曾琳琳，李曉云，黃瑪蘭，王 娜

（華中農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，湖北 武漢 430070）

農(nóng)業(yè)內(nèi)部產(chǎn)業(yè)調(diào)整是適應社會經(jīng)濟發(fā)展、進行農(nóng)業(yè)供給側結構性改革的重要內(nèi)容，而作物種植制度變化和播種結構優(yōu)化是農(nóng)業(yè)結構調(diào)整的重要組成部分，是緩解過量資源要素投入造成的巨大環(huán)境壓力的有效手段，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)方式和可持續(xù)發(fā)展的重要研究內(nèi)容。明確區(qū)域農(nóng)作物種植變化調(diào)整路徑，估算其變化對資源與環(huán)境價值利用的影響，有利于加強對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的認識和保護，為國家和地區(qū)糧食增產(chǎn)、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。前人在作物種植變化方面開展了大量研究，主要分為兩類：一是對作物種植變化的調(diào)整路徑［1］及方法進行探討；二是從糧食增產(chǎn)［2］、資源利用效率［3］和資源環(huán)境壓力［4］等方面分析作物種植變化帶來的影響。

1987年，美國著名生態(tài)學家Odum提出了能值分析（emergy analysis）方法用于探討陸地復雜生態(tài)系統(tǒng)的功能原理和模擬技術，并將其擴展到人類參與的生態(tài)、環(huán)境和社會經(jīng)濟系統(tǒng)［5］。該方法在國際學術界引起高度重視并被廣泛應用［6］。在農(nóng)業(yè)方面，能值分析方法主要被運用于農(nóng)業(yè)［7］或農(nóng)田［8］生態(tài)系統(tǒng)的評價、不同熟制［9］或復種方式［10］優(yōu)劣分析等方面。前人在作物種植調(diào)整的影響方面做了大量研究，但側重分析其經(jīng)濟和社會意義，對其資源和環(huán)境重要影響研究較少。李天祥等［11］研究了糧食內(nèi)部結構調(diào)整對水土資源利用的影響；呂娜娜等［12］基于新疆綠洲棉花、小麥和玉米3種作物種植比例的時空分布數(shù)據(jù)集，準確估算綠洲農(nóng)作物蒸散發(fā)，分析作物種植變化對西北干旱區(qū)水土資源優(yōu)化配置和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的影響。湖北省為全國水稻-油料、小麥-棉花和棉花-油料雙重優(yōu)勢區(qū)之一，為全國僅有的水稻-棉花雙重優(yōu)勢區(qū)，為全國最顯著的作物種植三重優(yōu)勢區(qū)〔水稻-小麥（棉花）-油料〕的重要組成部分［13］，對湖北省作物種植系統(tǒng)進行研究具有重要意義。筆者采用能值分析方法評價湖北省作物種植變化對資源與環(huán)境的影響，估算能值分析的各類指標，分析區(qū)域作物種植變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和資源環(huán)境的動態(tài)影響，為當?shù)刈魑锓N植實現(xiàn)高效可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和科學參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)域概況

湖北省位于長江中游、洞庭湖以北，地處29°01"53″～33°6"47″N、108°21"42″～116°07"50″E，屬于亞熱帶典型季風氣候區(qū)。全省除高山地區(qū)外，大部分地區(qū)光能充足，熱量豐富，無霜期長，降水充沛，雨熱同季。全省多年平均實際日照時數(shù)為1 100～2 150 h，其地域分布為鄂東北向鄂西南遞減，夏季長，冬季短。全省年平均氣溫為15～17℃，大部分地區(qū)冬冷夏熱。主要糧食作物為水稻、小麥和玉米，主要經(jīng)濟作物為棉花、油菜、蔬菜和水果。

1985年湖北省大田作物種植制度主要模式有油菜—早稻/秋大豆→小麥—早、中稻—秋雜糧或秋菜，綠肥—雙季稻→春花生—晚稻（“→”表示隔年，“—”表示年內(nèi)復種，“/”表示套作）。湖北省全省平原三熟稻產(chǎn)區(qū)主要作物種植模式為油菜—水稻—水稻、紫云英—水稻—水稻［14］。2010年湖北省大田作物種植模式主要有油菜—水稻、小麥—水稻、早稻—晚稻、單季稻、油菜—棉花、冬閑—棉花［15］。

