李文艷， 李炳軍， 馬文雅

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與管理科學(xué)學(xué)院，鄭州 450002）

改革開放以來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速，但由中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的污染問(wèn)題卻日益加劇. 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中投入的化肥、農(nóng)藥等物質(zhì)資源所導(dǎo)致的水污染以及碳排放問(wèn)題已成為農(nóng)業(yè)污染的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題.中國(guó)農(nóng)業(yè)用水長(zhǎng)期占據(jù)全國(guó)供水總量的1/2 以上，農(nóng)業(yè)污染加重了中國(guó)水體污染［1］. 除此之外，農(nóng)業(yè)碳排放已經(jīng)成為溫室氣體的主要來(lái)源之一，由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生的溫室氣體排放已成為我國(guó)碳排放的重要來(lái)源［2］. 因此，最大限度地減小農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的負(fù)外部性，降低農(nóng)業(yè)物質(zhì)資源投入所帶來(lái)的各種環(huán)境污染，對(duì)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.

目前已有較多學(xué)者對(duì)農(nóng)業(yè)污染評(píng)價(jià)進(jìn)行研究. 一部分學(xué)者［3-4］主要集中在對(duì)農(nóng)業(yè)不同污染物負(fù)荷的測(cè)算上，一部分學(xué)者［5-6］則是從追求經(jīng)濟(jì)-生態(tài)的綜合效益角度出發(fā)，將各污染物作為非期望產(chǎn)出對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行研究. 張微微等［7］利用輸出系數(shù)模型，對(duì)懷柔水庫(kù)上游兩懷流域2000年和2011年的農(nóng)業(yè)污染負(fù)荷總氮和總磷進(jìn)行了估算和變化分析，發(fā)現(xiàn)從2000—2011 年兩懷流域農(nóng)業(yè)氮和磷負(fù)荷總量有增加的趨勢(shì)，流域內(nèi)農(nóng)業(yè)土地利用及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化是引起氮磷污染負(fù)荷發(fā)生變化的主要原因. 黃康等［8］、王萌等［9］采用輸出系數(shù)模型分別對(duì)涇河流域和湖北省三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物負(fù)荷量進(jìn)行了估算. 王奇等［10］運(yùn)用SFA-Malmquist指數(shù)方法，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境污染（氮磷流失量）作為一種要素投入、種植業(yè)增加值作為產(chǎn)出，對(duì)中國(guó)1992—2010 年的農(nóng)業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率進(jìn)行測(cè)度，并對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境污染進(jìn)行評(píng)估.徐維祥等［11］將農(nóng)業(yè)碳排放作為非期望產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出、通過(guò)SBM模型測(cè)算了2003—2019年中國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)效率. 劉濤等［12］將農(nóng)業(yè)水污染量作為非期望產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出，通過(guò)SBM模型測(cè)算了2008—2018 年中國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)用水效率和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)用水效率. Moutinho 等［13］將農(nóng)業(yè)總增加值作為理想產(chǎn)出、溫室氣體排放量作為非理想產(chǎn)出，通過(guò)數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）和隨機(jī)前沿分析（SFA）的廣義最大熵（GME）方法測(cè)算并評(píng)估了歐洲國(guó)家的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)-環(huán)境效率.

