盧新海，崔?，?，柯善淦，匡 兵

（1.華中師范大學(xué)公共管理學(xué)院，湖北 武漢 430079；2.華中科技大學(xué)公共管理學(xué)院，湖北 武漢 430074）

1 引言

糧食全要素生產(chǎn)率（Total Factor Productivity of Grain, TFPG）增長(zhǎng)是保障糧食安全、生態(tài)安全，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的必由之路[1]。糧食全要素生產(chǎn)率是指糧食生產(chǎn)過程中勞動(dòng)力、資本、技術(shù)等多種要素的開發(fā)利用效率，可以全面反映勞力狀況、資源配置、技術(shù)進(jìn)步等發(fā)展水平。隨著“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”發(fā)展理念的提出，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、貫徹農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展成為新標(biāo)桿。在提高糧食全要素生產(chǎn)率的同時(shí)，要注重降低環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)耕地可持續(xù)利用。相對(duì)地，耕地可持續(xù)利用也是糧食全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的有效途徑，而耕地利用綠色轉(zhuǎn)型（Green Transition of Farmland Use, GTFU）是實(shí)現(xiàn)耕地利用與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的有效措施[2]。區(qū)別于傳統(tǒng)的耕地利用轉(zhuǎn)型，耕地利用綠色轉(zhuǎn)型基于綠色發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)耕地空間和功能轉(zhuǎn)型的同時(shí)，追求耕地利用模式趨向集約利用、綠色生產(chǎn)及技術(shù)進(jìn)步。然而，當(dāng)前我國(guó)糧食全要素生產(chǎn)率呈現(xiàn)出增長(zhǎng)緩慢、地區(qū)差異明顯等特征[3]，而且糧食生產(chǎn)過程中環(huán)境污染嚴(yán)重，這無(wú)法適應(yīng)我國(guó)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、鄉(xiāng)村振興及糧食安全戰(zhàn)略的時(shí)代要求，也無(wú)法適應(yīng)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型的發(fā)展態(tài)勢(shì)。除此之外，不合理的耕地利用轉(zhuǎn)型導(dǎo)致的部分耕地撂荒、耕地非糧化、良田非糧用等現(xiàn)象層出不窮[4-5]。這不僅使我國(guó)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型處于不利態(tài)勢(shì)，也嚴(yán)重威脅著我國(guó)糧食全要素生產(chǎn)率的可持續(xù)增長(zhǎng)?？梢?，耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率之間存在著不可分割的聯(lián)系。只有二者協(xié)調(diào)發(fā)展、形成高度耦合，才能夠有效解決“農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民”問題。

目前學(xué)界對(duì)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型的討論主要圍繞指標(biāo)體系構(gòu)建[6-7]、轉(zhuǎn)型形態(tài)[8-10]、空間格局與驅(qū)動(dòng)機(jī)制[11-12]等展開；對(duì)糧食全要素生產(chǎn)率的討論主要集中于測(cè)度方法[13-14]、時(shí)空特征[15]、動(dòng)力源泉[16-17]等方面。已有成果對(duì)進(jìn)一步拓展研究具有重要價(jià)值，但鮮有直接討論耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率二者關(guān)系的成果，與此相關(guān)的研究多聚焦于耕地利用效率、耕地利用轉(zhuǎn)型與糧食生產(chǎn)的關(guān)系。如楊勇等研究表明提高耕地利用率，有助于糧食生產(chǎn)效率的提升[18]。有學(xué)者認(rèn)為由于耕地利用轉(zhuǎn)型過程中，耕地資源的數(shù)量、質(zhì)量和空間結(jié)構(gòu)的改變而影響糧食生產(chǎn)效率[19-20]。曲藝等則指出要完成保障糧食安全、實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收的戰(zhàn)略目標(biāo)，更多研究需投放在耕地利用隱性形態(tài)轉(zhuǎn)型上[21]?？梢?，耕地利用顯性轉(zhuǎn)型和隱性轉(zhuǎn)型均與糧食生產(chǎn)存在不可分割的聯(lián)系，通過內(nèi)外部共同作用影響糧食生產(chǎn)效率。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)耕地利用轉(zhuǎn)型與糧食產(chǎn)量存在耦合關(guān)系，且隨著耦合度不斷增強(qiáng)耕地利用轉(zhuǎn)型對(duì)糧食產(chǎn)量具有正向影響[22-24]。糧食產(chǎn)量的增加主要依賴增加要素投入和提高生產(chǎn)效率兩條路徑，而糧食全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng)是效率改善的直接表現(xiàn)。那么耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率是否也存在耦合協(xié)調(diào)關(guān)系？如果存在，哪些因素可以驅(qū)動(dòng)二者耦合協(xié)調(diào)發(fā)展？

