河南省耕地動態(tài)變化驅動因子分析

彭玉梅

（柘城縣農業(yè)高新技術研究所，河南 柘城 476700）

1 河南省耕地利用概況

據河南省土地利用現狀變更數據統計：水澆地主要分布在豫北、豫中、豫東平原地區(qū)以及南陽盆地。豫北地區(qū)蒸發(fā)量大于降水量，干旱較多，但豫北地區(qū)經濟發(fā)展水平高，農田灌溉設施齊全，因而形成了一大批旱澇保收的高產穩(wěn)產田。水澆地面積占耕地面積比重較大的地市有黃河以北的濮陽市、焦作市、安陽市、新鄉(xiāng)市和鶴壁市。灌溉水田主要分布在淮河兩岸地區(qū)和黃河背河洼地，尤以水熱資源豐富的信陽市最集中。信陽市灌溉水田面積約占耕地面積的61%，占河南省灌溉水田面積的78%。其次在鄭州、信陽、駐馬店、新鄉(xiāng)、焦作等市也分布一定比例的灌溉水田。菜地主要分布在全省各級城鎮(zhèn)周圍。

2 數據來源與研究方法

研究中所用數據來源于《河南省統計年鑒》（2000—2013年）。首先以河南省各地市為基本單元，利用SPSS軟件采用主成分分析法對影響耕地利用的多因素進行降維，提出耕地變化的主要驅動力。主成分分析法也稱主分量分析，旨在利用降維的思想，把多指標轉化為少數幾個綜合指標。

3 河南省耕地利用驅動因子分析

3.1 耕地利用變化驅動分析

本研究選取了總人口、GDP、全省固定資產投資額、城市化水平、第一產業(yè)比重、第二產業(yè)比重、第三產業(yè)比重、農村人均住房面積、城市人均住房面積、糧食單產十個影響因素，運用SPSS軟件對因子進行分析，得出耕地變化驅動力變量相關系數矩陣表、特征值及主成分貢獻率表、主成分載荷矩陣表，通過這三個表得出第一、第二、第三主成分的主要影響因子。

影響耕地資源變化的因子錯綜復雜，這些因素之間相互影響制約，很大程度上反映了人類活動和自然生態(tài)條件變化的綜合影響[1-2]。盡管自然條件是土地利用的基礎條件，在某種程度上起主導作用，但是在一定時期內土地利用變化的主要驅動因素主要是人為因素，而自然因素具有相對穩(wěn)定性[3]，因此主要分析影響耕地動態(tài)變化的社會經濟因素。根據主成分的分析方法并借鑒已有研究成果，我們選擇了影響耕地變化的10種因子：X1為總人口（萬人）、X2為全省GDP總量（億元）、X3為固定資產投資（億元）、X4為城市化水平（%）、X5為第一產業(yè)比重（%）、X6為第二產業(yè)比重（%）、X7為第三產業(yè)比重（%）、X8為農村人均住房面積（m2）、X9為城市人均住房面積（平方米）、X10為糧食單產（千克每公頃）；Y為耕地面積（千公頃）。主成分分析原始數據見（表1）。

表1 主成分分析原始數據

通過SPSS軟件對樣本進行分析，得出相關系數（表2）、特征值（表3）、主成分貢獻率、累計貢獻率及主成分載荷（表5）。

從表3可以看出：影響耕地數量的10個因子存在不同程度的相關，其中X1和X8，X2和X3，X4和X8之間具有較大的相關性，相關系數分別為0.960、0.976和0.978，這種現象有其因果必然性，也說明進行主成分分析的必要性。

表2 耕地變化驅動力變量相關系數矩陣

表3 主成分和特征值貢獻率

對影響耕地面積的10項指標進行主成分分析，解釋的總方差見表4。由表4可知，特征值大于1的只有第一主成分，但其貢獻率只有85.217%，前3個主成分的累積貢獻率達98.229%完全符合分析要求，因此進一步得到主成分載荷矩陣（表4），從第l主成分可見，X2、X4、X8、具有較大的正相關，從第2主成分可見X1、X7、X9具有較大的正相關，從第3主成分可見，X4、X10具有較大的正相關。因此，我們可以將河南省耕地數量變化的驅動力歸納為經濟發(fā)展因素、人口系統壓力和農業(yè)科技進步。

