農(nóng)用地集約利用動(dòng)態(tài)研究

周瑞龍　武路軍

摘要 在深入研究和總結(jié)國(guó)內(nèi)外理論研究和實(shí)踐研究成果的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了農(nóng)用地集約利用的重大意義，深入理解和分析農(nóng)用地集約利用的概念、內(nèi)涵及特點(diǎn)；在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，以區(qū)位理論、報(bào)酬遞減理論、可持續(xù)發(fā)展理論等為指導(dǎo)，運(yùn)用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，并綜合運(yùn)用GIS技術(shù)、聚類分析法等方法對(duì)河北省安新縣農(nóng)用地動(dòng)態(tài)利用進(jìn)行時(shí)間尺度和空間尺度集約度的測(cè)算，并對(duì)各鎮(zhèn)集約度等級(jí)進(jìn)行劃分。結(jié)果表明：時(shí)間尺度上，2002～2013年安新縣農(nóng)用地集約利用度整體增加；各準(zhǔn)則層除持續(xù)狀況集約度值在2011年出現(xiàn)大幅度下降外，其余準(zhǔn)則層集約度都以波動(dòng)形式上升；安新縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)用地利用集約度值都有不同程度增加，全縣南北兩頭和中部鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)用地集約利用狀況較好，集約度增長(zhǎng)幅度較大。

關(guān)鍵詞 安新縣；農(nóng)用地；集約利用

中圖分類號(hào) S28文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2015）11-310-03

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的同步加快推進(jìn)，用地供求矛盾突出，耕地保護(hù)與節(jié)約用地壓力也在逐漸加劇，如何用有限的土地謀求最大的發(fā)展是人們?cè)絹碓疥P(guān)注的問題。面對(duì)快速促進(jìn)發(fā)展與保護(hù)資源的“兩難”局面，過度消耗、低效利用資源的粗放增長(zhǎng)方式已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。節(jié)約集約用地理念是一個(gè)綜合的理念，涉及了土地利用方面的時(shí)間、空間、數(shù)量等。其核心問題是如何在節(jié)約集約用地的模式下，既能滿足市場(chǎng)各方的用地需求又能保證必要的耕地?cái)?shù)量。集約利用農(nóng)用地是解決糧食安全問題的關(guān)鍵，農(nóng)用地集約利用就是要提高單位面積農(nóng)用地的產(chǎn)出。處理好農(nóng)業(yè)土地利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，既符合當(dāng)代可持續(xù)發(fā)展的大背景，也是農(nóng)用地利用的必然趨勢(shì)。

21世紀(jì)以來，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)農(nóng)用地集約利用從不同視角、采用各種先進(jìn)方法展開了研究，主要?dú)w結(jié)為以下幾點(diǎn)：①?gòu)纳鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度，有學(xué)者論述了 “穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)”模式、最適度生態(tài)環(huán)境效益，并通過采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外部經(jīng)濟(jì)內(nèi)部化，環(huán)境治理費(fèi)用共同負(fù)擔(dān)的原則，以阻止盲目的農(nóng)用地?cái)U(kuò)張等非理性利用土地資源行為，促進(jìn)農(nóng)用地生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[1]。城鄉(xiāng)結(jié)合地受城市和鄉(xiāng)村兩方面的影響，是城市到鄉(xiāng)村的過渡帶，其農(nóng)用地集約利用有獨(dú)特的特點(diǎn)，而不能對(duì)其同一般農(nóng)用地一概而論[2-3]。②從土地環(huán)境受農(nóng)用地集約利用影響的角度，學(xué)者們認(rèn)為對(duì)農(nóng)用地集約利用過度化帶來了一定的負(fù)面影響，長(zhǎng)期的農(nóng)用地高強(qiáng)度利用導(dǎo)致土地退化，如土壤酸化、生物多樣性減少等，給農(nóng)用地的生態(tài)環(huán)境帶來了巨大威脅。因此，需要對(duì)集約利用農(nóng)用地下的土壤退化形成和驅(qū)動(dòng)力機(jī)制及如何控制、恢復(fù)重建進(jìn)行研究[4-11]。③從氣候影響的角度，燕群等闡述了農(nóng)用地集約度的空間布局如何受到農(nóng)業(yè)氣候制約，應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)用地與農(nóng)業(yè)氣候適宜度的空間布局關(guān)系研究，提高農(nóng)地集約度，減少對(duì)氣候的依賴性[12]。④從構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和指標(biāo)因素的選擇角度，翟榮新等[13]、董秀茹等[14]指出通過增加技術(shù)、資金和勞力等的投入，以此來增加農(nóng)用地的集約程度。董杰等[15]、程久苗等[16]探討了耕地利用驅(qū)動(dòng)機(jī)制和耕地集約利用的時(shí)空變化，對(duì)耕地集約利用進(jìn)行了評(píng)價(jià)。另外，學(xué)者們還采用層次分析法、聚類分析法、因子分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析、多元回歸分析方法、主成份分析法等方法對(duì)農(nóng)用地的集約利用程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。多種方法的采用將定量評(píng)價(jià)與定性分析相結(jié)合，更加合理地促進(jìn)了土地的集約利用。但從目前來看，農(nóng)用地集約利用研究未能形成普適的理論體系，農(nóng)用地集約度測(cè)算體系不夠完善，仍然需要加強(qiáng)相關(guān)理論體系的研究[17-22]。安新縣域內(nèi)水域與灘涂面積較多，農(nóng)用地資源緊張，因此農(nóng)用地的集約利用評(píng)價(jià)研究對(duì)安新縣乃至全市都具有顯著意義。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

