新疆察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)

馬 鵬 ， 李志忠 ， 靳建輝

（1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007；2.山西運(yùn)城學(xué)院 師范分院，山西 運(yùn)城 044000；3.福建省亞熱帶資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350007）

新疆察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)

馬 鵬1，2， 李志忠1，3， 靳建輝1，3

（1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007；2.山西運(yùn)城學(xué)院 師范分院，山西 運(yùn)城 044000；3.福建省亞熱帶資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350007）

在縣域尺度上，依據(jù)研究區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特征和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康內(nèi)涵建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并利用層次分析法確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，據(jù)此對(duì)新疆伊犁河谷察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià).研究結(jié)果表明：最近6年來(lái)察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康總體良好，并呈現(xiàn)整體優(yōu)化趨勢(shì).但因自然條件和人為因素的影響,評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況有起伏波動(dòng)變化.其中，因自然災(zāi)害的影響，2003年察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)有所下降，之后健康水平呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，并由亞健康向健康發(fā)展.

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)；健康評(píng)價(jià)；察布查爾縣；新疆

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,也是為人類提供食物的主要生態(tài)系統(tǒng),農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與可持續(xù)發(fā)展日益受到廣泛關(guān)注[1].生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)是20世紀(jì)90年代國(guó)際上出現(xiàn)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域[2]，為各地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康提供了評(píng)價(jià)的理論、方法以及模型依據(jù).近年來(lái)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康研究成為農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿領(lǐng)域之一[3].

我國(guó)學(xué)者在不同尺度上，采用不同指標(biāo)和指標(biāo)體系對(duì)西部干旱半干旱區(qū)以及區(qū)內(nèi)各級(jí)區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行了評(píng)價(jià).謝花林等[4]在大區(qū)域尺度上，對(duì)我國(guó)西部地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究，認(rèn)為蒙新區(qū)處在“惡化”狀態(tài)，是我國(guó)西部地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)整體狀況最差的區(qū)域.王靜等[1]在省域尺度上，通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的分析,建立了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及綜合評(píng)估模型,并運(yùn)用層次分析法對(duì)甘肅省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià).李春陽(yáng)等[5]以內(nèi)蒙古武川縣農(nóng)田為研究對(duì)象,在縣域尺度上選擇水分、生物量、幅寬等指標(biāo),分析了不同作物覆蓋下的農(nóng)田生態(tài)健康指數(shù).

新疆地域廣闊，土地面積占全國(guó)六分之一，占我國(guó)西北干旱區(qū)面積的一半，光熱資源豐富，綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力很大，糧食、棉花、甜菜、林果業(yè)等在我國(guó)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中具有重要地位.關(guān)于新疆農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究，季方等[6]從農(nóng)作物單產(chǎn)、農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)、水利工程建設(shè)、鹽漬化治理和生活能源等方面，討論了近40年新疆綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行態(tài)勢(shì).劉紹民等[7]從農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的類型、結(jié)構(gòu)、功能與效率出發(fā),對(duì)昌吉市農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了分析.本文以新疆伊犁河谷察布查爾縣為案例，試圖探討干旱區(qū)縣域尺度上農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)方法，以期對(duì)我國(guó)干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康研究提供借鑒.

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

察布查爾縣是新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州直屬縣之一，位于新疆西天山支脈烏孫山北麓，伊犁河干流以南.地勢(shì)南高北低，南部為山區(qū)、丘陵，中部為傾斜洪積沖積平原，北部為伊犁河谷沖積平原.地理位置位于東經(jīng) 80°31'～81°43'、北緯43°17'～43°57'之間.察布查爾縣屬大陸性北溫帶干旱半干旱氣候，熱量豐富，光照充足，四季分明，冬春長(zhǎng)，冬季寒冷，夏秋短，夏季炎熱.北部平原地區(qū)的年均氣溫7.9℃，年均降水206 mm.土地肥沃，水源豐富，適宜農(nóng)業(yè)發(fā)展.殷劍虹等[8]研究表明，最近50多年來(lái)由于氣候變暖，伊犁河谷極端天氣氣候事件如暴雨洪澇、暴雪、季節(jié)性干旱、干熱風(fēng)發(fā)生的頻率顯著增加，并對(duì)農(nóng)業(yè)造成嚴(yán)重的影響.

