农业生产服务与水稻生产碳效率之间耦合协调的时空异质性及其驱动因素：来自中国江西省县级数据的证据

《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Spatiotemporal heterogeneity and drivers of coupling coordination between agricultural productive services and rice production carbon efficiency: evidence from county-level data in Jiangxi province, China

农业生产力服务（APS）与稻米生产碳效率（RCE）的耦合协调度研究——以江西省85个县2012-2022年面板数据为基础，构建综合评价模型，揭示空间分异特征（中心高、外围低）及驱动因素（农村人口-土地规模、农业财政支持等），提出跨区域协同机制优化建议。

　　农业生产力服务（APS）作为现代农业工业体系中的关键组成部分，在推动绿色农业转型和可持续发展方面发挥着重要作用。本研究聚焦于江西省85个县的农业生产力服务与水稻生产碳效率（RCE）之间的耦合协调度（CCD），探讨其时空演变、区域差异以及影响因素。通过采用核密度估计、达格姆基尼系数分解以及地理与时间加权回归（GTWR）模型，研究揭示了农业生产力服务与碳效率之间的互动关系及其在不同时间和空间背景下的异质性特征。

在农业现代化和绿色转型的背景下，农业生产力服务与碳效率之间的耦合协调关系是实现农业可持续发展的重要路径。水稻作为中国三大主粮之一，不仅对保障国家粮食安全至关重要，其生产效率的变化也直接影响粮食供应的稳定性。然而，传统水稻种植模式依赖于高投入、高污染的生产方式，导致了环境成本的上升。研究表明，水稻田是中国农业温室气体排放的主要来源，其中甲烷（CH?）占了94%的排放量。因此，如何在保障粮食安全的同时实现碳排放的减少，成为农业可持续发展的核心议题。

农业生产力服务通过多种方式促进水稻生产碳效率的提升。在生产前期，农业经营指导服务为水稻种植者提供技术支持和管理建议，有助于制定低碳种植方案并采用绿色生产技术。在生产过程中，农业投入品供应服务优化了资源分配，减少了化学肥料等引起的碳排放。农业机械作业服务通过精准农业技术减少了不必要的化学投入，而优化的灌溉排水系统则提高了土壤的通气性，有助于碳的固定和减少排放。在生产后期，农业产品加工与营销服务确保了水稻产品的快速流通，降低了中间环节的能耗和碳排放。同时，农业生产力服务供应链的建立，推动了水稻产业向循环经济模式发展，实现了“提高质量和提升效率”的双重效益。

另一方面，水稻生产碳效率的提升也会反向促进农业生产力服务的发展。从需求角度来看，碳效率的提高意味着在绿色农业转型过程中，农业生产力服务需要更高效和更精细的供给。从供给角度看，碳效率的提升可以通过增加有利输出或减少不利输出来实现，而这种双重目标的实现需要农业生产力服务的进一步专业化和协同化。在特定的输出目标下，农业生产力服务所需的生产要素减少，生产成本降低，从而带来更高的服务效益。这种双向互动机制是农业生产力服务与碳效率耦合协调发展的理论基础。

本研究的创新点在于构建了一个综合分析框架，不仅探讨了农业生产力服务与碳效率之间的协同关系，还通过定量方法揭示了其动态变化过程。采用核密度估计，我们分析了农业生产力服务与碳效率耦合协调度在江西省各县和主要粮食功能区的时空演变趋势。通过达格姆基尼系数分解，我们进一步量化了区域差异的来源，并区分了区域内部和区域之间的差异贡献。此外，GTWR模型的应用揭示了影响因素在时间和空间上的异质性特征，为制定因地制宜的政策提供了依据。

研究结果表明，农业生产力服务与水稻生产碳效率的耦合协调度呈现出一种弱多极的动态演变模式，整体趋势向好但仍然存在明显的区域差异。影响因素的时空异质性显著，其中农村人口-土地规模对耦合协调度的贡献最大，其次是农业财政支持、种植结构、城乡收入差距、复种指数和城市化水平。这些发现对于中国及其他面临类似挑战的全球南方国家具有重要的政策参考价值。

本研究的理论贡献在于引入了“碳减排与碳汇增强”的视角，以弥补传统碳效率评价体系中对碳汇的忽视。同时，通过构建一个更科学、精确的复合碳效率指标，为农业绿色转型提供了更全面的评价框架。此外，本研究还揭示了农业生产力服务与碳效率之间复杂的互动机制，包括产业结构升级、资源优化配置和技术创新扩散。这些机制不仅影响农业生产力服务的发展，也对碳效率的提升起到关键作用。

在实际应用层面，本研究的发现对政策制定者具有重要的指导意义。首先，政府应加强对农业生产力服务的财政支持，通过专项资金的投入促进服务基础设施的建设，提升服务质量和覆盖范围。其次，应建立跨区域的知识传播和技术创新合作机制，以缩小区域间的发展差距。特别是在核心水稻产区（如鄱阳湖平原和赣抚平原）与非核心产区之间，加强技术交流和标准统一，有助于实现农业绿色转型的均衡发展。第三，应根据不同地区的资源禀赋和生态环境，制定差异化的政策策略，以实现农业生产力提升与碳减排的平衡发展。

研究还指出，影响农业生产力服务与碳效率耦合协调度的因素存在显著的时空异质性。其中，农村人口-土地规模是最重要的驱动因素，其次是农业财政支持、种植结构、城乡收入差距、复种指数和城市化水平。这些因素的时空分布差异表明，农业生产力服务的推广和碳效率的提升不能采取一刀切的政策，而应结合地方实际情况进行优化。例如，在农村人口-土地规模较大的地区，应注重规模化农业的发展，以提升资源利用效率和碳减排能力。而在城市化水平较高的地区，应关注农业与城市之间的互动，推动农业服务的多元化发展。

研究的局限性在于未能将气候变量（如降水、温度）纳入影响因素的分析体系中。由于数据获取的限制，气候因素对农业生产力服务和碳效率耦合协调度的影响未能被充分考虑。此外，本研究基于县级数据，可能忽略了农户层面的决策行为及其对农业生产力服务和碳效率的直接影响。未来研究应加强农户层面的调查，以更全面地理解农业生产力服务与碳效率之间的互动机制。

总之，农业生产力服务与碳效率的耦合协调关系是实现农业绿色转型和可持续发展的重要途径。通过本研究的分析，我们发现农业生产力服务与碳效率之间的协同关系仍处于较低水平，且存在显著的区域差异。因此，政策制定者应采取多维度的措施，优化农业生产力服务，提升碳效率，并通过跨区域合作和地方化治理，推动农业绿色转型的均衡发展。这些措施不仅有助于提升农业生产力和碳效率，还能为全球南方国家的农业可持续发展提供有益的经验借鉴。