已有研究給本文奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但由于現(xiàn)有文獻(xiàn)解釋機(jī)制的碎片化，尚未對(duì)綠色發(fā)展背景下耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率的內(nèi)涵意蘊(yùn)、二者的耦合機(jī)理及驅(qū)動(dòng)機(jī)制給出明確答案。湖北省是我國(guó)主要產(chǎn)糧大省之一，然而日益增長(zhǎng)的資源需求導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡化、耕地資源低效利用且流失嚴(yán)重，糧食生產(chǎn)功能削弱，耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展面臨重大挑戰(zhàn)。因此，本文通過厘清耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率的耦合機(jī)理，并基于此以湖北省70個(gè)縣域作為評(píng)價(jià)單元，利用熵值法測(cè)算耕地利用綠色轉(zhuǎn)型指數(shù)、Super-EBM模型測(cè)度糧食全要素生產(chǎn)率的變化情況、耦合協(xié)調(diào)度模型識(shí)別不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段二者耦合關(guān)系，進(jìn)一步用時(shí)空地理加權(quán)回歸（GTWR）模型探索其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，以期為湖北省農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、鄉(xiāng)村振興及區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)。

2 理論機(jī)制分析

耦合是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的系統(tǒng)通過交互作用而影響彼此的現(xiàn)象[25]。從耦合視角分析，耕地利用綠色轉(zhuǎn)型使耕地利用實(shí)現(xiàn)集約利用、綠色生產(chǎn)、技術(shù)先進(jìn)的發(fā)展目標(biāo)，來(lái)優(yōu)化耕地利用功能、重組耕地利用結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)糧食全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)；而糧食全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)則可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約投入、高效產(chǎn)出、技術(shù)進(jìn)步等來(lái)驅(qū)動(dòng)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型，兩個(gè)系統(tǒng)既可以相互促進(jìn)又可以相互制約，耦合協(xié)調(diào)機(jī)制如圖1所示。

圖1 耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率的耦合協(xié)調(diào)機(jī)制Fig.1 Coupling coordination mechanism of green transition of farmland use and total factor productivity of grain

合理的耕地利用綠色轉(zhuǎn)型可以提高耕地利用強(qiáng)度、科技水平、產(chǎn)出水平，減少環(huán)境污染，從而促進(jìn)糧食全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)。反之糧食全要素生產(chǎn)率的提高也能刺激耕地的要素重組、結(jié)構(gòu)優(yōu)化，耕地的生產(chǎn)功能、生活功能和生態(tài)功能必將與耕地利用現(xiàn)實(shí)相適應(yīng)，耕地利用模式趨向綠色化發(fā)展，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型。具體而言，耕地利用綠色轉(zhuǎn)型強(qiáng)調(diào)秉持綠色發(fā)展理念，改變以往過度追求經(jīng)濟(jì)效益而使用的“高投入、高消耗、高污染”耕地利用方式，在保證耕地利用經(jīng)濟(jì)效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)耕地利用生態(tài)效率的提升。耕地利用格局、利用強(qiáng)度以及利用水平的高效化、綠色化發(fā)展能夠影響糧食生產(chǎn)過程中勞動(dòng)力、資本以及技術(shù)等要素投入。而保證勞力充足、資本涌入、技術(shù)進(jìn)步、環(huán)保節(jié)約的投入和低碳友好的產(chǎn)出，是綠色發(fā)展理念下實(shí)現(xiàn)糧食全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的關(guān)鍵路徑。相應(yīng)地，糧食全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng)也反作用于耕地利用綠色轉(zhuǎn)型，生產(chǎn)要素的合理投入、綠色低碳的產(chǎn)出方式能夠正向刺激耕地的數(shù)量形態(tài)、空間格局發(fā)生轉(zhuǎn)變，同樣保障耕地生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能，激發(fā)耕地利用模式發(fā)生良性轉(zhuǎn)變，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)耕地利用方式實(shí)現(xiàn)綠色化、規(guī)模化、專業(yè)化，即實(shí)現(xiàn)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型。

