河北省县域耕地利用绿色转型时空格局与多维组态路径研究

张路路 ,  张潮 ,  冯雨豪 ,  谷青华 ,  梁倩

水土保持研究 ›› 2026, Vol. 33 ›› Issue (5) : 443 -454.

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水土保持研究 ›› 2026, Vol. 33 ›› Issue (5) : 443 -454. DOI: 10.13869/j.cnki.rswc.2026.05.039

河北省县域耕地利用绿色转型时空格局与多维组态路径研究

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Spatiotemporal patterns and multidimensional configurational paths of green transition of farmland use at county level in Hebei Province

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摘要

目的 探究河北省县域耕地利用绿色转型的时空演变特征和识别多维组态路径,为推动农业可持续利用提供依据。 方法 运用CRITIC-熵值法对2000—2022年河北省县域耕地利用绿色转型进行评价,采用空间自相关分析揭示其时空特征,基于TOE框架利用模糊集定性比较分析(fsQCA)识别多维组态路径。 结果 (1) 时空演变方面,河北省县域耕地利用绿色转型整体进程缓慢,呈现“W”型小幅波动;空间格局上表现为“整体提升—局部突进—区域分化”,空间集聚保持显著但呈弱化趋势,南北差异显著;(2) 驱动路径方面,所有变量均未构成耕地利用绿色转型的必要条件,形成技术主导型、技术-环境双元驱动型、技术-组织-环境协同发展型三条实现高水平耕地利用绿色转型的组态路径;(3) 技术主导型适用于农业基础雄厚的冀中南平原核心农区,技术-环境双元驱动型适用于生态较好但经济水平有限的市域边缘县域,技术-组织-环境协同发展型适用于绿色认知水平较低的县域。 结论 河北省耕地利用绿色转型仍有较大提升空间,需注重技术、组织、环境多维协同联动效应,精准施策推动耕地利用绿色转型,助力农业绿色发展。

Abstract

Objective This study aims to investigate the spatiotemporal evolution of the green transition of farmland use at the county level in Hebei Province and identify the multidimensional configurational paths, providing references for promoting sustainable agricultural utilization. Methods The CRITIC-entropy method was used to evaluate green transition of farmland use at the county level in Hebei Province (2000—2022). Spatial autocorrelation analysis was employed to reveal its spatiotemporal characteristics. Based on the TOE framework, fuzzy-set qualitative comparative analysis (fsQCA) was used to identify the multidimensional configurational paths. Results (1) In terms of spatiotemporal evolution, green transition of farmland use at the county level in Hebei Province progressed slowly overall, showing minor “W”-shaped fluctuations. Spatially, this pattern manifested as “overall improvement-localized breakthroughs-regional divergence”. Spatial agglomeration remained significant but showed a weakening trend, with pronounced north-south disparities. (2) Regarding the driving paths, no variable constituted a necessary condition for green transition of farmland use. Three configurational paths were formed for achieving a high-level green transition of farmland use: a technology-led path, a technology-environment dual-driven path, and a technology-organization-environment synergistic development path. (3) The technology-led path was suitable for core agricultural areas in the Central-Southern Hebei Plain with strong agricultural foundations. The technology-environment dual-driven path applied to marginal counties with relatively good ecological conditions but limited economic development. The technology-organization-environment synergistic development path applied to counties with lower green transition awareness. Conclusion Green transition of farmland use in Hebei Province still has considerable room for improvement. It is imperative to focus on the multidimensional synergistic effects of technology, organization, and the environment, and to implement targeted policies to promote green transition of farmland use, thereby facilitating green agricultural development.

Graphical abstract

关键词

耕地利用绿色转型 / TOE框架 / 模糊集定性比较分析 / 组态路径

Key words

green transition of farmland use / TOE framework / fuzzy-set qualitative comparative analysis / configurational paths

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张路路,张潮,冯雨豪,谷青华,梁倩. 河北省县域耕地利用绿色转型时空格局与多维组态路径研究[J]. 水土保持研究, 2026, 33(5): 443-454 DOI:10.13869/j.cnki.rswc.2026.05.039

