史曉晗,張全景

(曲阜師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，山東 日照 276826)

0 引言

土地資源是人類生存最基本的自然資源，是“財富之母”.耕地又是土地資源中最寶貴的資源，是進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的載體，其數(shù)量和質(zhì)量大體上反映了一個國家的基本國情，是國家人口承載量和可持續(xù)發(fā)展能力的基礎(chǔ)[1].隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增多，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的進程加快，有限的耕地資源不斷被占用.分析耕地動態(tài)變化規(guī)律及驅(qū)動力，對合理利用耕地資源，實現(xiàn)區(qū)域耕地持續(xù)利用，以及協(xié)調(diào)好耕地保護與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系有重要意義，同時也利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，緩解人地矛盾[2].

日照市作為一座沿海城市，現(xiàn)已成為“山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)”戰(zhàn)略布局中的重要一極，貫徹實施山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃，發(fā)展經(jīng)濟，勢必會引起土地需求上升，導(dǎo)致土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生變化.如何處理好經(jīng)濟、社會發(fā)展和耕地保護三者的關(guān)系，是日照市應(yīng)值得關(guān)心的問題.基于以上問題，筆者運用主成分分析方法，分析2000-2011年日照市耕地面積變化狀況，研究耕地數(shù)量變化與經(jīng)濟、人口、科技和政策方面的關(guān)系，探討影響耕地利用變化的驅(qū)動機制，為日照市今后耕地資源的合理開發(fā)利用和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考依據(jù).

1 研究區(qū)概況

日照市位于山東半島南翼，地理坐標(biāo)在北緯35°04′-36°04′，東經(jīng)118°25′-119°39′之間，北與青島市、濰坊市接壤，南與江蘇連云港毗鄰，西接臨沂市，東與韓國、日本隔海相望.現(xiàn)轄東港區(qū)、嵐山區(qū)、莒縣、五蓮縣兩區(qū)兩縣及日照經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、山海天旅游度假區(qū).日照市地處沿海，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，年平均氣溫為12.7℃，年均降水量870mm.2011年，全市土地總面積為535857.37hm2，總?cè)丝跒?89.03萬人，其中城鎮(zhèn)人口103.04萬人，農(nóng)村人口185.99萬人.2011年全市實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值為1214.07億元，政收入達到510.15億元，城市居民人均可支配收入20098元，農(nóng)村居民人均純收入達到8756元，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值達到90.71億元.三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比為9.2：54.4：36.4，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化.

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

基于數(shù)據(jù)的可得性和可靠性原則，本研究中，人口、經(jīng)濟產(chǎn)值等相關(guān)社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于《日照市統(tǒng)計年鑒》，耕地面積數(shù)據(jù)采用日照市土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)(2000-2008年)(2010-2011年)和土地利用詳查數(shù)據(jù)(2009年).

2.2 研究方法

根據(jù)收集的數(shù)據(jù)資料，本文在研究日照市 2000-2011 年耕地數(shù)量變化過程的基礎(chǔ)上，利用 SPSS19.0數(shù)據(jù)處理軟件，采用主成分分析方法對選取的驅(qū)動力因子進行分析，找出影響耕地動態(tài)變化的主要驅(qū)動機制.主成分分析是一種降維的分析方法，它可以使分析的諸多變量得到簡化，將原來個數(shù)較多的具有一定相關(guān)性的變量重新組合成新的個數(shù)較少的幾個彼此獨立或不相關(guān)的綜合變量，用綜合變量代替原來變量的同時，盡可能多地反映原來變量的信息[3].

3 日照市耕地利用變化

3.1 日照市耕地數(shù)量變化

根據(jù)收集到的日照市耕地利用數(shù)據(jù)，將2000-2011年耕地總面積變化狀況及耕地面積年變化率繪制如下圖(圖1、2).耕地面積年變化率，即指當(dāng)年耕地總面積的凈增減量占上一年耕地總面積的百分比，耕地面積年變化率若為正值說明耕地面積增加，若為負值說明減少，其絕對值越大說明耕地面積增減速度越快[4].

