)為向西南方向移動,研究期間標(biāo)準(zhǔn)差橢圓重心總移動路徑長達(dá)87.52千米,其中東西方向移動26.86千米,南北移動29.47千米。

圖7 河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)差橢圓及重心前移路徑

研究期間標(biāo)準(zhǔn)差橢圓長軸呈先下降后上升的趨勢(見表5),總體有所上升,2020年比2011年增加13.50千米,2011—2019年標(biāo)準(zhǔn)差橢圓短軸逐漸縮短,2020年略有回升,2020年比2011年縮短28.27千米,表明農(nóng)業(yè)生態(tài)效率空間分布南北方向上呈擴(kuò)張趨勢,在東西方向上呈緊縮趨勢,且緊縮趨勢超過擴(kuò)張趨勢,空間格局以南(偏東)—北(偏西)為主導(dǎo),東(偏北)—西(偏南)方向影響較弱。2011—2020年橢圓扁率呈逐漸增大的趨勢,從1.59增大至2.04,說明2011—2020年河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率演化的方向呈明顯增強(qiáng)趨勢。旋轉(zhuǎn)角度在2012年明顯下降,從41.95度下降至29.36度,表明農(nóng)業(yè)生態(tài)效率在空間分布的東北—西南方向呈弱化趨勢,主要是由張家口市和承德市部分縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率提升所致,2013—2018年旋轉(zhuǎn)角度在36～37度之間,基本相對平穩(wěn),在2019年突然增加至42.70度,主要是由于唐山市的縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提高。

(三)河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素分析

1.農(nóng)業(yè)生態(tài)效率空間效應(yīng)檢驗(yàn)。

(1)全局空間自相關(guān)。河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率在2011—2020年中除2012年沒有通過5%顯著性檢驗(yàn),其余均通過檢驗(yàn),并且Z得分也大于1.96(見表6),說明河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率存在空間正相關(guān),即效率高的縣域與效率高的縣域聚集,效率低的縣域與效率低的縣域聚集,而且2011年、2013年以及2015—2020年通過了1%顯著性檢驗(yàn),Z得分大于2.58,空間正相關(guān)性更為明顯,表明河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率在空間分布不是完全隨機(jī)的,而是呈一定的空間集聚特征。2011—2016年Moran′sI值呈波動下降趨勢,2016年急劇上升,Moran′sI值達(dá)到最大,空間相關(guān)性最強(qiáng),2017—2020年期間呈先下降后上升的變化趨勢。2012年河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率沒有通過檢驗(yàn),空間分布呈一定的隨機(jī)性,表明河北省不同縣域在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所使用生產(chǎn)資料的數(shù)量、勞動人員以及對農(nóng)業(yè)環(huán)境的治理等相鄰縣域之間的影響較小。

(2)局部空間自相關(guān)。HL集聚縣域最少,2011年不存在HL集聚縣域,2013年、2015年、2017年和2019年都只有1個縣屬于HL集聚,HL集聚區(qū)縣域應(yīng)努力形成區(qū)域增長極,充分帶動周邊農(nóng)業(yè)生態(tài)效率低的縣域快速提升。LL集聚縣域基本呈先增多后緩慢減少的變化趨勢,多數(shù)集中在河北省中部和南部的平原地區(qū),這些縣域平均氣溫相對較高,多種植小麥、玉米以及部分蔬菜和果樹,化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜存在過量使用的現(xiàn)象。LH集聚的縣域在2011—2020年呈波動減少的變化趨勢,2020年LH集聚的縣均分布在河北省北部,分別有張家口市橋東區(qū)、寬城滿族自治縣、遷西縣、撫寧區(qū),因?yàn)楹颖笔”辈康拇蠖鄶?shù)縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率均較高,從而農(nóng)業(yè)生態(tài)效率較低的縣域則會突顯出來。

2.結(jié)果分析。本文運(yùn)用軟件Stata 16對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素的數(shù)據(jù)進(jìn)行Moran's I、LM檢驗(yàn)、LR檢驗(yàn)、Wald檢驗(yàn)和豪斯曼檢驗(yàn),Moran′sI通過了1%的顯著性檢驗(yàn)(見表7),由此可知河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的影響因素存在明顯的空間相關(guān)性。LM error、LM lag、LM SAC 通過10%的顯著性檢驗(yàn),因此選擇空間計量模型分析農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的影響因素。Wald檢驗(yàn)在1%顯著性水平下拒絕了原假設(shè),表明空間杜賓模型不會退化成空間滯后模型和空間誤差模型,因此對河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素的研究選用空間杜賓模型。LR檢驗(yàn)和Hausman檢驗(yàn)結(jié)果均沒有通過檢驗(yàn),結(jié)合研究樣本數(shù)量較大,選擇隨機(jī)效應(yīng)模型更為合適,而大部分空間計量模型采用固定效應(yīng),因此本文將通過檢驗(yàn)的模型做進(jìn)一步對比分析。

