鄭遠遠 程久苗
摘要 利用2000—2020年耕地利用與糧食產(chǎn)量相關數(shù)據(jù),運用線性回歸分析和灰色關聯(lián)分析方法,分析近20年安徽省糧食綜合生產(chǎn)能力,探究耕地利用強度與糧食產(chǎn)量的關聯(lián)性。結(jié)果表明:近20年安徽省與全國糧食產(chǎn)量整體上變化趨勢保持一致,而安徽省糧食產(chǎn)量波動較頻繁,總體上呈現(xiàn)波動式增長;勞動力強度與糧食總產(chǎn)量、稻谷產(chǎn)量關聯(lián)性最大,科技強度與小麥產(chǎn)量、玉米產(chǎn)量關聯(lián)性最大。據(jù)此提出優(yōu)化農(nóng)村勞動力配置、促進機械化規(guī)?;?jīng)營、控制耕地物質(zhì)投入強度的對策建議。
關鍵詞 糧食產(chǎn)量;耕地利用強度;安徽省
中圖分類號 F 301.2文獻標識碼 A文章編號 0517-6611(2023)15-0193-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.15.047
Correlation Analysis of Cultivated Land Use Intensity and Grain Yield in Anhui Province
ZHENG Yuan-yuan,CHENG Jiu-miao
(College of Geography and Tourism,Anhui Normal University,Wuhu, Anhui 241002)
Abstract Based on the data of cultivated land use and grain yield from 2000 to 2020, the comprehensive grain production capacity of Anhui Province in recent 20 years was analyzed by using linear regression analysis and grey correlation analysis, and the correlation between cultivated land use intensity and grain yield was explored. The results showed that: In the past 20 years, the grain yield of Anhui Province and the whole country kept the same trend, but the grain yield of Anhui Province fluctuated more frequently, showing a fluctuating growth in general;labor intensity has the greatest correlation with total grain output, rice yield, and science and technology intensity has the greatest correlation with wheat yield and corn yield. Accordingly, the countermeasures and suggestions were put forward to optimize the allocation of rural labor force, promote the mechanization scale operation and control the material input intensity of cultivated land.
Key words Food production;Intensity of cultivated land use;Anhui
