石健
摘 要:為準確認識欠發達地區耕地集約利用狀況,以張家界市為例,采用變異系數法與綜合指數法相結合的方法計算耕地集約利用綜合指數,根據計算結果對其時序變化進行評價分析,并運用ArcGIS平臺進行空間分析,以期為其他欠發達地區耕地集約利用評價的研究提供參考。
關鍵詞:耕地集約利用;變異系數法;欠發達地區;張家界市
中圖分類號 F301.24 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2018)12-0057-4
Study on the Cultivated Land Intensive Use in Underdeveloped Areas:A Case Study of Zhangjiajie
Shi Jian
(College of Resources and Environmental Sciences,Hunan Normal University,Changsha 410081,China)
Abstract:To understand the situation of cultivated land intensive use in underdeveloped areas,this paper takes Zhangjiajie as an example,and uses the method of coefficient of variation and comprehensive index to calculate the comprehensive index of cultivated land intensive use. Then,evaluates and analyses the time serial change according to the result of calculation,and makes a spatial analysis by using ArcGIS to provides reference for the study of intensive utilization of cultivated land in other underdeveloped areas.
Key words:Cultivated land intensive use;Coefficient of variation method;Underdeveloped areas;Zhangjiajie City
我國正處于城鎮化發展的黃金時期,二、三產業的大力發展使大量農村勞動力“棄地進城”,造成農村土地的拋荒與閑置。城市擴張也不可避免地占用耕地,加上部分地區水土流失、土地沙化等自然災害,導致耕地減少,土地消耗不斷高漲[1-3]。在對環境不施加壓力的前提下,加大耕地的集約利用度,在同等面積或者更小面積的耕地上獲得更多的產出,是未來保障糧食安全、解決“三農”問題的有效途徑[4-5]。對耕地的集約利用情況進行評價,有助于認清耕地集約利用現狀及規律、促進耕地高效利用,同時,對于農村經濟和新型城鎮化的發展都具有重要的現實意義[6]。
學術界專門針對耕地集約利用評價方面的研究比較豐富[3-10],但大部分學者是以宏觀區域或社會經濟較發達地區為研究尺度,較欠缺對中、微觀層次或欠發達地區的實證研究。基于此,本文以張家界市為例,選用變異系數法計算耕地集約利用度,為區域農業發展提供依據,同時為欠發達地區耕地集約利用評價的研究提供科學指導。
1 研究方法
1.1 指標體系的構建 耕地利用涉及到多方面的因素,要對耕地集約利用進行評價,需要根據耕地的特征,構建1個多方位、多視角的指標體系。本文從“投入—利用—產出”的角度入手,從投入強度、利用程度、產出效益、可持續利用狀況4個方面構建起指標體系,依據科學性、可比性原則,通過反復論證,最終選擇12個具體指標作為指標層[10](表1)。
1.2 指標的標準化及權重的確定 通過變異系數法與綜合指數法相結合的方法,計算耕地集約利用綜合評價指數。變異系數法是1種客觀賦權法,具有較強的客觀性和數學理論依據,概念清晰、計算簡便、容易掌握,有利于克服主觀賦權法的主觀性所帶來的偏差。
1.2.1 指標的標準化處理 由于本文選擇的指標量綱不統一,因此不能直接比較,為消除不同量綱對研究結果的影響,需對各項指標進行標準化處理,采用極差標準化的方法消除指標的量綱[3]。
