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北洛河流域農業生態經濟系統 耦合發展研究
發布時間：2022-10-02 17:00
目錄
摘 要 I
ABSTRACT III
第一章 緒論 1
1.1研究背景及意義 1
1.2國內外研究現狀及分析 2
1.2.1生態經濟系統耦合研究 2
1.2.2農業生態經濟系統耦合發展過程及耦合效應研究 3
1.2.3系統耦合模型的發展概況 4
1.2.4簡要評述 5
1.3研究目的 5
1.4研究內容 5
1.5研究方法及技術路線 6
1.6研究區概況 6
第二章 不同類型區農業生態與農業經濟發展現狀 9
2.1生態環境質量概況 9
2.1.1地形地貌與土地資源特征 9
2.1.2氣象水文條件 9
2.1.3農業資源概況 10
2.2社會經濟發展概況 11
2.2.1人口狀況 11
2.2.2經濟狀況 12
2.3農業生態經濟存在問題 13
2.4本章小結 14
第三章 基于農戶的層面農業生態與農業經濟系統耦合關系 16
3.1基礎資料采集與調查農戶的基本特征 16
3.1.1問卷內容 16
3.1.2調查簡況 17
3.1.3調查戶特征 18
3.1.3.1農戶特征分析 18
I
3.2結構方程模型及構建 19
3.2.1結構方程模型介紹 19
3.2.2結構方程模型構建 21
3.3模型擬合、修正及檢驗 22
3.4農業生態系統與農業經濟系統耦合路徑分析 24
3.5本章小結 26
第四章 不同類型區農業生態經濟系統耦合協調發展分析 27
4.1研究方法和數據來源 27
4.1.1耦合協調度模型 27
4.1.2耦合度模型 28
4.1.3數據來源 29
4.2 評價指標體系選取及構建 30
4.2.1指標選取 30
4.2.2指標權重確定 30
4.3農業生態系統與農業經濟系統綜合評價指數分析 31
4.4農業生態經濟系統耦合度演變趨勢分析 34
4.5農業生態經濟系統耦合協調發展狀態分析 36
4.6本章小結 38
第五章 北洛河流域農業生態經濟系統耦合發展對策建議 40
5.1 提高資源利用率，加強資源產業耦合態勢 40
5.2制定長效機制，繼續深化鞏固退耕還林（草）成果 40
5.3打破小農經濟格局，促進農業實現現代化發展 40
5.4根據區位特征，合理布局產業結構 41
5.5加強農民文化素質及產業技術培訓，吸引外出務工人員返鄉 41
第六章 結論與展望 42
6.1結論 42
6.2不足與展望 43
6.2.1論文不足 43
6.2.2研究展望 43
參考文獻 44
致謝 48
個人簡歷 49
II
第一章 緒論
1.1研究背景及意義
黃土高原位于我國中部偏北，面積為64 x 104 km2,是我國農業發展的起源地之 一，同時是我國水土流失最為嚴重的地區之一。幾十年以來，隨著社會經濟的發展， 人口的快速增長，對物質資源的需求增加，使得蘊藏豐富自然資源的黃土高原遭到掠 奪式的開發，導致地區植被、土壤等脆弱的生態環境遭到了嚴重的破壞，水土流失、 沙塵暴等自然災害相繼增多，不僅使流域內生態環境受到嚴重的破壞，更嚴重的是對 農業生產活動造成巨大的損失（李龍 2018）。黃土高原嚴重的生態環境問題引起了社會 的廣泛關注。
為了改善黃土高原生態環境質量，扭轉水土流失日趨嚴重的狀況，改變農業生產 力低下、經濟落后和農民貧困的面貌，半個世紀以來，國家一直致力于以水土流失治 理為核心的生態環境建設（田均良 2010）。在眾多生態環境修復活動中，最具有特殊 地位和鮮明特點的就是退耕還林（草）工程，即從 1 999年到 2018年以來，中國政府 累積投資了 3120.50 億元，將 25省（直轄市、自治區）5.02億畝耕地轉為林草地（劉 浩等 2021;王子婷等 2020）。隨著退耕還林（草）等生態環境改善工程的實施，黃土 高原的生態質量得到了明顯的改善，水土流失狀況得到了控制并扭轉。退耕還林（草） 工程的實施，使得大量耕地退耕成林草地，農業資源減少，產業結構配置不合理，資 源利用不充分，極大的限制了農業經濟的發展。生態系統供給的有限性與經濟系統發 展的無限性之間的矛盾仍然存在，生態與經濟協同發展仍需深入探究，只有深入、準 確的了解和把握生態系統與經濟系統的耦合發展規律和運行機理，才能夠更好的采取 針對性的措施和制定完善的政策方案，有效的消除兩系統間的矛盾（鄭業軍 2013）。 只要這樣才能促進黃土高原農業生態經濟系統耦合協調，高質量發展。
北洛河流域地處黃土高原腹地，地貌類型多樣，水土流嚴重。自從1998年退耕還 林（草）工程實施以來，北洛河流域植被覆蓋情況顯著改善（何亮等 2020），河道徑 流和輸沙顯著降低（薛帆等 2022），生態環境質量顯著提高。由于退耕還林（草）使 得流域內土地利用結構發生很大的變化，農用地減少（鄒亞東等 2021），直接導致流 域內退耕區的農業生產經營情況遭受到沖擊和影響，引起農業經濟發展與生態環境的 一致性的程度減弱趨勢，農業生態系統與農業經濟系統呈現局部相悖態勢。基于以上 背景，研究和分析北洛河流域農業生態經濟系統的現狀和耦合過程，分析其在退耕還 林前后的演變階段，各個階段的耦合水平及影響和制約流域農業生態經濟耦合發展因 素等問題，這樣有助于更好的理解流域農業生態環境與農業經濟的發展水平及關系，
1
更好的把握流域內農業生態建設和經濟發展的關系，為實現流域土地資源的優化利用 及農業生態經濟可持續發展提供科學依據。
1.2國內外研究現狀及分析
1.2.1生態經濟系統耦合研究
系統耦合的概念最先是基于物理學的角度提出來的，之后隨著對系統耦合研究的 深入，學科開始交叉發展，系統耦合的概念被引入到其他學科，用來解釋本學科的一 些科學問題。任繼周等(1994)首次在農業生態經濟系統的基礎上對系統耦合的含義進 行總結，即在一定環境條件下，兩個甚至多個在發展過程中具有共性的系統能夠產生 相互促進的狀態和趨勢，通過相互作用，能夠成為一個更高屬性或性質的功能結構體， 即系統耦合。不同系統間雖然有著巨大的差異，但是如果各系統有耦合所需要的自由 能，在人為因素干擾下，運用系統耦合手段，就能夠使各系統間相互影響、相互作用， 極大的促進和提升各系統的全面優化發展(林慧龍等 2004; 萬里強等 2002)。對于系 統耦合來說，無論是系統內部因素還是系統外部因素的變化，都相應會引起系統結構 和性質的變化，要想系統朝預期方向變化，就可以通過改變其相應的耦合條件和外在 影響因素達到預期耦合狀態，形成更高層次的系統耦合。
上世紀 50 年代，人們關注點主要是在社會經濟的快速發展，對于生態環境保護 與經濟發展之間的關系很少被聯系在一起考慮， 隨著人類生存環境破壞程度日益加 劇，自然災害頻發，影響到了人類的生活，此時生態環境保護的重要性才被人類所重 視，生態環境保護與社會經濟發展整體發展得到更多的關注(戴全厚等 2006)。1966 年，美國學者 Boulding K E 提出了“生態經濟學”概念。從此，越來越多的科研工 作者、經濟學家、政府工作人員等學者開始關注生態經濟學，并開始生態經濟學的研 究及應用。1991年，Barbier將生態經濟學與可持續發展聯系起來，并定義為“可持 續性的科學與管理”，認為生態經濟學不是一門全新的學科，而是用來解決生態學或 經濟學單一學科所不能解決的生態-經濟共同作用的一種分析方法(Barbier, 1994; Costanza, 1991)。生態經濟系統涉及到資源、環境、社會經濟等要素的相互作用的多 要素復雜系統，也是生態系統與經濟系統相互作用的復合系統，兩系統間的相互作用 的耦合機制也開始引起人們的關注。姜學明等(1993)生態經濟系統的復合再生產過程 是生態系統與社會經濟系統相互作用所形成的新的再生產過程。韓劍萍等(2005)認為 社會要發展，就必須發展經濟，而經濟必須在生態環境保護與自然資源利用合理限度 內去發展，因此，生態環境與社會經濟二者的發展必須是相互統一，不能獨立發展， 即得出生態環境與社會經濟在一定程度上呈耦合性發展，具有耦合發展現象。嚴夢珺 (2017)認為生態經濟系統是指在生態環境系統所能承載的范圍內，結合生態經濟學與 系統工程，更深層次的發展利用資源，發展生態高效、經濟發達的復合產業，使得生
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態、社會以及經濟協同發展。
生態經濟系統耦合是各個子系統協調發展，從多個單一系統向復合系統化發展的 過程，強調生態系統、社會系統、經濟系統間的協調發展。從物理學角度的提出、定 義到運用，經過近百年的發展，已經非常成熟，能夠解釋許多生態與經濟間的系統發 展問題。
1.2.2農業生態經濟系統耦合發展過程及耦合效應研究
農業系統是一個包含多個子系統的復雜系統，由不同類型和性質的生產層所組成， 各個生產層間相互作用、相互影響，也使得不同類型間相關聯的子系統以組合的方式 組成農業系統（任繼周 1995）。農業系統內部的不同生產層通過與之相關的生產層相互 作用影響，通過彼此間的促進和制約，從而改變系統內部的原有組合，使系統發生變 化，此現象稱為農業系統耦合，該系統耦合一旦形成并發揮作用，系統生產力將會顯 著增加（萬長貴 1994）。朱興運等（1995）通過應用綜合速率法和系統耦合模型對河西走 廊的山地、綠洲、荒漠草地農業系統進行研究，發現系統內部的山地子系統和綠洲子 系統的穩定發展是農業系統穩定健康發展的關鍵。姚文秀等（2012）通過對吳起縣農業 產業資源耦合發展與退耕還林（草）工程的影響關系的分析，得出退耕還林（草）工 程對農業產業資源的發展態勢具有一定的影響。
隨著國家對農業農村生態經濟問題的關注度越來越高及農業系統耦合的不斷深入 研究，農業生態系統與農業經濟系統子系統間的研究成為諸多研究者的新的研究熱點， 多數研究都集中在生態環境比較脆弱的西北地區。任繼周（1994）將系統耦合的概念引 入經濟學中，分析了祁連山—臨澤泡面的荒漠—綠洲—草地農業生態經濟系統耦合， 得出隨著生態環境的恢復，對農業經濟也有促進作用。趙雪雁等（2005）通過構建生態 環境與產業效益系統耦合的評價指標體系，對黑河流域的生態環境與產業效益作出綜 合評價并進行了定量衡量。王繼軍等在陜西省紙坊溝流域、長武縣等地開展農業生態 與農業經濟的耦合發展的系統研究，得出了流域農業生態經濟的耦合發展水平逐步提 升及耦合態勢逐步協同，同時針對黃土高原地區的生態環境治理工程對農業生態經濟 系統的影響進行了分析（王繼軍 2009;蘇鑫等 2010; 張建軍 2011; 鄭業軍 2013）。李奇 睿等（2012）、李玥等（2018）通過研究退耕還林（草）工程與農業生態經濟系統耦合發 展，揭示了安塞縣在退耕還林（草）背景下農業生態經濟演變過程，被指出退耕還林 （草）對農業生態經濟耦合發展的影響。王晶等（2020）在治溝造地背景下定量分析了 延安市農業生態與農業經濟系統的耦合協調狀態及耦合度演變趨勢。
農業生態經濟系統耦合對于實現農業資源、產業、人類活動的相一致發展研究具 有重要的指導意義，研究內容也涉及到了資源的開發利用、人地關系、能值定量分析。 這些研究從農業生態經濟系統某一側面去定性、定量分析農業生態經濟系統發展水平，
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以尋求農業生態經濟系統的協調發展。
