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耕地資源經(jīng)濟—社會—生態(tài)系統(tǒng)有序度測算及交互脅迫關(guān)系驗證

2017-04-15 15:12田京京趙紅安趙麗朱永明
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017年5期
關(guān)鍵詞:滄州市可持續(xù)發(fā)展

田京京++趙紅安+趙麗++朱永明

摘要:立足于系統(tǒng)論和協(xié)同學(xué)理論,應(yīng)用計量經(jīng)濟分析方法將耕地資源視作由經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境3個子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)、相互影響、相互制約所構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng),從三維視角研究耕地資源系統(tǒng)在一定時空范圍內(nèi),經(jīng)濟-社會-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的有序度、相互脅迫關(guān)系與變化規(guī)律。研究表明,耕地資源系統(tǒng)有序度是3個子系統(tǒng)的綜合反映,20年間經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度變化幅度較大,各子系統(tǒng)之間存在交叉相對變化的趨勢,相對來說,社會子系統(tǒng)有序度變化不明顯。與此同時,滄州市耕地各子系統(tǒng)間確實存在一定的交互脅迫關(guān)系,在1994—2013年間,除泊頭市外,經(jīng)濟-社會子系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的協(xié)同發(fā)展關(guān)系,經(jīng)濟社會與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)之間的脅迫關(guān)系較明顯。本研究為不同學(xué)科間的交叉研究提供了新的理念,并為耕地資源可持續(xù)發(fā)展研究提出了新思路。

關(guān)鍵詞:耕地資源系統(tǒng);系統(tǒng)有序度;交互脅迫;滄州市;可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號: F301.24文獻標(biāo)志碼: A

文章編號:1002-1302(2017)05-0256-09

耕地作為寶貴資源,是由自然、經(jīng)濟、社會、生態(tài)、環(huán)境等各個子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)、相互制約所構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)的綜合體。在某一耕地,經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)之間能夠相互配合、相互促進、協(xié)調(diào)發(fā)展,耕地資源系統(tǒng)就會實現(xiàn)健康、有序、可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán);反之,耕地資源系統(tǒng)就會陷入生態(tài)環(huán)境惡化、社會經(jīng)濟紊亂的惡性循環(huán)。當(dāng)前,隨著城鎮(zhèn)化步伐的加快,建設(shè)用地不斷占用耕地,盡管我國耕地保護制度較為嚴(yán)格,但耕地數(shù)量銳減、耕地質(zhì)量下降的問題依然存在[1];與此同時,面對人地關(guān)系緊張與糧食安全問題的嚴(yán)峻形勢,為滿足糧食需求和獲得更大的產(chǎn)出效益,耕地利用集約化顯著,大量的化肥、農(nóng)藥投入在一定程度上產(chǎn)生了一系列耕地生態(tài)安全問題[2-4]。

面對耕地生態(tài)保護與社會經(jīng)濟發(fā)展之間的博弈問題,將耕地資源作為經(jīng)濟-社會-生態(tài)環(huán)境的復(fù)合系統(tǒng),探討各子系統(tǒng)之間的相互脅迫關(guān)系與作用機制,探尋耕地資源系統(tǒng)經(jīng)濟-社會-生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展途徑,對于實現(xiàn)研究區(qū)乃至其他地區(qū)耕地資源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義;同時,耕地資源系統(tǒng)的相關(guān)研究也將作為土地利用修編的重要命題之一,為政府部門制定和改進相關(guān)政策建議提供一定的理論依據(jù)。

1研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1研究區(qū)概況

滄州市位于河北省東南部,環(huán)渤海灣經(jīng)濟區(qū),地處 116°10′~117°44′E,37°53′~38°51′N,水文地質(zhì)條件較差,中低產(chǎn)田和鹽堿地分布較廣,是河北省糧、棉、油集中產(chǎn)區(qū)之一。截至2013年末,全市常住人口為730.95萬人,耕地面積為 78.69×104 hm2,滄州市耕地質(zhì)量總體水平不高,且部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,土壤鹽堿化問題突出。

1.2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)資料包括耕地數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)2個方面,耕地數(shù)據(jù)主要來自1994—2013年《河北省土地調(diào)查統(tǒng)計年鑒》,社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于1994—2013年《河北農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》及滄州市各縣(市)國民經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒。

