洪麗君,黃 英
(武漢工程科技學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,武漢 430200)
農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化加速發(fā)展的推進(jìn)器,也是促進(jìn)整個農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展對農(nóng)業(yè)乃至整個農(nóng)村經(jīng)濟(jì)整個系統(tǒng)生態(tài)功能發(fā)揮的影響是巨大的,既是農(nóng)業(yè)機(jī)械化健康發(fā)展的重要保障,也與農(nóng)村穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)安全息息相關(guān)。因此,農(nóng)業(yè)機(jī)械化滋生的生態(tài)安全與風(fēng)險預(yù)警越來越受重視,更是近年來各級政府部門、廣大學(xué)者等相關(guān)人員的關(guān)注焦點[1]。當(dāng)前,圍繞水土資源及農(nóng)業(yè)環(huán)境這些系統(tǒng)生態(tài)安全與風(fēng)險預(yù)警的相關(guān)研究已初見成效,研究方法上涵蓋定性和定量,研究尺度上既有宏觀分析也有針對具體區(qū)域進(jìn)行的微觀具體分析,研究視角上既有發(fā)展預(yù)測也有當(dāng)前狀態(tài)分析,研究內(nèi)容也從改善區(qū)域水土資源以及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的對策分析延伸到了對水土資源及農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)安全與風(fēng)險預(yù)警評價及生態(tài)工程規(guī)劃設(shè)計等更系統(tǒng)和全面的層面[2-4]。從研究成果來看,當(dāng)前的研究中心以水土資源和農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)安全評價的成果居多,風(fēng)險評價與預(yù)警的成果較少;結(jié)合具體區(qū)域進(jìn)行微觀分析的成果較多,進(jìn)行區(qū)域間差異比較的成果比較匱乏;以城市或?qū)⑥r(nóng)村與城市作為一個整體的宏微觀研究居多,關(guān)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險評價的成果并不多見。而從當(dāng)前我國的基本情況和發(fā)展趨勢而言,隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加速推進(jìn),農(nóng)業(yè)機(jī)械化引發(fā)的生態(tài)風(fēng)險不管是在經(jīng)濟(jì)屬性還是發(fā)展階段上都有很大不同,因此對農(nóng)業(yè)機(jī)械化獨立分析更為客觀合理。另外,從防范角度來講,農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)安全也不容忽視。因此,運用已經(jīng)比較成熟的分析方法針對農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險評價這片待開發(fā)領(lǐng)域進(jìn)行空間異質(zhì)性的綜合比較分析十分必要。為了探討各區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的異質(zhì)性變化規(guī)律,本文首先構(gòu)建了2015年31個省(市、區(qū))農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的綜合評價指標(biāo)體系;接著,運用主成分分析法對31個地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行了綜合評價,根據(jù)風(fēng)險綜合評價的結(jié)果進(jìn)行了區(qū)域比較分析和預(yù)警等級劃分;最后,運用因子分析法對各區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的差異進(jìn)行了影響因素分析,并提出了改善相關(guān)區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)警情的實證建議。
1.1設(shè)計思路
要對不同區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化的生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行綜合評價和比較分析,就必須考慮引發(fā)區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的多項影響指標(biāo),而各項指標(biāo)所起作用不盡相同,因此需要結(jié)合統(tǒng)計軟件對指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評價模型構(gòu)建。綜合評價模型構(gòu)建采用的方法是主成分分析和因子分析,結(jié)合2015年的省際面板數(shù)據(jù)可對多項指標(biāo)提取公共因子,并以公共因子對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)數(shù)采用加權(quán)平均法構(gòu)建綜合評價模型。將根據(jù)軟件算出的各區(qū)域指標(biāo)對應(yīng)的公共因子得分代入模型即可得到生態(tài)風(fēng)險綜合指數(shù),農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的區(qū)域特征大小便可由生態(tài)風(fēng)險綜合指數(shù)來反映。
由于各地農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險綜合評價指數(shù)大小不一,為了便于對各地農(nóng)業(yè)機(jī)械化存在的生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行分級預(yù)警,采用極值標(biāo)準(zhǔn)化法對風(fēng)險綜合指數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。因風(fēng)險指數(shù)為正向指標(biāo),指數(shù)越大,風(fēng)險越大,預(yù)警級別越高,所以對其進(jìn)行極值標(biāo)準(zhǔn)化處理。標(biāo)準(zhǔn)化處理后的風(fēng)險指數(shù)范圍為0~1之間,數(shù)值越靠近1,風(fēng)險越大,預(yù)警級別越高。結(jié)合其他學(xué)者的相關(guān)研究,將風(fēng)險指數(shù)采用等距分組分為巨警、重警、中警、輕警和無警5級[5],具體評級表如表1所示。最后,可根據(jù)指標(biāo)的因子載荷量結(jié)合旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣對指標(biāo)進(jìn)行影響程度的主次分析。