表7 空間計量模型相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果

3種模型估計的結(jié)果中城鎮(zhèn)化率均沒有通過顯著性檢驗(yàn)(見表8),可見城鎮(zhèn)化率對河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的直接影響并不明顯,但是其在空間權(quán)重下通過了顯著性檢驗(yàn)。OLS估計中其余影響因素均通過了顯著性檢驗(yàn),SDM時間固定效應(yīng)模型和SDM隨機(jī)效應(yīng)模型各項(xiàng)影響因素系數(shù)總體較為接近。SDM時間固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)的對數(shù)似然值(Log-likelihood)相同,因此通過對比R2和離散度(sigma2)的大小,可以看出隨機(jī)效應(yīng)形式的空間杜賓模型優(yōu)于時間固定形式下的空間杜賓模型,但是對比整體的R2(overall)則是時間固定形式下的空間杜賓模型更優(yōu)于隨機(jī)效應(yīng)形式的空間杜賓模型。因此,將對2種效應(yīng)下的空間杜賓模型進(jìn)行進(jìn)一步對比分析。

表8 河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素不同模型的估計結(jié)果

農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)結(jié)果如表9所示。城鎮(zhèn)化率的直接效應(yīng)沒有通過顯著性檢驗(yàn),間接效應(yīng)和總效應(yīng)均通過了顯著性檢驗(yàn),表明城鎮(zhèn)化率對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率存在空間上的正向作用,鄰接縣域城鎮(zhèn)化水平的提升對本縣域的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率有正向作用。這可能是因?yàn)猷徑涌h域的農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移到城市,導(dǎo)致鄰接縣域的農(nóng)業(yè)勞動力數(shù)量減少,推動了農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營的發(fā)展,資源得到集約化利用,有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提升,鄰接縣域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式帶動了本縣域的農(nóng)業(yè)適度規(guī)模化經(jīng)營,促進(jìn)了本縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提升。

表9 河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率影響因素的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)

農(nóng)民收入水平對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有顯著的正向作用。直接效應(yīng)顯著為正,表明農(nóng)民收入水平的提升促進(jìn)了本縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)的發(fā)展。這是由于農(nóng)民收入水平提升后愿意在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中投入相對多的資金,因此更多農(nóng)民會選用有機(jī)肥、低毒農(nóng)藥等污染較少的生產(chǎn)資料,也更容易接受新的技術(shù),而且農(nóng)民本身也會更加注重農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),對于綠色科學(xué)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,主觀采用的意愿和行為都會隨之增強(qiáng)。

農(nóng)業(yè)規(guī)模化水平從SDM時間固定效應(yīng)可以看出對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有負(fù)向作用。它的直接效應(yīng)和總效應(yīng)均通過了顯著性檢驗(yàn),但是系數(shù)均較小,分別為-0.052 8和-0.077 6,SDM隨機(jī)效應(yīng)下雖沒有通過顯著性檢驗(yàn),但是影響系數(shù)卻和時間固定效應(yīng)非常接近。由此可見,農(nóng)業(yè)規(guī)模化對于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率而言是有發(fā)展極限的,即適度的農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營才會對農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展有促進(jìn)作用。近年來,河北省的種植大戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民專業(yè)合作社數(shù)量逐漸增多,所經(jīng)營的耕地面積也逐漸擴(kuò)大,他們雖更多地采用新技術(shù)、測土配方施肥等新方法,但是也有部分經(jīng)營者還是把經(jīng)濟(jì)效益放在首位,忽略了耕地的持續(xù)利用。

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有顯著的正向作用。SDM時間固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)模型中的直接效應(yīng)和總效應(yīng)均通過了顯著性檢驗(yàn),而且系數(shù)也很接近,系數(shù)與其他影響因素相比較大,均在0.2～0.3之間,表明河北省適宜發(fā)展種植業(yè)的縣域,繼續(xù)在農(nóng)林牧漁產(chǎn)業(yè)中擴(kuò)大種植業(yè)生產(chǎn),延伸農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈,增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收益,有利于提升農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。間接效應(yīng)沒有通過顯著性檢驗(yàn),說明農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沒有明顯的空間溢出效應(yīng),主要是由于縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)并沒有發(fā)生明顯變化。