作物種植類型組合由作物種植面積占農(nóng)作物總種植面積的百分比組合確定。1978—1984年湖北省主要作物種植類型為水稻—小麥/棉花、薯類、玉米（表1）。1978年作物種植面積位居前3位的作物分別為水稻、小麥和棉花，占比分別為36.50%、14.15%和7.48%，總占比為58.13%；1985年主要作物種植類型轉變?yōu)樗尽←?油料、棉花、玉米，前3者占比分別為34.62%、18.16%和8.25%。2000—2005年湖北省主要作物種植類型轉變?yōu)樗尽土?，蔬菜、小麥、薯類?006—2009年湖北省主要作物種植類型又轉變?yōu)樗尽土?小麥、蔬菜、棉花。2009年湖北省主要作物種植類型為水稻—油料、蔬菜、小麥、棉花；與2009年相比，2015年水稻和小麥、油料和大豆種植面積占比基本保持不變，玉米、蔬菜和水果種植面積占比呈現(xiàn)上升趨勢，棉花則呈現(xiàn)下降趨勢。

1.2 數(shù)據(jù)來源

研究區(qū)氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象科學數(shù)據(jù)共享網(wǎng)（http：∥www.nmic.gov.cn/），包括湖北省境內(nèi)25個氣象站點1978—2015年逐年平均風速和降水量數(shù)據(jù)。

農(nóng)作物播種面積、產(chǎn)量和生產(chǎn)要素投入均來源于1979—2016年《湖北省農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》，按照農(nóng)業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫要求合并為11種：水稻、小麥、玉米、大豆、薯類、油料（主要是油菜）、麻類、糖料、棉花、蔬菜和水果?？紤]到數(shù)據(jù)可得性，對湖北省全省分析時間為1978—2015年，對湖北省縣域分析時間為1990—2015年。荊州市沙市區(qū)不屬于研究范圍。

2 研究方法

2.1 能值分析理論

能值分析方法用于計算某種產(chǎn)品或服務形成過程中直接和間接消耗的能量之和［16］，單位統(tǒng)一為太陽能值焦耳（sej），使系統(tǒng)中各種形式的能量具有可加性和可比性。

表1 1978—2015年湖北省作物種植類型和占比Table 1 The proportion and amount of cropping in Hubei Province during 1978-2015

2.2 能量計算

能量計算參考藍盛芳等［17］80-82，項目包含太陽能、雨水化學能、雨水勢能、風能、表土層凈損失、電力、農(nóng)用機械、農(nóng)藥、氮肥、磷肥、鉀肥、人力和畜力。

2.3 能值計算

將不同形式的能量通過太陽能值轉換率折算成太陽能值。表 2［7-8，17-20］為湖北省作物種植系統(tǒng)中主要項目的太陽能值轉換率。能值基準值為12×1024sej· a-1［18］。

2.4 能值分析指標

表3［21-22］為湖北省作物種植系統(tǒng)各能值投入與產(chǎn)出指標，表4為能值評估指標及其計算公式。

2.5 彈性分析

彈性分析是衡量一個變量相對于另一個變量變化敏感程度的常用方法。采用彈性分析方法分析作物播種面積比例每變化1個百分點所引起環(huán)境負荷率（environmental loading ratio，ELR）和可持續(xù)發(fā)展指數(shù)（emergy sustainability index，ESI）變動的百分比。通過ELR和ESI對作物播種面積比例的彈性分析，明確種植結構調(diào)整對環(huán)境負荷率和可持續(xù)發(fā)展的影響。

3 研究結果

3.1 湖北省作物種植系統(tǒng)能值年際變化

3.1.1 凈能值產(chǎn)出率年際變化

圖1為湖北省作物種植系統(tǒng)凈能值產(chǎn)出率（emergy yield ratio，EYR）、ELR和ESI的年際變化。2002年前湖北省作物種植系統(tǒng)EYR為0.7左右；2002—2011年EYR呈現(xiàn)快速上升趨勢，由0.64（2002年）上升至1.23（2011年），但略低于全國農(nóng)業(yè)平均EYR值1.42［23］；2011年后，EYR有小幅度回落趨勢，由1.23下降至1.09（2015年）。這說明湖北省作物種植的整體功能水平較佳，運轉效率較高，投入能值轉化率較高，但近年來面臨下行壓力。

