1978—2017 年西藏耕地面積變化態(tài)勢及驅動力分析

郭健斌， 曾維蓮， 袁慶娟， 劉天平

（西藏農牧學院 西藏農村經濟發(fā)展研究中心，西藏 林芝 860000）

土地是人類賴以生存和發(fā)展最重要的物質基礎，耕地是各類土地利用類型中最重要的一部分。隨著社會經濟的不斷發(fā)展和一定區(qū)域內人口的增加，耕地生產壓力不斷增強，耕地面積也隨之變化。由于耕地不僅具有生產功能，還具有生態(tài)服務功能和景觀文化功能[1]，因此影響耕地面積變化的因子錯綜復雜，歸納起來有社會經濟和自然因素兩方面，短期內人類的社會經濟活動對耕地面積變化起決定性作用[2]。學者們從不同尺度對耕地變化進行了研究，如Goldewijk 等認為：近3 個世紀以來，全球耕地面積增加了5.5 倍，新增加的耕地主要由草地和林地轉變而來[3]。張麗娟等利用全球1982—2011 年土地利用/覆被的矢量數據，分析了20 世紀80 年代以來全球耕地變化的基本特征及空間格局，認為自20 世紀80 年代以來，全球耕地面積增加了528.768 萬km2，北美洲、南美洲、大洋洲耕地面積呈顯著增加趨勢[4]。趙曉麗等研究表明：1987—2000 年中國耕地總面積略有增加，2000—2010 年中國耕地總面積逐步減少，近30 年間，耕地總量相對穩(wěn)定[5]。曹銀貴等分析全國1996—2005 年耕地變化的情況，認為全國耕地面積持續(xù)減少，主要是生態(tài)退耕所致[2]。更多學者關注我國省域和市縣域尺度的耕地面積變化及驅動力研究，發(fā)現農業(yè)科技進步[6]、社會經濟發(fā)展的強度和規(guī)模[7]、城市化水平[8]、居民儲蓄存款[9]等是影響耕地面積變化的主要因素。

也有學者對西藏耕地面積變化做了研究，如楊春艷等以遙感資料為數據源，對1980—2010 年西藏耕地面積時空變化特征進行研究，結果表明近30 年西藏耕地面積總體呈增長趨勢[10]。王建林等采用1981—2001 年的統計資料，研究了近20 年來西藏耕地與人口相關性，發(fā)現西藏耕地面積在波動增加，但增加速度緩慢，西藏耕地面積與鄉(xiāng)村人口數之間呈正相關關系[11]。本文采用1978—2017 年的長時間序列數據，綜合分析影響西藏耕地面積變化的社會經濟因素，對于認識西藏耕地數量變化的主導因素具有重要意義。

一、 數據來源及研究方法

（一） 研究區(qū)域概況

西藏位于青藏高原西南部，地處北緯26°50′～36°53′，東經78°25′～99°06′之間，平均海拔在4 000 m 以上，素有“世界屋脊”之稱。全區(qū)面積122.84 萬km2，約占全國總面積的八分之一。全區(qū)轄6 個地級市、1 個地區(qū)，8 個市轄區(qū)，66 個縣。2017 年末總人口337.15 萬人，其中城鎮(zhèn)人口104.15 萬人，農村人口233 萬人。2017 年西藏全區(qū)生產總值1 477.63 億元，比2016 年增長9.1%。

西藏高原地貌大致可分為喜馬拉雅山區(qū)、藏南谷地、藏北高原和藏東南高山峽谷區(qū)，耕地集中分布在藏南河谷及河谷盆地中，即“一江兩河”（雅魯藏布江及其支流拉薩河、年楚河流域）地區(qū)（圖1）。這一地區(qū)是西藏高原最主要的農業(yè)區(qū)，享有西藏糧倉的美譽。

（二） 數據來源

文中使用的西藏耕地資源空間分布數據來源于國家科技基礎條件平臺——國家地球系統科學數據共享平臺（http://www.geodata.cn）；耕地面積、人口數量、地區(qū)生產總值、糧食作物播種面積等數據全部來源于《西藏統計年鑒》（2018—1993），其中1978—1992 年數據來源于《西藏統計年鑒》（1993—1996）。