2耕地資源系統(tǒng)有序度的內(nèi)涵界定

關(guān)于耕地的定義有很多種,但立足于多學(xué)科理論,耕地資源同時隸屬于多個系統(tǒng)的子系統(tǒng)——土地資源、社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境,而其本身又可視作由自然、社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等要素等構(gòu)成,所有要素之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響而形成的復(fù)雜系統(tǒng)[5-9]。因此本研究認(rèn)為,耕地資源系統(tǒng)是指能夠種植農(nóng)作物,在一定時空范圍內(nèi),以實現(xiàn)耕地資源保護為目標(biāo),伴隨人類的開發(fā)利用與影響活動而不斷進行物質(zhì)、能量、信息的交流與交換過程,由自然、經(jīng)濟、社會、生態(tài)等要素所構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)的綜合體。

將系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)定量化引入有序度的概念。有序度是度量系統(tǒng)各個要素之間的和諧與配合程度,是對系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的量化表征。系統(tǒng)的有序度高,說明系統(tǒng)各個要素之間協(xié)調(diào)、有序,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能得以維持;系統(tǒng)的有序度低,則表明系統(tǒng)自組織混亂、無序,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞,最終導(dǎo)致系統(tǒng)“代謝”的惡性循環(huán)。

3耕地資源系統(tǒng)有序度評價模型構(gòu)建及評價

[BT2+*2]3.1耕地資源系統(tǒng)有序度評價模型構(gòu)建

耕地資源系統(tǒng)是綜合了自然、社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等要素的復(fù)合系統(tǒng),這些要素較多,難以一一描述。為此,引入序參量的概念。序參量是協(xié)同學(xué)理論中的重要概念,是指主導(dǎo)系統(tǒng)有序結(jié)構(gòu)的幾個變化緩慢的少數(shù)變量,同時又具有支配系統(tǒng)發(fā)展和演變的重要作用,也稱為慢弛豫參量[10]。因此,科學(xué)合理地選取耕地資源系統(tǒng)的關(guān)鍵序參量以及對參序量的建模分析,成為系統(tǒng)有序性測度的關(guān)鍵內(nèi)容。

承接前面的分析,以及對大量文獻的總結(jié)與歸納,本研究借鑒孟慶松等的有序度模型[11],對其中部分公式進行適當(dāng)修正,構(gòu)建以下耕地資源系統(tǒng)有序性測度模型。

3.2滄州市耕地資源系統(tǒng)有序度評價

3.2.1耕地資源系統(tǒng)序參量的選取

為了評價耕地資源系統(tǒng)的有序度,選取和辨識系統(tǒng)的關(guān)鍵序參量成為有序度評價模型構(gòu)建的重要內(nèi)容。耕地資源是以人為核心,由社會-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng),因此,耕地資源系統(tǒng)序參量的選取可分別從社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境3個子系統(tǒng)來把握。遵循整體性、合理性、可操作性的基本原則,結(jié)合研究區(qū)實際情況,立足現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料進行序參量的擬定。本研究從社會穩(wěn)定、經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境安全的目標(biāo)出發(fā),構(gòu)建了滄州市耕地資源系統(tǒng)有序度評價的序參量體系(表1)。

針對表1選取的序參量,作幾點說明:人口密度、農(nóng)村人口文盲率是對社會子系統(tǒng)的有序度起負(fù)效應(yīng)的序參量;農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)總值占GDP比重越大,經(jīng)濟發(fā)展越滯后,因此該指標(biāo)對經(jīng)濟子系統(tǒng)起負(fù)效應(yīng);化肥負(fù)荷指數(shù)、農(nóng)藥負(fù)荷指數(shù)、農(nóng)膜負(fù)荷指數(shù)、鹽堿化率是對生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)起負(fù)效應(yīng)的序參量,而年均降水量對耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的效應(yīng)隨其值的變化而

3.2.3滄州市耕地資源系統(tǒng)有序度評價分析

通過模型計算,可分別得到1994—2013年滄州市耕地資源系統(tǒng)及3大子系統(tǒng)的有序度值,現(xiàn)分別從各子系統(tǒng)及綜合系統(tǒng)加以評述與說明。