表1 區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險對應(yīng)的預(yù)警等級
1.2農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險指標(biāo)體系構(gòu)建
農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險一般表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入及作業(yè)等活動引發(fā)的對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康程度造成的威脅[6],而農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的空間異質(zhì)性則應(yīng)來自不同區(qū)域在風(fēng)險反映變量隨著空間位置變化時呈現(xiàn)多方面屬性差異的綜合測度。由于各方面屬性存在一定程度的差異,且每個反映變量所起的重要性程度并不相同,因此首先需要結(jié)合相關(guān)理論進(jìn)行完整的指標(biāo)體系構(gòu)建,然后采用科學(xué)合理的定量分析方法對指標(biāo)體系進(jìn)行綜合測度。當(dāng)前絕大部分學(xué)者構(gòu)建的生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系多采用分解法,即首先從不同的視角將生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行子系統(tǒng)分解,然后對各子系統(tǒng)選用合理的定量指標(biāo)測度。目前的子系統(tǒng)分解方案主要以“自然-經(jīng)濟(jì)-社會”和“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”兩種框架為主[7];但農(nóng)業(yè)機(jī)械化作為一個動態(tài)的經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng),其與水土資源及農(nóng)業(yè)環(huán)境在經(jīng)濟(jì)屬性和利用特征等各方面均有明顯差異,且當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并不完善,因此文章選用的指標(biāo)體系在基于投入和產(chǎn)出的層面上將其具體表現(xiàn)為“投入-作業(yè)狀態(tài)-生態(tài)效應(yīng)”這樣一個動態(tài)過程。[8]具體的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系如圖1所示。
2.131個省、直轄市和自治區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的比較分析
根據(jù)SPSS綜合分析結(jié)果(見表2、圖2)結(jié)合各風(fēng)險等級的具體分布來看:31個省、直轄市和自治區(qū)中,有2個地區(qū)生態(tài)風(fēng)險為巨警等級,所占比重為6.45%;有4個地區(qū)生態(tài)風(fēng)險為重警等級,所占比重為12.90%;1個地區(qū)為中警等級,所占比重為3.23%;10個地區(qū)為輕警等級,所占比重為32.26%;14個地區(qū)為無警等級,所占比重為45.16%。雖然從輕警以下的風(fēng)險等級來看我國大部分地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化面臨的生態(tài)風(fēng)險形勢還比較樂觀,但結(jié)合農(nóng)業(yè)發(fā)展來看生態(tài)風(fēng)險預(yù)警等級較低的地區(qū)大部分皆是農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入較低農(nóng)業(yè)效益不顯著的省市,若加速農(nóng)業(yè)機(jī)械化的投入與發(fā)展,其生態(tài)風(fēng)險等級勢必會有所提高。其次,東、西、中部地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的差異仍然比較顯著。農(nóng)業(yè)機(jī)械化面臨較大生態(tài)風(fēng)險的地區(qū)以華北地區(qū)為主,東北和華東有部分省份;農(nóng)業(yè)機(jī)械化面臨較小生態(tài)風(fēng)險的地區(qū)以西北、西南和青藏地區(qū)為主,華中、華北、華東和華南有少數(shù)省份。綜合來看,各區(qū)域間農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的空間異質(zhì)性與地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展速度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。
具體而言,我國31個省、直轄市和自治區(qū)中農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險指數(shù)最高的前5名分別是:山東、河南、黑龍江、安徽和河北。這些地區(qū)大部分都是以農(nóng)業(yè)作為主要支柱產(chǎn)業(yè)的大省,說明當(dāng)前地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然是引發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的主要誘因,大力發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械化帶來的生態(tài)風(fēng)險應(yīng)該引起足夠的重視。東部和中部地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展速度歷來一直領(lǐng)先于西部地區(qū),從而使東部和中部在當(dāng)前面臨比西部更為嚴(yán)峻的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)威脅,這在各區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的綜合評價中再次得到了印證。國家對西部地區(qū)可以進(jìn)一步加強(qiáng)資金、政策等多方面的支持力度,但注意要保障農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)系統(tǒng)健康的服務(wù)功能,而東部和中部地區(qū)應(yīng)在減少農(nóng)業(yè)機(jī)械化活動對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的干擾和保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等方面采取進(jìn)一步的舉措。
