沈志淇 徐嘉華

摘 要 為了準(zhǔn)確把握黑龍江墾區(qū)耕地集約利用水平及時空變化特征，以黑龍江墾區(qū)統(tǒng)計資料為數(shù)據(jù)源，基于PSR模型構(gòu)建指標(biāo)體系，采用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，利用綜合加權(quán)求和模型計算耕地集約利用度，并構(gòu)建PSR系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型評價子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性，對黑龍江墾區(qū)耕地集約利用時空演變特征及影響因素進行深入探討。結(jié)果表明：研究期間黑龍江墾區(qū)耕地集約利用水平明顯提升，但2012—2014年呈波動下降趨勢;黑龍江墾區(qū)各管理局的耕地集約利用度差異顯著，整體呈現(xiàn)“東高西低”的空間分布格局;耕地集約利用協(xié)調(diào)度整體處于高協(xié)調(diào)狀態(tài)，但系統(tǒng)協(xié)調(diào)度和子系統(tǒng)帶動作用未同時達到高水平，墾區(qū)耕地集約利用水平還有上升的空間。

關(guān)鍵詞 耕地集約利用;PSR模型;時空演變;協(xié)調(diào)性分析;黑龍江墾區(qū)

中圖分類號：F301.24 文獻標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.23.092

耕地作為國土資源的重要組成部分，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，但其面積有限，隨著近些年工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，大量的耕地被非農(nóng)化，耕地資源亮起了紅燈。再加上土地生態(tài)污染、自然災(zāi)害和耕地浪費等問題，國家糧食安全受到了嚴(yán)重威脅。黑龍江墾區(qū)作為全國規(guī)模最大、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平最高的墾區(qū)，在保障國家糧食安全方面具有舉足輕重的作用。而耕地集約利用作為緩解耕地短缺與糧食安全矛盾的一個重要手段，能夠指導(dǎo)墾區(qū)向著產(chǎn)量更好的方向發(fā)展。因此，研究黑龍江墾區(qū)耕地集約利用的演變規(guī)律，以提高糧食產(chǎn)量，提升墾區(qū)耕地利用綜合效益，促進耕地可持續(xù)利用。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

黑龍江墾區(qū)橫跨整個黑龍江省，位于東經(jīng)123°40′～134°40′，北緯40°10′～50°21′，地處我國東北部小興安嶺南麓、松嫩平原和三江平原的黑土地區(qū)，區(qū)域內(nèi)屬于溫帶大陸性氣候[1]。墾區(qū)下轄9個管理局，113個農(nóng)牧場，轄區(qū)內(nèi)土地總面積5.54萬平方千米，現(xiàn)有耕地290.87萬公頃，既是我國重要的商品糧基地，還是重要的糧食戰(zhàn)略后備基地。

本研究中關(guān)于集約度計算的數(shù)據(jù)均來自于黑龍江省農(nóng)墾總局統(tǒng)計局主編的《黑龍江省墾區(qū)統(tǒng)計年鑒》。

2 研究方法

2.1 構(gòu)建評價指標(biāo)體系

耕地集約利用與一定范圍耕地的地形、地質(zhì)、氣候、土壤和水文等自然要素及包括經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀、糧食需求、機械水平和政府政策的社會經(jīng)濟因素密不可分。本研究結(jié)合耕地集約利用內(nèi)涵和PSR模型，遵循全面性、科學(xué)性、系統(tǒng)性、可量化性和動態(tài)性等原則，根據(jù)黑龍江墾區(qū)的實際情況，總結(jié)不同學(xué)者基于不同區(qū)域構(gòu)建的評價指標(biāo)體系的經(jīng)驗[2-4]，建立了黑龍江墾區(qū)耕地集約利用評價指標(biāo)體系，見表1，該體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，包含壓力、狀態(tài)和響應(yīng)三個子系統(tǒng)，11個指標(biāo)。

2.2 集約度模型

熵值法是一種基于指標(biāo)本身所蘊含信息量的多少所進行的一種客觀賦權(quán)法，能夠避免主觀信息的影響，做到完全客觀，常常用于評價指標(biāo)權(quán)重的確定[5]。本研究采用熵值法，通過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理等一系列步驟來確定指標(biāo)權(quán)重，并結(jié)合PSR系統(tǒng)計算出耕地集約度。