1.2.3系統耦合模型的發展概況 模型是用來解決和理解分析復合系統的手段，面對我們所生存的復雜環境，生態、 環境與社會經濟的發展問題，傳統研究方法只能是單一、孤立的去分析、理解兩系統。 但是隨著社會的發展及研究的不斷深入，系統耦合的研究方法、模型及工具得到了廣 泛應用及推廣(劉耀彬等 2007)。在可持續發展理論的指導下，系統耦合模型得到了更 廣泛的應用及更高層次的發展(高群2003)。在國外，Common和Perrings基于資源分 配特征，構建了資源配置的分析模型，在可持續發展理論影響下，分析了生態系統與 經濟系統間的相互關系(Common, M and Perrings, C 1992)。Woodwell等(1998)借鑒系 統動力學方面的知識來研究經濟和資源使用的關系，通過建立二者之間的生產模型分 析了二者之間的相互作用關系和作用機理；Van den Bergh和P. Nijkamp等從綜合分 析的角度理解生態與經濟關系，用動態模型分析了生態可持續的經濟發展，并認為生 態系統和經濟系統之間的相互作用和反饋機制的研究重要性(Bergh and Nijkamp, P 1991; Kaufman 2001; van den Bergh 2000)。Farnsworth K.D 等(1999)在可持續發展背景 下，運用生態和經濟模型，綜合性的描述多種因素影響下的人類生態系統作用，為決 策反饋信息，說明人類活動在生態經濟互動過程中的作用。 Kaufmann 等(2001)提出 來基于人類活動、氣候、技術手段及社會經濟政策等變量對糧食產量影響分析的基礎 上形成了跨學科整合模型。
在我國，范文濤(1997)、單寶艷(1995)分別構建了農業生態經濟系統和草地生態 經濟系統的系統評價模型；姜文來就區域農業資源可持續發展理論，結合生態、經濟、 社會三要素構建了農業資源系統評價指標體系及綜合評價模型(姜文來,羅其友 2000)。 梁紅梅等(2008)構建了土地利用變化、社會經濟、生態環境之間的系統耦合模型，運 用耦合度定量表示了系統之間的耦合關系和程度，并將系統耦合發展過程分為低級共 生階段、協調發展階段、極限發展階段、再生發展階段。賈士靖等(2008)應用耦合協 調度和耦合度模型對全國各省的農業生態經濟系統耦合發展趨勢進行了系統分析，研 究表明：各省的農業生態經濟系統發展耦合度整體都趨于較好的水平，但是就協調度 來看，各省的差異較大。王繼軍等利用系統動力學原理設計農業生態經濟系統耦合度 模型及農業資源系統耦合度模型，并運用上述模型對黃土丘陵區農業生態經濟系統長 期耦合協調發展水平及發展趨勢進行了分析評價(李奇睿等 2011; 李玥等 2018; 劉佳 等 2010; 王繼軍等 2005; 王繼軍等 2009)。李小娟(2020)利用耦合度模型對陜西省農 業生態與農業經濟系統進行耦合分析，得出陜西省農業生態經濟系統耦合協調發展呈 上升趨勢，耦合效果良好。
目前系統耦合模型已經成為解決復合系統的重要方法。多學科的交叉應用也使得
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系統耦合模型應用范圍較廣。農業生態經濟系統耦合模型就是其中一種，在一定基礎 上，根據農業生態經濟系統理論，構建農業生態經濟系統耦合模型，運用耦合協調度 及耦合度來定量分析各子系統對復雜系統的協同作用強度。已有許多學者將系統耦合 模型去應用分析問題，模型的發展也較為成熟。
1.2.4簡要評述
對于系統耦合來說，已有大量的研究成果，從系統理論的提出到系統的應用，從 單一學科到多學科的交叉使用，已經形成了較為成熟的理論體系。從研究內容上來看 也從最初單純的耦合系統研究，逐漸向多學科、多領域交叉發展研究。對于農業生態 經濟系統的耦合分析和探討，對于農業生態系統、農業經濟系統以及系統之間的相互 關系和發生機理的研究也在不斷的深化。大多的研究主要是對農業生態經濟系統耦合 結果的分析，對于耦合過程及系統之間的互動關系研究較少，尤其是在退耕還林（草） 大背景下，土地利用、產業結構等相繼變化下，農業生態經濟系統耦合協調發展的研 究更是少有研究。
1.3研究目的
本研究旨在通過對北洛河流域農業生態經濟系統的耦合進行研究和分析，探討退 耕還林（草）工程背景下，針對國家政策及土地利用變化必然會對流域內農業生態經 濟系統的耦合產生沖擊和造成影響，進而基于統計數據和調查數據分析北洛河流域農 業生態經濟系統的耦合演變階段及各個階段的耦合水平，并對流域內不同產業類型區 農業經濟耦合發展水平進行對比分析，剖析不同產業背景及政策下農業生態經濟發展 特征，從而更深的理解農業生態經濟系統發展過程中所面臨的問題，為北洛河流域農 業生態經濟系統優化協調發展提供思路和科學建議。
1.4研究內容
（1） 不同類型區農業生態與農業經濟發展現狀。
根據統計年鑒及實地考察數據，對流域內上中下游的吳起、富縣和白水縣的農業 生態與農業經濟發展現狀進行分析，在農業生態經濟系統現狀分析的基礎上，分別探 討各地區農業生態環境與農業經濟發展過程中的困境并對其進行原因分析。
（2） 基于農戶層面對農業生態系統與農業經濟系統耦合關系分析
因為吳起縣退耕還林（草）工程實施力度大，對農業資源、產業結構等影響較大， 所以以吳起縣為例，基于入戶調查數據，運用結構方程模型，通過對農業生態系統和 農業經濟系統結構要素的分析來研究耦合要素間的相互關系，進而探討整個農業生態 經濟系統的穩定性。
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（3）北洛河流域農業生態經濟系統耦合協調發展水平及政策影響分析
根據統計年鑒數據，借助耦合概念構建研究區農業生態經濟系統耦合模型，構建 評價指標體系，利用熵值法確定評價指標權重，進而探索北洛河流域農業生態經濟系 統耦合狀態及過程，對比不同農業生態類型區之間的耦合差異性。
最后基于國家政策和政府行為分析政策對農業生態和農業經濟的影響，并且基于 現實問題，為北洛河流域農業生態經濟系統良性耦合發展提供對策和建議。
1.5研究方法及技術路線
在對流域農業生態系統與農業經濟系統發展現狀分析的基礎上，探索農業生態經 濟系統的耦合協調發展關系，確定耦合要素及其權重，對流域農業生態經濟系統耦合 關系及發展水平進行評價分析，基于農戶層次對耦合要素關系進行分析，探討農業生 態經濟系統的穩定性，最后通過流域內農業生態經濟系統耦合過程中的現實問題，提 出針對性的建議和對策。
圖1-1 技術路線圖
Fig 1-1 Technical route
1.6 研究區概況
北洛河流域位于陜西省中部、北部，地理坐標34。39,55"—37°18,22"N、 107°33'33"—110°10'30"E，是黃河二級支流、渭河一級支流，河長680.3 km2，為陜 西省跨越長度最長的河流。河流自西北向東南，流經陜、甘兩省 5 地（市）18 縣
（區）至大荔縣三河口注入渭河，流域總面積為2.69X104 km2。流域地處黃河中游 地區，地貌類型多樣，可分為黃土丘陵溝壑區、黃土高塬溝壑區、土石山區和階地平 原區。氣候類型屬溫帶半干旱和大陸性季風氣候，多年平均降雨量為514.2 mm,由 北向南、自西向東遞增，年內分布不均，其中 5—9 月降雨量占全年降雨量的 76.2%， 多以暴雨形式出現，破壞性大，水土流失極為嚴重。流域植被物種多樣性較為豐富， 受溫度及地理因素的影響，流域內不同區位處于不同的植被分布帶，定邊縣和靖邊縣 處溫帶典型草原亞地帶；華池縣和吳起縣處溫帶森林草原亞地帶；甘泉縣和志丹縣處 溫帶森林草原向暖溫帶北部落葉櫟樹林亞地帶的過渡地帶；合水縣處暖溫帶北部落葉 櫟林亞地帶；黃陵縣、洛川縣、黃龍縣、宜君縣、富縣和甘泉縣處暖溫帶落葉櫟林亞 地帶。
流域地貌類型多樣，生態環境及自然資源都有較大的差異，所以根據不同類型區 分別選取上、中、下游的吳起縣、富縣、白水縣來分析流域農業生態經濟系統耦合協 調發展。吳起縣位于上游丘陵溝壑區，農業總產值為107600萬元，占縣域GDP比值 為6.7%，流域人口密度為37.12人/km2，農民人均純收入為1.25x104元；富縣位于中 游子午嶺區，林草資源較多，農業總產值為29.7X104萬元，占縣域GDP比值為 22.8%，流域人口密度為38.24人/km2，農民人均純收入為1.32x104元；白水縣位于 高塬溝壑區與階地平原區的過渡帶，北部溝壑縱橫，地形破碎，南部接近平原地區， 地勢較平坦。農業總產值為58x104萬元，占縣域GDP比值為42.7%，流域人口密度 為299.19人/km2，農民人均純收入為1.16x104元。
圖 1-2 北洛河區位及上、中、下游三個代表縣域
Fig 1-2 Beiluo river basin Location and upstream、middle、downstream
three representation counties
第二章 不同類型區農業生態與農業經濟發展現狀
一切政策措施都是基于現實問題而提出來的，地區政策措施的制定及發展方向的 規劃都是以當地資源稟賦和現實發展狀況為基礎。農業生態經濟系統涉及到農業資源、 自然狀況、社會經濟等各個要素，要想了解農業生態經濟系統的發展規律及系統耦合 狀態，就必須對各個要素的發展現狀進行分析，清楚當地農業生態與經濟發展的優勢 及在發展過程中所面臨的問題。
北洛河流域地貌類型多樣，各地貌類型區受基礎地形及形態影響較大，并且流域 南北跨度較廣，氣候、降雨等要素相對差異較大。為了更清楚了解和分析流域農業生 態經濟系統耦合發展規律，本章分別以吳起、富縣、白水縣為例來分析北洛河流域上、 中、下游不同類型區農業生態與農業經濟發展現狀。
2.1生態環境質量概況
2.1.1地形地貌與土地資源特征
吳起縣位于北洛河上游丘陵溝壑區，海拔高度為1233-1809m,流域內地形破碎, 溝壑密度較大，水土流失較為嚴重。流域地形特征可以概括為“八川二澗兩大山區”， “八川”：亂石頭川、腳扎川、顆顆川、寧賽川、楊青川、頭道川、二道川和三道川； “兩澗”：長城澗、周灣澗；“兩大山區”：白于山區、子午嶺山區（吳起縣人民政府 官網；馮超，2016）。縣域面積為3791.5km2，土地資源主要以耕地、林地和草地為 主，截止2019年，面積比例為1.0:0.8:2.7（孫曉兵 2017）。
富縣位于北洛河中游高塬溝壑區，海拔高度為864-1687m，縣域地貌特征主要是 北部為丘陵溝壑區，西部為土石山區，以及河川階地等不同的地形地貌。縣域面積為 4182km2，土地資源主要以耕地、林地和草地為主，截止2019年，面積比例為： 1.0:10.3:0.37。
白水縣位于高塬溝壑區和階地平原區的過渡帶，海拔高度為446-1543m，北部溝 壑縱橫，地形破碎，南部接近平原地區，地勢較平坦。地貌類型主要由丘陵區、低山 區、山前洪積扇、黃土塬和河谷階地組成。縣域面積為986km2, 土地資源主要以耕 地、林地和草地為主，截止 2019年，面積比例為： 1.0:0.60:0.17。
2.1.2氣象水文條件
吳起縣，屬于暖溫帶半干旱季風氣候，氣候干旱，四季分明。春冬季節大風干寒， 夏秋雨熱同期，年均降雨量483.4mm,降雨年際變化較大，年內分配不均，降雨量 主要集中在7-9月。年均氣溫為7.8°C，年均日照2400.1小時，無霜期為146天。