3.2.3.1耕地資源系統(tǒng)有序度整體分析

如圖1所示,耕地資源系統(tǒng)有序度與社會-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度存在密切的聯(lián)系。耕地資源系統(tǒng)有序度是3大子系統(tǒng)的綜合反映,經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度變化幅度較大,各子系統(tǒng)之間存在交叉相對變化的趨勢,相對來說社會子系統(tǒng)有序度變化不明顯。在1994—2013年20年間,滄州市耕地資源系統(tǒng)有序度值由0.38上升至0.65,年均上升1.35%,耕地資源系統(tǒng)有序度等級由最初的基本有序發(fā)展到今天的較有序,發(fā)展趨勢總體良好。大體可分為2個階段,從1994—2007年,系統(tǒng)整體有序度變化不明顯,系統(tǒng)有序度等級一直維持在基本有序狀態(tài),究其原因發(fā)現(xiàn),雖然經(jīng)濟子系統(tǒng)有序度一直穩(wěn)步上升,但由于耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度處于下降的趨勢,生態(tài)環(huán)境惡化明顯,拉低了系統(tǒng)有序度綜合水平;從2008—2013年,系統(tǒng)整體發(fā)展?fàn)顟B(tài)呈現(xiàn)出較明顯地上升趨勢,有序度值從0.47增長到0.65,5年平均年增長3.6%,系統(tǒng)等級由基本有序到較有序的轉(zhuǎn)變,此期間耕地資源生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的有序度也呈現(xiàn)上升趨勢。

3.2.3.2耕地資源社會子系統(tǒng)有序度分析

滄州市地處環(huán)渤海和京津冀都市圈重要區(qū)位,是國務(wù)院確定的經(jīng)濟開發(fā)區(qū)重點城市,近幾年,社會發(fā)展水平顯著提高,集中表現(xiàn)在城鎮(zhèn)化發(fā)展水平明顯改觀,已由1994年的13.23%提高到2013年的45.18%;人民生活質(zhì)量顯著提高,已基本實現(xiàn)小康水平;農(nóng)村人口文化素質(zhì)也基本實現(xiàn)了無文盲狀態(tài),社會科學(xué)技術(shù)水平顯著進步,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在進一步加強。由圖1可知,耕地資源社會子系統(tǒng)有序度值由0.35上升到0.70,年均增長1.75%,系統(tǒng)等級由基本有序上升到較有序狀態(tài),說明社會子系統(tǒng)有序度對維持耕地資源系統(tǒng)有序度作出了重要的貢獻。

3.2.3.2耕地資源經(jīng)濟子系統(tǒng)有序度分析

滄州市20年耕地資源經(jīng)濟子系統(tǒng)保持著平穩(wěn)快速的增長趨勢,總體發(fā)展態(tài)勢良好,有序度值已由最初的0.00上升到2013年的 0.89,其有序度等級呈現(xiàn)由無序到基本有序再到較有序最后到高度有序的變化歷程,2012年達到經(jīng)濟有序度的頂峰0.95,2013年表現(xiàn)出向下降的趨勢,原因可能是2013年農(nóng)業(yè)科服人員數(shù)量顯著減少致使經(jīng)濟子系統(tǒng)有序度水平降低。由此說明,應(yīng)該加大對農(nóng)業(yè)科技的重視程度,增加科服技術(shù)人員的投入水平尤為重要。

3.2.3.3耕地資源生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度分析

隨著近幾年耕地集約化水平的不斷提高,耕地投入水平與利用強度不斷加大,但由于農(nóng)業(yè)科技相對落后,農(nóng)民耕地生態(tài)環(huán)保意識相對淡薄等,造成耕地資源出現(xiàn)土壤污染、鹽堿化、水土流失等惡化現(xiàn)象。由圖1可以看出,耕地資源生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)變化情況較為復(fù)雜,子系統(tǒng)有序度值呈現(xiàn)出上升—下降—上升—平緩不變—下降—上升的態(tài)勢,其系統(tǒng)等級由高度有序—較有序—基本有序—無序—基本有序的趨勢變化,說明了生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)在20年間發(fā)生了螺旋上升的“S”形發(fā)展態(tài)勢。1994—2002年,生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度發(fā)生了曲折變化,但變化幅度較??;2003—2007年,生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度值明顯下降,究其原因發(fā)現(xiàn),4年間耕地集約利用水平顯著提高,為了追求更高的產(chǎn)出水平,化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜投入量越來越大,利用程度也越來越高,農(nóng)民只知種地,而不注重養(yǎng)地,導(dǎo)致耕地生態(tài)環(huán)境明顯惡化;2008年之后,在生態(tài)文明的影響下,人們逐漸意識到耕地生態(tài)問題的嚴(yán)重性,從而增強了耕地生態(tài)保護意識,林地覆蓋率進一步加大,進而增強了耕地資源生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的生物多樣性和穩(wěn)定性,加大了土地整理復(fù)墾工作,鹽堿地治理水平進一步提高。

