貧困與土地健康利用空間關(guān)聯(lián)研究

李瑩 黃玉春 童新華 韋燕飛

[摘 要]土地資源是自然的產(chǎn)物，是人類生產(chǎn)和生活的載體，是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。土地健康利用關(guān)系土地資源的可持續(xù)發(fā)展，對減緩貧困、提高農(nóng)民生活水平具有重要意義。本文以廣西28個(gè)國家級貧困縣作為研究區(qū)域，采用農(nóng)民人均純收入表征貧困程度，基于PSR構(gòu)建土地健康利用評價(jià)體系，運(yùn)用熵值法確定權(quán)重，利用加權(quán)綜合指數(shù)法測算28個(gè)縣土地健康利用指數(shù)，采用空間自相關(guān)分析法探究貧困與土地健康利用的空間關(guān)聯(lián)特征。結(jié)果表明：農(nóng)民人均收入較低和土地利用健康狀況不理想的縣區(qū)呈“組團(tuán)”狀集中在西南山區(qū)的百色市與河池市區(qū)縣，農(nóng)民人均收入較高和土地利用健康狀況相對理想的縣區(qū)分布在南部平原、靠近首府。

[關(guān)鍵詞]土地健康利用;貧困;空間自相關(guān)分析;廣西國家級貧困縣

[中圖分類號]X826 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

十九大會議上，習(xí)近平主席提出到2020年我國農(nóng)村貧困人口要全部實(shí)現(xiàn)脫貧、貧困縣實(shí)現(xiàn)摘帽，全面決勝小康社會。廣西是我國扶貧工作開展的重要區(qū)域之一，目前貧困程度依然嚴(yán)重、貧困人口數(shù)量仍龐大，屬典型的喀斯特巖溶地貌，山多地少，加上近年來人們不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式，使土地生態(tài)環(huán)境和利用結(jié)構(gòu)遭到了破壞，土地健康利用對貧困的影響逐漸凸顯。土地資源是廣西貧困人口最重要的生產(chǎn)資本，如何提高土地健康利用程度對減緩貧困、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。近年來，貧困與土地利用問題受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。有學(xué)者對土地利用方式與貧困、貧困山區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)功能退化和土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行研究。在土地健康利用方面，土地健康概念在20世紀(jì)40年代被奧爾多·利奧波德首次提出;之后有學(xué)者提出土地健康利用系統(tǒng)評價(jià)的框架與指標(biāo);還有學(xué)者進(jìn)行城鎮(zhèn)化與土地健康利用關(guān)聯(lián)的研究。目前關(guān)于土地健康利用與貧困的研究成果不多，對兩者的空間關(guān)聯(lián)特征研究也較少。鑒于此，本文以廣西28個(gè)國家貧困縣為研究區(qū)域，采用空間自相關(guān)分析法進(jìn)行2013年和2016年貧困與土地健康利用空間關(guān)聯(lián)的研究，以期為區(qū)域扶貧政策的制定和土地利用決策的實(shí)施提供參考。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域主要位于廣西西部、西南地區(qū)與北部（圖1）。全區(qū)總面積76%是山地丘陵，山多平原少，巖溶廣布，屬于典型的喀斯特地貌。全區(qū)土壤的總體特征是紅壤類，分布廣、肥力不高;貧瘠土壤比重大，僅有19%的土壤是高肥力，而低肥力的土壤占比高達(dá)33%，廣西獨(dú)特的地理特征和地形地貌是造成貧困的主要原因之一。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理

本文采用農(nóng)民人均純收入表征縣級貧困程度，研究有關(guān)社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)源于《廣西統(tǒng)計(jì)年鑒（2013）》、《廣西統(tǒng)計(jì)年鑒（2016）》、地方貧困統(tǒng)計(jì)公報(bào)和地方政府網(wǎng)站等，土地利用數(shù)據(jù)主要源自ENVI遙感影像處理軟件解譯的土地利用分類數(shù)據(jù)。

