本文作者：張良 陳克龍 曹生奎 蘇茂新 閆庭福 盧慧 馬進 蘆寶良 單位：青海師范大學生命與地理科學學院 國家統計局青海海東調查隊

研究區概況與研究方法

青海省東部農業區處在我國黃土高原向青藏高原和西北干旱區過渡的地帶,年均氣溫3℃~9℃,降水量250~550mm,雨熱同期,光能充足,其間有大通河、湟水、黃河自西向東流貫。其中湟水流域集中了全省60%以上的人口,約50%的耕地,60%以上的工農業總產值[14],湟水流經的西寧市和海東地區是全省政治、經濟、文化的中心和工農業生產基地。本次選取青海省西寧市及海東地區農業生產集中的9個縣作為研究對象,分別是湟源縣、湟中縣、大通回族土族自治縣、平安縣、樂都縣、民和縣、互助縣、化隆回族自治縣及循化撒拉族自治縣。湟源縣、湟中縣和大通回族土族自治縣屬西寧市管轄,其他6縣屬海東地區管轄,海拔1600~2900m,主要氣候要素隨海拔升高,年均溫、≥0℃積溫、≥10℃積溫逐漸降低,降水量逐漸增多。農業生產呈立體布局,農業自然環境表現為垂直地帶性的差異[15]。

參考國內外有關生態系統健康評價的各種方法[11,13,16-21],結合青海東部主要農業區縣域農業生態系統特點進行篩選,另借鑒農業氣象干旱理論及生態系統服務價值理論[22-26],選取適用指標,建立3個層次的農業生態系統健康評價指標體系。第1層次是目標層,即農業生態系統健康綜合指數;第2層次是項目層,分別為:活力、組織結構、恢復力、農業生態系統服務價值;第3層次是指標層,由17個評價指標構成(表1)。農業生態系統健康狀態分級標準參考相關研究[11,13,16-21],考慮青海東部主要農業區實際特征確定了分級標準,如表2所示。將農業生態系統的健康狀態分為病態、不健康、亞健康、健康和很健康5個級別。數據來源本研究所涉及指標值的獲取途徑主要基于以下4方面:①凈初級生產力、干旱指數數據來源為各縣氣象站2009年的月降水量和氣溫值,凈初級生產力的計算方法參照文獻[27],干旱指數計算方法參照文獻[24];②土壤保持價值率、水源涵養價值率、氣候調節價值率根據生態系統服務價值理論中當量因子法計算得出[25-26];③土壤肥力數據來源為各縣農牧業資源調查和區劃報告匯集,計算方法參照文獻[13];④其它指標數據均來自統計年鑒[31-32],其中糧食生產優勢度計算方法參照文獻[28]。

評價指標的數據標準化由于各指標的含義不同,指標值的計量單位也不同,各指標的量綱各異。為使各種指標數據進行綜合,必須對指標數據進行標準化處理,本文采用極值法[13]。指標權重的確定采用多指標綜合評估模型,必須科學、客觀地確定各指標的權重。確定指標權重的方法有主觀賦權法和客觀賦權法兩大類。近年來已有學者在評價體系中使用“組合權重”綜合主觀賦權法與客觀賦權法計算評價指標權重[29-30]。本文分別使用熵值法及層次分析法求出權重值,然后得出兩者的組合權重值作為青海省東部主要農業區縣域農業生態系統健康的指標權重。