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富縣位，屬于暖溫帶半干旱季風氣候，春冬季節大風干寒，氣溫變化幅度大；夏 季秋季雨熱同期，年均降雨量550.3mm，降雨主要集中在6-9月，多陣雨，降水年際 變化大。年均氣溫9.8C，年均日照2465.3小時，無霜期175天，位于子午嶺區，小 氣候特征明顯。
白水縣，屬于暖溫帶半濕潤半干旱季風氣候，具有春季升溫快，干燥，夏季高溫， 濕度大，秋季陰雨潮濕，冬季寒冷干燥。年均降雨量577.8mm，降雨量集中在6-9月， 夏季多陣雨，秋季多梅雨，降雨年際變化大，且時空分布不均。年均氣溫為 11.4C， 年均日照 2505小時，無霜期 207天，利于農業發展。
2.1.3農業資源概況
為了更好的解釋和理解流域農業生態經濟發展水平及趨勢，我們對吳起、富縣、 白水縣的農業資源變化進行了分析。如圖 2-1 所示，三個縣園地面積都呈現增長趨勢， 白水縣園地面積最多，富縣次之，吳起縣最少。至2019年，吳起縣園地面積為10萬 畝、富縣園地面積為 37.4萬畝、白水縣為 55萬畝。耕地面積先平穩發展，然后由于 退耕還林（草）工程的實施，將一些坡耕地退耕為林草地，耕地先減少，后趨于穩定。 至2019年，吳起縣耕地為 30.6萬畝、富縣為 15.1萬畝、白水縣為 42.8萬畝。地膜 使用量都呈先增后減的變化趨勢，其主要要原因是地膜作為一種新型的農業資源，具 有保墑保水的效用，所以使用量逐漸增加，后期由于國家政策及環保意識的增強，及 其他農業技術的提升，使得地膜的使用量逐漸下降。至 2019 年，吳起縣地膜使用量 為 75 . 1 2噸、富縣為1 1 5噸、白水縣為1 69噸。化肥使用折純量呈現先增加后緩慢下 降趨于平穩狀態，至2019年，吳起縣化肥使用折純量為0.31X104噸、富縣為 0.73X104噸、白水縣為3.08X104噸。
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圖 2-1 1990-2019 年農業資源變化圖
Figure 2-1 Change of agricultural resources from 1990 to 2019
2.2社會經濟發展概況
2.2.1人口狀況
流域人口分布特征主要為北部地廣人稀，人口較少，南部人多地少，人口密度較 大。如表2-1所示，吳起縣1990年總人口為11.3X104人，人口密度為27.92人/km2, 到2019年人口增長到146380人，人口密度為37.12人/km2。富縣1990年人口為 13.06X104人，人口密度為31.23人/km2，到2019年人口增長為15.98x104人，人口密 度為38.24人/km2。白水縣1990年人口為24.5x104人，人口密度為248.45人/km2， 到2019年人口增長到29.54X104人，人口密度為299.19人/km2。人口增長速度逐漸 降低，農業人口占比較大。然而長期以來的出生率和死亡率的下降，使得人口老齡化 加劇，從事農業生產活動的能力也在下降，嚴重制約了農業經濟的發展（馮月菊 2011）。
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表 2-1 各縣 1990-2019 年人口狀況表
Table 2-1 Status of population in counties from 1990-2019
縣名
County 指標
Index 1990 2000 2010 2019
總人口（人） 113016 121500 135410 146380
吳起縣 農業人口（人） 91420 106870 110950 119730
人口密度 27.92 30.41 33.54 37.12
總人口（人） 130588 142616 152194 159887
富縣 農業人口（人） 111063 116337 124152 131922
人口密度 31.23 34.10 36.39 38.24
總人口（人） 245000 277400 279900 295400
白水縣 農業人口（人） 218200 241500 246300 255500
人口密度 248.45 281.34 283.87 299.19
2.2.2經濟狀況
經過 30 年的綜合治理及產業結構的優化調整，流域農業經濟得到了很大的發展， 農民收入變化可以直接反應農業經濟發展成效，并能夠反應農業產業結構的合理性。
如圖2-3所示，各縣第一產業占GDP的比重總體都成下降趨勢，截至2019年， 吳起縣、富縣、白水縣第一產業占GDP的比重分別為6.7%、22.8%、42.7%。這是由 于各縣對礦產資源的開發利用及高技術產業及服務業的快速發展，使得各縣 GDP 的 快速增長，第一產業占 GDP 比重逐漸下降，尤其是石油資源豐富的吳起縣，第二產 業成為全縣的支柱產業。 1990-2019 年，從各縣的農業、林業、畜牧業的產值來看， 各產業的產值都呈現增加趨勢（圖 2-2）。截至 2019年，吳起縣農、林、牧業的產值 分別為6.75X104萬元、0.97X104萬元、3.04X104萬元；富縣農、林、牧業的產值分別 為27.63X104萬元、1.05X104萬元、1.03X104萬元；白水縣農、林、牧業的產值分別 為49X104萬元、0.58X104萬元、&55X104萬元。結合圖2-3可知，各縣第一產業占 GDP 比重及各產業的產值可以看出白水縣農業經濟發展水平最高，富縣次之，吳起 縣最低，這與各地的農業資源稟賦相關。各縣農業人均純收入也快速增長，吳起縣在 農業資源有限的情況下，工副業成為農民收入的一大來源，富縣則主要是種植蘋果和 經濟林，白水縣農業資源豐富，土壤肥沃，糧食作物、大棚蔬菜、蘋果和畜牧業成為 農民經濟收入主要來源。截至 2019 年，吳起縣、富縣、白水縣人均純收入分別為 1.25X104元、1.33X104元、1.15X104元，農民人均純收入增加了約40倍。
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圖 2-2 農林牧產業發展結構
Fig 2-2 Development structure of agriculture, forestry and animal husbandry industries
15000 -i r 0.8
T2—吳起人均純收入
0.0
1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
年份
圖 2-3 各產業產值及人均收入情況
Fig 2-3 Output value and per capita income by industry
2.3農業生態經濟存在問題
從流域近 30 年農業生態與農業經濟的演變過程分析，各縣人口逐年遞增，資源 與產業發展不協調，農業生態環境水平和農業經濟發展水平雖都有了很大的提升，但 是還未實現有機統一，農業生態經濟系統壓力還在增大。各縣農業生態環境經濟系統 所面臨的問題也有差異。具體表現如下：
吳起縣位于流域上游，絕大多數農業耕作還是處于傳統耕作模式，基礎設施的落
13 后及不完善是農業發展過程中突出問題，灌排設施薄弱，節水灌溉設施推廣緩慢，尤 其是缺水季節，靠天吃飯的情況依然存在，農業抵御自然災害能力較弱。園地發展呈 現高建設、低管理的發展狀態，在退耕還林工程及蘋果產業高收益的影響下，許多山 地都快速退耕為蘋果園地，但是陜北特殊的地理氣候條件及農民對蘋果作物技術的不 掌握，不能科學管理，使得樹苗成活率、掛果率及蘋果質量得不到保障，嚴重打擊農 民的積極性，最后開始撂荒，徹底不管。土地利用結構不斷趨于優化，但是，農林牧 各子系統內部的產業結構不合理。糧食作物、經濟作物之間的分配不合理，牧草地處 于少利用或不利用的狀態，不能最大限度發揮資源所能產生的經濟效益。
富縣位于流域中游地區，地廣人稀，當地政府立足本地實際情況形成了塬面蘋果、 川道糧食、烤煙、蔬菜、蓄養等多業并舉的特色經濟發展格局，蘋果產業為當地的主 要農業經濟產業。富縣主導產業中蘋果的總面積已達到 35 萬畝，但掛果面積只有 65.7%，優果率只有70%。蔬菜種植生產大棚7500多座，面積達2.3萬畝，但是品種 單一，種植技術落后，產量低。無論是蘋果還是蔬菜都存在外形、質量及知名度較低 的情況，經常出現“富縣蘋果洛川賣，蔬菜吃的是甘泉菜”等現象。其主要問題就是 農產品缺乏品牌效應；縣內缺乏設施齊全的大型果蔬農產品交易市場；缺乏果蔬深加 工企業。并且近年來自然氣候災害頻發，農民防護意識及應對能力不足。
白水縣位于高塬溝壑區和階地平原區的過渡帶，北部多山溝壑，南部地勢較平， 是典型的以農業為主導產業的農業大縣，農業總產值占全縣GDP的42%左右，種植 作物主要有小麥、玉米、果樹、蔬菜等，主要以蘋果和大棚蔬菜種植為主，農民收入 的 70%都來自于蘋果產業。白水縣北部靠近高原溝壑區，該地區地形地貌復雜、土 壤貧瘠、灌溉設施薄弱，多為旱地農業，基本上是雨養農業。糧食產量波動大，特別 是干旱（劉軍民2017）。白水縣也是人口大縣，人口密度達到299.19人/km2，有限的 耕地資源也是阻礙白水縣農業經濟發展的一道屏障，在生態與經濟權衡下，既要提升 生態環境質量，也要發展好農業經濟，就必須高效利用有限的農業資源，提升農業資 源利用率，如園地套種，大棚作物的發展等都是白水縣農業發展未來所要解決的問題。
吳起縣、富縣、白水縣都面臨著農業規模化生產不足、農業信息較為閉塞等問題。 當前耕地掌握在多數人手里，人均耕地較少，所以進行農業規模化生產較為困難，土 地流轉也面臨較大阻礙。農民受教育水平較低，信息不通暢，不能及時的掌握和了解 國家政策和市場需求，接受新事物能力低，影響了各縣資源與產業的優化發展。
2.4本章小結
通過對上、中、下游的吳起縣、富縣、白水縣農業生態環境和農業經濟發展現狀 的分析，得出各縣生態環境及農業經濟發展差異較大，吳起縣生態環境脆弱，水土流 失嚴重，是退耕還林（草）主戰場，農業經濟發展落后；富縣位于子午嶺區，生態環
14 境較好，農業經濟發展主要以蘋果為主；白水縣位于高塬溝壑區與階地平原區的過渡 帶，北部溝壑縱橫，地形破碎，南部接近平原地區，地勢較平坦，農業產業結構主要 以蘋果和設施農業為主。
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第三章 基于農戶的層面農業生態與農業經濟系統耦合關系
生態系統與經濟系統的相互作用助推著整個系統的發展，探討二者之間的協調發 展關系，對于實現自然生態系統的良性循環與經濟的高質量發展具有重要意義（蘇鑫 2010）。目前對于農業生態經濟系統耦合關系大多都是通過歷史統計資料，從宏觀尺 度上對小流域農業生態系統與農業經濟系統的耦合狀態及其過程的研究（樊祖洪等 2021; 王晶等 2020; 楊偉州等 2016; 趙曉翠等 2019），不能夠對農業生態經濟系統各個 耦合要素直接的關系進行分析。因此，為了明確系統內在的關聯、互動、作用的過程， 本研究 2019 年基于農戶層次的調查數據，運用結構方程模型對吳起縣農業生態系統 與農業經濟系統各耦合要素之間的作用過程、行為路徑進行分析，探討在退耕還林 （草）及其他一些國家政策背景下，生態環境改善、經濟效益演變、農業資源利用、 產業態勢發展、系統耦合等過程之間的關系及影響。