2.2 土地健康利用評價(jià)體系構(gòu)建及指數(shù)測算

國內(nèi)學(xué)者對土地健康利用提出的概念為某一區(qū)域在特定時(shí)期內(nèi)，以經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，在人類活動影響下土地利用系統(tǒng)功能仍能發(fā)揮穩(wěn)定，系統(tǒng)功能高效合理的土地資源利用方式。鑒于此，本文基于PSR（壓力-狀態(tài)-響應(yīng)）土地健康利用評價(jià)系統(tǒng)框架（表1），把環(huán)境系統(tǒng)的持續(xù)性作為主要評價(jià)內(nèi)容。運(yùn)用熵值法確定權(quán)重，利用綜合指數(shù)法求取28個(gè)縣的土地健康利用綜合評價(jià)指數(shù)。

正向指標(biāo)：（1）

負(fù)項(xiàng)指標(biāo)：（2）

計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的比重：

（3）

計(jì)算指標(biāo)信息熵：

ej=-k（4）

計(jì)算目標(biāo)熵冗余度：

dj=1- ej （5）

計(jì)算指標(biāo)權(quán)重：

（6）

土地健康利用綜合指數(shù)：

（7）

公式中，Xij表示的是第i個(gè)年份第j項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的數(shù)值，max{Xj}和min{Xj}分別表示的是所有年份中第j項(xiàng)指標(biāo)的最大值和最小值，k=1/lnm，m為評價(jià)單元數(shù)，n為指標(biāo)個(gè)數(shù)。

2.3 空間自相關(guān)分析法

全局空間自相關(guān)可以描述研究區(qū)域空間依賴性及顯著性;局部空間自相關(guān)能更準(zhǔn)確地描述研究區(qū)各要素之間的聚集性和分異特征。本文采用空間自相關(guān)分析法分析28個(gè)貧困縣貧困程度與土地健康利用的空間關(guān)聯(lián)程度。全局Morans I指數(shù)的計(jì)算公式為：

（8）

局部Morans I指數(shù)的計(jì)算公式為：

（9）

對于Moran指數(shù)，可以用標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)量Z來檢驗(yàn)是否存在空間自相關(guān)，檢驗(yàn)公式為：

（10）

一般當(dāng)|Z|>1.96時(shí)，存在空間自相關(guān)。

式中，n為研究區(qū)域空間單元數(shù)量，和分別為空間單元i和j的屬性值和平均值，I的取值在-1和1之間，小于0表示負(fù)相關(guān)，等于0表示不相關(guān)，大于0表示正相關(guān)。

3 結(jié)果與分析

3.1 貧困空間分異特征

基于ArcGIS10.2軟件平臺采用自然斷裂點(diǎn)法顯化廣西貧困縣的貧困程度空間分異格局，2013年研究區(qū)農(nóng)民人均純收入最高的是田東縣7324元，最低的是那坡縣4725元，兩者兩差2599元，低于4500元的有8個(gè)縣，主要分布在百色市和河池市地區(qū)。2016年隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，田東縣依然保持最高，為12469元，最低的是大化縣6006元，兩者相差有一倍之多，相對2013年收入提高較快的是融水縣、西林縣和田林縣。處于河池市和百色市的縣農(nóng)民人均純收入比較低。

3.2 土地健康利用空間特征

參考國內(nèi)學(xué)者的對土地健康利用指數(shù)等級的劃分標(biāo)準(zhǔn)，將研究區(qū)域土地健康利用綜合指數(shù)劃分為五個(gè)等級：健康、亞健康、臨界健康、不健康和病態(tài)（表2）。