通過(guò)對(duì)已有的研究進(jìn)行總結(jié)發(fā)現(xiàn)：首先，目前大多數(shù)研究都是從絕對(duì)量而非相對(duì)效率的角度來(lái)對(duì)農(nóng)業(yè)污染負(fù)荷進(jìn)行測(cè)算的，且綜合考慮農(nóng)業(yè)水污染與農(nóng)業(yè)碳排放問(wèn)題的研究較少；其次，目前大多數(shù)研究都是將農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)污染物作為非期望產(chǎn)出來(lái)測(cè)算農(nóng)業(yè)生態(tài)效率的，雖然通過(guò)該方法得到的是相對(duì)效率，但其更加偏重于農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的綜合效益研究，不能真實(shí)完全地反映農(nóng)業(yè)各項(xiàng)資源投入對(duì)環(huán)境所造成的負(fù)面影響. 因此，為了能更加準(zhǔn)確地反映出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)物質(zhì)資源的使用對(duì)水環(huán)境及氣候造成的負(fù)面影響，本研究以河南省為研究區(qū)域，首先通過(guò)測(cè)算河南省農(nóng)業(yè)灰水足跡與農(nóng)業(yè)碳排放以將農(nóng)業(yè)水污染與農(nóng)業(yè)碳排放進(jìn)行量化，并將其作為“壞產(chǎn)出”；然后剔除農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)因素的影響，從“投入-壞產(chǎn)出”的角度引入農(nóng)業(yè)污染率的定義，并利用DEA模型來(lái)測(cè)算河南省農(nóng)業(yè)污染率；最后通過(guò)GIS技術(shù)探究了河南省農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征，并借助空間自相關(guān)分析法對(duì)河南省農(nóng)業(yè)污染率和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的空間依賴性和差異進(jìn)行了分析. 本研究將為河南省生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)重點(diǎn)污染區(qū)域的精準(zhǔn)調(diào)控提供參考，對(duì)形成綠色可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式具有重要參考價(jià)值.

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究中，測(cè)算灰水足跡、碳排放、農(nóng)業(yè)污染率所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)自《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》、河南省各地市統(tǒng)計(jì)年鑒和前瞻數(shù)據(jù)網(wǎng)（https：//d.qianzhan.com/）.

1.2 農(nóng)業(yè)灰水足跡測(cè)算方法

灰水足跡指以自然本底濃度和現(xiàn)有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，將一定的污染物負(fù)荷吸收同化所需的淡水的體積［14-15］. 農(nóng)業(yè)灰水足跡主要指在作物生長(zhǎng)過(guò)程中，施用的化肥、農(nóng)藥等除被作物利用外，其余的氮、磷、鉀等元素通過(guò)徑流進(jìn)入水體，造成的水污染量［16］. 河南省種植業(yè)活動(dòng)中投入的化肥主要以氮肥和磷肥為主，故本研究選取氮肥、磷肥作為河南省農(nóng)業(yè)水污染的來(lái)源. 河南省農(nóng)業(yè)灰水足跡取氮肥灰水足跡與磷肥灰水足跡較大者，測(cè)算過(guò)程主要參考《水足跡評(píng)價(jià)手冊(cè)》，具體測(cè)算公式如式（1）和式（2）所示.

式中：Gpla為農(nóng)業(yè)灰水足跡，m3；GN為氮肥灰水足跡，m3；GP為磷肥灰水足跡，m3；i表示氮肥或者磷肥；Li為氮肥或磷肥的排放負(fù)荷，kg；Ai表示施用的氮肥或者磷肥的量，kg；αi表示氮肥或者磷肥的淋失率，%；Cmax為水質(zhì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)情況下的氮或者磷污染物的最大排放質(zhì)量濃度，mg/L；Cnat為受納水體的初始質(zhì)量濃度，mg/L.在灰水足跡測(cè)算中，根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）［17］中規(guī)定的Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，氮和磷污染物的最大排放標(biāo)準(zhǔn)分別為1 mg/L和0.05 mg/L，自然本底質(zhì)量濃度值為0 mg/L；氮肥和磷肥的淋失率參照童國(guó)平［18］的研究，分別取值為86.7%、36%.

1.3 農(nóng)業(yè)碳排放測(cè)算方法

農(nóng)業(yè)碳排放主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、柴油的使用以及土地翻耕、灌溉這6個(gè)方面［19-20］.農(nóng)業(yè)碳排放的估算公式如式（3）所示.

式中：E為農(nóng)業(yè)碳排放總量，t；Ei為各農(nóng)業(yè)碳排放源的碳排放量，t；Ti為各農(nóng)業(yè)碳排放源的消耗量，t；δi為各農(nóng)業(yè)碳排放源的碳排放系數(shù)，本研究采用與李波和張俊飚［20］研究中相同的農(nóng)業(yè)碳排放源碳排放系數(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)碳排放的計(jì)算.