目前我國是世界上人口最多的國家,也是世界糧食生產(chǎn)與消費大國。保障我國糧食安全,不僅關系國民經(jīng)濟平穩(wěn)運行、社會健康發(fā)展和國家長治久安,也是世界穩(wěn)定發(fā)展的重要保障?!吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》指出各省要穩(wěn)定糧食播種面積、提高產(chǎn)能強度,加強糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護區(qū)建設。2022年中央一號文件指出,要牢牢守住保障國家糧食安全底線,全力抓好糧食生產(chǎn)和重要農(nóng)產(chǎn)品供給,強化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基礎支撐。在這樣的現(xiàn)實背景下,推動耕地利用強度與糧食生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展,成為保障中國糧食安全的必然選擇。
從現(xiàn)有研究來看,國內(nèi)學者關于糧食產(chǎn)量及其影響因素的研究較多,主要呈現(xiàn)的是研究角度的多樣化[1-3]、研究方法的多樣化[4-6]以及指標選取的多樣化[7-8]。其中,從耕地利用強度角度出發(fā),進行糧食產(chǎn)量研究相對較少。耕地利用強度是人類為滿足自身需要對耕地生態(tài)系統(tǒng)的改變或干擾程度,它可以指導農(nóng)業(yè)及土地集約化對土地質(zhì)量的影響[9-10]。通過梳理耕地利用強度和糧食產(chǎn)量的相關文獻可以發(fā)現(xiàn):在耕地利用強度的指標上,學者們主要從勞動力投入強度、物質(zhì)投入強度、科技投入強度、種植強度等方面構(gòu)建耕地利用強度評價體系[11-14];在耕地利用強度與糧食產(chǎn)量的關系上,學者們主要從土地利用的隱形形態(tài)研究角度出發(fā),以耕地利用強度表征土地利用轉(zhuǎn)型,探究土地利用轉(zhuǎn)型與糧食產(chǎn)量的耦合關系[15-19],發(fā)現(xiàn)二者在時空耦合上存在一定的規(guī)律性。
筆者從耕地利用強度對糧食產(chǎn)量的影響為視角,利用線性回歸法探究安徽省糧食綜合生產(chǎn)能力,運用灰色關聯(lián)法分析耕地利用強度與糧食產(chǎn)量的關聯(lián)性,以期為安徽省糧食產(chǎn)量的可持續(xù)增長提供參考。
1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源
1.1 研究區(qū)概況
安徽省地處長江、淮河中下游,土地面積14.01萬km2,省域可分為淮北平原、江淮丘陵、皖南山區(qū)三大自然區(qū)域[20]。2020年末,全省常住人口6 105萬,城鎮(zhèn)化率達58.33%。生產(chǎn)總值3.87萬億元,人均生產(chǎn)總值63 426元,第一、二、三產(chǎn)占比分別為23.73%、33.99%、42.28%。安徽省糧食作物主要有稻谷、小麥、玉米、大豆、薯類和其他旱糧作物,糧食總產(chǎn)量4 019.2萬t,人均糧食產(chǎn)量6 583.46 kg,糧食作物播種面積 728.95萬hm2,人均糧食播種面積0.119 4 hm2。安徽省作為全國13個糧食主產(chǎn)省之一,是重要的糧食產(chǎn)業(yè)基地之一,穩(wěn)步提升其糧食生產(chǎn)能力對保障國家糧食安全起到關鍵性的作用[21]。
1.2 數(shù)據(jù)來源
該研究所用社會數(shù)據(jù)來源于2001—2021年《安徽統(tǒng)計年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》和各市統(tǒng)計年鑒,統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要包括農(nóng)村勞動力人數(shù)、耕地面積、糧食總產(chǎn)量、非農(nóng)業(yè)人口數(shù)、總?cè)丝跀?shù)、化肥投入量、耕地面積、農(nóng)藥使用量、地膜使用量、農(nóng)業(yè)機械總動力、機耕面積、土地總面積、農(nóng)作物播種面積、有效灌面積、機電井臺數(shù)等數(shù)據(jù)。
2 研究方法
2.1 線性回歸分析