3.1.2 環(huán)境負荷率年際變化

ELR越高，系統(tǒng)對環(huán)境的壓力則越大。近25 a湖北省作物種植系統(tǒng)ELR平均值為1.13（圖1），遠低于中國農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)ELR平均值（2.8）17［80-82］，這說明湖北省作物種植系統(tǒng)環(huán)境壓力較小，工業(yè)輔助能投入較小，農(nóng)業(yè)發(fā)展具有較大發(fā)展?jié)摿Α５瑫r也應該注意到1978—2015年湖北省作物種植系統(tǒng)ELR略有上升趨勢，由1978年的1.11升至2015年的1.18。

表2 湖北省作物種植系統(tǒng)中主要項目的太陽能值轉換率［7-8，17-20］Table 2 Solar transformity of major emergy categories in crop planting system

表3 湖北省作物種植系統(tǒng)能值投入與產(chǎn)出指標［21-22］Table 3 Emergy items of input and output in crop planting system

表4 湖北省作物種植系統(tǒng)能值評估指標及其計算公式Table 4 The calculator indicators of emergy analysis in crop planting system

3.1.3 可持續(xù)發(fā)展指數(shù)年際變化

湖北省作物種植系統(tǒng)ESI年際變化趨勢與EYR基本一致（圖1）。2002年前，湖北省作物種植系統(tǒng)ESI為0.6左右；2002—2011年ESI呈現(xiàn)快速上升趨勢，由0.57（2002年）上升至1.07（2011年）；2011年后，ESI呈現(xiàn)小幅度下降趨勢。ESI值為1～10時，說明系統(tǒng)富有活力和發(fā)展?jié)摿?；ESI值＜1時表明該系統(tǒng)為高投入驅動型系統(tǒng)［7］。除了2011—2014年 ESI略≥1外，其他年份為 0.38～0.97，說明湖北省作物種植業(yè)屬于消費型經(jīng)濟系統(tǒng)，不可更新資源利用率過大，加大了研究區(qū)種植業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟成本。

3.2 湖北省作物種植系統(tǒng)能值區(qū)域分異

3.2.1 能值投入率區(qū)域分異

近25 a（1990—2015年）湖北省作物種植系統(tǒng)能值投入率（emergy investment ratio，EIR）空間分布特征見圖2。湖北省作物種植系統(tǒng)EIR均值空間分布特征為中部高于東部和西部地區(qū)，高值位于江漢平原的江陵、鐘祥和洪湖等地，EIR達7.18以上；低值位于鄂東北和鄂西北地區(qū)，這些地區(qū)多為山地，作物種植系統(tǒng)EIR低，農(nóng)業(yè)欠發(fā)達。

由圖2可知，湖北省大部分縣域作物種植系統(tǒng)EIR變化幅度為0.001～1.991。增長幅度最大的區(qū)域位于鄂西北的神農(nóng)架、巴東和竹溪縣等地，增長3倍以上；增長幅度最小的區(qū)域位于鄂東北的麻城，下降12.7%左右。

圖1 湖北省作物種植系統(tǒng)凈能值產(chǎn)出率（EYR）、環(huán)境負荷率（ELR）和可持續(xù)發(fā)展指數(shù)（ESI）年際變化Fig.1 The annual EYR，ELR and ESI change in Hubei crop planting system

圖2 湖北省作物種植系統(tǒng)1990—2015年EIR均值和EYIR均值的空間變化Fig.2 Spatial distribution characteristics of EIR and EYIR in Hubei crop planting system during 1990-2015

3.2.2 能值產(chǎn)投比區(qū)域分異

1990—2015年湖北省作物種植系統(tǒng)能值產(chǎn)投比（emergy yield and investment ratio，EYIR）平均值及變化幅度空間分布特征見圖2。由圖2可知，作物種植系統(tǒng)EYIR平均為0.71～5.28。作物種植系統(tǒng)EYIR空間分布特征為中部高于東部和西部地區(qū)，高值位于江漢平原的天門、公安和石首等地，EYIR達3.95以上；低值位于鄂西北的十堰、丹江口等地，低于1.63。其中，EYIR平均值為1～1.5的作物種植生態(tài)系統(tǒng)較平衡，這些縣數(shù)量約占湖北省總數(shù)的近20%。湖北省作物種植系統(tǒng)EYIR變化率空間分布特征為西南部大，其他地區(qū)尤其是江漢平原地區(qū)變化幅度較小。