（1）空間異質(zhì)性機(jī)制，由于湖北省各縣域的資源稟賦存在較大差異，進(jìn)而影響其耕地?cái)?shù)量形態(tài)特征和空間格局構(gòu)成。而耕地?cái)?shù)量是影響耕地利用空間轉(zhuǎn)型的直接動(dòng)力，同樣是糧食全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的核心要素；耕地破碎化在抑制耕地利用空間轉(zhuǎn)型的同時(shí)，也會(huì)造成生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)分散化而影響糧食全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng)，進(jìn)而各縣域的耕地利用綠色轉(zhuǎn)型和糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)水平呈現(xiàn)出明顯分化特征。（2）要素流動(dòng)機(jī)制，主要包括縣域間的勞力流動(dòng)、機(jī)械共享、資本傾斜等[26]。農(nóng)業(yè)從業(yè)比例、農(nóng)機(jī)總動(dòng)力是耕地利用功能轉(zhuǎn)型的直觀表現(xiàn)形式之一，勞動(dòng)投入、機(jī)械投入是糧食全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的關(guān)鍵要素，技術(shù)資本的投入是耕地利用模式轉(zhuǎn)型的重要抓手，從根本上影響耕地利用綠色轉(zhuǎn)型的方向與強(qiáng)度，從而直接影響各縣域的耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率的耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)。（3）內(nèi)生增長(zhǎng)機(jī)制，技術(shù)進(jìn)步是保證經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的決定性因素[27]。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)逐漸被現(xiàn)代技術(shù)所替代，先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)使高效、綠色、優(yōu)質(zhì)的耕地利用方式、糧食生產(chǎn)方式得以實(shí)現(xiàn)。主要通過大規(guī)模推廣農(nóng)業(yè)技術(shù)、增加農(nóng)業(yè)研發(fā)投入、吸納高質(zhì)量農(nóng)機(jī)人員來(lái)激發(fā)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型和糧食全要素生產(chǎn)率協(xié)調(diào)發(fā)展。（4）綠色發(fā)展機(jī)制，是一種以效率、和諧、持續(xù)為目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展方式。具體而言，耕地利用綠色轉(zhuǎn)型的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化的耕地利用，糧食全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)是追求經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的共同提升。而減少化肥面源污染、增加有機(jī)肥使用、實(shí)現(xiàn)糧食低碳生產(chǎn)等是實(shí)現(xiàn)糧食綠色生產(chǎn)的主要手段，是綠色發(fā)展背景下實(shí)現(xiàn)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)的重要推手。（5）規(guī)?；a(chǎn)機(jī)制，是轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的有效途徑。規(guī)?；a(chǎn)是通過土地整理、耕地流轉(zhuǎn)等方式打破耕地細(xì)碎化現(xiàn)象，提高耕地聚集度的過程，除此之外，規(guī)?；芾硎辜Z食生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)形成一個(gè)完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，從而提升糧食生產(chǎn)效率，促進(jìn)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。（6）專業(yè)化生產(chǎn)機(jī)制，發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)需要專業(yè)化的技術(shù)和生產(chǎn)方式，大力發(fā)展專業(yè)化的生產(chǎn)方式也可以帶動(dòng)農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷創(chuàng)新。實(shí)施專業(yè)化生產(chǎn)可以有效緩解人多地少的矛盾、提高農(nóng)業(yè)勞力就業(yè)率和資源利用的集約化水平，激勵(lì)小農(nóng)生產(chǎn)方式向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，從而影響耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率的耦合協(xié)調(diào)水平。

3 研究方法

3.1 熵值法

根據(jù)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型的意蘊(yùn)內(nèi)涵[6,28-29]和數(shù)據(jù)可獲得性，本文建立包含空間轉(zhuǎn)型、功能轉(zhuǎn)型、模式轉(zhuǎn)型3個(gè)目標(biāo)層、8個(gè)因素層、15個(gè)指標(biāo)的多層次耕地利用綠色轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。（1）耕地利用空間轉(zhuǎn)型主要包括耕地?cái)?shù)量形態(tài)與空間格局兩重屬性的變化。數(shù)量形態(tài)屬性主要反映耕地的數(shù)量、面積及種植類型等的變化，由人均耕地面積、土地墾殖率、糧食作物播種比來(lái)表征；空間格局屬性由耕地景觀破碎度來(lái)表征，能夠反映人類對(duì)景觀的干擾情況。（2）耕地利用功能轉(zhuǎn)型涵蓋生產(chǎn)功能、生活功能以及生態(tài)功能的轉(zhuǎn)變。生產(chǎn)功能可以直觀表現(xiàn)耕地的糧食生產(chǎn)能力，采用地均種植業(yè)總產(chǎn)值、糧食單產(chǎn)以及復(fù)種指數(shù)來(lái)測(cè)度；生活功能側(cè)重于耕地對(duì)糧食安全、就業(yè)水平及技術(shù)先進(jìn)的保障能力，使用人均糧食保證量、農(nóng)業(yè)從業(yè)比例以及人均機(jī)械總動(dòng)力測(cè)度；生態(tài)功能則聚焦在耕地對(duì)生態(tài)環(huán)境的承載力、恢復(fù)力，利用地均化肥面源污染和耕地占生態(tài)用地比例來(lái)測(cè)度。（3）耕地利用模式轉(zhuǎn)型旨在刻畫集約利用、綠色生產(chǎn)及技術(shù)進(jìn)步水平。集約利用是解決耕地“非農(nóng)化”，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的有效途徑，采用設(shè)施農(nóng)業(yè)面積占比來(lái)衡量；綠色生產(chǎn)是一種節(jié)約資源投入，凈化產(chǎn)出的糧食生產(chǎn)方式，國(guó)際認(rèn)定的嚴(yán)重缺水警戒線為人均1 700 m3，然而湖北省的人均水資源量1 732 m3，且節(jié)約用水能夠有效減少污水廢水排放，故用節(jié)水灌溉面積比來(lái)衡量；技術(shù)進(jìn)步是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的關(guān)鍵路徑，用人均農(nóng)技人員數(shù)量來(lái)衡量。