近年來(lái)，察布查爾縣緊緊圍繞本地水土資源優(yōu)勢(shì)，努力構(gòu)建水稻、糧食、亞麻、奶業(yè)、肉制品、天山馬鹿、棉花、蔬菜等八大產(chǎn)業(yè)鏈，有力地推動(dòng)了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化.同時(shí)，察布查爾縣在農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展中也出現(xiàn)不少新問(wèn)題，如土地鹽漬化、土壤肥力下降、過(guò)度開(kāi)墾造成的草場(chǎng)退化等問(wèn)題，風(fēng)沙侵蝕、暴雨融雪洪水侵蝕造成的水土流失問(wèn)題，化肥農(nóng)藥污染、大水漫灌造成的土壤板結(jié)、土壤養(yǎng)分流失等，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅或部分破壞，造成一些鄉(xiāng)村的農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、生產(chǎn)效益降低，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康成為制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙.為此，馬榮等[9]探討了察布查爾縣土地質(zhì)量及其可持續(xù)利用問(wèn)題，李志忠等研究了察布查爾縣主要農(nóng)作物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益[10].

1.2 評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)來(lái)源

本文農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究所采用的數(shù)據(jù)，主要選擇了2002—2007年伊犁州統(tǒng)計(jì)年鑒以及作者在察布查爾縣統(tǒng)計(jì)局、農(nóng)業(yè)局的調(diào)查資料[11]，包括以下指標(biāo)：農(nóng)民人均收入、人均糧食產(chǎn)量、糧食單位面積產(chǎn)量、有效灌溉面積等；另外一些評(píng)價(jià)指標(biāo)，系根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算得出，例如經(jīng)濟(jì)作物占種植業(yè)比重（%）、耕地農(nóng)業(yè)產(chǎn)值（元/hm2）、糧食單產(chǎn)增長(zhǎng)率（%）、鹽堿地面積比例（%）等.

2 縣域尺度的察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法

2.1 健康評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀

縣是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理最基本的行政區(qū)域單元.縣域農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是指在縣域范圍內(nèi)包括農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)及與之相關(guān)的土地資源、氣候資源及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等在內(nèi)的復(fù)雜的人工-自然復(fù)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng).呂曉紅等[12]利用系統(tǒng)工程原理對(duì)黑龍江西部甘南縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的農(nóng)林牧結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整問(wèn)題進(jìn)行了研究.孫志高[13]等運(yùn)用層次分析法評(píng)價(jià)了山東煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況.曹靜[14]等運(yùn)用能值分析方法，選取我國(guó)西南山區(qū)縣和北方省會(huì)城郊平原縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)“流”進(jìn)行投入產(chǎn)出全過(guò)程比較，發(fā)現(xiàn)二者在物質(zhì)投入水平、投入規(guī)模結(jié)構(gòu)、產(chǎn)投水平等方面都存在明顯的差異.翟勇等[15-16]從生態(tài)農(nóng)業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型等方面構(gòu)建了縣域生態(tài)農(nóng)業(yè)評(píng)價(jià)理論體系，運(yùn)用層次分析法、專家咨詢法確定了評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，并對(duì)安徽蕪湖市郊區(qū)、南陵縣、蕪湖縣和繁昌縣進(jìn)行了縣域生態(tài)系統(tǒng)比較研究，隨后又以浙江省德清縣為例進(jìn)行了縣域生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)研究.胡曉輝[17]等運(yùn)用能值分析方法對(duì)福建省67個(gè)縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行了定量分析與評(píng)價(jià).

上述研究從不同側(cè)面對(duì)縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能和健康問(wèn)題進(jìn)行了分析或評(píng)價(jià)，雖然各學(xué)者所依據(jù)的評(píng)價(jià)分析原則大體一致，但選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)體系以及評(píng)價(jià)方法不盡相同，尤其是對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)差異較大，因此各個(gè)研究結(jié)果不具有較好的可比性.