4耕地資源系統(tǒng)交互脅迫關(guān)系分析與驗證

4.1耕地資源經(jīng)濟-社會-生態(tài)環(huán)境交互脅迫關(guān)系分析

耕地資源社會-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境3個子系統(tǒng)之間存在復(fù)雜的交互脅迫關(guān)系[12]。

4.1.1社會子系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的交互脅迫關(guān)系

不同的社會發(fā)展階段,2個子系統(tǒng)呈現(xiàn)出不同的脅迫關(guān)系。在社會發(fā)展的早期,人口的快速增長導(dǎo)致就業(yè)和生活需求壓力增大,刺激了經(jīng)濟子系統(tǒng)的工業(yè)化進程和農(nóng)業(yè)科技的進步,但隨著社會城鎮(zhèn)化的推進和人口基數(shù)的增長,就業(yè)壓力進一步增大,導(dǎo)致勞動力剩余,某種程度上造成了社會的不穩(wěn)定并阻礙正常的經(jīng)濟活動;其次,過多的人口增加了國民經(jīng)濟的生活消費負(fù)擔(dān),進一步制約了經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的高級化發(fā)展,嚴(yán)重影響了經(jīng)濟的發(fā)展水平[13]。反過來,經(jīng)濟子系統(tǒng)的發(fā)展也促使了社會子系統(tǒng)的進步,具體表現(xiàn)在人口素質(zhì)的提高、生活質(zhì)量的改善、科學(xué)技術(shù)的進步,但不可避免產(chǎn)生的社會老齡化問題將再次阻礙經(jīng)濟的發(fā)展。

4.1.2社會子系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的交互脅迫關(guān)系

隨著社會的發(fā)展和人口壓力的增大,生活消費水平日益提高,社會子系統(tǒng)對資源環(huán)境的負(fù)擔(dān)也越來越重。就耕地資源來說,在一定時期和一定區(qū)域內(nèi),耕地是不可再生資源,數(shù)量有限,與此同時,隨著社會的發(fā)展,城鎮(zhèn)化進程的加速,建設(shè)用地不斷占用耕地,導(dǎo)致耕地數(shù)量銳減。在外部化利益的誘惑下,人們所實施的增減掛鉤政策也總是以次充好補充耕地,導(dǎo)致耕地資源的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量退化。若沒有及時保護與建設(shè)耕地,耕地資源生態(tài)子系統(tǒng)將不能維持自身結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定,從而導(dǎo)致耕地資源系統(tǒng)的無序和混亂狀態(tài);與此相反,若社會保護耕地資源的意識加大并予以落實,積極改進耕作生態(tài)科技水平及不斷促進生態(tài)管理水平,則能夠改善耕地生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)社會的生態(tài)文明與精神文明的高層次目標(biāo),從而達到社會進步與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展的良性循環(huán)。

4.1.3經(jīng)濟子系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的交互脅迫關(guān)系

隨著經(jīng)濟水平的提高和科技水平的進步,為了追求更大的經(jīng)濟效益,耕地利用越來越集約化,化肥、農(nóng)藥等投入強度越來越大,造成了耕地資源土壤污染、土地板結(jié)、耕地生態(tài)環(huán)境進一步惡化,而弱化的耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)將反過來制約經(jīng)濟子系統(tǒng)的發(fā)展,于是形成惡性循環(huán)。由此可見,耕地資源生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)是保證經(jīng)濟子系統(tǒng)良好發(fā)展的前提和基礎(chǔ),而經(jīng)濟子系統(tǒng)也可為耕地生態(tài)環(huán)境保護提供良好的物質(zhì)保障,若進行合理的耕地生態(tài)保護與建設(shè),將促進耕地資源系統(tǒng)的良性循環(huán)。

由此可見,在耕地資源復(fù)合系統(tǒng)中,各子系統(tǒng)之間既有惡性制約也有良性循環(huán),并且處于動態(tài)變化的過程之中。在某一個發(fā)展階段,系統(tǒng)之間脅迫作用強烈,整體表現(xiàn)出惡性循環(huán);當(dāng)某一個子系統(tǒng)得到積極的調(diào)控措施發(fā)揮作用時,2個系統(tǒng)之間的脅迫作用得以減緩,新一輪的惡性、良性循環(huán)又將開始。系統(tǒng)在相互制約、相互作用下,表現(xiàn)出“S”形演變規(guī)律[14]。