安新縣坐落于河北省中部，地理坐標(biāo)為115°38′～116°07′E、38°43′～39°02′ N，處于北京、天津和石家莊的金三角地帶。安新縣是典型的暖溫帶季風(fēng)氣候，四季比較分明。春季干燥多風(fēng)，夏季高溫多雨，秋季氣爽宜人，冬季寒冷干燥。全年平均的日照時(shí)間為2 578 h，全年無霜期有203 d。全年平均降水量為529.7 mm。全縣總面積為739 km2，白洋淀在安新縣域內(nèi)。全縣總?cè)丝?2.6萬。2011年安新縣實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值60.98億元，農(nóng)民人均純收入7 465元。

1.2 數(shù)據(jù)來源

該研究所采用的數(shù)據(jù)主要來源于《安新縣國(guó)土資源局土地變更臺(tái)賬（2002～2013年）》，《安新縣土地利用總體規(guī)劃報(bào)告（2010～2020年）》，《保定市經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒（2002～2013 年）》，《安新縣耕地質(zhì)量等級(jí)成果補(bǔ)充完善工作報(bào)告（2012年）》。

1.3 研究方法

1.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立。在綜合考慮前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合安新縣自然條件和土地利用特點(diǎn)，該體系運(yùn)用“投入-產(chǎn)出-可持續(xù)”（IOS）模型[23]，全面考慮指標(biāo)選取的原則，科學(xué)分析后建立如表1所示的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。該體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，共有14個(gè)指標(biāo)因子。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理。為了使各指標(biāo)之間具有可比性，對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理，即對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，該研究所選取的指標(biāo)均為正向指標(biāo)，即指標(biāo)取值越大，越有利于農(nóng)用地的集約利用，因此采用下式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

Iij=（Xij-Xi，min ）/（Xi，max-Xi，min）

式中，Iij為標(biāo)準(zhǔn)化后某指標(biāo)的值；Xij為處理前某指標(biāo)的值；Xi，max為處理前同系列指標(biāo)的最大值；Xi，min為處理前同系列指標(biāo)的最小值。

1.3.3 基于層次分析法指標(biāo)權(quán)重確定。利用層次分析法計(jì)算農(nóng)用地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重，首先將評(píng)價(jià)體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，分別構(gòu)造判斷矩陣確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重。假設(shè)農(nóng)用地集約利用評(píng)價(jià)總體目標(biāo)為A，相對(duì)于總體目標(biāo)而言的準(zhǔn)則目標(biāo)B的相對(duì)重要程度值通過專家打分構(gòu)造判斷矩陣（表2）。

通過計(jì)算得出表2矩陣的特征向量W=[0.23，0.28，0.32，0.17]T，即評(píng)價(jià)指標(biāo)B1、B2、B3、B4的權(quán)重值分別為0.23、0.28、0.32、0.17，矩陣最大特征根λmax=3.0291，CI=（λmax-n）/（n-1）=0.014 5，其中RI=0.58，CR=CI/RI=0.025<0.10。說明上述判斷矩陣通過一致性檢驗(yàn)。

