劉 夢

(四川師范大學(xué) 地理與資源科學(xué)學(xué)院，四川 成都610101)

寶雞市耕地面積變化及其驅(qū)動力分析

劉 夢

(四川師范大學(xué) 地理與資源科學(xué)學(xué)院，四川 成都610101)

本文以寶雞市耕地面積為研究對象，以寶雞市2000～2012年耕地面積相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究寶雞市耕地面積變化，運(yùn)用主成分分析法分析影響寶雞市耕地面積變化的因素。研究結(jié)果表明：寶雞市耕地面積從2000年的333 840公頃，縮減到2012年的299 600公頃，減少了34 240公頃，減少幅度為10.26%，呈減少趨勢，主要是受到該市人口、經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的影響，應(yīng)該認(rèn)清耕地的現(xiàn)狀，提高保護(hù)耕地資源的意識。

耕地面積；主成分分析法；驅(qū)動力分析；寶雞市

耕地[1-3]是寶貴的自然資源和資產(chǎn)，在一定時期和一定區(qū)域內(nèi)保持一定數(shù)量的耕地資源，關(guān)系到國家與地區(qū)的發(fā)展，也是土地安全乃至生態(tài)安全的核心之一，土地利用/土地覆被(LUCC)研究[4-5]已成為全球環(huán)境變化研究領(lǐng)域的核心之一。耕地面積變化作為土地利用/土地覆被變化研究的重要內(nèi)容之一，國內(nèi)外學(xué)者在耕地面積變化及預(yù)測方面進(jìn)行了大量研究，如Fu Congbin[6]認(rèn)為土地利用/土地覆被變化的驅(qū)動力源于氣候變化和人類活動；馬禮[7]運(yùn)用灰色系統(tǒng)方法和時間序列遞減率法預(yù)測了遼寧省1995年到2000年的耕地面積變化趨勢；廖春[8]運(yùn)用灰色預(yù)測理論對安康地區(qū)的耕地面積進(jìn)行了預(yù)測，并通過預(yù)測結(jié)果提出了協(xié)調(diào)耕地減少與人口增加矛盾的建議；呂淑華[9]運(yùn)用灰色-馬爾科夫法對寧德市耕地面積的歷史變動進(jìn)行了研究，并對寧德市耕地面積進(jìn)行了預(yù)測；易浪等人[10]采用主成分分析法中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對西安市的耕地面積變化的驅(qū)動力進(jìn)行分析，并對耕地面積進(jìn)行動態(tài)預(yù)測。加強(qiáng)耕地面積動態(tài)變化研究，分析耕地面積變化規(guī)律及驅(qū)動力因子具有重要意義，可以為合理利用和保護(hù)耕地提供科學(xué)的依據(jù)[11-13]。

1 研究區(qū)概況

寶雞[14]地處106°18′E-108°03′E，33°35′N-35°05′N，南北寬160.6 km，東西長156.6 km，面積18 172 km2，位于陜西省關(guān)中平原，南接漢中市，東連西安市、咸陽市，西與甘肅省天水市，西北與甘肅省平?jīng)鍪信?，處于西安、成都、蘭州、銀川四省會城市的中心位置，為通往西南、西北的重要交通樞紐。全市轄3區(qū)9縣(2011年12月31日)，截至2010年，全市人口為378萬人。寶雞市地形復(fù)雜，以山地、丘陵為主，南、西、北三面環(huán)山，以渭河為中軸向東拓展，呈尖角開口槽形。屬于溫帶半濕潤氣候，日照充足，年降水量為590～900 mm[14]。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

耕地面積動態(tài)變化及驅(qū)動力分析需要大量的數(shù)據(jù)，本文所采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，即寶雞市2000～2011年耕地面積有關(guān)數(shù)據(jù)，主要來源于《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2001～2012年)，其中反映耕地面積動態(tài)變化的指標(biāo)有：常用耕地面積(公頃)、人口(萬人)、人均耕地面積(公頃)、耕地面積年增減率(%)；耕地面積變化的驅(qū)動因子選取10個，分別為生產(chǎn)總值B1(億元)、全社會固定資產(chǎn)投資B2(億元)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值B3(億元)、城鎮(zhèn)化率B4(%)、地方財(cái)政收入B5(億元)、年底總?cè)丝贐6(萬人)、農(nóng)業(yè)人口B7(萬人)、糧食單產(chǎn)B8(噸/公頃)、糧食總產(chǎn)量B9(萬噸)、糧食作物播種面積B10(公頃)。

