高標準糧田區(qū)耕地質(zhì)量變化及驅(qū)動力分析

田潔玫 任彧 陳杰

摘要：鶴壁市作為河南省高標準糧田建設(shè)試點，又處于中原經(jīng)濟區(qū)發(fā)展之列，肩負著保證糧食安全與實現(xiàn)中部崛起的雙重重擔，研究其耕地質(zhì)量變化及驅(qū)動力具有現(xiàn)實意義。使用RS和GIS手段，通過耕地地力指數(shù)方法確定耕地質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上基于不同區(qū)域、變化類型、轉(zhuǎn)移類型對耕地質(zhì)量變化進行分析；運用SPSS軟件，使用多元回歸模型對影響耕地質(zhì)量變化的驅(qū)動因素進行探討。結(jié)果表明，除?？h地力指數(shù)上漲0.8外，其他區(qū)域20年間耕地質(zhì)量均小幅下降；2003—2013年，全市增加耕地的質(zhì)量提高了0.5，說明耕地占補平衡日益強調(diào)質(zhì)量；9種轉(zhuǎn)移類型有耕地退化威脅；距建設(shè)用地距離與非農(nóng)人口從正負2個方面影響耕地質(zhì)量變化。今后應發(fā)揮?？h耕地優(yōu)勢，加強高標準糧田建設(shè)，切實保護耕地。

關(guān)鍵詞：高標準糧田區(qū)；耕地；質(zhì)量變化；驅(qū)動力

中圖分類號： F301.2文獻標志碼：

文章編號：1002-1302（2016）08-0494-03

中國政府長期以來十分重視糧食安全問題，河南省作為重要的糧食生產(chǎn)區(qū)也肩負著實現(xiàn)耕地保護與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重擔，2008年的《國家糧食戰(zhàn)略工程河南核心區(qū)建設(shè)規(guī)劃綱要》中占鶴壁市總面積約70%的浚縣、淇縣2縣均位列在內(nèi)；2012年出臺的《河南省人民政府關(guān)于建設(shè)高標準糧田的指導意見》將鶴壁市作為典型示范區(qū)[1]，這使得鶴壁市耕地受到政策保護。為了提升河南省的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化水平，2011年《國務(wù)院關(guān)于支持河南省加快建設(shè)中原經(jīng)濟區(qū)的指導意見》出臺，并于2012年正式批復，鶴壁市作為中原經(jīng)濟區(qū)“一核、四軸、兩帶”中“沿京廣發(fā)展軸”上的重要一環(huán)，承擔著北接京津，溝通南北產(chǎn)業(yè)和城鎮(zhèn)密集帶的重要作用[2]，中原經(jīng)濟區(qū)建設(shè)中出現(xiàn)的建設(shè)用地擴張會對耕地造成不可避免的影響。

作為高標準糧田區(qū)代表的鶴壁市在過去20年間發(fā)生了多種土地利用類型變化，這些變化促使耕地質(zhì)量必然也有所變化[3]。本研究基于不同區(qū)域、變化類型以及轉(zhuǎn)移類型，揭示了鶴壁市過去20年受土地利用變化影響所反映出的不同的耕地質(zhì)量變化情況，并在此基礎(chǔ)上從社會經(jīng)濟、區(qū)位以及政策這3個層面考察高標準糧田區(qū)耕地質(zhì)量變化背后的驅(qū)動力及驅(qū)動因素，指出耕地利用中存在的問題，為今后以耕地保護為主題的耕地質(zhì)量變化研究提供參考和依據(jù)。

[BT1#][STHZ]1研究區(qū)概況

鶴壁市位于河南省北部（113°59′～114°44′E，35°26′～36°03′N）太行山東麓向華北平原過渡地帶，地勢上呈現(xiàn)西高東低趨勢，屬暖溫帶半濕潤型季風氣候，適宜種植，歷史上就是糧食盛產(chǎn)地，其糧食播種面積比重居全河南省第1位，糧食單產(chǎn)和復種指數(shù)也高于一般城市[4]，是河南省高標準糧田建設(shè)試點市。近年來，鶴壁市城鎮(zhèn)人口增加迅猛，目前城鎮(zhèn)化率已高達52.8%。2013年鶴壁地方財政收入396 400萬元，全市社會固定資產(chǎn)投資5 234 242萬元，經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢良好。鶴壁市下轄2縣（淇縣、?？h）、3區(qū)（淇濱區(qū)、山城區(qū)、鶴山區(qū)）。

