農用地集約利用動態研究

周瑞龍　武路軍

摘要 在深入研究和總結國內外理論研究和實踐研究成果的基礎上，詳細闡述了農用地集約利用的重大意義，深入理解和分析農用地集約利用的概念、內涵及特點；在科學發展觀的指導下，以區位理論、報酬遞減理論、可持續發展理論等為指導，運用層次分析法確定指標權重，并綜合運用GIS技術、聚類分析法等方法對河北省安新縣農用地動態利用進行時間尺度和空間尺度集約度的測算，并對各鎮集約度等級進行劃分。結果表明：時間尺度上，2002～2013年安新縣農用地集約利用度整體增加；各準則層除持續狀況集約度值在2011年出現大幅度下降外，其余準則層集約度都以波動形式上升；安新縣各鄉鎮農用地利用集約度值都有不同程度增加，全縣南北兩頭和中部鄉鎮農用地集約利用狀況較好，集約度增長幅度較大。

關鍵詞 安新縣；農用地；集約利用

中圖分類號 S28文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2015）11-310-03

隨著經濟社會的高速發展，工業化、城鎮化及農業現代化的同步加快推進，用地供求矛盾突出，耕地保護與節約用地壓力也在逐漸加劇，如何用有限的土地謀求最大的發展是人們越來越關注的問題。面對快速促進發展與保護資源的“兩難”局面，過度消耗、低效利用資源的粗放增長方式已不能滿足現代社會可持續發展的需要。節約集約用地理念是一個綜合的理念，涉及了土地利用方面的時間、空間、數量等。其核心問題是如何在節約集約用地的模式下，既能滿足市場各方的用地需求又能保證必要的耕地數量。集約利用農用地是解決糧食安全問題的關鍵，農用地集約利用就是要提高單位面積農用地的產出。處理好農業土地利用與經濟發展之間的關系，既符合當代可持續發展的大背景，也是農用地利用的必然趨勢。

21世紀以來，國內學者對農用地集約利用從不同視角、采用各種先進方法展開了研究，主要歸結為以下幾點：①從生態經濟學的角度，有學者論述了 “穩態經濟學”模式、最適度生態環境效益，并通過采用農業生產外部經濟內部化，環境治理費用共同負擔的原則，以阻止盲目的農用地擴張等非理性利用土地資源行為，促進農用地生態環境可持續發展[1]。城鄉結合地受城市和鄉村兩方面的影響，是城市到鄉村的過渡帶，其農用地集約利用有獨特的特點，而不能對其同一般農用地一概而論[2-3]。②從土地環境受農用地集約利用影響的角度，學者們認為對農用地集約利用過度化帶來了一定的負面影響，長期的農用地高強度利用導致土地退化，如土壤酸化、生物多樣性減少等，給農用地的生態環境帶來了巨大威脅。因此，需要對集約利用農用地下的土壤退化形成和驅動力機制及如何控制、恢復重建進行研究[4-11]。③從氣候影響的角度，燕群等闡述了農用地集約度的空間布局如何受到農業氣候制約，應加強農用地與農業氣候適宜度的空間布局關系研究，提高農地集約度，減少對氣候的依賴性[12]。④從構建評價指標體系和指標因素的選擇角度，翟榮新等[13]、董秀茹等[14]指出通過增加技術、資金和勞力等的投入，以此來增加農用地的集約程度。董杰等[15]、程久苗等[16]探討了耕地利用驅動機制和耕地集約利用的時空變化，對耕地集約利用進行了評價。另外，學者們還采用層次分析法、聚類分析法、因子分析法、灰色關聯分析、多元回歸分析方法、主成份分析法等方法對農用地的集約利用程度進行了評價。多種方法的采用將定量評價與定性分析相結合，更加合理地促進了土地的集約利用。但從目前來看，農用地集約利用研究未能形成普適的理論體系，農用地集約度測算體系不夠完善，仍然需要加強相關理論體系的研究[17-22]。安新縣域內水域與灘涂面積較多，農用地資源緊張，因此農用地的集約利用評價研究對安新縣乃至全市都具有顯著意義。

1 數據來源與研究方法

1.1 研究區概況

安新縣坐落于河北省中部，地理坐標為115°38′～116°07′E、38°43′～39°02′ N，處于北京、天津和石家莊的金三角地帶。安新縣是典型的暖溫帶季風氣候，四季比較分明。春季干燥多風，夏季高溫多雨，秋季氣爽宜人，冬季寒冷干燥。全年平均的日照時間為2 578 h，全年無霜期有203 d。全年平均降水量為529.7 mm。全縣總面積為739 km2，白洋淀在安新縣域內。全縣總人口42.6萬。2011年安新縣實現生產總值60.98億元，農民人均純收入7 465元。