3.1基礎資料采集與調查農戶的基本特征
本章基于農戶層次的調查數據進行分析，因此在資料獲取的前提下，首先要進行 調查問卷的設計，通過走訪農戶與農戶交流獲得相關資料，并初步明確其特征，為結 構方程模型的建立做鋪墊。
3.1.1問卷內容
為了滿足本研究所要反應內容的全部信息及確保信息的合理性、準確性，本人查 閱了大量相關文獻并隨課題組一起去當地進行實地考察了解，對當地的經濟發展、農 業資源、產業類型及農村居民生活水平深入了解。結合文獻、自身經歷及實地調查的 內容對問卷內容進行了設計并經過多次和老師討論，向當地政府工作人員咨詢，對調 查內容進行多次調整和修改后，最終確定了正式訪談問卷（表 3-1）。
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表 3-1 調查問卷主要內容簡介
Table 3-1 Questionnaire introduction of the main contents
調查項目
Investigation item 調查內容
Investigation content 調查目的
Investigation objiective
農戶基本信息
農業生態信息 戶主信息
家庭成員情況 家庭收支結構 土地利用狀況 家庭耕地面積 家庭果園、林地面積 了解吳起縣各調查戶年齡、學 歷及從事農業類型特征
了解在國家政策的影響下土地 利用及農業生態的變化
農業經濟信息 作物種植類型 家庭農業收入、工副業收入、政 策補助收入 糧食產量
農產品商品率
居民消費水平 了解國家政策影響下的農業經 濟的變化
3.1.2調查簡況
根據研究目的，本研究調查樣本點選取范圍涉及吳起縣 5 個（鄉）鎮的 25 個行 政村（表 3-2），在綜合考慮經濟發展水平、區位要素等因素的基礎上，選取了鐵邊 城鎮、廟溝鄉、白豹鎮、五谷城鄉及吳起鎮，共5個（鄉）鎮作為樣本鎮，對農戶采 取分層隨機抽樣調查的方法進行了問卷調查。
表 3-2 調查點的分布情況
Table 3-2 Distribution of survey points
縣域
County 調查鄉鎮名稱
Town 問卷數(份)
The number of questionnaires in the town 百分比%
Percentage %
鐵邊城鎮 33 17.19%
廟溝鄉 39 20.32%
吳起縣 白豹鎮 42 21.87%
五谷城鄉 38 19.79%
吳起鎮 40 20.83%
問卷正式調查于 2021 年 7 月份開始，調查成員為統一課題組成員，具備專業知
17 識并在調查出發前進行培訓，對所要調查的問題具有一定的熟悉度，保證了調研數據 的科學性和準確性。調查的方式主要采取入戶面對面訪談的形式，在與農戶拉家常的 過程中完成所要獲取的信息。調查對象主要以家庭中從事農業生產的成員為主（男性 居多）為主，他們對家庭的生產經營活動更清楚。訪談方式采取調查員對我們所要獲 取的信息口語化（方便被訪問者理解），被訪問者口頭回答的方式；對于涉及到的農 戶收入、生產效益和生產成本等一些敏感性信息，通過前后設計驗證選項，便于調查 人員對一些關鍵數據及時的核驗和糾正。農戶問卷調查時間為 10 天，其中平均每戶 調查時間約為 0.5h 左右，共調查 192 戶農戶，剔除無效問卷 39 份，問卷有效率為 79.68%。
3.1.3調查戶特征
3.1.3.1農戶特征分析
從 6-1 所表示的農戶年齡分布來看，從事農業的農戶年齡主要分布在 40-65 歲， 這也符合吳起縣的實際情況，退耕后多數年輕人外出務工或從事其他行業，40-65 歲 之間的農戶就成為了農村的主要勞動力。
根據農戶文化程度分布圖（圖 6-2）可知，小學和初中文化水平的農戶占主要部 分，還存在 17%的文盲，高中及以上受教育水平約占所有樣本農戶的 10%，這與吳 起縣農村農民普遍偏低的受教育水平相吻合。
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圖 3-2 吳起縣調查農戶文化程度分布圖
Fig 3-2 education level distribution map of peasant household in Wuqi County
如圖 3-3所示，家庭收入小于 1 萬元的農戶占樣本總量的 8%，收入在 1-3萬元 的農戶占樣本總量的 16%，收入在 3-5萬元的農戶占樣本總量的 39%，收入 5-10萬 元之間的農戶家庭占樣本總量的 32%，收入大于 10 萬元的農戶占樣本總量的 5%， 從問卷具體數據來比照結果而言，收入在 5萬元以上的農戶，多數還從事工副業。
圖 3-3 吳起縣調查農戶家庭總收入結構圖
Fig 3-3 Wuqi county investigation peasant household total income structure chart
3.2結構方程模型及構建
3.2.1結構方程模型介紹 由于本研究所要獲得各要素之間的路徑關系，涉及到潛變量和顯變量，因此選擇 可以同時處理潛變量與潛變量、潛變量與觀測變量之間相互關系的結構方程模型。目 前已有研究將結構方程模型運用于農業生態經濟系統，運用結構方程模型分析農業生
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態經濟系統耦合要素間的關系已經具有一定的基礎。比如，張建軍等(2011)以黃土高 原溝壑典型流域為研究區域，建立農戶層次的土地利用的結構方程模型，分析了土地 利用水平的高低對農業生態經濟系統的發展具有重要的影響。李奇睿等(2012)等以安 塞縣為研究區，運用結構方程模型對流域內商品型生態農業經濟系統耦合關系進行分 析，得出了系統中個耦合要素的間的互動關系。李玥等(2018)等利用結構方程模型研 究退耕對農業生態經濟系統的影響關系，得出退耕于各個潛變量與顯變量之間的內在 關系。這些已有研究表明結構方程模型可以作為一種成熟的研究方法運用于農業生態 經濟系統的各要素耦合關系的分析。
基于以上研究背景，本研究選擇結構方程模型對吳起縣農業生態經濟系統耦合要 素路徑關系進行分析，明確要素間的發展路徑及作用強度，為實現縣域農業生態經濟 系統協調、可持續的高質量健康農業經濟發展提供參考。本研究運用“Amos24.0” 軟件對農業生態系統與農業經濟系統協調發展路徑中的潛變量、觀測變量及其相互關 系進行分析計算。
結構方程模型是一種驗證自變量和因變量之間相互關系的多元統計分析方法，是 由結構模型與測量模型兩部分組成(Martens, M P 2005),它可以反映潛變量與觀測變 量之間的關系。潛變量(latent variables)是指不能夠被直接測量到的變量，可以用 觀測變量(observable indicators)進行間接測量。測量模型(公式1、2)表示的是潛 變量與觀測變量之間的關系，結構模型(公式 3)描述的是潛變量之間的關系。模型 的方程式如下所示：
X=AX^+ 5
Y=AYn + s
n=Bn + r + Z
式中：X為©的觀測變量或測量指標；Ax為(qXn)階矩陣，表示連接X變量對§ 變量的系數；§為外因子潛在變量(因變量)；&為X變量的測量誤差；Y為乃的觀測變 量或測量指標；Ay為(pXm)階矩陣，表示連接Y變量對乃變量的系數；&為Y變量的 測量誤差；乃為內因潛在變量(果變量)，B為內生潛變量之間的關系；廠為(mXn) 階矩陣，代表§變量對乃變量影響的回歸系數。結構方程模型即可分析潛變量間的關系, 又可分析處理測量誤差(Andrew, J T and Niels, G W 2005)，分析過程主要包括模型的 構建、模型的運算、模型的修正以及模型的解釋(Asah, S T 2008; Sutton-Grier, A Eet al. 2010)。相較于傳統統計分析模型，可同時處理多個因子，并且可以分析系統內各因 子間的互動作用(Byrne, B M 2013; James, B Get al. 2010; Terry, E Det al. 1999;周錢等 2008)。
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3.2.2結構方程模型構建
農業生態環境與農業經濟共同作用構成了復雜的農業生態經濟系統，按照其固有 模式，在國家政策、人類活動等外界條件影響下所構成的有機統一體。（王繼軍 2009）。 它們是通過資源、環境、人口、政策等因素的相互作用形成的耦合發展路徑，是通過 生態環境、農業資源、產業態勢、耦合狀態、經濟效益來表征農業生態經濟耦合系統。 模型的構建過程中，確定生態環境為外生潛變量，農業資源、經濟效益、產業態勢和 耦合狀態為內生潛變量。人均基本農田、農產品商品率、牧草地利用率、農林牧土地 利用結構、人均純收入、人均消費水平、產業資源相關度、單位農田生產資料投入為 觀測變量。根據先驗知識和入戶調查情況，提出假設如下：（1）生態環境對農業資源 有影響；（2）生態環境對產業態勢有影響；（3）生態環境對耦合狀態有影響；（4）農 業資源對產業態勢有影響；（5）農業資源對耦合狀態有影響；（6）產業態勢對耦合狀 態有影響；（7）耦合狀態對經濟效益有影響；（8）產業態勢對經濟效益有影響。
表 3-3 吳起縣農戶層次農業生態經濟系統耦合結構模型的變量信度
Table 3-3 Variable reliability of coupling structure model of agricultural eco-economic system at
peasant household level in Wuqi County
潛變量
Latent variables 觀測變量
Observable indicators 信度(a值)
Reliability (a value)
生態環境Z1 林草面積率 xl
可灌溉面積率 x2
人均基本農田 yl 0.752
農業資源ni 牧草地利用率 y2
單位農田資料投入 y3 0.767
產業態勢n2 農產品商品率 y4
工副業貢獻率 y5 0.873
耦合態勢 n3 農林牧草地土地利用結構 y6 產業資源相關度 y7 0.78l
經濟效益 n4 人均收入 y8
人均消費水平y9 0.842
應用 SPSS 25.0 軟件對模型變量進行可信度分析，各變量的信度值均大于 0.7,認 為模型的變量具有較好的一致性（表 3-3）。在此基礎上并根據表征潛變量的觀測變 量，建立初始模型圖3-4。圖中el-el6為殘差變量，表征無法被系統解釋的部分。
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圖 3-4 吳起縣農戶層次農業生態經濟系統耦合關系初始模型
Fig 3-4 The initial model of coupling relationship of agricultural eco-economic system at farmer level in
Wuqi County
3.3模型擬合、修正及檢驗