表1 耕地利用綠色轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab.1 The evaluation indicators of green transition of farmland use

為消除指標(biāo)量綱的影響，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。進(jìn)一步使用熵值法對(duì)各指標(biāo)賦予不同的權(quán)重，利用線性加權(quán)法計(jì)算得出耕地利用綠色轉(zhuǎn)型指數(shù)。所用社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的大數(shù)據(jù)研究平臺(tái)；所用行政區(qū)矢量數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的1∶400萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。部分年份缺失的數(shù)據(jù)，通過插值法和移動(dòng)平均法計(jì)算得到。

3.2 Super-EBM模型

Super-EBM模型將資源系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的非期望指標(biāo)作為中間變量，可以測(cè)度多階段生產(chǎn)過程的各個(gè)階段效率，描述效率低下的具體原因，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境系統(tǒng)效率測(cè)度的有效工具[30-32]。而糧食全要素生產(chǎn)率評(píng)價(jià)體系構(gòu)建的主要目的在于評(píng)判糧食生產(chǎn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效率和生態(tài)效率是否實(shí)現(xiàn)了雙贏，這與Super-EBM模型的應(yīng)用范疇相吻合。根據(jù)糧食生產(chǎn)過程中“合理投入、低能源消耗、低污染排放”等基本要求，本文以土地、勞動(dòng)力、機(jī)械和化肥、水資源作為投入變量；以糧食生產(chǎn)總量作為期望產(chǎn)出，以糧食生產(chǎn)碳排放量作為非期望產(chǎn)出（表2）。農(nóng)業(yè)碳排放量的測(cè)算公式如下：

表2 糧食全要素生產(chǎn)率測(cè)算指標(biāo)體系Tab.2 The evaluation indicators of total factor productivity of grain

式（1）中：E表征農(nóng)業(yè)碳排放總量；Ei表征第i類碳源的碳排放系數(shù)；Ti表征第i類碳源的消耗總量。本文將化肥、農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)播種面積和灌溉面積列為主要碳源，其排放系數(shù)分別是0.895 6 kg/kg、4.934 1 kg/kg、312.6 kg/km2和19.857 5 kg/hm2，為剝離出糧食碳排放量，將農(nóng)業(yè)碳排放量乘以權(quán)重系數(shù)（糧食作物播種面積/農(nóng)作物播種面積）。所用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過EPS數(shù)據(jù)平臺(tái)、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、統(tǒng)計(jì)年鑒等渠道獲取。

3.3 耦合協(xié)調(diào)度模型

為科學(xué)反映耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率兩個(gè)系統(tǒng)間的發(fā)展?fàn)顩r，本文采用耦合協(xié)調(diào)度模型，測(cè)度二者的耦合協(xié)調(diào)效應(yīng)。參考肖黎明等[33]學(xué)者的劃分標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)耦合協(xié)調(diào)度D值＜0.4時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)處于失調(diào)狀態(tài)；當(dāng)D值≥0.4時(shí)兩個(gè)系統(tǒng)相對(duì)協(xié)調(diào)發(fā)展，且隨著D值的增大耦合協(xié)調(diào)度越高。故采用均值分段法將“耕地利用綠色轉(zhuǎn)型—糧食全要素生產(chǎn)率”耦合協(xié)調(diào)度D值劃分為5個(gè)等級(jí)（表3）。

表3 耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Classi fi cation standard of coupling coordination degree

