羅志軍，聶玲玲，陳　兵，湯永輝

(江西農業(yè)大學國土資源與環(huán)境學院/農村土地資源利用與保護研究中心，江西南昌330045)

基于PSR模型的江西省耕地集約利用時空變化特征研究

羅志軍，聶玲玲，陳兵，湯永輝

(江西農業(yè)大學國土資源與環(huán)境學院/農村土地資源利用與保護研究中心，江西南昌330045)

摘要：耕地集約利用水平直接影響著國家農業(yè)生產效益、農民收入和糧食安全。以江西省為例，從耕地資源利用中的人地關系入手，構建了基于PSR模型的耕地集約利用評價指標體系，運用綜合指數法、聚類分析法和GIS空間分析方法，定量分析了2003—2012年江西省耕地集約利用水平的時空變化特征。結果表明：2003—2012年江西省耕地集約利用水平呈波動上升的趨勢；11個地級市耕地集約利用水平空間差異較顯著，呈現(xiàn)4級分布，江西西部和中部地區(qū)耕地集約利用水平較高，東北部次之，西北部和南部相對較低。研究結果可為江西省今后耕地集約利用水平的提高提供參考。

關鍵詞：江西?。籔SR模型；時空變化特征；集約利用

耕地是土地的精華，是一種十分稀缺、不可替代的自然資源和農業(yè)生產要素，也是保證糧食安全和社會穩(wěn)定的基本條件。隨著我國經濟的快速發(fā)展、人口數量的不斷增加以及工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的快速推進，有限耕地資源的不斷減少與建設用地的快速擴張之間的矛盾日益尖銳[1]，耕地保護態(tài)勢十分嚴峻。因此，在耕地資源有限和后備資源短缺的情況下，轉變耕地利用觀念，走內涵挖潛、提高耕地集約利用水平的道路，成為解決當前土地供需矛盾問題、保障國家糧食安全和促進農業(yè)發(fā)展的重要途徑。

近年來，隨著國家對“三農”問題及糧食安全問題的重視程度越來越高，耕地集約利用的研究已成為眾多學者關注的熱點。目前，關于耕地集約利用的研究主要集中在耕地集約利用評價方法[2]、耕地集約利用變化驅動力研究[3]、耕地集約利用空間分異特征[4]、耕地集約利用時間變化規(guī)律[5]等幾個方面。總體而言，大多數研究基本上是區(qū)域耕地集約利用評價，以及耕地集約利用時間變化或空間分異特征分析，但同時開展區(qū)域耕地集約利用時間變化與空間分異的研究較少。此外，目前的研究也很少綜合考慮人地關系在耕地集約利用評價中的作用，而“壓力—狀態(tài)—響應”(PSR)模型能較好地彌補這一缺陷[6]。因此，本文以江西省為例，擬從耕地資源利用中的人地關系入手，構建基于PSR模型的耕地利用集約度評價指標體系和評價模型，分析江西省耕地集約利用水平及時空變化特征，并探討提高江西省耕地集約利用水平的對策，為實現(xiàn)江西省耕地資源的集約高效和可持續(xù)利用提供借鑒和參考。

1研究區(qū)域概況

江西省位于我國的東南部、長江中下游的南岸，全省土地面積16.69×104km2，占全國總面積的1.74%，轄11個地級市、100個縣(市、區(qū))。江西省作為農業(yè)大省，是我國重要的糧食主產區(qū)，2013年糧食總產量達到211.61×108kg，連續(xù)10年實現(xiàn)增產。同時，江西省也是人口大省和耕地資源相對緊缺的省份，2013年底總人口4 522.2×104人，全省耕地面積308.50×104hm2，人均耕地面積僅0.069 hm2，遠低于全國平均水平。近年來，隨著江西省城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程的日益加快，以及中部地區(qū)崛起發(fā)展戰(zhàn)略、鄱陽湖生態(tài)經濟區(qū)建設戰(zhàn)略和贛南等原中央蘇區(qū)振興發(fā)展戰(zhàn)略的不斷推進，各項建設用地占用耕地數量不斷增多，導致全省耕地面積持續(xù)減少，而耕地沙化、鹽堿化、土壤侵蝕及污染等問題的存在，使得耕地質量持續(xù)下降，加劇了耕地資源的供需矛盾。因此，江西省要保障區(qū)域糧食安全和實現(xiàn)“綠色生態(tài)江西”的建設目標，就必須保護好有限的耕地資源，充分挖掘內部潛力，努力提高耕地集約利用水平。