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耕地是国家保障粮食安全和支撑生态安全的重要基础。2022年我国粮食总产量达6.87亿t,超过国际粮食安全标准的21.58%1,彰显了耕地资源的高效利用。然而,工业化与城镇化加剧了耕地非农化与破碎化,化肥农药过量投入引发地力下降与生态退化,制约了耕地的可持续利用2。党的二十届三中全会提出“加快经济社会发展全面绿色转型,促进人与自然和谐共生”。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出要“推进农业绿色转型”。实现农业绿色转型与绿色发展的关键在于推动耕地利用绿色转型,耕地资源的绿色转型对于平衡粮食生产与生态安全至关重要,因而已成为学术界和实践领域的研究热点3。耕地是一个典型的自然人工复合生态系统,其绿色利用转型涉及自然与社会经济等多重领域,单一要素视角难以有效应对其中的复杂性4,亟需理论创新以支撑政策实践的精准治理。基于组态视角识别多元驱动因素及其协同效应,对于推动耕地利用绿色转型、构建耕地与生态环境协调发展的新格局,以及破解资源环境约束具有重要意义。
耕地利用绿色转型根植于土地利用转型理论,涵盖“绿色”与“转型”双重内涵5-6,形成了“指标体系构建-时空演化-转型效应-驱动机制”的脉络框架。其指标构建多基于显性-隐性7-8与空间-功能-模式9框架。研究多采用耦合协调度510、突变点检测11-12、空间自相关13、标准差椭圆等14方法,揭示了全国15、省域11、市域616、县域8和乡镇12不同尺度的时空演化特征。转型效应聚焦社会、经济、生态与资源维度,涵盖城乡融合3、生态保护7及粮食生产等17-18领域。驱动机制分析采用地理加权回归、空间回归分析等定量方法,对自然禀赋、社会经济、技术及政策等因素进行评估19-21,大多关注具体因素影响的“净效应”。现有研究为推动耕地利用绿色转型提供了重要的理论依据和实践指导,但仍存在不足之处:(1) 对耕地利用绿色转型的影响因素研究较为初步,缺乏多维度、系统性的综合分析框架,难以全面揭示耕地利用绿色转型的复杂机制;(2) 耕地绿色转型路径并非依赖单一因素驱动,而是涉及政府治理、农民行为、资源禀赋和农业技术协同作用的复杂过程22。现有研究多聚焦单因素作用,对因素间的互动协同关系关注不足,由此提出的改进措施路径也存在明显的单一效应4。因此,有必要引入复杂系统与组态思维,探究多条件组合下的多样化转型路径。
河北省位于华北平原腹地,是国家确定的13个粮食主产区之一,对保障京津地区粮食供给具有重要的战略意义。同时,地貌类型复杂多样,农业生产条件差异显著。在城镇化和人口转型推动下,粮食需求快速增长,供需矛盾日益突出23。县域作为基本空间单元,是农业高质量发展精细化实施的关键层级。基于此,本研究以河北省134个县域为研究单元,构建“空间-功能-模式”三维度的耕地利用绿色转型指标体系,运用空间自相关方法揭示2000—2022年绿色转型的时空演化特征,并基于技术-组织-环境(Technology-Organization-Environment, TOE)框架结合组态分析的模糊集定性比较方法(fuzzy-set Qualitative Comparative Analysis, fsQCA),识别耕地绿色利用转型的多种组态路径,并分类解析其形成逻辑,提出差异化的县域治理政策建议。

1 理论分析框架

1.1 耕地利用绿色转型内涵

耕地利用绿色转型是应对传统“高投入、高消耗、高污染”的耕地利用模式和促进农业可持续发展的重要途径。随着资源环境压力日益增加与政策引导强化,推动耕地利用的绿色低碳转型已成为破解资源约束、保障粮食和生态安全的紧迫任务24。耕地利用绿色转型是在土地利用与耕地利用转型的基础上,结合绿色发展理念,采用技术要素替代与空间结构优化的方式5,实现绿色、环境友好与资源节约等目标的系统性土地利用演进过程(图1)。