3.4 驅(qū)動(dòng)機(jī)制識(shí)別

時(shí)空地理加權(quán)回歸（GTWR）模型使用面板數(shù)據(jù)，較好的解決了地理加權(quán)回歸（GWR）模型使用截面數(shù)據(jù)容易發(fā)生的異常數(shù)據(jù)波動(dòng)和參數(shù)過度現(xiàn)象，估計(jì)結(jié)果更科學(xué)準(zhǔn)確。GTWR模型設(shè)置如下：

式（2）中：yi表示耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率的耦合協(xié)調(diào)度D值；W是空間權(quán)重矩陣，采用高斯距離函數(shù)，第i個(gè)縣與其他臨近點(diǎn)距離越近則權(quán)重越高；Xik是外生解釋變量的向量；βk是第k個(gè)變量的系數(shù)，反映第k個(gè)自變量Xk因變量的影響。εi是誤差項(xiàng)，（ui，vi，ti）為第i個(gè)縣第t年的時(shí)空位置信息。

參考相關(guān)文獻(xiàn)[34-37]，耕地利用綠色轉(zhuǎn)型—糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度的驅(qū)動(dòng)因素包含影響耕地利用的自然因素，也涵蓋影響耕地利用方式和糧食生產(chǎn)方式的經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)因素。因此，本文從經(jīng)濟(jì)、自然以及社會(huì)因素三個(gè)方面選取7個(gè)指標(biāo)作為模型的自變量（表4）。經(jīng)濟(jì)因素是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心因素，會(huì)直接影響科學(xué)技術(shù)推廣程度、生產(chǎn)資本投入水平、有機(jī)肥施用情況等，用人均農(nóng)民收入水平及農(nóng)業(yè)GDP水平來(lái)表征；自然因素是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根本因素，可以直接影響耕地利用程度、耕作水平、糧食產(chǎn)量等，用耕地面積、降水量、水土流失面積來(lái)表征；社會(huì)因素是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，影響勞力數(shù)量和質(zhì)量、耕地利用模式轉(zhuǎn)型、糧食生產(chǎn)效率等，用人口密度和城鎮(zhèn)化率來(lái)表征。所用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過EPS數(shù)據(jù)平臺(tái)、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、統(tǒng)計(jì)年鑒等渠道獲取。

表4 耦合協(xié)調(diào)度驅(qū)動(dòng)因素Tab.4 The driving mechanism of coupling coordination

4 結(jié)果分析

4.1 耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空演化特征

將耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度依據(jù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)（表3）進(jìn)行可視化（圖2），從整體來(lái)看，2000—2019年湖北省各縣耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)平均水平處于初級(jí)協(xié)調(diào)階段。2000—2019年耦合協(xié)調(diào)度由0.424 9增加到0.507 4，且屬于初級(jí)協(xié)調(diào)等級(jí)以上的縣由40個(gè)增加到66個(gè)，整體耦合協(xié)調(diào)性呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

圖2 湖北省“耕地利用綠色轉(zhuǎn)型—糧食全要素生產(chǎn)率”耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空分化Fig.2 Spatial-temporal differentiation of coupling coordination degree of “green transition of farmland use-total factor productivity of grain” in Hubei Province

從耦合協(xié)調(diào)度的空間分布來(lái)看，2000—2019年各縣耦合協(xié)調(diào)度存在明顯差異，但區(qū)域差異不斷縮小。其中，神農(nóng)架林區(qū)處于較高的耦合協(xié)調(diào)水平，但恩施市、秭歸縣和崇陽(yáng)縣一直處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)。2000年湖北省耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度空間分布差異尤為突出，具有明顯的空間集聚特征。耦合協(xié)調(diào)低值區(qū)集中分布在研究區(qū)東部和西南部，耦合協(xié)調(diào)高值區(qū)則分布于研究區(qū)中部和西北部，其中，最高值是位于研究區(qū)最西部的神農(nóng)架林區(qū)，耦合協(xié)調(diào)度高達(dá)0.826，說(shuō)明神農(nóng)架林區(qū)在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，合理利用其資源稟賦、區(qū)位條件等天然優(yōu)勢(shì)，將綠色生態(tài)與資源優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，取得了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙贏。2010年，湖北省各縣間的耦合協(xié)調(diào)度區(qū)位差異有所縮小，耦合協(xié)調(diào)高值區(qū)不斷向東部和西南部延伸，范圍明顯擴(kuò)大，整體耦合協(xié)調(diào)性有較大飛躍。中部地區(qū)處于較好的耦合協(xié)調(diào)水平，而東部和西部的耦合協(xié)調(diào)狀況不容樂觀，特別是西部的耦合協(xié)調(diào)度低值區(qū)表現(xiàn)出條帶狀集聚特征，這可能是由于西部經(jīng)濟(jì)狀況落后影響資本投入水平導(dǎo)致糧食生產(chǎn)效率低下，地形繁雜和嚴(yán)重的水土流失導(dǎo)致耕地利用難度大，進(jìn)而影響該區(qū)域耦合協(xié)調(diào)水平。2019年，耦合協(xié)調(diào)度區(qū)位差異進(jìn)一步縮小，耦合協(xié)調(diào)高值區(qū)范圍覆蓋94.6%，中部地區(qū)耦合協(xié)調(diào)性進(jìn)一步加強(qiáng)，耦合協(xié)調(diào)低值區(qū)零星散落于研究區(qū)西南部和東部。