集約度計算公式（1）如下：

（1）

其中，F(xiàn)為耕地集約度，wij為指標(biāo)權(quán)重，xij為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值。

2.3 協(xié)調(diào)度函數(shù)

鑒于本研究中的耕地集約度指標(biāo)由PSR三個子系統(tǒng)構(gòu)成，且三個子系統(tǒng)間互相作用互相聯(lián)系，故引入?yún)f(xié)調(diào)度函數(shù)來度量此三個子系統(tǒng)之間的協(xié)同程度[6]。其公式如式（2）所示：

（2）

其中，C為系統(tǒng)協(xié)調(diào)度，P、S、R分別為三個子系統(tǒng)評價值。

3 結(jié)果與分析

3.1 墾區(qū)耕地集約利用時間變化分析

根據(jù)上述計算方法得到了黑龍江墾區(qū)2005—2017年耕地集約利用度，如圖1所示.通過分析集約度變化趨勢可知，2005—2017年總局耕地集約利用水平整體表現(xiàn)為上升趨勢，集約利用度從2005年的0.457 2上升到2017年的0.576 2。具體來說可以分為三個階段，第一階段是2005—2011年，耕地集約度波動增長;第二階段為2012年至2014年，耕地集約度呈階段性下降趨勢;第三階段為2015年至2017年，耕地集約度雖有波動下降但增長迅速。

2005—2011年黑龍江墾區(qū)耕地集約度的波動幅度較大，而增長速度相對緩慢。此時黑龍江省經(jīng)濟發(fā)展水平較低，受到技術(shù)條件的限制，生產(chǎn)要素投入水平也相對較低。與其他階段相比較，2005—2011年的地均勞動力更多，但大量投入的勞動力邊際效益不高，對于耕地集約利用的促進作用不明顯，即在這一時期對于勞動力的安排還不夠合理。這一階段的黑龍江墾區(qū)正在進行轉(zhuǎn)型，從商品糧食生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｕ蠂壹Z食安全的戰(zhàn)略儲備基地，是通過對各種生產(chǎn)要素的投入進行不斷調(diào)整來提高耕地集約度的一個時期。

2012—2014年，黑龍江墾區(qū)耕地集約度下降明顯，處在一個低水平的階段。除了這一時期洪水災(zāi)害導(dǎo)致產(chǎn)量較低的原因以外，2012—2014年的地均化肥投入、科技投入、勞動力投入等指標(biāo)都有不同程度下降。這一時期主要外界環(huán)境的影響導(dǎo)致耕地集約水平不高。

2015—2017年黑龍江墾區(qū)耕地集約度呈現(xiàn)良好的上升勢頭，尤其是2015年，墾區(qū)耕地集約度相較于2014年增幅達到了17.36%。這一時期，黑龍江墾區(qū)充分保證了生產(chǎn)要素的投入，地均機械投入量、電力投入和有效灌溉指數(shù)等指標(biāo)都達到了最高值，而且這一時期是黑龍江農(nóng)墾政府行政職能改革的過渡期，正在向著墾區(qū)集體化、農(nóng)場企業(yè)化發(fā)展，這種變化改進了墾區(qū)的工作模式，使墾區(qū)的耕地集約利用水平實現(xiàn)了大幅度提升，發(fā)展趨勢良好。

