黃河流域農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率時空演化特征及影響因素

郭曉佳，周 榮，李京忠，逯承鵬

[1.山西師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，山西 臨汾 041000；2.許昌學(xué)院城市與環(huán)境學(xué)院，河南 許昌 461000；3.蘭州大學(xué)縣域經(jīng)濟發(fā)展研究院(鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略研究院)，甘肅 蘭州 730000；4.中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，遼寧 沈陽 110016；5.遼寧省環(huán)境計算與可持續(xù)發(fā)展重點實驗室，遼寧 沈陽 110016]

黃河流域是我國重要的農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)[1]，研究探討農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率對黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展以及糧食安全具有重要意義。黃河流域整體上生態(tài)環(huán)境脆弱，環(huán)境約束較大，且涉及5個集中連片特困地區(qū)，促進和保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前面臨的主要問題之一。因此，在節(jié)約資源和保護環(huán)境基礎(chǔ)上，節(jié)約集約利用流域內(nèi)農(nóng)業(yè)資源，提升農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率，推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，是實現(xiàn)黃河流域糧食等重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的重要前提。

生態(tài)效率是衡量綠色經(jīng)濟發(fā)展的重要指標，由德國學(xué)者Schaltegger和Sturm提出并用于測度經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系[2]。提高生態(tài)效率是推進生態(tài)文明建設(shè)、踐行“兩山理論”的重要途徑[3]。國內(nèi)外學(xué)者在不同研究領(lǐng)域?qū)ι鷳B(tài)效率的內(nèi)涵進行探討，并在生態(tài)效率基礎(chǔ)上提出了資源環(huán)境效率等概念[4]。目前，國內(nèi)對于農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率的研究主要聚焦于區(qū)域農(nóng)業(yè)資源利用效率、農(nóng)業(yè)自然社會資源配置效率和資源環(huán)境約束下農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率3個方面。在區(qū)域農(nóng)業(yè)資源利用效率研究方面，主要基于全國、省域和流域3個尺度重點開展水資源利用和土地資源利用方面研究[5-8]；在農(nóng)業(yè)自然社會資源配置效率研究方面，側(cè)重于水資源[9]、土地資源[10]和科技資源[11]方面；在資源環(huán)境約束下農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率研究方面，重點分析農(nóng)業(yè)技術(shù)效率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、農(nóng)業(yè)環(huán)境效率和全要素生產(chǎn)率[12-13]，研究內(nèi)容主要涉及效率測度[9-11,14]、時空序列分布[15-17]和影響因素[18-19]，研究方法主要采用隨機前沿分析法(SFA)[20]、指標體系測度[21]以及目前較為主流的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)及其改良模型(包含非期望產(chǎn)出的SBM、超效率DEA和超效率SBM模型)[6,11,16,18]，這些方法總體上都具有對資源利用現(xiàn)狀的描述、結(jié)果評價和發(fā)展導(dǎo)向預(yù)警功能[22]。

對相關(guān)文獻綜合梳理發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)基于全國和省域尺度以及長江流域的資源環(huán)境效率研究較為豐富，對黃河流域的關(guān)注較少，并側(cè)重于水資源效率和耕地資源效率方面研究，對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率綜合測度研究較為鮮見。因此，該文在資源投入、經(jīng)濟產(chǎn)出和污染產(chǎn)出組成的生產(chǎn)體系框架下，采用非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型，對1990—2017年黃河流域9省(區(qū))農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率進行定量測度，分析其空間演化特征及其影響因素，以期為黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展提供決策參考。