運(yùn)用同樣的方法依次確定評(píng)價(jià)體系指標(biāo)層的權(quán)重，結(jié)果見表3。

由表3可知，準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重基本差距不大。其中相對(duì)最大的是產(chǎn)出效果，其權(quán)重為0.32，這是因?yàn)榧s利用是通過增加投入，挖掘土地潛力，達(dá)到最大產(chǎn)出效益；其次為利用程度，權(quán)重為0.28，反映的是人類對(duì)土地的利用程度；投入強(qiáng)度排第三，權(quán)重值為0.23，反映的是人類對(duì)土地利用資金、技術(shù)等的投入程度；最后為持續(xù)狀況，權(quán)重為0.17，反映的是耕地的平均指標(biāo)和開墾潛力。指標(biāo)層的因子權(quán)重同樣通過層次分析法確定，最后同目標(biāo)層權(quán)重一起確定綜合權(quán)重。

1.3.4 綜合得分計(jì)算。評(píng)價(jià)過程選用多因素加權(quán)分值法，農(nóng)用地集約利用綜合指數(shù)Pi的求值模型為：

Pi=∑IijWj×100（2）

式中，Pi為i單元農(nóng)用地集約利用綜合指數(shù)；Iij為i評(píng)價(jià)單元j指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化分值；Wj為j指標(biāo)的權(quán)重值。Pi越大，表示評(píng)價(jià)單元農(nóng)用地集約利用水平越高。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)用地集約利用綜合分析 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)，按照表3所求得的權(quán)重，利用公式（2）計(jì)算得出2002～2013年安新縣農(nóng)用地集約利用度，結(jié)果見表4。

由表4可知，2002～2013年安新縣農(nóng)用地集約利用水平總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，上升幅度較大，從2002年的0.222 9上升到2012年的0.645 1，達(dá)到集約度的最大值，但2013年稍有回落，降為0.622 0。集約度值在2005和2009年出現(xiàn)較大幅度增長(zhǎng)，增長(zhǎng)率為9.77%和8.54%。對(duì)12年的綜合集約度值進(jìn)行線性擬合，擬合函數(shù)為y=0.041 5x-82.766 0，其中y為集約利用綜合評(píng)價(jià)分值，x為年份，二者相關(guān)系數(shù)為0.954 9，線性擬合效果很好。可見12年間全縣農(nóng)用地利用綜合集約度的平均增長(zhǎng)率為4.15%。各準(zhǔn)則層指標(biāo)中投入強(qiáng)度的集約度值雖有波動(dòng)，但整體是處于增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其原因在于隨著科技以及人的文化水平的不斷提高，投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資金技術(shù)等都不斷增大，投入強(qiáng)度集約度值由2002年的0.220 7增加到2013年的0.799 5，漲幅比較明顯；其中2005、2007、2009年的漲幅明顯，但在2010和2013年集約度值出現(xiàn)回落。利用程度集約度處于先增加后減小的狀態(tài)，在2008年出現(xiàn)一次跳躍，但整體還是上升，從2002年的0.110 3到2009年的0.710 3再回落到2013年的0.498 8，究其原因可能為安新縣近年來著重發(fā)展旅游業(yè)，造成農(nóng)用地復(fù)種指數(shù)降低。產(chǎn)出效果集約度也在不斷增大，漲幅明顯且從2008年開始有大幅上漲，2013年的值是2002年的7倍，說明農(nóng)用地利用的產(chǎn)出效益逐漸增加。持續(xù)狀況集約度的走勢(shì)是平穩(wěn)到下跌再到稍有回升，可以看到在2011年持續(xù)狀況集約度值迅速下降，從0.592 6到0.102 2，到2012年稍有回升至0.315 9。說明農(nóng)用地的后續(xù)潛力不足。

2.2 農(nóng)用地集約利用空間分析

為了全面研究縣域不同地區(qū)集約程度，以便更好地指導(dǎo)實(shí)踐，從空間橫向尺度對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)用地利用集約程度進(jìn)行分析。安新縣共有11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)據(jù)較難獲取，該研究選取2002、2007和2013年數(shù)據(jù)來研究時(shí)空變化趨勢(shì)，按照表1所建指標(biāo)體系搜集安新縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用同樣的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值檢驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)化處理，并根據(jù)加權(quán)求和法計(jì)算各鎮(zhèn)3年中集約度值。