耕地利用绿色转型包括3个关键构成要素:空间转型、功能转型与模式转型。空间转型通过调整耕地的数量和结构,优化耕地格局;功能转型则推动生产、生活与生态功能的有机融合,提升耕地的综合效益6;模式转型强调绿色生产与技术进步的结合,向低消耗、低排放、高效益的绿色可持续利用转变。绿色转型的内涵主要包括两个层面:一方面,“绿色”层面通过技术创新与资源替代,在确保耕地自然属性的基础上,协同推进资源利用、环境保护与生态效益的最大化24;另一方面,“转型”层面则在数量与质量的提升基础上,推动从单一的生产功能向“生产-生态”复合功能的转变。通过这一转型过程,最终实现耕地空间、功能与利用模式的全面优化,构建耕地利用与生态环境协调发展的新格局。

1.2 TOE框架下的耕地利用绿色转型组态路径

本研究引入TOE框架来分析多因素相互作用对县域耕地利用绿色转型的影响,从复杂社会现象中剖析出多因素并发的复杂因果关系,为推动耕地利用绿色转型提供新视角。TOE理论由Tornatzky和 Fleischer于1990年提出,强调技术条件、组织能力与外部环境对技术创新与制度变革的综合影响,并构建了系统性理论框架,已广泛应用于农业现代化、数字乡村建设及资源利用等领域25。耕地作为一个复合系统,其绿色利用转型同样受农业技术、经营组织与自然和社会环境因素共同驱动。技术进步提供内生动力,组织创新构建制度保障,外部环境塑造约束与激励条件,三者的耦合互动,共同推动耕地利用由传统高消耗模式向绿色、可持续模式的系统性转变。相较于传统单一视角,TOE框架有助于识别复杂驱动机制,为理解转型提供坚实的理论支撑。

(1) 技术维度方面,技术要素可达性与适配性决定转型潜力,农业机械化、智能化装备及精准农业等绿色技术的普及,推动传统粗放型方式向精准耕作、节本增效和规模集约化转型,减少对高污染投入的依赖,缓解资源环境压力,为绿色生产方式的落地提供物质支撑与效率保障。

(2) 组织维度方面突出认知提升、制度供给与经济支撑的综合效应。农业绿色技术的效率实现最终依托于农户的实际采纳、区域劳动力受教育程度与知识储备提升,绿色理念越易被理解与采纳,越能促进绿色技术扩散4。政府作为资源配置的主导力量,其财政保障能力是推动农业绿色投入和激励政策落实的关键。区域经济实力则为转型提供组织基础和主体条件,发达的经济水平意味着政府拥有充足的资源支持绿色产业,合作社、产业链联动及金融服务体系更加完善,同时也赋予农户对转型更强的风险承受能力和长期投资意愿,促使其更倾向于追求长期的经济与环境回报。

(3) 环境维度是指由社会环境与生态环境共同作用形成的综合外部环境。城镇化进程加快带动劳动力非农转移和农业集约化发展,消费者对食品安全以及生态属性的偏好日益凸显,升级的绿色消费需求促使农业生产端加速绿色转型。区域生态环境决定耕地利用的自然边界,更高的生态环境既能增强环境自我修复能力,又能通过生态约束机制强化生产主体的绿色意识,迫使耕地利用向绿色低碳模式转型。

2 研究方法与数据来源

2.1 指标体系构建

2.1.1 耕地利用绿色转型评价指标

在指标选取过程中,遵循耕地利用绿色转型内涵515,结合数据可得性与相关研究成果20,构建基于“空间-功能-模式”3个层面的评价指标体系(表1)。(1) 空间转型关注耕地数量、格局与结构属性,刻画耕地资源保护和集约化利用水平。耕地数量反映耕地资源的绝对供给能力与相对开发强度,体现耕地资源保护的底线约束。空间格局以耕地景观破碎度衡量耕地空间集聚度和景观连通性程度。结构层面通过耕地利用强度的变化来揭示其向高效化、集约化发展的程度。(2) 功能转型强调生产、生活和生态多重功能的协调提升,指标体系兼顾农民增收增效和生态环境优化双重目标。生产功能选取地均农业产值、粮食单产、地均劳动力数量,以表征耕地的生产价值和粮食供给能力。生活功能通过人均粮食保证量和人均农业收入反映耕地的粮食供给保障和对农户生计的影响。生态功能指标体现耕地利用的生态压力与环境承载能力,突出绿色转型中生态优先的导向。(3) 模式转型从资源节约、环境友好和科技先进3个角度构建,直观体现转型带来的绿色效益。资源节约通过农业用电消耗量和节水灌溉面积比表征耕地利用的能源节约与水资源高效利用;环境友好重点在于农业面源污染减少,降低耕地利用带来的负外部性,增效关注耕地利用效率的提升;科技先进用农业机械化水平表征,实现对传统投入方式的替代,减轻生态环境压力。