2.2 健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本文采用的縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康（A）評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要由3個(gè)項(xiàng)目層（B）、7個(gè)評(píng)價(jià)因素層（C）以及具體的指標(biāo)層（D）構(gòu)成.其中，3個(gè)項(xiàng)目層包括結(jié)構(gòu)特征、功能特征和抗逆特征，結(jié)構(gòu)特征主要反映農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資源狀況和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)組成；功能特征主要是根據(jù)系統(tǒng)產(chǎn)出功能來(lái)評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)受益者目標(biāo)要求的滿足程度，即系統(tǒng)提供產(chǎn)品的能力和效率；抗逆特征是指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與外部壓力或脅迫的關(guān)系，以及農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然災(zāi)害和社會(huì)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)能力.7個(gè)評(píng)價(jià)因素層包括資源供應(yīng)度、結(jié)構(gòu)多樣性、耕地生產(chǎn)力、生產(chǎn)效果、經(jīng)濟(jì)效益、穩(wěn)定性和持續(xù)力等.指標(biāo)層是指一個(gè)評(píng)價(jià)因素由哪些具體指標(biāo)決定，本文選取了14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo).所構(gòu)建的評(píng)價(jià)體系見(jiàn)表1.

表1 察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重Tab.1The health evaluation index system and weighing of agricultural ecosystem in Qapqal County

2.3 健康評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確立

確定指標(biāo)權(quán)重的方法很多，主要有灰色關(guān)聯(lián)度法、層次分析法、主成分分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等.層次分析法是由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家Saaty于20世紀(jì)70年代提出的，由于決策者能夠把復(fù)雜的問(wèn)題分解為若干層次和若干因素,在各種因素之間進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較計(jì)算，就可以得出不同因素重要性程度的權(quán)重，此方法思路明了，便于操作，因此得到廣泛應(yīng)用[18].

本文通過(guò)專家打分、構(gòu)造判斷矩陣、層次單排序、層次總排序，并分別通過(guò)一致性檢驗(yàn)來(lái)確定各層指標(biāo)權(quán)重，見(jiàn)表1.

2.4 健康評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系確定以后，還要確立各項(xiàng)指標(biāo)的健康標(biāo)準(zhǔn)，才能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況進(jìn)行定量評(píng)價(jià).武蘭芳等[19]在對(duì)山東省禹城市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康定量評(píng)價(jià)中將健康標(biāo)準(zhǔn)分為不健康、亞健康和健康3種狀態(tài)，在這3種狀態(tài)下各指標(biāo)的屬性判斷值分別是1、5、10.王靜等[1]在甘肅省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中將健康標(biāo)準(zhǔn)分為5級(jí)：健康、較健康、一般、不健康、惡化.孫志高等[13]在山東煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中各指標(biāo)標(biāo)度值為9級(jí)，總健康標(biāo)準(zhǔn)為5級(jí)：惡性循環(huán)、脆弱、中等、良好、良性循環(huán).上述研究者對(duì)縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)分級(jí)主要取決于各地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜程度、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)空尺度以及擬判定目標(biāo)的時(shí)間分辨率等.

本文根據(jù)實(shí)際資料情況，選取了察布查爾縣六年的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，由于評(píng)價(jià)時(shí)間序列很短，本研究重點(diǎn)考察最近幾年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的年際變化特點(diǎn).因此，本文參考王靜等[1]的分級(jí)賦值標(biāo)準(zhǔn)，將察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)等級(jí)劃分為：健康、較健康、亞健康、一般、病態(tài)，并相應(yīng)賦值為9、7、5、3、1，見(jiàn)表2.

