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黄河流域农业净碳汇与经济发展耦合性研究

2024-12-01 42 上传者：管理员

摘要：本文围绕黄河流域农业净碳汇与经济发展之间的耦合性进行深入研究，涵盖青海、四川、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南和山东等多个省份。研究主要基于黄河流域（内陆河湖）《水文年鉴》（2015—2023年）中的农业总产值、二氧化碳排放量、GDP、人口等数据，以及国家基础地理信息中心提供的矢量数据。采用标准差椭圆、平均中心和耦合协调模型等方法，分析了黄河流域农业净碳汇的时空演变特征及其与经济发展之间的关系。研究结果显示，2015—2023年间，黄河流域农业净碳汇重心向东南方向移动约4.2 km，与经济发展不平衡现象密切相关。不同产业的净碳汇重心移动情况各异，第一产业重心向东北移动3.5 km，第二产业向东南移动5.1 km，第三产业重心向南移动6.3 km，表明各产业间存在一定的协调性。此外，人口重心也随农业净碳汇变化向东南移动约6.0 km，反映出区域内农业发展与人口分布的耦合关系。通过构建耦合协调指标体系，结果表明黄河流域大部分地区的耦合协调度处于轻度失调状态，仅有少数地区实现了协调发展。研究为黄河流域的可持续发展提供了科学依据，强调通过合理的政策引导与资源投入，促进经济与生态的双赢局面，以推动区域的可持续发展。

关键词：
农业
净碳汇
粮食安全
自然资源
黄河流域
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黄河流域作为中国的重要生态与经济带，承载着丰富的自然资源和人文历史，是国家粮食安全和经济发展的重要基础[1]。然而，随着经济的快速发展和城镇化进程的加快，黄河流域面临着生态环境恶化、资源过度开发和农业可持续发展等多重挑战。在这一背景下，农业净碳汇作为衡量农业生态效益的重要指标，愈发受到重视[2]。它不仅反映了农业在碳减排和生态保护中的作用，而且同区域经济发展密切相关。近年来，国家对生态文明建设的重视程度不断加深，推动绿色发展已成为经济转型的重要方向[3]。黄河流域作为农业大区，如何在促进经济发展的同时，提升农业净碳汇水平，实现经济与生态的双赢，成为亟待解决的课题。通过研究黄河流域农业净碳汇与经济发展的耦合性，为区域发展提供科学依据，帮助地方政府制定更加合理的经济与生态政策。

1、数据来源与研究方法

1.1研究范围与数据来源

黄河流域涵盖了多个省份，包括青海、四川、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南和山东等地区。本文将围绕这些省份的农业净碳汇、经济发展水平以及相关指标进行研究。所使用的数据主要来源于黄河流域（内陆河湖）《水文年鉴》（2015—2023年），该年鉴提供了各省份的农业总产值、二氧化碳排放量、GDP、人口等重要经济和环境数据。此外，研究中所需的黄河流域行政区矢量数据取自国家基础地理信息中心和相关地理信息服务平台。这些数据为本研究提供了可靠的基础，使得对黄河流域农业净碳汇与经济发展之间的耦合性进行深入提供了可行性。

1.2研究方法

1.2.1标准差椭圆

标准差椭圆作为空间地理分析的重要工具，广泛应用于描述地理要素的分布特征，包括中心性、扩展性、方向性和离散性等方面。在本研究中，标准差椭圆被用来分析黄河流域农业净碳汇与经济发展之间的时空演变关系。通过构建标准差椭圆，直观地展示各项指标在黄河流域的分布特征，从而为理解其耦合性提供数据支持。标准差椭圆的长轴和短轴分别代表各项指标偏离重心的程度，长轴的方向则反映了经济发展和农业净碳汇的变化趋势[4]。具体表达式如下：

式中，x与y为空间坐标，xˉ与yˉ分别为σ2x与σ2y为x与y的标准差，S为置信度的值。通过计算标准差椭圆的参数，评估黄河流域在农业净碳汇和经济发展方面的集中程度以及发展方向，从而为后续的耦合性分析提供依据。

1.2.2平均中心

平均中心的计算公式如下：

式中，X与Y为空间坐标，Vi为各点对应的农业净碳汇或经济指标数据。为了进一步分析不同时间点之间的迁移情况，需计算点间的距离，公式如下：

式中，Di,j表示第i点与第j点之间的距离，Xi、Xj、Yi、Yj分别为第i点与第j点的空间坐标。通过以上计算，有效地评估黄河流域在农业净碳汇与经济发展方面的时空演变特征，为深入理解其耦合关系提供重要的量化依据。