該研究利用2000—2020年安徽省糧食總產(chǎn)量的時間序列數(shù)據(jù),對糧食產(chǎn)量進行線性回歸來確定糧食產(chǎn)量的趨勢值,由此建立回歸方程:
y=-162 874+82.607 8x(1)
式中:y為糧食產(chǎn)量趨勢值;x為年份。P=0.936 7,R2=0.871 1,說明線性擬合優(yōu)良,回歸方程統(tǒng)計檢驗較理想。
2.2 灰色關聯(lián)分析
借鑒已有研究成果[11-15,22],依據(jù)科學性、綜合性、可比性、易獲得性的基本原則,選取勞動力投入強度、物質(zhì)投入強度、科技投入強度、種植強度4個方面的指標,構(gòu)成耕地利用強度評價指標體系(表1)。
該研究將耕地利用強度的12項指標作為特征序列(子序列),分別為X1,X2,…,X12,將糧食產(chǎn)量作為參考序列(母序列),分別為糧食總產(chǎn)量(Y1)、稻谷產(chǎn)量(Y2)、小麥產(chǎn)量(Y3)、玉米產(chǎn)量(Y4),進而對兩個序列間的關聯(lián)性進行分析,探究耕地利用強度與糧食產(chǎn)量二者間的關聯(lián)性,并找出其主要影響因素。設子序列為Xi,Xi=(Xi1,Xi2,…,Xin);母序列為Y0,Yi=(Y01,Y02,…,Y0n)。
(1)數(shù)據(jù)標準化處理。
該研究構(gòu)建的安徽省耕地利用強度評價體系涵蓋 12 個評價指標,糧食綜合生產(chǎn)能力涵蓋4個方面的指標,每個指標的性質(zhì)、量綱、數(shù)量級等特征,均存在一定的差異,無法直接在不同指標之間進行綜合比較。因此,為了統(tǒng)一標準,消除不同指標之間因?qū)傩圆煌鴰淼挠绊?,保證結(jié)果的可靠性,分析數(shù)據(jù)之前需要對原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行標準化處理。該研究采用均值法對數(shù)據(jù)進行標準化處理,公式如下:
關聯(lián)度介于 0~1,若該值越大,則代表其與參考序列(母序列)之間的相關性越強,也就意味著比較序列(子序列)對參考序列(母序列)的影響就越大,反之越?。?3-24]。
3 結(jié)果與分析
3.1 安徽省省糧食綜合生產(chǎn)能力分析
3.1.1 安徽省與全國糧食產(chǎn)量對比分析。
由圖1可知,整體上安徽省與全國糧食產(chǎn)量變化趨勢可以分為3個階段:2000—2010年安徽省與全國基本保持一致,先波動下降,隨后均保持持續(xù)上升的趨勢,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是農(nóng)業(yè)政策的支持和農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的進步;2010—2015年逐漸開始出現(xiàn)差別化,全國糧食產(chǎn)量增長速度快于安徽省,但是整體上趨勢一致;2015—2020年則出現(xiàn)了較大差別,出現(xiàn)了安徽省糧食產(chǎn)量出現(xiàn)嚴重低于全國的現(xiàn)象,主要是因為2016年安徽省發(fā)生嚴重洪澇災害和較為嚴重的臺風氣象災害,這直接抑制了糧食的正常生產(chǎn)??傮w上看,安徽省糧食生產(chǎn)能力與全國相差不大,但是個別年份低于全國水平。
3.1.2 安徽省糧食產(chǎn)量與趨勢產(chǎn)量對比分析。
由圖2可知,2000—2020年共出現(xiàn)6個波動周期,平均波動周期為3.5 a,而2000—2020年全國糧食產(chǎn)量共出現(xiàn)3個波動周期,平均波動周期為7 a,和全國糧食生產(chǎn)平均波動周期相比,2000—2020年安徽省糧食生產(chǎn)波動較頻繁[25]。2000—2004年以快速增長、快速下降的“N”形發(fā)展軌跡為特點;2004—2014年以緩慢增長、緩慢下降的“之”字形發(fā)展軌跡為特點;2014—2018年以快速增長、快速下降的“N”形發(fā)展軌跡為特點;2018—2020年以緩慢增長、緩慢下降的“倒V”形發(fā)展軌跡為特點。安徽省糧食總產(chǎn)量2008年超過3 000萬t,并于 2015 年創(chuàng)造了4 077.23萬t的歷史紀錄,凈增1 862.43萬t,年均遞增率為3.81%。由回歸方程分析,安徽省糧食總產(chǎn)量每年大約增產(chǎn)75.6萬t,可以看出糧食產(chǎn)量以趨勢產(chǎn)量為中心呈現(xiàn)波動式增長,但2003—2014年間糧食總產(chǎn)量大多低于趨勢產(chǎn)量,說明糧食產(chǎn)量并沒有達到預期的增長速度。