2材料與方法

2.1數(shù)據(jù)來源

鶴壁市耕地動態(tài)變化方面的數(shù)據(jù)主要來源于對1993年、2003年、2013年的Landsat5 TM、Landsat7 ETM+以及Landsat8 OLI-TIRS的3期衛(wèi)星遙感影像使用ENVI 軟件分類解譯空間數(shù)據(jù)庫結(jié)果；耕地質(zhì)量變化及土壤屬性數(shù)據(jù)主要來源于河南省第2次土壤普查數(shù)據(jù)庫以及河南省耕地質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫的歷史資料，以評價指標的3 893個樣本數(shù)據(jù)在ArcGIS中建立耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)庫的結(jié)果；驅(qū)動力分析中的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于1994年鶴壁年鑒、2004年與2014年鶴壁統(tǒng)計年鑒，另有鶴壁市土地利用變更年報作為補充，主要選取分縣統(tǒng)計數(shù)據(jù)，由于1993年的鶴壁市統(tǒng)計數(shù)字存在市區(qū)劃分較為混亂的問題，因此1993年使用2縣為研究對象，2003年與2013年使用2縣3區(qū)的數(shù)據(jù)進行研究。

2.2耕地地力指數(shù)方法

采用耕地地力指數(shù)方法（integrate fertility index，簡稱IFI）求取耕地質(zhì)量水平，將各項評價指標數(shù)值與指標權(quán)重值使用ArcGIS疊加方法加權(quán)求和計算，即可得到區(qū)域耕地質(zhì)量[5-6]。需要2個步驟的準備工作：（1）綜合考慮諸項選取原則，參考河南省第2次土壤普查成果數(shù)據(jù)庫以及河南省耕地地力評價數(shù)據(jù)庫的有關(guān)資料，根據(jù)《河南省高標準糧田建設(shè)標準》的要求，遴選與量化評價指標：坡度、耕層質(zhì)地、土體構(gòu)型、有機質(zhì)、灌溉能力[7]；（2）使用SPSS軟件因子分析方法，將標準化后5項指標的3 893個樣本數(shù)據(jù)導入其中，KMO概率（0.0001<0.01）達到了顯著性水平，拒絕零假設(shè)，以此確定指標權(quán)重

2.3多元線性回歸方法

統(tǒng)計分析中的回歸分析方法研究的主要對象是客觀事物變量間的統(tǒng)計關(guān)系，通過回歸分析可以揭示自變量對因變量的影響大小[8]。對驅(qū)動力的分析可以選擇多元線性回歸模型（multiple linear regression model）方法。具體步驟包括：建立線性回歸模型、求解回歸模型中的參數(shù)、對回歸模型進行檢驗。選擇使用標準化系數(shù)的多元線性回歸方程模型如下式所示：

[JZ（]Y=m1X1+m2X2+…+mnXn。[JZ）][JY]（1）

式中：Y為因變量，X為自變量，mi（i=1，2，…，n）為偏回歸系數(shù)。

一般的多元線性回歸模型最終會列出包含所有因子的計算公式，但是這樣不利于觀察出對因變量影響最深的某幾個自變量，因此應在SPSS軟件運行中使用逐步線性回歸方法篩選自變量，也即是選擇Stepwise作為Method選項[9]。

3結(jié)果與分析

3.1耕地質(zhì)量變化分析

3.1.1耕地質(zhì)量評價結(jié)果

鶴壁市耕地質(zhì)量評價結(jié)果是以耕地質(zhì)量評價各指標圖為基礎(chǔ)底圖，并將相應指標權(quán)重值使用ArcGIS疊加方法加權(quán)求和計算[10]。以表格顯示分區(qū)統(tǒng)計結(jié)果見表2。由表2可知，淇濱區(qū)質(zhì)量值最大，但其標準差也最大，說明淇濱區(qū)內(nèi)部耕地質(zhì)量差異很大；浚縣的耕地質(zhì)量平均值最大、標準差最小而總值之和又最大，因此，應將?？h作為高標準糧田核心區(qū)進行打造。

