城鎮(zhèn)化對耕地集約化節(jié)約利用的影響

祝宇成+王金滿+秦倩+王洪丹

摘要：為揭示城鎮(zhèn)化對耕地集約化節(jié)約利用的影響，選擇北京市懷柔區(qū)作為研究區(qū)域，通過現(xiàn)代城市化指標(biāo)體系測算懷柔區(qū)的城鎮(zhèn)化水平，并利用層次分析法評價耕地集約化節(jié)約利用程度，分析城鎮(zhèn)化水平綜合值和耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值的相關(guān)性，研究人口、土地和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化與耕地集約化節(jié)約利用的耦合關(guān)系。結(jié)果表明：懷柔區(qū)城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈顯著正相關(guān)關(guān)系，耕地集約化節(jié)約利用水平綜合值與城鎮(zhèn)化水平值之間滿足一元回歸模型；懷柔區(qū)人口城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈負(fù)向弱相關(guān)關(guān)系，土地城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈顯著正相關(guān)關(guān)系，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈負(fù)向弱相關(guān)關(guān)系；懷柔區(qū)的土地城鎮(zhèn)化水平是影響耕地集約化節(jié)約利用水平的主要因素；懷柔區(qū)的土地城鎮(zhèn)化與人口城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化發(fā)展不協(xié)調(diào)，土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)化；耕地；集約化；節(jié)約利用；一元回歸分析；北京市懷柔區(qū)

中圖分類號： F323.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）09-0512-04

改革開放30多年來，中國城鎮(zhèn)化以每年約1百分點(diǎn)增長，從1980年的19%增加到2014年的54%。尤其進(jìn)入到21世紀(jì)，中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程明顯加快。城鎮(zhèn)人口快速增加，使得城鎮(zhèn)建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，大量的優(yōu)質(zhì)耕地被開發(fā)建設(shè)所占用。如何將城鎮(zhèn)化發(fā)展和耕地保護(hù)這對矛盾體統(tǒng)一起來，一直是難以解決的問題。當(dāng)前，新型城鎮(zhèn)化發(fā)展必須堅(jiān)持節(jié)約、集約化用地，既要約束“空城”“偽城”等“要地不要人”的城鎮(zhèn)化，又要從源頭防范城鎮(zhèn)盲目擴(kuò)張威脅1.2億hm2耕地紅線。城鎮(zhèn)化必然要占用耕地，耕地又是農(nóng)業(yè)之根本，國家一直嚴(yán)格控制耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榉歉?，所以耕地集約化節(jié)約利用意義重大。目前對于新型城鎮(zhèn)化和耕地集約化節(jié)約利用的研究較多。在新型城鎮(zhèn)化方面，一部分學(xué)者把研究的重點(diǎn)放在剖析新型城鎮(zhèn)化的內(nèi)涵、推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的基本思路和重點(diǎn)任務(wù)上[1-2]，另一部分學(xué)者則從土地整治和土地集約化節(jié)約利用的角度進(jìn)行研究，大力提倡走集約化節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的新型城鎮(zhèn)化道路[3-5]。相關(guān)研究主要集中在城鎮(zhèn)化評價的指標(biāo)體系與評價方法、土地城鎮(zhèn)化和人口城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展、人口城鎮(zhèn)化的空間差異與影響因素以及城鎮(zhèn)化率預(yù)測的研究上[6-11]。土地的集約化節(jié)約利用包括建設(shè)用地集約化節(jié)約利用、農(nóng)用地集約化節(jié)約利用等，耕地的集約化節(jié)約利用是土地集約化節(jié)約利用的重要內(nèi)容之一。當(dāng)前關(guān)于耕地的集約化節(jié)約利用的研究較多，大部分主要側(cè)重于耕地集約化節(jié)約利用的評價方法、耕地集約化節(jié)約利用的時空變化分析以及耕地利用集約度的變化規(guī)律上[12-16]。

