安徽省耕地資源保護的研究

王明

(合肥工業(yè)大學(xué)人文經(jīng)濟學(xué)院,安徽合肥230009)

1 引言

人口膨脹、資源短缺、生態(tài)惡化是當(dāng)今國際社會普遍關(guān)注的3大熱點問題,如何有效地協(xié)調(diào)人口、資源、環(huán)境這3者之間的關(guān)系,一直深深地困擾著世界上的每一個國家。土地資源是一切存在與發(fā)展的源泉,是萬物之本。耕地資源是土地資源中最重要的組成部分,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的物質(zhì)條件,耕地資源的數(shù)量和質(zhì)量是糧食生產(chǎn)的基本保證,保持一定數(shù)量的耕地是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ),也是糧食安全的關(guān)鍵,耕地資源在數(shù)量和質(zhì)量上的變化必將影響到糧食生產(chǎn)的波動,從而影響到糧食有效供給及糧食安全水平。中國是一個人口大國,糧食生產(chǎn)資源極其稀缺,而糧食自給的基礎(chǔ)是耕地資源的數(shù)量與質(zhì)量,因此,加強耕地資源的保護、管理和有效利用,維護我們的生命線,已成為中國21世紀(jì)實現(xiàn)國家糧食安全的必然選擇。

2 安徽省土地資源的現(xiàn)狀分析

2.1 安徽省現(xiàn)有土地資源的結(jié)構(gòu)分布

安徽省土地總面積14 012 579.20hm2,人均土地0.23hm2,分別居全國第22位和第24位。其中農(nóng)用地 11 053 109.17hm2,占 78.88%,建設(shè)用地2014504.33hm2,占 14.38%。

2.1.1 農(nóng)用地結(jié)構(gòu)與分布

(1)耕地面積為5 971 720.64hm2,占土地總面積的 42.62%,主要分布于淮北平原區(qū),約占43.40%,其次是江淮丘陵區(qū)和沿江平原區(qū),分別占28.39%和16.13%,皖南山地丘陵區(qū)和皖西大別山區(qū)分布較少,僅占8.52%和3.56%。

(2)園地面積為344 875.62hm2,占土地總面積的2.46%,主要分布于皖南山地丘陵區(qū),約占45.63%,其次是淮北平原區(qū)和皖西大別山區(qū),分別占22.37%和16.63%,江淮丘陵區(qū)和沿江平原區(qū)僅占8.77%和6.60%。

(3)林地面積為3 378 719.61hm2,占土地總面積的24.11%,其中有林地2 646 259.63hm2,主要分布于皖南山地丘陵區(qū)和皖西大別山區(qū),分別占52.72%和26.55%。

(4)牧草地面積為43 413.63hm2,占土地總面積的0.31%,其中天然草地42 440.86hm2,主要分布于皖南山地丘陵區(qū)和江淮丘陵區(qū),分別占50.16%和41.19%。

(5)水面面積為1 314 379.67hm2,占土地總面積的9.38%,其中已養(yǎng)殖水面530 198.00hm2,主要分布于江淮丘陵區(qū)和沿江平原區(qū),分別占39.43%和29.47%。

2.1.2 建設(shè)用地結(jié)構(gòu)與分布

(1)居民點及獨立工礦用地面積為1 262 970.74hm2,占土地總面積的9.01%,其中城市用地61 246.00hm2,建制鎮(zhèn)用地127 271.00hm2,農(nóng)村居民點用地 935 428.49hm2,獨立工礦用地85 584.34 hm2。主要分布于淮北平原區(qū),占41.20%,其次為江淮丘陵區(qū)和沿江平原區(qū),分別占25.77%和19.07%,皖南和皖西山區(qū)分布較少。

(2)交通用地面積為261 456.05hm2,占土地總面積的 1.87%,主要分布于淮北平原區(qū),占52.47%,其他各地均有一定分布。

(3)水利設(shè)施用地面積為490 077.54hm2,占土地總面積的 3.50%,主要分布于淮北平原區(qū),占49.52%,其次為沿江平原區(qū)和江淮丘陵區(qū),分別占21.96%和19.40%。