3.1.2基于不同區(qū)域類型的分析運用ArcGIS軟件分析鶴壁市各區(qū)域的耕地質(zhì)量，用所有像元平均值為代表最終統(tǒng)計結(jié)果，見表3。1993—2003年5個區(qū)域耕地質(zhì)量水平均下降，在此期間發(fā)展偏重于工業(yè)化與城市化建設(shè)，鶴壁市耕地質(zhì)量也呈現(xiàn)小幅下降態(tài)勢；2003—2013年除浚縣耕地質(zhì)量上升，鶴壁其他4個區(qū)域均呈下降態(tài)勢，?？h作為適宜耕種的區(qū)域，耕地變得集中緊湊，質(zhì)量也大幅提高。進一步分析可知：耕地質(zhì)量下降最多的是淇縣，由于淇縣耕地的增加主要在土地整理的基礎(chǔ)上，因此耕地質(zhì)量平均水平降低也屬正常；淇濱區(qū)雖然下降，但耕地質(zhì)量水平仍屬于5個區(qū)域中最高，由于淇濱區(qū)本身耕地數(shù)量較少，因此不適宜作為今后高標準糧田建設(shè)的主力區(qū)域；?？h耕地質(zhì)量大幅上升，基本可與質(zhì)量最高的淇濱區(qū)比肩，同時浚縣作為5個區(qū)域中耕地面積最大的區(qū)域，選擇該區(qū)域作為高標準糧田建設(shè)區(qū)有益于提高耕地利用水平。

3.2.2驅(qū)動因素分析

雖然距離建設(shè)用地或水域較近的耕地自然稟賦良好，然而由于其優(yōu)越的區(qū)位條件，反而更容易隨著城市擴張或水庫擴建而被侵占，從而耕地質(zhì)量水平有所降低。也即是說，鶴壁市耕地質(zhì)量水平隨著其與建設(shè)用地距離的減少而變小[13]。這種情況符合國內(nèi)一般研究結(jié)論，但在以耕地保護為主題的三化協(xié)調(diào)發(fā)展建設(shè)中應引起重視，對鶴壁市通過內(nèi)部挖潛來有效控制城市擴張、建設(shè)擴建，從而保護優(yōu)質(zhì)耕地。

非農(nóng)人口增加說明的正是農(nóng)民離開農(nóng)地進入城市變成市民，工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的發(fā)展使得二、三產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益明顯高于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，受到經(jīng)濟驅(qū)動，非農(nóng)人口增加，更甚者出現(xiàn)了撂荒行為，對耕地質(zhì)量產(chǎn)生破壞，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)畢竟離不開農(nóng)業(yè)人口，因此X4的增加會對鶴壁市耕地質(zhì)量產(chǎn)生負影響[14]。高標準糧田區(qū)農(nóng)民非農(nóng)建設(shè)或非農(nóng)行為的增加必然導致耕地質(zhì)量的降低，需要引起重視。

4結(jié)論

通過以上各項分析，可得出結(jié)論如下：

（1）高標準糧田區(qū)耕地資源豐富，但其質(zhì)量水平在過去20年呈現(xiàn)出降低趨勢。鶴壁市耕地整治工程與未利用耕地開發(fā)不斷補充新增耕地，然而補充耕地的質(zhì)量不高；同時建設(shè)用地擴張、農(nóng)田水利設(shè)施卻都在侵占優(yōu)質(zhì)耕地，長期來看會造成耕地質(zhì)量持續(xù)惡化，應引起注意。

（2）?？h耕地質(zhì)量平均值最大、標準差最小說明其質(zhì)量均一且優(yōu)良，該區(qū)域又是鶴壁市耕地面積最大的區(qū)域，在規(guī)劃上應加強以?？h為主體的高標準糧田建設(shè)，提高土地集約利用程度，發(fā)揮耕地優(yōu)勢，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化并保證糧食安全。

（3）高標準糧田區(qū)20年間耕地質(zhì)量受到多重驅(qū)動作用影響，對耕地質(zhì)量而言，到建設(shè)用地重心距離與非農(nóng)人口是2項核心的驅(qū)動因素。為切實保護耕地質(zhì)量水平穩(wěn)定增長，需要有序控制城市擴張與非農(nóng)建設(shè)。

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