結果與分析

根據上述構建的指標體系和評價方法,得到研究區9個縣的農業生態系統健康評價結果，結果表明,項目層中,湟中縣的活力層和組織結構層指數值最大,分別為0.655和0.745,化隆縣的活力值最小,其值為0.020,組織結構層指數值最小的為樂都縣,其值為0.336;從恢復力指數看,民和縣和平安縣的恢復力指數為最大,它們的值基本接近(分別為0.697和0.689),樂都縣、大通縣和循化縣的恢復力指數較低,三縣間沒有顯著差異;系統服務的價值指數上,民和縣為最大,其值為0.632,最小為湟源縣,其值僅為0.039。目標層的綜合健康指數說明,研究區不同縣域的綜合健康指數在0.300~0.600間變化,由高到低依次為:平安縣>互助縣>民和縣>湟中縣>大通縣>循化縣>湟源縣>樂都縣>化隆縣。根據健康狀態分級,平安縣處于“健康”狀態,互助縣、民和縣、湟中縣、大通縣處于“亞健康”狀態,處于“不健康”狀態的是循化縣、湟源縣、樂都縣、化隆縣。平安縣農業生態系統綜合健康指數處于“健康”狀態,但組織結構卻處于“不健康”狀態。該縣干旱指數(逆向指標)評價值很低(僅為0.102),這是造成組織結構評價值低的主要原因。其次該縣畜牧業比重評價值也不高,畜牧業比重反映了農業產業結構的多樣化,對生態系統穩定性有積極意義。

因此該縣在涵養水源的同時也應該依托西寧市,大力發展特色農畜產品,并與湟水流域各縣形成產業帶。互助縣的綜合健康指數處于“健康”和“亞健康”狀態之間,是唯一項目層評價值均在“亞健康”狀態以上的縣城,但該縣農林覆蓋率評價值較低,導致該縣處于“亞健康”狀態。農林覆蓋率在恢復力項目層權重較大,且農業生態系統服務價值也與農林覆蓋率呈正相關關系,而該縣行政區面積大、地形復雜是導致農林覆蓋率不高的直接原因。民和縣農業生態系統整體健康狀況和平安縣類似,受干旱指數影響很大,此外該縣最突出的是人口密度問題。民和縣人口密度為9縣中最大,也是導致“組織結構”層評價值低的重要原因之一。湟中縣農業產投比評價值很高,土壤保持、水源涵養、氣候調節價值率卻較低,系統服務價值處于“不健康”狀態。這是導致該縣綜合健康指數處于“亞健康”的主要原因。大通縣的恢復力層和系統服務價值層評價值均不高,糧食生產優勢度、單位面積農業機械總動力、農業產投比3項評價值低。可見大通縣的農業生產現代化水平較差,導致該縣綜合健康指數只比“不健康”標準上限高出0.35,處于“亞健康”狀態。

循化縣組織結構層處于“亞健康”狀態,原因是干旱指數(逆向指標)評價值不高。該縣活力、恢復力、生態服務價值層均處于“不健康”狀態,分別由單位面積農業凈產值評價值、單位面積耕地化肥農藥農膜負荷(逆向指標)評價值、農業產投比評價值過低造成。湟源縣活力層的評價值處于“不健康”狀態,生態服務價值為“病態”。該縣年平均生物溫度非常低,僅為75.4℃,這與當地海拔高、晝夜溫差大、平均氣溫低有直接關系,可見低溫對當地農業發展影響巨大。此外,該縣“病態”的生態服務價值需引起足夠重視,在加大植樹造林力度的同時,需改變傳統的粗放式經營模式,加快農產品結構調整。不過該縣農業技術人員比例評價值為各縣最高,可知當地已經著手加大了農業技術投入的力度。樂都縣土壤肥力評價值很低,單位面積耕地化肥農藥農膜負荷過高,這與該縣耕地開墾過渡,施肥不當有直接關系,要想實現該縣農業可持續發展,必須調整農產品結構,加大退耕還林力度,在施肥方面應實行平衡施肥,實行有機肥、氮、磷、鉀及中、微量元素配合施用。化隆縣單位面積農業凈產值、凈初級生產力、農村居民人均純收入評價值非常低,直接導致活力層的評價值處于最低水平。此外,化隆縣糧食生產優勢度、農業技術人員比例和有效灌溉率的評價值也都不高。需要注意的是該縣糧食作物種植的規模優勢指數為0.707,處于中等水平(最低值為0.645),而效率優勢指數卻僅為0.676,處于最低水平,這種廣種薄收的現象直接反映了生產效率的低下。可見改變該縣農業發展現狀的當務之急是加大農業技術投入,壓縮麥類作物播種面積,加大高原特色農產品發展,走科技興農之路。