1.2 數據來源

該研究所采用的數據主要來源于《安新縣國土資源局土地變更臺賬（2002～2013年）》，《安新縣土地利用總體規劃報告（2010～2020年）》，《保定市經濟統計年鑒（2002～2013 年）》，《安新縣耕地質量等級成果補充完善工作報告（2012年）》。

1.3 研究方法

1.3.1 評價指標體系的建立。在綜合考慮前人研究的基礎上，結合安新縣自然條件和土地利用特點，該體系運用“投入-產出-可持續”（IOS）模型[23]，全面考慮指標選取的原則，科學分析后建立如表1所示的評價指標體系。該體系分為目標層、準則層和指標層，共有14個指標因子。

1.3.2 數據處理。為了使各指標之間具有可比性，對各指標進行無量綱化處理，即對原始數據進行標準化處理，該研究所選取的指標均為正向指標，即指標取值越大，越有利于農用地的集約利用，因此采用下式進行標準化處理：

Iij=（Xij-Xi，min ）/（Xi，max-Xi，min）

式中，Iij為標準化后某指標的值；Xij為處理前某指標的值；Xi，max為處理前同系列指標的最大值；Xi，min為處理前同系列指標的最小值。

1.3.3 基于層次分析法指標權重確定。利用層次分析法計算農用地集約利用評價指標體系權重，首先將評價體系分為目標層、準則層和指標層，分別構造判斷矩陣確定評價指標體系的權重。假設農用地集約利用評價總體目標為A，相對于總體目標而言的準則目標B的相對重要程度值通過專家打分構造判斷矩陣（表2）。

通過計算得出表2矩陣的特征向量W=[0.23，0.28，0.32，0.17]T，即評價指標B1、B2、B3、B4的權重值分別為0.23、0.28、0.32、0.17，矩陣最大特征根λmax=3.0291，CI=（λmax-n）/（n-1）=0.014 5，其中RI=0.58，CR=CI/RI=0.025<0.10。說明上述判斷矩陣通過一致性檢驗。

運用同樣的方法依次確定評價體系指標層的權重，結果見表3。

由表3可知，準則層指標權重基本差距不大。其中相對最大的是產出效果，其權重為0.32，這是因為集約利用是通過增加投入，挖掘土地潛力，達到最大產出效益；其次為利用程度，權重為0.28，反映的是人類對土地的利用程度；投入強度排第三，權重值為0.23，反映的是人類對土地利用資金、技術等的投入程度；最后為持續狀況，權重為0.17，反映的是耕地的平均指標和開墾潛力。指標層的因子權重同樣通過層次分析法確定，最后同目標層權重一起確定綜合權重。

1.3.4 綜合得分計算。評價過程選用多因素加權分值法，農用地集約利用綜合指數Pi的求值模型為：

Pi=∑IijWj×100（2）

式中，Pi為i單元農用地集約利用綜合指數；Iij為i評價單元j指標的標準化分值；Wj為j指標的權重值。Pi越大，表示評價單元農用地集約利用水平越高。

2 結果與分析

2.1 農用地集約利用綜合分析 根據標準化處理后的數據，按照表3所求得的權重，利用公式（2）計算得出2002～2013年安新縣農用地集約利用度，結果見表4。

由表4可知，2002～2013年安新縣農用地集約利用水平總體呈現上升趨勢，上升幅度較大，從2002年的0.222 9上升到2012年的0.645 1，達到集約度的最大值，但2013年稍有回落，降為0.622 0。集約度值在2005和2009年出現較大幅度增長，增長率為9.77%和8.54%。對12年的綜合集約度值進行線性擬合，擬合函數為y=0.041 5x-82.766 0，其中y為集約利用綜合評價分值，x為年份，二者相關系數為0.954 9，線性擬合效果很好。可見12年間全縣農用地利用綜合集約度的平均增長率為4.15%。各準則層指標中投入強度的集約度值雖有波動，但整體是處于增長的趨勢，其原因在于隨著科技以及人的文化水平的不斷提高，投入到農業生產的資金技術等都不斷增大，投入強度集約度值由2002年的0.220 7增加到2013年的0.799 5，漲幅比較明顯；其中2005、2007、2009年的漲幅明顯，但在2010和2013年集約度值出現回落。利用程度集約度處于先增加后減小的狀態，在2008年出現一次跳躍，但整體還是上升，從2002年的0.110 3到2009年的0.710 3再回落到2013年的0.498 8，究其原因可能為安新縣近年來著重發展旅游業，造成農用地復種指數降低。產出效果集約度也在不斷增大，漲幅明顯且從2008年開始有大幅上漲，2013年的值是2002年的7倍，說明農用地利用的產出效益逐漸增加。持續狀況集約度的走勢是平穩到下跌再到稍有回升，可以看到在2011年持續狀況集約度值迅速下降，從0.592 6到0.102 2，到2012年稍有回升至0.315 9。說明農用地的后續潛力不足。