2基于PSR模型的江西省耕地集約利用評價

2.1耕地集約利用的PSR模型

“壓力—狀態(tài)—響應”(PSR)模型是按照“原因—效應—反應”的思路，闡明人類活動給環(huán)境和自然資源施加壓力，改變了環(huán)境和自然資源的狀態(tài)，進而通過決策、行為等發(fā)生響應，維持著生態(tài)系統(tǒng)健康[7]。PSR模型目前在人地關系、資源利用及可持續(xù)發(fā)展等領域應用較為廣泛。PSR模型能較好地反映耕地集約利用的內涵，隨著人口增加和社會經濟發(fā)展，耕地資源不斷被占用，后備資源又十分有限，人地矛盾和糧食安全問題日趨嚴重，必然給耕地集約利用帶來壓力(P)；在壓力的驅使下，耕地的質量、數量、使用程度、產出效益等狀態(tài)(S)發(fā)生改變；管理者、決策者和使用者通過加大對耕地的投入、提高農業(yè)技術水平等措施對耕地壓力、狀態(tài)及其變化做出響應(R)[8]。因此，PSR框架揭示了耕地利用中人地相互作用關系，清晰地反映出耕地集約利用中的因果關系和變化過程，為制定相應的對策措施奠定了基礎，并在“作用—反饋—再作用”的循環(huán)過程，逐步實現(xiàn)耕地集約利用的目標。

2.2評價指標體系構建

目前江西省的耕地狀況不容樂觀，具有以下幾方面的特征：(1)水田多，旱地少，劣質耕地多，優(yōu)質耕地少；(2)耕地資源分布不均，后備資源匱乏；(3)耕地數量逐年減少，人地矛盾日益突出；(4)水土流失和耕地污染問題較嚴重，耕地質量不斷下降。結合江西省的實際情況，在參考相關研究成果[5-14]的基礎上，根據耕地集約利用的PSR模型分析框架，并遵循指標選取的綜合性、科學性、系統(tǒng)性、典型性、可量化性等原則，構建了江西省耕地集約利用的評價指標體系。該指標體系分為目標層、準則層和指標層，包括壓力指標體系、狀態(tài)指標體系和響應指標體系3個子系統(tǒng)，共12個指標，具體見表1。

2.3指標權重確定

在綜合評價過程中，指標權重的確定對整個評價起著至關重要的作用。權重確定的方法有很多，比如主成分分析法，德爾菲法，層次分析法等。綜合考慮了各方法的優(yōu)缺點，本文根據數據情況和評價的需要，采用層次分析法和德爾菲法相結合，來確定各評價指標的權重值，結果見表1。

表1　PSR模型下江西省耕地集約利用評價指標體系及權重

2.4數據標準化處理

為了消除因指標數據單位和量綱的不同而帶來的不可比性，本文采用級差標準化的方法，對原始數據[15]進行標準化處理[6-8]，如式(1)和(2)。

對于正向指標，F(xiàn)i=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(1)

對于負向指標，F(xiàn)i=(Xmax-Xi)/(Xmax-Xmin)

(2)

其中，F(xiàn)i為第i項指標標準化后的值；Xi為處理前的指標值；Xmax為與Xi對應的處理前第i項指標的最大值；Xmin為與Xi對應的處理前第i項指標的最小值。

2.5綜合分值計算

根據各指標的組合權重和相應的標準化值，采用綜合指數法，計算江西省耕地集約利用水平，其模型如式(3)。

(3)

P為江西省耕地集約利用綜合指數，數值越大表示集約利用水平越高；Wi為第i項指標的權重；Fi為第i項指標標準化后的值。

為了更好地反映耕地的集約利用程度，將綜合指數按照百分制進行折算處理，如式(4)。

F=Fi/Fmax×100

(4)