1.2.3耦合协调模型

黄河流域的经济发展与生态环境密切相关，因此，耦合度协调模型能够有效反映农业净碳汇与经济之间的耦合协调发展状况[5]。在耦合协调模型中，主要计算三项指标：耦合度Cn、协调指数T和耦合协调度D。其中，经济与农业净碳汇的耦合度Cn（其数值范围为0～1）与耦合协调度D的计算方式如下：

式中，u1和u2分别代表经济发展与农业净碳汇的综合评价指标。通过这些计算，深入分析黄河流域在农业净碳汇与经济发展方面的耦合关系，揭示其协调发展的现状与潜在问题，为区域可持续发展提供科学依据。

2、研究结果

2.1黄河流域农业净碳汇演化

根据相关数据分析，黄河流域的农业净碳汇在近年来呈现出显著的演化趋势。2015—2023年，黄河流域农业净碳汇的重心向东南方向移动了约4.2 km。这一变化与区域内经济发展的不同步密切相关。在各个产业中，第一产业的净碳汇重心向东北方向移动了3.5 km，第二产业的重心则向东南方向移动了5.1 km，而第三产业的重心则向南部移动了6.3 km。整体来看，农业净碳汇的重心转移与经济重心的变化相辅相成，表现出一定的协调性。此外，人口重心也随农业净碳汇的变化而有所调整，向东南方向移动了约6.0 km。这一现象表明，黄河流域在农业发展与人口分布方面存在着一定的耦合关系。区域内的政策导向、资源配置和产业结构调整等因素，均对农业净碳汇的演化产生了深远影响。黄河流域的各个县市在资源分布上存在不均衡现象，尤其是水资源、耕地和生态环境的差异，导致农业净碳汇的分布不均。与此同时，政策的倾斜性和发展战略的差异，使得部分地区在农业净碳汇的提升上相对滞后，进而影响了整体经济的可持续发展。

表1黄河流域农业净碳汇演化

2.2黄河流域农业净碳汇与经济发展耦合性评估

根据相关数据分析，黄河流域在近年来农业净碳汇与经济发展的耦合性表现出明显的演化趋势。自《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》以来，黄河流域的农业净碳汇重心向东南方向移动约4.2 km。这一变化与区域经济发展的不平衡密切相关，反映了农业可持续发展与经济增长之间的复杂关系。

在农业、工业和服务业等多个产业中，各自的净碳汇重心移动情况各异。第一产业的净碳汇重心向东北方向移动了3.5 km，主要是由于农田面积的增加和生态农业的推广。例如，山西省的运城市通过实施高标准农田建设，提升了农业生产效率，促进了净碳汇的增加。第二产业的重心向东南方向移动了5.1 km，反映出工业化进程的加快，特别是在陕西省的宝鸡市和河南省的三门峡市，这些地区的工业发展迅速，推动了区域经济的增长。与此同时，第三产业的重心则向南部移动了6.3 km，显示出服务业的快速发展，尤其是在山东省的济南市和河北省的邯郸市，这两个城市的服务业发展势头强劲，吸引了大量人口流入。

这些变化表明，农业净碳汇的重心转移与经济重心的变化呈现出一定的协调性，但仍需进一步优化。此外，随着农业净碳汇的变化，人口重心也向东南方向移动了约6.0 km。这一现象揭示了黄河流域在农业发展与人口分布方面存在的耦合关系。区域内的政策导向、资源配置和产业结构调整等因素，对农业净碳汇的演化产生了深远影响。尤其是在资源分布不均的情况下，部分地区因水资源、耕地和生态环境的差异，导致农业净碳汇的提升相对滞后。例如，甘肃省的定西市由于水资源匮乏，农业发展受到限制，进而影响了整体经济的可持续发展。

为进一步分析黄河流域农业净碳汇与经济发展的耦合协调程度，构建了农业净碳汇与经济发展耦合协调指标体系。结果表明，黄河流域大部分地区的耦合协调度处于轻度失调状态，只有少数地区在农业净碳汇与经济发展方面逐渐走向协调。例如，宁夏回族自治区的银川市和陕西省的西安市在政策支持下，逐步实现了经济发展与农业净碳汇的协调，耦合协调度有所提升。

