内蒙古农牧业生态环境与经济发展的障碍因素识别及耦合协调性时空演变研究

本研究针对农牧交错带生态保护与经济发展的平衡难题，以中国最大的农牧交错区内蒙古为研究对象，通过构建综合评价指标体系，揭示了2004-2022年间生态环境与经济发展的时空演变规律。研究发现两大系统呈高度耦合状态（耦合度>0.8），协调度从失调衰退向协调发展演进（0.23-0.59升至0.31-0.72），东部地区协调度显著优于中西部。研究识别出人均水资源(x5)和草地面积(x4)是生态主要障碍因子，农村人均用电量(x21)和粮食产量(x16)是经济主要制约因素，为区域可持续发展提供了精准施策的科学依据。

　　

在21世纪全球可持续发展面临严峻挑战的背景下，如何平衡经济增长与生态保护成为各国亟需解决的重大课题。联合国可持续发展目标（SDGs）明确提出了消除贫困、保障粮食安全、促进经济增长与生态系统保护等多重目标，但在生态脆弱地区实现这些目标的协同推进仍存在巨大困难。作为世界农业与畜牧业生产大国，中国在保障粮食安全的同时也面临着生态环境压力的持续增大，这种矛盾在生态脆弱的农牧交错区表现得尤为突出。

内蒙古自治区作为中国最大的农牧交错区，在国家粮食和畜牧业生产中占据重要地位，但同时也面临着草地退化、沙漠化等严峻生态问题。气候变化导致的温度降水格局变化，以及人口增长、城镇化加速带来的需求增长，进一步加剧了该地区生态与经济系统的矛盾。虽然可持续农业发展日益受到关注，但针对农牧系统生态环境与经济发展的相互作用机制研究仍较为缺乏，特别是对两者协调关系的定量评估和障碍因子识别亟待深入探索。

为此，研究人员在《Sustainable Futures》发表了这项开创性研究，通过构建综合评估框架，系统分析了内蒙古农牧业生态环境与经济发展2004-2022年的时空演变特征，识别关键障碍因素，并评估了两大系统的耦合协调关系。研究采用了多源数据融合分析方法，数据来源包括《内蒙古统计年鉴》、《水土保持公报》、《水资源公报》等官方统计数据，中国土地覆盖数据集（CLCD）的30米分辨率土地利用数据，以及NASA的MOD13A1产品提供的500米分辨率NDVI数据。

研究方法上，团队首先建立了包含生态环境（4个类别11个指标）和经济发展（3个类别11个指标）的综合评价体系，采用熵权法客观确定各指标权重。通过线性回归模型分析时空变化趋势，运用障碍度模型识别制约系统发展的关键因素，并利用耦合协调度模型定量评估两大系统的互动关系和协调水平。空间可视化分析通过ArcGIS软件实现。

研究结果揭示了引人注目的时空演变规律。生态环境子系统方面，虽然存在波动，但整体呈现改善趋势，各盟市年均增长率最高达到0.0101分/年（呼伦贝尔市）。经济发展子系统则表现出更为显著的上升趋势，年均增长率最高达0.0243分/年（兴安盟）。空间分布上，东部地区生态环境和经济发展的评分普遍高于中西部地区，呈现出明显的区域差异特征。

障碍因子识别结果显示，生态环境的主要障碍因素为人均水资源(x5)和人均草地面积(x4)，障碍度分别达到37.40%和20.79%；经济发展的主要制约因素为农村人均用电量(x21)和人均粮食产量(x16)，障碍度分别为11.64%和10.43%。这些关键障碍因子的识别为针对性政策制定提供了明确方向。

耦合协调分析发现，两大系统始终保持高度耦合状态，耦合度除2004年外均高于0.9，2005年后进入高质量耦合阶段。协调度呈现显著上升趋势（p<0.05），从2004年的0.499上升到2021年的0.917峰值，年均增长0.0166单位/年。区域协调度从2004年的0.23-0.59范围提升至2022年的0.31-0.72范围，协调类型从失调衰退逐渐向协调发展演进。空间上，东部地区协调度明显优于中西部地区，呼伦贝尔市协调度最高，乌海市始终处于最低水平。

研究结论强调，内蒙古农牧业生态环境与经济发展之间存在密切的相互作用关系。生态环境的改善为农牧业生产提供了基础支撑，而经济发展则为生态保护提供了技术和资金支持。尽管协调度整体呈现改善趋势，但区域差异仍然显著，东部地区得益于优越的自然条件和较为合理的产业结构，协调度明显高于以资源型工业为主导的中西部地区。

讨论部分深入分析了产生这些差异的内在机制。东部地区湿润半湿润气候、丰富的水资源和肥沃土壤为可持续发展提供了自然基础，而中西部地区干旱半干旱气候、水资源匮乏和生态系统脆弱性则制约了生态恢复进程。经济结构方面，东部以农牧业为主的相对均衡产业结构有利于生态经济协调，而中西部资源开发和重工业主导的模式则带来了更大的环境压力。政策支持的差异性也是导致区域不平衡的重要因素，东部地区凭借较强的农业基础和较高发展潜力，在生态保护和乡村振兴项目中获得了更多资金支持和政策倾斜。

该研究的理论价值在于拓展了生态经济耦合关系的理解，推动了障碍因子诊断和耦合协调评估方法在复杂社会生态系统中的应用。实践意义上，研究结果为区域可持续发展规划提供了科学依据，为协调生态保护与经济增长提供了可操作的政策建议，对实现联合国可持续发展目标和促进区域可持续发展具有重要指导意义。

研究团队建议，未来应加强中西部地区生态修复，重点实施退耕还林、草地轮牧和矿区生态恢复工程；解决水资源短缺问题，推广节水灌溉和水资源循环利用技术；提升农牧业生产效率和现代化水平，改善农村电力基础设施；针对区域差异制定差异化策略，东部地区推进绿色转型，中西部地区则需重点降低高耗水产业比重，发展抗旱作物和生态畜牧业，推动资源型经济结构转型。这些措施将有助于促进内蒙古农牧交错区生态经济系统的协调发展，为实现区域可持续发展目标提供有力支撑。