3.2.3 環(huán)境負荷率區(qū)域分異

湖北省作物種植系統(tǒng)ELR均值空間分布特征見圖3。湖北省作物種植系統(tǒng)ELR平均值為0.55～5.15。ELR空間分布特征與EIR和EYIR分布特征類似，高值區(qū)位于江漢平原區(qū)潛江、江陵等地，ELR為2.88以上；低值區(qū)位于東部英山、興山以及西部的恩施和巴東山區(qū)，ELR小于1.12。

由圖3可知，1990—2015年湖北省作物種植ELR變化率為-0.119～10.779。ELR變化率的空間分布特征與ELR均值分布特征不同，研究區(qū)域中部即江漢平原區(qū)ELR值較大，但變化幅度小，東西部地區(qū)ELR均值較小，但增長幅度較大。

圖3 湖北省作物種植系統(tǒng)1990—2015年ELR均值和ESI均值的空間變化Fig.3 Spatial distribution characteristics of ELR and ESI in Hubei crop planting system during 1990-2015

3.2.4 可持續(xù)發(fā)展指數(shù)的區(qū)域分異

1990—2015年湖北省作物種植系統(tǒng)ESI均值和變化率空間分布特征見圖3。ESI為0.24～2.75時，35.06%的縣級地區(qū)ESI大于1，這些地區(qū)大部分位于鄂西的十堰市、五峰和鶴峰縣等地，說明這些地區(qū)作物種植系統(tǒng)富有活力和發(fā)展?jié)摿?，農(nóng)業(yè)發(fā)展可持續(xù)良好。ESI低值區(qū)位于江漢平原大部分地區(qū)以及東部的英山和興山，小于0.428。

由圖3可知，湖北省作物種植系統(tǒng)ESI變化幅度為0.178～14.448。ESI變化率空間分布特征與ELR有較大差別，研究區(qū)中部即江漢平原區(qū)ESI值較低且增長幅度較小，東西部地區(qū)ESI也較小，但增長幅度較大，尤其是鄂西南地區(qū)ESI增加速率最快。

從時間變化趨勢來看，湖北省作物種植系統(tǒng)總體發(fā)展較好。但2011年后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境壓力增大，可持續(xù)能力減弱。從空間分布上來看，江漢平原地區(qū)是湖北省農(nóng)業(yè)最發(fā)達地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率較高，ELR也最高。東部和西部地區(qū)農(nóng)業(yè)投入和產(chǎn)出相對較少，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率較低且波動幅度較大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很不穩(wěn)定，極易受到自然環(huán)境，尤其是氣候影響；東西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境較脆弱，可持續(xù)發(fā)展能力較低，但增長速率較快，環(huán)境壓力逐漸減小。

3.3 彈性計算結果及顯著性分析

3.3.1 作物種植變化對ELR的彈性分析

表5為1978—2015年作物種植變化對ELR和ESI的彈性分析結果。由表5可知，1978—1999年各種作物播種面積比例對ELR均缺乏彈性。與Ⅰ期（1978—1984年）相比，Ⅱ期（1985—1999年）11種作物對ELR彈性系數(shù)的絕對值均處于減小態(tài)勢。其中水稻和棉花對ELR的彈性系數(shù)由正轉為負，這表明隨著水稻和棉花種植面積比例的減小，湖北省作物種植系統(tǒng)對環(huán)境壓力減小，作物種植結構朝著環(huán)境友好型的路徑衍進。與Ⅱ期相比，11種作物Ⅲ期（2000—2015年）對ELR的彈性系數(shù)絕對值有較大提升。其中，水稻和油料作物播種面積比例均富有彈性。這說明隨著水稻和小麥種植面積比例的增長，湖北省作物種植系統(tǒng)對環(huán)境的壓力增大；而油料播種面積的減少較大幅度地降低了系統(tǒng)對環(huán)境的壓力。Ⅰ～Ⅲ期蔬菜和水果的彈性逐漸增大，說明蔬菜和水果種植面積比例的增加加大了系統(tǒng)環(huán)境負荷。