化肥使用強(qiáng)度對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有顯著的負(fù)向作用。SDM時間固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)模型中的直接效應(yīng)和總效應(yīng)均通過了顯著性檢驗(yàn),而且系數(shù)非常接近。表明單位農(nóng)作物種植面積的化肥使用量越多,對生態(tài)環(huán)境的污染越嚴(yán)重。這主要是由于農(nóng)民更注重農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入過程中仍愿意選擇價格較為低廉的化肥。間接效應(yīng)沒有通過顯著檢驗(yàn),說明鄰近縣域的化肥使用強(qiáng)度對本縣域的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率不存在顯著影響。

農(nóng)業(yè)機(jī)械密度對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率有正向作用。SDM時間固定效應(yīng)模型的直接效應(yīng)和SDM隨機(jī)效應(yīng)模型的間接效應(yīng)和總效應(yīng)分析結(jié)果顯示,農(nóng)業(yè)機(jī)械密度對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率存在顯著的正向作用,但是系數(shù)均小于0.1,表明農(nóng)業(yè)機(jī)械密度的提高有利于本縣域和鄰接縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的提升。機(jī)械化生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢,雖然機(jī)械動力的增加會導(dǎo)致非期望產(chǎn)出碳排放的增多,但是仍要加快推動農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色化智能化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)既可以節(jié)約勞動成本,又減少資源消耗和污染物排放。

灌溉率對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率具有負(fù)向作用。在SDM時間固定效應(yīng)模型的直接效應(yīng)中通過了顯著性檢驗(yàn),其余雖未通過顯著性檢驗(yàn),但系數(shù)均為負(fù)值。這說明河北省還存在傳統(tǒng)漫灌的農(nóng)業(yè)灌溉方式,造成了水資源的大量浪費(fèi)。河北省應(yīng)加大農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備的投入,推廣使用噴灌、滴管、管道輸水等灌溉方式。間接效應(yīng)和總效應(yīng)沒有通過顯著性檢驗(yàn),說明農(nóng)業(yè)灌溉方式?jīng)]有顯著的空間溢出效應(yīng)。

三、研究結(jié)論與對策建議

(一)研究結(jié)論

基于2011—2020年河北省167個縣域面板數(shù)據(jù),采用超效率SBM對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行了測算,然后探究了河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率在時序和空間上的演變特征,最后研究了河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的影響因素,研究發(fā)現(xiàn)如下。

1.2011—2020年河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率平均水平達(dá)到DEA有效的縣域,主要集中分布在河北省西北部和東北部,中值區(qū)縣域大約占河北省縣域的二分之一。農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)效率高值區(qū)集中分布在河北省西北部和東北部,低值區(qū)集中分布在河北省東南部。農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)進(jìn)步變動指數(shù)低值區(qū)集中分布在河北省西北部。農(nóng)業(yè)生態(tài)規(guī)模效率高值區(qū)集中分布在部分市轄區(qū)。

2.研究期間農(nóng)業(yè)生態(tài)效率總體呈先上升后又緩慢下降的變化態(tài)勢。生態(tài)類型區(qū)層面農(nóng)業(yè)生態(tài)效率整體上從高到低依次為燕山丘陵區(qū)、山前平原高產(chǎn)類型區(qū)、壩上高寒區(qū)、濱海平原、太行山丘陵區(qū)、低平原中低產(chǎn)類型區(qū),燕山丘陵區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率整體上雖優(yōu)于其他類型區(qū),但研究期間卻呈下降趨勢,其余類型區(qū)均有所提升。

3.河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率空間分布存在集聚性。河北省西北部和東北部縣域的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率較好地保持在DEA有效或高值區(qū),河北省南部和東南部的多數(shù)縣域在2020年農(nóng)業(yè)生態(tài)效率下降明顯,河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的分布存在一定的空間集聚性。農(nóng)業(yè)生態(tài)效率空間分布在南北方向上逐漸擴(kuò)大,在東西方向上逐漸收緊,且收緊趨勢超過擴(kuò)大趨勢,標(biāo)準(zhǔn)差橢圓以南(偏東)—北(偏西)方向?yàn)橹鲗?dǎo),農(nóng)業(yè)生態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)差橢圓重心位置和標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布范圍均呈現(xiàn)整體向西南方向偏移。

4.河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率存在空間效應(yīng)。河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率存在全局空間正相關(guān),局部空間自相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)研究期間LL集聚的縣域數(shù)量基本最多。2011—2020年期間對河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率起到正向作用的影響因素分別有農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)民收入水平、農(nóng)業(yè)機(jī)械密度、城鎮(zhèn)化率,其中城鎮(zhèn)化率的空間溢出效應(yīng)明顯,對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率起到負(fù)向作用的影響因素分別有化肥使用強(qiáng)度、灌溉率、農(nóng)業(yè)規(guī)模化水平。