新型城鎮(zhèn)化提出了土地集約化節(jié)約利用的要求，城鎮(zhèn)化與耕地集約化節(jié)約利用之間必然存在一定的關(guān)系，一些學(xué)者也對兩者之間的關(guān)系進(jìn)行了定性描述[17-19]，但對于兩者之間相互關(guān)系的定量表征研究較少。因此，本試驗(yàn)通過統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù)和相關(guān)的分析方法來研究城鎮(zhèn)化對耕地集約化節(jié)約利用的影響，以揭示城鎮(zhèn)化與耕地集約化節(jié)約利用的耦合關(guān)系，為城市土地利用規(guī)劃和村鎮(zhèn)規(guī)劃提供基本依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

本試驗(yàn)選擇北京市懷柔區(qū)開展研究。懷柔區(qū)為北京市郊區(qū)之一，處于北京城區(qū)東北部。懷柔位于燕山南麓，地理坐標(biāo)處于東經(jīng)116°17′～116°63′、北緯40°41′～41°4′之間。東靠密云，南連順義，西和昌平、延慶為鄰，北與河北省豐寧、灤平、赤城3縣接壤。全區(qū)總面積2 122.6 km2，其中山區(qū)占89%。到2013年底，懷柔區(qū)常住人口達(dá)到37.7萬人，戶籍人口27.8萬人，鎮(zhèn)鄉(xiāng)地域內(nèi)年末耕地面積10 039.4 hm2。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來源于北京市懷柔區(qū)統(tǒng)計年鑒（2004—2013年）。

1.3 研究方法

1.3.1 城鎮(zhèn)化水平值的測算

1.3.1.1 人口城鎮(zhèn)化水平值的測算 用城鎮(zhèn)人口比重指標(biāo)法來測算人口城鎮(zhèn)化水平。城鎮(zhèn)人口比重指標(biāo)法是指用某一個國家或地區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)人口占其總?cè)丝诘谋戎貋肀硎驹搰一虻貐^(qū)的城鎮(zhèn)化水平，計算公式為：

U=PcPc+Pr×100%=Pc[]N×100%。（1）

式中：U表示人口城鎮(zhèn)化水平（別稱人口城鎮(zhèn)化率）；Pc表示城鎮(zhèn)人口；Pr表示農(nóng)村人口；N表示區(qū)域總?cè)丝?，即城?zhèn)人口與農(nóng)村人口之和。

1.3.1.2 土地城鎮(zhèn)化水平值的測算

用城鎮(zhèn)土地利用比重指標(biāo)法來測算土地城鎮(zhèn)化水平。城鎮(zhèn)土地利用比重指標(biāo)法指以某一個國家或地區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)建城區(qū)土地利用面積占區(qū)域總面積來反映當(dāng)?shù)氐某擎?zhèn)化水平，計算公式為：

U=Cn[]Cn+Cm×100%=Cn[]S×100%。（2）

式中：U表示土地城鎮(zhèn)化水平；Cn表示建城區(qū)土地利用面積；Cm表示建城區(qū)以外的土地利用面積；S表示區(qū)域總面積。

1.3.1.3 經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平值的測算

用城市第三產(chǎn)業(yè)占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重來測算經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化的水平。第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重指標(biāo)法是指某一個國家或者地區(qū)內(nèi)的第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占國家或者地區(qū)生產(chǎn)總值的比重來表示該國家或者地區(qū)的城鎮(zhèn)化水平，計算公式為：

U=TI[]RO×100%。（3）

式中：U表示經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平；TI表示第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值；RO表示生產(chǎn)總值。

1.3.1.4 城鎮(zhèn)化水平綜合值的測算

使用現(xiàn)代城市化指標(biāo)體系來測算城鎮(zhèn)化水平綜合值，此方法屬于綜合指標(biāo)法的一種，能夠更好地表達(dá)出城鎮(zhèn)化的內(nèi)涵?，F(xiàn)代城市化指標(biāo)體系選取9個指標(biāo)（表1）[20]，將這些指標(biāo)數(shù)值與理想值相比，得到分值Xi，再分別將每一個指標(biāo)的權(quán)重乘以分值，最后再將相乘后的每一個指標(biāo)的值加總求和，就得到了衡量城鎮(zhèn)化水平的綜合性指標(biāo)（LU）：

