泰安市耕地資源動態變化特征及驅動力研究

摘要 研究耕地資源動態變化特征及其原因，對合理利用耕地資源、控制耕地資源的快速減少有重要的意義。本文根據泰安市1997-2004年土地利用變更調查數據，對該區域耕地資源的動態變化進行了時間上和空間上的分析。利用主成分分析法，得出泰安市耕地減少的四大驅動因子：農民人均住房面積、第一產業GDP、非農業人口和公路里程。并針對不同驅動力提出了相應的對策措施。

關鍵詞 泰安市；耕地資源；動態變化；驅動力

中圖分類號 F323.211

文獻標識碼 A

文章編號 1002-2104(2007)02-0111-04

耕地資源對于我國實施可持續發展戰略具有至關重要的作用。近年來，由于城市化進程的加快、人口的增長、生態環境建設等原因，導致耕地面積快速減少，經濟發展與資源、環境的關系日趨緊張。20世紀90年代以來，土地利用/覆被變化受到越來越多的關注，成為全球變化研究的核心領域之一，區域土地利用變化研究是其重要的組成部分^[1，2]。本文以山東省泰安市為研究區域，根據1997-2004年土地利用變更調查數據，分析該區域耕地資源動態變化的特征及其原因，對合理利用耕地資源、控制耕地資源的快速減少有重要的意義。泰安市位于山東省中部，北與濟南以泰山為界，南與濟寧市相連，東與萊蕪和臨沂地區毗鄰，西隔黃河與聊城市相望，東西長約176.6km，南北寬約93.5km，地勢自東北向西南傾斜。全市土地總面積約7 762 km²，占山東省土地面積的4.9%，其中山地占18.3%，丘陵占41.1%，平原占36.1%，洼地和湖泊占4.5%。泰安市屬魯中經濟區，下轄泰山區、岱岳區，新泰市、肥城市、寧陽縣和東平縣，共10個街道辦事處、61個鎮和15個鄉，3 614個行政村。

1 耕地資源利用現狀

1.1 數量

根據土地利用變更調查結果，截至2004年10月31日，泰安市共有耕地349 255.05 hm²，人均耕地0.95畝，低于全國的平均水平——1.41畝。耕地占土地總面積的比重為45.0%，占農用地的比重為62.1%。

1.2 結構

從耕地內部結構來看，水澆地面積最大，占耕地總面積的59.5%；旱地次之，占37.1%；菜地占3.3%；灌溉水田最少，僅占0.1%。

1.3 空間分布

從耕地的區域分布來看，除泰山區外，在其他區縣的分布比較平均。泰山區由于山地較多，又是行政中心所在地，耕地資源少，僅占全市耕地總面積的2.8%，其他各區縣的耕地資源數量都在6.67萬hm²左右。

1.4 質量

根據山東省農用地分等結果，泰安市耕地利用效益特別差的1等地面積比較大，占耕地總面積的11.9%，主要分布在新泰市，尤其是礦產資源比較集中的地區和巖石裸露、土層較薄的山地，并主要受坡度和灌溉條件的制約；2-4等利用效益較差的耕地面積占耕地總面積的23.9%，在各區縣都有較多分布，并以東平縣、岱岳區和新泰市居多；5-14等的中等或較優效益耕地面積最大，達耕地總面積的63.8%，分布于以泰萊肥寧平原為主的各區縣平原區；15等以上的優質地較少，以寧陽縣和岱岳區的沖積平原為主。這樣的一個耕地質量及其分布情況與山東省總體情況相比，處于中等偏下水平。圖1是泰安市農用地分等結果。

2 耕地資源時間變化特征

根據歷年來的土地利用變更調查數據，1997-2004年段文技等：泰安市耕地資源動態變化特征及驅動力研究耕地資源凈減少8 033.44 hm²，年均減少1 147.63 hm²，年均減少率為0.32%。

從圖2可以看出，除了1999年和2000年的耕地數量略有增加之外，泰安市的耕地數量是逐年減少的，且減少幅度呈遞增的趨勢。

根據泰安市“四查清”結果，1997-2004年間耕地減少的主要去向是農業結構調整和建設占用，此外還有少量的災毀耕地和生態退耕。其中，農業結構調整占這段時期耕地減少量的57.0%，建設占用的比例為38.9%。