2.1.3 未利用地結(jié)構(gòu)與分布

灘地面積為944 965.70hm2,占土地總面積的6.74%。其中田坎 416 592.97hm2,荒草地214 605.88hm2,灘涂 155 767.82hm2,裸巖 、石礫地71 759.10 hm2。主要分布于江淮丘陵區(qū),占31.43%,皖南山地丘陵區(qū)和沿江平原區(qū)次之,分別占24.74%和23.30%。

2.2 安徽省土地資源利用中對于耕地資源使用存在的問題

(1)人口增加耕地減少,耕地后備資源匱乏,人地矛盾日趨緊張。由于各項建設(shè)占用、農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整、自然災(zāi)害損毀和人為的亂占濫用,安徽省的耕地面積從1990年到1996年凈減少8.51萬hm2,平均每年凈減1.42萬hm2,人均耕地由1990年的0.077hm2下降到1996年的0.071hm2,低于全國人均0.077hm2的水平。而安徽省的未利用地中,僅田坎、裸巖、石礫地等難以利用的土地占51.7%,宜開墾為耕地的只有 2.79萬 hm2,僅占未利用地的3.0%。隨著人口的繼續(xù)增長,工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速推進,人均耕地仍呈逐年遞減趨勢,人地矛盾將更加突出。

(2)土地利用粗放,生產(chǎn)水平低,經(jīng)濟效益差,浪費較嚴(yán)重。安徽省中低產(chǎn)田占46.5%,低產(chǎn)林、低產(chǎn)園和低產(chǎn)水面分別占7.5%、14.9%和20.5%,糧食單產(chǎn)4 707.9kg/hm2,低于全國4 894.0kg/hm2的平均水平,在華東地區(qū)處最低水平。城鎮(zhèn)建設(shè)用地呈外延式發(fā)展,老城區(qū)改造仍有很大潛力,農(nóng)村居民點建設(shè)用地指標(biāo)過大,城鄉(xiāng)居民點建設(shè)中的這些問題是造成我省近年來耕地銳減的主要原因之一。

(3)重用輕養(yǎng),掠奪經(jīng)營,水土流失嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境脆弱。安徽省水土流失面積達26 278km2,占全省土地總面積的18.8%,比建國初期凈增加7 888 km2,平均每年增加 179.3km2。在城鎮(zhèn),隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的迅速發(fā)展,工業(yè)“三廢”的大量排放,造成局部土地生態(tài)環(huán)境惡化。在農(nóng)村,由于長期的陡坡開荒、亂砍濫伐、重用輕養(yǎng)、廣種薄收等掠奪經(jīng)營方式,造成農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)脆弱。所有這些嚴(yán)重制約安徽省的國民經(jīng)濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展和人民生活水平的快速提高。

3 安徽省社會經(jīng)濟發(fā)展與耕地資源變化趨勢的實證分析

3.1 影響耕地資源變化因素的主成分分析

耕地變化是區(qū)域土地利用變化的核心,其變化和流向反映了社會經(jīng)濟的基本態(tài)勢。影響耕地變化的社會經(jīng)濟因素有很多,在社會經(jīng)濟影響因素分析的過程中,選擇的因素應(yīng)細致全面,但同時指標(biāo)過多又會增加分析問題的復(fù)雜性和難度。這些因素不僅與因變量——耕地面積之間存在著相關(guān)關(guān)系,而且各自變量因素相互之間耦合關(guān)聯(lián)。如果用單純的相關(guān)分析,則必然存在一定的誤差冗余。系統(tǒng)分析中主成分分析法可以將若干個自變量壓縮成幾個獨立成分,以此來減弱自變量之間的相互干擾,因此,主成分分析方法比較適合分析耕地數(shù)量變化的影響因素。

3.1.1 指標(biāo)選擇及其標(biāo)準(zhǔn)化

以耕地面積為因變量(Y),自變量(Xi)即驅(qū)動力因子主要選擇社會經(jīng)濟及技術(shù)因素。根據(jù)主成分分析法的思路和要求,結(jié)合安徽省現(xiàn)有資料情況及相關(guān)研究成果,利用1994～2008年序列資料作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),從中選擇以下14個指標(biāo)作為分析因子：X1為總?cè)丝?人)、X2為非農(nóng)業(yè)人口比例(%)、X3為國民生產(chǎn)總值(億元)、X4為第二產(chǎn)業(yè)比重(%)、X5為第三產(chǎn)業(yè)比重(%)、X6為農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值(萬元)、X7為農(nóng)業(yè)占農(nóng)林牧漁業(yè)比重(%)、X8為林業(yè)占農(nóng)林牧漁業(yè)比重(%)、X9為牧業(yè)占農(nóng)林牧漁業(yè)比重(%)、X10為漁業(yè)占農(nóng)林牧漁業(yè)比重(%)、X11為固定資產(chǎn)投資額(億元)、X12為化肥折純總用量(t)、X13為農(nóng)業(yè)機械總動力(kW)、X 14為復(fù)種指數(shù)(%)。