1 研究區(qū)概況

黃河流域橫跨我國北方東、中、西3大地理階梯，是我國重要生態(tài)屏障、經(jīng)濟地帶和打贏脫貧攻堅戰(zhàn)的重要區(qū)域以及“一帶一路”陸路的重要地帶，包括青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山西、陜西、河南和山東9個省(區(qū))，自然生態(tài)脆弱，水資源短缺，土地、能礦和生物等資源稟賦區(qū)域差異明顯。流域大部分地區(qū)年降水量為200～600 mm，年內(nèi)分配極為不均，冬干春旱，夏秋多雨，6—9月降水量占全年的70%左右；蒸發(fā)強烈，甘肅、寧夏和內(nèi)蒙古中西部地區(qū)屬國內(nèi)年蒸發(fā)量最大的地區(qū)，最大年蒸發(fā)量超過2 500 mm；水資源先天不足，人均水資源量不足600 m3，為全國人均水量的1/4，水資源利用中農(nóng)業(yè)用水量占70%以上，但農(nóng)田灌溉單位面積用水量不及全國平均水平[23]。2018年底，流域總?cè)丝?.2億，占全國的30.3%；地區(qū)生產(chǎn)總值為23.9萬億元，占全國的26.5%，9省(區(qū))平均農(nóng)業(yè)人口占比為45.97%，平均第一產(chǎn)業(yè)占比為8.67%，高于全國7.9%的平均水平。對黃河流域水質(zhì)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，除工業(yè)生產(chǎn)外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和化肥農(nóng)藥過量使用也是黃河流域生態(tài)環(huán)境破壞的重要因素。在農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)方面，黃河流域綜合科技創(chuàng)新水平指數(shù)均值為52.83%，占全國平均水平的75.9%[23]，9省(區(qū))研究與試驗發(fā)展經(jīng)費投入低于全國平均水平，科技成果在農(nóng)業(yè)上的轉(zhuǎn)化率較低。

2 研究方法及數(shù)據(jù)來源

2.1 農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率測度的Super-SBM模型

SBM模型由Tone于2001年提出，與傳統(tǒng)DEA模型相比，SBM模型目標函數(shù)中加入了松弛變量[24]。由于SBM模型為非徑向，因此，其對輸入輸出的松弛變量進行處理后可消除因徑向、角度選擇差異帶來的偏差和影響[25]。由于SBM模型結(jié)果會存在多個有效決策單元(DMU)，并且在實際生產(chǎn)生活中，無法避免各種污染等非期望產(chǎn)出，因此，Tone和Sahoo在SBM模型基礎(chǔ)上提出了考慮非期望產(chǎn)出的效率測度方法，即Super-SBM模型[26-28]。該文采用Super-SBM模型對黃河流域各省(區(qū))農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率進行定量測度，步驟如下：

構(gòu)建投入產(chǎn)出的生產(chǎn)可能集合，構(gòu)成效率分析框架，其計算公式為

P={(X，Yd，Yu)|x≥Xλ，Yd≤Ydλ，Yu≥Yuλ，λ≥0}。

(1)

包含非期望產(chǎn)出Super-SBM計算公式為

(2)

式(2)中，ρ為目標效率值，即農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率；n、m、s1和s2分別為研究單元、各種投入要素數(shù)量、期望產(chǎn)出數(shù)量和非期望產(chǎn)出數(shù)量；j和k分別為第j和k個研究單元；i、p和q分別為投入要素、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的投入產(chǎn)出值；λ為常數(shù)向量，表示每個決策單元的權(quán)重。當(dāng)ρ≥1時，表明要素投入與經(jīng)濟產(chǎn)出和污染排放的關(guān)系理想，即做到了以較少的要素投入獲得較大的經(jīng)濟產(chǎn)出和較少的污染排放，被評價研究單元相對有效；當(dāng)ρ<1時，表明投入產(chǎn)出各部分需要進行改進，被評價研究單元相對無效。