3.2 糧食產(chǎn)量影響因素灰色關聯(lián)分析
對安徽省 2000—2020年糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)和12個耕地利用強度的指標數(shù)據(jù)進行灰色關聯(lián)度計算,得到安徽省糧食產(chǎn)量與耕地利用強度指標層灰色關聯(lián)度及關聯(lián)序排行(表2)、安徽省糧食產(chǎn)量與耕地利用強度準則層灰色關聯(lián)度及關聯(lián)序(表3)。
3.2.1 糧食總產(chǎn)量灰色關聯(lián)分析。
由表2可以看出,各因素與糧食總產(chǎn)量的關聯(lián)度排序為X12>X9>X3>X2>X7>X6>X1>X8>X10>X11>X4>X5,關聯(lián)度均大于0.50,說明耕地利用強度12個指標與糧食總產(chǎn)量具有較強關聯(lián)。就耕地利用強度與糧食總產(chǎn)量的關聯(lián)性來看,關聯(lián)性最大的前3個因素依次為有效灌溉指數(shù)、機電井投入、城鎮(zhèn)化水平,關聯(lián)性最小的3個因素依次為復種指數(shù)、地均化肥投入、地均農(nóng)藥投入。由表3可以看出,耕地利用強度準則層與糧食總產(chǎn)量的關聯(lián)性大小依次為勞動力投入強度、科技投入強度、種植強度、資本投入強度。由此可見,安徽省糧食生產(chǎn)逐漸從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,但是安徽省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍屬于粗放型生產(chǎn),在生產(chǎn)過程中需要投入大量的勞動力成本。
3.2.2 稻谷產(chǎn)量灰色關聯(lián)分析。
由表2可以看出,各因素與稻谷產(chǎn)量的關聯(lián)度排序為X6>X2>X1>X12>X10>X11>X9>X7>X3>X4>X5>X8,關聯(lián)度均大于0.53,說明耕地利用強度12個指標與糧食總產(chǎn)量均具有較強關聯(lián)。就耕地利用強度與稻谷產(chǎn)量的關聯(lián)性來看,關聯(lián)性最大的前3個因素依次為地均地膜投入、單位勞動力產(chǎn)出、單位面積勞動力人數(shù),影響最小的3個因素依次為地均化肥投入、地均農(nóng)藥投入、地均農(nóng)藥投入。由表3可以看出,耕地利用強度準則層與稻谷產(chǎn)量的關聯(lián)性大小依次為勞動力投入強度、種植強度、資本投入強度、科技投入強度。由此可知,勞動力投入強度對安徽省稻谷產(chǎn)量具有較大影響,其原因主要是安徽省地區(qū)的稻谷生產(chǎn)仍屬于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。
3.2.3 小麥產(chǎn)量灰色關聯(lián)分析。
由表2可以看出,各因素與小麥產(chǎn)量的關聯(lián)度排序為X3>X7>X9>X8>X12>X2>X6>X1>X10>X11>X4>X5,關聯(lián)度均大于0.46,說明耕地利用強度12個指標與小麥產(chǎn)量均具有較強關聯(lián)。就耕地利用強度與小麥產(chǎn)量的關聯(lián)性來看,關聯(lián)性最大的前3個因素依次為城鎮(zhèn)化水平、機械投入、機電井投入,關聯(lián)性最小的3個因素依次為復種指數(shù)、地均化肥投入、地均農(nóng)藥投入。由表3可知,耕地利用強度準則層與小麥產(chǎn)量的關聯(lián)性大小依次為科技投入強度、勞動力投入強度、種植強度、資本投入強度。由此可見,農(nóng)業(yè)科學技術(shù)進步是安徽省小麥產(chǎn)量穩(wěn)步增長的最主要原因。
