蘭州市耕地面積變化及其驅(qū)動(dòng)力分析

胡蝶 黎聰

[摘要]根據(jù)蘭州市耕地面積統(tǒng)計(jì)資料，采用主成分分析與相關(guān)性分析法，運(yùn)用SPSS數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)2004～2015年來(lái)蘭州市耕地面積變化趨勢(shì)以及選取的9個(gè)驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行綜合分析研究，結(jié)果表明：蘭州市耕地面積從2004年到2015年減少了6.2×103hm2，主要是受到經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)以及人口因素的影響，今后應(yīng)明確耕地資源的現(xiàn)狀，提高保護(hù)耕地資源的意識(shí)，實(shí)現(xiàn)耕地資源的可持續(xù)發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]耕地面積變化；驅(qū)動(dòng)力；主成分分析法；蘭州市

[中圖分類(lèi)號(hào)]K921 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

土地利用變化是全球變化研究的熱點(diǎn) 。統(tǒng)計(jì)資料顯示：2012年我國(guó)人均耕地面積不足世界人均面積一半。截至2015年末，全國(guó)耕地因建設(shè)占用、災(zāi)毀、生態(tài)退耕、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等原因，年內(nèi)凈減少6.6萬(wàn)hm2。由于人口增長(zhǎng)，在1961～2008年間，人均耕地面積減少了50.6%。根據(jù)聯(lián)合國(guó)人口司2010年10月發(fā)表的《2010年世界人口狀況報(bào)告》預(yù)測(cè)，到2050年世界人均耕地面積將降至0.151hm2。針對(duì)人均耕地面積逐年減少的趨勢(shì)，學(xué)者們致力于從不同角度探討耕地面積的變化及其驅(qū)動(dòng)力分析。

盧艷等學(xué)者運(yùn)用逐步回歸方法分析了我國(guó)1986～2007年耕地面積的時(shí)空變化規(guī)律及影響因素，得出城市人口、第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)增加值為當(dāng)時(shí)耕地減少的主要驅(qū)動(dòng)力。黃小波等針對(duì)湖南省永州市1996～2005年耕地?cái)?shù)量變化進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力分析。研究認(rèn)為，國(guó)內(nèi)學(xué)者主要結(jié)合統(tǒng)計(jì)資料，運(yùn)用主成分分析法針對(duì)不同地區(qū)的耕地面積變化及其空間差異進(jìn)行定量化研究。本文對(duì)蘭州市耕地面積變化及其驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了分析研究，根據(jù)影響耕地變化的驅(qū)動(dòng)因子，提出合理利用、規(guī)劃耕地的政策，這對(duì)控制耕地面積的減少及耕地資源的可持續(xù)發(fā)展均具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

蘭州市地處我國(guó)西北內(nèi)陸，甘肅省中部，全市土地面積為139995.3萬(wàn)hm2。市區(qū)南北群山對(duì)峙，東西黃河穿域而過(guò)，城市依山傍水而建。由于地形影響，市區(qū)東西狹長(zhǎng)，有帶狀盆地的特征，屬溫帶大陸性氣候，夏無(wú)酷暑，冬無(wú)嚴(yán)寒。蘭州境內(nèi)已探明的各類(lèi)礦床、礦點(diǎn)有156處35個(gè)礦種，非金屬礦相對(duì)豐富，其中石英巖儲(chǔ)量集中，運(yùn)量?jī)?chǔ)量達(dá)3億t。2016年完成生產(chǎn)總值2264.23億元，全年完成固定資產(chǎn)投資1990.95億元，全年全市地區(qū)性財(cái)政收入為606.75億元，經(jīng)濟(jì)實(shí)力在西北地區(qū)屬于中上游水平。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究方法

本文主要采用主成分分析（Principal Component Analysis-PCA）方法。它可以將原來(lái)的多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)新的綜合性指標(biāo)。新的指標(biāo)較為全面的反映原來(lái)多個(gè)指標(biāo)中的信息，其間又互相獨(dú)立。PCA分析的步驟包括原始數(shù)據(jù)的提取和處理、計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣、特征值、主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率、主成分載荷等，依據(jù)PCA方法的要求和思想，應(yīng)用SPSS（Statistical Package For The Social Science，社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包）17.0軟件進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究采用的數(shù)據(jù)資料來(lái)源：甘肅統(tǒng)計(jì)年鑒（2005-2016）、《甘肅省國(guó)土資源公報(bào)（2011-2015）》、《蘭州市土地利用總體規(guī)劃（2006-2020年）》等。