1.4 DEA模型

基于投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，使用傳統(tǒng)DEA方法對(duì)綜合技術(shù)效率進(jìn)行測(cè)算，并將綜合技術(shù)效率定義為農(nóng)業(yè)污染率（即農(nóng)業(yè)生產(chǎn)消耗的各種資源對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響）. 本研究將河南省各地市作為各個(gè)決策單元，其中第i個(gè)決策單元的DEA-BCC 模型如式（4）所示.

結(jié)合河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體情況，將土地、人力、機(jī)械、農(nóng)藥、化肥等資源投入作為投入指標(biāo)，選取農(nóng)業(yè)灰水足跡與碳排放作為產(chǎn)出指標(biāo)，構(gòu)建出了河南省農(nóng)業(yè)污染率的投入產(chǎn)出指標(biāo)體系，如表1所示.

表1 河南省農(nóng)業(yè)污染率的投入產(chǎn)出指標(biāo)體系Tab.1 Input-output index system of agricultural pollution rate in Henan Province

1.5 空間自相關(guān)分析

1.5.1 全局空間自相關(guān)分析

全局空間自相關(guān)分析法是通過(guò)分析研究對(duì)象總體的空間關(guān)聯(lián)性和空間差異程度來(lái)判斷研究對(duì)象是否存在空間集聚現(xiàn)象的，一般通過(guò)全局莫蘭指數(shù)進(jìn)行衡量，計(jì)算公式如式（5）所示.

1.5.2 局部空間自相關(guān)分析

局部空間自相關(guān)分析方法是用來(lái)探測(cè)變量在空間上的異常值或者集聚出現(xiàn)的范圍和位置的一種方法，通常使用局部莫蘭指數(shù)來(lái)作為判斷指標(biāo)，計(jì)算公式如式（6）所示.

2 結(jié)果與分析

2.1 河南省農(nóng)業(yè)污染率的測(cè)算結(jié)果

由圖1可知，在2000—2003年、2006年、2011—2013年、2019年這9個(gè)年份中，河南省的農(nóng)業(yè)污染率均等于1，表明在這些年份內(nèi)，河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響較大，農(nóng)業(yè)污染狀況極為嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“高污染”狀態(tài). 在2004—2005年、2007—2010年、2014—2018年這11個(gè)年份中，河南省的農(nóng)業(yè)污染率均小于1，表明在這些年份內(nèi)，河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響較小，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“低污染”狀態(tài). 農(nóng)業(yè)污染率為1的年份約占研究期的1/2，說(shuō)明河南省的農(nóng)業(yè)污染程度較高，由農(nóng)業(yè)資源的各項(xiàng)投入引起的水污染與溫室效應(yīng)問(wèn)題較大. 從圖1 還可以看出，河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展具有明顯的集中性和交替性，農(nóng)業(yè)污染程度較高的年份主要集中在2000—2003 年和2011—2013 年這2 個(gè)階段，農(nóng)業(yè)污染程度較低的年份主要集中在2004—2005 年、2007—2010 年、2014—2018 年這3 個(gè)階段，即當(dāng)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)惡化后，下一階段便會(huì)持續(xù)好轉(zhuǎn)，這說(shuō)明隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，所以農(nóng)業(yè)污染程度較低的狀態(tài)保持的時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng).

圖1 2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)污染率Fig.1 Agricultural pollution rate of Henan Province from 2000 to 2019

分階段來(lái)看，作為“九五”期間的收尾之年，2000年河南省的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不容樂(lè)觀.“十五”期間，前3年的農(nóng)業(yè)污染率均為1，后2年的農(nóng)業(yè)污染率則均小于1，這說(shuō)明“十五”期間，河南省在后期更加注重農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，農(nóng)業(yè)污染程度有所降低.“十一五”期間，農(nóng)業(yè)污染率為1的年份僅有2006年這一年，說(shuō)明“十一五”期間，河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響較低，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果較好.“十二五”期間，河南省的農(nóng)業(yè)污染率變化特征與“十五”期間的完全相同.“十三五”期間，河南省的農(nóng)業(yè)污染率在前3 年均小于1，但在2019 年等于1. 總的來(lái)說(shuō)，相較于其他時(shí)間段，“十一五”期間與“十三五”期間，河南省的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“低污染”狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，說(shuō)明在這期間，河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響較小.