2.2 非期望產(chǎn)出測算

根據(jù)已有研究[29-30]對農(nóng)業(yè)面源污染的單元分類以及測算，結(jié)合黃河流域各省(區(qū))農(nóng)業(yè)特點，將農(nóng)業(yè)面源污染主要來源單元確定為農(nóng)田化肥使用、畜禽糞肥排放、農(nóng)田固體廢棄物和農(nóng)村生活污染。在測度農(nóng)業(yè)面源污染的方法中，養(yǎng)分平衡法理論較為常見，該方法主要利用達到農(nóng)作物需肥量與土壤供肥量之間的養(yǎng)分平衡，根據(jù)其差值，得到實現(xiàn)期望產(chǎn)量所需養(yǎng)分量[31]。當(dāng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中氮素超出農(nóng)作物需求量時，就會出現(xiàn)養(yǎng)分冗余，用冗余氮素作為農(nóng)業(yè)面源污染排放指標，稱其為過剩氮排放，模型計算公式為

NS=Nanimal+Ncf+Nasw+Nadp-Ncrop。

(3)

式(3)中，NS為過剩氮排放；Nanimal為畜禽糞肥氮含量；Ncf為化肥氮含量；Nasw為農(nóng)業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生氮排放；Nadp為農(nóng)村生活污染產(chǎn)生氮排放；Ncrop為農(nóng)作物生長需氮量。其中Nanimal、Ncf、Nasw、Nadp和Ncrop計算公式分別為

Nanimal=∑αiXi，

(4)

Ncf=∑βjYj，

(5)

Nasw=∑γkZk，

(6)

Nadp=∑θρNρ，

(7)

Ncrop=∑δkMk。

(8)

式(4)～(8)中，αi、βj、γk、θρ和δk分別為i種畜禽糞便產(chǎn)氮系數(shù)、j種化肥單位氮量、k種作物固體廢棄物產(chǎn)氮系數(shù)、ρ種農(nóng)村生活污染產(chǎn)氮系數(shù)和k種作物耗氮系數(shù)；Xi為i種畜禽飼養(yǎng)量；Yj為j種化肥使用量；Zk為k種農(nóng)業(yè)固體廢棄物產(chǎn)量；Np為p種農(nóng)村生活污染排放量；Mk為k種作物產(chǎn)量?？紤]到計算數(shù)據(jù)可獲得性，畜禽種類包括牛、羊、豬和家禽；農(nóng)作物包括谷物豆類等糧食作物，棉花、油料、麻類和各省特色蔬菜瓜果等經(jīng)濟作物；農(nóng)業(yè)固體廢棄物包括農(nóng)作物秸稈；農(nóng)村生活污染包括生活污水和糞尿排泄，采用人均系數(shù)法測算。

2.3 影響因素分析模型

以農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率(XL，LX)作為被解釋變量，借鑒文獻[19,32-33]，考慮到相關(guān)數(shù)據(jù)可獲取性，選取以下7個影響農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率的因素：(1)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展水平(CNI，ICN)，以農(nóng)村居民人均純收入的對數(shù)來表征，并將其平方項引入(lnICN2)；(2)財政支農(nóng)政策(FSAP，PFSA)，以政府財政支農(nóng)支出占總支出的比重表征；(3)工業(yè)化水平(LOI，ILO)，以工業(yè)增加值與地區(qū)生產(chǎn)總值的比重表征；(4)環(huán)境規(guī)制(ER，RE)，以農(nóng)業(yè)過剩氮排放與農(nóng)林牧漁業(yè)增加值比重表征；(5)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平(APTL，LAPT)，以研究與試驗發(fā)展經(jīng)費支出額乘以糧食總產(chǎn)值與GDP比值表征；(6)農(nóng)業(yè)受災(zāi)率(ADR，RAD)，以受災(zāi)面積與農(nóng)作物播種總面積比值表征；(7)種植業(yè)結(jié)構(gòu)(PS，SP)，以糧食播種面積與經(jīng)濟作物播種面積比重表征。考慮到數(shù)據(jù)可比性和消除異方差的影響，對影響因素選取變量進行對數(shù)化處理，并引入農(nóng)村居民人均純收入對數(shù)的平方項作為農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率的影響因素解釋變量，分別表示為lnICN、lnICN2、lnPFSA、lnILO、lnRE、lnLAPT、lnRAD和lnSP。因此，面板數(shù)據(jù)模型計算公式為

(9)