從耦合協(xié)調(diào)類型的空間劃分來(lái)看，2000—2019年湖北省各縣耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率整體實(shí)現(xiàn)相對(duì)協(xié)調(diào)發(fā)展，但仍處于初級(jí)協(xié)調(diào)水平，耦合協(xié)調(diào)性有充足提升空間。2000年湖北省耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)類型共有5種。仙桃市情況最為嚴(yán)峻，處于嚴(yán)重失調(diào)狀態(tài)，可能由于此階段仙桃市耕地利用綠色轉(zhuǎn)型處于較低水平，空間溢出水平較低，進(jìn)而導(dǎo)致耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率難以形成良性協(xié)調(diào)。處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)和初級(jí)協(xié)調(diào)狀態(tài)的縣最多，分別為29個(gè)和38個(gè)，說(shuō)明湖北省各縣的耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)程度尚處在較低層次。沙洋縣處于中級(jí)協(xié)調(diào)狀態(tài)，而達(dá)到高級(jí)協(xié)調(diào)水平的縣域僅有神農(nóng)架林區(qū)。2010年湖北省耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度囊括3種類型，其中處于初級(jí)協(xié)調(diào)類型的縣域最多，多達(dá)55個(gè)，表明2000—2010年湖北省各縣耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)性有明顯提高，但整體仍處于較低水平。具體來(lái)看，仙桃市由嚴(yán)重失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)闉l臨失調(diào)，鐘祥縣和京山市則由瀕臨失調(diào)水平上升為初級(jí)協(xié)調(diào)水平，變化最明顯的為浠水縣由瀕臨失調(diào)躍遷至中級(jí)協(xié)調(diào)水平。與2010年相同，2019年湖北省各縣耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度同樣涉及3種類型，處于初級(jí)協(xié)調(diào)水平的縣域增加為60個(gè)，處于瀕臨失調(diào)水平的縣僅有4個(gè)。房縣、宣恩縣、陽(yáng)新縣等8個(gè)縣則由瀕臨失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)槌跫?jí)協(xié)調(diào)類型，其中，仙桃市由2000年的嚴(yán)重失調(diào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)槌跫?jí)協(xié)調(diào)狀態(tài)。天門市、公安縣和石首市的耦合協(xié)調(diào)水平有明顯突破，由初級(jí)協(xié)調(diào)上升到中級(jí)協(xié)調(diào)狀態(tài)。

4.2 驅(qū)動(dòng)因素時(shí)空演化特征

根據(jù)上述分析，2000—2019年湖北省各縣域耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)水平持續(xù)提升，在空間上主要呈現(xiàn)出中部＞東部＞西部的態(tài)勢(shì)，為進(jìn)一步探究其內(nèi)在原因，本文從經(jīng)濟(jì)、自然及社會(huì)三個(gè)層面識(shí)別其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，利用GTWR模型擬合驅(qū)動(dòng)因素系數(shù)，GTWR模型調(diào)整后R2為0.533，AICc為-464.114，說(shuō)明模型擬合優(yōu)度較好，解釋力較強(qiáng)（表5），并從經(jīng)濟(jì)、自然及社會(huì)三個(gè)層面將驅(qū)動(dòng)因子系數(shù)進(jìn)行可視化（圖3）。

表5 GTWR模型擬合結(jié)果Tab.5 Estimation results of GTWR model

圖3 GTWR模型驅(qū)動(dòng)因素系數(shù)時(shí)空分化Fig.3 Spatial-temporal differentiation of driving factor coef fi cients of GTWR model