基于ArcGIS10.2軟件平臺根據(jù)土地健康利用等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，繪制研究區(qū)2013年和2016年土地健康利用空間分異圖。如圖3所示，2013年研究區(qū)土地健康利用綜合指數(shù)最高的縣區(qū)是隆安縣（0.6176），最低是都安縣（0.2236），但大化縣、巴馬縣與之的差距也很小。沒有處于健康的縣級，處于臨界健康的有12個(gè)，占42.9%，表明2013年廣西28個(gè)國家級貧困縣土地利用系統(tǒng)健康不理想，從市域尺度來看，屬于南寧市的三個(gè)縣相對較好，百色和河池不樂觀。從類型分布來看，在廣西以南的縣區(qū)相對較好，主要是臨近廣西首府南寧市，該區(qū)地勢相對平坦，土壤相對肥沃，交通、經(jīng)濟(jì)等條件相對優(yōu)勢;以西的縣區(qū)比較差，由于該區(qū)域地處邊境線，離市區(qū)遠(yuǎn)，交通相對不發(fā)達(dá)，位于典型山區(qū)，石山多，土地貧瘠。2016年土地健康利用總體狀況相對2013年有所好轉(zhuǎn)，9個(gè)縣的土地健康利用等級達(dá)到了健康水平，不到健康的縣只有兩個(gè)，臨界健康以上占比93%，表明2016年這28個(gè)貧困縣的土地健康利用比較理想，這與政府近年來重視生態(tài)問題相關(guān)。不健康的兩個(gè)縣依然是東蘭縣和大化縣，其境內(nèi)地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有色金屬和礦產(chǎn)資源比較豐富，土地破壞現(xiàn)象相對嚴(yán)重。

3.3 單變量空間自相關(guān)

3.3.1 單變量全局空間自相關(guān)

結(jié)合OpenGeoda軟件繪制出農(nóng)民人均純收入、土地健康利用綜合指數(shù)Moran散點(diǎn)圖，見圖4、圖5、圖6、圖7。2013年農(nóng)民人均純收入單變量全局自相關(guān)Morans I為0.4232，2016年為0.236，兩年農(nóng)民人均純收入均存在空間正相關(guān)性，且2013年相關(guān)性強(qiáng)于2016年。由于農(nóng)民人均純收入較高的縣區(qū)，圍繞在城市周邊，區(qū)域條件相對優(yōu)越、產(chǎn)業(yè)比較豐富或者有自己的特色產(chǎn)業(yè)等。而相對較低的縣區(qū)由于地理位置條件制約、勞動力等要素流失而造成發(fā)展相對落后的現(xiàn)象。2013年與2016年土地健康利用全局自相關(guān)Morans I指數(shù)分別為0.326與0.2653，但2016年的空間相關(guān)性弱于2013年。

3.3.2 單變量局部空間自相關(guān)

基于Geoda軟件分別繪制2013年與2016年研究區(qū)內(nèi)農(nóng)民人均純收入與土地健康利用的LISA集聚圖，見圖8、圖9、圖10、圖11。進(jìn)一步探討區(qū)域存在的聚集特征及空間分布規(guī)律。局部空間關(guān)聯(lián)類型包括：高高（H-H）、高低（H-L）、低高（L-H）、低低（L-L）、不顯著（N-S）五個(gè)類型。H-H關(guān)聯(lián)型與L-L關(guān)聯(lián)型表明區(qū)域之間存在空間自相關(guān)特征，揭示其相似性和聚集性;H-L關(guān)聯(lián)型和L-H關(guān)聯(lián)型表明區(qū)域之間存在空間負(fù)相關(guān)特征，表示其分異型和離散型。

2013年與2016年農(nóng)民人均純收入具有明顯局部空間正關(guān)聯(lián)特征，都存在H-H和L-L關(guān)聯(lián)型，2013年金秀縣為L-H關(guān)聯(lián)型。H-H關(guān)聯(lián)型分布在研究區(qū)南部，該區(qū)地勢相對平坦，土地相對肥沃、交通系統(tǒng)發(fā)達(dá)，受到南寧市地區(qū)經(jīng)濟(jì)影響等因素，所以農(nóng)民人均純收入相對較高，局域空間顯著性強(qiáng);L-L關(guān)聯(lián)型主要分布在百色和河池部分縣，受到地理因素的影響比較明顯。2016年與2013年相比，H-H關(guān)聯(lián)型增加了三江縣，三江縣憑借自己的特色旅游業(yè)等因素使得農(nóng)民人均純收入得到提高;L-L關(guān)聯(lián)型團(tuán)狀區(qū)域減小。