利用 Amos24.0 對模型進行初始運算，并對模型進行評價。本研究所用的農戶數 據是隨機抽樣獲取的變量，并且符合多元正態分布，故采用最大似然法，根據初始模 型輸出的結果，同時參考擬合指數修正意見，進行模型修正。本文選取模型的擬合指 數為（1）絕對擬合指數，包括卡方自由度比（x2/df）、擬合優度指數（GFI）、近似誤差 均方根（RMSEA） 3個指標；（2）相對擬合指數，包括比較擬合指數（CFI）、規范 擬合指數（NFI）、增量擬合指數（IFI） 3個指標；（3）簡約擬合指數，包括Akaike 信息標準（AIC）、期望交叉驗證指數（ECVI） 2個指標。擬合后的指標指數見表3-4, 擬合后的耦合模型見圖 3-5。
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Fig 3-5 Standardization model of coupling relation of agricultural eco-economic system at farmer level in
Wuqi County
表 3-4 模型擬合指數
Table 3-4 Fitting index of models
指數名稱
Index name 適配指標
Adaptation
index 指標意義
Indicator meaning 參考標準
Reference standard 結果
Results
絕對適配度 x2/df 卡方自由度比 <3 1.653
RMSEA 用自由度對F0進行調整 <0.1, 0.070
越小越好
GFI 模型擬合得到的方差和協方差能夠解 >0.9 0.936
釋數據資料的方差和協方差的程度
相對擬合指數 NFI 假設模型與獨立模型的差異 >0.9 0.912
IFI 調整樣本量對NFI的影響 >0.9 0.963
既考慮了假設模型與獨立模型之間的
CFI 關系，同時也考慮了假設模型與理論 >0.9 0.962
預期的中央卡方分布的離散程度
簡約擬合指數 AIC 不同模型之間的比較 越小越好 120.906
ECVI 是從樣本量角度調整AIC 越小越好 0.902
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3.4農業生態系統與農業經濟系統耦合路徑分析
吳起縣為典型的黃土高原丘陵溝壑區，土壤貧瘠，生態環境脆弱。為改善生態環 境和人居生活水平，吳起縣 1998 年響應國家政策，實施退耕還林（草）政策及水土 保持工程措施使得流域內生態環境得到大的改善，對流域內農業資源、產業態勢產生 較大影響，進而影響流域農業生態經濟系統耦合狀態。
由表 3-4 可知，流域內生態環境、農業資源、產業態勢直接作用于耦合狀態，其 影響系數為 0.16、 0.07、 0.50，生態環境作用于產業態勢、農業資源，影響系數分別 為 0.57、 0.36，農業資源對產業態勢有直接影響，影響系數為 0.28。表明生態環境改 善所得到農業資源沒有得到完全有效利用，一部分表現為生態效益。吳起縣為了鞏固 退耕還林（草）成果，實施了封山禁牧等一系列保護政策，資源的未有效利用限制了 產業的發展，尤其是對畜牧業的限制，導致大量的林草資源的浪費，未形成林草—畜 牧業產業鏈。此外，生態環境改善對農業資源的影響、勞動力流失、比較利益等原因 的出現，導致產業態勢和資源利用呈現局部相悖態勢，系統耦合水平較低，即系統耦 合每增加 1 個單位，經濟效益僅增加 0.18 個單位；生態環境和農業資源對經濟效益 起到間接作用，影響系數分別為 0.54、 0.23（表 3-5），系數為正值，表明生態環境的 改善對系統耦合的發展起到促進作用。產業態勢對經濟效益的影響系數為 0.67，說明 吳起縣的產業態勢對經濟效益有很大的促進作用，政府為了振興鄉村農業，開始發展 經濟作物，高效設施農業，如：林果業、大棚種植、規模養殖業等。
在同一潛變量下，不同觀測變量對潛變量的影響程度不同。如表 3-4 所示，針對 生態環境作用系數來說，林草面積率大于可灌溉面積率，說明生態環境的改善主要得 益于林草面積的增加。人均農田（0.73） ＞單位農田資料投入（0.55） ＞牧草地利用率 （0.53），對于吳起縣來說，農業模式還屬于傳統農業，對農業資源貢獻較大的還是 耕地面積，牧草地資源由于還沒有形成較為完善的林草—畜牧業產業鏈，沒有得到有 效的利用，所以對于農業資源的貢獻相對較低，農田資料的投入也對農業資源起到了 促進作用。對產業態勢來說，農產品商品率（0.82） ＞工副業貢獻率（0.76），說明當 地農村主產業還是以農業為主，經濟作物成為主要的作物種植類型；隨著社會的發展、 人們思想觀念的改變及退耕的影響，工副業也快速發展起來，成為當地的農村產業發 展的趨勢。耦合狀態中，產業資源相關度和土地利用結構與耦合狀態的相關系數分別 為 0.82、 0.81，說明產業資源相關度和土地利用結構對于系統耦合關系同等重要，合 理的土地利用類型占比和各產業資源間的高效關聯是農業生態經濟系統的良性循環發 展的基礎。
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表 3-4 修正模型標準化路徑系數
Table 3-4 Standardized path estimates of modified models
路徑
Path 估計值
Estimate 路徑
Path 估計值
Estimate
ni <--- Zi 0.36 yi <--- ni 0.73
n2 <--- n1 0.28 y5 <--- n2 0.76
n2 <--- Zi 0.57 y4 <--- n2 0.82
n3 <--- Zi 0.16 Xi <--- Zi 0.62
n3 <--- ni 0.07 X2 <--- Zi 0.60
n3 <--- n2 0.50 y6 <--- n3 0.8i
n4 <--- n2 0.68 yv <--- n3 0.82
n4 <--- n3 0.18 y9 <--- n4 0.47
y3 <--- ni 0.55 ys <--- n4 0.95
y2 <--- ni 0.53
表 3-5 總的標準化效應系數
Table 3-5 Overall standard influence coefficient
Zi ni U2 U3 n4
ni 0.36 0.00 0.00 0.00 0.00
n2 0.67 0.28 0.00 0.00 0.00
n3 0.52 0.22 0.50 0.00 0.00
n4 0.54 0.23 0.76 0.i 0.00
y8 0.5i 0.22 0.72 0.i7 0.95
y9 0.25 0.ii 0.36 0.09 0.47
y7 0.43 0.i8 0.42 0.82 0.00
y6 0.42 0.i8 0.4i 0.8i 0.00
x2 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00
xi 0.62 0.00 0.00 0.00 0.00
y4 0.55 0.23 0.82 0.00 0.00
y5 0.5i 0.26 0.76 0.00 0.00
yi 0.26 0.73 0.00 0.00 0.00
y2 0.i9 0.53 0.00 0.00 0.00
y3 0.20 0.55 0.00 0.00 0.00
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3.5本章小結
為了明確系統耦合要素間的關系，以生態恢復顯著的吳起縣為例，基于 2021 年
7 月份 192 份農戶調查，根據先驗知識和實際情況，構建結構方程概念模型，通過對 模型的運行、修正、擬合，明確了吳起縣農業生態經濟系統耦合發展的影響因素及影 響強度。得出主要結論如下：
(1)生態環境、農業資源、產業態勢形成了一個耦合系統，其影響系數為 0.16、 0.07、 0.50。吳起縣退耕還林(草)、水土保持等工程的實施，改善了生態環境，對農 業資源量，對產業態勢有較大影響，進而提高經濟效益。但是由于生態環境對農業資 源的作用強度為0.36，農業資源對產業態勢的影響系數為0.28，所以生態環境改善所 增加的農業資源量沒有得到充分利用，系統耦合較低。研究認為目前農戶層次上經濟 發展局限于農業系統內部自身的發展，要想提高農業資源的有效利用，需要打破農業 局限，充分發揮農業資源、土地等優勢，構建產業鏈，發展產業化經營。
(2)生態環境和農業資源對經濟效益間接影響系數分別為 0.54、 0.23，產業態 勢和耦合狀態對經濟效益的影響系數為 0.67、 0.18，系數為正值，表明生態環境的改 善對系統的發展起到促進作用，進一步表明農業生態經濟系統的耦合發展的目標是農 業生態系統與農業經濟系統的協調發展。
(3)本研究基于農戶層次上的分析，對農業生態經濟系統的耦合關系分析，充 分理解新時代背景下生態文明建設、鄉村振興戰略、十四五規劃等對農業生態經濟系 統良性發展的需求，實現生態經濟的可持續發展。
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第四章 不同類型區農業生態經濟系統耦合協調發展分析
退耕還林工程實施二十年來，北洛河流域生態環境質量得到很大的提升，土地利 用結構特征也相應的發生較大變化，這些變化對農業生態系統與農業經濟系統都具有 直接、較大的影響，為了探究退耕還林(草)及政策影響背景下，流域農業生態經濟 系統的耦合發展關系，本章選取北洛河流域上、中、下游的吳起、富縣及白水縣進行 農業生態經濟系統綜合發展水平及耦合關系及發展趨勢進行分析，探究流域內農業生 態經濟系統的耦合發展狀態。
4.1研究方法和數據來源
4.1.1耦合協調度模型 由于指標數據單位不同，無法進行比較，因此量化各個區域的系統指標對區域系 統的綜合評價是至關重要的，本文采用極差變法(黃金川 2003)對各項指標數據進行標 準化處理，處理方法如下：
正向指標：
Xij-min(xij)
max(xjj)-min(xjj)
負向指標：
式中：xtj為第i年第j項指標的統計值，Xij為對應的標準化值，其值介于0-1之間， max(xtj)為第j項指標的最大值，min(x“)為第j項指標的最小值。
通過極差變換法分別得到兩系統的標準化值益和％，然后利用各指標的權重與其 量化值計算農業生態系統與農業經濟系統的綜合評價指數，其公式為：
F(x)=器i aiXi
F(y) = l'i=ibiyi
式中：F(x)和F(y)分別為農業生態系統和農業經濟系統的綜合評價指數。為表示農業 生態系統指標權重；力表示農業經濟系統指標權重；
為了進一步評判農業生態系統與農業經濟系統之間的耦合程度，判斷系統之間是
否協調發展,引入耦合協調度模型(張麗君 2009):
T = dF(x) + ^F(y) (5)
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6）
7）
式中：T為耦合系統的綜合發展指數，反映農業生態經濟系統綜合水平，本研究 中，生態保護與經濟發展視為同等重要，因此，。和0均取值為0.5； C為農業生態經 濟系統的綜合協調指數；D為耦合協調度，D e （0,i）, D值越大，表明農業生態經濟 系統協調發展水平越高（樊祖洪等2021;馬亞亞等2019）（表4-i）。
表4-i農業生態經濟系統耦合協調度（D）