式(9)中，lnY為農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率；lnX為影響因素解釋變量；β為解釋變量系數(shù)；μ為誤差項；i為研究單元個數(shù)，i=1,2，…,9；t為年份，t=1990,2000，…,2017。

考慮到檢驗結(jié)果可靠性和穩(wěn)健性，采用Eviews 9軟件對面板數(shù)據(jù)進行單位根檢驗，檢驗方法選擇相同根單位根檢驗(LLC)和不同根單位根檢驗(ADF、PP)，待變量水平序列呈現(xiàn)明顯平穩(wěn)性后進行面板數(shù)據(jù)回歸分析，若不平穩(wěn)則對面板數(shù)據(jù)進行一階差分后再進行回歸分析。面板數(shù)據(jù)估計方法包括隨機效應(yīng)和固定效應(yīng)2種，根據(jù)Hausman檢驗結(jié)果選擇最優(yōu)模型。同時，為避免面板數(shù)據(jù)回歸分析過程中橫截面異方差以及序列自相關(guān)問題，采用不相關(guān)回歸(seemingly unrelated regression，SUR)方法對面板數(shù)據(jù)模型〔式(9)〕進行估計。

2.4 指標體系與數(shù)據(jù)來源

農(nóng)業(yè)資源包括以下2個方面：(1)農(nóng)業(yè)自然資源，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的基礎(chǔ)要素，包括水、土、氣和生物等資源；(2)農(nóng)業(yè)社會資源，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟活動中人為要素，包括各種社會、經(jīng)濟和科技因素[34]。農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率在一定程度上可以反映農(nóng)業(yè)資源利用與生態(tài)環(huán)境之間協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土地和勞動力投入是必要的，輔助以機械動力、化肥農(nóng)藥、水利設(shè)施等；農(nóng)業(yè)產(chǎn)值是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要目標；同時農(nóng)業(yè)化肥施用量、家畜糞便排放、農(nóng)業(yè)固體廢物、農(nóng)村生活污染都能引起氮排放從而造成農(nóng)業(yè)面源污染。故在借鑒已有研究[18-19]的基礎(chǔ)上，考慮到指標可獲取性、可操作性和科學(xué)性，構(gòu)建了包含資源要素、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的綜合評價指標體系(表1)。投入要素選取農(nóng)業(yè)就業(yè)人員數(shù)量、農(nóng)作物播種面積、有效灌溉面積、農(nóng)業(yè)機械總動力和農(nóng)用化肥施用量，期望產(chǎn)出選取農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值(折算為1990年不變價格)，非期望產(chǎn)出選取農(nóng)業(yè)過剩氮排放量。農(nóng)業(yè)過剩氮含量作為非期望產(chǎn)出指標可兼顧農(nóng)業(yè)面源主要污染以及數(shù)據(jù)量化的優(yōu)勢，參照文獻[29-31,35]確定農(nóng)業(yè)過剩氮來源包括農(nóng)業(yè)化肥施用量、家畜糞便、農(nóng)業(yè)固體廢物和農(nóng)村生活污染及其系數(shù)。

表1 農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率評價指標體系

數(shù)據(jù)主要來源于1991—2018年《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》和各省(區(qū))統(tǒng)計年鑒以及國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報，DEM高程數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云(http:∥www.gscloud.cn/)，用于計算過剩氮排放的農(nóng)業(yè)固體廢棄物和農(nóng)業(yè)生活污染氮排放系數(shù),由文獻[29-31,33]得到，禽畜糞便氮排放系數(shù)氮排放系數(shù)由《畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)污系數(shù)與排污系數(shù)手冊》和文獻[36]得到。

3 結(jié)果與討論

3.1 農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率計算結(jié)果

采用MaxDEA軟件，根據(jù)超效率SBM模型得到1990—2017年黃河流域9省(區(qū))考慮和未考慮農(nóng)業(yè)污染排放2種條件下農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率計算結(jié)果(表2)。表2顯示，1990—2017年黃河流域9省(區(qū))考慮非期望產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率均值分布在0.480～0.705之間，呈現(xiàn)非DAE有效，表明投入產(chǎn)出各部分需進行改進，且不考慮環(huán)境污染的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率值比考慮環(huán)境污染的高，因此，評價農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率時考慮環(huán)境污染更切合實際農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率狀況。

