商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)耦合關(guān)系的演變
——以安塞縣為例

崔紹芳， 王繼軍,2

(1.中國(guó)科學(xué)院水利部 水土保持研究所,陜西 楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)，即以商品輸出為主要生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目的，通過(guò)農(nóng)業(yè)商品生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的需求，促使人們自覺(jué)地改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境，達(dá)到農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的良性循環(huán)，形成農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)循環(huán)系統(tǒng)[1]，是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，為適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)改良的雙重需求而產(chǎn)生的一種新型農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式[2]，黃土高原退耕還林工程的實(shí)施，促進(jìn)了區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，改變了商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)演變的原軌跡[3]；同時(shí)，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展也為穩(wěn)固退耕還林成果，促進(jìn)退耕還林工程的進(jìn)一步實(shí)施和措施的優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)相互耦合，形成了目前的運(yùn)行態(tài)勢(shì)：生態(tài)環(huán)境顯著改善，資源存量明顯增加，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有所調(diào)整，經(jīng)濟(jì)收入明顯增加，但農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與資源一致性程度仍然偏弱，部分區(qū)域出現(xiàn)了過(guò)度退耕的現(xiàn)象。對(duì)這一運(yùn)行態(tài)勢(shì)及導(dǎo)致該結(jié)果的退耕還林工程與商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)耦合關(guān)系的研究成為區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展方案制定的基礎(chǔ)。這一點(diǎn)已經(jīng)獲得了較多學(xué)者的共識(shí)和關(guān)注[2,4-8]，但其研究多集中于退耕還林工程對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)、農(nóng)民增收、農(nóng)戶行為等方面的影響，將農(nóng)業(yè)系統(tǒng)外的退耕還林政策要素融入其中并視為一個(gè)系統(tǒng)，對(duì)其與商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的耦合關(guān)系演變過(guò)程進(jìn)行的研究還相對(duì)滯后。所以圍繞此選題而展開(kāi)相關(guān)研究，明確商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)的耦合關(guān)系及其演化過(guò)程，對(duì)于完善退耕還林后續(xù)政策、穩(wěn)固退耕還林成果、促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)良性循環(huán)具有重要的意義。

目前，系統(tǒng)耦合關(guān)系研究比較成熟的方法有耦合度模型[9-13]、耦合協(xié)調(diào)度模型[14-17]、結(jié)構(gòu)方程[18-19]等，前兩者主要基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)而建模，后者則基于同一時(shí)點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)來(lái)建模，由此可見(jiàn)，耦合度模型適用于退耕還林工程實(shí)施過(guò)程評(píng)價(jià)的需求。安塞縣退耕還林工程的實(shí)施對(duì)其商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響[3-6]，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)在相互耦合中不斷發(fā)展，在黃土丘陵退耕區(qū)域具有一定的代表性?；诖?，本研究選擇安塞縣為研究對(duì)象，運(yùn)用耦合度模型，評(píng)判商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)耦合關(guān)系的演變過(guò)程。

一、商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)耦合度模型的構(gòu)建

(一)指標(biāo)選取

退耕還林工程系統(tǒng)與商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)既相互獨(dú)立，又相互作用、相互影響。首先，退耕還林工程是國(guó)家從保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境出發(fā)，為合理利用土地資源、減少水土流失、恢復(fù)林草植被、維護(hù)生態(tài)安全、實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展而實(shí)施的一項(xiàng)重大生態(tài)工程，其實(shí)施范圍、進(jìn)程、規(guī)模和原則等都受?chē)?guó)家相關(guān)政策規(guī)定的約束，因此，作為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)外部的國(guó)家宏觀政策體系，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)是相互獨(dú)立的。而農(nóng)業(yè)生態(tài)資源是商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和條件，退耕還林工程的實(shí)施促使生態(tài)系統(tǒng)狀況明顯改善，資源存量不斷積累，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相應(yīng)調(diào)整，為商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了更好的物質(zhì)基礎(chǔ)和環(huán)境；同時(shí)，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展依賴(lài)生態(tài)資源條件并通過(guò)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞等時(shí)刻影響生態(tài)系統(tǒng)，即退耕還林工程的實(shí)施及效果的鞏固在一定程度上也受到商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)期影響。所以，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)又是相互作用、相互影響的，二者通過(guò)人口、資源、環(huán)境、政策、科技等要素的相互交織、有機(jī)融合，形成一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)。該復(fù)合系統(tǒng)中，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)是主體，而商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的演變是農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)耦合與相悖的矛盾運(yùn)動(dòng)過(guò)程[11,20]，農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的優(yōu)化耦合是促進(jìn)商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)快速發(fā)展的有效途徑。退耕還林工程作為復(fù)合系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿υ粗?，?duì)商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)的作用直接表現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)上，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的改善促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，反之，則阻礙農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時(shí)，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也具有正負(fù)雙向作用：改善生態(tài)系統(tǒng)狀況，使農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)向著協(xié)調(diào)平衡方向發(fā)展；過(guò)度開(kāi)發(fā)利用生態(tài)資源，則造成農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)退化。所以，明確退耕還林工程直接作用的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合態(tài)勢(shì)及其演變，能更好地揭示商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)的耦合關(guān)系演變過(guò)程。

