第一章 绪论
1.1研究背景
从目标的实现途径来看，一系列水土保持政策通过一定的资金、技术投入和经济补贴对农户的激励促使其实现农业资源的重新配置和整合，达到了改善区域资源环境条件、保持水土的目的；而更进一步的则在于资源环境改善的基础上，农户改变传统的资源利用模式和农业生产方式，实现产业的有序发展。从这个意义上讲，水土保持政策和措施影响下的农业产业与农业资源的合理匹配和优化耦合过程成为实现这一目标的重要路径。因此，明确水土保持背景下的农业产业与资源系统耦合关系，对于进一步实施水土保持措施，实现农业生态经济系统的可持续发展具有重要意义。
水土保持作为一项长期的系统工程，在不同时期采取了不同的政策措施和行为过程，其中上世纪 90 年代末实施的退耕还林工程是一项前所未有的战略性生态工程。在此之前，影响力比较大的是上世纪 80 年代初正式试点和全面发展的小流域综合治理，即将水土保持生物措施、工程措施和耕作措施进行科学集成和合理配置，构成完整的水土保持综合治理措施体系。黄土丘陵区纸坊沟流域就是该项水土保持治理过程的典型代表，纸坊沟流域典型的黄土丘陵地形地貌特征，加之在空间尺度上的完整性，使其成为“七五”至“十一五”国家科技攻关项目黄土高原水土保持综合治理试验示范区之一，具有典型的历史代表性，无疑成为研究黄土丘陵区水土保持治理与经济重建历史演变过程的良好试验场所。
近十余年来实施的退耕还林工程则以吴起县为典型代表：吴起县于 1999 年一次性将 10.37 万 hm225°以上的坡耕地退耕，成为全国“退耕还林第一县”，是全国退耕还林工程的重点示范县，成为近年来研究水土保持尤其是退耕还林的样板区域。基于以上思路和背景，本研究以水土流失治理过程中影响较大的小流域综合治理与退耕还林还草工程为对象，选择水土流失综合治理措施实施历史较长的纸坊沟流域和退耕还林规模较大的典型退耕县域吴起县为研究区域，探讨水土保持背景下农业产业与资源系统耦合关系，以期为进一步实施水土保持措施，建立系统优化耦合模式，实现区域农业生态经济系统的可持续发展提供参考或依据。
1.2 国内外研究概况
1.2.1 相关概念界定
耦合一词在 20 世纪 80 年代中后期由任继周将其引入农业系统科学，1994 年任继周首次在农业生态学内对系统耦合的概念进行了明确的界定：两个或两个以上性质相近的生态系统具有互相亲合的趋势，当条件成熟时，它们可结合为一个新的高一级的结构—功能体，这就是系统耦合（任继周等 1994）。系统耦合导致系统进化，它的一般功能是完善系统结构、释放生产潜力、放大系统的生态效益和经济效益（万里强等 2004）。
1.2.1.2 农业系统相悖系统耦合的另一面就是系统相悖
系统相悖是指两个或两个以上系统，在进行系统耦合时，所发生的系统性的结构不完善和由此导致的功能不协调运行。这是系统耦合的对立面和系统耦合的障碍，也是解放系统耦合生产潜力的关键（任继周 1995）。在自然条件下，系统相悖可以通过系统的自组织过程使之协调，但是农业系统是一个受人类活动干扰较强的系统，在不合理的人类活动干扰下，系统相悖往往愈演愈烈，不仅成为系统耦合、解放生产力的障碍，还可能使生态系统受损或崩溃（朱鹤健等 2009）。
1.2.1.3 农业产业与资源系统耦合及其相悖
按照系统耦合的含义，农业产业与资源系统耦合可以界定为：农业产业系统与农业资源系统按照其固有的互动关系，在人类适当干预和调控下所形成的有机统一体。农业产业-资源耦合系统中农业资源与农业产业之间的循环链网结构可以表示农业生态经济系统的耦合态势，因此，农业产业-资源系统构成了农业生态经济系统的核心（王继军 2009）。农业产业-资源系统耦合的实质是结合各子系统之间的优势，通过提高农业资源系统的综合利用效率，实现农业系统整体功能和效益的最大化。简单地讲，就是通过农业资源的高效利用实现农业高效产出。根据农业系统相悖的含义，农业产业与资源系统相悖实际上就是农业资源内部各要素之间、农业资源与农业产业之间以及农业产业内部各生产层之间的不协调，以及由此导致的农业资源产业系统整体功能的不协调现象。实际上，农业资源与农业产业之间以及农业产业内部的不协调，仍然可以从资源利用的角度加以解释，即农业资源的利用结构不合理或者利用不充分。解决农业产业资源系统相悖的核心仍然是在农业生产过程中提高农业资源的综合利用效率。
第二章 研究区概况
黄土丘陵区位于黄土高原的中心，地跨黄河干流峡谷两侧，吕梁山和子午岭之间，辖晋、陕两省和 30 个县（市），含山西省的兴县、临县、离石、中阳、柳林、石楼、方山、神池、五寨、岢岚、河曲、保德、偏关和永和 14 个县；陕西省的佳县、绥德、子洲、清涧、米脂、吴堡、子长、延长、延川、安塞、志丹、延安、吴起、甘泉和 14 个县（市）；甘肃省花池和环线 2 个县。全区人口平均密度 103 人/km2（水利部 中国科学院 中国工程院 2010）。黄土丘陵地处干旱、半干旱气候区，属于暖温带森林草原过渡带，年降雨量约420 ~550 mm。其地形可分为“梁”和“峁”，梁和峁的地形都很破碎，沟壑纵横、坡陡沟深，沟壑密度为4.5~6.0km/km2，年侵蚀模数为10000~25000t/(km2•a)。黄土丘陵区由于历史开发较早，人口相对较多，可耕地少，产量低而不稳，人口、环境、资源等矛盾突出，是我国水土流失的重点治理区域之一。纸坊沟流域和吴起县这两个区域在黄土丘陵区均具有典型的代表性，且二者在时序特征上能够互补。纸坊沟流域自 1986 年开始列入黄土高原水土保持综合治理试验示范区，将水土保持三大措施进行科学集成和合理配置，构成完整的水土保持综合治理措施体系，取得了较大的效益，并在黄土丘陵区产生了较大的示范效益和影响力，具有典型的历史代表性。而作为“退耕还林第一县”的吴起县则是近十余年来实施的退耕还林工程的重点示范县，除了水土保持林草措施外，吴起县在退耕还林的同时采取了一些列诸如兴修农田水利、发展生态农业以及生态移民等一系列保障措施以维护退耕还林成果，赋予了水土保持鲜明的时代特征，具有典型的现实代表性。