[ Xij=(Xij-minXj)/( maxXj-minXj )] (1)
[Xij=(maxXj-Xij)/(maxXj-minXj)] (2)
式(1)為正效應指標的標準化,式(2)為負效應指標的標準化。式中,[X'ij]表示標準化后的指標值,[Xij]表示第i個樣本中第j個指標的原始值,[maxXj]表示第i個樣本中指標的最大值,[minXj]表示第i個樣本中指標的最小值。
1.2.2 變異系數
[Sj=i=1n(X'ij-Xj-)2/(n-1)] (3)
[Sj]表示第j個指標標準化后樣本值的變異系數;[xj]表示第j個指標標準化后的樣本平均值;n為樣本個數。
1.2.3 權重
[Wj=Sj/i=1mSj] (4)
Wj表示第j個指標的權重(0≤[Wj]≤1);m為樣本中的指標個數。
1.3 綜合評價指數 耕地集約利用是眾多指標共同作用的結果,每個單項指標都從不同側面反映了耕地的利用狀況,因此,根據上述公式得到的變異系數和權重值,運用綜合指數法可以得到耕地集約利用綜合評價指數。
[A=i=1nWjXij] (5)
2 實證研究
2.1 研究區域概況 張家界市位于湖南省西北部,是我國著名的旅游城市,也是國家“扶貧攻堅”工作實施的重點地區。全市下轄2區2縣,包括永定區、武陵源區、慈利縣和桑植縣,有7個街道、32個鎮、47個鄉、15個民族鄉。截至2015年,張家界常住人口152.40萬人,其中城鎮人口67.99萬人,城鎮化率為44.60%,低于全省50.89%的城鎮化水平;人均國民生產總值2.94萬元,低于全省4.30萬元的平均水平,全市第一產業增加值為51.90億元,占全省1.56%,二、三產業增加值為395.80億元,占全省1.64%;全市總用地面積96.53萬hm2,其中耕地面積為11.99萬hm2,占全市土地總面積的12.42%,人均耕地面積為0.08hm2。
2.2 數據來源 本文主要數據包括人口數據、耕地數據和其他社會經濟數據,來源于歷年湖南省統計年鑒、湖南省農村統計年鑒、張家界市國民經濟和社會發展統計公報,耕地集約利用評價指標數據通過計算得出。
3 結果與分析
3.1 指標權重分析 根據公式(1)-(3)計算出指標權重(表2),可以看出在整個指標層中,對耕地集約利用影響較大的因素有人均耕地、勞動力投入指數、機械化指數、勞均產值、化肥施用指數等。在準則層中,耕地集約利用水平影響重要性順序為投入強度>產出效益>可持續利用狀況>利用程度,表明耕地投入強度對張家界市的耕地集約利用貢獻率最大,加大耕地投入力度是促進耕地集約利用的重要途徑。
3.2 時間特征分析 由圖1可以看出,耕地投入強度總體有所上升,從2005年的0.104上升到2015年0166,投入強度的峰值出現在2009年,為0.193,2009年之后呈緩慢下降趨勢,主要原因在于2009年之后張家界市農業勞動力減少,對耕地的資金、設備、技術等的投入不夠;耕地利用程度從2005年的0.020增長到2015年0.255,在這10年間雖存在較小的起伏,但并沒有影響整體上的增長趨勢;耕地產出效益與耕地利用程度的變化趨勢較為一致,從2005年的0.017增長到2015年0.241;耕地可持續狀況總體上來說變化不大,但在2009—2010年期間出現快速上升現象,到達研究年段的峰值,為0.136,2010年之后發展狀況趨于平穩;根據可持續狀況曲線走勢可將2005—2015年中的變化可分為3個階段:逐年減少階段(2005—2009年)—快速回升階段(2008—2010年)—緩慢下降階段(2010—2015年)。
從圖1的耕地集約利用綜合指數變化曲線可以看出,其變化經歷了持續增長(2005—2007)—快速下降(2007—2008)—急劇上升(2008—2010)—緩慢增長(2010—2015)的發展過程。究其原因,2008年之前由于旅游業的快速發展、城鎮化水平的提高,張家界市大量農業人口轉為城鎮人口,農業從業人員的減少,加上資金、設備、技術等的投入較低,糧食產量與農業生產總值均下降,導致耕地集約利用水平也快速下降;2008年之后張家界市在國家政策與政府的作用下,加大資金、農業技術等的投入,不斷改善農業生產狀況,使耕地集約利用水平得到較大的發展;2010年之后,張家界市的耕地投入強度、利用程度、產出效益和可持續狀態均變化不大,使耕地集約利用水平一直處于平穩狀態,但穩中有升。整體而言,張家界市耕地集約利用水平呈上升狀態,從2005年的0.273增長到2015年的0.773,且仍有持續上升的良好態勢。