基于以上分析，文中將體現(xiàn)退耕還林工程自身的發(fā)生、發(fā)展、完成程度與建設(shè)成果的主要因素歸入退耕還林工程系統(tǒng)。商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展是農(nóng)業(yè)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)相互耦合、綜合發(fā)展的效果，參考《70年來(lái)陜西省紙坊溝流域農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合態(tài)勢(shì)》一文的研究結(jié)果[13]，選取生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)資源、產(chǎn)業(yè)態(tài)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效益方面的主要指標(biāo)可以很好地反映商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的演變態(tài)勢(shì)及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合關(guān)系。遵循建立指標(biāo)體系的科學(xué)性、可操作性、動(dòng)態(tài)性及系統(tǒng)性原則，建立商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)耦合關(guān)系的指標(biāo)體系(表1)。

(二)數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

本文數(shù)據(jù)主要來(lái)源于1999—2010年的《安塞縣統(tǒng)計(jì)年鑒》[21]、《安塞縣土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查匯總》[注]來(lái)自李銀智,李明.1998—2009年安塞縣土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查匯總.安塞縣國(guó)土資源局，1999—2010.、近年來(lái)課題組積累的安塞縣農(nóng)戶問(wèn)卷調(diào)查資料和安塞縣政府農(nóng)林相關(guān)部門(mén)的工作總結(jié)等資料。

為了消除原始數(shù)據(jù)的數(shù)量級(jí)和量綱差異對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法[22]對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，其值介于0-1之間；為了做到主客觀兼顧、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，指標(biāo)權(quán)重采用變異系數(shù)法[23]與德?tīng)柗品ㄏ嘟Y(jié)合的方法來(lái)確定(表1)，并利用Excel和Spss軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

(三)系統(tǒng)耦合度模型的構(gòu)建

耦合度是度量系統(tǒng)或要素之間協(xié)調(diào)狀況好壞的定量指標(biāo)[24]，可以分析兩個(gè)系統(tǒng)的耦合關(guān)系以及演變態(tài)勢(shì)。借助一般系統(tǒng)論中系統(tǒng)演化的思想[25]，可以建立兩個(gè)非線性系統(tǒng)的耦合度模型。李雅普諾夫第一近似定理[26]指出，非線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性取決于一次近似系統(tǒng)的特征根的性質(zhì)，以此理論為基礎(chǔ)可以略去高次項(xiàng)而保證運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，由于系統(tǒng)中各指標(biāo)的值可表示為時(shí)間的函數(shù)，則系統(tǒng)H的一般狀態(tài)方程可表示為：

(1)

式中，H(t)為t時(shí)刻系統(tǒng)H的綜合指數(shù)，xi為反映系統(tǒng)H的要素指標(biāo)，ai為各個(gè)指標(biāo)在系統(tǒng)H中相應(yīng)的權(quán)重，fi(t)為第i個(gè)指標(biāo)值xi的時(shí)間函數(shù)。所以，系統(tǒng)H的演化速度VH可表示為：

(2)

注：①近年來(lái)，安塞縣實(shí)際退耕面積已大于宜退耕面積[27]，實(shí)際退耕面積小于宜退耕面積時(shí)，退耕實(shí)現(xiàn)率=實(shí)際退耕面積/宜退耕面積；實(shí)際退耕面積大于宜退耕面積時(shí)，將超過(guò)宜退耕面積的部分定義為負(fù)，即

由于系統(tǒng)的演化滿足組合S型發(fā)展機(jī)制[28]，可以把兩個(gè)系統(tǒng)的演化速度VH1與VH2的演化軌跡投影在一個(gè)二維平面(VH1，VH2)上(圖1)，則二者的夾角θ的變化軌跡為坐標(biāo)系中的一橢圓，且θ滿足：