3.2 墾區(qū)耕地集約利用空間差異分析

黑龍江各墾區(qū)耕地集約利用度有顯著差異，且分布不均，總體上以哈爾濱管理局為界，呈現(xiàn)“東高西低”的空間分布格局。

2005—2017年間各管理局平均耕地集約利用度如表2所示。其中，集約利用度最高的是建三江管理局，為0.558 6，

集約利用度最低的是九三管理局，為0.196 5。

墾區(qū)耕地集約利用度空間分布圖如圖2所示。從空間分布來看，建三江管理局、寶泉嶺管理局、牡丹江管理局和紅興隆管理局（東四局）耕地平均集約利用度較高，均大于0.4。這些區(qū)域基本分布于三江平原地區(qū)，耕地自然條件優(yōu)越，地處黑龍江省東部地區(qū)，水資源豐富，氣候溫和，地勢平坦，適合種植業(yè)的發(fā)展。同時，該區(qū)域生產(chǎn)規(guī)模大，農(nóng)機化程度高，國家政策的引導(dǎo)力度大，因而耕地集約化水平較高。哈爾濱管理局距離省會哈爾濱市較近，靠近需求市場，運輸成本低，且農(nóng)產(chǎn)品需求量大，相應(yīng)的耕地集約利用度也偏高。齊齊哈爾管理局、綏化管理局、北安管理局和九三管理局（西四局）的耕地平均集約利用度較低，其中北安管理局和九三管理局的集約利用度均小于0.2。這些區(qū)域主要位于松嫩平原北部以及小興安嶺地區(qū)，地理位置相對靠北，光熱條件較差，氣候較干燥，地勢起伏相對較大，人口稀少，多種植旱作作物，投入強度和利用效率以及產(chǎn)出水平相對低下，相應(yīng)的耕地集約利用水平偏低。

3.3 協(xié)調(diào)度分析

黑龍江墾區(qū)管理局歷年的耕地集約度和PSR系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度（C）變化如圖3所示。通過分析可知，2005—2017年黑龍江墾區(qū)PSR系統(tǒng)協(xié)調(diào)度波動幅度較大，總體呈上升趨勢，協(xié)調(diào)度值由2005年的1.653上升到2017年的1.667，其中在2011年協(xié)調(diào)度達到最高值1.701，在2013年協(xié)調(diào)度出現(xiàn)最低值1.642，各年P(guān)SR協(xié)調(diào)度處于較高水平。

基于協(xié)調(diào)度，結(jié)合時段和PSR準(zhǔn)則層中各指標(biāo)評價值來具體分析，見圖4、圖5、圖6。1）2005—2009年，協(xié)調(diào)度呈波動增長，協(xié)調(diào)度值由1.653上升到1.670。但該時段內(nèi)子系統(tǒng)之間發(fā)展不平衡，各指標(biāo)的變化幅度均較大，狀態(tài)系統(tǒng)中各指標(biāo)評價值均有上升，響應(yīng)系統(tǒng)和壓力系統(tǒng)中大部分指標(biāo)評價值有所上升，部分指標(biāo)評價值下降，但上升的指標(biāo)評價值彌補了下降值。2）2009—2011年，協(xié)調(diào)度值快速上升，并達到峰值。在這一階段，壓力系統(tǒng)呈下降趨勢，響應(yīng)系統(tǒng)呈上升趨勢，雖狀態(tài)系統(tǒng)為表現(xiàn)上升趨勢但系統(tǒng)中各指標(biāo)評價值較高，盡管系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)程度在不斷上升，但各子系統(tǒng)還并未實現(xiàn)均衡。3）2011—2013年，協(xié)調(diào)度值迅速下降，由1.701降至1.643，這一階段除壓力系統(tǒng)上升以外其余子系統(tǒng)都出現(xiàn)下降趨勢，尤其是狀態(tài)系統(tǒng)，下降幅度較大，以至于壓力系統(tǒng)協(xié)調(diào)值的增長并不能彌補狀態(tài)和相應(yīng)系統(tǒng)的下降。4）2013—2017年，協(xié)調(diào)度呈波動上升，各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)值都呈現(xiàn)上升趨勢，壓力系統(tǒng)趨向均衡，另外兩個子系統(tǒng)的變化幅度仍然較大，沒有均衡發(fā)展的趨勢。

