基于PSR模型的縣域耕地集約利用評(píng)價(jià)研究

張法朋 丁文婕

摘 要：科學(xué)合理地提高耕地集約利用水平，是保證地區(qū)糧食安全和促進(jìn)地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。該研究以山東省乳山市為研究對(duì)象，構(gòu)建了基于PSR模型的耕地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;選擇合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用主成分分析的方法確定各指標(biāo)權(quán)重;運(yùn)用綜合指數(shù)方法，分析了近20年乳山市的耕地集約利用度，并根據(jù)乳山市的實(shí)際情況和耕地集約利用評(píng)價(jià)的結(jié)果，提出了對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：PSR;主成分分析法;耕地集約利用;乳山市

中圖分類(lèi)號(hào) F301.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）（02-03）-0110-03

County Cultivated Land Intensive Utilization Based on PSR Model

——A Case of Rushan City

Zhang Fapeng1 et al.

（1Bureau of Natural Resources of Rushan，Rushan 264500，China）

Abstract：It is an effective way to improve the level of intensive cultivated land use scientifically and reasonably so as to guarantee the regional food security and promote the regional sustainable development.Taking rushan County， Shandong Province as the research object，this paper established the index system of culitivated land intensive utilization based on PSR model，selected reasonable index，and used principal component analysis to calculate the weight of each index，then calculated the cultivated land intensive utilization in twenty years with comprehensive index method，puted the countermeasures and suggestions on basis of the actual situation of rushan city and intensive use assessment results.

Key words：PSR;Principal component analysis;Cultivated land intensive utilization;Rushan City

人多地少，耕地資源不足是我國(guó)的基本國(guó)情，中國(guó)的耕地面積約占世界總耕地面積的7%，但人均耕地面積僅為世界人均耕地面積的1/4[1]。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求量不斷增大，城鎮(zhèn)、工礦、交通等建設(shè)用地對(duì)土地的需求也不斷增加?？梢哉f(shuō)，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展與資源環(huán)境、耕地保護(hù)的矛盾將十分突出[2]。因此，開(kāi)展對(duì)耕地集約利用評(píng)價(jià)的研究，對(duì)于確保耕地資源的可持續(xù)利用具有十分重要的意義[3]。目前，關(guān)于耕地集約利用的研究主要集中在時(shí)空變化趨勢(shì)[4-5]、驅(qū)動(dòng)力[6-7]、分析評(píng)價(jià)等方面，其中分析評(píng)價(jià)主要是通過(guò)定性與定量相結(jié)合的方法進(jìn)行研究[8]，首先構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用層次分析法[9]、物元分析法[10]等確定指標(biāo)權(quán)重，在對(duì)指標(biāo)無(wú)量綱化的基礎(chǔ)上，得到評(píng)價(jià)值。

乳山市位于膠東半島，近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)用地規(guī)模不斷增大，耕地保護(hù)壓力也越來(lái)越大。為了更加充分地利用乳山市的耕地資源，保障糧食安全，筆者在參考已有相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上[3，8，11-14，17]，采用PSR模型選取耕地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用主成分分析確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，對(duì)近年來(lái)乳山市耕地利用度進(jìn)行了分析，并提出了幾點(diǎn)建議。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況 乳山市位于山東半島東南端，地理坐標(biāo)為東經(jīng)121°10′19″～121°51′02″，北緯36°42′30″～37°09′05″。東西最大橫距61.2km，南北最大縱距47.9km，轄區(qū)總面積1664.89km2。全市地貌屬低山丘陵區(qū)，北部邊境及東西兩側(cè)群山起伏，丘陵連綿，地勢(shì)北高南低，呈簸箕狀由北向南臺(tái)階式下降。山地、丘陵、平原面積分別占全市土地總面積的22.4%、50.3%和27.3%。全市下轄14個(gè)鎮(zhèn)，1個(gè)街道辦事處，2016年年末總?cè)丝?5.8萬(wàn)人，其中農(nóng)業(yè)人口44.6萬(wàn)人。全市耕地總面積約5.8萬(wàn)hm2，人均耕地面積0.104hm2。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源 本研究從縣域尺度揭示乳山耕地集約利用的時(shí)空變化特征，經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)據(jù)主要來(lái)自于1997—2016年《乳山市統(tǒng)計(jì)年鑒》，《乳山市土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)自實(shí)地調(diào)查。