2.1.2 驱动因素指标体系

基于TOE框架,从技术、组织和环境3个维度构建耕地利用绿色转型的驱动因素指标体系(表2),旨在系统识别推动转型的关键动因及其组态路径。(1) 技术维度选取技术普及和基础设施装备两个指标衡量农业生产的机械化普及程度与农业机械装备配置水平。(2) 组织维度强调地方政府资源配置与人口结构作用。以绿色认知水平衡量人力资本素质与绿色认知基础;财政支撑能力反映公共服务与绿色投入保障;经济发展水平表征区域经济基础与农业绿色投入潜在能力。(3) 环境维度注重外部自然生态背景与社会经济环境状态。以城镇化率表征社会环境,探究城镇化进程对耕地格局与功能的影响,以植被覆盖度衡量生态环境条件对绿色转型的支撑作用5

2.2 研究方法

2.2.1 CRITIC-熵值法

本研究采用 CRITIC权重法与熵值法相结合的方式进行权重赋值,基于已有研究的共识13,在计算综合权重时赋予二者相同的权重比例,耕地利用绿色转型指数通过将综合权重与各指标的极差标准化结果相乘计算得出。

2.2.2 空间自相关

采用全局莫兰指数分析整体空间集聚性,判断耕地利用绿色转型在县域间是否存在聚集或离散现象。结合局部空间自相关LISA识别各县域及其邻近区域的局部集聚类型,具体计算方法参考相关文献12

2.2.3 fsQCA方法

fsQCA方法融合定性与定量分析优势,适用于处理因子多样性及其变化,能够揭示因果关系的多重依赖与非线性特征。通过量化前因变量及其组合对结果的影响,该方法能够识别多种组态路径对耕地利用绿色转型的驱动作用,为复杂因果机制分析提供有效工具。

在求解过程中,数据校准是将原始变量转换为模糊集合隶属度的关键步骤,校准后的数据取值范围介于0~1。关于校准锚点的选取,借鉴已有研究29,采用四分位数法对原始数据进行直接校准,具体将结果变量和前因变量的完全隶属点、交叉点和完全不隶属点分别设定为0.75,0.5,0.25。为避免交叉点校准值恰为0.5所可能导致的模糊性,本研究参考杜运周等29的研究,将其统一调整为0.501,以保证变量集合划分的清晰性和逻辑一致性。其中,一致性(Consistency)和覆盖度(Coverage)是组态检验的核心指标,具体公式为:

Consistency(AiBi)=min(Ai,Bi)/Ai
Coverage(AiBi)=min(Ai,Bi)/Bi

式中:Ai 为第i个县域耕地利用绿色转型影响因素对前因组合的隶属度;Bi 表示第i个县域耕地利用绿色转型对结果变量的隶属度。其中,若Consistency>0.8,则判定前因变量是结果的充分条件;若Consistency>0.9,则判定解释变量是被解释结果的必要条件。Coverage的范围为(0,1),值越高表明其对因果路径的解释能力越好。

2.3 数据来源

以2024年河北省县级行政区划为基础,结合数据可获得性和研究需要,参考已有文献30,将部分市辖区合并为统一的县域单元,最终确定134个研究单元。行政边界数据来源于中国科学院资源环境数据中心(http://www.resdc.cn);耕地数据来源于中国科学院空天信息创新研究院刘良云团队发布的1985—2022年全球30 m分辨率土地覆盖动态产品 GLC_FCS30 D(https://data.casearth.cn/thematic/glc_fcs30/314);社会统计数据来源于2001—2023年《中国县域统计年鉴》《河北农村统计年鉴》《河北统计年鉴》及河北省各地级市的统计年鉴和统计公报。部分缺失数据采用临近年份数据代替或线性回归模型补齐。