在圖1中，2009年后耕地面積基數(shù)突然增大主要是因為：在2008年以前采用變更調(diào)查數(shù)據(jù)，在2009年后采用“二調(diào)”數(shù)據(jù).在“二調(diào)”時，運用3S技術(shù)全面清查整理各城鄉(xiāng)每一塊土地特別是基本農(nóng)田的具體情況，對土地利用狀況和權(quán)屬進行調(diào)查，將之前未登記的土地納入統(tǒng)計范疇并建立土地利用數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計原因使得基數(shù)變大.結(jié)合圖1可以看出，12年來，日照市耕地面積凈增長9791 hm2.人均耕地面積與耕地總面積變化趨勢基本保持一致.人均耕地占有量基本在0.080-0.084 hm2間浮動變化，高于聯(lián)合國糧農(nóng)組織確定的人均耕地0.053 hm2的警戒線[5].

為了對比“二調(diào)”前后耕地面積年變化率狀況，在圖2中，未體現(xiàn)2009年耕地面積年變化率.在2008年以前，耕地面積年變化率除了在2002年和2008年表現(xiàn)為小幅正增長外，其它年份為負增長.2010年以后耕地面積年變化率為負值.從這兩段時間的年變化率來看，日照市耕地面積多數(shù)情況下呈減少趨勢.

在2000-2008年間，耕地面積從2000年的231645hm2減少到2008年的229629 hm2，8年間耕地面積共減少了2016 hm2，平均每年減少252 hm2.在2010-2011年，耕地面積從2010年的241739hm2減少到2011年的241436hm2，耕地面積減少303hm2.耕地減少的原因主要是建設(shè)占用和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整.從宏觀方面來看，隨著日照市人口增多和城市化進程加快，要求建設(shè)更多的居民點和工業(yè)廠房去滿足發(fā)展需要，發(fā)展也需要交通的完善，擴展交通道路要占用一部分耕地.微觀方面，農(nóng)民在比較利益的驅(qū)動下，將耕地變?yōu)閳@地、林地、魚塘等獲益較高的用地類型.

3.2 耕地質(zhì)量動態(tài)變化

耕地質(zhì)量指耕地滿足農(nóng)作物生長和清潔生產(chǎn)的程度，它是衡量耕地資源價值的主要指標(biāo)之一.根據(jù)日照市統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，2000年和2011年日照市糧食單產(chǎn)分別為5335kg/hm2、6446kg/hm2.農(nóng)作物播種面積分別為253237hm2、271313hm2.耕地數(shù)量分別為231645hm2、241436hm2.根據(jù)耕地生產(chǎn)力的計算公式，該公式中以糧食單產(chǎn)來近似代替農(nóng)作物，如下[6]：

耕地生產(chǎn)力= 耕地總產(chǎn)量/耕地數(shù)量=(農(nóng)作物播種面積×糧食單產(chǎn)) /耕地數(shù)量

得出2000年耕地生產(chǎn)力為5832.28kg/hm2，2011年耕地生產(chǎn)力為7243.67kg/hm2.與2000年相比提高了24%.這是因為近幾年日照市落實耕地保護政策，不斷完善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，注重對農(nóng)業(yè)的物質(zhì)投入和農(nóng)業(yè)科技現(xiàn)代化水平的提高，單位面積糧食產(chǎn)出量增多.同時，落實糧食“直補”和綜合補貼政策，調(diào)動了農(nóng)民生產(chǎn)的積極性，農(nóng)民在利益驅(qū)動下注重對耕地的保護.

圖1 2000-2011年日照市耕地面積及人均耕地面積變化

圖2 2000-2011年日照市耕地面積年變化率

4 日照市耕地面積變化的驅(qū)動力分析

4.1 耕地變化因素的指標(biāo)值確定

影響耕地面積變化的因子錯綜復(fù)雜，歸納起來主要有社會經(jīng)濟和自然因素兩方面[7].基于多數(shù)研究認為在較短時間序列內(nèi)自然因素對耕地面積變化影響不大，本文主要研究社會經(jīng)濟因子對耕地利用的影響，在社會經(jīng)濟因子中包含許多指標(biāo)，這些指標(biāo)不僅與因變量存在相關(guān)關(guān)系，并且指標(biāo)間也存在相互關(guān)系，如果用單純的相關(guān)分析，會存在一定的誤差冗余.因此，本研究采用主成分分析方法來分析影響日照市耕地利用變化的社會經(jīng)濟因素.