表5 1978—2015年湖北省作物種植系統(tǒng)對資源與環(huán)境影響的彈性分析Table 5 The elasticity of cropping on ELR and ESI in Hubei Province during 1978-2015

從作物種植變化對ELR彈性的增長率來看，Ⅰ～Ⅱ期11種作物的增長率均為負值且變化幅度較?。虎颉笃诖蟛糠肿魑锏脑鲩L率為正值，增長幅度較大，較Ⅰ～Ⅱ期高，且在10%顯著水平上，說明兩次種植結構調(diào)整對環(huán)境壓力有顯著差異。

3.3.2 作物種植變化對ESI的彈性結果分析

由表5可知，1978—1984年，除少數(shù)（油料、麻類、糖料和蔬菜）作物外，其余作物播種面積比例對ESI均富有彈性。與Ⅰ期相比，Ⅱ期11種作物對ESI的彈性系數(shù)的絕對值均處于減小態(tài)勢。其中，水稻和棉花對ESI的彈性系數(shù)由負轉為正，這表明隨著水稻和棉花種植比例的減小，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力增強，作物種植結構朝著環(huán)境利好方向衍進。與Ⅱ期相比，Ⅲ期除麻類外其他10種作物對ESI的彈性系數(shù)的絕對值均有較大提升。其中，水稻、棉花和豆類作物播種面積比例對ESI的彈性系數(shù)為負值且富有彈性，這說明隨著水稻和棉花種植面積比例的增長，其對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生負向影響；而豆類作物種植面積比例變化不大，對ESI產(chǎn)生的負向影響卻較大，這可能是由于豆類產(chǎn)量較低，投入產(chǎn)出回報率低所致。這表明不僅作物種植面積比例變化會對ESI產(chǎn)生重要影響，作物種植方式也起著重要作用；蔬菜和水果作物播種面積比例對ESI的彈性系數(shù)由負轉為正，表明蔬菜和水果作物播種面積比例的增長有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。這一時期可持續(xù)發(fā)展能力減弱，農(nóng)業(yè)種植結構亟待向環(huán)境利好方向轉變。

作物種植變化對ESI彈性的增長率與對ELR彈性的增長率變化基本一致，Ⅰ～Ⅱ期各作物彈性增長幅度較Ⅱ～Ⅲ期低，且差異在10%顯著水平上，這說明兩次種植結構調(diào)整對可持續(xù)發(fā)展有著顯著影響。

4 討論

4.1 作物種植類型變化與能值流變化

湖北省作物種植系統(tǒng)EYR和ESI的年際變化趨勢與作物種植變化基本一致。1978—2003年湖北省水稻、小麥和玉米等主要糧食作物種植面積占比呈現(xiàn)下降趨勢，尤其水稻和小麥下降幅度較大，油料和蔬菜種植面積占比呈現(xiàn)快速上升趨勢；2004年湖北省作物種植結構發(fā)生重大調(diào)整，水稻、小麥等糧食作物種植面積占比快速回升，油料和蔬菜等經(jīng)濟作物種植面積占比有所回落；而農(nóng)作物種植結構變化受自然資源條件、市場經(jīng)濟行為和農(nóng)業(yè)政策的影響。2004年國務院實行減免農(nóng)業(yè)稅的政策，同時在全國范圍內(nèi)實行對種糧農(nóng)民進行直接補貼的政策，至2006年建立了覆蓋全國的種糧農(nóng)民直接補貼、農(nóng)業(yè)良種補貼、農(nóng)機具購置補貼和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料綜合補貼的“四補貼”。因此，1978—2003年湖北省作物種植系統(tǒng)EYR和ESI維持在較低水平；而2004—2011年EYR和ESI呈現(xiàn)快速上升趨勢。

4.2 投入產(chǎn)出率和可持續(xù)發(fā)展指數(shù)