土地健康利用局部空間關(guān)聯(lián)特征較明顯，2013年與2016年局部空間負(fù)關(guān)聯(lián)L-H關(guān)聯(lián)型都是天等縣，局部空間正關(guān)聯(lián)的L-L關(guān)聯(lián)型仍分布于百色市和河池市區(qū)域，該區(qū)域石山多，土地貧瘠，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)差，沒有特色產(chǎn)業(yè)，這與土地健康利用空間分異中的不健康相比配。隆安縣兩年都保持H-H關(guān)聯(lián)型，2016年田林縣呈H-L關(guān)聯(lián)型。

3.4 雙變量空間自相關(guān)

3.4.1 雙變量全局空間自相關(guān)

土地健康利用與農(nóng)民人均純收入相互影響、相互作用。農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展可能會給土地帶來很大的壓力，但土地利用合理又能促進(jìn)農(nóng)民收入的提高，有效改善農(nóng)民的生活水平?；贕eoda采用雙變量全局空間自相關(guān)分析法計(jì)算土地健康利用與農(nóng)民人均純收入的莫蘭指數(shù)，如圖12和圖13，2013年全局Morans I值為0.4178，2016年為0.2862，表明2016年的空間依賴性強(qiáng)于2013年。

3.4.2 雙變量局部空間自相關(guān)

雙變量局部空間自相關(guān)分析法能更清晰地反映空間要素局部空間關(guān)聯(lián)特征，更清楚地揭示二者集聚現(xiàn)象的區(qū)域分布情況，根據(jù)圖14、圖15所示的2013年、2016年的雙變量LISA集聚圖，2013年H-H關(guān)聯(lián)型分布在隆安縣和天等縣，2016年只有天等縣一個(gè)，說明其農(nóng)村居民人均收入與土地健康利用指數(shù)均相對較高;兩年的L-L關(guān)聯(lián)型分布區(qū)域相同，說明農(nóng)村居民人均收入與土地健康利用指數(shù)均相對較低;2016年那坡縣呈L-H關(guān)聯(lián)型，說明兩者存在空間負(fù)相關(guān);呈L-L關(guān)聯(lián)型的區(qū)域呈組團(tuán)狀分布，穩(wěn)定不變，這些區(qū)域石山較多，石漠化現(xiàn)象嚴(yán)重，限制了農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)民收入較低。

4 結(jié)論

本文采用空間自相關(guān)分析法分析了貧困與土地健康利用的空間關(guān)聯(lián)特征，得出以下結(jié)論：

（1）農(nóng)民人均純收入比較低的縣主要分布于研究區(qū)西南地區(qū)的百色市和河池市，這些縣區(qū)靠近省界和國界線，交通不夠發(fā)達(dá)，山多地少，土地貧瘠。

（2）2013年土地健康利用狀況不太理想，主要集中分布于研究區(qū)西部和西南部地區(qū)的百色市和河池市。2016年相對于2013年有所改善，較多縣的土地健康利用情況有明顯好轉(zhuǎn)，但研究區(qū)域西南部和北部的縣區(qū)依然最差。位于南寧、柳州、桂林市的貧困縣土地健康利用情況總體相對較好。

（3）農(nóng)民人均純收入與土地健康利用的雙變量LISA集聚圖顯示兩年中L-L關(guān)聯(lián)型都呈“組團(tuán)式”分布于研究區(qū)西南地區(qū)的百色市和河池市，農(nóng)民人均收入較高和土地利用健康狀況相對理想的縣區(qū)分布在南部平原地區(qū)。

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