3 耕地資源空間變化特征

為了反映泰安市各個區縣耕地資源變化情況的差異，下面引入兩個指標：耕地變化強度指數和耕地變化空間分異指數。前者指的是研究區域單元內耕地變化的面積占該單元基期耕地總面積的百分比；后者指區域單元內耕地變化面積占整個區域耕地變化面積的百分比。即：

其中，M、N分別表示耕地變化強度指數與空間分異指數，Sib和Sia表示第i個單元在a時間和b時間的耕地面積，Sa和Sb則表示整個區域在時間a和時間b的耕地面積。

由于泰山區和岱岳區是1999年才分開的，所以將泰城區作為一個整體進行分析。

根據式1和式2，泰安市及其下轄區(市、縣)1997-2004年的耕地變化強度指數的計算結果為：泰城3.40，新泰2.34，肥城2.69，寧陽1.79，東平0.70，全市2.24。泰安市及其下轄區(市、縣)1997-2004年的耕地變化空間分異指數為：泰城36.43，新泰20.47，肥城21.66，寧陽15.47，東平5.97。

可以看出，泰城區的耕地減少是最快的，1997-2004年間耕地減少面積是1997年耕地面積的3.4%，其減少的面積在全市減少的耕地中所占比例也是最大的，為36.4%；而東平縣的耕地減少最慢，其減少量僅為1997年當地耕地面積的0.7%，減少面積也僅占全市減少面積的6.0%。肥城市、新泰市、寧陽縣的耕地變化速度和規模在全市處于中等水平，其中又以肥城市的耕地變化程度更大，變化強度指數為2.69，超過全市平均水平。從以上結果可以看出，耕地變化較為劇烈的地區正好是社會經濟條件較為發達的區縣，即泰城區、肥城市和新泰市。

4 耕地資源變化的驅動力分析

影響耕地面積變化的因子錯綜復雜，歸納起來有社會經濟和自然因素兩方面^[3]。本文主要分析社會經濟因素對耕地的影響。借助于統計分析軟件SPSS，以1983-2004年統計數據為基礎^[4]，運用相關性分析、主成分分析和多元線形回歸分析等方法，找出泰安市耕地面積變化的主要影響因子。

4.1 選取因子

根據經驗從人口狀況、經濟發展水平、人民生活水平、農業生產能力、交通運輸等四個方面選出下面16個因子。分別是人口狀況類：X1總人口(萬人)、X2農業人口、X3非農業人口(萬人)；經濟發展水平類：X4國內生產總值(億元)、X5人均GDP(元)、X6第一產業GDP(億元)、X7第二產業GDP(億元)、X8第三產業GDP(億元)、X9固定資產投資額(億元)；人民生活水平類：X10城鎮居民可支配收入(元)、X11農民人均純收入(元)、X12農民人均住房面積(m²)；農業生產能力類：X13糧食單產(kg/hm²)；交通運輸類：X14公路里程(km)、X15公路客運量(萬人)、X16公路貨運量(萬t)。

4.2 數據標準化

由于各項基礎數據本身具有不同的量綱和數量級，為了讓數據在平等的情況下進行分析，須進行數據的標準化。標準化公式：

其中，Xi′為標準化的值，Xi為原始值，X為數據均值，S為標準差。

4.3 相關性分析

將標準化后的各自變量因子先同因變量作相關性分析，從而剔除一部分相關性不大的變量。運算結果顯示農業人口、全社會固定資產投資額、糧食單產三個因子的相關系數絕對值小于0.85，因此先將這三個因子剔除，剩余的因子再作進一步分析。

4.4 主成分分析

影響耕地面積變化的因子不僅與因變量即耕地面積之間存在相關關系，而且相互之間耦合關聯。如果用單純的相關分析，必然存在一定的誤差冗余。主成分分析可將若干個自變量壓縮成幾個獨立成分，以此來減弱自變量之間的相互干擾。因此，這里采用主成分分析和相關分析相結合的方法來揭示耕地數量變化的驅動機制。

