湖北省2005-2014年耕地資源安全研究

劉圣歡，彭嬋

（華中師范大學(xué)，湖北武漢 430079）

湖北省2005-2014年耕地資源安全研究

劉圣歡，彭嬋

（華中師范大學(xué)，湖北武漢 430079）

為了研究湖北省耕地安全系統(tǒng)演化狀況，基于耕地安全系統(tǒng)理論和耗散結(jié)構(gòu)理論，從耕地的數(shù)量、質(zhì)量以及生態(tài)3個(gè)方面構(gòu)建了指標(biāo)評價(jià)體系，應(yīng)用信息熵模型評價(jià)了湖北省2005-2014年耕地資源安全狀況，同時(shí)對湖北省的耕地資源安全變化狀況和發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，并制定出了相應(yīng)的措施保障湖北省耕地資源的安全。

耕地安全；數(shù)量-質(zhì)量-生態(tài)安全；信息熵

一、引言

《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃的建議》中要求堅(jiān)持最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，堅(jiān)守耕地紅線，實(shí)施藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略，提高糧食產(chǎn)能，確保谷物基本自給、口糧絕對安全。中共中央國務(wù)院《關(guān)于落實(shí)發(fā)展新理念加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)全面小康目標(biāo)的若干意見》（《中華人民共和國國務(wù)院公報(bào)》）中提到：推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，加快形成資源利用高效、產(chǎn)地環(huán)境良好、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量安全的農(nóng)業(yè)發(fā)展新格局。

從以上兩個(gè)文件可以看出，國家對耕地資源的安全是高度重視。我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，耕地是農(nóng)業(yè)的根本?！叭r(nóng)”問題是廣大農(nóng)民熱切關(guān)注的話題，耕地作為農(nóng)業(yè)的根本和基礎(chǔ)，它是“三農(nóng)”問題的核心所在，與農(nóng)民的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)，耕地作為農(nóng)村生產(chǎn)關(guān)系的基礎(chǔ)，與中國億萬農(nóng)民的切身利益緊密相連，直接影響我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的穩(wěn)定，更是構(gòu)建和諧社會的必然選擇。耕地資源安全與國家的糧食安全、經(jīng)濟(jì)安全和社會安全等方方面面都息息相關(guān)，始終是我國高度關(guān)注和頭等重要的大事，它對國民經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起著根本性作用，具有舉足輕重的作用和地位。[1](p10-12)

湖北省是我國的農(nóng)業(yè)大省之一，也是我國糧食的主要生產(chǎn)地之一，它不但要保證滿足本區(qū)域內(nèi)人們對糧食的需求，同時(shí)還肩負(fù)著保障整個(gè)國家糧食供給需求水平的艱巨任務(wù)。所以，對湖北省耕地資源安全進(jìn)行研究具有重要的意義。同時(shí)對湖北省的耕地資源安全變化狀況和發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，從而為保護(hù)湖北省耕地資源提供對策和建議。[2](p107-111)

二、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.數(shù)據(jù)來源。

本文所需數(shù)據(jù)主要來源于《湖北統(tǒng)計(jì)年鑒》（2006-2015年）、《湖北農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》（2006-2015年）、《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.研究方法。

本文采用信息熵對湖北省耕地安全系統(tǒng)進(jìn)行研究。1948年，申農(nóng)提出了“信息熵”的概念，把信息進(jìn)行量化來研究。申農(nóng)認(rèn)為：一個(gè)變量的不確定性越大，它的熵也就越大，把它研究清楚需要的信息量就更大。即對于一個(gè)具有不確定性的系統(tǒng)，假如用隨機(jī)變量X代表其狀態(tài)特征，那么對于離散型隨機(jī)變量，假設(shè)x的取值為X={x1,x2,…,xn}(n＞2)，每一個(gè)取值所對應(yīng)的概率為P={P1,P2,kPn}(0≤Pi≤1,i= 1,2,k,n)，且有∑=Pi=1，那么系統(tǒng)的信息熵可以表示為這就是申農(nóng)公式，該信息熵可用來描述任何一種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)或一個(gè)系統(tǒng)的混亂度和無序度。信息熵是信息論中用于度量信息量的一個(gè)概念，它可以用來度量和反映一個(gè)系統(tǒng)的有序化程度。若信息熵越低，則表明這個(gè)系統(tǒng)越是有序；反之，若信息熵越高，則表明這個(gè)系統(tǒng)越是混亂。[3](p14-17)在耕地資源系統(tǒng)中引入信息熵，可以通過定量計(jì)算，得出耕地資源安全的信息熵值，然后根據(jù)熵值的大小來判斷耕地資源的安全程度，來評價(jià)分析耕地資源安全的演化方向。熵值為負(fù)代表耕地系統(tǒng)有序度在增強(qiáng)，耕地資源安全程度較高；熵值為正代表耕地系統(tǒng)有序度在減弱，耕地資源安全程度較低。