1.3 研究方法

1.3.1 PSR模型基于PSR 模型的耕地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及指標(biāo)權(quán)重的確定PSR（壓力—狀態(tài)—響應(yīng)）模型，最早是由UNEP（聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署）和OECD（經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織）為了評(píng)價(jià)世界環(huán)境狀況共同提出的[3]?；赑SR模型的耕地集約利用分析，其基本思路是隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，土地供需矛盾加劇，在耕地資源有限的同時(shí)，其數(shù)量和質(zhì)量卻在不斷下降，糧食安全問(wèn)題變得日益突出，給耕地資源造成了一定的壓力，引起耕地質(zhì)量、數(shù)量、利用程度和產(chǎn)出效益等狀態(tài)的變化，人類(lèi)通過(guò)向耕地增加化肥、農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力等的投入，對(duì)耕地的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力和狀態(tài)變化做出響應(yīng)[8]。PSR模型描述了耕地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的因果關(guān)系，并揭示了人地之間的相互作用關(guān)于，經(jīng)過(guò)“作用-反饋-再作用”的循環(huán)過(guò)程，達(dá)到耕地集約利用的目的[14]。根據(jù)乳山實(shí)際情況，本著科學(xué)性、合理性、可操作性的原則，本研究建立了如下指標(biāo)體系，見(jiàn)表1。

1.3.2 確定指標(biāo)權(quán)重 指標(biāo)權(quán)重的確定在指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中具有重要作用，是決定指標(biāo)相對(duì)重要程度的一種主觀評(píng)價(jià)和客觀反映的綜合度量[15]。目前，評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重確定方法分為主觀和客觀，主觀賦權(quán)法主要包括層次分析法、專(zhuān)家打分法、模糊分析法等;客觀賦權(quán)法主要包括熵值法、主成分分析法、均方差法等。本研究采用主成分分析法確定指標(biāo)權(quán)重。為了使數(shù)據(jù)符合KMO檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在確定權(quán)重前對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。

正向指標(biāo)：[Ai=Xi-XminiXmaxi-Xmini] （1）

負(fù)向指標(biāo)：[Ai=Xmaxi-XiXmaxi-Xmini] （2）

式中，[Ai]代表該項(xiàng)指標(biāo)的無(wú)量綱化值，[Xmaxi]為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的最大值，[Xmini]為第i個(gè)指標(biāo)的最小值，[Xi]為第i個(gè)指標(biāo)的實(shí)際值。

利用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 22得到各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，如表2所示。

1.3.3 總評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算 對(duì)于耕地利用集約度的計(jì)算，可以采用綜合指數(shù)法，具體計(jì)算如下：

[S=Ai*Wj] （3）

式中，S代表耕地利用集約度，[Ai]代表該項(xiàng)指標(biāo)的無(wú)量綱化值，[Wj]代表該項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)表3可以得出，乳山市歷年耕地利用集約度和歷年準(zhǔn)則層壓力指數(shù)、狀態(tài)指數(shù)、響應(yīng)指數(shù)，其結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。

由圖1可知，1997—2008年乳山市耕地利用集約度呈變大趨勢(shì)，2008—2016年耕地利用集約度呈下降趨勢(shì)。由圖2可知，壓力指數(shù)逐年增加;狀態(tài)指數(shù)大體呈波動(dòng)狀態(tài)，從1997—2006年有增大的趨勢(shì)，2006年達(dá)到最高值，2007—2016年有減小的趨勢(shì)。響應(yīng)指數(shù)1997—2008年與壓力指數(shù)變化趨勢(shì)大體相同，2009—2016年波動(dòng)較大，有下降趨勢(shì)。根據(jù)各項(xiàng)指數(shù)的變動(dòng)趨勢(shì)，結(jié)合同期農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，分析造成這種變化的主要原因如下：一是糧食總產(chǎn)量的變化。從1997—2008年乳山市夏糧和秋糧產(chǎn)量逐年增加，2010年達(dá)到歷史最高值317843t，之后糧食總產(chǎn)量逐年降低，2016年只有209482.5t。二是復(fù)種指數(shù)的變化。從1997—2008年，復(fù)種指數(shù)基本上維持在150%左右，但2009年以后復(fù)種指數(shù)下降到130%左右。三是農(nóng)業(yè)機(jī)械化和有效灌溉面積的變化。隨著新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、化肥使用量、農(nóng)藥使用量在2010年之前逐年增加，之后維持在穩(wěn)定水平，但低于2010年投入;有效灌溉面積在2007—2011年維持在歷史高位，但之后下降。四是近5年農(nóng)業(yè)從業(yè)人口減少，勞動(dòng)力不足，部分土地閑置撂荒。