海南、福建、重慶、貴州和云南是當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險預(yù)警等級最低的5個地區(qū)。從農(nóng)業(yè)發(fā)展情況來看,這些地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入在其農(nóng)業(yè)發(fā)展中所起的作用還可進(jìn)一步加強(qiáng)。從各等級的地區(qū)分布比重來看,當(dāng)前針對不同地區(qū)的發(fā)展?fàn)顩r需要采取不同的發(fā)展戰(zhàn)略,必須對農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險較嚴(yán)重地區(qū)進(jìn)行風(fēng)險防治與加強(qiáng)預(yù)警;必須處理好農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展較快地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險之間的矛盾;必須加快機(jī)械化條件較劣地區(qū)的多項投入,進(jìn)行與農(nóng)業(yè)生態(tài)承載力相匹配的開發(fā)與建設(shè),加快地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。同時,農(nóng)業(yè)機(jī)械化系統(tǒng)是一個多層次、多維度的動態(tài)綜合整體,必須促進(jìn)系統(tǒng)要素的優(yōu)化配置,盡可能實現(xiàn)“1+1>2”的功效。
圖1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系
地區(qū)風(fēng)險指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值預(yù)警等級所屬區(qū)域排名山東1.0000巨警華北1河南0.8972巨警華北2黑龍江0.7196重警東北3安徽0.6763重警華東4河北0.6651重警華北5江蘇0.6309重警華東6
續(xù)表2
圖2 2015年各地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險評價得分
2.2不同區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的警情和影響因素分析
結(jié)合表1和表2可得到不同地域劃分的預(yù)警等級分布。根據(jù)地域劃分來看:農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險最嚴(yán)重、預(yù)警等級為巨警的區(qū)域以華北擁有省(市、區(qū))最多,預(yù)警等級為重警的區(qū)域以華東居多,東北和華北各有1個省份;風(fēng)險一般、預(yù)警等級為中警的區(qū)域以西北地區(qū)居多;輕警等級主要分布在華中地區(qū),東北和華北各有2個省份;而西北、西南和青藏地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險較小,各擁有較多的無警等級。農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的因子載荷量如表3所示。
表3農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的因子載荷量
Table 3Factor loading of indexes on ecological risk of agricultural mechanization
萃取構(gòu)面指標(biāo)因子載荷量特征值解釋百分比/%農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力0.956聯(lián)合收割機(jī)數(shù)量0.936農(nóng)用化肥施用量0.891農(nóng)藥使用量0.858農(nóng)用小型拖拉機(jī)數(shù)量0.855農(nóng)用排灌電動機(jī)數(shù)量0.845農(nóng)用排灌柴油機(jī)機(jī)數(shù)量0.8019.04837.70作業(yè)效率糧食人均占有量0.784機(jī)電排灌面積0.768除澇面積-0.729其他投入農(nóng)用塑料薄膜使用量0.682農(nóng)村居民家庭擁有農(nóng)業(yè)機(jī)械原值0.914農(nóng)用大型拖拉機(jī)數(shù)量0.8554.65819.41生態(tài)響應(yīng)人均耕地-0.834水土流失治理面積-0.901受災(zāi)面積0.688退耕還林工程造林面積-0.6782.50810.45
由表3可知:農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入是影響農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的最主要因素,山東、河南和黑龍江等地一直是機(jī)械化投入和作業(yè)效率較高的全國農(nóng)業(yè)大省,因此這些地方農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響是較大的,再加上人口壓力的雙重效應(yīng),直接導(dǎo)致了風(fēng)險等級較高的危險狀態(tài);而安徽、河北、江蘇等地位列重警等級的主要原因在于地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)響應(yīng)較弱且環(huán)境狀態(tài)與壓力的影響:湖南、湖北等地因處于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的上升期,目前農(nóng)業(yè)機(jī)械化的投入和作業(yè)效率對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響并未上升到危險的等級,后期應(yīng)著重在加大農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展上下功夫;青海和西藏等地農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險較小的主要原因在于其農(nóng)業(yè)資源上對農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入和作業(yè)的限制,后期可著重在加大農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展力度上下功夫;新疆、吉林和內(nèi)蒙等地在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上皆表現(xiàn)得較優(yōu),后期可保持農(nóng)業(yè)機(jī)械化與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的良好態(tài)勢。