（三） 研究方法

利用SPSS17.0 對影響耕地面積變化的因子做主成分分析，利用降維的思想，把原來的多指標轉化為少數幾個主成分，使復雜問題簡單化，從而獲取更加有效的數據信息，進而計算1978—2017 年西藏耕地面積變化驅動力；并采用回歸分析法，分析各驅動因素對于耕地變化的影響程度。

二、 結果與分析

（一） 西藏耕地面積變化分析

由圖2 可知，西藏耕地面積呈現波動增加趨勢，1978—2017 年西藏耕地面積從227 600 hm2增加到242 750 hm2，年增加耕地面積為388.46 hm2。西藏和平解放以后耕地面積持續(xù)增加，至1979 年耕地總面積為229 900 hm2；1979—1987年波動減少至221 400 hm2；1987—1999 年緩慢增加至231 160 hm2；1999—2004 又持續(xù)減少至222 740 hm2；2004—2010 年 波 動 增 加 至229 530 hm2；2010—2017 年快速增加到歷史最高值。

西藏人均耕地面積呈現出持續(xù)減少的趨勢，1978 年西藏人均耕地面積為0.13 hm2，2017 年已減少為0.07 hm2。

（二） 西藏耕地面積變化驅動因子主成分分析

1. 指標選取與評價

根據主成分分析法的要求[12]，結合諸多學者研究成果，選擇西藏1978—2017 年數據作為分析樣本，將耕地面積作為因變量Y，將年末總人口（X1）、人口城鎮(zhèn)化率（X2）、全社會固定資產投資（X3）、財政收入（X4）、農村居民人均純收入（X5）、糧食作物（指小麥、青稞為主的谷物、薯類和豆類）單位面積產量（X6）、有效灌溉面積（X7）、每公頃耕地平均化肥施用量（X8）、地區(qū)生產總值（X9）、第二產業(yè)占比（X10）、第三產業(yè)占比（X11）、農業(yè)總產值（X12）等12 項涉及社會經濟發(fā)展的因素作為自變量。

自變量相關系數矩陣顯示（表1），影響耕地面積變化的12 個自變量中存在著不同程度的相關性，相關系數大于0.90 的因子共有22 對，表明各自變量包含信息存在重疊，運用主成分分析法是必要的。對自變量進行KMO 檢驗和Bartlett 球形檢驗顯示：KMO 統計量達到0.881，Bartlett’ s 球形檢驗顯著性水平小于0.01，適合進行主成分分析。

表 1 變量相關系數矩陣

2. 主成分分析

主成分分析結果顯示，2 個主成分解釋的累計貢獻率已經達到94.33%，第3 主成分特征值為0.329（＜1.000）（表2），說明該主成分的解釋力度還不如直接引入原變量大，因此，提取F1與F2這2 個主成分就基本能夠解釋原來所有變量所包含的大部分信息。

由表3 可知，第1 主成分在全社會固定資產投資、財政收入、農村居民人均純收入、地區(qū)生產總值指標上的負荷較大，其特征值5.912，貢獻率49.270%。第2 主成分在年末總人口、人口城鎮(zhèn)化率、糧食作物單位面積產量、每公頃耕地平均化肥施用量、第三產業(yè)占比指標上的負荷較大，其特征值5.407，貢獻率45.060%?？蓪⑽鞑馗孛娣e變化驅動力因子歸納為經濟因子和人口、科技、產業(yè)因子。

表 2 主成分特征值和貢獻率

表 3 主成分載荷矩陣

1978—2017 年，西藏自治區(qū)地區(qū)總產值由6.65 億元增長到1 477.63 億元，增長了近200 多倍；固定資產投資由1.85 億元增長到2 252 億元，增長了1 200 多倍。隨著經濟的不斷增長，人民生活逐漸富裕，對農副產品的需求逐漸增強，間接促進耕地面積增加。人口是耕地面積變化最根本和較活躍的驅動因子，不斷增加的人口需要有更多的耕地提供糧食以滿足其生存需要。西藏總人口從1978 年的178.82 萬人增加到2017 年的337.15 萬人，幾乎翻了一番?？萍歼M步使耕地生產力不斷提升，單位面積糧食產量增加，一定程度上緩解了耕地壓力。近40 年來，西藏農藥化肥的施用量、農業(yè)機械的普及率和農田灌溉條件都有大幅度的增加，糧食作物單位面積產量由1987年的2 505 kg/hm2增加到2017 年的5 711 kg/hm2，極大地緩減了耕地壓力。隨著社會經濟不斷發(fā)展，西藏自治區(qū)第三產業(yè)所占比率由1978 年的22%增加到2017 年的51%，產業(yè)結構的變化使得大量農業(yè)人口從第一產業(yè)調整到第三產業(yè)，從事農業(yè)生產的勞動力減少亦緩減了耕地壓力。