利用統計軟件SPSS，對剩余的13個因子作主成分分析。選取Analyze-Data Reduction-Factor命令，并在Extraction里面選擇Principal Components進行單一主成分分析，得出的結果見表1。

挑選出每一類因子中主成分相關性最顯著的作進一步分析，即人口類的非農業人口(X3)，經濟發展水平類的第一產業GDP(X6)，人民生活水平類的農民人均住房面積(X11)，以及交通運輸類的公路里程(X14)。

4.5 構建多元線性回歸模型

4.6 檢驗

通過擬合優度檢驗，得到R²=0.939，表明了這四個自變量對因變量Y的解釋程度，即非農業人口、第一產業GDP、農民人均住房面積和公路里程能解釋耕地數量93.9%的變化。

4.7 結論

上述研究表明，非農業人口、第一產業GDP、農民人均住房面積和公路里程這四個因子是泰安市耕地變化的主要驅動力。其中農民人均住房面積對耕地變化的影響最大，其次是第一產業GDP和非農業人口，影響最小的是公路里程。除了非農業人口與耕地面積呈正相關外，其余三個因子均呈負相關。農民人均住房面積和交通用地面積逐年提高，其新增的部分大都是耕地，因而這兩個因子與耕地面積呈明顯的負相關；同時，它們也是社會經濟快速發展的縮影，客觀上反映了經濟建設對土地的大量需求。非農業人口與耕地面積呈正相關說明，在城市人口增多和農村勞動力的轉移導致非農建設用地擴張的同時，人們也需要更多的耕地來保證食物安全，這也從另外一個角度說明了保護耕地對社會經濟可持續發展的重要意義。

5 耕地資源可持續利用的對策

5.1 充分發揮規劃的作用，積極開展農村居民點整理

上述研究表明，農民人均住房面積與耕地面積呈明顯的負相關，且影響最大。據測算，泰安市2004年農村居民點人均用地為164m²。因此，泰安市在控制非農建設占用耕地方面，應重點加強對農村宅基地的管理，并加大農村居民點整理力度。具體來講，一是要結合新一輪土地利用總體規劃修編工作和社會主義新農村建設，盡快編制鄉(鎮)級土地利用總體規劃，通過規劃的控制和引導作用，從嚴控制宅基地規模和布局^[5]。二是要積極開展農村居民點整理，推進城鎮建設用地增加與農村建設用地減少相掛鉤工作。

5.2 增加農業投入，提高耕地質量

農用地分等結果表明，泰安市的耕地質量在山東省處于中等偏差水平。因此，政府要增加對農業的投入，優先安排農業投資，改造中低產田，改善農業生產條件，開展農田水利工程建設，增強耕地抵抗自然災害的能力，防治耕地污染，提高耕地質量。

5.3 加快城市化發展進程，促進土地集約利用

研究同時表明，泰安市非農業人口與耕地面積呈正相關，這說明加快城市化建設進程，能從整體上促進土地的集約利用，從而減少對耕地的占用，起到保護耕地的作用。城市化建設能促使農村剩余勞動力向城市轉移^[6]，將空閑出的宅基地和非農用地復墾為耕地，可以增加耕地的面積。同時，農村勞動力的減少可為土地經營規模的擴大創造有利的條件，從而帶動土地產出率和勞動生產率的提高。

(編輯：溫武軍)

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Study on Characteristic and Driving Forces of Cultivated Land Dynamic Change in Taian

DUAN Wen-ji1 He Feng2 LI Xiao-cun1

(1.Department of Land Resources Management，China Agricultural University，Beijing 100094 China；

2.Communication University of China，Beijing 100024，China)

Abstract By utilizing land use change survey data of Taian during 1997-2004，the paper analyzed temporal and spatial change characteristic of the cultivated land.By utilizing relevant statistical data of Taian during 1983-2004，main factors of driving forces in cultivated land change was analyzed by the principal component analysis.The results showed that peasantry average house area，the first industry GDP，nonagricultural population and highway mileage are the four main factors of reducing cultivated land in Tai'an.In the end，in response to different driving forces，corresponding countermeasures were brought forth.

Key Words Taian；cultivated land；dynamic change；driving forces

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”