面源污染减排增汇措施下的农业生态经济系统耦合状态分析--以三峡库区忠县为例

三峡库区是国家生态环境建设重点治理区,实现农业经济发展和控制农业面源污染是该区域当前面临的两大难题。为明确库区面源污染减排增汇政策与措施下的农业生态经济系统耦合态势,以三峡库区典型面源污染治理区的忠县为例,利用生态农业发展和面源污染治理相关方面的数据,构建结构方程模型,考察三峡库区忠县农业面源污染减排增汇政策与措施背景下的农业资源利用、农业发展与农业生态经济耦合系统中各要素的相互关系与作用路径。通过设定面源污染减排增汇政策与措施、农业资源利用、农业发展、耦合状态的4个潜变量及其所对应的观测变量,根据对研究区农业生态经济系统耦合关系的感性认识,提出了6个基本假设,在此基础上设计农业生态经济系统耦合关系模型。实证结果表明:农业面源污染减排增汇措施与农业资源利用之间具有相互影响的关系,其路径系数为0.79,说明政府的农业面源污染减排增汇措施促进了农业资源的合理利用;农业面源污染减排增汇措施与农业发展之间具有相互影响的关系,其路径系数为0.80,说明面源污染的减排措施与政策对农业发展具有较强的激励作用;农业发展与农业资源利用具有相互影响的关系,其路径系数为0.77,说明农业经济的发展建立在农业资源合理利用的基础上;农业面源污染减排增汇措施对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用,路径系数为0.85,说明研究区面源污染减排措施对耦合态势具有明显改善作用;农业资源利用和农业发展对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用且作用较大,其路径系数分别为0.91和0.89,说明农业产业与农业资源系统的耦合符合其本质的运行规律发展。综合考虑上述潜变量之间的结构关系,发现农业面源污染减排增汇下的农业资源与农业经济发展成为影响系统耦合的关键,这是理解系统耦合的一个有效视角。     

退耕背景下安塞县商品型生态农业系统耦合关系

针对退耕还林还草工程实施后商品型生态农业系统耦合关系的变化情况,运用农业生态经济系统耦合度模型,对安塞县商品型生态农业系统耦合演变过程进行了分析。结果表明：商品型生态农业系统耦合演变过程可以划分为4个阶段：协调发展阶段、耗损发展阶段、胁迫发展阶段、恢复重建阶段。1998－2008年,安塞县商品型生态农业系统生态、经济综合指数明显增高,系统耦合演变过程经历了“胁迫衰退、恢复重建和协调发展”阶段。依据耦合度拟合曲线及所划分的耦合态势类型,目前安塞县商品型生态农业系统耦合关系处于不断协调过程中,通过优化农业资源结构,提高产业与资源一致性,有望形成良性耦合态势。     

吴起县农业生态经济系统耦合态势演变的驱动力

为了进一步研究吴起县农业生态经济系统耦合态势演变的内在驱动机制,利用吴起县统计年鉴(1990年、1999-2006年)数据,运用主成分分析方法对其进行了分析.结果表明:人为经济发展因素是农业生态经济系统演变的主要驱动力(贡献率为72.8499%),人口压力驱动因子次之(贡献率为11.5695%),而自然生态环境是影响吴起县农业生态经济系统耦合过程的基础(贡献率为8.1681%).针对目前吴起县农业生态经济系统耦合的内在驱动机制及其面临的问题,提出调整产业结构、发展林草及其相关产业链等措施来保证农业生态经济系统的稳定.     

洞庭湖生态经济区农业经济与生态环境耦合效率探究

为实现生态环境保护和农业经济协调发展,洞庭湖生态经济区正经历着一场巨大的变革,重点在于如何科学地处理农业经济与生态环境的相互关系.基于2011—2018年洞庭湖生态经济区的相关统计数据,运用DEA模型对农业经济和生态环境的耦合效率进行了测度并分析.结果表明:1)洞庭湖生态经济区农业经济与环境耦合效率处于较高水平,耦合效...     