2.1 纸坊沟流域背景及发展概况
2.1.1 纸坊沟流域自然地理位置
纸坊沟流域地处黄土丘陵沟壑区第二副区，是杏子河流域的一级支流，位于东经109°19′23″，北纬 36°51′30″（李壁成 1990；卢宗凡等 1997；张秋菊 2004）。属于暖温带半干旱气候区，隶属陕西省安塞县沿河湾镇，包括寺崾岘、瓦树塔和纸坊沟三个自然村。流域总面积为 8.27km2，截至 2009 年流域农用地面积为 725hm2，其中耕地61.67 hm2，园地 44 hm2，林地 341.67hm2，牧草地 277.67hm2。
第三章资源系统耦合效应........................................... 25-34
3.1 研究方法与指标选择 .......................................... 26-27
3.1.1 耦合协调度模型.......................................... 26
3.1.2 数据包络分析.......................................... 26-27
3.1.3 数据来源.......................................... 27
3.2 研究结果与分析.......................................... 27-33
3.2.1 农业产业与资源系统耦合协调度.......................................... 27-31
3.2.2 农业产业与资源系统耦合效率 .......................................... 31-33
3.3 本章小结与讨论.......................................... 33-34
第四章 水土保持背景下农业产业.......................................... 34-46
4.1 数据收集与研究方法 .......................................... 34-35
4.1.1 问卷设计与样本选取 .......................................... 34-35
4.1.2 研究方法——结构方程模型.......................................... 35
4.2 结构方程模型的初始概念模型.......................................... 35-38
4.3 结构方程模型运行.......................................... 38-46
第五章资源系统良性互动策略.......................................... 46-51
5.1农业资源合理利用的制度创新.......................................... 46-48
5.2农业产业化经营的组织创新.......................................... 48-50
5.3 本章小结与讨论.......................................... 50-51
结论
本文首先通过对黄土丘陵区农业产业与资源系统耦合效应的历史演变特征进行分析，明确水土保持政策对系统耦合所产生的影响；接下来对水土保持政策影响下系统现状耦合关系进行了剖析，进一步明确了水土保持政策对系统耦合的影响机制；在此基础上，针对水土保持政策影响下农业产业-资源系统耦合过程中出现的农业产业发展未有效利用农业资源这一核心问题，从制度创新和组织创新角度探讨了水土保持下农业产业与农业资源良性互动的策略。
（1）在对纸坊沟小流域综合治理及退耕还林工程实施情况监测资料整理的基础上，选择耦合协调度模型与DEA相结合的方法，对其近25a来水土保持下农业产业-资源系统耦合效应进行了分析，结果表明：农业产业、农业资源综合指数以及二者的耦合协调度整体上都在波动中增长，研究期内分别增长了0.427、0.764和0.672，表明水土保持政策及措施总体而言促进了农业产业、农业资源综合指数以及二者的耦合协调度的增加；但是，水土保持政策及措施对农业产业系统和农业资源系统作用过程及强度不一致，特别是退耕还林工程实施以来农业产业发展显著滞后于农业资源环境的改善，导致系统耦合协调度出现波动，并且在研究期末出现了再次下降的可能，系统的耦合协调潜伏了危机；相比较于资源环境的显著而持续的改善，资源环境向产业效益转化的效率却没有随之增长，水土保持在提高二者的耦合效率方面作用甚微；导致水土保持在促进农业资源向产业效益转化这一耦合效率方面作用甚微，系统耦合协调潜伏了危机；导致这一态势的主要原因是产业结构与资源结构存在较大偏差，出现资源的结构性剩余。
（2）以“退耕第一县”的吴起县为对象，利用 247 户农户抽样调查数据，通过构建结构方程模型，分析了水土保持下农业产业-资源系统耦合关系，结果表明：水土保持政策显著改善了区域农业资源环境条件（路径系数为 0.62），政策与其生态目标相吻合，但对农户资源利用及产业经营的正向行为产生了抑制作用（路径系数为-0.22），即政策降低了农户农业资源利用及生产投入的积极性，水土保持政策与农户行为间存在着激励不相容；在系统耦合过程中，农业资源环境对系统耦合不具有直接影响，而农户行为和农业产业发展构成系统耦合状态的影响因素；农户行为不仅直接影响系统耦合状态（路径系数为 0.42），同时通过促进农业产业发展而间接影响耦合状态（间接路径系数为 0.61×0.35=0.21），农户生产决策行为构成系统耦合关系中重要的中介。