北洛河流域农业生态经济系统耦合发展研究

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黄土高原生态环境脆弱、水土流失严重。为了改善生态环境,在20世纪末,国家启动了退耕还林(草)、水土保持等一系列生态工程。经过二十多年生态治理,生态环境得到了很大改善,然而生态保护对农业资源的挤占及农业经济发展对生态环境的破坏现象仍然存在,相悖发展态势仍然是流域生态系统与经济系统发展形式。针对在退耕还林(草)背景下,农业生态系统与农业经济系统发展的相悖态势问题,本研究选取北洛河流域上中下游的吴起县、富县、白水县为样本区,对退耕前后不同时段,流域农业生态经济系统综合评价指数、系统耦合度、耦合协调度等进行分析,并基于此来探讨流域农业生态经济系统的耦合协调发展策略及对策。主要结论如下:(1)通过对流域农业生态环境及农业经济发展现状进行分析可以得出农业生态环境质量得到很大的提升。农业主要资源变化主要为:人均耕地减少、园地增加、化肥使用折纯量和地膜使用量呈先增后减的变化趋势。各县农业经济呈增加趋势,但第一产业占GDP比重下降。至2019年,吴起县、富县、白水县第一产业占GDP比重分别为6.7%、22.8%、42.7%。资源利用不充分、产业结构单一、小农经济经营模式是各县农业经济发展的主要问题。(2)运用结构方程模型,基于农户层面对农业生态系统与农业经济系统各耦合要素间的关系进行分析,结果表明:具有相关关系的生态环境、农业资源、产业态势形成了一个耦合系统,其影响系数分别为0.16、0.07、0.50;生态环境对农业资源的影响系数为0.36,农业资源对产业态势的影响系数为0.28,生态环境所产生的农业资源未得到充分利用,系统耦合效果相对较低。生态环境、农业资源、产业态势、耦合状态对经济效益0.54、0.23、0.67、0.18,系数为正值,表明生态环境的改善对系统的发展起到促进作用。(3)1990-2019年间,吴起县、富县、白水县农业生态系统与农业经济系统综合评价指数总体都呈上升趋势,农业生态环境质量、农业经济发展得到了很大的提升。(4)通过建立耦合度模型,揭示了两系统协同发展关系,得出:吴起县从不协调发展阶段过渡到生态滞后型协调发展与经济滞后型协调发展阶段之间不断优化调节。富县从经济滞后型的协调发展阶段过渡到生态滞后型协调发展阶段。1998-2012年,农业经济增长速度加快,耦合度增长到87.74°,处于农业生态经济潜伏期状态;2013-2019年,农业生态经济系统耦合度开始下降,二者协调发展关系逐渐向好。白水县在整个研究期间,农业生态经济系统耦合度在30o~60o之间波动发展,在不同发展阶段不断优化调节。(5)运用耦合协调度指数综合评价流域农业生态经济系统耦合协调发展程度,得出白水县农业生态经济系统耦合协调发展程度最高(0.69)、富县次之(0.67),吴起县最低(0.62),且都处于初级协调发展阶段。经过30年的发展,北洛河流域生态环境质量和农业经济发展水平都呈现快速的提升,上游生态环境质量和农业经济发展水平相对较低,中游生态环境质量较高,农业经济发展水平较低,下游将农业资源的生态效益和经济效益都有效发挥出来,协调发展水平较高。
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