四川省耕地資源功能演變與預(yù)測(cè)

朱芳 潘洪義 房力川

摘要：以四川省為實(shí)證，采用組合賦權(quán)法構(gòu)建耕地資源多功能評(píng)價(jià)體系，量化分析其時(shí)序演變特征，并對(duì)其未來(lái)5年進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。研究結(jié)果表明，2000—2014年四川省耕地功能綜合分值整體呈下降趨勢(shì)，并由國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)功能和社會(huì)就業(yè)承載功能為主導(dǎo)型，向國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)功能、糧食安全保障功能、社會(huì)就業(yè)承載功能和生態(tài)安全維護(hù)功能均衡發(fā)展轉(zhuǎn)型;2000—2004年四川省耕地4項(xiàng)功能從分化向聚集轉(zhuǎn)變，2004—2008年耕地4項(xiàng)功能從聚集向分化轉(zhuǎn)變，2008—2014年4項(xiàng)功能趨于穩(wěn)定，變化平緩;2015—2020年四川省耕地4項(xiàng)功能預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，生態(tài)安全維護(hù)功能連續(xù)下降并處于第4位，因此強(qiáng)化耕地資源的生態(tài)安全維護(hù)功能顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：耕地資源;功能演變;階段特征;預(yù)測(cè);四川省

中圖分類號(hào)： F323.211 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2019）02-0292-05

耕地是人類賴以生存的基本資源[1]。耕地是一個(gè)自然和人工復(fù)合的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，在糧食供給、生態(tài)維護(hù)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)安全穩(wěn)定中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[2-4]。耕地功能是指耕地及其利用過程中體現(xiàn)的資源和資產(chǎn)能力，提供生物和非生物之間能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)場(chǎng)所的能力，提供生物生產(chǎn)和生活環(huán)境能力，作為地球環(huán)境基地生態(tài)和環(huán)境容納能力的綜合反映[5-6]。在社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，耕地資源功能由單一功能向多功能協(xié)調(diào)發(fā)展轉(zhuǎn)變。目前，日本、韓國(guó)、美國(guó)及歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)完成耕地多功能的轉(zhuǎn)型并實(shí)現(xiàn)耕地資源多功能管理[7-9]。耕地多功能管理是國(guó)內(nèi)外耕地資源管理的重點(diǎn)和方向，我國(guó)耕地保護(hù)也開始從耕地單功能管理向耕地多功能管理轉(zhuǎn)變。城鄉(xiāng)居民需求發(fā)展是影響耕地資源多功能變化的關(guān)鍵因素[10]，要實(shí)施耕地多功能管理，必須對(duì)耕地資源多功能性進(jìn)行研究。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)耕地資源多功能研究主要集中在耕地多功能概念及特征[11-12]、耕地多功能研究方法[13-14]、耕地多功能時(shí)空演變[13]、耕地多功能政策和應(yīng)用[15-16]、耕地多功能價(jià)值評(píng)估[17-21]等方面?，F(xiàn)有的耕地多功能研究多集中在概念和定性研究上，定量評(píng)價(jià)體系還不夠完善，對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)研究則更為少見?；谇叭说某晒?，本研究構(gòu)建四川省耕地資源多功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)，研究耕地各功能演變規(guī)律對(duì)保障國(guó)家糧食及耕地生態(tài)安全、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，同時(shí)能為耕地多功能管理模式優(yōu)化和耕地保護(hù)政策改革提供參考。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 區(qū)域概述