(3)

則θ稱(chēng)為耦合度。根據(jù)θ的變化，可以確定兩系統(tǒng)的耦合態(tài)勢(shì)及其演化過(guò)程。假定兩系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系呈周期性變化，這樣一個(gè)演化周期內(nèi)，耦合度θ值處于四個(gè)不同的象限(圖1)，系統(tǒng)耦合關(guān)系隨之表現(xiàn)出不同的態(tài)勢(shì)[9-15]。

基于退耕還林工程與商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的相互關(guān)系，本研究建立商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)兩個(gè)層次的耦合度模型。

圖1 系統(tǒng)耦合關(guān)系演化周期

設(shè)退耕還林工程系統(tǒng)為P，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)為A，則商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)的耦合度α可表示為：

(4)

其中，VP、VA分別為退耕還林工程和商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)演化速度；P(t)、A(t)分別為兩系統(tǒng)的綜合指數(shù)。

商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部農(nóng)業(yè)生態(tài)子系統(tǒng)(el)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)(en)的耦合度β為：

(5)

其中，Vel、Ven分別為生態(tài)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的演化速度；el(t)、en(t)分別為二系統(tǒng)的綜合指數(shù)。

二、 結(jié)果與分析

(一)系統(tǒng)耦合度計(jì)算結(jié)果

系統(tǒng)綜合指數(shù)表征了系統(tǒng)的綜合發(fā)展水平，利用公式(1)，計(jì)算得出安塞縣退耕還林工程和商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)以及農(nóng)業(yè)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的綜合指數(shù)(圖2)。可以看出，安塞縣退耕還林工程系統(tǒng)綜合指數(shù)呈上升趨勢(shì)，由1999年的0.0890增長(zhǎng)到2010年的0.9866，年均遞增24.44%；商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)綜合指數(shù)波動(dòng)增長(zhǎng)，1999—2000年，其綜合指數(shù)略有下降，其后則持續(xù)增長(zhǎng)，由1999年的0.3068增長(zhǎng)到2010年的0.7195。商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)內(nèi)部，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)綜合指數(shù)持續(xù)增長(zhǎng)，2010年其值是1999年的2.37倍；農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合指數(shù)在1999—2001年間明顯下降，隨后不斷上升。

圖2 1999—2010年安塞縣商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)綜合指數(shù)變化情況

在對(duì)系統(tǒng)綜合指數(shù)進(jìn)行非線性擬合的基礎(chǔ)上，利用公式(2)-(5)得到各年份的系統(tǒng)耦合度(表2)。

表2 1999—2010年安塞縣商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)耦合度

(二)系統(tǒng)耦合關(guān)系演化階段及態(tài)勢(shì)分析

從表2可以看出，1999—2010年，安塞縣商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)的耦合度分布在7°-111°，而且逐年上升；農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)耦合度分布在330°-360°和0°-90°之間。受生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)自身發(fā)展規(guī)律的影響和國(guó)家相關(guān)政策的約束作用，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)以及農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的耦合關(guān)系存在著不同的表現(xiàn)形式(表3)。

(1)0°≤α<90°時(shí)，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)化發(fā)展階段。退耕還林工程的大規(guī)模實(shí)施，引起農(nóng)業(yè)資源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生態(tài)資源量不斷增加。退耕前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主要靠掠奪式利用生態(tài)資源，由于退耕初期對(duì)生態(tài)資源的強(qiáng)制性保護(hù)，造成了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)資源的局部相悖，制約了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著退耕還林工程的繼續(xù)推進(jìn)，生態(tài)資源系統(tǒng)顯著改善，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，產(chǎn)業(yè)與資源局部相悖態(tài)勢(shì)逐漸消除，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)表現(xiàn)為共同增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展耦合關(guān)系。隨著適宜退耕坡耕地的大量減少，系統(tǒng)耦合度α不斷增長(zhǎng)，當(dāng)退耕地的面積達(dá)到宜退耕面積時(shí)，在相關(guān)政策制約以及農(nóng)民自覺(jué)保護(hù)退耕成果和基本耕地的行為約束下，退耕還林工程系統(tǒng)綜合指數(shù)達(dá)到最大并保持穩(wěn)定，其演化速度近似0，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)保持快速發(fā)展，此時(shí)α≈90°，系統(tǒng)耦合態(tài)勢(shì)達(dá)到理論最佳狀態(tài)。由于退耕還林工程的直接目的是增加生態(tài)資源量，改善生態(tài)系統(tǒng)，當(dāng)0°≤α<90°時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)正向發(fā)展，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)運(yùn)行過(guò)程中，其農(nóng)業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度可能會(huì)在第Ⅰ象限或第Ⅱ象限，即這一階段又可以依據(jù)商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度劃分為2個(gè)時(shí)期：270°≤β<360°為退耕還林工程下農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)局部相悖期；0°≤β<90°為退耕還林工程下農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)化發(fā)展期。

