1.农田系统韧性的概念框架
早期的生态韧性理论表明,生态系统在遭受扰动后具有恢复到原始状态的能力,并强调了系统的恢复时间和速度。然而,由于环境变化的不确定性,生态系统往往难以维持其原始状态。因此,Walker等将韧性定义为:系统在受到扰动时,适应干扰并重新组织自身以维持基本相同功能的能力。这一定义突出了系统的重组与转型,从而拓展了韧性理论的解释力。作为农业活动的载体,农田系统构成了复杂的社会-生态系统。因此,农田系统韧性的概念不仅限于仅通过固有的生态属性来抵御外部冲击的能力。从社会-生态系统的视角来看,农田系统韧性深度融合了社会属性,包括人类的经济行为和组织结构。基于此,农田系统韧性被定义为:在外部环境变化的情况下,农田系统通过生态稳定性与社会经济管理的共同作用,维持或恢复其核心功能(如粮食生产、经济收益和社会保障)的综合能力。因此,我们构建了“生态韧性(ECOR)—经济韧性(ECONR)—社会韧性(SOCR)”的三维概念框架(图1)。生态韧性指农田系统在遭受扰动时,依托固有的生态属性和基础资源禀赋,维持并恢复土壤肥力、保水能力等核心功能的能力。经济韧性体现的是系统在市场波动或生产成本变化时,通过调整土地利用方式和投入分配,维持农业生产和经济收益的能力。社会韧性强调社会行为体通过组织协调、政策干预和制度安排,在面对外部干扰时维持农田利用稳定性的能力。
2.连接城市化与农田系统韧性的内在机制
城市化通过复杂的空间过程而非线性效应影响农田系统韧性,其中投入强度和农业机械化发挥着关键的调节作用(图1)。一方面,局部城市化直接减少了农田资源和农业比较优势,从而对农田系统韧性产生负面影响。首先,局部城市化通过侵占优质农田并加速农田向非农业用途的转化,直接压缩了农业生产空间,导致当地农田系统韧性下降。其次,局部城市化在促进社会经济发展的同时,也提高了农业就业的机会成本。其“虹吸效应”吸引大量当地农村人口转向当地城市中心的非农业就业。由此导致当地耕地系统中生产主体的流失,削弱了其韧性,往往导致土地荒废或低强度管理,进而削弱粮食生产能力。据此,我们提出假设1:地方城市化对农田系统韧性产生负面影响。
另一方面,邻近地区的城市化通过提供更优质的公共服务和非农业就业机会,也诱导了当地农业劳动力的跨区域迁移,从而削弱了当地农田系统的韧性。随着人口日益向邻近城市化区域集中,粮食需求持续扩大。此类需求信号通过市场渠道传递至当地农田系统,对当地农田系统的韧性产生需求驱动的正向空间效应。随着城市化进程的推进,其引入的新农业技术和管理知识,通过社交网络、跨企业协作及运输渠道逐渐向邻近农田系统扩散。与此同时,城市化驱动的基础设施建设提升了农田系统的市场可达性。因此,我们提出假设2:邻近城市化对当地农田系统的韧性产生正向的空间邻域效应。
此外,农田系统具有适应性系统的特征。一方面,面对城市化的压力,作为系统主要参与者的农民必须做出战略决策。其一是放弃农田或减少农业投入,转向非农业就业或兼职务农以缓解收入损失。这一决策直接降低了农业投入强度,牺牲了农田系统的韧性以增强农民的生计资本。另一种则是采取主动适应措施,例如应用创新农业技术或增加水肥投入。另一方面,根据诱导替代理论,农业机械化可通过功能替代有效弥补劳动力流失,从而缓解城市化引发的粗放型土地利用和劳动力短缺问题。因此,它减轻了当地城市化对耕地系统韧性的负面影响。因此,我们提出假设3:农业投入强度和农业机械化水平在城市化与农田系统韧性之间的关系中起调节作用。