(二)對策建議

1.充分發(fā)揮技術(shù)生態(tài)效能,發(fā)展農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營。河北省中部和南部大部分縣域以及其他農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)效率和規(guī)模效率處于低值區(qū)的縣域,應(yīng)在政府的引導(dǎo)和支持下,積極為農(nóng)民開展農(nóng)業(yè)技術(shù)的線上培訓(xùn)和線下指導(dǎo),幫助農(nóng)民充分掌握并熟練應(yīng)用農(nóng)業(yè)技術(shù),在減少農(nóng)業(yè)化學(xué)生產(chǎn)資料投入的前提下增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。同時,農(nóng)業(yè)規(guī)模效率低值區(qū)的縣域應(yīng)鼓勵支持農(nóng)民進(jìn)行土地流轉(zhuǎn),促進(jìn)農(nóng)業(yè)適度規(guī)模化經(jīng)營,這些縣域政府應(yīng)積極為本縣域的種植大戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民專業(yè)合作社等農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體提供農(nóng)業(yè)政策、資金、技術(shù)、農(nóng)資、農(nóng)用機(jī)械等方面的支持,農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體可以通過購買農(nóng)業(yè)保險,降低農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營的風(fēng)險,低值區(qū)縣域中的村兩委也應(yīng)積極引導(dǎo)農(nóng)民自愿進(jìn)行土地流轉(zhuǎn)。

2.結(jié)合空間分布格局,提升區(qū)域生態(tài)效率。結(jié)合河北省縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)效率空間分布北部高、中部和南部較低的集聚性特點(diǎn),考慮縣域當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題,縣域政府帶動當(dāng)?shù)胤e極進(jìn)行農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理、農(nóng)業(yè)碳排放減量。河北省南部和東部經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展較好的縣域,可以依靠先進(jìn)清潔綠色的農(nóng)業(yè)技術(shù),發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn),減少農(nóng)業(yè)污染物的排放。在河北省西部和北部地區(qū),可以依靠丘陵山區(qū)小流域綜合治理,進(jìn)行農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的治理和修復(fù),探尋貧困地區(qū)的新型農(nóng)業(yè)生態(tài)價值,以生態(tài)價值的溢出效應(yīng)帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3.提高農(nóng)資利用效率,推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減污。河北省地形地貌復(fù)雜多樣,在不同的農(nóng)業(yè)區(qū)域中,土壤和農(nóng)作物具有不同的特性。根據(jù)前文影響因素的分析,可知化肥使用強(qiáng)度對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率存在顯著負(fù)向作用。可以通過采用測土配方肥、水肥一體化、有機(jī)肥替代化肥、種肥同播、秸稈肥料化、綠肥種植等方式達(dá)到減少化肥的使用量、均勻供給水肥以及提高作物化肥吸收率的效果。此外提高農(nóng)資利用效率還需要從農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)業(yè)灌溉、柴油使用等方面著手,依靠科技研發(fā)抗病蟲害和節(jié)水耐旱等特性的品種,提倡用物理方法控制病蟲害,鼓勵各縣開展農(nóng)膜回收,機(jī)械撿拾舊膜,提高廢舊農(nóng)膜回收利用率,實(shí)行先進(jìn)灌溉制度與灌溉技術(shù)的結(jié)合,提高農(nóng)業(yè)水資源的利用效率。

4.結(jié)合縣域農(nóng)業(yè)特色,堅(jiān)持因地制宜發(fā)展。河北省縣域數(shù)量眾多,縣域的特色不盡相同,應(yīng)分析縣域的區(qū)位特點(diǎn),包括氣候、溫度、濕度、土質(zhì)營養(yǎng)成分等決定作物的生長環(huán)境。參考近年來固安縣通過果蔬種植、采摘、民宿等形成鄉(xiāng)村振興的“固安樣板”,圍場滿蒙自治縣推行的花卉與中藥材結(jié)合的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)特色開展農(nóng)業(yè)觀光、農(nóng)業(yè)莊園休閑度假、家庭農(nóng)場體驗(yàn)、鄉(xiāng)土民俗文化旅游等,通過出售門票、紀(jì)念品、特色農(nóng)產(chǎn)品等方式,幫助農(nóng)民增加收入。對于農(nóng)業(yè)生態(tài)效率處于DEA有效和提升明顯的縣域,可以充分利用空間溢出效應(yīng)對周邊縣域進(jìn)行輻射帶動,將農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)因地制宜地推廣到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境與之相似的縣域,推動河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。