表2 察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值Tab.2 The standard value of health evaluating indicator of agricultural ecosystem in Qapqal County

2.5 健康評(píng)價(jià)模型選取

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)模型有總體健康綜合指數(shù)[20]、多指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)度模型[20]等.根據(jù)研究區(qū)縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)和評(píng)價(jià)時(shí)間尺度，在此以系統(tǒng)的年際變化作為評(píng)價(jià)比較的時(shí)間軸，采用加權(quán)求和模型進(jìn)行農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的綜合評(píng)價(jià)，其具體計(jì)算公式如下：

公式中，i為年份，j為指標(biāo)，Wi為i年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康得分值，Aij為當(dāng)年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)第j個(gè)指標(biāo)的屬性標(biāo)準(zhǔn)值，Bj為j指標(biāo)的權(quán)重值.依據(jù)評(píng)價(jià)時(shí)段各年所得健康得分值與所劃分的標(biāo)準(zhǔn)值，就可以得出研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康年際變化狀況.各分層的健康狀況也可據(jù)此公式和下一級(jí)指標(biāo)屬性值來(lái)計(jì)算.

3 結(jié)果與分析

依據(jù)上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值，給察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)數(shù)值的具體賦值見(jiàn)表3.再依據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)層的得分情況，利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)加權(quán)模型，計(jì)算得出察布查爾農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)因素層、項(xiàng)目層與目標(biāo)層的評(píng)價(jià)結(jié)果（見(jiàn)圖1，圖2，圖3）.

3.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)變化特征

從表3、圖1可以看出，察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)總體健康狀況在波動(dòng)變化中穩(wěn)中有升.各年健康水平排序?yàn)椋?003＜2002＜2004＜2006＜2005＜2007.除2003年健康狀態(tài)為一般，2007年為健康外，其余4年的健康狀態(tài)都屬于亞健康狀態(tài)，且2004、2005、2006年總體健康得分均高于2003.2003年察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康水平下落，2004年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康水平快速回升.總體來(lái)看，在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康水平整體上不斷提高，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)逐步向健康狀態(tài)發(fā)展.

3.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和抗逆特征

從表3、圖2、圖3可以看出，察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征指數(shù)呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì).其中，結(jié)構(gòu)多樣性指標(biāo)升高表明農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整收到一定效果，但農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，尤其是農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)，畜牧業(yè)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的調(diào)整受市場(chǎng)因素、農(nóng)業(yè)政策等多方面因素的影響，因而出現(xiàn)年際波動(dòng)變化；同時(shí)結(jié)構(gòu)特征指數(shù)變化也與農(nóng)業(yè)資源供應(yīng)度有關(guān).由于研究區(qū)人口不斷增加、各種因素造成部分耕地退化，使資源供應(yīng)度降低也是結(jié)構(gòu)特征出現(xiàn)波動(dòng)的原因.2007年勞均耕地指標(biāo)上升，與農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移、耕地?cái)?shù)量增加有關(guān).

表3 察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值Tab.3 The health evaluating indicator score of agricultural ecosystem in Qapqal County

圖1 察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)總健康指數(shù)年際變化Fig.1 Annual trend of the ecosystem health index

圖2 察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康項(xiàng)目層年際變化Fig.2 Annual trend of ecosystem evaluation project

圖3 察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)因素層的年際變化Fig.3 Annual trend of the ecosystem health evaluation factor of Qapqal County

察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能特征指數(shù)在2003年受自然災(zāi)害的影響有所下降，之后幾年持續(xù)上升.其中，耕地生產(chǎn)力在2004、2005、2007年上升較快，2006年較2005年變化較小，耕地生產(chǎn)力提高不大（見(jiàn)圖2，圖3）.如果進(jìn)一步發(fā)掘土地生產(chǎn)力，就要解決土地利用中存在的問(wèn)題，科學(xué)施肥提高土壤肥力，科學(xué)灌溉減少土地鹽堿化，加大科技投入，使用優(yōu)良品種等.同時(shí)，要控制過(guò)度放牧以減少耕地周邊天然荒地的退化現(xiàn)象，加大農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度.在2004年，研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)效果與經(jīng)濟(jì)效果相差較大，但兩者都處于上升趨勢(shì)，說(shuō)明研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在經(jīng)歷2003年低值變化后，2004年進(jìn)入恢復(fù)調(diào)整時(shí)期.近年來(lái)，農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)銷售趨好、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能特征各項(xiàng)指標(biāo)顯著上升，也說(shuō)明研究區(qū)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化起到了明顯的效果.