3 结果与分析

3.1 河北省耕地利用绿色转型指数的时空特征

图2为河北省2000—2022年县域耕地利用绿色转型指数,总体呈现“W”型的小幅波动趋势,平均指数为0.284,反映转型进程较为缓慢。具体来看,耕地利用绿色转型指数从2000年的0.277降至2003年的最低点0.273,随后从2004年起持续回升。这可能与农业政策的调整有关,2001年加入WTO,以及2002年启动的退耕还林工程,促使农业结构发生调整,边际土地生态化退出,转型指数出现小幅下降。2016年受“7·19”特大暴雨洪涝灾害影响,耕地利用绿色转型指数出现明显下滑,尤其西南地区农田基础设施受损严重,农业生产受到显著冲击,对绿色转型进程造成了阶段性的影响。灾后转型指数逐步恢复,2022年指数回升至0.294。

图3为河北省2000年、2011年与2022年3个时间节点上县域耕地利用绿色转型指数的空间分布及分级情况。依照转型指数历年极值13,选取0.241 2,0.291 4,0.341 6共3个间断值,将全域划分为4个水平区间。结合箱线图(图4),从整体演变趋势看,耕地利用绿色转型指数呈现出整体上升、区域分异加剧、南强北弱的特征,形成“整体提升—局部突进—区域分化”的动态格局。具体来看,2000年(图3A)耕地利用绿色转型指数整体偏低,区域差异较为显著。74.6%的县域处于第一区间和第二区间,主要分布于冀北地区及太行山区一带,表明耕地利用尚处于传统发展模式阶段,绿色转型进程缓慢;第三区间主要集中于冀中南部的平原地区,廊坊中部和唐山东部等部分县域的绿色转型指数相对较高。在2011年(图3B),冀北地区部分县域耕地利用绿色转型指数有所突破,第二和第三区间的县域增加。2022年(图3C)多数县域的耕地利用绿色转型指数持续上升,第四区间扩展至7个县域,并呈零星分布特征;与此同时,部分区域依然处于低水平转型状态,如冀东北部边缘地区,表明转型过程中空间分化加剧以及区域发展不均衡趋势增强。

3.2 耕地利用绿色转型指数空间聚集特征

图5可知,2000—2022年河北省县域耕地利用绿色转型Moran′s I均大于0,整体呈波动下降趋势,且 p值始终小于0.01,表明存在显著空间自相关性,但集聚趋势趋于降低。总体上,高水平的绿色转型县域倾向于与其他高水平县域相邻,低水平县域也呈现类似集聚,反映出耕地利用绿色转型在空间上具有显著集聚效应与依赖关系。

进一步分析河北省县域耕地利用绿色转型的空间聚集特征,基于LISA聚类图对2000年、2011年、2022年三期数据进行局部自相关分析(图6)。整体上,耕地利用绿色转型在空间上呈现显著的同质集聚特征,主要以H-H型和L-L型聚集为主,南北差异明显。

具体来看,H-H型聚集区持续集中于冀中南平原地区,且随着时间推移由单一块状逐步演化为多核心格局,表明区域间绿色发展联动性不断增强。L-L型聚集区在2000年主要集中于承德市以及张家口南部等县域,至2022年分布趋于零散,空间集聚表现出一定的缩减与分化,表明较低绿色转型的县域已实现突破,其锁定效应有所减弱,空间分布趋向均衡。呈L-H型聚集和H-L型聚集的县域较少,空间分布零散且变化波动较大,反映区域内部仍存在发展不平衡与潜在的空间溢出或抑制效应。

3.3 耕地利用绿色转型指数组态路径分析

3.3.1 单个条件的独立必要性分析

在开展条件组态分析前,需先检验各前因变量的必要性。根据表3,7个变量的一致性值均低于0.9,表明无单一变量构成耕地利用绿色转型的必要条件,意味着耕地利用绿色转型的实现并非依赖某一因素的单独推动,而是源于多个因素间的联动与协同作用。

3.3.2 多重条件组合的充分性分析

通过构建真值表检验条件组态的充分性,以揭示引致结果变量的多因素交互路径。参照杜运周等29的建议,设置一致性阈值为0.8,案例频数阈值为1,PRI阈值为0.7,以降低组态间的逻辑矛盾。在参数设定和标准化处理后,通过区分fsQCA输出的简单解与中间解,明确各条件在路径中的作用属性。表4为实现高水平耕地利用绿色转型的7条驱动路径,总体解的一致性水平为0.918,表明91.8%的案例呈现出较高水平的耕地利用绿色转型。总体覆盖度为0.474,说明可解释约47.4%的转型案例,具备较强的说服力。