根據(jù)耗散結(jié)構(gòu)的特征，耕地資源系統(tǒng)的安全程度要高，系統(tǒng)有序性要增強(qiáng)，就要保證d2＜0，即要保證|dds|=dis，即dds=dds1+dds2+dds3≥dis=dis1+dis2+ dis3。

不同年份的信息熵是通過耕地資源安全系統(tǒng)的熵減和熵增來計(jì)算的。如果對n個(gè)評價(jià)指標(biāo)m個(gè)年份進(jìn)行評價(jià)，ΔS1、ΔS2和ΔS3的公式可表示為：

式中：為原始指標(biāo)的歸一化值，。

歸一化指標(biāo)計(jì)算時(shí)，本文采用直線型處理方法。其計(jì)算公式為：

三、湖北省耕地資源安全系統(tǒng)演化分析

1.基于信息熵的湖北省耕地資源安全指標(biāo)體系構(gòu)建。

結(jié)合研究區(qū)域?qū)嶋H情況，根據(jù)指標(biāo)選取原則和資料收集情況，構(gòu)建目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層三個(gè)層次，選取下述24個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建耕地資源安全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化熵變模型的指標(biāo)體系來評價(jià)湖北耕地資源安全狀況（見表1）。

2.基于信息熵的湖北省耕地資源數(shù)量安全系統(tǒng)演化分析。

（1）依據(jù)耕地資源安全指標(biāo)體系和信息熵的計(jì)算方法，計(jì)算出湖北省2005-2014年耕地資源數(shù)量安全系統(tǒng)熵值（見表2）。

（2）結(jié)果分析。

從表2和圖1、2可以看出：2005年-2014年間，耕地資源數(shù)量變化的熵增和熵減處于交錯(cuò)變化的時(shí)期。2005年和2011年，耕地?cái)?shù)量變化的熵減大于熵增，因而這兩年耕地?cái)?shù)量安全信息總熵是負(fù)值，表明耕地資源數(shù)量安全程度較高，耕地資源系統(tǒng)的有序性在增強(qiáng)。而其他年份則相反，耕地?cái)?shù)量安全總熵為正值，意味著耕地?cái)?shù)量安全系統(tǒng)的有序

性變小?？傊?，2005-2014年間，耕地?cái)?shù)量占用和保護(hù)的運(yùn)行處于不穩(wěn)定時(shí)期，系統(tǒng)內(nèi)部有序性較差，需進(jìn)一步加強(qiáng)對耕地?cái)?shù)量安全的保障。

表2 湖北省2005-2014年耕地資源數(shù)量安全系統(tǒng)熵值

圖1 湖北省2005-2014年耕地?cái)?shù)量安全熵增和熵減

圖2 湖北省2005-2014年耕地?cái)?shù)量安全總熵變

3.基于信息熵的湖北省耕地資源質(zhì)量安全系統(tǒng)演化分析。

（1）依據(jù)耕地資源安全指標(biāo)體系和信息熵的計(jì)算方法，計(jì)算出湖北省2005-2014年耕地資源質(zhì)量安全系統(tǒng)熵值（見表3）。

（2）結(jié)果分析。

表3 湖北省2005-2014年耕地資源數(shù)量安全系統(tǒng)熵值

圖3 湖北省2005-2014年耕地質(zhì)量安全熵增和熵減

圖4 湖北省2005-2014年耕地質(zhì)量安全總熵變

從表3和圖3、4可以看出：2005年-2014年間，耕地資質(zhì)量變化的熵增緩慢下降，熵減逐步上升。2005-2009年，熵增大于熵減，總熵值為正，說明這幾年耕地質(zhì)量安全的有序度在減小。而2009年之后，耕地質(zhì)量變化的熵增小于熵減，總熵是負(fù)

值，表明耕地?cái)?shù)量變化子系統(tǒng)有序度在逐漸增強(qiáng)。由此可知，2005年-2009年，耕地資源質(zhì)量狀況比較差，2010年開始湖北省重視農(nóng)業(yè)資源，加強(qiáng)了治理力度，才使得耕地資源質(zhì)量安全在這幾年中質(zhì)量安全度較高，系統(tǒng)有序程度較高，功能穩(wěn)定。[4](p19-29)