黄土高原旱塬区果-草-鸡生态循环模式及耦合效应分析

黄土高原旱塬区生态脆弱,水资源匮乏,传统的粮经二元种植模式已严重影响和制约着黄土高原旱塬区农业的可持续发展。因此,应用系统耦合和生态循环理论,将生态涵养与优质高效生产有机结合,建立适宜于黄土高原旱塬区资源特征的粮、经、饲三元种植的农业发展模式,成为实现该区域生态与经济协调可持续发展的关键环节。本文以位于黄土高原中部的甘肃省庆阳市为研究区域,从该区域的土地资源特征和水热条件出发,设计了以功能耦合和产业耦合为核心的果-草-鸡耦合的生态循环模式,对生态循环结构进行了配置,提出了相应的技术规范,分析了其耦合效应。试验结果表明:该模式将果、草、鸡3个子系统结合在一起进行耦合生产,改善了果园系统的物种结构,提高了农业资源利用率,使果园系统能量相互转化和循环利用。与传统的清耕果园模式相比,单位面积的产出利润提高3.82倍,水分利用率提高54.1%,水土流失量减少58.82%,化肥和农药施用量分别下降25.24%和5.56%,土地资源利用率提高36.84%,具有显著的生态、经济和社会效益,在黄土高原地区具有广泛的应用和推广价值。     

黄土高原沟壑区王东沟流域农业生态经济系统演变过程

[目的]探讨黄土高塬沟壑区王东沟流域1986—2013年间农业生态经济系统演变过程,分析不同演变阶段农业生态系统和农业经济系统间的耦合态势,为该地区经济社会可持续发展提供参考。[方法]基于黄土高塬沟壑区王东沟流域长期监测数据和农户调查资料,建立了农业生态经济系统综合评价指标体系,应用耦合度模型对农业生态经济系统演变过程中的耦合态势进行了分析。[结果](1)黄土高塬沟壑区王东沟流域1986—2013年间农业生态系统和农业经济系统综合指数呈上升波动趋势。(2)农业生态经济系统演变过程中农业生态系统和农业经济系统耦合态势经历了恢复发展阶段、协调发展阶段、恢复发展阶段,目前处于协调发展阶段。[结论]在农业生态经济系统演变过程中,通过农业资源合理调配,促使农业经济获得新的增长点,农业生态经济系统能够高效稳定发展。     

退耕还林(草)背景下黄土丘陵沟壑区农业生态经济系统耦合发展态势——以陕西省吴起县为例

[目的] 探究黄土丘陵沟壑区农业生态经济系统的耦合协调关系与演变趋势,对科学评价该地区生态经济效益、实现农业生态经济协调与可持续发展具有重要意义。[方法] 以陕西省吴起县为研究对象,基于农业生态与农业经济数据,构建农业生态经济系统评价指标体系,运用熵权法、耦合协调度模型和耦合度模型分析了农业生态与农业经济的综合评价指数、耦合协调状态及耦合度演变趋势。[结果] 1990—2019年,吴起县农业生态综合评价指数呈现先下降后上升的发展趋势,农业经济综合评价指数经历较快速上升—稳定发展—快速上升的发展过程;耦合协调度指数由0.29上升至0.63,反映了该地区农业生态与农业经济的协调发展不断增强,耦合协调状态由轻度失调演变为初级协调水平;耦合度表现为先下降后上升趋势,系统由耗损发展阶段过渡到协调发展阶段,说明吴起县农业生态经济系统不断趋于协调发展的态势。[结论] 在丘陵沟壑区,我们应该继续以生态保护为基础,优化产业结构,调整生态与经济的发展关系,更好地实现农业生态环境与农业经济的协调发展。     

纸坊沟流域农用地生态经济系统耦合关系研究

农用地生态经济系统的耦合态势是依据农用地资源与农业产业之间的循环链网结构予以表征的。该文基于农户尺度,采用耦合关联度和系统耦合度模型对纸坊沟流域农用地生态经济系统耦合关系及耦合态势进行了分析。结果表明:(1)农用地生态经济系统的耦合表现为农用地资源对农业产业的约束和农业产业对农用地资源的胁迫作用。耕地地块数、牧草利用率、化肥施用量、人口密度、人均耕地、可灌溉率是约束纸坊沟流域农业产业发展的主要因素;产业收入效应是影响农用地资源布局与利用的重要因素;(2)基于抽样调查的流域样本耦合度值基本介于0.5～0.8,系统耦合发展处于磨合耦合态势;(3)地理条件和农用地资源的分布状况成为影响农户农业生产的重要因素,同时也对农业产业的发展产生着制约作用,而相关的国家政策也对区域产业的发展起着重要的引导和制约作用。     