根据各条路径核心条件的构成特征总结为3条耕地利用绿色转型组态路径:技术主导型组态路径(P1)、技术-环境双元驱动型组态路径(P2)、技术-组织-环境协同发展型组态路径(P3)。

(1) 组态路径P1:技术主导型。表现为组态P1a、组态P1b和组态P1c(见图7),三条组态的一致性为分别0.948,0.935,0.957,均大于0.8,说明所有组态路径均是结果的充分条件,组态分析结果有效。

组态P1a表现为在城镇化率核心要素缺失条件下,以技术普及和基础设施装备为核心驱动、生态支撑能力为边缘支持,实现高水平耕地利用绿色转型。原始覆盖度为0.317,唯一覆盖度为0.065,表明可解释31.7%的案例,其中6.5%的案例为该组态独有。典型区域为冀中南平原核心农区,包括石家庄、邯郸、邢台、保定、沧州以及衡水等部分县域。这些地区耕地资源丰富、农业基础良好,但城镇化进程相对滞后,城乡要素流动受限,农业劳动力结构优化缓慢。然而,较低的城镇化水平也保留了完整的耕地空间,避免城市扩张对耕地的过度挤占,有利于规模化、集约化经营。在政策支持下,农业机械化与装备升级加快,推动农业生产向绿色高效方向转型。同时,较高的植被覆盖增强生态系统服务,有效弥补环境治理的结构性短板。该组态反映出“技术普及+基础设施装备+生态支撑”的技术主导型转型路径。

组态P1b表现为城镇化率为核心缺失,以技术普及和基础设施装备为核心驱动、经济发展水平为边缘辅助的高水平耕地利用绿色转型组态路径。原始覆盖度为0.150,唯一覆盖度为0.021,说明可解释15%的案例,其中2.1%的案例仅能被该组态解释。典型案例为无极县、元氏县、晋州市以及阜城县。这些县域城镇化水平较低,财政支出多倾向于城市建设,农业公共投入有限,组织支撑能力不足。通过强化农业机械化和基础设施建设,提升耕地资源的绿色利用效率与可持续性。同时,一定的经济基础增强了农户对绿色农业技术的采纳意愿与风险承受能力,推动技术投入与效益转化。该组态揭示“技术普及+基础设施装备+经济发展”的技术主导型耕地利用绿色转型路径,一定程度上弥补公共服务缺位所带来的制度性约束。

组态P1c表现为绿色认知水平与经济发展水平为核心缺失、生态支撑能力为边缘缺失的情况下,以技术普及和基础设施装备为核心驱动、财政支撑能力与城镇化率为边缘支撑的高水平耕地利用绿色转型路径。该组态的原始覆盖度为0.035,唯一覆盖度为0.008,说明可解释3.5%的案例。典型案例为固安县,2022年城镇化率为61.71%。较高的城镇化水平促进农业技术扩散与要素流动。稳定的公共基础设施保障通过财政资源配置支持农机检测、技术培训等,提升了农业机械化水平与技术普及能力,有效缓解因农村青壮年人口因教育、就业等原因向城镇迁移而导致的农业劳动力活力不足问题。该路径体现了“技术普及+基础设施装备+财政支撑+城镇发展”的技术主导型转型路径。

(2) 组态路径P2:技术-环境双元驱动型。表现为组态P2a和组态P2b(见图8),一致性分别为0.915,0.922,均大于0.8,所有组态路径均是结果的充分条件,组态分析结果有效。

组态P2a表现在绿色认知水平为核心的缺失下,以技术普及、城镇化率和生态支撑能力为核心驱动,实现高水平耕地利用绿色转型。原始覆盖度为0.141,唯一覆盖度为0.034,表明可解释14.1%的案例。典型案例包括高碑店市、深州市、望都县和宁晋县。这些县域大多位于市域边缘地区,在绿色认知水平不足条件下,技术要素发挥关键替代作用,如宁晋县通过建设“全国农业科技现代化先行县”粮食产业无人智慧农场示范基地,推广无人机植保、智能水肥一体化系统及土壤墒情监测网络,基本实现耕种管收全程无人化作业,有效弥补劳动力不足的结构性短板。同时,较高的城镇化水平发挥产业辐射与要素集聚作用,促进农业技术扩散和产业融合。高植被覆盖通过绿色廊道和生态缓冲带,增强耕地系统稳定性。该组态形成“技术替代人力+城镇带动扩散+生态系统兜底”的技术-环境双元驱动型转型路径。