3 結(jié)論與建議

本研究采用PSR模型、主成分分析和綜合指數(shù)方法，分析了近20年乳山耕地利用集約水平。結(jié)果表明，乳山市耕地集約利用度的提升較大，隨時(shí)間變化的態(tài)勢(shì)明顯，但近5年耕地利用集約的程度有下降的趨勢(shì)，特別是在保護(hù)有效耕地面積，改善中低產(chǎn)田方面需引起有關(guān)部門(mén)高度重視，避免出現(xiàn)糧食安全問(wèn)題。

鑒于此，就乳山市耕地集約利用提出以下幾點(diǎn)建議：一是樹(shù)立耕地資源憂患意識(shí)，認(rèn)清當(dāng)前耕地資源不斷減少的嚴(yán)峻局面，實(shí)行最嚴(yán)格的耕地管制制度，切實(shí)加強(qiáng)保護(hù)耕地，特別是落實(shí)基本農(nóng)田保護(hù)紅線劃定，加強(qiáng)基本農(nóng)田的保護(hù)工作;二是優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)，調(diào)整作物結(jié)構(gòu)和耕地配置結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)力水平[16];三是提高農(nóng)民種糧的積極性，建議國(guó)家或地方政府從穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格、糧食收購(gòu)價(jià)、土地經(jīng)營(yíng)權(quán)流轉(zhuǎn)、農(nóng)民技能培訓(xùn)等方面，積極引導(dǎo)廣大農(nóng)民朋友科學(xué)種糧;四是加強(qiáng)農(nóng)田水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，鼓勵(lì)社會(huì)資本參與投資農(nóng)業(yè)發(fā)展，積極改造中低產(chǎn)田，努力建設(shè)澇能排、旱能澆的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。

參考文獻(xiàn)

[1]丁超，許皞，張祥義.河北省耕地集約利用時(shí)空分異特征[J].土壤通報(bào)，2014，45（3）：550-555.

[2]崔麗，許月卿.河北省農(nóng)用地利用集約度時(shí)空變異分析[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2007，26（2）：116-125.

[3]程蘭花，楊德剛，張新煥，等.基于PSR模型的新疆縣域耕地集約利用時(shí)空演化特征[J].干旱區(qū)研究，2018，35（2）：493-502.

[4]于丹丹，劉淑英，王平，等.甘肅省耕地集約利用空間分析[J].土壤通報(bào)，2015，46（6）：1299-1306.

[5]張志功，劉淑英，王平，等.民勤縣耕地集約利用空間格局分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2013，27（10）：44-50.

[6]王喜，彭宏杰，樊鵬飛，等.耕地集約利用評(píng)價(jià)及障礙因素分析研究基于突變級(jí)數(shù)模型空間格局分析[J].資源開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)，2016，32（8）：902-906.

[7]彭文甫，周介銘.近50年四川省耕地變化分析[J].資源科學(xué)，2005，27（3）：79-85.

[8]黃露滴，黃美菱.基于PSR模型的四川省耕地集約利用評(píng)價(jià)及分區(qū)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（1）：204-207.

[9]朱紅波，張安錄.我國(guó)耕地資源生態(tài)安全的時(shí)空差異分析[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2007，16（6）：754-758.

[10]張銳，鄭華偉，劉友兆.基于PSR模型的耕地省廳安全物元分析評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（16）：5090-5100.

[11]杜國(guó)名，劉彥隨.黑龍江省耕地集約利用評(píng)價(jià)及分區(qū)研究[J].資源科學(xué)，2013.35（3）：554-560.

[12]羅志軍，聶玲玲，陳兵，等.基于PSR模型的江西省耕地集約利用時(shí)空變化特征研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，37（1）：183-189.

[13]宋永永，米文寶，仲俊濤，等.寧夏耕地集約利用的時(shí)空格局演化[J].經(jīng)濟(jì)地理，2015，35（9）：172-181.

[14]竇妍，南靈.基于PSR框架的耕地集約利用評(píng)價(jià)及驅(qū)動(dòng)力研究：以關(guān)中地區(qū)為例[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2011，32（5）：615-618.

[15]尹凱，基于PSR模型的農(nóng)村居民點(diǎn)土地集約利用評(píng)價(jià)研究——以山東省定陶縣為例[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013：14.

[16]鄭偉健.基于改進(jìn)熵值法的耕地利用集約度評(píng)價(jià)[J].新疆農(nóng)墾經(jīng)濟(jì)，2010，4：58.

[17]劉玉，郝星耀，潘瑜春，等.河南省耕地集約利用時(shí)空分異及分區(qū)研究[J].地理科學(xué)，2014，34（10）：1218-1225.

（責(zé)編：張宏民）