2.2 農用地集約利用空間分析

為了全面研究縣域不同地區集約程度，以便更好地指導實踐，從空間橫向尺度對各鄉鎮農用地利用集約程度進行分析。安新縣共有11個鄉鎮，由于鄉鎮數據較難獲取，該研究選取2002、2007和2013年數據來研究時空變化趨勢，按照表1所建指標體系搜集安新縣各鄉鎮數據，運用同樣的方法對數據進行異常值檢驗和標準化處理，并根據加權求和法計算各鎮3年中集約度值。

對安新縣11個鄉鎮的集約程度進行進一步分析，利用SPSS17.0軟件，對11個鄉鎮的集約度值進行K-均值聚類分析，分為3個級別：高度集約、一般集約、不集約，其聚類中心值分別為0.628 8、0.443 6、0.249 4。用1代表高度集約，2代表一般集約，3代表不集約，得到安新縣各鎮農用地集約利用等級（表5）。

為了更直觀地表達安新縣各鎮集約度時空變化情況，根據表5，運用ArcGIS軟件繪制2002、2007和2013年3年中各鎮農用地集約度等級分布（圖1）

從圖1可以直觀地看到，安新縣各鎮的農用地利用集約度水平不斷上升，從2002年的2個相對集約9個不集約鎮；到2007年為1個高度集約鎮、7個相對集約鎮和3個不集約鎮；到2013年，安新縣已有7個鎮達到高度集約水平，4個鎮是一般集約。由此可見隨著科技和社會的進步，近年來投入農業生產的資金、勞動、技術等大幅度提高，農業生產效益增加。

具體到各鎮，農用地利用集約度增長較快的為安新鎮、大王鎮、三臺鎮、趙北口鎮、劉李莊鎮和蘆莊鄉；增長相對平緩的為端村鎮、同口鎮、安州鎮和老河頭鎮；其中寨里鄉的集約度在2007年出現回落，但到2013年有大幅度增長至高度集約水平。整體來看安新縣南北兩端和中部各鎮集約度水平較高，同時這些鎮的經濟發展狀況也較好，安新鎮旅游業發展很好，白洋淀作為華北地區最大的淡水湖，每年全國各地有大批游客到此旅游，帶動了當地經濟；另外老河頭鎮、三臺鎮和劉李莊鎮也都有一些小型工業，經濟發展狀況也不錯，經濟的發展一定程度上帶動了農業發展，提高了農用地利用的集約度。

3 結論

該研究基于投入-產出-可持續模型構建評價指標體系，利用層次分析法確定指標權重，綜合運用GIS技術、聚類分析法等方法對安新縣農用地利用進行時間尺度和空間尺度集約度的測算，并對各鎮集約度等級進行劃分，主要得出以下結論：

（1）2002～2013年安新縣農用地利用集約度一直處于上升階段，上升幅度較大。各準則層集約度除持續狀況集約度在2011年出現大幅度下降外，其余準則層集約度都在波動上升。這說明農用地在近12年的發展中各方面投入狀況較好；利用程度也相應提高較多，但仍有提升空間；農用地產出效益增幅較大，但是持續狀況不好，缺乏后續潛力。

（2）從空間上來看，安新縣農用地集約利用度由2002年2個一般集約鎮和9個不集約鎮；到2007年1個高度集約鎮、7個一般集約鎮和3個不集約鎮；發展到2013年，全縣已有7個高度集約鎮和4個一般集約鎮。通過GIS軟件對集約度等級進行空間分布分析，安新縣南北兩頭和中部鄉鎮農用地集約利用狀況較好，集約度增長幅度較大。

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責任編輯 徐麗華 責任校對 李巖