Table 4-i Classification of coupling coordination degree of agricultural eco-economic system(D)
耦合協調度
Coupli ng coordi natio n degree 耦合協調類型
Coupling coordination type 耦合協調度
Coupli ng coordi natio n degree 耦合協調類型
Coupling coordination type
< 0.i 極度失調 0.5~0.6 勉強協調
0.i~0.2 嚴重失調 0.6~0.7 初級協調
0.2~0.3 中度失調 0.7~0.8 中級協調
0.3~0.4 輕度失調 0.8~0.9 良性協調
0.4~0.5 瀕臨失調 20.9 優質協調
4.i.2耦合度模型
農業生態與經濟協調發展的耦合度模型（梁紅梅等 2008）是根據社會經濟系統與生 態經濟系統各自的指標產生相互影響的程度，進一步判定二者間的協調作用關系和表 現。若把農業生態系統和農業經濟系統看成一個整體，按照貝塔蘭菲的一般系統理論， 整個系統的演變速度（V）可以看作是Vx與Vy的函數，V=f（V（x）,V（y））,農業生態經 濟耦合系統演變方程可以表示為：
式中：以為農業生態系統的演變速度；Vy為農業經濟系統的演變速度。
系統演變速度（V ），如圖4-i所示。以Vx與Vy為橫縱坐標，建立平面直角坐標 系，根據u的橢圓形變化軌跡中Vx與Vy夾角e的取值，判定系統的演變態勢、動態耦 合程度及發展階段（馬亞亞等2019;王晶等2020）（表4-2）。圖4-i中的0表示農業生 態系統和農業經濟系統的耦合度。
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表 4-2 農業生態經濟系統耦合狀態及其特征
Table 4-2 Coupling state and feature of agricultural eco-economic system
階段
Stage 耦合狀態
Coupling condition 耦合度
Coupling Vx，Vy
degree 耦合特征
Coupling feature
0°<0<45° 以>vy>0 經濟發展速度小于農業生態演變速度，經濟建設滯
I 協調耦合 后，生態資源利用不足。
45°<0 <90o 0<以 <vy 經濟發展速度大于生態環境演化速度，生態環境對經
濟發展有約束作用。
II 不協調耦合 90o<e<180。 0<以,Vy>0 經濟高速增長，對資源的索取和環境的破壞，生態環
境出現退化趨勢。
III 惡化發展階段 180o<e<270。 vx<0,vy <0 生態衰退，伴隨經濟負增長。
IV 修復階段 270o<e<360。 以 >0,%<0 生態環境快速恢復，經濟復蘇。
4.1.3數據來源
本研究的數據主要來源于《陜西統計年鑒》、《延安統計年鑒》、《吳起縣縣志》、 《富縣縣志》、《白水縣縣志》、《渭南統計年鑒》、“吳起縣國民經濟和社會發展統計報 告”、“富縣國民經濟和社會發展統計報告”、“白水縣國民經濟和社會發展統計報告”， 部分數據來源于延安市統計局及白水縣統計局。選取吳起縣、富縣、白水縣 1990— 2019 年 30 年間的統計數據，分為退耕前(1990—1997)、退耕期(1998—2006)和 生態鞏固期(2007—2019)三階段進行分析(馬亞亞等 2019)。
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4.2評價指標體系選取及構建
4.2.i指標選取
本文以科學性、客觀性、代表性與可比性為原則，在對比和借鑒相關文獻（李玥
等 2018; 劉佳等 2010; 馬亞亞等 2019;王繼軍等 2010; 王晶等 2020）指標選取的基礎上， 以能夠體現北洛河流域農業生態、經濟發展水平為目的，結合當地實際情況，選取自 然條件、農業資源作為農業生態系統的一級指標，產業態勢、經濟效益作為農業經濟 系統的一級指標。選取年降水量、人口密度等 i7 個指標作為農業生態經濟系統的二 級評價指標體系，構建農業經濟系統評價指標體系（表 4-3）。降水、氣溫及林草面 積率等指標都是對生態環境直接影響的自然因子，所以選取年降水量、年均氣溫、人 口密度和林草面積率作為自然條件的評價指標；農業資源主要是用于農業生產活動所 利用或者可利用的資源，所以我們選取具有代表性的人均耕地面積、園地面積、農田 灌溉率、化肥使用折純量及地膜使用量作為農業資源評價指標；農業產業態勢指標的 選取，應該能夠反映當地農業規模和狀態的相應指標，如：第一產業占 GDP 比重、 農業總產值、農業機械總動力等指標；衡量農業經濟效益的指標體系就很成熟了，把 糧食產量、農業產投比及農民純收入等能夠直接反映農民經濟收入水平的因子作為經 濟效益的評價指標。構建流域農業生態經濟系統的指標體系，可以較全面地反映出退 耕前、退耕期和生態鞏固期農業生態經濟系統的耦合關系及耦合度演變趨勢。
4.2.2指標權重確定
采用客觀賦權法中的熵值法（李亮 2009）對吳起縣農業生態系統和農業經濟系統 中各指標進行權重確定。
ii)
d =-僉器1什"嘰
表 4-3 農業生態經濟系統評價指標體系及權重
Table 4-3 Evaluation index system and weights of agricultural eco-economic system
子系統 一級指標 二級指標 屬性 權重
年降雨量 + 0.06
自然條件 年均氣溫 + 0.07
林草面積率 + 0.14
人口密度 - 0.11
農業生態系統 人均耕地面積 + 0.13
園地面積 + 0.14
農業資源 農田灌溉率 + 0.14
化肥施用折純量 - 0.11
地膜使用量 - 0.10
第一產業占GDP比重 - 0.08
農業產業態勢 農業總產值 + 0.19
林果牧業貢獻率 + 0.10
農業經濟系統 農業機械總動力 + 0.11
人均糧食產量
+ 0.14
經濟效益 農民純收入 + 0.19
水果產量 + 0.12
居民消費水平 + 0.07
4.3農業生態系統與農業經濟系統綜合評價指數分析
從上世紀 90 年代以來，在國家政策及農民生產觀念變化的背景下，研究區生態 環境和農業經濟都得到了很大的提升。長期的農田開墾使生態環境遭到嚴重破壞，形 成的“廣種薄收，薄收更廣種”的惡性循環問題(朱顯謨 1984)得到了有效的遏制。北 洛河流域農業生態系統綜合評價指數和農業經濟系統綜合評價指數整體均表現出上升 趨勢(圖 4-2)。但是不同農業類型區各時段綜合發展水平有一定的差異。
如圖4-2 (a)，吳起縣農業生態經濟綜合發展評價指數所示，吳起縣農業生態系 統綜合評價指數和農業經濟系統綜合評價指數整體均表現出上升趨勢，系統狀況不斷 改善。農業生態系統綜合評價指數［F(x)］發展曲線呈先減少后增加的趨勢。1990- 1997年的退耕前期，F(x)呈現先下降后趨于穩定緩慢上升的趨勢，說明該時期生態 環境整體面臨的壓力增大，生態功能的作用在衰退；隨后由于 1998 年退耕還林(草) 政策的實施，導致耕地資源的減少，F(x)在1999年急速下降；2000-2006年的退耕 初期，隨著退耕還林(草)政策的全面展開，生態資源作用逐漸發揮，退耕還林(草) 生態效益顯著，F(x)呈現快速增長，由1999年的0.14增加到2006年的0.43，生態
31 環境得到了很好的改善；2007-20i9年的退耕鞏固期，F(x)先表現為穩定發展，然后 隨著退耕林草質量的提升及二次退耕政策實施，生態環境質量進一步得到改善。同時， 由于農業生產結構的調整及農業基礎設施的完善(灌溉設施，農田整治)，農業資源 利用率明顯提高，F(x)呈現出顯著提升狀態。吳起縣農業經濟系統綜合評價指數 ［F(y)］，在研究期間整體呈現穩定上升的趨勢(圖4-2a)，由i990年的0.07上升到 20i9年的0.8i，縣域農業經濟實力明顯提升。退耕前期(i990-i997年)，F(y)值較 快速增長，由 0.ii 增加到 0.23；由于 i998 年的退耕還林(草)政策實施，耕地面積 大量減少，人均糧食產量和農民純收入減少，F(y)值回落到0.20；退耕初期(i998- 2006年)，由于一些經濟林地所產生的農業經濟效益還未充分顯現，所以F(y)呈現一 個緩慢穩定的上升趨勢；退耕鞏固期(2007-20i9年)，園地產生的經濟效益顯著增 加及農業技術的提升，使得人均糧食產量顯著增加。同時，由于農業產業結構的調整， 由產量低、經濟效益低的雜糧向產量高及經濟效益較好的瓜果蔬菜調整，積極發展農 業規模化、產業化發展，使得農業現代化水平顯著提高、農民人均收入顯著提升，農 業經濟進入了快速發展階段，F(y)穩步上升。
如圖 4-2(b) ,富縣農業生態經濟綜合評價發展指數所示，農業生態系統綜合評 價指數［F(x)］發展曲線呈現緩慢-快速-緩慢發展的趨勢。i990-i997年的退耕前期， F(x)呈現緩慢增加的趨勢，生態環境質量得到緩慢改善。i998-2006年，退耕初期， 退耕還林(草)政策的實施，林草面積增加，生態資源作用逐漸發揮，生態效益開始 顯現，F(x)呈現快速增長，由i999年的0.39增加到2007年的0.73，生態環境得到 顯著性的改善；2007-20i9年的退耕鞏固期，F(x)表現為穩定發展，由0.73增長至 0.82，該時期生態環境質量已經達到很高的水平，林草面積率已經占到 85%左右，農 業生產結構及農業設施都得到很大的改善。農業經濟系統綜合評價指數［F(y)］，先緩 慢上升后快速上升的發展趨勢(圖4-2b)，由i990年的0.2i上升至20i9年的0.84， 農業經濟顯著提升。退耕前期(i990-i997)，F(y)值增長緩慢，由0.20增加到0.25； 退耕初期(i998-2006年)，i998年開始，由于退耕政策的實施，耕地面積面積開始 減少，該時期的糧食產量和農民純收入都相應減少，F(y)值呈現回落狀態，隨著農 業產業結構的調整及退耕產生的經濟林效益的逐漸顯現，F(y)值開始呈現上升趨勢; 退耕鞏固期(2007-20i9年)，F(y)呈現快速增長，其中經濟林的經濟效益顯著增加, 并形成產業化發展，由單一發展模式逐漸轉化為多渠道發展，形成高效、現代農業產 業鏈機制，農業經濟進入快速發展階段。
如圖 4-2(c) ,白水縣農業生態經濟綜合評價發展指數所示，農業生態系統綜合 評價指數［F(x)］發展曲線主要分為兩階段，i990-i995年，F(x)呈現平穩狀態，說明 該時期的白水縣農業生態環境較為平穩； i996 年開始，研究區開始重視生態環境建 設，生態環境質量得到改善，生態效益開始顯現，F(x)呈現出顯著提升狀態。該時
32
期白水縣經濟林地大量增加，并且農業生產結構的調整及農業服務設施的完善都得到 了顯著效果，農業資源利用率明顯提高。農業經濟系統綜合評價指數［F(y)］，先緩慢 發展然后較快速發展，由 1990年 0.24上升至2019年的 0.95，農業經濟發展水平呈 現顯著性提升。這是由于白水縣前期農業發展主要靠蘋果和糧食作物來發展農業經濟， 而后期隨著社會的發展，科學技術及前衛農業生產觀念的運用，使得農業生產方式及 農業產業結構組合質量都得到了很大的提升，有機蔬菜大棚數量大量增加，蔬菜、香 瓜、核桃等瓜菜產值也顯著增加，并且蘋果產業也形成了產業鏈，由量向質的轉變。