產(chǎn)值一律按2000年不變價格計算,耕地面積單位為hm2,然后對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理,具體過程由SPSS13.0軟件的描述統(tǒng)計分析(Descriptive Statistics)功能來實現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

式中X＊i為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值,Xi為指標(biāo)的初始值,n為指標(biāo)數(shù)。

3.1.2 主成分分析

本文借助SPSS13.0軟件包,使用FACTOR過程采用主成分分析法對所選取的14個指標(biāo)數(shù)據(jù)進行分析,得到了一系列的結(jié)果：耕地變化驅(qū)動因子相關(guān)系數(shù)矩陣、特征根、主成分貢獻率及累計貢獻率(表1、表2)。

由表1可以看出影響耕地資源變化的14個驅(qū)動因子之間存在著不同程度的相關(guān),這說明它們之間有著因果必然性,從而也說明了進行主成分分析的必要性。特征根(Eigenvalue)可以被看成是主成分影響力度的指標(biāo),它代表引入該主成分后可以解釋平均多少原始變量的信息。如果特征根小于1,說明該主成分的解釋力度還不如直接引入一個原變量的平均解釋力度大。因此一般把特征根大于1作為納入標(biāo)準(zhǔn)。如果前k個主成分的貢獻率達到85%,表明前k個主成分基本包含了全部測量指標(biāo)所具有的信息。從表2可以看到,前3個特征根大于1的主成分其累計貢獻率已達到92.425%,說明前3個主成分已經(jīng)覆蓋了原始數(shù)據(jù)14個指標(biāo)中所能表達的足夠信息。為了獲得簡單結(jié)構(gòu),以幫助解釋因子和更清楚地反映變量之間的關(guān)系,應(yīng)用SPSS13.0軟件對分析結(jié)果進行方差極大法(Varimax)旋轉(zhuǎn),由此得到了旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣(表3)。

由表3可知,在第1主成分中,X 5第三產(chǎn)業(yè)比重、X 1總?cè)丝?、X2非農(nóng)業(yè)人口比例、X 10漁業(yè)占農(nóng)林牧漁業(yè)比重、X 3國民生產(chǎn)總值、X6農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、X 12化肥折純總用量和X13農(nóng)業(yè)機械總動力荷載的絕對值較大,這8個指標(biāo)主要表現(xiàn)為經(jīng)濟發(fā)展尤其是第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、人口增長和由非農(nóng)業(yè)人口比例、農(nóng)業(yè)科技發(fā)展所體現(xiàn)出的社會進步,因此概括為社會經(jīng)濟因子。X9牧業(yè)占農(nóng)林牧漁業(yè)比重在第2主成分中居主導(dǎo)作用,它主要反映畜牧業(yè)發(fā)展情況,可以概括為畜牧業(yè)發(fā)展因子。第3主成分中,X4第二產(chǎn)業(yè)比重荷載絕對值最大,它主要反映工業(yè)發(fā)展情況,概括為工業(yè)發(fā)展因子。

表1 耕地變化驅(qū)動因子相關(guān)系數(shù)矩陣

表2 特征根及主成分方差貢獻率

由此可以得出結(jié)論,安徽省耕地資源變化的驅(qū)動力主要是社會經(jīng)濟因素,其中經(jīng)濟發(fā)展尤其是第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、人口增長以及由非農(nóng)業(yè)人口比例、農(nóng)業(yè)科技發(fā)展等反映出的社會進步起主導(dǎo)作用,畜牧業(yè)以及工業(yè)的發(fā)展作為第2、3主成分的主導(dǎo)因子也分別對耕地資源的變化產(chǎn)生了重要驅(qū)動作用。雖然政策因素?zé)o法進行定量分析,但是在以上指標(biāo)中也間接地體現(xiàn)出了其對耕地資源變化的驅(qū)動作用。