四川省位于我國(guó)西南腹地長(zhǎng)江上游，地理位置為97°21′～108°31′E、26°03′～34°19′N，四川省轄域21個(gè)市（圖1）。全省面積為48.6萬(wàn)km2，在全國(guó)排名第5，2015年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值30 103.1億元，年末常住人口8 204萬(wàn)人，城鎮(zhèn)人口 3 912.5 萬(wàn)人，鄉(xiāng)村人口4 291.5萬(wàn)人，人均地區(qū)生產(chǎn)總值 36 836 元。耕地面積為401.07萬(wàn)hm2，全國(guó)糧食作物播種面積為645.4萬(wàn)hm2，全國(guó)糧食總產(chǎn)量為3 442.8萬(wàn)t（注：數(shù)據(jù)來(lái)源于2015年四川省國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)）[22]。地形西高東低，土壤類型多樣，氣候主要以亞熱帶季風(fēng)氣候?yàn)橹?，夏季高溫多雨，冬季溫暖濕?rùn)。為農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了有利條件，使得四川省成為我國(guó)十大糧食主產(chǎn)區(qū)之一。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)源于《四川統(tǒng)計(jì)年鑒》（2001—2015年）和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，復(fù)種指數(shù)是由年內(nèi)耕地農(nóng)作物播種總面積與耕地面積的比值求得;糧食自給率是一項(xiàng)評(píng)估國(guó)家糧食自給程度的指標(biāo)，由地區(qū)人口所需糧食總量與糧食生產(chǎn)總量的比值求得;人均糧食需求量采用《國(guó)際糧食安全中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要》中規(guī)定的滿足小康水平標(biāo)準(zhǔn)的400 kg/人[10]進(jìn)行計(jì)算的;在耕地化肥負(fù)荷指標(biāo)計(jì)算中，化肥安全施用標(biāo)準(zhǔn)采用發(fā)達(dá)國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)上限，為 225 kg/hm2[23]。

2 研究方法

2.1 耕地資源功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

參考國(guó)內(nèi)外土地多功能價(jià)值[24]、鄉(xiāng)村地域多功能[22] 、農(nóng)業(yè)多功能[25]、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)多功能[26]、土地利用多功能[27]等研究成果，結(jié)合我國(guó)城鄉(xiāng)二元土地制度及四川省支農(nóng)惠農(nóng)政策的特殊背景，將耕地多功能具體分為國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)功能、糧食安全保障功能、社會(huì)就業(yè)承載功能及生態(tài)安全維護(hù)功能。耕地資源多功能評(píng)價(jià)拍標(biāo)，體系具體見表1。

耕地的國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)功能指耕地作為重要的生產(chǎn)要素，通過農(nóng)產(chǎn)品供給對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升的貢獻(xiàn)水平。因此，選取種植業(yè)總產(chǎn)值占地區(qū)生產(chǎn)總值、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值的比例以及單位面積種植業(yè)產(chǎn)值來(lái)測(cè)算耕地資源國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)功能。

耕地資源的糧食安全保障功能指耕地通過食物生產(chǎn)保障特定區(qū)域內(nèi)人口糧食需求的能力[2]。我國(guó)人均耕地面積為 0.093 hm2，四川省低于全國(guó)平均水平，僅為0.087 hm2[28]。在我國(guó)人多地少的基本國(guó)情下，糧食安全問題始終是關(guān)系社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大問題，隨著居民消費(fèi)水平的提高，糧食質(zhì)量安全也成為糧食安全保障的重要內(nèi)涵。因此，選取耕地壓力指數(shù)及糧食安全質(zhì)量保障衡量耕地糧食安全保障功能。

耕地資源的社會(huì)就業(yè)承載功能主要指在我國(guó)第二、第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)容納能力有限的情況下，耕地承載農(nóng)村剩余勞動(dòng)力的能力。由于地形的影響，四川省長(zhǎng)期以來(lái)采取精耕細(xì)作的耕作方式，農(nóng)民都有一份小的承包地，這份承包地就是農(nóng)民的就業(yè)崗位。因此，選取收入公平程度、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移就業(yè)失業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、人均耕地經(jīng)營(yíng)面積和人均農(nóng)業(yè)機(jī)械水平來(lái)測(cè)算耕地的社會(huì)就業(yè)承載功能。