表2 1990—2017年黃河流域9省(區(qū))農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率評價結(jié)果

3.2 農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率時空演化特征

圖1顯示，從時間序列來看，總體而言，1990—2017年黃河流域9省(區(qū))農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率呈現(xiàn)波動緩慢上升趨勢，其中，由于山東和四川農(nóng)業(yè)科技能力較強且農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平高，農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率較高，處于引領(lǐng)地位。具體可以劃分為3個階段：1990—1995年，9省(區(qū))農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率波動特征較為明顯；1996—2014年，農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率總體較穩(wěn)定，呈現(xiàn)先下降后上升特征，具體表現(xiàn)為2000年之前緩慢下降，這與該時期我國農(nóng)業(yè)強調(diào)集約化發(fā)展導(dǎo)致的農(nóng)藥化肥等投入大規(guī)模增加有關(guān)，而2000年之后逐步上升，這主要是由于農(nóng)業(yè)環(huán)境保護政策的實施，生態(tài)農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)得到快速發(fā)展；2015年之后，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，人們生產(chǎn)和生活方式改變，導(dǎo)致人們對農(nóng)產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，生態(tài)文明建設(shè)的推進，科技創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略的實施，農(nóng)業(yè)科技資源等的投入加大，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護不斷加強，促使農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率明顯提高。表3顯示，黃河上、中、下游區(qū)域考慮非期望產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率平均值由高到低依次為黃河下游(0.924)、黃河上游(0.524)和黃河中游(0.449)。1990—2000年黃河上、中游省份農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率呈現(xiàn)下降趨勢，過多的農(nóng)業(yè)資源投入和粗放的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞；2005—2017年農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率逐漸提高，上游省份平均增幅為1.56%，中游省份平均增幅為1.7%，下游省份平均增幅為3.7%，表明我國提出的保護農(nóng)業(yè)環(huán)境、建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)等政策有明顯效果，促進了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，保證了農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率提高。

表3 黃河各區(qū)域考慮非期望產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率

圖2顯示，從空間上來看，黃河流域9省(區(qū))農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率空間分異特征較明顯，以山東和四川為核心，呈現(xiàn)“雙核”特征，從上、中、下游來看，則表現(xiàn)為“中心-外圍”特征。具體可分為3個梯隊：(1)山東和四川農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率平均值為0.975，水平較高，呈高位波動；(2)內(nèi)蒙古和青海變化最劇烈，由高位0.9驟降至0.4，以內(nèi)蒙古為例，作為傳統(tǒng)牧區(qū)，畜牧業(yè)占比較大，而其賴以生存的草場生態(tài)保護不足，對草原保護和建設(shè)的投入每hm2不足0.6元[37]，生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，75%的草場有不同程度沙化退化[38]，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率迅速降低；(3)甘肅、寧夏、山西、陜西和河南農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率平均值為0.414，呈低位波動。甘肅和寧夏灌溉農(nóng)業(yè)占比較大，但水資源短缺，生態(tài)環(huán)境脆弱，環(huán)境約束較強，農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率逐漸由高效率跌至低效率。山西、陜西和河南是中部地區(qū)農(nóng)業(yè)大省，人口壓力大，水土流失嚴重，工業(yè)化發(fā)展對資源開發(fā)利用接近生態(tài)承受能力，農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率一直處于低效率、較低效率水平。

3.3 農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率影響因素

采用Eviews軟件對面板數(shù)據(jù)進行單位根檢驗，結(jié)果見表4，在一階差分后數(shù)據(jù)序列呈現(xiàn)平穩(wěn)，根據(jù)Hausman檢驗結(jié)果選擇固定效應(yīng)模型，不相關(guān)回歸方法估計結(jié)果見表5。