组态P2b表现为以财政支撑能力与经济发展水平为核心缺失,以基础设施装备、城镇化率为核心驱动,绿色认知水平为边缘支撑,实现高水平耕地利用绿色转型。原始覆盖度为0.07,唯一覆盖度为0.013,表明可解释7%的案例,典型案例为磁县和巨鹿县。通过推动耕地生产环节向机械化、智能化转型,如磁县引入智能农机和信息系统,实现灌溉、施肥等精准作业,有效替代人工劳动,提升绿色产出效率。同时,高城镇化通过产业辐射和龙头企业带动,促进农业技术扩散和农产品流通。地方发展“一乡一业、一村一品”和“4个一万亩”工程,打造特色产业集群,推动农业链条延伸与价值提升,促进一二三产业融合,增强农村人口绿色转型意愿,间接发挥绿色认知水平的边缘支撑作用。该组态形成“基础设施装备+高城镇化率+绿色认知辅助”的技术+环境双元驱动型转型路径。

(3) 组态路径P3:技术-组织-环境协同发展型。表现为组态P3a和组态P3b(见图9),一致性分别为0.897,0.894,均大于0.8,说明两条组态路径均是结果的充分条件,组态分析结果有效。

组态P3a表现为绿色认知水平为核心缺失,基础设施装备、经济发展水平和生态支撑能力为核心驱动,技术普及为边缘支撑的高水平耕地利用绿色转型路径。该组态的原始覆盖度为0.119,唯一覆盖度为0.004,表明可解释11.9%的案例,典型案例为无极县、滦南县及吴桥县。组态P3b是在同样缺乏绿色认知水平的背景下,以基础设施装备、经济发展水平和生态支撑能力为核心驱动,实现高水平耕地利用绿色转型的另一表现形式。该组态的原始覆盖度为0.092,唯一覆盖度为0.006,表明可解释9.2%的案例,典型案例为无极县和深泽县。两条组态依托高标准农田建设和完善的节水设施,通过农技推广站和智能农业平台强化技术服务支撑,充分发挥基础设施和经济发展的综合优势,有效促进耕地利用的绿色转型。同时,在节水设施建设与生态治理方面实现多重协同效应,有效提升区域生态系统的稳定性和生态基底的承载能力,进而促进耕地资源的可持续利用。综上,缺乏绿色认知水平的县域展现出较强的适应性和驱动力,表明在人口绿色认知水平较低的情况下,以“技术-组织-环境”视角的多维驱动条件协同作用,基础设施装备、经济发展水平及生态支撑能力条件共同构成推动耕地利用绿色转型的组态路径。

综上所述,河北省县域耕地利用绿色转型呈现出多路径并存的演进模式,其形成源于技术基础、生态条件、经济发展与人口结构等多重因素的交互作用。研究表明,推进绿色转型应紧密结合县域差异,坚持因地制宜、分类施策,促进绿色转型的系统化与可持续发展。

具体而言,技术主导型耕地利用绿色转型组态路径适用于农业基础雄厚、城镇化水平较低的冀中南平原核心农区。通过加大农业机械化、智能化装备和高标准农田建设投入,强化技术普及与绿色高效生产,弥补公共服务短板与人口绿色认知不足带来的约束。可进一步建设智慧农业示范基地、更新农机装备,提高生产效率与资源利用率;同时通过政策引导加快数字农业、精准农业等新技术推广,推动传统农业向绿色集约化转型。

技术-环境双元驱动型耕地利用绿色转型组态路径适用于生态条件较好但经济发展水平有限的市域边缘县域。技术要素替代有限的人口活力成为核心动力,高城镇化水平带来的技术扩散与辐射作用加快绿色生产模式推广,实现生态与技术双轮驱动,提升耕地利用绿色水平。此类县域可加强绿色农业技术示范推广,依托生态本底发展生态循环农业、绿色有机农业等特色模式,并通过区域合作扩大绿色技术外溢效应,推动绿色转型由局部试点向更大范围升级。

