新疆马产业生态效率评估:时空演变、收敛分析与可持续发展新洞察

【字体: 时间:2025年04月28日 来源:Scientific Reports 3.8

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  在马产业发展面临生态挑战之际,研究人员针对新疆马产业生态效率展开研究。运用 S-SBM 模型等方法,发现其生态效率下降、区域差异大。该研究为提升新疆马产业可持续性提供依据,对推动绿色发展意义重大。

  在广袤的新疆大地上,马产业作为当地畜牧业的重要一环,正蓬勃发展。然而,如同硬币有两面,马产业在带来经济效益的同时,也引发了一系列生态问题。随着产业规模的不断扩大,马粪污染日益严重,碳排放量持续攀升,从 2001 年到 2021 年,碳排放量从 245,344.3 吨增长到 260,971.5 吨,马粪排放量也从 18,499.59 吨升至 19,677.92 吨。这些数据如同警钟,敲响了马产业可持续发展的危机。此前,虽然对马产业有所研究,但在其生态影响方面却存在诸多空白,尤其是在县域层面的生态效率研究更是少之又少,且很少有研究综合考虑内外部因素对生态效率收敛性的影响。为了填补这些研究空白,探寻马产业可持续发展的路径,新疆农业大学的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在数据收集上,以新疆北部 34 个县市 2001 - 2021 年的面板数据为样本,数据主要来源于新疆统计年鉴及各地州统计年鉴 ,缺失数据通过均值法和线性插值法补充 。在生态效率评估方面,运用超效率 SBM 模型(S-SBM 模型),该模型克服了传统 DEA 模型的局限性,能有效衡量包含非期望产出的决策单元效率 。通过核密度估计研究生态效率的分布特征,利用莫兰指数(Moran’s I)进行空间自相关分析,探讨其空间分布特性,还进行了 σ 收敛、β 绝对收敛和 β 条件收敛测试,评估生态效率差距的变化趋势 。

马产业生态效率的测量结果


研究人员基于构建的生态效率指标体系,利用 S-SBM 模型测算发现,新疆北部马产业生态效率平均约为 0.55,处于中等水平,且 57% 的县市低于或接近该平均值,提升空间较大。生态效率较高的地区,如新源县、额敏县等,在资源投入与经济产出协调、环境污染控制方面表现出色;而裕民县、奇台县等生态效率较低,可能面临资源过度消耗和环境污染问题。从时间跨度来看,2001 - 2021 年平均生态效率从 0.82 降至 0.44,这反映出在马产业发展过程中,环境保护存在不足,资源利用效率有待提高。在空间分布上,呈现出明显的 “块状” 格局,伊犁哈萨克自治州、塔城地区和阿勒泰地区等部分区域生态效率较高,而部分地区则相对滞后。

马产业生态效率的时空演变及相关特征分析


通过 MATLAB 2021a 软件进行核密度估计,发现该地区生态效率呈双峰分布,且双峰高度增加、宽度变窄,显示出 “俱乐部收敛” 趋势,同时五个地区的分布曲线均左偏,意味着整体生态效率水平较低。利用莫兰指数进行空间自相关分析,结果表明在部分年份生态效率存在显著正空间自相关,呈现空间集聚特征;通过局部自相关分析绘制的 LISA 图发现,高 - 高(H - H)集聚主要集中在伊犁哈萨克自治州和阿勒泰地区,不过随着时间推移,H - H 集聚区域数量逐渐减少,这与资源分配、区域差异和政策支持等因素密切相关。

生态效率的收敛性分析


在 σ 收敛测试中,生态效率变异系数随时间波动且无明显下降趋势,表明区域间生态效率差异未实现显著 σ 收敛,仅伊犁和博州呈现 “整体收敛、局部发散” 的特征 。绝对 β 收敛测试显示,整体及五个子区域的 β 绝对收敛系数均为负且显著,说明生态效率存在绝对 β 收敛,即初始效率低的地区有向高效率地区追赶的趋势,且不同地区收敛速度存在差异,博州收敛速度最快 。β 条件收敛测试表明,控制相关影响因素后,生态效率存在 β 条件收敛 。回归结果显示,除饲料潜力外,其他控制变量大多对生态效率提升有显著正向影响,但各因素在不同地区的影响存在差异。

研究结论表明,新疆北部马产业生态效率整体较低,区域差异显著且呈扩大趋势,产业发展与生态环境保护失衡。空间分析发现伊犁哈萨克自治州生态效率集聚特征明显。收敛性分析显示存在 σ 发散和 β 收敛,这意味着虽然区域间效率差距在部分地区有缩小趋势,但整体差距仍在扩大 。该研究为新疆马产业可持续发展提供了重要依据,有助于政策制定者制定针对性策略,如加强生态环境保护、缩小区域效率差距、促进区域协同发展等,对推动马产业绿色、可持续发展具有重要意义。同时,研究也指出了自身的局限性,如未考虑规模效率,受数据限制未研究自然因素、劳动力教育水平等对生态效率的影响,为后续研究指明了方向。

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