對(duì)安新縣11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的集約程度進(jìn)行進(jìn)一步分析，利用SPSS17.0軟件，對(duì)11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的集約度值進(jìn)行K-均值聚類分析，分為3個(gè)級(jí)別：高度集約、一般集約、不集約，其聚類中心值分別為0.628 8、0.443 6、0.249 4。用1代表高度集約，2代表一般集約，3代表不集約，得到安新縣各鎮(zhèn)農(nóng)用地集約利用等級(jí)（表5）。

為了更直觀地表達(dá)安新縣各鎮(zhèn)集約度時(shí)空變化情況，根據(jù)表5，運(yùn)用ArcGIS軟件繪制2002、2007和2013年3年中各鎮(zhèn)農(nóng)用地集約度等級(jí)分布（圖1）

從圖1可以直觀地看到，安新縣各鎮(zhèn)的農(nóng)用地利用集約度水平不斷上升，從2002年的2個(gè)相對(duì)集約9個(gè)不集約鎮(zhèn)；到2007年為1個(gè)高度集約鎮(zhèn)、7個(gè)相對(duì)集約鎮(zhèn)和3個(gè)不集約鎮(zhèn)；到2013年，安新縣已有7個(gè)鎮(zhèn)達(dá)到高度集約水平，4個(gè)鎮(zhèn)是一般集約。由此可見隨著科技和社會(huì)的進(jìn)步，近年來投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資金、勞動(dòng)、技術(shù)等大幅度提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益增加。

具體到各鎮(zhèn)，農(nóng)用地利用集約度增長(zhǎng)較快的為安新鎮(zhèn)、大王鎮(zhèn)、三臺(tái)鎮(zhèn)、趙北口鎮(zhèn)、劉李莊鎮(zhèn)和蘆莊鄉(xiāng)；增長(zhǎng)相對(duì)平緩的為端村鎮(zhèn)、同口鎮(zhèn)、安州鎮(zhèn)和老河頭鎮(zhèn)；其中寨里鄉(xiāng)的集約度在2007年出現(xiàn)回落，但到2013年有大幅度增長(zhǎng)至高度集約水平。整體來看安新縣南北兩端和中部各鎮(zhèn)集約度水平較高，同時(shí)這些鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r也較好，安新鎮(zhèn)旅游業(yè)發(fā)展很好，白洋淀作為華北地區(qū)最大的淡水湖，每年全國(guó)各地有大批游客到此旅游，帶動(dòng)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)；另外老河頭鎮(zhèn)、三臺(tái)鎮(zhèn)和劉李莊鎮(zhèn)也都有一些小型工業(yè)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r也不錯(cuò)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展一定程度上帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)發(fā)展，提高了農(nóng)用地利用的集約度。

3 結(jié)論

該研究基于投入-產(chǎn)出-可持續(xù)模型構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，綜合運(yùn)用GIS技術(shù)、聚類分析法等方法對(duì)安新縣農(nóng)用地利用進(jìn)行時(shí)間尺度和空間尺度集約度的測(cè)算，并對(duì)各鎮(zhèn)集約度等級(jí)進(jìn)行劃分，主要得出以下結(jié)論：

（1）2002～2013年安新縣農(nóng)用地利用集約度一直處于上升階段，上升幅度較大。各準(zhǔn)則層集約度除持續(xù)狀況集約度在2011年出現(xiàn)大幅度下降外，其余準(zhǔn)則層集約度都在波動(dòng)上升。這說明農(nóng)用地在近12年的發(fā)展中各方面投入狀況較好；利用程度也相應(yīng)提高較多，但仍有提升空間；農(nóng)用地產(chǎn)出效益增幅較大，但是持續(xù)狀況不好，缺乏后續(xù)潛力。

（2）從空間上來看，安新縣農(nóng)用地集約利用度由2002年2個(gè)一般集約鎮(zhèn)和9個(gè)不集約鎮(zhèn)；到2007年1個(gè)高度集約鎮(zhèn)、7個(gè)一般集約鎮(zhèn)和3個(gè)不集約鎮(zhèn)；發(fā)展到2013年，全縣已有7個(gè)高度集約鎮(zhèn)和4個(gè)一般集約鎮(zhèn)。通過GIS軟件對(duì)集約度等級(jí)進(jìn)行空間分布分析，安新縣南北兩頭和中部鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)用地集約利用狀況較好，集約度增長(zhǎng)幅度較大。

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責(zé)任編輯 徐麗華 責(zé)任校對(duì) 李巖