本研究在借鑒其他學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合日照市的實際情況和資料收集程度，遵循可獲得性原則、相關(guān)性原則和科學(xué)性原則，選取了2000-2011年的年末耕地面積Y(hm2)作為因變量來反映耕地數(shù)量的變化狀況，自變量即驅(qū)動力因子，主要選取16個影響因子：X1總?cè)丝?萬人)；X2鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)(萬人)；X3GDP(億元)；X4全社會固定資產(chǎn)投資額(萬元)；X5第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總產(chǎn)值(億元)；X6第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總產(chǎn)值(億元)；X7農(nóng)民人均純收入(元)；X8城市居民可支配收入(元)；X9糧食總產(chǎn)量(噸)；X10糧食單產(chǎn)(kg/hm2)；X11農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(萬元)；X12農(nóng)業(yè)機械總動力(kw)；X13農(nóng)用化肥使用量(噸)；X14農(nóng)村用地量；X15通車里程；X16城市化水平(%)[8].

4.2 耕地面積變化驅(qū)動力分析

由于原始數(shù)據(jù)具有不同量綱，首先對原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，運用統(tǒng)計分析軟件spss19.0進行主成分分析，得出相關(guān)系數(shù)矩陣、特征值、主成分貢獻率和累計貢獻率以及主成分載荷矩陣(表1、2、3).

表1 耕地變化驅(qū)動力變量相關(guān)系數(shù)矩陣

由表1可以看出，影響耕地變化的各個驅(qū)動因子存在不同程度的相關(guān)性，X1與X3、X4、X5、X6、X7、X9、X10、X11、X15，X3與X4、X5、X6、X7、X10，X4與X5、X6、X7、X10之間相關(guān)系數(shù)達到0.900以上，具有很大的相關(guān)性，并且存在信息上的重疊，說明主成分分析的必要性.

表2 特征值及主成分貢獻率

對各個因子進行主成分分析，從表2中可以看出，前2個主成分累計貢獻率已高達91.505%，對大多數(shù)數(shù)據(jù)已經(jīng)給出了充分的概況，完全達到分析要求[9].進一步得出主成分載荷矩陣(表3).

表3 主成分載荷矩陣

主成分載荷是主成分與變量間的相關(guān)系數(shù)，系數(shù)越大說明影響越大.從表3中可以看出，第一主成分與X1，X3，X4，X5，X6，X7，X9，X10，X11，X13，X14，X15之間的相關(guān)程度很高，載荷絕對值均在0.9以上，它們分別代表了日照市總?cè)丝?，GDP，全社會固定資產(chǎn)投資，第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值，農(nóng)民人均純收入，城市居民可支配收入，糧食單產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值，農(nóng)業(yè)機械總動力，農(nóng)村用電量，公路通車里程，城市化水平.這些因素可以被認作是人口、社會經(jīng)濟發(fā)展水平、交通因素的代表.第二主成分中，只有X2與X12載荷絕對值較大，分別為0.680、0.491，代表農(nóng)業(yè)從業(yè)人員和農(nóng)用化肥施用量.第二主成分被認作是農(nóng)業(yè)科技發(fā)展?fàn)顩r的代表.據(jù)此，影響日照市耕地數(shù)量變化的驅(qū)動機制主要包含四種驅(qū)動因素，可以歸結(jié)為：人口增長，社會經(jīng)濟發(fā)展水平，農(nóng)業(yè)科技進步和交通發(fā)展因素.

4.3 影響日照市耕地變化的因素分析

4.3.1 人口增長因素

從表3主成分載荷矩陣表中可以看出，人口因素是影響耕地數(shù)量變化的主要驅(qū)動因素之一.人口增加對耕地保護造成雙重壓力：一方面，人口增多對建設(shè)用地的推動作用增大，建設(shè)用地的來源主要表現(xiàn)在占用更多的耕地建設(shè)生產(chǎn)、生活、商業(yè)、市政等設(shè)施；另一方面又要求有更多的耕地進行糧食生產(chǎn)以滿足人們的生產(chǎn)和生活需要.日照市總?cè)丝趶?000年的276.06萬人增加到2011年的289.03萬人，共增加12.97萬人.未來其人口數(shù)量還將保持增長的趨勢.人口增長中另一驅(qū)動因素是城市化水平，12年來日照市城市化水平不斷提高，由2000年的24%提高到2011年的35.7%(按人口城市化).人口增多和城市化水平越來越高，對住宅、公共設(shè)施建筑、商業(yè)、金融業(yè)等的建設(shè)也增多，必然會占用一部分耕地.