4.2耕地資源系統(tǒng)相互脅迫關(guān)系驗證

眾多專家學(xué)者已經(jīng)證實并得出社會發(fā)展水平-經(jīng)濟發(fā)展水平-生態(tài)環(huán)境水平兩兩之間存在的交互作用曲線關(guān)系[15-18]。本研究在耕地資源社會-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)兩兩之間發(fā)生交互脅迫關(guān)系時,引入上述的3種關(guān)系模型進行3個子系統(tǒng)兩兩擬合分析,通過曲線擬合,不僅能夠?qū)⒁恍╇x散分布的點找出一定的規(guī)律性,還能進行預(yù)測分析。但須要作如下定義:耕地資源生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的無序度指的是耕地生態(tài)環(huán)境的惡化指數(shù)。為此,需要對耕地資源生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度評價的序參量進行變向處理,即對生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的有序性產(chǎn)生正效應(yīng)的序參量對耕地資源子系統(tǒng)的無序性產(chǎn)生負(fù)效應(yīng),反之亦然。依次可計算耕地資源生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的無序度值。具體的3個曲線模型公式如下。

耕地資源社會-經(jīng)濟子系統(tǒng)存在對數(shù)曲線關(guān)系,表示為:

[JZ(]y=algx+b。[JZ)][JY](6)

式中:y為耕地資源社會子系統(tǒng)的有序度值;x為耕地資源經(jīng)濟子系統(tǒng)的有序度值;a、b為待定系數(shù)。

耕地資源經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)存在倒“U”形曲線關(guān)系,表示為:

可知,擬合優(yōu)度可以反映曲線擬合的水平,由SPSS處理后,滄州市各縣(市)經(jīng)濟-社會對數(shù)曲線擬合度處于中等水平,相比較而言,黃驊市、肅寧縣擬合度水平較高,滄縣、南皮縣、任丘市等擬合水平較差,河間市、青縣擬合水平處于中等水平。由圖2可以看出,除泊頭市外,滄州市各縣(市)耕地資源經(jīng)濟-社會子系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的協(xié)同發(fā)展的關(guān)系,由曲線的擬合形狀來看,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,肅寧縣、黃驊市社會子系統(tǒng)的變化趨勢較快,而吳橋縣、獻縣社會子系統(tǒng)發(fā)展水平較緩慢。

4.2.2耕地資源社會子系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的交互脅迫關(guān)系驗證

根據(jù)公式z=m-n[10(y-b)/a-p]2倒“U”形曲線,應(yīng)用Matlab 7.0軟件對1994—2013年滄州市及各縣(市)社會-生態(tài)子系統(tǒng)發(fā)展水平進行雙指數(shù)曲線擬合,擬合函數(shù)關(guān)系見表4、圖3。

由表4、圖3可看出,除青縣、孟村回族自治縣、泊頭市、河間市外,其他各縣市20年來耕地社會-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的雙指數(shù)擬合水平較理想,其中,滄縣、海興縣、肅寧縣、東光縣等表現(xiàn)出明顯的倒“U”形的特征。

由表4雙指數(shù)函數(shù)的幾個參系數(shù)可知,m值代表曲線達到拐點時生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的惡化程度。由圖3可以看出,滄縣、東光縣、海興縣等生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的惡化程度已達到拐點,生態(tài)環(huán)境發(fā)展態(tài)勢已出現(xiàn)好轉(zhuǎn)的跡象,然而,河間市的耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)仍有繼續(xù)惡化的趨勢,所以須要對當(dāng)?shù)氐母厣鷳B(tài)加以保護,防止耕地生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化下去。n值表示耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度發(fā)展變化的速率大小,值越大,說明耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度變化速率越快。由n值來看,南皮縣>滄縣>河間市>……>青縣>任丘市,表明隨著社會子系統(tǒng)的變化,南皮縣耕地生態(tài)環(huán)境的惡化速度較快。b值表示曲線出現(xiàn)最高點的位置,其值越大,表明出現(xiàn)最高點時社會子系統(tǒng)的有序度發(fā)展水平越高。由此可知,孟村回族自治縣、任丘市生態(tài)環(huán)境惡化程度出現(xiàn)最高點比較晚,而相對應(yīng)的耕地社會子系統(tǒng)發(fā)展也較快;而鹽山縣、黃驊市b值最小,表明其生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)惡化程度最高點出現(xiàn)比較早,生態(tài)環(huán)境從此得到了有效控制。

4.2.3耕地資源經(jīng)濟子系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的交互脅迫關(guān)系驗證