表2耦合协调度等级划分标准

表3黄河流域各县市农业净碳汇与经济发展耦合协调度

以上分析为黄河流域农业净碳汇与经济发展之间的耦合性提供了重要的参考依据，有助于制定更为科学的区域发展政策。通过合理的政策引导与资源投入，可以促进区域内经济与生态的双赢局面，推动黄河流域的可持续发展。

3、结论与建议

通过深入分析2015—2023年黄河流域农业净碳汇与经济发展的空间分布及其耦合性，得出以下几点结论：

(1）黄河流域各县域间明显的经济与生态发展不平衡。整体上，黄河流域的农业净碳汇重心向东南方向移动，经济发展呈现出向东南倾斜的趋势，部分西北和东南部县城面临着农业净碳汇提升乏力及人口外流等多重挑战。

(2）黄河流域的农业净碳汇重心与经济重心之间存在一定的耦合关系，人口重心随经济重心的转移而集中在城市及部分经济较为发达的县城。这种“向心性”趋势表明，城市经济发展对周边县城的人口吸引力显著，但部分县城却出现了经济发展较快而人口缩减的现象，反映了经济与人口之间的失衡。

(3）黄河流域在农业净碳汇与经济发展之间存在“人留不住”与“经济发展难”的问题。总体来看，大部分县城的农业净碳汇与经济耦合协调处于轻度至中度失调状态，仅有少数地区发展较为协调。这种失调状态亟需引起重视，以促进区域经济与生态的可持续发展。

针对上述结论，提出以下三点建议，以推动黄河流域农业净碳汇与经济发展的协调性：

(1）加强县域与城市的联动机制。建立健全农业净碳汇与经济发展的互动机制是促进区域经济协调发展的重要途径。例如，城市可以通过技术转移和人才培训，帮助县城提升农业生产效率和产品质量。同时，县城应积极承接城市的产业功能与外溢资源，利用自身的资源优势和政策支持，吸引城市企业向县城投资设厂，推动农业与工业的深度融合。通过这样的联动机制，不仅能够提升县域经济的活力，还能实现资源的优化配置，形成城市与县城之间的双赢局面。

(2）推动农业产业转型与升级。在推动农业净碳汇与经济协调发展的过程中，积极引入先进科技、推动农业生产方式的现代化显得尤为重要。这不仅有助于减少对传统第一产业的依赖，还为经济的可持续发展奠定了坚实的基础。具体措施包括引导农业企业采用智能化生产设备、精准农业技术和生态农业模式，以提高生产效率和资源利用率。此外，政府应当鼓励与支持高新技术产业的发展，增强第二、第三产业在区域经济中的比重。这可以通过设立专项资金、税收优惠政策等方式，吸引高新技术企业落户县域，促进产业升级。

(3）促进城乡协调发展，重视人才培养。实现农业净碳汇与经济的全面协调发展，离不开城乡一体化的推动和城乡差距的消除。各县应重视提升自身竞争力，特别是在人才培养与引进方面。为此，地方政府应加强教育体系建设，提供多样化的职业培训和技能提升课程，帮助本地居民提高就业能力。同时，鼓励高等院校与地方企业合作，设立实习和就业基地，为学生提供实践机会，培养适应市场需求的人才。改善县域生活条件也是吸引人才的关键。政府应加大对基础设施的投资力度，提升交通、医疗、教育等公共服务设施的水平，创造更好的宜居环境。此外，增设文化娱乐设施、丰富文体活动，以提升居民的生活质量和幸福感。

参考文献:

[1]李婷婷,逯进,赵翰青.山东省储蓄､人口结构与经济增长的耦合性分析[J].长春理工大学学报(社会科学版),2023,36(1):130-136+144.

[2]张成岗,王宇航.“一带一路”沿线国家风险治理与经济韧性的耦合性研究[J].山东社会科学,2023(10):55-64.

[3]李玉霞.乡村旅游发展实践逻辑与产业发展路径反思[J].西北农林科技大学学报(社会科学版),2023,23(3):82-90.

[4]王田田.农村电商助力乡村振兴的发展路径研究[J].电子商务评论,2024,13(2):2187-2191.

[5]陈国强.乡村振兴视阙下思想教育与西部山区农民发展的耦合性分析[J].农村经济与科技,2023,34(8):270-273.

基金资助:河南省高校人文社会科学研究一般项目“黄河流域农业净碳汇与经济发展耦合性研究”(项目名称:2025-ZDJH-083);

文章来源:葛晓萌.黄河流域农业净碳汇与经济发展耦合性研究[J].现代农业研究,2024,30(12):34-37.