基于结构方程模型的安塞县商品型生态农业系统耦合关系

依据农户调查数据,运用结构方程模型分析了安塞县及其南、中、北商品型生态农业系统耦合关系,结果表明:农业资源与农业产业是商品型生态农业系统耦合的核心,但由于生态环境改善未对系统耦合起到基础或支撑作用,使得资源与产业局部相悖。从安塞县整体而言,生态环境直接影响系统耦合,但其标准化系数却是-0.11,导致农业资源与产业态势标准化相关系数只有0.46,使系统耦合对经济效益的影响强度较弱,即退耕还林还草工程的实施改善了生态环境,但环境改善所增加的农业资源量并未得到相关产业的有效利用,系统耦合效果不显著;就安塞县南-中-北而言,其商品型生态农业系统耦合模式类型分别为"林区养殖业-果业-设施农业"、"经济林-果业-设施农业"和"畜牧业-特色农产品-经济林",由于养殖业与林草资源未形成有效产业链,相比较北部耦合效果较好。针对农业资源利用率低的现实,在商品型生态农业建设过程中需要强化草畜业,发展优质果业及精、细、密型种植业,完善商品型生态农业系统链网结构,实现农业产业与资源的优化耦合。     

退耕还林工程实施后陕北安塞县商品型生态农业建设的阶段性分析

依据耦合协调度判定标准,结合相关理论研究,分析了安塞县商品型生态农业3个阶段与农业生态-经济系统和产业-资源子系统耦合协调度值的对应关系。结果表明,随着退耕还林工程的实施,安塞县商品型生态农业建设成效显著,系统综合发展指数由1999年的0.275 2增长到2010年的0.719 5;农业生态-经济和产业-资源系统的耦合协调度经历了先下降(1999-2001年)后增长(2002-2010年)的发展过程,但是,农业产业-资源子系统的耦合协调关系明显滞后于农业生态-经济系统;相应地,安塞县商品型生态农业建设先后经历了第Ⅰ阶段的生态系统结构建造时期和农业产业结构调整时期,并于2010年开始向第Ⅱ阶段(完善农业系统循环阶段)过渡。生态系统的改善和农业产业结构的调整促进了农业经济的快速增长,但是,相关产业的发展并未合理有效地利用农业生态资源。因此,应合理调整农业产业结构,完善系统链网结构,改变农业产业与资源的局部相悖态势,促进商品型生态农业系统的快速发展。     

陕西省经济发展与生态环境耦合关系研究

以陕西省10个地级市为研究单元,综合运用熵值法、耦合度协调模型、神经网络模型以及GIS技术对陕西省经济发展与生态环境的耦合关系进行了分析,并根据聚类分析结果,将耦合等级分为5个类型,并从总体特征、局域特征两个层面探讨了陕西省10个城市区域经济发展与生态环境耦合的空间格局及其内部差异。结果表明:(1)陕西省的经济发展与生态环境的协调性整体偏低,经济发展与生态环境保护亟待提高;(2)各类型区域的分布具有明显的区位趋同性,且相邻类别区域具有较强的地理邻近性。     

浙江省城镇化与生态-经济-环境耦合发展与动态计量

[目的]研究2000—2014年浙江省城镇—环境协调发展的动态计量特征,为浙江省制定新型城镇化可持续发展政策提供决策依据。[方法]基于耦合协调度模型,评价城镇化和生态环境的相互影响程度,并将其划分为4种类型,研究了城镇化和生态环境的协调关系。[结果](1)经济、社会、人口城镇化及其综合发展水平和生态环境响应、状态、压力及其综合发展水平均持续增长;协调度稳定增长,由低度协调发展为良好协调、城镇化滞后转变为生态环境滞后。(2)城镇化和生态环境的协调关系可划分为4种类型:良好协调—生态环境滞后、中度协调—生态环境滞后、良好协调—城镇化滞后、中度协调—城镇化滞后。[结论]各城市必须对应各自协调与滞后的现状,做到在保护生态环境的同时,继续加强城镇化建设,以推动二者协同发展。     