[HS+4mm]LU=∑Ci×Xi。（4）

式中：權(quán)重Ci的確定采用德爾菲法（即專家打分法），理想值的確定是根據(jù)美國、加拿大和日本等國家的數(shù)據(jù)來確定的，如美國的城市人口比重為75%，加拿大的城市人口比重為77%，本研究確定75%為我國城市人口比重所要達(dá)到的理想狀態(tài)，即75%為我國城市人口比重的理想值。其他的理想值也是通過同樣的方法確定，在這里不作贅述[21]。

1.3.2 耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值的測算

耕地集約化節(jié)約利用指標(biāo)體系應(yīng)該有層次性，即包括目標(biāo)層次、準(zhǔn)則層次和措施評價層次等。本研究應(yīng)用層次分析法對耕地集約化節(jié)約利用的指標(biāo)進(jìn)行分析計算[22]。

1.3.2.1 構(gòu)建評價指標(biāo)體系

集約化節(jié)約利用評價體系主要體現(xiàn)反映、監(jiān)測、比較、評價、預(yù)測5個方面的功能，耕地集約化節(jié)約利用評價體系也是如此，評價指標(biāo)體系的建立要從經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境因子出發(fā)，分析影響耕地的主要因素，選取的指標(biāo)要反映耕地集約化節(jié)約利用的數(shù)量和質(zhì)量情況，從而準(zhǔn)確地表達(dá)出耕地狀況。按照指標(biāo)選取原則，以評價目標(biāo)作為出發(fā)點(diǎn)，為了更好地體現(xiàn)體系的評價功能，耕地集約化節(jié)約利用評價指標(biāo)體系按照表2設(shè)定。

1.3.2.2 建立判斷矩陣

本研究采用成對比較法和1～9標(biāo)度法[23]來表達(dá)出來構(gòu)造出各層次內(nèi)的比較判斷矩陣（表3）。

1.3.2.3 層次分析法的計算

層次分析法的基本計算問題是如何計算判斷矩陣的最大特征根及其對應(yīng)的特征向量，常用的計算方法有和積法、冪法和方根法3種。本研究采用方根法計算判斷矩陣的最大特征根及其對應(yīng)的特征向量，通過層次分析法測算出耕地集約化節(jié)約利用評價指標(biāo)體系中的各個參評因子的最終權(quán)重（表2）。

1.3.2.4 評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

復(fù)種指數(shù)（P1）、人均耕地（P2）、有效灌溉率（P3）等9個評價指標(biāo)的單位和量綱不一致。為了使各個指標(biāo)之間具有可比性，對這些指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。本研究采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對各個參評因子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

X′ij=Xij-Xi，min[]Xi，max-Xi，min。（5）

式中：X′ij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)最大值；Xi，min為處理前同系列指標(biāo)最小值。

1.3.2.5 耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值的計算

利用標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值和每一個參評因子的權(quán)重加權(quán)求和，就可以計算出2004—2013年北京市懷柔區(qū)耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

使用SPSS 20.0軟件對得到的城鎮(zhèn)化水平綜合值和耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值作相關(guān)性分析，從而衡量這2個變量因素的相關(guān)密切程度，并在此基礎(chǔ)上建立2個變量之間的一元回歸模型，表達(dá)因素間的線性函數(shù)關(guān)系。分別對得到的人口城鎮(zhèn)化水平值、土地城鎮(zhèn)化水平值、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平值和耕地集約化節(jié)約評價綜合值作相關(guān)性分析，揭示人口城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化對耕地集約化節(jié)約利用水平的影響效應(yīng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 城鎮(zhèn)化水平綜合值與耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值