表4 主成分載荷矩陣

3.2 驅動因子分析

3.2.1 經濟發(fā)展因素

從構成第l主成分的主要因子—GDP、固定資產投資和城市人均住房面積來看，經濟系統中的動態(tài)因素對耕地數量的變化十分顯著。1999—2012年河南省GDP凈增長25081.37億元，年平均遞增13.36%，全社會固定資產投資額年平均遞增18.96%，國家基本建設加快，城市范圍擴大；農村城鎮(zhèn)化加快，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)大規(guī)模發(fā)展，城市中經濟技術開發(fā)區(qū)建設及房地產業(yè)發(fā)展，不得不占有一定數量的耕地；河南省城市化水平從1999年的21.99%發(fā)展到2012年的42.43%。13年間提高了20.44%。城市化水平相當于1999年的2倍；大量的農業(yè)人口進入城市，使得城鎮(zhèn)規(guī)模擴大，加之各級企業(yè)的發(fā)展，在原有城鎮(zhèn)的范圍上向四周逐漸擴展，使得耕地被逐漸占有。

3.2.2 人口系統壓力

從構成第2主成分的主要因子一人口總數、第三產業(yè)比重和農村人均住房面積來看，人口作為一種持續(xù)的外界壓力是對耕地變化最具活力的驅動力，因為食物是人類生存的最基本要素，而土地是糧食生產的最基本資源。河南省1999年人口總數為9387萬人，2012年增加到10543萬人，增加了1156萬人，人均耕地面積由0.727hm2上升到0.731hm2，基本趨于不變，人口密度與土地利用變化速率呈正相關關系，人口增長速度越快，耕地利用變化越快。居住環(huán)境也是人類生存的基本條件之一，隨著人類生活水平的提高和生活質量的改善，人均居住面積逐漸增加。河南城市人均住房面積沒有成為第2主成分的主要因子，原因在于人口的增長對耕地影響的反映在農村比城市更為顯著，城市單位居住率高于農村地區(qū)。況且農村地區(qū)修建房屋的成本遠低于城市，因此農村人均住房面積在人口系統壓力上影響較為顯著；河南城市人均住房面積和農村人均住房面積分別由1999年的13.27m2、24.28m2增加到2012年的34.70m2、38.50m2，居住面積的增加需要減少一定的耕地作為代價。

3.2.3 農業(yè)科技進步

糧食單產和工業(yè)比重在第3主成分中起主導作用。從我國農業(yè)發(fā)展的歷程看，工業(yè)的發(fā)展和農業(yè)科技的進步是提高糧食單產的主要參數，工業(yè)的發(fā)展為農業(yè)生產力提高進行了大量裝備。2012年機耕面積897.15×104hm2，相比1998年（耕地面積546.38×104hm2），提高了350.77×104hm2。農村用電量由1999年的122.54×108kw·h，提高到2012年的290.03×108kw·h，是1988年的2.4倍。農業(yè)機械化程度得到了較大的提高；化肥的使用量也得到了大幅度增長，1999年化肥使用總量為399.85×104t，2012年化肥使用總量提高到786.02×104t。不僅如此，農用塑料薄膜使用量從1999年的7.94×104t提高到2012年的17.19×104t，農用柴油使用量由1999年的79.46×104t提高到2012年的128.51×104t，由此可見，科技在農業(yè)中的應用和機械化裝備農業(yè)，使得糧食產量大幅度提高，河南省糧食單產有1999年的4709kg／hm2提高到2012年的5647kg／hm2。糧食總產量和糧食單產的提高使得人們開始尋求提高農業(yè)收入的新方式，于是對農業(yè)結構進行調整，逐步加大了經濟作物和其他農業(yè)生產方式的比重，這樣就使得一部分耕地從農田轉變?yōu)楣麍@、林地或魚塘。

4 結語

對比與國內其它學著的研究成果可以看出，影響耕地動態(tài)變化的驅動因子基本一致，分析結果表明：經濟發(fā)展，人口壓力，農業(yè)科技進步是影響河南省耕地動態(tài)變化的三大驅動因子。耕地面積的階段性減少主要與經濟的快速發(fā)展密切相關，發(fā)展經濟的同時一定要注意耕地的占補平衡；人口對耕地減少的驅動也不可忽視，特別是在住房面積上要提高土地利用集約度；農業(yè)發(fā)展中的科技投入要注意化肥農藥等有毒物質的殘留造成的農業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化。對未利用資源的開發(fā)在一定程度上造成當地環(huán)境的破壞也應高度重視，加強研究，從而實現在開發(fā)中保護，在保護中開發(fā)。