經(jīng)濟(jì)因素對(duì)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。在研究時(shí)段，經(jīng)濟(jì)因素對(duì)耦合協(xié)調(diào)度的影響系數(shù)均大于零，即隨著農(nóng)民收入水平和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值比重的增加，耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)水平不斷提高。在空間上，2000—2019年影響系數(shù)總體表現(xiàn)出自西向東不斷增加的態(tài)勢(shì)。2000—2010年經(jīng)濟(jì)因素的影響有減弱趨勢(shì)，可能由于此時(shí)段經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，造成資源過度浪費(fèi)、無(wú)序擴(kuò)張建設(shè)用地，導(dǎo)致耕地撂荒、良田不糧用等現(xiàn)象出現(xiàn)，抑制了耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率協(xié)調(diào)發(fā)展。隨著社會(huì)進(jìn)步、人口增多，糧食供需不平衡，為快速提高糧食產(chǎn)量，在生產(chǎn)過程中過量使用化肥農(nóng)藥造成生態(tài)破壞，根據(jù)綠色發(fā)展機(jī)制，不合理的耕地利用方式會(huì)打破其可持續(xù)性，大大降低耕地所能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，最終導(dǎo)致耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率兩系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)良性協(xié)調(diào)發(fā)展。但這一發(fā)展趨勢(shì)在2010—2019年出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)性由弱變強(qiáng)。說(shuō)明隨著政策的不斷革新和農(nóng)戶綠色環(huán)保意識(shí)的提高，經(jīng)濟(jì)投入向農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、農(nóng)業(yè)機(jī)械使用和有機(jī)肥使用等方面涌動(dòng)，根據(jù)內(nèi)生增長(zhǎng)機(jī)制、綠色發(fā)展機(jī)制，技術(shù)進(jìn)步是糧食生產(chǎn)效率快速提升的主要推動(dòng)力，而保證糧食實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)的同時(shí)更加注重提高生態(tài)效益，最終促進(jìn)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率協(xié)調(diào)發(fā)展。

自然因素對(duì)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。自然因素的影響系數(shù)在2000年、2010年、2019年三個(gè)時(shí)段在空間分布上差異不明顯，均呈現(xiàn)出影響力西部＜東部＜中部的分布特征，在西部表現(xiàn)出負(fù)向影響，中部東部以正向影響為主。根據(jù)空間異質(zhì)性機(jī)制，相較中部、東部，西部地區(qū)由于降水量大且集中，地形繁雜，多數(shù)縣域被列為水土流失重點(diǎn)保護(hù)區(qū)，如宜昌市的秭歸縣、夷陵縣，恩施市的巴東縣、利川縣，十堰市的房縣等。水土流失頻發(fā)使耕地系統(tǒng)遭到?jīng)_刷，造成耕地生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能受損，糧食生產(chǎn)無(wú)法得到根本保障，致使西部區(qū)域耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率間的耦合協(xié)調(diào)性走低。而中部東部社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平優(yōu)于西部地區(qū)，較早進(jìn)行耕地整合、耕地流轉(zhuǎn)，耕地破碎化狀態(tài)得以改善，耕地的數(shù)量形態(tài)發(fā)生改變，從而促使耕地利用的空間轉(zhuǎn)型和功能轉(zhuǎn)型的同步提升，在這過程中形成了較為系統(tǒng)的規(guī)模化、專業(yè)化糧食生產(chǎn)方式，推動(dòng)耕地利用轉(zhuǎn)型向綠色方向變革，對(duì)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)性產(chǎn)生有益影響。

社會(huì)因素對(duì)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。2000—2019年社會(huì)因素的影響作用發(fā)生了以負(fù)向影響為主到以正向影響為主的轉(zhuǎn)變，空間上均表現(xiàn)出中部低兩端高的態(tài)勢(shì)，但區(qū)域差異在不斷縮小。2000年社會(huì)因素對(duì)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)的影響系數(shù)主要為負(fù)值，尤其是中部地區(qū)，占比高達(dá)研究區(qū)的1/2。這可能由于此時(shí)湖北省正處于經(jīng)濟(jì)起步階段，而社會(huì)物質(zhì)需求日益增長(zhǎng)，糧食需求量不斷增加，但此時(shí)城鎮(zhèn)化水平低，意味著農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)水平不足，在進(jìn)行糧食生產(chǎn)時(shí)大量投入污染耕地的復(fù)合化肥，低效使用農(nóng)業(yè)機(jī)械，從而造成耕地濫用、耕地破壞、糧食低質(zhì)量生產(chǎn)等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率系統(tǒng)失調(diào)。而到了2010年、2019年，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的優(yōu)化，根據(jù)內(nèi)生增長(zhǎng)機(jī)制，加大引進(jìn)高質(zhì)量農(nóng)技人員的力度、提高農(nóng)業(yè)機(jī)械使用功率會(huì)有效驅(qū)動(dòng)耕地利用的功能轉(zhuǎn)型和模式轉(zhuǎn)型，同時(shí)也增加農(nóng)技人員、農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)械在縣域間的流動(dòng)，根據(jù)要素流動(dòng)機(jī)制，保證本縣域良性發(fā)展的同時(shí)，也帶動(dòng)周圍縣域的耕地合理利用與糧食高質(zhì)量生產(chǎn)，從而影響整體耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率協(xié)調(diào)發(fā)展。