表4 湖北省2005-2014年耕地資源生態(tài)安全系統(tǒng)熵值

圖5 湖北省2005-2014年耕地生態(tài)安全熵增和熵減

圖6 湖北省2005-2014年耕地生態(tài)安全總熵變

4.基于信息熵的湖北省耕地資源生態(tài)安全系統(tǒng)演化分析。

（1）依據(jù)耕地資源安全指標(biāo)體系和信息熵的計(jì)算方法，計(jì)算出湖北省2005-2014年耕地資源生態(tài)安全系統(tǒng)熵值（見表4）。

（2）結(jié)果分析。

從表4和圖5、6可以看出：2005年-2014年間，耕地資源生態(tài)變化的熵增逐年下降，熵減逐年上升。2005-2008年，耕地生態(tài)變化的熵增大于熵減，因而這兩年耕地生態(tài)安全信息總熵是正值，表明耕地?cái)?shù)量變化子系統(tǒng)有序度在減小。在2009-2014年，耕地資源生態(tài)變化的熵減大于熵增，因此總熵變?yōu)樨?fù)值，表面耕地生態(tài)安全的有序性在增強(qiáng)。由此可知，2005年-2008年，耕地資源生態(tài)環(huán)境狀況比較差，2009年開始湖北省重視農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)，加強(qiáng)了污染物的治理力度，使得熵減大于熵增，才使得耕地資源生態(tài)安全程度逐步提高，有序度逐步增強(qiáng)。

5.基于信息熵的湖北省耕地安全系統(tǒng)演化分析結(jié)果。

（1）依據(jù)耕地資源數(shù)量安全、質(zhì)量安全、生態(tài)安全，構(gòu)建湖北省2005-2014年耕地資源安全系統(tǒng)總熵變（見表5）。

（2）結(jié)果分析。

從表5和圖7、8來看，2005年-2014年的7個(gè)年份的耕地系統(tǒng)的總熵變化很大，耕地安全系統(tǒng)有序性不穩(wěn)定。只有2011和2012年總熵值為負(fù)，其他年份為正值。說明湖北省耕地資源安全系統(tǒng)在2011和2012年安全度較高，耕地安全系統(tǒng)有序性較高；其他年份的耕地安全系統(tǒng)有序性較差。在2005-2011年，系統(tǒng)總熵呈下降狀態(tài)，說明調(diào)控有力；而2011年之后呈上漲趨勢，依據(jù)耕地資源數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)安全信息熵變化情況，可以看出主要是數(shù)量安全對其影響最大，導(dǎo)致2013和2013總熵為正，系統(tǒng)有序度較差。

因此，湖北省2005年-2014年的耕地系統(tǒng)的總熵變化很大，質(zhì)量和生態(tài)安全在2009年之后較好，但數(shù)量安全仍然較差，導(dǎo)致耕地安全系統(tǒng)有序性總體不穩(wěn)定。依據(jù)此分析結(jié)果，可以制定相應(yīng)的措施，對湖北省耕地資源安全系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，保證耕地安全系統(tǒng)有序發(fā)展。

四、基于湖北省耕地資源安全系統(tǒng)演化的對策研究

表5 湖北省2005-2014年耕地資源安全系統(tǒng)總熵值

圖7 湖北省2005-2014年耕地資源數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)安全總熵值

圖8 湖北省2005-2014年耕地安全系統(tǒng)總熵值

影響湖北省耕地安全的主要因素有耕地資源的總量和人均占有量持續(xù)下降、耕地后備資源不足、耕地分布不均、耕地總體質(zhì)量不高、生態(tài)環(huán)境惡化等。為了促進(jìn)湖北省耕地安全系統(tǒng)向著有序的方向發(fā)展，針對湖北省目前已面臨的問題，采取相應(yīng)的措施，切實(shí)保護(hù)耕地。

1.強(qiáng)化耕地安全意識，依法保護(hù)耕地。

耕地安全實(shí)質(zhì)是糧食安全問題，是土地安全的核心，是國家生態(tài)安全的重要組成部分，事關(guān)國家的長治久安和人類社會的可持續(xù)發(fā)展。所以，要加強(qiáng)對廣大群眾的宣傳和教育力度，提高全民耕地安全意識和保護(hù)耕地資源的責(zé)任感，強(qiáng)化安全意識。從行政管理層來說，要牢固樹立土地國策觀念，時(shí)刻拉緊耕地保護(hù)這根弦，層層落實(shí)責(zé)任制，確保本地區(qū)耕地總量不減少，實(shí)現(xiàn)占補(bǔ)平衡。從依法保護(hù)及執(zhí)法力度等方面，加強(qiáng)耕地資源保護(hù)機(jī)制和執(zhí)法監(jiān)督體系的建立，對亂占濫用耕地及造成污染的事件，必須按照相應(yīng)的法規(guī)嚴(yán)肅懲治。[5](p461-464)