（三） 西藏耕地面積變化驅動力分析

根據上述研究結果，以每個主成分所對應的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權重計算主成分綜合評價模型：

式（1）中，F 為西藏耕地面積變化驅動力得分；λi為第i 主成分的特征值占總的特征值之和的比例（i=1，2），Fi為第i 主成分。

對影響西藏耕地面積變化的2 個主成分進行加權匯總，得出西藏1978—2017 年耕地面積變化驅動力，進而繪制出西藏耕地面積變化驅動力得分圖。如圖3 所示，1978—2017 年西藏耕地面積變化驅動力從-0.9 增加至1.7，整體呈現持續(xù)上升的趨勢，表明影響西藏耕地面積變化的驅動力逐漸加強。

（四） 西藏耕地變化驅動因子回歸分析

回歸分析是一種揭示因變量與自變量之間變化規(guī)律的分析方法，將西藏1978—2017 年的耕地面積做標準化處理，將其作為回歸分析的因變量(Y)，把驅動力因子F1、F2作為回歸分析的自變量，得到如下的回歸方程：

將主成分F1、F2的12 個自變量因素代入式（2）中，并計算得出原始自變量在原回歸模型中的相應參數（表4），從而得到消除了多重線性的回歸模型。

消除多重共線性的標準回歸模型能夠比較全面地反映西藏耕地面積變化情況，其系數大小反映了耕地面積變化對所選驅動因子的敏感程度。從式（3）可以看出，西藏耕地面積數量變化與年末總人口（X1）、人口城鎮(zhèn)化率（X2）、全社會固定資產投資（X3）、財政收入（X4）、農村居民人均純收入（X5）、糧食作物單位面積產量（X6）、有效灌溉面積（X7）、每公頃耕地平均化肥施用量（X8）、地區(qū)生產總值（X9）、第二產業(yè)占比（X10）、第三產業(yè)占比（X11）、農業(yè)總產值（X12）的相關系數分別為0.026、0.040、0.192、 0.182、 0.162、 0.044、 0.025、 0.032、0.160、0.093、-0.083 和0.096。可見，西藏耕地面積變化驅動因子中全社會固定資產投資、財政收入、農村居民人均純收入和地區(qū)生產總值等是影響耕地面積變化的主要因素，并呈現顯著正相關關系，即經濟快速發(fā)展對耕地面積變化產生直接且明顯的影響。

表 4 主成分的回歸分析結果

三、 結論

（1）1978 年—2017 年，西藏耕地面積從227 600 hm2增加到242 750 hm2，呈現波動增加的趨勢，年增加耕地面積為388.46 hm2；人均耕地面積持續(xù)減少，1978 年西藏人均耕地面積為0.13 hm2，2017 年已減少為0.07 hm2。

（2）運用主成分分析方法對西藏耕地面積變化的社會經濟因素進行綜合量化分析，得出影響西藏耕地面積變化的兩個主成分，根據各因素在主成分中的負荷大小，將西藏耕地面積變化驅動力因子歸納為經濟因子和人口、科技、產業(yè)因子。

（3）通過建立耕地面積變化驅動力模型，計算得知1978—2017 年西藏耕地面積變化驅動力從-0.9 增加至1.7，整體呈現持續(xù)上升的趨勢，表明影響西藏耕地面積變化的驅動力逐漸加強。

（4）利用回歸分析法對影響西藏耕地面積變化的因素進行分析，發(fā)現全社會固定資產投資、財政收入、農村居民人均純收入、地區(qū)生產總值等是影響耕地面積變化的主要因素，并呈現顯著正相關關系，即經濟快速發(fā)展對耕地面積變化產生直接且明顯的影響。