表3 旋轉(zhuǎn)后的主成分載荷矩陣

3.2 對耕地資源變化趨勢預(yù)測的多元回歸分析

3.2.1 多元線性回歸模型的建立

多元線性回歸模型是解釋土地利用變化常用的一種系統(tǒng)分析模型。該模型要求在某一地區(qū)、某一時段內(nèi)的土地利用/覆被變化(因變量)與其驅(qū)動因子(自變量)之間存在線性關(guān)系,通過對可能引起土地利用變化的各種驅(qū)動因子進行多變量分析而建立的一種數(shù)學(xué)模型,以便確定土地利用變化的原因。多元線性回歸分析的基本原理是設(shè)隨機變量Y與m個自變量X存在線性關(guān)系,其數(shù)學(xué)模型為：

Y=A+B1 X1+B2 X2+…+Bm Xm.

利用 n 組觀測值 Yi、X1i、X2i、…、Xmi(i=1、2、…、n),根據(jù)最小二乘法原理求出上式中的待定系數(shù)B1 、B2、… 、Bm 。

在進行主成分分析的過程中,我們得到了因子得分系數(shù)矩陣。通過因子得分系數(shù)矩陣,可以將14個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為以3個主成分為指標(biāo)的安徽省1995～2009年標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)(表4)。

依據(jù)主成分得分系數(shù)計算出安徽省1995～2009年以3個主成分為指標(biāo)的時間序列新數(shù)據(jù),然后與耕地面積的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)建立多元回歸模型,以耕地面積為因變量(Y),3個主成分為自變量(Z1、Z2、Z3),進行強制回歸分析,得出回歸方程為：

Y=-0.74Z1-0.592Z2-0.112Z3.

表4 因子得分系數(shù)矩陣

3.2.2 模型的評價與檢驗

由表5可知,復(fù)相關(guān)系數(shù)R為0.955,確定系數(shù)R2為0.911,表明在本回歸方程中,自變量可以解釋因變量總變化的91.1%,調(diào)整后的確定系數(shù)為0.845,說明在考慮自變量的個數(shù)以及總的樣本量之后,仍可以解釋84.5%,由此評價本回歸方程對數(shù)據(jù)的擬合程度很好。

表5 回歸方程擬合優(yōu)度評價

由表6可知,回歸方程的斜率的顯著性水平值Sig.為0.014,小于0.05,說明通過 5%顯著性檢驗;通過查F分布表,F=13.672＜234,同樣通過5%顯著性檢驗,由此得出結(jié)論：本回歸方程具有較高顯著性,在總體水平上是合理的。

表6 回歸方程的整體檢驗

從回歸方程可以看出,耕地面積與第1、2、3主成分都成負(fù)相關(guān)。第1主成分是社會經(jīng)濟因子,第2主成分是畜牧業(yè)發(fā)展因子,第3主成分是工業(yè)發(fā)展因子。這說明在1994～2008年間,社會經(jīng)濟發(fā)展、人口增長、畜牧業(yè)以及工業(yè)發(fā)展都是耕地減少的重要驅(qū)動因子。通過分析安徽省的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)也可以說明這一點,耕地面積在1994～2008年間持續(xù)減少,而人口、國民生產(chǎn)總值、農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值以及工業(yè)產(chǎn)值都是持續(xù)增加的。

4 結(jié)語

通過分析得出,影響安徽省耕地資源變化的主要是社會進步、經(jīng)濟發(fā)展以及政策調(diào)整等社會經(jīng)濟因子。在今后一段時間內(nèi),它們?nèi)詫⑵鹬鲗?dǎo)作用。通過進一步的主成分分析及回歸分析,可以看出安徽省的耕地變化主要受經(jīng)濟發(fā)展、人口增長、社會進步、畜牧業(yè)及工業(yè)發(fā)展等因素的影響。從單個因子看,第三產(chǎn)業(yè)比重和總?cè)丝谑怯绊懜刈兓闹匾蜃?。因?為了保證耕地總量動態(tài)平衡,保障糧食安全,實現(xiàn)耕地資源的可持續(xù)利用,采取合理的經(jīng)濟、行政和法律手段控制第三產(chǎn)業(yè)和人口對耕地的占用和破壞是當(dāng)務(wù)之急。

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