近年來，湖北省農(nóng)業(yè)投入加大，高耗能作物，如水果蔬菜等得到大力發(fā)展，單位面積農(nóng)業(yè)投入提升大大增加了作物總產(chǎn)量，但生產(chǎn)成本也大幅度上升，且產(chǎn)量增長幅度不如生產(chǎn)成本增加幅度，所以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率呈現(xiàn)下降趨勢。2011年后，EYR呈現(xiàn)小幅度下降趨勢，ELR略呈上升趨勢，而ESI下降。這主要是由于湖北省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中單位面積農(nóng)業(yè)投入增加，特別是化肥施用量較大而產(chǎn)量增長幅度小于化肥投入增量所引起，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加。因此，湖北省應該加大農(nóng)業(yè)科技投入與研發(fā)力度，減少單位面積化肥使用量，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)輔助能值投入，提高整個農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值產(chǎn)出率，提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)品競爭力。

筆者研究發(fā)現(xiàn)湖北省作物種植系統(tǒng)ESI（除2011—2014年外）均小于1.0，與前人報道的雙季稻田復種系統(tǒng)ESI較一致［10］，說明這些農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)都屬于高投入驅動型農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，主要是以消耗無機輔助能來獲得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，不利于作物種植可持續(xù)發(fā)展。湖北省作物種植系統(tǒng)ESI雖＜1，但1978—2011年明顯呈現(xiàn)增加趨勢，表明湖北省作物種植調(diào)整有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。但2011年后ESI呈現(xiàn)下降趨勢，所以作物種植發(fā)展應當首先考慮降低無機輔助能投入，提高ESI。

筆者研究結論與李研等［24］較為一致：ESI較大的地區(qū)大部分位于鄂西的十堰市、五峰和鶴峰縣等地；ESI低值區(qū)主要位于江漢平原。隨著江漢平原地區(qū)（尤其是武漢城市圈）快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的加速，對新鮮蔬菜水果的需求大量增加，因此該區(qū)域傳統(tǒng)糧食作物種植面積逐漸萎縮，蔬菜水果種植面積增加，對環(huán)境的壓力增大；鄂西部地區(qū)地形以山地為主，其土、水等資源狀況較優(yōu)，可持續(xù)發(fā)展能力較強，且增長速率較快，這可能與當?shù)卦诎l(fā)展農(nóng)業(yè)過程中兼顧生態(tài)環(huán)境保護，如生態(tài)觀光農(nóng)業(yè)的興起與發(fā)展有關。

5 結論

采用能值分析和彈性分析方法相結合對湖北省作物種植系統(tǒng)EIR、EYR、EYIR、ELR和ESI的時空分布特征進行研究，并分析作物種植面積比例變化對ELR和ESI的彈性系數(shù)，得到如下結論：

（1）1978—2015年湖北省作物種植系統(tǒng)EYR為0.43～1.23，ELR和ESI分別為1.09～1.18和0.38～1.07，表明湖北省農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況良好，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率較高，環(huán)境可持續(xù)性較強，但近年來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)出現(xiàn)環(huán)境壓力增大、可持續(xù)能力減弱的現(xiàn)象。

（2）從空間分布上看，近25 a湖北省作物種植系統(tǒng)能值指標體系空間分布差異較大。其中，江漢平原地區(qū)EIR和EYIR較高，ELR最高，而ESI較低，增速較緩；東西部地區(qū)EIR和EYIR均較小，ELR較低，環(huán)境壓力較小，ESI能力較高且增長速率較快。

（3）1978—1999年作物播種面積比例對ELR均缺乏彈性；水稻的彈性系數(shù)由Ⅱ期的-0.036增加為Ⅲ期的1.438；蔬菜和水果的彈性系數(shù)分別由Ⅰ期的-0.006和-0.023增加為Ⅲ期的0.341和0.097。2000—2015年，水稻、棉花和豆類作物播種面積比例對ESI的彈性系數(shù)為負值且富有彈性，蔬菜和水果作物播種面積比例對ESI的彈性系數(shù)由負轉為正。

湖北省農(nóng)業(yè)發(fā)展在注重效率的同時要高度關注農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，通過減少單位面積化肥使用量等方式減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境壓力，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。江漢平原地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應采取綠色方式，既穩(wěn)步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，又提高可持續(xù)發(fā)展指數(shù)；東西部地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展應該在維持當?shù)乜沙掷m(xù)發(fā)展能力的基礎上，通過完善農(nóng)田基本設施以及加強農(nóng)業(yè)災害預警和防治等手段大力發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。