1999—2000年，安塞縣系統(tǒng)耦合度為0°<α<90°，330°<β<360°，處于商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程協(xié)調(diào)化基礎(chǔ)上的商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部局部相悖階段，農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合態(tài)勢(shì)表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)重建限制農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2001—2008年，安塞縣系統(tǒng)耦合度為0°<α<90°，0°<β<90°，處于退耕還林推進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)共同增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)化發(fā)展期，生態(tài)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)處于共同復(fù)蘇狀態(tài)。隨著退耕還林工程的不斷推進(jìn)，生態(tài)資源量顯著增加并部分進(jìn)入農(nóng)業(yè)系統(tǒng)循環(huán)，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)由恢復(fù)向良性循環(huán)過(guò)渡，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)發(fā)展建立在生態(tài)系統(tǒng)逐步改善的基礎(chǔ)上，二者相互協(xié)調(diào)，形成相對(duì)完善的農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)循環(huán)系統(tǒng)。2001年，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較慢，滯后于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)；2002年，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，生態(tài)經(jīng)濟(jì)呈均衡協(xié)調(diào)化發(fā)展態(tài)勢(shì)；2003—2007年，農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)耦合度60°<β<90°，生態(tài)資源大量積累，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，農(nóng)村棚栽業(yè)、林果業(yè)等產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，質(zhì)量效益顯著提升，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展速度加快并超過(guò)了生態(tài)系統(tǒng)改善的速度。

(2)90°≤α<180°時(shí)，過(guò)度退耕情況下，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展階段。坡耕地退耕規(guī)模已達(dá)到極限，但退耕還林繼續(xù)推進(jìn)，實(shí)際退耕面積超過(guò)了宜退耕總面積，導(dǎo)致VP為負(fù)。此時(shí)，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)林草資源繼續(xù)增加，但耕地面積的減少對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成一定負(fù)面影響，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展速度開(kāi)始減慢，甚至可能出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)萎縮的情況。但是，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)逆向發(fā)展的速度落后于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的增長(zhǎng)速度，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)仍以較快的速度正向發(fā)展。根據(jù)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)耦合度大小，可以將這一階段劃分為2個(gè)時(shí)期：0°≤β<90°為過(guò)度退耕使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展速度下降時(shí)期，270°≤β<360°為過(guò)度退耕導(dǎo)致農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)倒退發(fā)展期。

2009—2010年，安塞縣商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)保持較快發(fā)展，而退耕還林工程系統(tǒng)表現(xiàn)出緩慢退化趨勢(shì)，其主要原因：后退耕時(shí)期，退耕還林工程系統(tǒng)的指標(biāo)大都趨于穩(wěn)定，但部分坡度<15°和生產(chǎn)力較好的緩坡地也被退耕，過(guò)度退耕情況的出現(xiàn)，使系統(tǒng)耦合度不斷增長(zhǎng)，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度開(kāi)始減弱。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度明顯減慢，生態(tài)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的耦合度由36.29°減小為16.41°，其耦合關(guān)系由生態(tài)經(jīng)濟(jì)均衡協(xié)調(diào)發(fā)展轉(zhuǎn)為經(jīng)濟(jì)滯后型協(xié)調(diào)發(fā)展。