3.2.4 玉米產(chǎn)量灰色關聯(lián)分析。
由表2可以看出,各因素與玉米產(chǎn)量的關聯(lián)度排序為X8>X3>X7>X9>X12>X2>X6>X1>X10>X11>X4>X5,關聯(lián)度均大于0.48,說明耕地利用強度12個指標與玉米產(chǎn)量均具有較強關聯(lián)。就耕地利用強度與玉米產(chǎn)量的關聯(lián)性來看,關聯(lián)性最大的前3個因素依次為機耕率、城鎮(zhèn)化水平、機械投入,關聯(lián)性最小的3個因素依次為復種指數(shù)、地均化肥投入、地均農(nóng)藥投入。此外,由表3可知,耕地利用強度準則層與玉米產(chǎn)量的關聯(lián)性由大到小依次為科技投入強度、勞動力投入強度、種植強度、資本投入強度。由此可見,農(nóng)業(yè)科技進步是安徽省玉米產(chǎn)量穩(wěn)步增長最主要原因。
由上述灰色關聯(lián)分析可知,勞動力投入強度是安徽省糧食總產(chǎn)量和稻谷產(chǎn)量關聯(lián)性最大的因素,而科技投入強度是安徽省小麥產(chǎn)量和玉米產(chǎn)量關聯(lián)性最大的因素。這主要是因為在稻谷生產(chǎn)中,有許多環(huán)節(jié)仍受傳統(tǒng)生產(chǎn)方式影響,如整地、收割、移栽等[26]。在小麥、玉米生產(chǎn)中,動力機械參與大部分環(huán)節(jié)[27]。改革開放40多年以來,安徽省著力實施科技興農(nóng)戰(zhàn)略,農(nóng)業(yè)科技發(fā)展迅速,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尤其是小麥、玉米生產(chǎn)提供了強有力的科技支撐[28]。同時,近年來安徽省農(nóng)民收入持續(xù)增長,農(nóng)業(yè)基礎設施建設不斷完善[29],農(nóng)業(yè)機械化水平也不斷提高??梢园l(fā)現(xiàn),糧食總產(chǎn)量與稻谷產(chǎn)量一致,均與勞動力投入強度關聯(lián)性大,主要是因為2000—2020年稻谷產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量比重最大,占比高達38.83%~50.56%。因此,在未來稻谷種植方面,安徽省應穩(wěn)定勞動投入強度、種植強度,逐步提升資本投入強度,加大科技投入強度,加快糧食生產(chǎn)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型速度;在小麥、玉米種植方面,安徽省應穩(wěn)定科技投入強度、勞動投入強度,逐步提升種植強度,加大資本投入強度。
4 結(jié)論與建議
4.1 結(jié)論
該研究通過線性回歸分析,探究安徽省糧食綜合生產(chǎn)能力,利用灰色關聯(lián)法剖析了耕地利用強度與糧食總產(chǎn)量、稻谷產(chǎn)量、小麥產(chǎn)量、玉米產(chǎn)量的關聯(lián)效應。得出以下結(jié)論:
(1)安徽省糧食產(chǎn)量與全國糧食產(chǎn)量整體上趨勢一致,而安徽省糧食產(chǎn)量波動較頻繁,總體上呈現(xiàn)波動式增長。安徽省與全國糧食產(chǎn)量在2000—2010年變化趨勢大致相同,而2010—2020年全國糧食產(chǎn)量增長幅度快于安徽省,且在2016年差距最大。總體而言,安徽省糧食綜合生產(chǎn)能力整體較強且呈現(xiàn)穩(wěn)步提升趨勢。