表4 面板數(shù)據(jù)單位根檢驗

表5 模型估計結(jié)果

由表4～5可知，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平和種植業(yè)結(jié)構(gòu)對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率具有顯著促進作用。農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展水平與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率之間呈U型關(guān)系，在經(jīng)濟發(fā)展初期，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員關(guān)注點主要集中在農(nóng)業(yè)產(chǎn)出和收入增長，資源環(huán)境保護處于次要位置，消耗自然資源和增加社會要素投入是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要手段，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率較低；隨著經(jīng)濟實力和科學(xué)技術(shù)提升，資源環(huán)境保護意識普及，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對先進技術(shù)和管理方式的依賴程度增加，促使農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率不斷提高。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的系數(shù)為正值，在1%水平上顯著，研發(fā)活動經(jīng)費投入的增加，有利于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平提高，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，減少污染排放，但系數(shù)較小，還需不斷推廣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，提高應(yīng)用水平。種植業(yè)結(jié)構(gòu)的系數(shù)為正值，在1%水平上顯著，這表明經(jīng)濟作物種植面積比例越小，農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率越高。

LX為農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率，ICN和ICN2為農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展水平，PFSA為財政支農(nóng)政策，ILO為工業(yè)化水平，RE為環(huán)境規(guī)制，LAPT為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，RAD為農(nóng)業(yè)受災(zāi)率，SP為種植業(yè)結(jié)構(gòu)。LLC為相同根單位根檢驗，ADF和PP為不同根單位根檢驗。

財政支農(nóng)政策、工業(yè)化水平、環(huán)境規(guī)制和農(nóng)業(yè)受災(zāi)率對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率具有一定阻礙作用。財政支農(nóng)政策的系數(shù)為負值，在1%水平上顯著，這表明農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率并不隨財政支農(nóng)力度加大而優(yōu)化發(fā)展。由于，財政支農(nóng)政策通過直接作用(如對化肥農(nóng)藥和基礎(chǔ)設(shè)施進行投入)和間接作用(如通過市場調(diào)節(jié)農(nóng)產(chǎn)品價格)影響著農(nóng)民的生產(chǎn)行為。首先，政府對化肥農(nóng)藥補貼多，導(dǎo)致農(nóng)民在生產(chǎn)過程中對化肥農(nóng)藥依賴性強，從而對環(huán)境產(chǎn)生破壞相對嚴重，基礎(chǔ)設(shè)施雖增加，但缺乏科技投入，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)資源利用效果不佳；其次，對農(nóng)產(chǎn)品市場價格進行調(diào)整，主要影響的是農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，而粗放的生產(chǎn)方式改變較小，影響農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率的提升。

工業(yè)化水平和環(huán)境規(guī)制的系數(shù)均為負值，在1%水平上顯著。將農(nóng)業(yè)過剩氮排放量除以農(nóng)林牧漁業(yè)增加值的比值作為環(huán)境規(guī)制的逆向指標，比值越小表示環(huán)境規(guī)制力度越大。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的過剩氮導(dǎo)致土壤板結(jié)、鹽化堿化，污染水源，致使自然資源約束力越來越強。環(huán)境保護政策約束著工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)工藝，同樣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式亦有約束，在農(nóng)業(yè)污染治理過程中，農(nóng)業(yè)部門需耗費大量經(jīng)費物質(zhì)，所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式行為轉(zhuǎn)型為綠色節(jié)約前，農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率提升過程較慢。農(nóng)業(yè)受災(zāi)率的系數(shù)為負值，在1%水平上顯著，這是由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受旱澇災(zāi)害、生物災(zāi)害等自然災(zāi)害的影響較大，輕則導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，重則導(dǎo)致農(nóng)業(yè)絕收，農(nóng)業(yè)受災(zāi)率與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率呈負相關(guān)關(guān)系。