圖4-2 1990-2019年不同類型區農業生態系統與農業經濟系統綜合評價指數及比值發展態勢
Fig 4-2 Development trend of comprehensive evaluation index and ratio of agro-ecosystem and
agro-economic system in different types of areas from 1990 to 2019
如圖 4-2d 所示，吳起縣、富縣、白水縣農業生態系統與農業經濟系統綜合評價 指數的對比關系。在1990-2019年間，由圖可以看出吳起縣的F(x)/F(y)呈現降-升-降 的發展趨勢， 1990 年二者的比值為 3.37，為研究期最大值。隨著人口增長及農業經 濟的發展，農業生態環境面臨的壓力增大，F(x)/F(y)迅速下降。退耕還林(草)政 策的實施，農業生態質量得到巨大的提升，同時限制了該時期農業經濟的發展， F(x)/F(y)的比值快速上升，隨著農業經濟產業的調整及退耕效益的逐漸的實現，農
33
業經濟快速上升，F(x)/F(y)的比值又開始回落，最后趨于穩定，0.90—1間變化。富 縣F (x)/F(y)比值呈現升-降-升-降的發展趨勢，富縣位于子午嶺林區，生態環境較好, 在農業產業結構的調整及退耕還林(草)生態環境改善的影響下，富縣F(x)/F(y)比 值呈現波動變化，最后下降并趨于穩定，在0.93—1間變化。白水縣F(x)/F(y)呈現 先平穩發展，然后上升-下降，最后趨于穩定。白水縣位于北洛河下游，屬于高塬溝 壑與平原交界區，該區域農業經濟較為發達，生態環境也趨于良好， 1990-1997 間， 二者的比值在1附近趨于平穩，隨著退耕還林(草)政策的實施，生態環境質量提升， F(x)/F(y)比值上升，隨著蘋果產業的發展及有機蔬菜大棚等設施農業的發展， F(x)/F(y)的比值下降并趨于平穩，在0.85-1之間變化。總體來看，吳起縣、富縣、 白水縣三個縣的農業經濟與農業生態環境的協調發展得到了改善，從二者的比值變化 可知，在農業經濟的快速發展過程中，農業生態環境修復也取得了一定的成效，但是 農業經濟發展的速度整體要快于農業生態改善的速度，說明農業經濟與農業生態的協 調發展還需要進一步的改善。
4.4農業生態經濟系統耦合度演變趨勢分析
農業生態系統演化速度(V(x))與農業經濟系統演化速度(V(y))的發展關系, 決定著整個生態的演化狀態以及農業生態系統與農業經濟系統協調發展的動態耦合程 度(熊建新等 2014)。所以對吳起縣、富縣、白水縣農業生態系統與農業經濟系統綜合 評價指數變化曲線進行非線性擬合，方程如下:
吳起縣：
V(x) = 1 X 10-5x4 + 0.0007X3 + 0.018X2 — 0.0169% + 0.4852
(R2 = 0.9601)
V(y) = —3 X 10_6y4 + 0.0003y3 — 0.0009y2 + 0.0l32y + 0.9751
(R2 = 0.9724)
富縣：
V(x) = —0.0021X2 + 0.15x + 0.278
(R2 = 0.972)
V(y) = 0.00031y3 + 0.012y2 + 0.047y + 0.176
(R2 = 0.9209)
白水縣：
7(%) = 0.0045%3 + 0.037* — 0.0146% + 0.463
(R2 = 0.9809)
7(y) = 0.003y2 + 0.22y + 0.537
(R2 = 0.9301)
34
依據公式（8）—（9）計算得到吳起縣、富縣、白水縣農業生態系統與農業經濟 系統耦合度（圖4-3）。結合圖（4-i）和表（4-2），吳起縣、富縣、白水縣農業生態 系統與農業經濟系統的耦合度分別為： 26.25o~i37.64o、 i9.52o~87.30o、 30.72o~63.35o 這樣的發展態勢與國家退耕還林（草）及農業高質量發展等宏觀政策調控效應與要求 基本吻合。
如圖4-3a，吳起縣農業生態系統與農業經濟系統耦合度所示，i990-i997年（退 耕前），吳起縣農業生態經濟系統的耦合度由i37.64°下降到70.65°，從極限發展階段 過渡到生態滯后型的協調發展階段。 i990-i995 年，農業生態經濟系統處于極限發展 階段，加快了對資源的索取和對環境的破壞，該時期農業生態系統呈現不斷退化趨勢， 而農業經濟系統則表現出持續增長的態勢，說明農業經濟的發展是以破壞生態環境為 代價取得的。 i996-i997 年，耦合度進入生態滯后型協調階段，該時期農業經濟快速 發展，生態環境也逐漸在好轉。 i998-2006 年（退耕期），隨著退耕還林（草）政策 的實施推進，農業生態環境質量得到了很大的改善，同時由于退耕及農業產業結構調 整還未起到經濟收益效果的影響，一定程度上也限制了農業經濟的發展速度，該時期 耦合度主要處于經濟滯后型協調發展階段（0。<0<45。）。2007-20i9年（生態鞏固期）, 隨著退耕還林（草）工程的深入，退耕還林質量進一步得到提升，產業結構的調整， 也使得區域經濟快速發展。 2007-20i2 年，隨著國家對一些產業的扶持力度加大，區 域經濟開始復蘇，耦合度從29.980上升到59.76。。20i3-20i9年，吳起縣農業生態經 濟系統耦合度稍有下降，整體主要處于45。?60。之間，系統耦合度較為理想（張建軍等 2011）。但是在農業經濟增長的背景下，需要注重經濟發展對生態環境的脅迫作用， 警惕農業經濟的快速發展對生態環境造成的負面影響。
如圖4-3b，富縣農業生態系統與農業經濟系統耦合度所示，i990-i997年（退耕 前），農業生態經濟系統的耦合度處于 24.52。~37.60。之間，處于經濟滯后型的協調發 展階段，該時期生態和經濟都處于緩慢發展階段，由于對該地區資源的不充分利用， 使得經濟發展較為緩慢。 i998-2006 年（退耕期），隨著退耕還林（草）工程的實施， 生態環境得到了很大的改善。該時期農業生態經濟系統耦合度在30.65。?55.i7。之間。 退耕初期，由于退耕的影響，在一定程度上限制了農業經濟的發展速度，農業經濟發 展出現回落。隨著產業結構調整的經濟效益顯現，農業經濟發展速度快速提升，農業 生態經濟系統耦合度從經濟滯后型的協調發展過渡到生態滯后性型的協調發展階段。 2007-20i9 年（生態鞏固期），農業生態經濟系統耦合度在 58.35。?87.74。 之間，呈現 先增加后減少的變化趨勢，整體處于一個生態滯后型的協調發展階段，經濟發展速度 大于生態環境質量發展速度。
如圖4-3c，白水縣農業生態與農業經濟系統耦合度所示，i990-20i9年間，白水 縣農業生態經濟系統耦合度絕大多數處于 30。?60。之間。 i990-i997 年（退耕前），農
35
業生態經濟系統耦合度處于36.i4。?63.38。之間，耦合度指數呈現下降趨勢，這與白 水縣的農業經濟主要以蘋果產業為主相關。上世紀 90 年代中期左右，白水縣經歷了 蘋果產業規模化種植的高潮，并且該時期果農對老齡樹和產量較低的果種進行了砍伐 和換茬，使得該時期農業生態環境逐漸好轉，農業經濟呈現緩慢發展，耦合度逐漸向 經濟滯后性過渡。i998-2006年（退耕期），農業生態經濟系統耦合度在30.70。?52.6i。 之間，耦合度短暫的下降后出現上升趨勢，農業生態系統與農業經濟系統發展關系還 在調整過程中。 2007-20i9 年（生態鞏固期），隨著退耕還林工程的深入實施，蘋果 產業及高標準農田建設經濟效益顯現，使得農業生態環境和農業經濟都出現快速發展 階段，農業生態經濟系統耦合度進一步提升，發展關系逐漸趨于協調，耦合度間于 45。?60。之間。
圖 4-3 i990-20i9 年農業生態系統與農業經濟系統耦合度發展態勢
Fig 4-2 Development trend of coupling degree between agro-ecosystem and agro-economic system
from i990 to 20i9
4.5農業生態經濟系統耦合協調發展狀態分析
為了更好的分析流域農業生態系統與農業經濟系統的綜合指數變化情況，將二者
36 看作為兩個系統，借助耦合和協調的理論模型，計算農業生態系統與農業經濟系統的 耦合協調度（D），目的是為了更好地評判農業經濟增長、生態交互耦合的協同程度。 D值越大，說明農業生態系統與農業經濟系統耦合協調發展程度越高。
研究期間內，吳起、富縣、白水縣農業生態系統與農業經濟系統的耦合協調指數
（D）總體都呈上升趨勢。如圖4-4所示，1990-2019年，吳起縣農業生態經濟系統 耦合協調度指數從 0.24上升至 0.62，根據農業生態經濟系統耦合協調度分類（表 4-1） 可知，吳起縣農業生態經濟系統耦合協調發展狀態由中度失調演變為初級協調水平。 1990-2003 年，吳起縣農業生態系統與農業經濟系統的協調度指數呈現緩慢波動上升 趨勢，D值處于0.24—0.39之間，系統從中度失調過渡到了輕度失調，這期間吳起縣 農業生態系統與農業經濟系統發展步調逐漸向一致性過渡，但受到脆弱生態環境的限 制，系統耦合水平不高。 2004-2009 年，由于生態環境的改善及農業經濟的復蘇，農 業生態系統與農業經濟系統呈現出共同增長趨勢，促使 D 值快速上升，吳起縣農業 生態經濟系統耦合協調發展狀態表現為瀕臨失調狀態。 2010-2019 年，吳起縣農業生 態系統的耦合協調指數繼續保持上升趨勢， D 值由 0.51 上升至 0.62，系統經歷勉強 協調進入初級協調階段。該時期，農業生態與經濟系統綜合評價指數呈現同步快速增 長的趨勢，促使 D 值穩定上升，表明吳起縣農業生態生態經濟系統逐步呈現相互作 用、相互適應的協調發展態勢，農業生態環境保護與農業經濟發展都取得了顯著效果。
如圖 4-4所示， 1990-2019年，富縣農業生態經濟系統耦合協調度指數從 0.35上 升至 0.67，農業生態經濟耦合協調發展狀態由輕度失調演變為初級協調水平。 1990 2005 年，富縣農業生態經濟系統耦合協調發展處于失調狀態，由于富縣位于北洛河 中游，生態環境質量較好，而農業經濟發展水平較低，所以系統耦合度水平較低，處 于失調狀態。 2005-2019 年，由于蘋果產業等經濟林得到發展，農業經濟發展水平得 到提升，農業生態系統與農業經濟系統發展步調的一致性逐漸加強，農業生態與農業 經濟呈現共同增長趨勢，富縣農業生態經濟系統耦合協調度指數由 0.50 上升至 0.67， 農業生態經濟耦合協調發展狀態進入初級協調發展水平。該時期，富縣生態質量進一 步得到提升，由于農業產業結構的調整及蘋果的產業規模化的發展，及當地政策對農 業產業的扶持，使得農業經濟發展水平得到了很大的提升，促使富縣農業生態系統與 農業經濟系統趨向相互促進作用、互相適應的發展態勢。
如圖 4-4 所示， 1990-2019 年，白水縣農業生態經濟系統耦合協調度指數從 0.33 上升至 0.69，農業生態經濟耦合協調發展狀態由輕度失調演變為初級協調水平。 1990-2006年，白水縣農業生態經濟系統耦合協調度指數處于0.33至0.47之間，系統 耦合協調發展處于失調狀態。該時期，白水縣農業生態系統與農業經濟系統先是處于 平穩發展狀態，后期由于國家的一些生態環保及振興農業等相關政策的出現，農業生 態與經濟發展水平都開始緩慢上升，但是由于發展水平的局限性，農業生態經濟系統
