农田景观多样性对农作物单产影响的计量经济分析

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国土与自然资源研究

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T ERRI T OR Y& NATURAL RES OURCES STUDY

2 01 3 NO. 1

文章编号： 1 0 0 3 - 7 8 5 3 ( 2 0 1 3) O 1— 0 0 3 2— 0 3

结构和功能的一个重要指标【 l l 2 1。农业景观多样性的变化会引起多种生态效应，对粮食产量、土壤、水质和生物多样性等方面均有一定的影响，是景观生态学研究的重要内容之一[ 3 1。 在生态效应的研究方面，全球性土地利用，土地覆被变化及其生态效应的理论和实证研究成果自 2 0世纪 9 0年代以来

农田景观多样性对农作物单产影响的计量经济分析 陈玮，侯敏。 (中国地质大学 (北京 )土地科学技术学院， 1 0 0 0 8 3 )

已不断涌现【 4】,多项研究证明，土地覆被变化引起的景观格局变化会对大气环境、水环境、土壤养分、生物和区域生态环境等产生影响，即产生生态效应。景观格局可通过景观指数来定量表达，景观指数能够高度浓缩景观格局信息并反映其结构组成和空间配置特征嘲。其中，景观多样性指数是最常见的景观指数之是景观格局的一项度量指标【 6】。因此，通过景观多样性指数 一

,

摘要：农田景观多样性的差异决定了农田中生物群落物种丰富的计算，能定量地描述景观格局的空间形态、结构和异质性【 7]。 度、多样性及害虫和天敌之间的相互作用，从而导致农田生态如前文所述，景观格局的变化会引起许多生态效应，在对农田系统供给功能的差异。本文以 1 9 9 6￣ 2 0 0 5年全国多县行政数据景观格局的研究中发现，田块扩大、农田景观多样性降低会影为基础。通过计算农田景观多样性指数，并利用全国多县响农田生物多样性，从而削弱生态系统天敌一害虫间的自调节 1 9 9 6￣ 2 0 0 5年面板数据构建了以农田景观多样性指数为解释功能，降低农业可持续性【 8],因此将直接或间接地影响农作物单

变量，，以农林牧渔劳动力、新增耕地、农业机械总动力、有效灌溉面积、总播面积等一系列因素为控制变量的面板数据随机效应计量模型，并利用该模型研究了中国县城农田景观多样性指数变化对农作物

单产的影响。研究表明，一定幅度内的农田景观多样性指数增加，会使得农作物单产增加。 关键词：农田景观多样性；农作物单产；面板数据模型； 随机效应模型中图分类号： S一 3 文献标识码： A

产。可见，农田景观多样性与农作物单产之间存在着密不可分的联系。然而，传统理论并没有将农田景观多样性指数与农作物单产这两者的关系进行实证检验，因此，本文基于中国 1 9 9 6~ 2 0 0 5年这 1 0年的县级面板数据，运用面板数据计量模型对农田景观多样性指数与县城农作物单产的关系进行了实证研究，从而为促进我国粮食生产的增长、保护粮食安全提供科 学决策依据。 1研究方法与研究数据 1 . 1方法 1 . 1 . 1农田景观多样性指数的计算农田景观可按作物生境、作物形态和作物种类等划分[ 9 1,本

An Ec o no me t r i c Ana l y s i s o n t he I m pa c t s o f Fa r ml a n d La nds c a p e Di v e r s i t y Cha ng e o n Cr o p Yi e l d a t Co unt i e s o f Chi na CH EN W e i et al

( C h i n a U n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s( B e i j i n g ) L a n d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y, 1 0 0 0 8 3, C h i n a ) Ab s t r a c t:T h e d i fe r e n c e o f f a r ml a n d l a n d s c a p e d i v e r s i t y d e c i d e s t h e b i o l o g i c a l c o mmu n i t y s p e c i e s r i c h n e s s a n d d i v e si r t y,a n d i n t e r a c i t o n o f p e s t s nd a n a t u r a l e n e my,r e s lt u i n g i n t h e d fe i r e n c e