根據(jù)北京市懷柔區(qū)統(tǒng)計年鑒（2004—2013年）的相應(yīng)指標(biāo)數(shù)值，按照上面的測算方法測得人口城鎮(zhèn)化水平值、土地城鎮(zhèn)化水平值、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平值和城鎮(zhèn)化水平綜合值（圖1）。

從圖1可以看出，2004—2013年懷柔區(qū)人口城鎮(zhèn)化水平和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平?jīng)]有表現(xiàn)出一定的規(guī)律，土地城鎮(zhèn)化水平和綜合城鎮(zhèn)化水平呈逐年遞增的趨勢。2012年的人口城鎮(zhèn)化水平最高，2008年的人口城鎮(zhèn)化水平值最低，城鎮(zhèn)人口的增加受經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口政策、城鎮(zhèn)環(huán)境、觀念等諸多因素影響，10年的尺度并不能很好地反映一定的規(guī)律；經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平最高點(diǎn)出現(xiàn)在2005年，最低點(diǎn)出現(xiàn)在2009年，由于2005年懷柔區(qū)以承辦各類會議、創(chuàng)辦各種特色節(jié)日來帶動全區(qū)旅游業(yè)發(fā)展，從而引起2005年經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平的大幅增長并達(dá)到10年內(nèi)的最高點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化與人口城鎮(zhèn)化一樣受到諸多因素的綜合作用，并不能在短時間內(nèi)表現(xiàn)出一定的規(guī)律；2004—2013年，懷柔區(qū)大力發(fā)展房地產(chǎn)，房地產(chǎn)開發(fā)投資年均增長超過10%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于懷柔區(qū)GDP增長速率，拿地建房推進(jìn)城鎮(zhèn)化成了這段時期內(nèi)政府工作的重點(diǎn)，正因?yàn)槿绱?，懷柔區(qū)土地城鎮(zhèn)化水平持續(xù)增長，從2004年的0.008 8增長到2013年的0.011 9，年均增長速率為3.1%；城鎮(zhèn)化水平綜合值能夠全面地體現(xiàn)城鎮(zhèn)化狀況，是綜合了人口、土地、經(jīng)濟(jì)等要素的城鎮(zhèn)化，10年間懷柔區(qū)政府在經(jīng)濟(jì)、社會、文化等各個層面實(shí)現(xiàn)了區(qū)域穩(wěn)健發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平逐年提高，城鎮(zhèn)化水平綜合值從60.013 3增長到75.289 2，年均增長速率為2.3%。

將評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值與各個指標(biāo)的權(quán)重加權(quán)求和，就得出耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值，對耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值取4位小數(shù)（圖2）。

從圖2可以看出，懷柔區(qū)耕地的集約化節(jié)約利用水平呈逐年遞增趨勢，耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值從2004年的0.051 1增長到2013年的0.058 9，年均增長速率為1.4%。耕地集約化節(jié)約利用水平的增加是耕地利用強(qiáng)度、耕地投入和耕地利用效益共同提高的結(jié)果，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力不斷提高的表現(xiàn)。

2.2 懷柔區(qū)城鎮(zhèn)化對耕地集約化節(jié)約利用的影響

2.2.1 相關(guān)性分析

使用SPSS 20.0軟件對得到的城鎮(zhèn)化水平綜合值和耕地集約化節(jié)約利用評價綜合值作相關(guān)性分析，得到兩者之間的相關(guān)系數(shù)，為0.981，表明城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈顯著正相關(guān)關(guān)系。2004—2013年10年間，懷柔區(qū)的城鎮(zhèn)化水平不斷提高，各地鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅猛發(fā)展，中小城鎮(zhèn)范圍不斷擴(kuò)大，居民點(diǎn)不斷增加，占用耕地逐年上升，人均耕地面積逐漸減少，在這段時期內(nèi)，超過60%的城市擴(kuò)張面積來自耕地，大量優(yōu)質(zhì)耕地被用于城市化建設(shè)。耕地的大量占用，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須提高勞動生產(chǎn)率進(jìn)而提高耕地集約化節(jié)約利用程度來維持農(nóng)作物產(chǎn)量。