技术-组织-环境协同发展型耕地利用绿色转型组态路径适用于绿色认知水平较低的县域。在此类区域,通过提升农业组织化与服务化程度,建设数字农业平台,引入智慧农业与无人化技术,缓解劳动力不足;同时加强生态保护与修复,增强耕地生态韧性,全面推动绿色高效转型。未来可完善农技推广与农业社会化服务体系,强化区域协同与政策支持,持续优化技术、组织与环境要素的协同作用,提升耕地利用的可持续化水平。

3.3.3 稳健性检验

借鉴杜运周等29的研究,其他参数设定保持不变,将PRI阈值提高至0.8,分析产生高水平耕地利用绿色转型的组态的稳健性,结果发现,除PRI阈值提高导致组态路径P2b缺乏之外,新结果的其他组态与原结果的组态未出现不同的实质性解释,因此表明研究结论较为稳健。

4 结论与讨论

本文通过构建“空间-功能-模式”的耕地利用绿色转型指标体系,定量分析2000—2022年河北省耕地利用绿色转型的时空演化特征,并基于TOE框架,运用fsQCA方法从“技术-组织-环境”维度识别影响绿色转型的多重组态路径。主要结论如下:

(1) 2000—2022年河北省县域耕地利用绿色转型指数呈现“W”型的小幅波动趋势,整体水平较低,转型进程缓慢。从全局来看,转型指数呈现上升趋势,但区域差异加剧,南部地区较强,北部地区较弱,形成“整体提升—局部突进—区域分化”的动态格局。

(2) 2000—2022年河北省县域耕地利用绿色转型具有显著集聚效应,但集聚度呈下降趋势,南北差异明显;H-H型集中于冀中南并趋向多核心格局;L-L型在冀北地区呈收缩分散;L-H型与 H-L型县域零散且波动较大。

(3) 无单一变量构成耕地利用绿色转型的必要条件。实现较高水平耕地利用绿色转型的7条有效路径,根据路径中核心条件的构成特征,可归纳为3类路径类型:技术主导型组态路径、技术-环境双元驱动型组态路径、技术-组织-环境协同发展型组态路径。

(4) 技术主导型适用于农业基础雄厚的冀中南平原核心农区,技术-环境双元驱动型适用于生态较好但经济水平有限的市域边缘县域,技术-组织-环境协同发展型适用于绿色认知水平较低的县域。

基于河北省县域耕地利用绿色转型的时空分异格局与多维组态路径识别,应因地制宜、分类施策,推动技术、组织与环境要素的协同优化。第一,强化技术驱动。在冀中南平原等农业基础雄厚地区,加大高标准农田和智慧农业建设力度,提升农业机械化、信息化和绿色技术普及率,推动传统农业向绿色高效模式转型。第二,突出生态与技术双轮驱动。在生态条件较好但经济发展水平有限的边缘县域,应依托生态资源优势,发展绿色循环农业与特色产业,同时通过技术替代弥补人口与资金不足。第三,推动组织与环境协同。在人口绿色认知水平较低或劳动力不足地区,应完善农技推广和农业社会化服务体系,鼓励合作社、龙头企业和基层组织发挥桥梁作用,提升政策落地和绿色转型承载力。整体而言,应注重差异化政策与多元主体协同,通过技术进步、制度供给与生态保护的耦合联动,提升河北省县域耕地利用绿色转型水平,服务国家粮食安全与区域可持续发展目标。

本文从空间、功能和模式层面构建多维度的耕地利用绿色转型评价指标体系,转型指数结果呈现南高北低的趋势,这与京津冀城市群耕地利用转型的结果较为一致20。此外,将TOE框架引入研究,从技术、组织、环境3个维度系统揭示影响转型的多条组态路径,既丰富了耕地利用绿色转型理论视角,又扩展fsQCA方法在土地科学领域的应用,但仍存在提升空间:受限于数据可获性和知识结构,构建的评价指标体系尚需完善,且研究主要聚焦历史演变规律,缺乏对未来转型的动态模拟。未来可结合情景模拟,开展转型趋势的多维度预测分析,为区域耕地可持续管理提供更科学的决策支持。

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