文按照农田景观作物种类对研究区农作物进行分类，分为稻谷、小麦，玉米、豆类、薯类、棉花、油料、麻类、糖类和水果共 l 0 类。农作物景观多样性指数按照 S h a

n n o n多样性指数的计算方 n

法【 1计算，即： L D=一 P d n ( P k ) k=l

( 1 )

其中， 是景观类型 k在农田中出现的概率 (通常以该类型农作物的占有面积占农作物总面积的比例来估算 ), n是景观类型的总数。即： S k, S总 ( 2 ) 其中， S 为某种农田景观类型(某种类型农作物 )的面积， s为农作物总面积。 1 . 1 . 2农作物单产的计算农作物单产是反映农业生产效益的重要指标【 l l】,它的高低不仅取决于农业生产要素的投入和农业科技的发展水平，而且受到政策、自然环境等诸多因素的影响，是诸多因素综合作用的结果。现行农业统计报表制度是采用农作物播种面积来计算单产 (曹利剑， 1 9 9 7 ),即： 农作物单产=农作物总产量，农作物总面积 ( 3 ) 其中，农作物总产量为 1 O种农作物的产量总和，农作物总面积为 1 O种农作物的播种面积总和。 1 . 1 . 3面板数据模型本文采用面板数据模型进行分析，所谓面板数据，是指截面数据与时间序列数据组合起来的一种数据类型，它有截面和时间序列两个维度，可以克服时间序列分析受多重共线性的困

o f f a r ml a n d e c o s y s t e m f u n c i t o n s .T hi s p a p e r a i ms t o e x p l o r e t h e r e l a i t o n s h i p b e t w e e n ar f ml a n d l nd a s c a p e d i v e r s i t y a n d c r o p y i e l d a t c o u n i t e s o f Ch i n a b y u s i n g p a n e l d a t a mo d e l s,b a s e d o n s u r v e y d a t a a c os r s a l l c o u n t i e s i n 3 1 p r o v i n c e s f r o m 1 9 9 6 t o 2 0 0 5 .I n T h i s p a n e l d a t a mo d e 1 .c op r y i e l d i s e mp l o y e d a s e x p l in a e d

v a i r a b l e,f ar m l a n d l nd a s c a p e d i v e si

r t y i n d e x wh i c h i s c a l c u l a t e d b y u s i n g s u r v e y d a t a i s c h o s e a s e x p l a n a t o r y v a i r a b l e .Ag i r c lt u u r a l l a b o r, i n c r e a s e d c u l t i v a t e d l a n d, mo i t v e p o w e r o f a g r i c lt u u r l a

ma c h i n e y, r e f e c i t v e i r r i g a t i o n a r e a, h a z a r d a r e a, c h e mi c l a f e r t i l i z e s r c o n s u mp i t o n,p e s ic t i d e c o n s u mp i t o n, t o t a l s o w n a r e a a r e

u s e d a s c o n t r o l v a r i a b l e s .T h i s Ra n d o m e f e c t mo d e l w h i c h i n c l u d e s a l l t he s e v a r i a b l e s i s u s e d t o s t u d y t h e r e l a i t o n s h i p b e t w e e n f a r ml a n d l a n d s c a p e d i v e si r t y a n d c op r y i e l d .T h e e s t i ma—

t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t h e h i g h e r f a r ml a n d l nd a s c a p e d i v e r s i t y i s p o s i i t v e t o c op r y i e l d i n c e r t a i n l i it m s.

Ke y wo r d s:f a r ml a n d l a n d s c a p e d i v e r s i t y;c r o p y i e l d;p a n e l d a t a mo d e l;Ra n d o m e f e c t mo d e l

扰，能够提供更多的信息、更多的变化、更少的共线性、更多的自由度和更高的估计效率，使参数的估计结果更加可靠。农作物产量涉及农田景观格局变化、投入水平等多种因素影响，而引言、 农田景观多样性的含义是构成农田景观的不同类型生态且这些因素具有时

空变异特征，适宜于构造面板数据模型来考系统或景观要素在空间结构、时间动态和功能机制等方面的多察它们对农作物单产的影响，且在引入多个控制变量的情况样性或者变异性，它能揭示景观的复杂程度，是反映农田景观下，面板数据模型能够有效地估计农田景观多样性指数变化对

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