根據(jù)方程z=m-n(x-p)2倒“U”形曲線,應(yīng)用SPSS 17.0軟件對1994—2013年滄州市及各縣(市)經(jīng)濟-生態(tài)子系統(tǒng)發(fā)展程度進行二項式曲線擬合(表5、圖4)。

可看出,除海興縣、滄縣等外,滄州市其他各縣市1994—2013年耕地資源經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的二項式曲線擬合水平較理想,其中,青縣、鹽山縣、南皮縣、任丘市等表現(xiàn)出明顯的倒“U”形相互脅迫關(guān)系。m值反映了耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的承載力閾值,由m值來看,滄縣>海興縣>獻縣>孟村縣>……>泊頭市>河間市,由此可知,滄縣的耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)承載力水平較高,而河間市較差。另外,曲線存在一個最高點,由此被分為2個部分,在最高點以左,隨著耕地資源經(jīng)濟子系統(tǒng)有序度值的提高,耕地生態(tài)環(huán)境惡化程度加重;在最高點以右,生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)無序度值隨著經(jīng)濟子系統(tǒng)的發(fā)展而降低,即耕地生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)好轉(zhuǎn)的趨勢。黃驊市經(jīng)過20年的發(fā)展,耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)剛達到拐點,因此預(yù)測今后幾年黃驊市生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度提高并且經(jīng)濟保持穩(wěn)步增長水平。而從東光縣、海興縣、肅寧縣、河間市等幾個縣市的擬合曲線可以看出,從1994—2013年,隨著經(jīng)濟子系統(tǒng)有序度水平的提高,生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的有序度有進一步惡化的趨勢,這就要求耕地利用應(yīng)因地制宜,采取合理的耕地生態(tài)保護措施,遏制耕地生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化。

5結(jié)論與討論

5.1結(jié)論

本研究對滄州市1994—2013年耕地資源系統(tǒng)有序度進行評價,研究表明,耕地資源系統(tǒng)有序度是3個子系統(tǒng)的綜合反映,經(jīng)濟子系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度變化幅度較大,各子系統(tǒng)之間存在交叉相對變化的趨勢,相對來說社會子系統(tǒng)有序度變化不明顯。具體來說,在1994—2013年的20年間,滄州市耕地資源系統(tǒng)有序度值由0.38上升至0.65,年均上升1.35%,耕地資源系統(tǒng)有序度等級由最初的基本有序發(fā)展到至今的較有序,發(fā)展趨勢總體良好。

通過對耕地經(jīng)濟-社會子系統(tǒng)間交互脅迫關(guān)系與模型驗證分析,研究表明,在1994—2013年間,除泊頭市外,滄州市各[CM(25]縣(市)耕地資源經(jīng)濟-社會子系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的協(xié)同發(fā)

展關(guān)系,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,肅寧縣、黃驊市社會子系統(tǒng)的變化趨勢較快,而吳橋縣、獻縣社會子系統(tǒng)發(fā)展水平較緩慢。通過耕地社會-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的交互脅迫關(guān)系驗證表明,社會的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的脅迫關(guān)系較明顯,其中南皮縣耕地生態(tài)環(huán)境的惡化速度較快,孟村縣、任丘市生態(tài)環(huán)境惡化程度出現(xiàn)最高點比較晚,而相對應(yīng)的耕地社會子系統(tǒng)發(fā)展也較快;而鹽山縣、黃驊市的生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)惡化程度最高點出現(xiàn)比較早,生態(tài)環(huán)境從此得到了有效控制。通過耕地經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的交互脅迫關(guān)系驗證表明,滄縣的耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)承載力水平較高,而河間市較差,而東光縣、海興縣、肅寧縣、河間市等耕地生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有進一步惡化的趨勢,這就要求耕地利用應(yīng)因地制宜,采取合理的耕地生態(tài)保護措施,遏制耕地生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化。

5.2討論

本研究立足于系統(tǒng)論和協(xié)同學(xué)理論,應(yīng)用計量經(jīng)濟分析方法將耕地資源看作由經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境3大子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)、相互影響、相互制約所構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng),從三維視角研究耕地資源系統(tǒng)在一定時空范圍內(nèi),經(jīng)濟-社會-生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)發(fā)展機制、相互脅迫關(guān)系與變化規(guī)律。由于數(shù)據(jù)資料獲取比較困難,對于耕地資源系統(tǒng)有序度評價序參量的選擇存在一定的局限性;但該研究涉及生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)等多個學(xué)科,為自然和社會學(xué)科間的交叉研究提供了新理念,并為耕地資源可持續(xù)發(fā)展研究提出了新的思路。

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