耕地資源的生態(tài)安全維護(hù)功能指耕地具有保持水土、調(diào)節(jié)氣候、維持生物多樣性等功能。近年來(lái)，四川省農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，化肥施用量快速上升，2014年四川省化肥負(fù)荷達(dá)到 631 kg/hm2，遠(yuǎn)高于國(guó)際化肥使用標(biāo)準(zhǔn)，化肥的不當(dāng)使用會(huì)對(duì)耕地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。選取耕地化肥負(fù)荷、路網(wǎng)密度及農(nóng)田生態(tài)多樣性指數(shù)來(lái)測(cè)算，耕地化肥負(fù)荷指標(biāo)揭示農(nóng)田健康水平及降解化肥的能力，路網(wǎng)密度指標(biāo)揭示耕地景觀破碎度，農(nóng)田生態(tài)多樣性指數(shù)反映耕地的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)能力。

3.3 耕地多功能值預(yù)測(cè)

通過對(duì)2000—2014年四川省各項(xiàng)耕地功能的演變分析（圖4）可知，其演變規(guī)律大致分為3個(gè)階段：第1階段（2000—2004年），該階段主要表現(xiàn)為各項(xiàng)功能演變劇烈，且各項(xiàng)功能分值呈現(xiàn)出逐漸均衡化的特征;第2階段（2004—2008年），該階段各功能演變進(jìn)一步加劇，且各項(xiàng)功能分值呈現(xiàn)出逐漸分化的特征;第3階段（2008—2014年），該階段各項(xiàng)功能演變趨于平穩(wěn)，且功能又呈現(xiàn)出均衡化的特征。結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r及四川省“十三五”規(guī)劃，第3階段更接近預(yù)測(cè)研究時(shí)點(diǎn)以及更符合未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。因此，本研究以2008—2014年四川省耕地4項(xiàng)功能值為基礎(chǔ)借助DPS軟件GM（1，1）模型，對(duì)四川省2015—2020年各項(xiàng)功能值進(jìn)行預(yù)測(cè)。經(jīng)模型測(cè)算，預(yù)測(cè)結(jié)果的后驗(yàn)比小于0.35、小誤差概率大于0.95，表明預(yù)測(cè)模型可靠。

根據(jù)四川省2015—2020年耕地多功能值的預(yù)測(cè)結(jié)果（圖4）可知，四川省耕地各項(xiàng)功能值整體上趨于平穩(wěn)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)功能、社會(huì)就業(yè)承載功能和糧食安全保障功能分值趨于相等，平均分值在40.0左右，而生態(tài)安全維護(hù)功能的值相對(duì)較低，平均值僅為5.5，耕地生態(tài)環(huán)境維護(hù)功能亟待加強(qiáng)。

國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)功能值有緩慢上升趨勢(shì)，由2014年的39.11上升為2020年的42.45，在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，隨著經(jīng)濟(jì)健康平穩(wěn)的發(fā)展和市場(chǎng)體系的不斷完善，耕地的國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)度穩(wěn)定在一定水平上。

社會(huì)就業(yè)承載功能值呈現(xiàn)先緩慢下降后上升的趨勢(shì)，由2014年的40.50下降到2017年的39.60;但在2018年后呈現(xiàn)回升態(tài)勢(shì)，到2020年該功能值上升至41.12。其主要原因是目前農(nóng)業(yè)的比較效率低下，城鄉(xiāng)差距明顯，導(dǎo)致農(nóng)村勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移。但是隨著城市就業(yè)壓力的影響，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，在政府對(duì)新農(nóng)村建設(shè)的大力支持下，大力發(fā)展耕地規(guī)模經(jīng)營(yíng)，這些措施引導(dǎo)農(nóng)民回鄉(xiāng)從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，使得耕地的社會(huì)就業(yè)承載能力出現(xiàn)回升趨勢(shì)。該趨勢(shì)符合2017年中央一號(hào)文件所提出的大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)社會(huì)就業(yè)保障的要求。