3.3 空間特征分析 根據張家界各區(縣)的耕地集約利用綜合指數,運用SPSS19.0軟件的K-均值聚類法將2005—2015年各區(縣)的耕地集約利用度分為4個層次:不集約(A≤0.3)、基本集約(0.3≤A≤0.45)、中度集約(0.45≤A≤0.7)和高度集約(0.7≤A),并使用ArcGIS軟件繪制耕地集約利用水平的空間格局圖(圖2)。
從表3及圖2可知,2005年張家界市各區(縣)的耕地集約利用水平總體較低,介于0.237~0.303之間,平均值為0.328,永定區、武陵源區、桑植縣3個地區耕地集約利用綜合指數均低于0.3,處于不集約利用狀態,慈利縣耕地集約利用度略超過0.3,處于基本集約利用狀態;2015年各區(縣)耕地集約利用水平與2005相比有較大的提升,介于0.683~0.793之間,均值為0.754,總體上為高度集約;在各區(縣)中,永定區耕地集約利用水平最低,為0.683,桑植縣最高,為0.793。從表3可以看出,張家界市4個區(縣)耕地資源的集約利用水平總體上均呈增加趨勢,但各地區之間存在顯著差異,其中增長幅度最大的地區為桑植縣,從2000年的0.237增長到2015年的0.793;增長幅度最小的是永定區,10年間僅增長0.400。究其原因,桑植縣自然條件比較優越,農業比較效益較高,加之近年來桑植縣增加了對耕地的投入水平和利用水平,耕地集約利用狀態從2005年的不集約利用轉變為2015年基本集約。而永定區作為市轄區,其城鎮化發展相對較快,農業效益比較低,耕地集約利用水平雖有所提升,但由于投入力度不足、產出效益較低,導致增長速度緩慢。
4 結論與討論
(1)從耕地集約利用指標權重來看,準則層的耕地投入強度對張家界市耕地集約利用貢獻最大;指標層的人均耕地指數、勞動力投入指數是耕地集約利用的主要影響因素。
(2)從耕地集約利用時間變化來看,4個分類指數在2005—2015年均呈增長狀態,綜合指數整體上也呈上升狀態。但根據綜合指數曲線變化來看,表現出階段性特征:持續增長(2005—2007)—快速下降(2007—2008)—急劇上升(2008—2010)—緩慢增長(2010—2015)。
(3)從耕地集約利用空間變化來看,各區(縣)耕地集約利用水平隨時間的推移都有一定程度的增長,但地區之間的增長水平存在較大差異。
本文初步揭示了張家界市2005—2015年耕地集約利用的時空變化特征,對區域耕地集約利用的政策制定具有一定的指導意義,與此同時,也充實了欠發達地區耕地集約利用評價的實證研究。然而由于土地調查數據的更新,導致時間序列內耕地面積統計口徑有一定變化,對研究結果產生了一定影響,指標體系和研究方法的完備性需要進一步探討與完善。
參考文獻
[1]劉彥隨,喬陸印.中國新型城鎮化背景下耕地保護制度與政策創新[J].經濟地理,2014(04):1-6.
[2]祝宇成,王金滿,秦倩,等.城鎮化對耕地集約化節約利用的影響[J].江蘇農業科學,2016(09):512-516.
[3]竇妍,南靈.基于PSR框架的耕地集約利用評價及驅動力研究——以關中地區為例[J].農業現代化研究,2011,32(05):615-618.
[4]王國剛,劉彥隨,陳秧分.中國省域耕地集約利用態勢與驅動力分析[J].地理學報,2014,69(07):907-915.
[5]]胡永進,張鳴峰.基于SOM神經網絡模型的耕地利用集約度分區研究——以湖北省為例[J].江蘇農業科學,2013,41(11):391-394.
[6]白璞,童紹玉,彭海英.安徽省城鎮化對耕地集約利用的影響[J].經濟研究導刊,2016(11):16-19.
[7]王國剛,劉彥隨,陳秧分.中國省域耕地集約利用態勢與驅動力分析[J].地理學報,2014(07):907-915.
[8]鄧楚雄,李曉青,向云波,等.長株潭城市群地區耕地數量時空變化及其驅動力分析[J].經濟地理,2013,33(06):142-147.
[9]于元赫,李子君.山東省耕地利用集約度時空變化及政策啟示[J].中國土地科學,2017,31(04):52-60.
[10]鄧楚雄,謝炳庚,李曉青.長沙市耕地集約利用時空變化分析[J].農業工程學報,2012,28(1):230-237.
(責編:王慧晴)