3 蘭州市耕地面積變化及驅(qū)動(dòng)力分析

3.1 耕地面積變化

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)顯示，2004年以來(lái)蘭州市耕地面積整體呈減少趨勢(shì)。具體分為四個(gè)階段：2004～2011年蘭州市耕地面積呈逐年減少趨勢(shì)；2011～2012年耕地面積有所增加；2012～2015年再次減少；2015年耕地面積為近十年最低值。耕地面積年增減率除2012年外，均為負(fù)值，表明耕地面積在持續(xù)減少，只有2011～2012年是增加的（見(jiàn)圖1）。

3.2 耕地面積變化驅(qū)動(dòng)力分析

從蘭州市耕地面積變化的分析來(lái)看，其近十年來(lái)的耕地面積呈減少趨勢(shì)，然而影響耕地面積變化的因子在不同時(shí)期各不相同，為了更準(zhǔn)確分析其驅(qū)動(dòng)因子，本文從經(jīng)濟(jì)因子、人口因子及其他因子三方面選取了9個(gè)影響耕地面積變化的指標(biāo)，分別是：生產(chǎn)總值（X1）、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資（X2）、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值（X3）、年底總?cè)丝冢╔4）、糧食單產(chǎn)（X5）、糧食總產(chǎn)量（X6）、糧食作物播種面積（X7）、農(nóng)用機(jī)械總動(dòng)力（X8）、建筑業(yè)企業(yè)單位數(shù)（X9），運(yùn)用SPSS 17.0軟件計(jì)算出相關(guān)的分析結(jié)果（見(jiàn)表1、表2、表3）。

據(jù)表1可知，所選取的影響蘭州市耕地面積變化的9個(gè)因子均存在不同程度的相關(guān)性，并且相關(guān)系數(shù)都較高；各指標(biāo)間的相關(guān)性越大，則信息存在重疊的情況，影響耕地面積變化的9個(gè)因子之間說(shuō)明主成分分析十分必要，可運(yùn)用主成分分析法提取公共因子。

通過(guò)進(jìn)一步分析得出前3個(gè)主成分特征值都大于1（見(jiàn)表2），且累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到91.541%。三個(gè)成分的特征根均大于1，與之相對(duì)應(yīng)，方差貢獻(xiàn)率分別為67.941%、12.364%和11.236%，前三個(gè)主成分方差累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到91.541%，表明已包含原來(lái)9個(gè)指標(biāo)91.899%的信息量，完全符合分析要求；第一主成分的特征值最大，包含的信息多于其他兩個(gè)主成分，是蘭州市耕地面積變化的主導(dǎo)因子。

主成分載荷是主成分與變量之問(wèn)的相關(guān)系數(shù)。從表3可看出，第一主成分與生產(chǎn)總值、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、糧食單位面積產(chǎn)量、糧食總產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力等因子高度正相關(guān)；第二主成分與糧食作物播種面積這一因子相關(guān)性較大；第三主成分與年底總?cè)丝诰哂休^大的相關(guān)性。綜合以上，可將影響蘭州市耕地面積變化的驅(qū)動(dòng)力主要因子歸納為社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、農(nóng)業(yè)因素和人口因素三方面。

3.3 耕地面積變化驅(qū)動(dòng)力主成分分析

3.3.1 經(jīng)濟(jì)因素。蘭州市2004年生產(chǎn)總值為504.65億元，到2015年實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值2095.99億元，12年間漲幅達(dá)315.3%。全社會(huì)固定資產(chǎn)投資由231.91億元增加到1803.75億元，而同期耕地面積減少了62000hm2。蘭州市正由工業(yè)型城市逐步轉(zhuǎn)型為新興產(chǎn)業(yè)城市，工業(yè)生產(chǎn)以及第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，因而對(duì)耕地需求量也在不斷增加。經(jīng)濟(jì)發(fā)展在很大程度上加速了耕地面積的減少，導(dǎo)致人地矛盾更加突出。