云南省城市化与水资源的耦合协调发展研究

[目的] 研究城市化系统与水资源的相互作用，为正确评价城市化与水资源耦合协调关系提供科学依据，进而为促进区域人口、资源、经济及生态环境的协调发展提供决策参考。[方法] 运用耦合协调发展相关研究成果，从人口城市化、土地城市化和社会城市化3方面构建城市化评价指标体系；从水资源禀赋、水资源压力和水资源管理3方面构建水资源评价指标体系，进而构建城市化与水资源耦合协调发展评价指标体系。以2008-2017年相关数据为支撑，定量测算云南省多年城市化与水资源耦合度、发展度和协调度，并根据协调发展类型划分标准对研究时段内云南省城市化与水资源的协调发展类型和对比类型进行划分，并在此基础上对二者的协调状态进行评估；同时在GIS技术支持下，分别以2008和2017年为时间节点，揭示不同时段云南省各市（州）城市化与水资源协调发展的空间格局特征与空间格局的变化特征。[结果] ①从时间序列特征看，云南省城市化与水资源协调发展先后经历了2个阶段，即磨合阶段和协调阶段；②自2013年起由城市化滞后向水资源滞后转变；③从空间格局特征看，呈现以昆明市为中心，从中部"协调型"逐步转变为边缘"失调型"的空间格局。[结论] 云南省城市化与水资源之间的相互依赖程度高，协调发展与总体发展趋势良好，但空间差异显著；城市化进程促进了水资源效率提高，同时水资源对经济社会发展支撑能力的提高又有效推动了城市化进程。     

中国不透水面变化与社会经济协调发展的耦合关系

[目的] 探究21世纪以来中国不透水面与社会经济耦合协调发展动态,解析景观城市化与社会经济发展的矛盾与协同的时空格局,为开展差异化的区域水土保持和城乡发展策略制定提供科学依据。[方法] 运用脱钩模型和耦合协调度模型开展2000—2018年中国355个市域单元的不透水面与社会经济耦合协调发展的时空变化特征。[结果] ①中国不透水面持续扩张与社会经济发展整体上基本不同步,存在显著的区域差异。2000—2018年不透水面扩张总体上落后于经济发展,但东北和华北地区不透水面扩张速度相较于经济增长速度经历了从落后到超前的过程,弱脱钩类型占比下降了38.59%,负脱钩型占比上升了30.70%。不透水面与人口的耦合关系中,全国市域尺度的不透水面扩张基本超前于人口增长,其中华中、西北和西南等地最为显著,导致强负脱钩型占比增加了23.94%。②2000—2018年不透水面与社会经济的耦合协调度随不透水面变化率的上升而降低。在增长25%以下的不透水面变化率区间内,不透水面—经济与不透水面—人口的耦合协调关系,表现为显著的拮抗关系。[结论] 21世纪以来中国景观城市化过程与社会经济的动态关系趋向不协调,未来应严格控制城乡不透水面向外蔓延,提高土地集约利用程度,促进城乡可持续发展。     

三峡库区经济发展与生态环境的时空耦合特征

[目的]研究经济发展与生态环境之间的关系,为长江经济带高质量发展和三峡库区经济与生态协调发展提供政策参考。[方法]以三峡库区重庆段为研究区域,基于脱钩模型对2006—2018年经济与生态环境"脱钩状态"(分为绝对脱钩、相对脱钩、临界状态、耦合状态)进行判定。结合探索性空间数据分析(ESDA)法,运用ArcGIS, OpenGeoDa软件对脱钩状态相关数据进行空间差异及格局演化特征分析。[结果]三峡库区重庆段整体的脱钩系数偏低,空间相关性较弱;在2006—2010年和2014—2018年脱钩系数主要表现出空间正相关,2010—2014年期间主要表现出空间负相关;从局部空间自相关(LISA)图分析得出,研究区各区县之间的脱钩状态显著性较弱;研究区在3个研究时间段的脱钩状态呈现出显著的倒"V"型发展趋势。[结论]2006—2018年来,三峡库区经济发展与生态环境耦合特征波动较大,亟需进一步深入研究并制定相关整治措施。     

河南省水土资源与经济发展耦合效应及其时空分异

为了对河南省经济发展与水土资源承载力的耦合关系及时空分异进行分析,采用信息熵权法,压力—状态—相应框架和耦合协调度模型等方法对河南省18个地市1999—2013年的水土资源和经济发展状况进行了量化研究。结果表明:(1)河南省经济发展速度高于水土资源承载阈值的增长,水土资源与经济发展缺乏同步性;(2)河南省水土资源与经济发展的耦合协调程度总体为良好协调类型;水土资源与经济发展对比关系主要为水土资源略微滞后型;(3)河南省水土资源与经济发展耦合协调度的空间分布特征为豫东、豫南协调水平最高,豫北次之、豫西最低。该研究不仅能够揭示二者的动态关系,减小水土资源对经济增长的阻尼效应,还能为河南省经济、社会与环境可持续发展提供理论和技术支撑。     