(2)從2000—2020年安徽省耕地利用強度與糧食產(chǎn)量的關聯(lián)度來看,糧食總產(chǎn)量關聯(lián)度≥0.501,稻谷產(chǎn)量關聯(lián)度≥0.534,小麥產(chǎn)量關聯(lián)度≥0.467,玉米產(chǎn)量關聯(lián)度≥0.482,即糧食產(chǎn)量各關聯(lián)度均高于0.46,表明二者具有較強的關聯(lián)效應。同時,耕地利用強度與糧食總產(chǎn)量、稻谷產(chǎn)量、小麥產(chǎn)量、玉米產(chǎn)量的關聯(lián)性存在一定差異性。勞動力投入強度與糧食總產(chǎn)量和稻谷產(chǎn)量關聯(lián)度最大,分別為0.800、0.784;而科技投入強度與小麥產(chǎn)量和玉米產(chǎn)量的關聯(lián)度最大,分別為0.821、0.772。綜上所述,安徽省耕地利用強度與糧食產(chǎn)量存在較強關聯(lián)性且關聯(lián)性存在一定差異。因此,安徽省需要根據(jù)糧食作物間的不同關聯(lián)效應來具體問題具體分析,因地制宜改善糧食內(nèi)部產(chǎn)能機制,從而適度提升耕地利用強度。
4.2 建議
4.2.1 合理優(yōu)化糧食生產(chǎn)過程勞動力配置,提升糧食生產(chǎn)效率。
從未來發(fā)展角度看,農(nóng)民剩余勞動時間逐漸向非農(nóng)傾斜,這會對糧食產(chǎn)量造成明顯的影響。而在保障農(nóng)戶糧食生產(chǎn)勞動時間能有效供給的前提下,優(yōu)化農(nóng)村勞動力配置,可有效促進耕地利用強度的提高。一方面,可以優(yōu)化農(nóng)村勞動力配置,增加農(nóng)民收入,在農(nóng)業(yè)和非農(nóng)兼業(yè)中獲得更長遠的利益;另一方面,非農(nóng)收入增加的農(nóng)民會在一定程度上加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的投入,促使資本要素向糧食生產(chǎn)流動,從而提高糧食生產(chǎn)效率。
4.2.2 提高糧食生產(chǎn)機械化水平,促進糧食生產(chǎn)規(guī)?;?jīng)營。
在發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程中,農(nóng)業(yè)科技投入作為重要生產(chǎn)力發(fā)揮日益重要的作用,農(nóng)業(yè)科技投入可以有效替代部分農(nóng)業(yè)勞動力并提高糧食產(chǎn)量。一方面,調(diào)整安徽省大中型機械和小型機械的比例,使農(nóng)機技術(shù)裝備逐漸從小型、單項作業(yè)機械向大中型、復合作業(yè)的高端機械發(fā)展,增強配套機具的適用性和多功能性,優(yōu)化農(nóng)機裝備結(jié)構(gòu);另一方面,加強土地經(jīng)營權(quán)的流轉(zhuǎn)與服務,根據(jù)安徽省區(qū)域地形地貌的特點調(diào)整耕地結(jié)構(gòu),對零散的耕地進行歸并,引導土地合理大規(guī)模流轉(zhuǎn)到農(nóng)機大戶的手中,使得流轉(zhuǎn)大戶集中進行農(nóng)業(yè)機械的推廣應用,進行規(guī)?;N植經(jīng)營。
4.2.3 合理控制耕地物質(zhì)投入強度,平衡糧食增產(chǎn)與耕地保護。
適當減少化肥、農(nóng)藥等施用量并不會導致糧食產(chǎn)量大幅減少,相反由于防災技術(shù)、農(nóng)業(yè)機械化程度的提高,其他要素對糧食產(chǎn)量的增加發(fā)揮了更大的作用。安徽省在糧食生產(chǎn)方面應嚴格控制化肥施用量,在穩(wěn)定化肥投入總量的同時,通過調(diào)整施肥方式、優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu)、對傳統(tǒng)化肥增效改性等措施提高化肥的增產(chǎn)效率;控制農(nóng)藥的施用量,使用低毒高效農(nóng)藥,不允許有害生態(tài)環(huán)境和對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量有影響的高毒性農(nóng)藥,有條件的地方鼓勵生物高效農(nóng)藥;加大殘膜回收機械裝置研發(fā)、推廣力度,完善地膜回收點建設等相關配套設施,對于不同群體農(nóng)戶,因地制宜,因人施策,制定針對性強的管理措施。
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作者簡介 鄭遠遠(1997—),男,安徽安慶人,碩士研究生,研究方向:土地經(jīng)濟與土地利用規(guī)劃。
收稿日期 2022-09-03