綜合來看:當(dāng)下加大農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入對加劇農(nóng)業(yè)資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾并沒有緩解,反而有些許加劇的趨勢。作為一個農(nóng)業(yè)大國,如何協(xié)調(diào)這些尖銳的矛盾將是急需解決的焦點。各地區(qū)對農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)安全與風(fēng)險的重視力度需要繼續(xù)加強(qiáng),對現(xiàn)有農(nóng)村經(jīng)濟(jì)要采用保障農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展模式[8]。
首先,選擇了農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險綜合評價的動態(tài)指標(biāo)體系;接著,結(jié)合生態(tài)風(fēng)險綜合評價指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值的分布和前人對我國31個省(市、區(qū))農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的預(yù)警等級進(jìn)行了分類與評價;最后,結(jié)合因子分析的結(jié)果對警情比較嚴(yán)重地區(qū)提出了有針對性的改善分析。其研究結(jié)論客觀、真實地展現(xiàn)了當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的空間異質(zhì)性規(guī)律,同時可為降低不同地域農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險等級的政策制定提出提供有效的實證參考。通過上述實證研究可知:
1)根據(jù)2015年31個省區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險指標(biāo)體系的綜合分析結(jié)果,各地農(nóng)業(yè)機(jī)械化面臨的生態(tài)風(fēng)險按從大到小的排名依次是:山東、河南、黑龍江、安徽、河北、江蘇、新疆、吉林、湖南、湖北、遼寧、內(nèi)蒙古、西藏、天津、廣東、江西、四川、上海、寧夏、甘肅、廣西、浙江、青海、山西、北京、陜西、海南、福建、重慶、貴州、云南。
2) 我國31個省(市、區(qū))的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險空間差異比較顯著,31個省、直轄市和自治區(qū)中,有2個地區(qū)生態(tài)風(fēng)險為巨警等級,所占比重為6.45%;有4個地區(qū)生態(tài)風(fēng)險為重警等級,所占比重為12.90%;1個地區(qū)為中警等級,所占比重為3.23%;10個地區(qū)為輕警等級,所占比重為32.26%;14個地區(qū)為無警等級,所占比重為45.16%。從地域分布來講,我國青藏、西北、西南地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險較小,華北、華東、東北地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險形勢較嚴(yán)峻。
3)研究結(jié)果表明:影響農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的主要因素依次是農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力、聯(lián)合收割機(jī)數(shù)量、農(nóng)用化肥施用量、農(nóng)藥使用量、農(nóng)用小型拖拉機(jī)數(shù)量、農(nóng)用排灌電動機(jī)數(shù)量、農(nóng)用排灌柴油機(jī)機(jī)數(shù)量、糧食人均占有量、機(jī)電排灌面積、除澇面積、農(nóng)用塑料薄膜使用量、農(nóng)村居民家庭擁有農(nóng)業(yè)機(jī)械原值、農(nóng)用大型拖拉機(jī)數(shù)量、人均耕地、水土流失治理面積、受災(zāi)面積及退耕還林工程造林面積。當(dāng)前,東、西、中部在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生態(tài)風(fēng)險的空間差異與農(nóng)業(yè)機(jī)械化投入及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈正相關(guān)關(guān)系。農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展速度加快使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)面臨的風(fēng)險呈現(xiàn)加劇趨勢,經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距使得區(qū)域間社會、環(huán)境、人口壓力的差距在不斷膨脹,從而對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)影響加劇,生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)程度日趨減弱。從長遠(yuǎn)看,地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的不平衡和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式應(yīng)該是下一步著力改進(jìn)的地方。
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