3.3.2 農(nóng)業(yè)因素。根據(jù)甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒統(tǒng)計(jì)2004年蘭州市糧食作物播種面積為124400hm2，2015年為122790hm2，減少了1623.33hm2，但糧食總產(chǎn)量卻從2004年的327747.51t上升至2015年的459022t；糧食單位面積產(chǎn)量也由2004年的2634.34kg/hm2增加至2015年3738kg/hm2；由此可見(jiàn)合理的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、逐步發(fā)展的農(nóng)業(yè)科技水平、高素質(zhì)的勞動(dòng)者及農(nóng)業(yè)發(fā)展方式對(duì)糧食產(chǎn)量十分重要，這在一定程度上緩解了耕地減少和人口增加帶來(lái)的糧食危機(jī)。

3.3.3 人口因素。人口數(shù)量的變化對(duì)耕地?cái)?shù)量變化起著重要的作用。蘭州市2004年常住人口305.07萬(wàn)人，到2015年時(shí)常住人口增長(zhǎng)至321.90萬(wàn)人，耕地面積從211506.67hm2減少到205264.00hm2。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，人口的增加必然會(huì)占用更多的耕地來(lái)保證人們的居住及活動(dòng)需求；與此同時(shí)，人口的增加也需要更多的耕地來(lái)滿(mǎn)足人口的糧食需求。由此使人地關(guān)系變得非常緊張，加劇了人地矛盾。

4 結(jié)論

蘭州市耕地面積從2004～2015年的2.11×105hm2減少到2.05×105hm2，期間共減少0.62×105hm2，平均每年減少600hm2，整體呈逐年下降趨勢(shì)。

針對(duì)蘭州市耕地面積逐年減少的現(xiàn)象，為了緩解主要驅(qū)動(dòng)力對(duì)耕地面積減少的影響，建議采取以下措施：一是強(qiáng)化耕地使用制度，保持耕地總量平衡。注重后備耕地資源的開(kāi)發(fā)和利用，確保耕地?cái)?shù)量上的穩(wěn)定。二是要制定合理的政策，加快人口城市化進(jìn)程。制定相關(guān)優(yōu)惠政策，加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程，挖掘城市內(nèi)部潛力，嚴(yán)格執(zhí)行城市土地利用規(guī)劃。三是加快科技研發(fā)，提高耕地質(zhì)量。水土流失、鹽堿化、風(fēng)沙侵蝕等各種因素對(duì)蘭州市耕地的質(zhì)量提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，應(yīng)努力盤(pán)活農(nóng)村空地，集約化管理，合理調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，避免產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整造成耕地質(zhì)量的降低。

本文僅從經(jīng)濟(jì)因素，農(nóng)業(yè)因素和人口因素三方面對(duì)蘭州市耕地面積變化及驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分析研究，但是涉及耕地面積變化和其驅(qū)動(dòng)力分析的因素還有很多，因此需要進(jìn)一步結(jié)合遙感影像和耕地動(dòng)態(tài)變化模型來(lái)進(jìn)行更加深入的研究。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 郇紅艷，譚清美，朱平.城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程中耕地利用變化的驅(qū)動(dòng)因素及區(qū)域比較[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013（21）：201-213.

[2] 中國(guó)統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒[Z].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)局出版，2013.

[3] 中國(guó)統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒[Z].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)局出版，2016.

[4] 盧艷，崔燕平.1986-2007年中國(guó)耕地面積時(shí)空變化分析[J].信陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010（02）：245-249.

[5] 黃小波，申海建，劉武裝.湖南省永州市耕地面積變化及驅(qū)動(dòng)力研究[J].北京農(nóng)業(yè)，2009（03）：51-54.

[6] 張曉玲，關(guān)欣，文倩.中南丘陵區(qū)縣（市）域耕地面積變化特征及驅(qū)動(dòng)力分析——以湖南醴陵市為例[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（01）：138-142+147.

[7] 王書(shū)轉(zhuǎn)，趙先貴.陜西省耕地面積變化趨勢(shì)及其驅(qū)動(dòng)因子研究[J].干旱區(qū)研究，2006（01）：139-143.

[8] 李世平，岳永勝.陜西省耕地變化驅(qū)動(dòng)力區(qū)域差異分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2010（02）：12-16.

[9] 魏倩倩，任志遠(yuǎn).半干旱地區(qū)典型城市耕地面積變化空間差異及驅(qū)動(dòng)力分析——以西安市為例[J].水土保持研究，2016（01）：284-288.

[10] 劉夢(mèng).寶雞市耕地面積變化及其驅(qū)動(dòng)力分析[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（04）：91-95.