(3)180°≤α<270°時(shí)，過(guò)度退耕限制商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展階段。過(guò)度退耕繼續(xù)發(fā)展，生態(tài)系統(tǒng)綜合指數(shù)不斷增長(zhǎng)，但耕地面積大幅減少，林草資源利用率偏低，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與資源系統(tǒng)相悖態(tài)勢(shì)明顯，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)繼續(xù)萎縮，且其逆向發(fā)展速度超過(guò)了生態(tài)系統(tǒng)的增長(zhǎng)速度，農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度β只可能處于第Ⅳ象限，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展速度為負(fù)。但是，退耕還林工程作為一項(xiàng)國(guó)家政策體系，具有明顯的強(qiáng)制性和約束性，過(guò)度退耕的負(fù)面效應(yīng)一旦凸顯，政府會(huì)采取相應(yīng)的科學(xué)調(diào)控措施，加之農(nóng)戶行為優(yōu)化的共同作用，退耕還林系統(tǒng)最終會(huì)保持在較穩(wěn)定的狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)明顯的過(guò)度退耕并限制商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的情況，即系統(tǒng)耦合關(guān)系發(fā)展到該階段的可能性極小。研究期內(nèi)，安塞縣過(guò)度退耕的程度很小，系統(tǒng)耦合關(guān)系未進(jìn)入這一階段。

(4)270°≤α<360°時(shí)，限制商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展速度以促進(jìn)退耕還林系統(tǒng)快速發(fā)展階段。退耕還林快速推進(jìn)，生態(tài)資源系統(tǒng)必定正向發(fā)展。此時(shí)，生態(tài)資源的強(qiáng)制性保護(hù)和不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)資源與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)局部相悖態(tài)勢(shì)突出，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展受到嚴(yán)重制約，其逆向發(fā)展速度大于生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展速度，即β處于第Ⅳ象限，商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)倒退發(fā)展，綜合指數(shù)明顯下降。退耕還林工程實(shí)施以來(lái)，安塞縣商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)呈不斷正向發(fā)展趨勢(shì)，系統(tǒng)耦合關(guān)系未經(jīng)歷這一階段。

表3 商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)耦合關(guān)系演化階段及特征

三、結(jié)論與討論

商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)的耦合態(tài)勢(shì)演變過(guò)程可以劃分為4個(gè)階段：Ⅰ.商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)協(xié)調(diào)化發(fā)展階段，Ⅱ.過(guò)度退耕情況下商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展階段，Ⅲ.過(guò)度退耕限制商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展階段，Ⅳ.限制商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展速度以促進(jìn)退耕還林系統(tǒng)快速發(fā)展階段。目前情況下，階段Ⅲ和階段Ⅳ一般只是理論上的結(jié)果，在實(shí)際政策約束和農(nóng)民生產(chǎn)行為的影響下很難出現(xiàn)；而階段Ⅱ可能會(huì)短期出現(xiàn)。與商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部耦合態(tài)勢(shì)相結(jié)合，階段Ⅰ、Ⅱ可進(jìn)一步劃分為四個(gè)時(shí)期：退耕還林工程下農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)局部相悖期，退耕還林工程下農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)化發(fā)展期；過(guò)度退耕使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展速度下降時(shí)期和過(guò)度退耕導(dǎo)致農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)倒退發(fā)展期。1999—2010年，安塞縣商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)耦合度分布在7°-111°，而且逐年上升，農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)耦合度分布在330°-360°和0°-90°之間，系統(tǒng)耦合關(guān)系先后經(jīng)歷了商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)協(xié)調(diào)化發(fā)展階段和過(guò)度退耕情況下商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展階段。目前，安塞縣處于過(guò)度退耕情況下農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展速度下降時(shí)期，過(guò)度退耕和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)—資源局部相悖態(tài)勢(shì)導(dǎo)致系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)程度減弱，農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展?jié)摲欢ㄎC(jī)。

黃土丘陵溝壑區(qū)退耕還林工程的實(shí)施，通過(guò)改變農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行的原軌跡，對(duì)商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。本文基于一般系統(tǒng)論中系統(tǒng)演化的思想，以安塞縣為例，將商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)外的退耕還林政策體系融入其中，從商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)兩個(gè)層次建立耦合度模型，明確了其退耕還林生態(tài)建設(shè)和農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)系和動(dòng)態(tài)耦合規(guī)律。同時(shí)，安塞縣作為黃土丘陵溝壑區(qū)商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展與退耕還林工程實(shí)施的典型代表區(qū)，對(duì)其商品型生態(tài)農(nóng)業(yè)與退耕還林工程系統(tǒng)以及農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合態(tài)勢(shì)的演變過(guò)程的認(rèn)識(shí)和掌握，可以有效揭示黃土丘陵溝壑區(qū)退耕還林工程驅(qū)動(dòng)下農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行的本質(zhì)，對(duì)于該區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展方案的制定和實(shí)施具有重要的參考意義 。

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