4.3.2 經(jīng)濟發(fā)展因素

GDP、全社會固定資產(chǎn)投資、第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、農(nóng)民人均純收入、城市居民可支配收入是構(gòu)成第一主成分的主要因子.2000年日照市的GDP為209.51億元，2011年增加到1214.07億元，增長了4.79%.12年中，全社會固定資產(chǎn)投資，第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值，農(nóng)民人均純收入，城市居民可支配收入分別增長了17.28%，4.76%，2.08%，2.09%.

開展生產(chǎn)活動，發(fā)展經(jīng)濟需要以耕地為載體.GDP是開發(fā)土地所獲得的效益的價值量度，是土地對人類的經(jīng)濟奉獻.日照市快速增長的GDP，要求全市土地利用向著高效率、高產(chǎn)出的方向轉(zhuǎn)化，土地利用的類型、結(jié)構(gòu)、方式、程度等因之出現(xiàn)優(yōu)化、重組變動，于此相應(yīng)，耕地數(shù)量出現(xiàn)較大幅度流入流出的時空變化[10].日照市作為一座沿海城市，在2000-2008年新增建設(shè)用地就達6268.46公頃.近幾年為為獲得更高的效益，政府逐漸加大對旅游業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和扶持，第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要各種配套設(shè)施，建設(shè)用地面積逐年增加，大量耕地被占用.從統(tǒng)計資料中得到，其固定資產(chǎn)投資主要是用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和房地產(chǎn)開發(fā)，很明顯這些活動與占用土地有著密不可分的聯(lián)系.農(nóng)民人均純收入和城市居民可支配收入的增加，使得城鄉(xiāng)居民生活質(zhì)量得到提高，不再局限于現(xiàn)有的小面積住房，同時對精神文化生活的要求也越來越高，住宅建設(shè)和文化設(shè)施建設(shè)也占用一部分耕地.

4.3.3 農(nóng)業(yè)科技進步因素

農(nóng)業(yè)從業(yè)人員、糧食單產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、農(nóng)業(yè)機械總動力、農(nóng)村用電量是構(gòu)成第一主成分的另一主要因子，這說明它們對耕地利用變化也有較大影響.2000-2011年12年間，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值由原來的402831萬元增加至907115萬元，增加了1.25 %.農(nóng)業(yè)機械化總動力由 1442657kw增加到3027842kw，增幅為1.1%.在此期間，糧食單產(chǎn)和農(nóng)村用電量也表現(xiàn)為逐年上升的趨勢.農(nóng)業(yè)科技進步，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員知識的提高，一方面可以縮減農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)，另一方面使得糧食和其他農(nóng)作物的產(chǎn)量不斷增加，緩解人地矛盾，農(nóng)民在基本生存問題得到解決的情況下，受比較利益的驅(qū)動，開始調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將一部分的耕地變成園地、林地、魚塘等效益較高的土地利用類型.

4.3.4 交通因素

在本研究中公路通車里程代表了交通因素，交通發(fā)展與耕地面積變化的關(guān)系表現(xiàn)為：一方面，交通狀況的改善，為耕作和農(nóng)產(chǎn)品運輸提供了便利條件，加快對原先不便利用耕地的開發(fā)，提高了耕地利用程度，使得區(qū)位優(yōu)勢有所提升.另一面，發(fā)展交通要占用部分耕地，道路建設(shè)也會影響到周邊耕地生產(chǎn)能力，影響農(nóng)戶種植積極性.日照市2000年公路通車里程為1841km，2011年為6673km，增幅為2.62%.交通的發(fā)展勢必對耕地造成一定程度的影響.

5 結(jié)論

日照市人均耕地面積和耕地質(zhì)量較高，一定程度上緩解了人地矛盾，但不能忽視耕地在波動變化中整體減少的趨勢，仍需做好耕地保護相關(guān)方面的工作，經(jīng)濟發(fā)展、人口增長、農(nóng)業(yè)科技進步和交通發(fā)展這四大類因素是影響日照市耕地利用變化的主要驅(qū)動力，要嚴格控制建設(shè)用地對耕地的占用數(shù)量.

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