37 耦合協調還處于失調發展狀態，農業生態與農業經濟發展步調的一致性還較差。 2007-2019 年，隨著國家政策及制度的完善及社會發展，國家對于農村農業生態與經 濟的發展傾向度越來越大，一系列的政策及扶持基金的落實，白水縣農業生態與農業 經濟的發展水平進一步提高，耦合協調發展水平進一步得到提高，由 0.50 上升至 0.69，系統耦合協調發展狀態演變為初級協調發展水平。
圖 4-4 1900-2019年農業生態經濟系統耦合協調演變態勢
Fig 4-4 Coupling coordination degree index of agricultural eco-economic system from 1990 to 2019
4.6本章小結
在退耕還林(草)背景下，農業生態環境與農業經濟的發展關系及效應如何，是 我們在追求生態宜居和產業興旺高質量農業生態經濟協調發展模式下應該去研究和探 討的問題。基于此，通過建立適宜的評價指標體系，運用耦合度和耦合協調度模型， 對北洛河流域上中下游的吳起縣、富縣、白水縣農業生態與農業經濟耦合發展關系的 狀態及趨勢進行了分析。結果如下：
(1)流域農業生態系統綜合評價指數F(x)和農業經濟系統綜合評價指數F(y)整 體都呈現波動性上升趨勢。截止 2019 年，吳起縣、富縣、白水縣農業生態系統綜合 評價指數分別達到：0.73、 0.82、 0.78；農業經濟系統綜合評價指數分別達到 0.81、 0.84、 0.95。兩系統綜合評價指數顯著提升，生態保護和農業經濟發展取得了顯著效 果。
(2)農業生態經濟系統耦合度揭示了流域農業生態系統與農業經濟系統的協調 發展關系。1990-2019 年間，吳起縣從不協調發展階段過渡到生態滯后型協調發展與 經濟滯后型協調發展階段之間不斷優化調節。富縣在退耕前期(1990-1997)處于經
38 濟滯后型的協調發展階段， i998-20i2 年，農業經濟增長速度加快，耦合度增長到 87.74°，處于農業生態經濟潛伏期狀態；20i3-20i9年，農業生態經濟系統耦合度開 始下降，二者協調發展關系逐漸向好。白水縣在整個研究期間，農業生態經濟系統耦 合度在30。?60。之間波動發展，。
(3)農業生態經濟系統耦合協調度指數綜合評價了農業生態系統與農業經濟系 統耦合協調發展程度。 i990-20i9 年間，吳起縣農業生態經濟耦合協調度從 0.24 上升 到 0.62，從中度失調過渡到初級協調階段；富縣耦合協調度從 0.35 上升到 0.67，從 輕度失調過渡到初級協調階段，且長時間處于平穩發展；白水縣耦合協調度從 0.33 上升至0.69，經歷了從輕度失調到初級協調的發展過程。
(4)通過對吳起縣、富縣、白水縣農業生態系統與農業經濟系統綜合評價指數、 耦合度、耦合協調度進行分析，得出吳起縣農業生態經濟系統協調發展關系起點低優 化進程快；富縣起點高優化進程相對較慢；白水縣起點高優化進程快。
39
第五章 北洛河流域農業生態經濟系統耦合發展對策建議
生態環境質量的不斷改善及產業結構的不斷優化調整，農業生態系統與農業經濟 系統協調發展取得了較大的耦合效應，但是在系統發展過程中，系統相悖問題依然存 在，農業生態系統與農業經濟系統內部產業結構布局還有待優化提高。因此需要基于 現實發展問題，提出具有針對性的相關建議。
5.1提高資源利用率，加強資源產業耦合態勢
農業資源利用不充分及產業布局不合理是目前農村經濟的發展的現實問題。加強 農業資源利用率，合理布局產業結構是實現當前農村經濟發展的基石，因地制宜利用 當地資源，提高資源利用率。退耕還林（草）工程的實施，促使流域生態環境質量得 到很大改善，然而林草資源的不充分利用，使得他們只是顯現了生態效益，經濟效益 作用發揮較低。應該加強流域林草資源的利用，在對生態環境不破壞的情況下，合理 調整林分結構，發展規模設施畜牧業。當地政府應該根據實際情況推進林草相關產業 鏈的形成并大力發展，以此來實現生態-經濟雙收益。
5.2制定長效機制，繼續深化鞏固退耕還林（草）成果
退耕還林（草）工程具有長期見效的特征，所以應該將退耕還林（草）工程作為 一項長效機制進行下去。進一步完善生態補償機制，確保退耕農戶的生活質量不受到 影響，在退耕林（草）資源未取的經濟效益前，應該加快后續產業建設步伐，采取相 應措施，防止退耕林地毀林復墾現象的發生，確保退耕還林（草）工程不反彈、穩得 住。完善相關配套措施，退耕還林（草）后，需要進行森林管護、防火、病蟲害防治 等后期工作。國家應該加大工作經費投入，確保后期管護防治工作的有效進行。退耕 與農村基礎設施建設、農田水利相結合；改善生產條件，提高種植業的收益。
5.3打破小農經濟格局，促進農業實現現代化發展
流域范圍內農業經濟發展絕大多數還處于小農經濟，人多地少，人均耕地少，分 散經營，規模小、質量低、效益差，生產水平不高等現象都是小農經濟所面臨的一些 問題和局限。為實現農業現代化發展，經濟快速增長。首先在觀念上，破除小農經濟 意識，遵循市場經濟規律，按照市場方式運作，提高農業經濟水平。在制度上，推進 土地流轉，實現土地整合，規模化經營。這樣更容易實現機械化作業、集約化生產， 大力發展設施農業、規模養殖場等現代化農業。形成“公司+合作社+農戶”的組織
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體系，進行統一生產、統一加工、統一營銷。
5.4根據區位特征，合理布局產業結構
農業生態經濟系統在發展過程中，要均衡生態與經濟兩方面，合理利用和配置農 業資源，不能片面的追求單一效益，應使經濟發展與生態保護融合發展，實現系統良 性循環。由于區位不同，所以各行政單元的自然條件、資源稟賦等都有較大差異，應 根據實際情況去具體分析。如吳起縣、富縣林草資源多，應該大力發展畜牧業，使得 資源得到有效利用；白水縣地勢相對平坦，雨水資源相對多，可大力發展高效設施農 業。
5.5加強農民文化素質及產業技術培訓，吸引外出務工人員返鄉
現代化農業需要有文化、懂技術、善經營、會管理的高素質農民隊伍去發展，立 足各地資源，加強相關產業技術培訓，使培訓與產業升級轉型相匹配，能夠滿足農民 需求。在現代農業技術、化肥農藥減量增效、農畜科學養殖等方面進行培訓，同時應 該引導農民觀察市場經濟導向，避免產需不匹配。當前農村還面臨農民老齡化問題， 大量的農村青壯年都外出務工，老年人成為種植的主力軍，同時也成為了現代化農業 發展過程中的阻礙。政府應該在政策和資金扶持等方面為農村產業發展提供支持，讓 外出務工人員能夠看到返鄉發展的希望。鼓勵建立專業合作社，創辦農產品生產、加 工、包裝、銷售等完善的產業鏈式的各類實體經濟。吸引青壯年返鄉就業，發展現代 化農業。
總之，要根據各地的區位優勢和資源稟賦，發展適合當地的優勢產業，優化產業 結構和功能，以政府引導、農民為主體促使農業生態經濟系統良性發展。
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第六章 結論與展望
6.1結論
本文以北洛河流域為研究區，以農業生態經濟系統耦合發展為研究內容，選取流 域上中下游的吳起縣、富縣、白水縣，利用 1990-2019年 30年的統計數據及農戶調 查數據，以退耕前、退耕期、退耕鞏固期為時間節點，應用結構方程、耦合協調度、 耦合度模型，對吳起縣、富縣、白水縣農業生態經濟系統綜合評價指數、系統耦合發 展過程、系統耦合水平等進行分析研究，并基于此來探討流域農業生態經濟系統的耦 合協調發展策略及對策。主要結論如下：
( 1)通過對農業資源與農業經濟現狀分析，可以得出：農業資源變化主要為： 耕地減少、園地增加、化肥使用折純量和地膜使用量呈先增后減的變化趨勢。各縣農 業經濟呈增加趨勢，但第一產業占GDP比重下降，至2019年，吳起縣、富縣、白水 縣第一產業占GDP比重分別為6.7%、22.8%、42.7%。資源利用不充分、產業結構單 一、小農經濟經營模式是各縣農業經濟發展的主要問題。
(2)以吳起縣為例，運用結構方程模型，基于農戶層面對農業生態系統與農業 經濟系統各耦合要素間的關系進行分析，結果表明：具有相關關系的生態環境、農業 資源、產業態勢形成了一個耦合系統，其影響系數分別為 0.16、 0.07、 0.50；生態環 境對農業資源的影響系數為 0.36，農業資源對產業態勢的影響系數為 0.28，所以生態 環境改善所增加的農業資源量沒有得到產業發展的充分利用，系統耦合效果相對較低。 生態環境、農業資源、產業態勢、耦合狀態對經濟效益 0.54、 0.23、 0.67、 0.18，系 數為正值，生態環境的改善對系統的發展起到促進作用，進一步表明農業生態經濟系 統的耦合發展的目標是農業生態系統與農業經濟系統的協調發展。
(3)1990-2019 年間，吳起縣、富縣、白水縣農業生態系統與農業經濟系統綜 合評價指數總體都呈上升趨勢，農業生態環境質量、農業經濟發展得到了很大的提升。 通過建立耦合度模型，揭示了兩系統協同發展關系，得出：吳起縣從不協調發展階段 過渡到生態滯后型協調發展與經濟滯后型協調發展階段之間不斷優化調節。富縣從經 濟滯后型的協調發展階段過渡到生態滯后型協調發展階段， 1998-2012 年，農業經濟 增長速度加快，耦合度增長到 87.74°，處于農業生態經濟潛伏期狀態；2013-2019 年，農業生態經濟系統耦合度開始下降，二者協調發展關系逐漸向好。白水縣在整個 研究期間，農業生態經濟系統耦合度在 30o~60o 之間波動發展，在不同發展階段不斷 優化調節。
(4)運用耦合協調度指數綜合評價流域農業生態經濟系統耦合協調發展程度，
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得出白水縣農業生態經濟系統耦合協調發展程度最高（0.69）、富縣次之（0.67），吳 起縣最低（0.62），且都處于初級協調發展階段。
6.2不足與展望
6.2.1論文不足
本研究對北洛河流域 1990-2019 年上、中、下游不同類型區農業生態經濟系統協 調發展水平進行分析，受數據收集困難及缺失影響，存在以下不足：
1、1990 年以前的各縣農業生態與農業經濟的統計數據，收集較為困難，所以只 分析了 1990-2019 年間的農業生態經濟系統耦合協調發展水平。分析年限，農業生態 經濟系統耦合協調發展分析階段較短。
2、基于農戶層面的調查數據，年份只有 2021 年，數據年份較少，所以對于結構 方程模型分析的結果可能會受到個別特殊年份的影響。
3、全流域存在 18個縣，由于數據獲取困難，所以只對上、中、下游的代表縣域 吳起縣、富縣、白水縣進行分析，未能實現全流域分析。
6.2.2研究展望 本研究對于農業生態經濟系統耦合協調發展研究主要基于系統耦合去分析研究， 如果能將能值理論引入，將更能夠定量的反映出農業生態經濟的發展水平，具有更高 的研究價值。
在農業生態經濟耦合發展研究中，沒有對流域農業生態經濟系統的耦合趨勢做出 預測，選擇合適的方法對系統耦合的趨勢進行預測和判定還需要繼續研究。
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