對耕地集約度和PSR協(xié)調(diào)度對比圖進行分析，總體來看，墾區(qū)耕地集約水平與PSR系統(tǒng)協(xié)調(diào)度值呈現(xiàn)相同的變化趨勢，耕地集約水平升高時，PSR系統(tǒng)的協(xié)調(diào)值也處在增長階段。但在某些時刻耕地集約利用度與協(xié)調(diào)度表現(xiàn)出了相反的趨勢，例如在2008年和2010年，在這兩個時間點，協(xié)調(diào)度值較高，但耕地集約水平較低，處在一個趨勢上。結(jié)合這兩個時刻的指標(biāo)評價值可知，在這兩個時刻各指標(biāo)評價值都較低，雖然PSR中的三個子系統(tǒng)之間較為均衡，但是由于子系統(tǒng)的帶動作用較差，導(dǎo)致了集約度水平不高。除此之外，2014年以前的集約度要高于2014年以后的集約度，但是2014年以前的集約度平均值要低于2014年以后的集約度平均值。即在2014年以后耕地集約水平的提高并沒有使PSR的各系統(tǒng)達到最佳平衡狀態(tài)，耕地集約度的提高很大一部分原因是PSR子系統(tǒng)的強帶動作用。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

4.1.1 時序變化

2005—2017年，黑龍江墾區(qū)在原有耕地集約利用的基礎(chǔ)上，憑借優(yōu)越的耕地資源以及先進的農(nóng)機產(chǎn)品，耕地集約利用水平整體呈快速增長趨勢;2012—2014年，由于受自然災(zāi)害和投入強度減少的不利影響，耕地集約利用度波動下降。

4.1.2 空間布局

黑龍江墾區(qū)各管理局耕地集約利用度差異顯著，空間分布不均衡，總體呈現(xiàn)“東高西低”水平。并且，隨著時間的演變，東西部管理局耕地集約利用水平的差距沒有縮小，反而越來越大。墾區(qū)耕地受自然因素、生產(chǎn)要素投入以及政策導(dǎo)向的影響，東四局集約利用度水平普遍高于西四局，中部哈爾濱管理局區(qū)位條件便利，市場供求關(guān)系和運輸成本導(dǎo)致其集約利用度處于較高水平。

4.1.3 PSR系統(tǒng)協(xié)調(diào)度

黑龍江墾區(qū)耕地集約利用協(xié)調(diào)度處于高協(xié)調(diào)度狀態(tài)，大多時刻耕地集約利用度與系統(tǒng)協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)相同變化趨勢。

4.1.4 影響因素

集約度水平受到協(xié)調(diào)度和PSR子系統(tǒng)帶動作用兩方面的影響。在黑龍江墾區(qū)，耕地集約利用過程中并未實現(xiàn)使系統(tǒng)協(xié)調(diào)度和子系統(tǒng)帶動作用同時達到高水平，黑龍江墾區(qū)耕地集約利用還有進步的空間。

4.2 建議

在黑龍江墾區(qū)的耕地利用中，應(yīng)充分發(fā)揮不同地區(qū)自然條件的優(yōu)勢，因地制宜開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，加大西部地區(qū)墾區(qū)的生產(chǎn)要素投入，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，注重墾區(qū)的均衡發(fā)展，縮小區(qū)域集約利用水平的差距。在注重生產(chǎn)要素投入強度的同時也要注重耕地集約利用壓力、狀態(tài)和響應(yīng)的各指標(biāo)之間的協(xié)調(diào)性，使耕地利用過程更加合理、科學(xué)。

參考文獻：

[1] 宋戈，梁海鷗，林佳，等.黑龍江省墾區(qū)耕地利用綜合效益評價及驅(qū)動力分析[J].經(jīng)濟地理.2010，30（5）：835-840.

[2] 梁倩倩.河南省耕地集約度時空差異及其影響因素分析[D].開封：河南大學(xué)，2016.

[3] 呂曉，牛善棟，李振波，等.中國耕地集約利用研究現(xiàn)狀及趨勢分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2015，31（18）：212-224.

[4] 杜國明，劉彥隨.黑龍江省耕地集約利用評價及分區(qū)研究[J].資源科學(xué)，2013，35（3）：554-560.

[5] 高珊，黃賢金.基于PSR框架的1953—2008年中國生態(tài)建設(shè)成效評價[J].自然資源學(xué)報.2010，25（2）：341-350.

[6] 鄭華偉，劉友兆.基于PSR模型的耕地集約利用空間差異分析——以四川省為例[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究.2011，27（3）：257-262.

（責(zé)任編輯：劉 昀）