察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的抗逆特征包含穩(wěn)定性和持續(xù)力兩項(xiàng)測(cè)度指標(biāo).農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性受自自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等多方面因素影響.本文選取糧食單產(chǎn)增長(zhǎng)率、耕地產(chǎn)值增長(zhǎng)率評(píng)價(jià)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（見(jiàn)表3，圖2，圖3）.在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)，糧食單產(chǎn)增長(zhǎng)率、耕地產(chǎn)值增長(zhǎng)率都經(jīng)歷了2003年的大幅下降，2004年大幅上升，2005年、2006年較慢增長(zhǎng)，致使穩(wěn)定性指標(biāo)得分變化較大.持續(xù)力則由于抗災(zāi)度、旱澇保收面積比重提高而平穩(wěn)上升.總之，受穩(wěn)定性變化大的影響，研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)抗逆特征分值波動(dòng)也較大.

3.3 2003年和2006年的健康波動(dòng)

在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)，2003年和2006年研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康出現(xiàn)反向波動(dòng)變化.根據(jù)氣象觀測(cè)資料和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)信息，伊犁河谷2003年4月氣溫異常偏冷，創(chuàng)有歷史記錄以來(lái)4月份氣溫的最低值，2003年7月氣溫異常偏低，是歷史上的次低值，僅次于1972年7月的最低值[8].察布查爾縣農(nóng)作物也受此持續(xù)低溫天氣災(zāi)害影響，夏季作物大量減產(chǎn)，有些秋季作物甚至絕收，致使農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度減產(chǎn)，使察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)中與農(nóng)作物產(chǎn)量相關(guān)的指標(biāo)呈現(xiàn)大幅下降，其中穩(wěn)定性指標(biāo)下降幅度最大，同時(shí)生產(chǎn)效果、經(jīng)濟(jì)效益、持續(xù)力、耕地生產(chǎn)力指標(biāo)都有不同幅度下降.因此，2003年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況和嚴(yán)重的自然災(zāi)害有關(guān).此外，2003年結(jié)構(gòu)特征有所上升，主要因2003年結(jié)構(gòu)多樣性指標(biāo)上升幅度較大，這表明2003年根據(jù)自然災(zāi)害和農(nóng)業(yè)市場(chǎng)情況，察布查爾縣對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)及時(shí)進(jìn)行了調(diào)整，表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)土地利用中經(jīng)濟(jì)作物面積在農(nóng)作物總面積中比重提高，同時(shí)畜牧業(yè)所占農(nóng)業(yè)比重也升高.2003年的低溫天氣對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的損害，反映出農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然條件的天然依賴性，尤其是決定農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育最基本的光、溫、水等條件，而這些條件又是非人類可以控制.因此，在自然災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，只有不斷加強(qiáng)農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)警機(jī)制和防災(zāi)減災(zāi)的基礎(chǔ)建設(shè)，把自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損失降低到最低程度，才能確保農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康持續(xù)發(fā)展.

從圖1可知，研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)總體健康水平在2006年較2005年有少許下滑.進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，與2005年相比，2006年研究區(qū)糧食單產(chǎn)增長(zhǎng)率、耕地產(chǎn)值增長(zhǎng)率得分都有較大幅度下降，而旱澇保收面積有所增加，其他指標(biāo)保持不變.由于糧食單產(chǎn)增長(zhǎng)率、耕地產(chǎn)值增長(zhǎng)率大幅下降，致使2006年穩(wěn)定性指標(biāo)得分降低.在經(jīng)歷了2006年的波動(dòng)之后，到2007年研究區(qū)牧業(yè)比重、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)業(yè)產(chǎn)投比、糧食單產(chǎn)增長(zhǎng)率等幾項(xiàng)指標(biāo)明顯提高，使2007年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)總體健康指數(shù)較2006年顯著提高.因此，結(jié)合研究區(qū)農(nóng)業(yè)資源的優(yōu)勢(shì)與存在的問(wèn)題，針對(duì)自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)做好防災(zāi)救災(zāi)工作、加大農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整、大力發(fā)展特色農(nóng)業(yè)，注重農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)將發(fā)揮更大的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，為察縣的社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展提供更強(qiáng)有力的支持.