其中，F(xiàn)為百分制折算后的綜合分值，F(xiàn)i為江西省各年度或各地級市的綜合指數，F(xiàn)max為江西省各年度或各地級市中最大綜合指數。

通過計算，得到2003—2012年江西省耕地集約利用綜合分值和2012年江西省各地市耕地集約利用綜合分值，分別見表2和表3。

表2　2003—2012年江西省耕地集約利用綜合分值

表3　2012年江西省各地市耕地集約利用綜合分值

2.6耕地集約利用水平等級劃分

根據表3中各地市耕地集約利用的綜合分值，參照已有的研究成果[16-17]，運用聚類分析法，將江西省各地市耕地集約利用水平劃分為高集約型、適度集約型、低度集約型和粗放型等4級，具體等級劃分結果如表4所示。

表4　2012年江西省各地市耕地集約利用水平等級劃分

3江西省耕地集約利用水平時空變化特征分析

3.1江西省耕地利用集約利用度的時間變化分析

由表2可知，江西省耕地集約利用綜合指數由2003年的0.241 6上升到2012年的0.597 0，年均增長率為4.38%。根據分析評價結果，2003—2012年江西省的耕地集約利用水平以及壓力指標、狀態(tài)指標和響應指標的走勢基本相似，均呈波動上升的趨勢，如圖1所示。

圖1　2003—2012年江西省耕地集約利用水平和壓力、狀態(tài)、響應指標分值Fig.1　Composite and each item scores of cultivated land intensive use from 2003 to 2012 in Jiangxi Province

圖2　2012年江西省耕地集約利用程度空間分布Fig.2　Spatial distribution of cultivated land intensive use in 2012 in Jiangxi Province

由表2和圖1可知，2003—2007年江西省耕地集約利用水平上升較快，由0.241 6上升到0.533 1，年均增長率為4.81%，并且其與壓力指標和響應指標的相關性較大。在耕地集約利用評價中，壓力指標和響應指標的權重分別為0.400 3和0.329 1，是影響江西省耕地集約利用水平高低的主要因素。2007—2009年江西省耕地集約利用程度出現(xiàn)短暫性下降，主要是由于非農建設占用大量耕地使耕地數量減少，以及大量農民外出務工使耕地閑置荒蕪較多，從而引起耕地集約利用水平的下降。2009—2012年，江西省耕地集約利用水平又恢復上升趨勢，主要是由于國家加大了對農業(yè)的投入和對耕地保護的力度，以及農村土地整治、城鄉(xiāng)建設用地增減掛鉤試點、低丘緩坡土地綜合開發(fā)利用試點等工作的開展，使耕地集約利用水平得到提升。

3.2江西省耕地集約利用度的空間變化分析

根據表4中江西省各地市耕地集約利用水平等級，利用ArcGIS軟件將具體等級結果空間化，得到了江西省耕地集約利用程度空間分布圖，如圖2所示。

由表4和圖2可知，江西省11個地級市耕地集約利用水平空間差異較顯著，呈現(xiàn)4級分布。其中，耕地利用水平高集約型的地級市有宜春市、萍鄉(xiāng)市和新余市，其單位資金投入、單位動力投入、勞均產值、耕地平衡指數、地均產值等因子的得分高；耕地利用水平適度集約型的地級市有南昌市、撫州市和吉安市，其墾殖指數、復種指數、灌溉指數、勞均產值、安全系數等因子的得分較高；耕地利用水平低度集約型的地級市有景德鎮(zhèn)市、鷹潭市和上饒市，其耕地平衡指數的得分較高，但其單位資金投入、單位化肥投入、灌溉指數、地均產值等因子的得分較低。耕地利用水平粗放型的地級市有九江市和贛州市，其單位資金投入、人均耕地、墾殖指數、復種指數、勞均產值、安全系數等因子的得分都低。

4對策建議

4.1落實耕地保護制度，加大耕地保護力度

我國人口多、耕地少，目前糧食安全和耕地保護形勢依然嚴峻，嚴守耕地紅線、提高耕地集約利用水平比以往更為重要和緊迫。因此，要堅決落實最嚴格耕地保護制度，堅持耕地保護優(yōu)先、數量質量并重，加大對耕地特別是基本農田的保護力度，嚴格非農建設占用耕地審批，并加強土地執(zhí)法督察，嚴肅查處亂占濫用耕地行為。同時，要嚴格落實耕地占補平衡制度，在耕地占補平衡中執(zhí)行“以補定占、先補后占”和“占優(yōu)補優(yōu)、占水田補水田”的規(guī)定，強化耕地數量和質量占補平衡。