2.2 河南省農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征

為了更加直觀地展示河南省農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征，本研究選取2000年、2004年、2008年、2012年、2016年、2019年這6個(gè)年份作為觀察點(diǎn)，運(yùn)用ArcGIS軟件，對(duì)河南省各地市的農(nóng)業(yè)污染程度進(jìn)行空間可視化分析，結(jié)果如圖2所示. 整體來(lái)看，在2000年、2004年、2008年、2012年、2016年、2019年這6個(gè)年份中，河南省有超過(guò)2/3的地市的農(nóng)業(yè)污染率為1，說(shuō)明2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染程度較高，大多數(shù)地市都需要改善當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境. 分區(qū)域來(lái)看，2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的“低污染”狀態(tài)呈現(xiàn)出從豫北→豫西→豫南→豫東和豫中地區(qū)轉(zhuǎn)移的特征. 但總體來(lái)看，河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的“低污染”狀態(tài)區(qū)主要位于豫西地區(qū)，其中除了2016年三門峽市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“高污染”狀態(tài)外，其余年份豫西地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境一直處于“低污染”狀態(tài)，說(shuō)明2000—2019年豫西地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響一直較小，相較于其他地區(qū)，豫西地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與資源投入呈環(huán)境友好、和諧發(fā)展的特征. 隨著時(shí)間的推移，豫南地區(qū)和豫中地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境相對(duì)有所好轉(zhuǎn). 豫南地區(qū)的南陽(yáng)市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境自2008年后一直保持著“低污染”狀態(tài). 豫北地區(qū)的安陽(yáng)市與濟(jì)源市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在2008—2019年間則一直保持著“高污染”狀態(tài)，說(shuō)明2008—2019年該地區(qū)在發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)忽略了環(huán)境保護(hù)，因此，降低農(nóng)業(yè)污染、節(jié)能增效將是未來(lái)該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要目標(biāo). 豫東地區(qū)除2016年周口市的農(nóng)業(yè)污染率低于1以外，2000—2019年該地區(qū)所有地市的農(nóng)業(yè)污染率均為1，說(shuō)明相較于其他地區(qū)而言，豫東地區(qū)的農(nóng)業(yè)污染狀況不容樂(lè)觀，建議該地區(qū)轉(zhuǎn)變當(dāng)前粗放式的生產(chǎn)模式，以降低資源與環(huán)境的壓力. 豫中地區(qū)的漯河市在2016年和2019年的農(nóng)業(yè)污染效率均小于1，說(shuō)明該地區(qū)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式正在轉(zhuǎn)變，對(duì)農(nóng)業(yè)資源的利用率在不斷提高，所以隨著時(shí)間推移，該地區(qū)農(nóng)業(yè)污染嚴(yán)重的情況有所改善.

圖2 2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征Fig.2 Spatial distribution characteristics of agricultural pollution rate in Henan Province from 2000 to 2019

2.3 河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間探索性分析

2.3.1 河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全局自相關(guān)分析

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)投入不僅會(huì)產(chǎn)生非期望的污染物，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)期望的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展. 為探究這兩項(xiàng)產(chǎn)出在空間上是否存在相關(guān)性，通過(guò)測(cè)算全局莫蘭指數(shù)來(lái)分析河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的空間關(guān)聯(lián)性與依賴程度，結(jié)果如表2所示.

