2004年以来,中央一号文件持续16年聚焦于“三农问题”,伴随着一系列强农、惠农、富农政策的落地,我国农业产业发展进入空前发展时期,种植业作为其中的重要组成部分也表现出稳定发展态势。随之而来的除了逐年攀升的粮食产量,还有日益增多的资源消耗及生态破坏。黄土高原地区作为我国人地关系矛盾较为突出的地区之一,生态环境脆弱,极易遭到破坏。在黄土高原加速崛起的关键时期,在现阶段农村可持续发展与生态环境脆弱的双重敏感期,如何平衡种植业生产发展和生态环境之间的关系,是亟需研究的重要问题。因此,衡量种植业生态效率对于改善种植业生态环境、达到经济发展和生态良好双重目标,有着一定理论借鉴和实践指导意义。基于以上背景,本文以2005-2015年黄土高原地区各县区为研究单元,以种植业为研究对象,以碳排放强度作为非期望产出,采用DEA-SBM模型对黄土高原地区种植业生态效率进行测定,结合探索性空间数据分析方法,利用ArcGIS和OpenGeoda等软件,分析黄土高原地区种植业生态效率的时空演变特征和影响因素,针对性的提出提高生态效率的相关措施,得出主要结论如下:(1)黄土高原种植业碳排放区域差异。从黄土高原全域看,种植业碳排放强度逐年升高,碳排放结构保持不变,化肥为主要碳排放来源。从省域层面看,各省份碳排放强度类型存在差异,各区域的碳排放结构与黄土高原整体一致。根据碳排放强度变化可划分为:高速增长型,包括陕西、甘肃及宁夏;低速增长型,包括内蒙古、河南以及青海;波动下降型,即山西省。从县域层面看,高碳排放的县区数量显著增多,碳排放强度逐年上升。高碳排放县区集中区域表现出“从东北向西南移动”、“从边缘向中心扩展”的变化趋势,最终形成了以关中平原为主要核心,银川平原及河套平原为次级核心的空间分布格局。碳排放强度的集聚性整体加强,高—高集聚区呈块状密集,呈现“西部—南部—西南”的变化趋势;低—低集聚区片状集中、线状延伸于黄土高原西南-东北方向,呈现“西南—东北”的变化趋势。(2)黄土高原种植业生态效率区域差异。从黄土高原全域看,生态效率整体水平偏低,有明显上升态势。从省域尺度来看,根据效率值高低及增减情况,可分为稳定增长型,包括陕西、甘肃、宁夏、河南省;波动上升型,内蒙古;下降型,青海及山西省。从县域尺度看,生态效率有效区主要分布在市辖区、距离中心城市较近或第三产业发达的县区。生态效率相对高效区及有效区从忻定盆地、鄂尔多斯高原逐渐转移到关中平原,同样表现出“从边缘向中心扩展”的移动趋势,逐渐形成“中间高两侧低”,相对高效区和有效区围绕关中平原集中连片的分布格局。生态效率的集聚性在研究时段内保持波动平衡状态,最终形成了以关中平原为主要核心,兰州盆地为次要核心的高值集聚区,以忻定盆地和临汾盆地为主的低值集聚区。(3)对生态效率的分解结果显示,黄土高原纯技术效率逐年上升,整体水平偏低,是制约黄土高原种植业生态效率提升的关键因素;规模效率匀速下降,但仍处于效率有效边缘;处于规模报酬递减的县区数量显著增加,2015年过半县区呈现规模递减趋势。(4)黄土高原种植业生态效率的影响因素包括:人均农业生产总值、农用机械强度、地貌单元类型、种植业面积比重以及种植业结构5个因素,其中人均农业生产总值、种植业结构、农业机械强度以及适宜种植业发展的地貌单元对生态效率有促进作用,种植业面积比重对生态效率有抑制作用。