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农业生态环境是农业生产的基础,是农产品质量安全的前提,是农业可持续发展的保障。近年来,随着农村经济的快速发展,农业生产投入的不断增加,农业面源污染问题日益突出。迫切需要加强农业面源污染治理,推进农业生态环境保护和治理,转变农业发展方式,促进农业可持续发展。目前,政府出台了一系列政策治理农业面源污染,如2015年出台的《农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》;十九大报告也提出“强化土壤污染管控和修复,加强农业面源污染防治,开展农村人居环境整治行动”。但由于农业面源污染污染物及污染源的不确定性,时空差异大,形成机制复杂,决定了其治理难度大。黄土高原地区是我国水资源最短缺、生态环境最脆弱的地区,农业面源污染问题严重制约了农业生态环境的健康发展,甚至危及到人民生活质量和健康状况。基于此,本文以黄土高原地区44个地级市为研究单元,首先利用清单分析法、等标污染负荷法和统计分析方法,分析农业面源污染排放量和等标污染负荷①的时序变化特征和空间分异特征,并利用探索性空间数据分析方法探寻其空间相关性,研究农业面源污染的集聚与离散变化规律。其次,利用1990-2015年黄土高原地区面板数据,通过计量经济学模型方法验证农业面源污染环境库兹涅兹曲线(EKC),判断所处阶段及未来发展趋势。再次,从农业人口规模因素、农业结构因素、种植业结构因素和农业技术水平因素方面分析其形成机制。最后有针对性地提出黄土高原地区农业面源污染治理的政策建议。这将为有效治理与管控农业面源污染提供参考和借鉴,对实现黄土高原地区农业生态环境的可持续发展具有重要的理论意义和现实意义。基于以上研究内容,本文主要结论如下:(1)黄土高原地区农业面源污染等标污染负荷总体呈逐年上升趋势。农田化肥和畜禽养殖是农业面源污染的主要污染源,首要污染源已由畜禽养殖转变为农田化肥,总氮(TN)和总磷(TP)是农业面源污染的主要污染物,其中TN是首要污染物。从各污染物来看,农业面源TN、TP和化学需氧量(COD)污染排放总量整体上均呈现增长的趋势。农用化肥一直是农业面源TN污染的主要来源,畜禽养殖一直是农业面源TP污染和COD污染的主要来源。(2)农业面源等标污染负荷总量呈现出污染程度加重且扩散之势,目前,污染主要分布于内蒙古南部农灌区以及黄土高原南部的渭河平原和豫西土石山区。从各污染物来看,农业面源TN、TP污染呈现出污染程度加重且扩散之势,农业面源COD污染程度呈现出降低的趋势。目前,农业面源TN污染主要分布于渭河平原、宁北农灌区和内蒙古南部农灌区;农业面源TP污染主要分布于黄土高原南部的渭河平原、豫西土石山区和汾河谷地及内蒙古南部农灌区;农业面源COD污染主要分布于黄土高原南部的渭河平原和豫西土石山区。从各污染源来看,农业面源农用化肥、农田固废和农村生活污染呈现出污染程度加重且扩散之势,农业面源畜禽养殖污染程度呈现出降低的趋势。目前,农业面源农用化肥污染主要分布于内蒙古南部农灌区、宁中南沟壑区以及黄土高原南部的渭河平原和豫西土石山区;农业面源农田固废污染主要分布于渭河平原和汾河谷地;农业面源农村生活污染主要分布于黄土高原地区南部的豫西土石山区、汾河谷地和渭河平原;农业面源畜禽养殖污染主要分布于内蒙古南部农灌区以及黄土高原南部的渭河平原和豫西土石山区。(3)农业面源等标污染负荷总量表现出正空间相关性,具有较强的空间集聚性,在空间上呈现集聚分布格局,空间集聚性有所降低。从各污染物来看,TN、TP和COD等标污染负荷量均在空间上呈现集聚分布格局,TP和TN的空间集聚性有所降低,COD的空间集聚性略微上升。从各污染源来看,农田化肥、农田固废、畜禽养殖和农村生活等标污染负荷量均在空间上呈现集聚分布格局,畜禽养殖的空间集聚性有所增强,而农村生活、农田固废和农田化肥的空间集聚性降低。(4)农业面源等标污染负荷总量显著高-高集聚区数量呈现出减少趋势,重心向西转移到渭河平原和运城市;显著低-低集聚区数量增加明显但分布比较分散;显著的负向空间自相关数量增加,空间异质性增加。从各污染物来看,TN、TP污染显著高-高集聚区数量呈现出增加趋势,COD污染呈现出降低且碎片化趋势,空间异质性均降低。目前,TN污染物集聚区重心向北扩散到渭河平原和陕北丘陵区,TP污染集聚区由两个片区组成,渭河平原区和豫西土石山区,其中渭河平原集聚区重心向东转移,空间异质性降低。从各污染源来看,农田化肥污染显著高-高集聚区数量呈现出降低趋势,集中分布于渭河平原和陕北丘陵区,空间异质性稳定。农田固废污染显著高-高集聚区数量不变,重心东移至渭河平原和汾河谷地,空间异质性增加。畜禽养殖污染显著高-高集聚区数量呈现出增加趋势,集中分布于青东沟壑区和豫西土石山区,空间异质性降低。农村生活污染显著高-高集聚区数量呈现出减少且分散趋势,分布于渭河平原、汾河谷地和豫西土石山区,空间异质性降低。(5)农业面源等标污染总负荷随农业经济增长的演变趋势呈现倒U型典型的EKC关系,转折点位于人均农业总产值为8015元的临界处,目前,大多数地区农业经济增长过程仍将伴随农业面源等标污染总负荷的增加。从各污染物来看,不同污染物随农业经济增长之间存在不同的EKC关系。TN污染呈现倒U型典型的EKC关系,TP污染呈现N型的EKC关系,COD污染呈现单调递减的EKC关系。从各污染源来看,不同污染源随农业经济增长之间也存在不同的EKC关系。农田化肥污染呈现倒U型典型的EKC关系,农田固废污染呈现N型的EKC关系,畜禽养殖污染与人均农业总产值之间没有显著联系,农村生活污染呈现与典型曲线相反的U型EKC关系。(6)加入从农业人口规模因素、农业结构因素、种植业结构因素和农业技术水平因素的回归模型所得到的农业面源等标污染负荷总量随人均农业总产值的演变趋势仍然呈现倒U型典型的EKC关系,转折点位于人均农业总产值为7924元的临界值处。农业人口和经济作物播种面积的增加均会增加农业面源污染的排放。畜禽养殖业产值在农业总产值中的比重提高,农业面源污染可能呈现降低的趋势。此外,农业技术水平的提升尚未对农业面源污染的排放起到缓解作用。