2.2 研究方法

根據(jù)寶雞市2000～2012年反映耕地面積變化和耕地面積變化驅(qū)動力的相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用主成分分析方法[15]，分析寶雞市耕地面積變化的驅(qū)動因子，對各主要驅(qū)動力因素對耕地面積變化的影響情況進(jìn)行分析。

3 寶雞市耕地面積變化及其驅(qū)動力分析

3.1 寶雞市耕地面積變化分析

2000～2012年，寶雞市耕地面積總體呈現(xiàn)遞減趨勢(表1)，從2000年的333 840公頃，縮減到2012年的299 600公頃，減少了34 240公頃，減少幅度為10.26%。

表1 寶雞市2000～2012年耕地面積變化數(shù)據(jù)

注：表中數(shù)據(jù)源于《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2013) “-”表示未計(jì)算。

從表1和圖1可以看出，寶雞市的耕地面積總體變化情況表現(xiàn)為急劇減少-增加-減少-緩慢增加-緩慢減少。耕地面積減少最迅速的時間段出現(xiàn)在2000～2003年這一階段，2003～2008年耕地面積變化幅度不大，有增加也有減少，從2008年后，耕地面積又逐年減少，到2012年寶雞市耕地面積為299 600公頃；從人均耕地面積來看，寶雞市的人均耕地面積在2003～2012年一直保持在警戒線0.08公頃，從表1中可以看出，2009年后，人口一直處于增長狀態(tài)，而其耕地面積卻在減少，這就增加了寶雞市人均耕地面積小于警戒線0.08公頃的危險(xiǎn)，因此，研究寶雞市的耕地面積變化很有必要；從寶雞市耕地年增減率來看，波動較大，出現(xiàn)了一個極低值和一個極高值，分別是2002年達(dá)到最低值，減少了0.08%；2004年達(dá)到增加的最高值0.05%；其余年份也是波動不斷，只是自2005年后波動幅度較小，但整體是降低趨勢。

寶雞市耕地面積出現(xiàn)上述情況的原因如下：(1)2000～2003年寶雞市著重發(fā)展其二三產(chǎn)業(yè)，全社會固定資產(chǎn)投資由2000年69.21億元，增加到2003年的119.48億元，增長幅度為72.63%，城鎮(zhèn)建設(shè)、工業(yè)企業(yè)建設(shè)等占用耕地，進(jìn)而導(dǎo)致寶雞市耕地面積在4年間銳減，也導(dǎo)致了其糧食作物播種面積由2000年的414 560公頃減少到2003年的365 280公頃，減少了49 280公頃；加之寶雞市地形較復(fù)雜，以山地、丘陵為主，耕地后備資源不足，占用耕地后不能及時開墾宜農(nóng)荒地以彌補(bǔ)耕地資源的不足；(2)2004年以來，我國耕地保護(hù)政策體系得以完善，國家相繼出臺了土地保護(hù)政策，如2004年10月21日國務(wù)院頒布了《關(guān)于深化改革嚴(yán)格土地管理的決定》，同年還確定把一部分土地出讓金用于農(nóng)業(yè)土地開發(fā)和建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，這些外部因素在很大程度上影響了寶雞市政府在對待耕地的態(tài)度，極大提高了其保護(hù)耕地的意識，從而寶雞市的耕地面積得以在之后3年內(nèi)逐年恢復(fù)；(3)2007年12月國家又頒布了退耕還林的政策，宜農(nóng)則農(nóng)，宜林則林，又在一定程度上影響了寶雞市耕地面積的增加，使其呈現(xiàn)減少趨勢，減少至2012年的299 600公頃。