4 結(jié)論與討論

1）從結(jié)構(gòu)、功能、抗逆三個(gè)方面建立了察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用層次分析法確定了各指標(biāo)的權(quán)重和健康評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn).2002—2007年，察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，健康水平從低到高依次為：2003、2002、2004、2006、2005、2007年.最近6年來(lái)，察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況總體是在不斷提高.

2）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究表明，功能特征中的耕地生產(chǎn)力、經(jīng)濟(jì)效益，以及抗逆特征中的系統(tǒng)穩(wěn)定性和持續(xù)力等，受到自然環(huán)境條件、土地資源質(zhì)量、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及市場(chǎng)銷售等多方面因素的影響.其中，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)是不可忽視的，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能和效益的最大發(fā)揮離不開(kāi)優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境.察布查爾縣處于半干旱區(qū)，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，在進(jìn)行農(nóng)林牧生產(chǎn)時(shí)尤其應(yīng)該注意對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù).在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，要科學(xué)灌溉、適度放牧、合理開(kāi)發(fā)水土資源，做到農(nóng)林牧各種資源的持續(xù)利用，以促進(jìn)察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的持續(xù)發(fā)展.

3）在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)，2003年較嚴(yán)重的自然災(zāi)害使得察布查爾縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康各項(xiàng)指標(biāo)值降低，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康水平有較明顯下降.由于察布查爾縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比重占全縣經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值近乎一半，而在受全球變化影響區(qū)域自然災(zāi)害增多的情況下，如何增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的抗災(zāi)能力就成為察布查爾縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵.其次，為確保察布查爾縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，根據(jù)農(nóng)業(yè)環(huán)境和市場(chǎng)規(guī)律不斷進(jìn)行農(nóng)林牧業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，以及農(nóng)牧業(yè)內(nèi)部種養(yǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整，使研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮更大的功能和效益.

4）縱覽國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究和應(yīng)用實(shí)踐都較薄弱，本文研究也是初步嘗試.其中，在不同時(shí)空尺度上選取評(píng)價(jià)指標(biāo)、構(gòu)建評(píng)價(jià)體系、確定健康標(biāo)準(zhǔn)以及科學(xué)的評(píng)價(jià)方法等尚需深入探討.農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)則是承上啟下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單元，對(duì)于自然地理?xiàng)l件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有明顯差異的地區(qū)，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)方法也應(yīng)有所不同.如何建立一套完善有效的健康評(píng)價(jià)體系，尋求更加科學(xué)的、符合實(shí)際情況的評(píng)價(jià)方法，仍需要做大量的案例研究.

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The Agricultural Ecosystem Health Assessment of Qapqal County in Yili of Xinjiang

MA Peng1，3，LI Zhizhong1，2，JIN Jianhui1，2
（1.College of Geographical Science in Fujian Normal University，F(xiàn)u Zhou350007，China；2.Shanxi Normal Branch of Yuncheng University,Yuncheng044000，China；3.Fujian Provincial Key Laboratory of Subtropical Resources and Environment，F(xiàn)u Zhou350007，China）

Based on the analysis of regional characteristic of agricultural production and the agricultural ecosystem healthy connotation in the county,this paper sets up a system of evaluating and determing the weight of the various indi?cators by AHP,and then makes an evaluation of the agricultural ecosystem of Qapqal County located in Yili valley,Xinji?ang province.The result shows that the agricultural ecosystem health of Qapqal County is generally good in the past six years,and presents the optimization tendency as a whole.But due to the natural environment and artificial factors,the state of agricultural ecosystem health undergoes ups and downs in the appraisal period of time.The health status of agri?cultural ecosystem of Qapqal County declined in 2003 because of the influence of the natural disaster,and then went up in the after years,changing from sub-healthy to healthy.

agro-ecosystem;health evaluation;Qapqal County;Xinjiang

S 181

A

1674-4942（2010）04-0449-07

2010-06-13

國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2007BAC15B07）

黃 瀾