2.開墾宜農(nóng)荒地，增加耕地?cái)?shù)量。

科學(xué)地增加耕地?cái)?shù)量，可通過土地整理、復(fù)墾、開發(fā)等技術(shù)方法增加耕地?cái)?shù)量。土地整理是指對土地資源進(jìn)行深入加工、改造及調(diào)整，通過平整土地、歸并地塊、綜合構(gòu)建道路、溝渠以及村莊的重建等方式，促進(jìn)土地利用有序化、合理化、科學(xué)化的提高。實(shí)現(xiàn)土地利用由傳統(tǒng)粗放型向集約型的轉(zhuǎn)變。目前，我省在經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件較好的地區(qū)已開始開展土地整理工作。通過土地復(fù)墾把工礦建設(shè)中產(chǎn)生的廢棄地改變?yōu)檗r(nóng)業(yè)用地，通過農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)，可有效遏制我省耕地減少的趨勢，緩解人地矛盾，為實(shí)現(xiàn)耕地總量動(dòng)態(tài)平穩(wěn)提供保障。

3.運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿保護(hù)耕地。

長期以來，我國土地實(shí)行無償、無期限的行政劃撥制，造成對土地亂占濫用和嚴(yán)重浪費(fèi)，耕地面積大量減少。1988年修改了《憲法》第10條，明確了土地使用權(quán)可依法出租、轉(zhuǎn)讓，才從根本上革除了長期以來我國土地使用不合理的現(xiàn)象，但我國土地有償使用機(jī)制還不夠健全，有待完善。例如，土地出讓金偏低，可通過大幅度提高耕地非農(nóng)化成本，以減少建設(shè)單位對耕地的占有。另外，制訂優(yōu)惠政策，引導(dǎo)、鼓勵(lì)在建設(shè)過程中利用廢棄地，獎(jiǎng)勵(lì)通過復(fù)墾、整理等方法增加耕地?cái)?shù)量的行為，并給予一定補(bǔ)助。[6](p257-267)

4.加強(qiáng)耕地生態(tài)恢復(fù)和重建工作，建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。

要實(shí)現(xiàn)耕地的可持續(xù)利用和保障耕地的生態(tài)安全，還需要建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。為此，在耕地的生態(tài)恢復(fù)和重建工作中，例如：對耕地的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)，提高耕地抗自然災(zāi)害的能力，各級政府應(yīng)將耕地的部分收益投入到此類工作中去。資金的籌集可以采用多種形式，國家和各級政府投資，集體

和個(gè)人投資等等，通過這些籌資形式將資金投入到耕地資源的生態(tài)保護(hù)中去。同時(shí)，政府可以依據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對這些資金進(jìn)行統(tǒng)籌管理，建立耕地資源的有償使用制度，逐步建立起耕地資源開發(fā)補(bǔ)償和耕地資源生態(tài)補(bǔ)償相統(tǒng)一的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。[7](p694-697)

5.挖掘后備耕地資源，實(shí)現(xiàn)耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量均衡。

增加耕地?cái)?shù)量的一個(gè)重要途徑就是進(jìn)行后備耕地資源的開發(fā)。因此，可以對已退化的工礦企業(yè)廢棄地、荒漠化土地、棄耕地進(jìn)行復(fù)墾，對現(xiàn)已經(jīng)存在的宜農(nóng)荒地進(jìn)行開發(fā)。我們可以不斷挖掘這些后被耕地資源，保證耕地的數(shù)量平衡。我們在積極增加耕地?cái)?shù)量的同時(shí)，還要注重對耕地質(zhì)量的提高。另外，我們應(yīng)該多渠道地去籌集一些專項(xiàng)資金，把這些資金用來開發(fā)耕地后備資源，用來鼓勵(lì)那些進(jìn)行耕地投入的人們。同時(shí)按照“誰投入、誰開發(fā)、誰受益”的基本原則，對投入到參與耕地后備資源的開發(fā)中的個(gè)體進(jìn)行鼓勵(lì)。此外，我們應(yīng)采取一些積極的措施對湖北省的一些低產(chǎn)田進(jìn)行改良，提高這些耕地的質(zhì)量，增強(qiáng)耕地的生產(chǎn)能力，提高其經(jīng)濟(jì)效益。我們要為我們的后代著想，讓他們可以不用為耕地資源的缺少、污染和破壞擔(dān)憂，實(shí)現(xiàn)湖北耕地資源的可持續(xù)發(fā)展。[8](p155-158)

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責(zé)任編輯 周剛

F323.211

A

1003-8477（2016）11-0053-06

劉圣歡（1962—），男，華中師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師；彭嬋（1986—），女，華中師范大學(xué)博士研究生。