糧食安全一直是我國(guó)耕地管理的重中之重，四川省是人口大省，其糧食安全實(shí)現(xiàn)程度直接影響到西南地區(qū)甚至全國(guó)的社會(huì)穩(wěn)定。我國(guó)對(duì)糧食自給率要求的不斷提高，對(duì)農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼力度的不斷增加，可有效提高農(nóng)民的種糧積極性。因此，糧食安全保障功能值由2014年的35.18上升為2020年的43.56。但是都是在現(xiàn)有的化肥施用量和糧食單產(chǎn)基礎(chǔ)上的預(yù)測(cè)，隨著環(huán)境保護(hù)力度的不斷加強(qiáng)，施肥量會(huì)有所下降，因此糧食安全功能提高程度有限。

耕地生態(tài)安全維護(hù)功能值則處于緩慢下降趨勢(shì)，由2014年的6.81下降至2020年的5.20，由于保證糧食安全功能上的壓力，短期內(nèi)很難促使施肥量有效下降，同時(shí)隨著耕地流轉(zhuǎn)使種植作物更加統(tǒng)一，勢(shì)必會(huì)對(duì)生物多樣性造成不利影響，再加上交通道路建設(shè)，使得田塊破碎度在一定程度上進(jìn)一步加大。在這些綜合因素的共同作用下，耕地生態(tài)安全維護(hù)功能勢(shì)必會(huì)呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，這表明四川省在未來(lái)亟須加強(qiáng)耕地生態(tài)安全維護(hù)功能。

4 結(jié)論與討論

研究期內(nèi)，各項(xiàng)耕地功能值整體呈下降趨勢(shì)，生態(tài)安全功能值的下降幅度最大。四川省在2000—2014年期間耕地功能綜合值整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，耕地資源功能由國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)功能和社會(huì)就業(yè)承載功能為主導(dǎo)型，逐漸向國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)功能、糧食安全保障功能、社會(huì)就業(yè)承載功能和生態(tài)安全維護(hù)功能均衡發(fā)展轉(zhuǎn)型。

功能演變劇烈程度降低，各項(xiàng)功能趨向均衡。2000—2004年四川省耕地資源4項(xiàng)功能從分化向集聚轉(zhuǎn)變，2005—2008年4項(xiàng)功能又從集聚向分化轉(zhuǎn)變，2009—2014年4項(xiàng)功能趨于穩(wěn)定，變換緩慢。

穩(wěn)定糧食安全保障功能，提高生態(tài)安全維護(hù)功能。對(duì)四川省2015—2020年耕地4項(xiàng)功能值預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，耕地糧食安全保障功能、國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)功能、社會(huì)就業(yè)承載功能和生態(tài)安全維護(hù)功能趨于穩(wěn)定，但是生態(tài)安全維護(hù)功能值位于第4位，表明四川省耕地生態(tài)安全維護(hù)功能亟待增強(qiáng)。

本研究通過構(gòu)建耕地多功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)四川省耕地多功能演變過程進(jìn)行刻畫進(jìn)而分析其存在的問題，研究結(jié)果對(duì)保障區(qū)域糧食及耕地生態(tài)安全預(yù)警、促進(jìn)研究區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)為耕地多功能管理模式優(yōu)化和耕地保護(hù)政策改革等重要的輔助決策提供參考。但由于耕地的綜合性和復(fù)雜性，指標(biāo)體系還有待于進(jìn)一步改進(jìn)，例如將農(nóng)業(yè)觀光園、生態(tài)景觀納入耕地生態(tài)安全功能評(píng)價(jià)體系中，使得生態(tài)安全功能精確性降低。在數(shù)據(jù)獲取方式上，后續(xù)的研究可以應(yīng)用遙感對(duì)耕地面積和播種面積進(jìn)行量化計(jì)算，使數(shù)據(jù)更切合現(xiàn)實(shí)。在研究區(qū)域尺度上，進(jìn)行市域及縣域研究分析是今后的研究趨勢(shì)。

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