4.2保障農民種糧收益，推進耕地規(guī)?；洜I

當前我省農業(yè)生產中存在農民種糧收益低、外出務工熱、基礎設施薄弱、土地流轉機制不健全等問題，導致農民種糧積極性不高，棄耕拋荒現(xiàn)象時有發(fā)生。因此，要積極完善對農民的糧食補貼、良種補貼、農資補貼等惠農政策，切實減輕農民負擔，逐步建立農產品目標價格制度，保護農民權益，穩(wěn)定農民種糧收益，積極提高農民種糧積極性。同時，加強和引導土地流轉管理，建立健全農村土地承包經營權流轉市場，允許農民以多種形式流轉土地承包經營權，使耕地向種糧大戶集中，積極推進耕地的規(guī)模種植和規(guī)模經營，促進耕地高效集約利用，并加快發(fā)展種糧農民專業(yè)合作社，形成多層次、多元化、多形式的經營服務體系，促進糧食的有序流通，幫助種糧農民增產又增收。

4.3加大農業(yè)投入，加強基礎設施建設

目前我省糧食生產的單位資金投入、單位機械動力投入和有效灌溉率還偏低，制約了耕地集約利用水平的提高。因此，要加大對農業(yè)的資金投入，積極落實中央對農業(yè)的信貸政策，加大對糧食生產的信貸支持力度，并積極創(chuàng)新農村金融服務，拓寬多元融資渠道，為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展提供便利支撐。同時，加大對農民的農機具補貼力度，積極推廣應用農業(yè)機械化生產，培育和發(fā)展農機專業(yè)合作組織，加強基層農技推廣體系建設。此外，要加強農田水利基礎設施建設和防災減災工程建設，提高農業(yè)現(xiàn)代化水平，增強糧食生產的抗災保收能力，保證糧食高產穩(wěn)產。

4.4積極開展土地整治，提高耕地數量和質量

人均耕地、耕地平衡指數和安全指數是影響江西省耕地集約利用水平高低的重要指標，而土地整治是促進耕地保護和提高耕地集約利用水平的重要手段。因此，積極開展土地整治，通過對田、水、路、林、村的綜合整治和對耕地后備資源的適度開發(fā)，以及對災毀土地和建設損毀土地的復墾，有效增加耕地面積，確保耕地數量不減少。同時，通過對農用地的整治，修渠改地，完善農業(yè)生產條件，改造中低產田，努力提高耕地質量，并積極推進大規(guī)模旱澇保收高標準基本農田建設，有效解決耕地分割細碎、水利設施短缺、質量較低和農田環(huán)境惡化等問題，提高農業(yè)的抗災減災能力，從而提高耕地的綜合生產能力。

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A Study on the Temporal and Spatial Variation Characteristics

of the Intensive Use of Cultivated Land in

Jiangxi Province Based on PSR Model

LUO Zhi-jun,NIE Ling-ling,CHEN Bing,TANG Yong-hui

(College of Land Resources and Environment/ Rural Land Resources Use and Protection Research Centre,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045,China)

Abstract:The intensive use level of cultivated land is related to national agricultural production efficiency,farmers' income and food security.From the perspective of human-land relationship,this study constructed an evaluation index system for intensive use of cultivated land based on PSR model.And using the comprehensive index method,cluster analysis and GIS spatial analysis,taking 11 cities as the evaluation units the temporal and spatial variation characteristics of intensive use of cultivated land from 2003 to 2012 in Jiangxi Province were quantitalively analyzed.The results indicated that the intensive use level of cultivated land from 2003 to 2012 in Jiangxi Province was fluctuating upwards.There were obvious territorial differences in the intensive use level of cultivated land and assumed a four-grade distribution in Jiangxi Province,and the intensive use level was the highest in the center and the west,secondary in the north-east and the lowest in the north-west and the south.

Key words:Jiangxi Province；PSR model；temporal and spatial variation characteristics；intensive use

作者簡介：羅志軍(1976—)，男，副教授，博士，主要從事土地管理和3S應用方面研究，E-mail:luozj10@163.com。

基金項目：江西省教育廳科技項目(GJJ08174)和江西省高校哲學社會科學創(chuàng)新團隊建設項目

收稿日期：2014-09-22修回日期：2014-12-01

中圖分類號：F301.21

文獻標志碼：A

文章編號：1000-2286(2015)01-0183-07