筆者研究結(jié)論與方永麗等[39]研究結(jié)果具有一致性，但尚存不足之處，選取的研究單元為黃河流域9個省(區(qū))，研究單元少于30個，因此未能對空間相關(guān)性進行檢驗，以致空間集聚特征研究略顯不足。另外，考慮到數(shù)據(jù)可獲得性和可操作性，投入和產(chǎn)出要素選取還需進一步深入研究。

4 對策建議與結(jié)論

4.1 對策建議

基于該文研究結(jié)論，結(jié)合黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展等國家重大戰(zhàn)略，就研究區(qū)農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率提升提出如下對策建議：

(1)強化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的支撐引領(lǐng)作用，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平和合作能力。扎實推進科技力量整合和資源共享，充分釋放人才、資本、信息和技術(shù)等創(chuàng)新要素活力，以農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新促進農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)向綠色、優(yōu)質(zhì)、特色和品牌化發(fā)展，形成優(yōu)質(zhì)高效、充滿活力的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。將黃河流域作為一個生態(tài)循環(huán)體系[40]，加強各省(區(qū))科技合作，打造農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)盟，以協(xié)同創(chuàng)新提升區(qū)域整體農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率。

(2)強化農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護與建設(shè)，推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。加快構(gòu)建黃河流域農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護制度體系，包括農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展制度體系、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染防治制度體系和多元環(huán)保投入制度體系。著力實施農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展重大行動，推廣畜禽糞污資源化利用、化肥農(nóng)藥減量增效和秸稈地膜綜合利用。穩(wěn)步推進農(nóng)村人居環(huán)境改善，建立農(nóng)村人居環(huán)境改善長效機制。大力推動農(nóng)業(yè)資源養(yǎng)護，加快發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，加強耕地質(zhì)量保護與提升，強化農(nóng)業(yè)生物資源保護。

(3)強化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增強農(nóng)業(yè)災(zāi)害防御能力。黃河流域農(nóng)業(yè)成災(zāi)種類較多，包括旱災(zāi)、洪澇災(zāi)害、風(fēng)雹災(zāi)害、低溫凍害和病蟲害，個別省份有滑坡泥石流地震等農(nóng)業(yè)次生災(zāi)害。因此，各省份需依據(jù)地方地理氣候特征，從災(zāi)害預(yù)防、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、技術(shù)水平、災(zāi)害應(yīng)急處置和災(zāi)后扶持等方面增強防御能力。

4.2 結(jié)論

以農(nóng)業(yè)資源為研究對象，將農(nóng)業(yè)過剩氮排放納入分析框架，構(gòu)建農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率評價體系，結(jié)合超效率SBM模型，測算1990—2017年黃河流域9省(區(qū))農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率，并分析其時空分布演化特征，采用面板數(shù)據(jù)模型剖析其影響因素，得出以下結(jié)論：

(1)從黃河流域9省(區(qū))農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率測算結(jié)果來看，9省(區(qū))考慮非期望產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率平均值均呈現(xiàn)非DAE有效，分布在0.480～0.705之間，不考慮環(huán)境污染的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率值比考慮環(huán)境污染的高，所以考慮環(huán)境因素更切合農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率實際水平。

(2)從時空分析結(jié)果來看，1990—2002年黃河流域9省(區(qū))農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率均呈現(xiàn)下降趨勢，2002—2017年均呈現(xiàn)上升趨勢；黃河上、中、下游地區(qū)農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率由高到低總體上為黃河下游>黃河上游>黃河中游，農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率總體偏低，并且隨時間演化，四川和山東由較低效率提升到中效率水平，青海和內(nèi)蒙古效率起伏變化后穩(wěn)定至低效率水平；甘肅、寧夏、陜西、山西和河南一直處于低效率水平。

(3)從影響因素結(jié)果分析來看，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平和種植業(yè)結(jié)構(gòu)對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境效率有顯著促進作用，財政支農(nóng)政策、工業(yè)化水平、環(huán)境規(guī)制和農(nóng)業(yè)受災(zāi)率有顯著阻礙作用。