表2 2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全局莫蘭指數(shù)Tab.2 Global Moran’s I of agricultural pollution rate and agricultural economic development in Henan Province from 2000 to 2019

從表2 可以看出，2002 年、2005 年、2007—2011 年、2017 年這8 個(gè)年份的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全局莫蘭指數(shù)均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明在這些年份中，兩者在空間上不存在相關(guān)性，是隨機(jī)分布的；2000—2001年、2003—2004年、2006年、2012—2016年、2018—2019年這12個(gè)年份的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全局莫蘭指數(shù)均通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明在這些年份中，河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在顯著的空間相關(guān)性. 另外，通過(guò)表2還可以看出，河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間上的正負(fù)相關(guān)性交替變化，空間關(guān)聯(lián)特征復(fù)雜多變，如2000年河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間上表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，2001年河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間上則表現(xiàn)為正相關(guān)，2003年河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間上又表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，2004年河南省的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間上則又表現(xiàn)為正相關(guān).

2.3.2 河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的局部自相關(guān)分析

雖然通過(guò)全局自相關(guān)分析得到的全局莫蘭指數(shù)可以闡釋變量之間的整體空間關(guān)聯(lián)特征，但不能說(shuō)明變量間的局部空間集聚特征. 為了進(jìn)一步探索河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間集聚格局及差異情況，結(jié)合全局自相關(guān)分析的結(jié)果，使用ArcGIS 軟件繪制河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的LISA 集聚圖.由全局自相關(guān)分析的結(jié)果可知，河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間上具有顯著相關(guān)性的年份主要集中在2000—2006年、2012—2019年兩個(gè)階段，故選取2000年、2003年、2006年、2012年、2015年和2019年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)繪制河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的LISA集聚圖（圖3），各集聚類型的特征如表3所示.

表3 集聚類型特征及解釋Tab.3 Characteristics and explanations of agglomeration types

圖3 2000—2019年河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的LISA集聚圖Fig.3 LISA agglomeration diagram of agricultural pollution rate and agricultural economic development in Henan Province from 2000 to 2019

由圖3 可知，河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間集聚類型以低-高集聚型為主，高-低集聚型次之. 具體來(lái)看，研究期內(nèi)，除局部空間集聚特征不顯著的地市以外，河南省僅在2019年出現(xiàn)了一個(gè)低-低集聚型的城市，為平頂山，其余年份則均無(wú)低-低集聚型的城市. 2012—2019年，高-高集聚型的地市數(shù)量一直為0. 各年份中，除局部空間集聚特征不顯著的地市以外，低-高集聚型的地市數(shù)量占全省地市數(shù)量的比例均相對(duì)較高，其中在2003年和2006年，低-高集聚型的地市數(shù)量最多，均達(dá)到了7個(gè)，隨后低-高集聚型的地市數(shù)量則一直減少，至2019年減少至2個(gè)，與高-低集聚型的地市數(shù)量相等. 以上結(jié)果說(shuō)明兩個(gè)問(wèn)題：第一，河南省各地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平并不均衡；第二，河南省在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重視程度不夠，中心地市農(nóng)業(yè)污染程度低，周邊地市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展好的良好局面正在逐漸惡化. 2012—2019年，高-低集聚型的地市數(shù)量先增加后減少，隨后基本趨于穩(wěn)定，2003年最多達(dá)到3個(gè)，2015年最少為1個(gè)，這種中心地市農(nóng)業(yè)污染程度高，周邊地市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展差的不平衡局面嚴(yán)重影響了河南省農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展.