2.2.2 一元回歸分析

建立耕地集約化節(jié)約利用水平綜合值y和城鎮(zhèn)化水平綜合值x之間關(guān)系的一元回歸模型，使用SPSS進(jìn)行一元回歸分析，得到兩者之間關(guān)系的一元回歸模型（圖3）。一元回歸模型為y=0.000 502x+0.020 866（r2=0.962，F(xiàn)=201.143，t=14.182），r2=0.962表明擬合優(yōu)度很高，F(xiàn)=201.143說明回歸方程有使用價值，t=14.182表明方程是顯著的。

由此可知，耕地集約化節(jié)約利用水平綜合值y和城市化水平分值x之間滿足一元線性方程，同時兩者之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，即耕地集約化節(jié)約利用水平隨著城鎮(zhèn)化水平的提高而提高。

2.2.3 人口、土地和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化對耕地集約化節(jié)約利用的影響

使用SPSS 20.0軟件分別對人口城鎮(zhèn)化水平值和耕地集約化節(jié)約利用水平綜合值、土地城鎮(zhèn)化水平值和耕地集約化節(jié)約利用水平綜合值、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平值和耕地集約化節(jié)約利用水平綜合值作相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，人口城鎮(zhèn)化和耕地集約化節(jié)約利用相關(guān)系數(shù)為-0.465，土地城鎮(zhèn)化和耕地集約化節(jié)約利用相關(guān)系數(shù)為0.970，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化和耕地集約化節(jié)約利用相關(guān)系數(shù)為-0.131，即人口城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈負(fù)向弱相關(guān)關(guān)系，土地城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈顯著正相關(guān)關(guān)系，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈負(fù)向弱相關(guān)關(guān)系，表明懷柔區(qū)人口城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化對耕地集約化節(jié)約利用的影響甚微，對耕地集約化節(jié)約利用狀況影響程度較大的是土地城鎮(zhèn)化。城鎮(zhèn)人口變化與第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重在10年里沒有表現(xiàn)出一定的規(guī)律，城鎮(zhèn)土地的面積卻一直在增加，正是由于土地的快速城鎮(zhèn)化，引起農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時耕地集約化節(jié)約利用程度的不斷提高，只有通過不斷提高耕地集約化節(jié)約利用水平，才能保證在大量優(yōu)質(zhì)耕地被用于城鎮(zhèn)建設(shè)時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量不至于下降過多，使產(chǎn)量維持在一個合理的區(qū)間。

3 結(jié)論

本研究分析計算了北京市懷柔區(qū)的城鎮(zhèn)化水平值和耕地集約化節(jié)約利用水平值，并對兩者之間的關(guān)系進(jìn)行了定性和定量分析，結(jié)果顯示，懷柔區(qū)城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈顯著正相關(guān)關(guān)系，耕地集約化節(jié)約利用水平隨著城鎮(zhèn)化水平的提高而提高。懷柔區(qū)人口城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈負(fù)向弱相關(guān)關(guān)系，土地城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈顯著正相關(guān)關(guān)系，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平和耕地集約化節(jié)約利用水平呈負(fù)向弱相關(guān)關(guān)系；人口城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化對耕地集約化節(jié)約利用水平影響較小。懷柔區(qū)的土地城鎮(zhèn)化水平是影響耕地集約化節(jié)約利用水平的主要因素，城鎮(zhèn)面積的擴(kuò)張深刻地影響了耕地的集約化節(jié)約利用。懷柔區(qū)的土地城鎮(zhèn)化與人口城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化發(fā)展不協(xié)調(diào)，土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化。針對懷柔區(qū)用地特點(diǎn)，結(jié)合研究結(jié)果提出以下幾點(diǎn)建議：第一，在城鎮(zhèn)化過程中要充分挖掘耕地利用潛力。第二，要引入市場機(jī)制配置耕地資源，保證耕地利用的集約化節(jié)約性。第三，要提高耕地集約化節(jié)約利用意識，保證相關(guān)工作開展。

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