3.2 耕地面積變化驅(qū)動力分析

3.2.1 耕地面積變化驅(qū)動力主要影響因子

從寶雞市耕地面積變化的分析來看，其耕地面積總體呈現(xiàn)減少趨勢，本文從經(jīng)濟(jì)因子、人口因子、其他因子3個方面選取10個指標(biāo)建立了影響其耕地面積變化的驅(qū)動因子。運(yùn)用SPSS16.0軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后再運(yùn)用主成分分析法對其進(jìn)行研究分析，對所選因子進(jìn)行KMO和巴特利特球度檢驗(yàn)，得到的結(jié)果如表2所示。

表2 巴特利特球度和KMO檢驗(yàn)

由表2可知，巴特利特球度檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量觀測值為355.457，自由度為45，概率P接近0，小于顯著性水平0.05，因此拒絕零假設(shè)，相關(guān)系數(shù)矩陣與單位矩陣存在顯著差異；KMO值為0.738，根據(jù)Kaiser給出的KMO度量標(biāo)準(zhǔn)，0.7及以上運(yùn)用因子分析法效果較好，因此，本文適合運(yùn)用這一研究方法。

運(yùn)用SPSS16.0軟件因子分析中最大方差正交旋轉(zhuǎn)法(Varimax)得到相關(guān)分析結(jié)果，見表3～表5。

表3 耕地變化驅(qū)動力變量相關(guān)系數(shù)矩陣

由表3可知，選取的10個影響寶雞市耕地面積變化的因子中都存在不同的相關(guān)程度，且相關(guān)系數(shù)都較高，指標(biāo)間的相關(guān)性較大，因此信息存在重疊，可運(yùn)用主成分分析法提取公共因子。

由表4可知，第一和第二成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)92.764%，第3成分的特征根為0.625，小于1.000，因此該主成分的解釋力度要小于直接引入原變量，因此只提取兩個主成分就可以概括所選因子的大部分信息。

表4 主成分分析結(jié)果

表5 主成分載荷矩陣

由表5可知，第一主成分與生產(chǎn)總值、全社會固定資產(chǎn)投資、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、城鎮(zhèn)化率、地方財(cái)政收入、年底總?cè)丝?、糧食單產(chǎn)等因子高度正相關(guān)，即主要反映寶雞市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平因子；第二主成分與糧食總產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)相關(guān)性較大，即主要為反映寶雞市農(nóng)業(yè)發(fā)展水平因子。因此，可以把影響寶雞市耕地面積變化的驅(qū)動因子歸為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平因子和農(nóng)業(yè)發(fā)展水平因子。

寶雞市人口由2000年363.38萬人增長到2012年的383.19萬人，人口的增長增加了對住房用地、城鎮(zhèn)建設(shè)用地等土地的需求量，從而使得一些耕地被占，導(dǎo)致耕地面積減少，并且人口增加又直接導(dǎo)致人均耕地面積的減少，從而增加了對耕地資源的壓力，是影響其耕地面積減少的主要因素；經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展在一定程度上也加速了耕地面積的減少，導(dǎo)致人地矛盾更加突出。寶雞市是一個典型的老工業(yè)城市，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展主要依附于工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)基礎(chǔ)雄厚， 2000年的工業(yè)生產(chǎn)總值為78.89億元，到2011年增長至610.32億元，10年增長幅度高達(dá)673.63%?？梢姡I(yè)對寶雞市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起主要推動作用，然而工業(yè)的快速發(fā)展，必然會不斷進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使得耕地也不斷被侵占。據(jù)陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒統(tǒng)計(jì)2000年寶雞市農(nóng)作物作物播種面積為483 600公頃，而到2011年僅有420 340公頃，減少了63 260公頃，從2000年至2011年糧食作物播種面積減少79 170公頃，可觀的是糧食總產(chǎn)量以及單產(chǎn)卻增加了，分別由2000年的132.64萬噸增加至2011年的142.52萬噸，單產(chǎn)由2000年的3.2噸/公頃，增加至2011年的4.25噸/公頃。糧食產(chǎn)量的增加，使得人們忽略了耕地改為城鎮(zhèn)建設(shè)用地等其他用途用地造成的影響，除了為了追求經(jīng)濟(jì)利益占用耕地外，少部分退耕還林地也使得寶雞市耕地面積得減少，一直處于人均耕地面積的警戒線0.08公頃。因此人們必須認(rèn)識到保護(hù)耕地的重要性，提高保護(hù)耕地資源的意識。