节水灌溉和遮光强度对水稻生长发育的耦合影响

采用两因素随机区组试验设计,通过大田模拟试验研究节水灌溉和遮光强度耦合对水稻生长及物候期的影响。灌溉方式设常规灌溉（F,水深5cm）和节水灌溉（W,无水层）2个水平;遮光强度设3个水平,即对照（CK,无遮光,自然光源）、轻度遮光（S1,单层遮光,光合有效辐射减弱60%）和重度遮光（S2,双层遮光,光合有效辐射减弱90%）。在水稻主要生育期即分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期,观测株高、叶面积指数（LAI）、叶绿素含量（SPAD值）、稻穗含水率和冠层高光谱。用冠层高光谱数据提取增强型植被指数（EVI）时间序列,经Spline法插值及小波滤波去噪后预测水稻抽穗盛期的日期。结果表明：随着遮光强度的加重,水稻叶面积指数和叶绿素含量显著下降,物候期明显延迟。节水灌溉对遮光处理下水稻株高和叶绿素含量有抑制作用,对叶面积指数有促进作用,节水灌溉可使遮光处理下水稻物候期提前,使生育期缩短。在一定遮光强度下,水稻冠层光谱反射率在拔节期、抽穗期表现为节水灌溉（W）＞常规灌溉（F）,而灌浆期、成熟期表现为常规灌溉（F）＞节水灌溉（W）。用去噪后的EVI时间序列预测水稻抽穗盛期,准确率为97%。     

黄河流域水贫困与经济高质量发展的耦合协调关系

[目的] 对黄河流域水贫困与经济高质量发展的耦合协调性进行探析,以期为黄河流域水资源高效利用与经济高质量协同发展提供参考。[方法] 基于2010—2019年黄河流域9省（区）的面板数据,运用熵权法确定指标权重,利用耦合协调度模型及灰色关联度等方法,分析黄河流域水贫困与经济高质量发展耦合协调度的时空演化特征与相互影响程度。[结果] ①黄河流域各省（区）的水贫困指数普遍提升,经济高质量发展水平普遍较低,区域差异明显。②耦合协调度呈波动上升趋势,在空间分布上大致呈现“东高西低”的态势。③水贫困与经济高质量发展两个系统各指标间的灰色关联度系数都大于0.5,处于较高关联状态。[结论] 黄河流域的水贫困程度和经济高质量发展水平整体上有所改善,耦合协调度水平整体上较低,大部分省份处于轻度失调阶段。     

西宁市土地利用效益与新型城镇化耦合协调度研究

基于城市土地利用效率和新型城镇化内涵的分析,建立西宁市土地利用效率和新型城镇化耦合协调指标体系,用熵权法计算了各指标权重,结合耦合度、协调度模型计算了西宁市耦合度和协调度。结果表明:2000—2013年西宁市土地利用效益和新型城镇化综合指数不断升高,土地利用效益相对发展趋势为"超前—滞后"型;土地利用效益和新型城镇化耦合演变过程处于颉颃阶段,由低强度向高强度耦合发展;土地利用效益与新型城镇化协调度总体呈上升趋势,具有逐步优化的趋势。西宁市作为土地资源稀缺的河谷型城市,随着新型城镇化的发展,土地资源紧缺的矛盾将长期存在。今后的发展中应更加注重提高土地资源利用率,合理布局城市结构,从而促进新型城镇化的可持续发展。     

甘肃省土地集约利用与经济耦合协调发展评价研究

以2005-2010年6 a间土地集约利用与经济发展水平为依据,通过协调发展度模型对甘肃省12个地级市土地集约利用与经济协调发展水平进行定量分析.结果表明:甘肃省12个地级市土地集约利用与经济协调发展水平总体较低,涉及3个协调发展类型,分别是濒临失调衰退类、中度失调衰退类、严重失调衰退类;从协调发展亚类看,既包括经济发展滞后型,也包括土地集约利用滞后型;从单个地区看,土地集约利用与经济发展水平仍有提高的潜力,协调发展度仍有提高的空间;从协调度、发展度与协调发展度关系看,要提高协调发展度,需重点提高发展度.