分地區(qū)來(lái)看，研究期內(nèi)，豫西地區(qū)的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間集聚類型主要以高-低集聚型為主，說(shuō)明在該地區(qū)內(nèi)，周邊地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越低，對(duì)中心地市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境越不利，這是因?yàn)橹苓叺厥械霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，說(shuō)明周邊地市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式及技術(shù)比較落后，則中心地市便無(wú)法從周邊地市落后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式中吸收、借鑒有利于本地市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及環(huán)境保護(hù)的先進(jìn)技術(shù)與理念. 研究期內(nèi)，豫東地區(qū)前期的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間集聚類型以低-高集聚型為主，說(shuō)明這期間豫東地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系較為理想，后期的空間集聚類型為不顯著類型，說(shuō)明這期間豫東地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系并未惡化. 豫北地區(qū)的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間集聚類型主要以低-高集聚型為主，但呈現(xiàn)此集聚類型的城市也在不斷地波動(dòng)更替，該結(jié)果說(shuō)明在該地區(qū)內(nèi)，周邊地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好，有利于向該地區(qū)中心城市輸送各種資源與技術(shù)，從而能夠促進(jìn)該地區(qū)中心城市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展能夠?yàn)樵摰貐^(qū)的環(huán)境保護(hù)提供技術(shù)和資金支持，最終使該地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境之間達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài). 豫南地區(qū)的農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間集聚類型經(jīng)歷了一個(gè)變化的過(guò)程，2000年和2003年中低-高集聚型與高-低集聚型同時(shí)存在，2006年變?yōu)榈?高集聚型，2006年后的空間集聚類型變?yōu)椴伙@著，這說(shuō)明豫南地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不太穩(wěn)定，中心城市受周邊城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響具有不確定性，故該地區(qū)需從自身角度出發(fā)，改變當(dāng)前粗放的生產(chǎn)模式，學(xué)習(xí)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)技術(shù)，提升自身的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平.

3 結(jié)論與討論

首先將灰水足跡與碳排放量化并作為農(nóng)業(yè)污染產(chǎn)出，然后使用DEA模型測(cè)算了河南省2000—2019年的農(nóng)業(yè)污染率，同時(shí)通過(guò)GIS技術(shù)分析了河南省各地市農(nóng)業(yè)污染率的空間分布特征，最后采用空間自相關(guān)分析法分析了河南省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)污染率的空間相關(guān)性，得到結(jié)論如下：

1）2000—2019年，河南省農(nóng)業(yè)污染率為1的年份約占整個(gè)研究期的1/2，說(shuō)明河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染程度較高，且農(nóng)業(yè)污染率的高低分布具有集中性和交替性. 分時(shí)間段來(lái)看，河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染程度在不同時(shí)間段內(nèi)存在差異，這說(shuō)明河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境狀況不是很穩(wěn)定，多年來(lái)其所采取的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施的效果時(shí)好時(shí)壞. 因此，河南省應(yīng)采取能夠長(zhǎng)期有效地保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的措施，如通過(guò)采取有效利用耕地面積、減少化肥和農(nóng)藥的使用量、合理配置資源、提高有效灌溉面積、加大先進(jìn)技術(shù)研發(fā)資金扶持力度、開發(fā)新型綠色高效的環(huán)保農(nóng)用物資、提高機(jī)械和能源的利用率等措施，從源頭上搞好污染防控工作，確保農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)步改觀.

2）從空間角度來(lái)看，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于“高污染”狀態(tài)的地市數(shù)量占全省地市數(shù)量的2/3，且河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的“高污染”狀態(tài)已基本穩(wěn)定. 河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的“低污染”狀態(tài)呈現(xiàn)出從豫北→豫西→豫南→豫東和豫中地區(qū)轉(zhuǎn)移的變化特征，但河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境“低污染”狀態(tài)區(qū)主要位于豫西地區(qū). 不同地區(qū)之間的農(nóng)業(yè)污染狀況差異較為明顯，因此河南省在發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)以及構(gòu)建低碳生產(chǎn)模式時(shí)，應(yīng)關(guān)注全省各地市之間的差異，在空間上發(fā)揮積極的“效仿效應(yīng)”和“追趕效應(yīng)”，讓農(nóng)業(yè)污染程度較低的地市起到帶頭作用和示范作用.

3）河南省農(nóng)業(yè)污染率與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間集聚類型主要以低-高集聚型為主，但是這種良好的局面正在逐漸惡化，該類型的地市數(shù)量正在減少，這說(shuō)明，在河南省內(nèi)，各地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平并不均衡，河南省在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重視程度不夠. 因此，河南省各地市在發(fā)展自身農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，要與周邊城市共享本市先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、豐富的物質(zhì)資源及人力資源等，發(fā)揮城市群帶動(dòng)作用，使周邊地市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)也能得到發(fā)展，從而促進(jìn)河南省各地市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展.