3.2.2 驅(qū)動因子計(jì)算得分

本文采用回歸分析法估計(jì)因子得分系數(shù)，見表6。

表6 因子矩陣

由表6可知，因子得分函數(shù)為：

A1=0.108B1+0.15B2+0.12B3+

0.24B4+0.18B5+0.42B6-0.264B7-

0.151B8-0.274B9-0.15B10

(1)

A2=0.058B1-0.12B2+0.037B3-

0.179B4-0.063B5+0.159B6+0.23B7+

0.445B8+0.593B9+0.057B10

(2)

分別以第一、第二主成分對應(yīng)的特征值占總特征值之和的比例作為計(jì)算其權(quán)重的方法，得出綜合評價(jià)得分公式：

A=0.8775A1+0.1224A2

(3)

根據(jù)(1)、(2)及(3)式計(jì)算出寶雞市2000～2011年驅(qū)動力綜合得分，見表7和圖2。

表7 寶雞市2000～2011年耕地驅(qū)動力因子綜合得分

圖2 寶雞市2000～2011年驅(qū)動力因子綜合得分

由表7及圖2可知，影響寶雞市2000～2011年耕地面積變化的驅(qū)動力因子綜合得分總體呈增長趨勢，其中自2008年后，增長速度明顯加快，可見，所選因子的綜合驅(qū)動力在逐漸加強(qiáng)，表明，從經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展水平兩方面所選的地區(qū)生產(chǎn)總值、地方財(cái)政收入、糧食單產(chǎn)等10個因子在很大程度上解釋了該市的耕地面積變化的原因。

4 總 結(jié)

通過對寶雞市2000～2012年耕地面積、年底人口及耕地年增減率相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，得出寶雞市近10年來耕地面積總體上呈減少趨勢的結(jié)論。影響耕地面積變化的原因較復(fù)雜，有客觀的自然因素，也有主觀的人為因素。本文選取了生產(chǎn)總值、全社會固定資產(chǎn)投資、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值等10個影響寶雞市耕地面積變化的因子，運(yùn)用主成分分析法對其進(jìn)行分析研究，研究結(jié)果表明，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和農(nóng)業(yè)發(fā)展水平是影響寶雞市近10年來耕地面積變化的兩個主要因素。耕地資源對人類日常生活以及人類的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，然而寶雞市耕地面積卻呈現(xiàn)減少趨勢，因此必須加大力度對寶雞市耕地資源進(jìn)行保護(hù)，以保證人均耕地面積在警戒線0.08公頃以上。

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Analysis on the Cultivated Land Change and Its Driving Force in Baoji City

LIU Meng

(College of Geography and Resources Science, Sichuan Normal University, Chengdu 610101,China)

The paper regards the cultivated land area in Baoji city as the research object and it is based on the data of cultivated land area in Baoji city from 2000 to 2012, and studies the characters of cultivated land dynamic change in Baoji city, then uses principal component analysis to analyze the factors that influence farmland change of Baoji city. The results show that in 2000 the cultivated land of Baoji city is 333 840 hectares, in 2012 it is just 299 600 hectares, decreased 34 240 hectares and the amplitude of reduce is 10.26%, presents a decrease trend. The reasons are the population of Baoji, influence of the economic and agricultural development level. We should understand the current situation of the cultivated land and improve the consciousness of protecting cultivated land resources.

change of the cultivated land, principal component analysis, driving force analysis, Baoji city

2015-04-10

劉夢，女，四川自貢人，四川師范大學(xué)地理與資源科學(xué)學(xué)院碩士研究生，研究方向?yàn)樗Y源與水環(huán)境。

時間：2016-1-5 13:01 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1150.N.20160105.1301.023.html

F301.21

A

1007-4260(2015)04-0091-05

10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2015.04.023