5 結(jié)論與政策建議

本文通過構(gòu)建耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)理論框架，并基于2000—2019年湖北省70個(gè)縣級(jí)數(shù)據(jù)的實(shí)證分析，探討了湖北省耕地利用綠色轉(zhuǎn)型的時(shí)空演變格局，檢驗(yàn)了其驅(qū)動(dòng)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)：（1）2000—2019年湖北省各縣域耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率整體趨于協(xié)調(diào)發(fā)展，但仍處于初級(jí)協(xié)調(diào)水平，未來(lái)有充足提升空間。（2）2000—2019年湖北省各縣域耦合協(xié)調(diào)水平具有明顯空間分化特征，在空間上主要呈現(xiàn)出中部＞東部＞西部的態(tài)勢(shì)，但其差距在不斷縮小。（3）耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率向耦合協(xié)調(diào)方向邁進(jìn)源于經(jīng)濟(jì)、自然和社會(huì)因素的共同驅(qū)動(dòng)作用。經(jīng)濟(jì)因素以正向影響為主，自然因素在西部以負(fù)向影響為主，中部東部以正向影響為主。社會(huì)因素的影響作用發(fā)生了以負(fù)向影響為主到以正向影響為主的轉(zhuǎn)變。

根據(jù)本文結(jié)論，未來(lái)湖北省各縣耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)度有較大提升空間，具體可考慮以下政策建議：

（1）差異化治理，實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展。針對(duì)處于協(xié)調(diào)水平的縣域，應(yīng)進(jìn)一步落實(shí)綠色發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)縣域間要素流動(dòng)，保障自身向更高協(xié)調(diào)水平發(fā)展的同時(shí)帶動(dòng)周邊縣域協(xié)同發(fā)展；針對(duì)處于失調(diào)狀態(tài)的縣域，應(yīng)通過優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、提高綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)水平、制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母乜沙掷m(xù)利用規(guī)劃等來(lái)提高縣域的耕地利用綠色轉(zhuǎn)型水平、保障糧食全要素生產(chǎn)率穩(wěn)步增長(zhǎng)，進(jìn)而達(dá)到二者協(xié)調(diào)發(fā)展。

（2）把握經(jīng)濟(jì)命脈，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益共贏。加大農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的經(jīng)濟(jì)傾斜，驅(qū)動(dòng)耕地利用模式轉(zhuǎn)型、提高糧食全要素生產(chǎn)率；加大要素投入成本，以生產(chǎn)綠色優(yōu)質(zhì)糧食產(chǎn)品為核心，加速實(shí)現(xiàn)從“高效生產(chǎn)”到“綠色生產(chǎn)”的轉(zhuǎn)變。

（3）抓住資源稟賦優(yōu)勢(shì)，激發(fā)糧食綠色生產(chǎn)的活力。建立嚴(yán)格的懲戒機(jī)制對(duì)破壞耕地的行為進(jìn)行嚴(yán)懲，切實(shí)保護(hù)耕地的生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能；加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，保證設(shè)施完善、農(nóng)電配套，驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向耕地綠色利用、糧食綠色生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。

（4）自主培養(yǎng)與人才引進(jìn)策略相結(jié)合，加速向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。明確提出強(qiáng)化鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略人才支撐，全面建設(shè)農(nóng)技人才隊(duì)伍，促進(jìn)各路人才投身鄉(xiāng)村振興；加大農(nóng)業(yè)技術(shù)高端裝備的投入，加速高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械在縣域間流動(dòng)，全面實(shí)現(xiàn)高效現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。

本文基于縣級(jí)視角，分析了湖北省耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率的耦合協(xié)調(diào)特征，從經(jīng)濟(jì)因素、自然因素、社會(huì)因素三個(gè)層面闡明了其耦合協(xié)調(diào)性的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，對(duì)保障糧食安全、實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展具有重要意義。但多種因素之間必然存在交互效應(yīng)，本文并未拓展經(jīng)濟(jì)、自然、社會(huì)因素三者交互作用對(duì)耕地利用綠色轉(zhuǎn)型與糧食全要素生產(chǎn)率耦合協(xié)調(diào)的影響，在未來(lái)的研究中還需深入探討。