基于結(jié)構(gòu)方程模型的耕地可持續(xù)利用影響要素評(píng)價(jià)研究

崔 勇，龍?jiān)懒?/p>

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530226)

耕地可持續(xù)利用是土地利用研究的重要內(nèi)容，關(guān)乎鄉(xiāng)村地區(qū)的發(fā)展，其研究對(duì)于耕地資源的利用與保護(hù)、耕地生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量的關(guān)于耕地資源可持續(xù)利用方面的研究，國(guó)外的研究成果主要集中在生產(chǎn)潛力評(píng)估、影響因素構(gòu)成、評(píng)價(jià)體系構(gòu)建等方面，并逐漸向耕地修復(fù)和耕地生態(tài)安全預(yù)警方面發(fā)展。國(guó)內(nèi)的研究重點(diǎn)主要集中在耕地可持續(xù)利用的影響因素、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立、評(píng)價(jià)方法的選取3個(gè)方面。影響耕地可持續(xù)利用的因素眾多，主要是自然因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)因素3個(gè)方面；耕地可持續(xù)利用的評(píng)價(jià)方法已由前期的定性研究發(fā)展到定量研究，常用的評(píng)價(jià)方法有模糊綜合評(píng)價(jià)法[1]、組合賦權(quán)法[2]、MATLAB聚類法[3]、灰色綜合評(píng)價(jià)法[4]、GIS[5]、物元分析法[6]、生態(tài)承載力法[7]等，但耕地可持續(xù)利用影響要素之間的影響路徑和影響程度還需進(jìn)一步驗(yàn)證。本研究通過(guò)引入結(jié)構(gòu)方程模型(Structural Equation Model, SEM)，對(duì)長(zhǎng)沙市近郊蓮花鎮(zhèn)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用水平進(jìn)行綜合分析，試圖為土地利用方式的轉(zhuǎn)變提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

蓮花鎮(zhèn)是“全國(guó)環(huán)境優(yōu)美鄉(xiāng)鎮(zhèn)”“省級(jí)‘兩型’社會(huì)示范鎮(zhèn)”，名稱來(lái)歷因鎮(zhèn)政府駐地位于“蓮花橋”而得名。地理位置位于東經(jīng)112°40′46.75″～112°49′59.83″，北緯28°04′26.98″～28°11′40.94″。地處長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)西南緣，位于湘江新區(qū)控制區(qū)，區(qū)位條件優(yōu)越。東臨含浦鎮(zhèn)，南鄰湘潭縣和寧鄉(xiāng)市，西接雨敞坪鎮(zhèn)，北連白箬鋪鎮(zhèn)和雷鋒鎮(zhèn)。轄區(qū)東西最大距離16.9 km，南北最大距離12.6 km，總面積113.9 km2。轄區(qū)內(nèi)有京珠西線、黃橋大道、岳寧公路、長(zhǎng)韶婁高速、雨蓮公路等骨干道路縱橫交貫，交通條件優(yōu)越。鎮(zhèn)中心距京珠高速西線出入口僅3 km，距長(zhǎng)潭西線高速公路入口僅7 km，距黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)35 km，距長(zhǎng)沙火車南站32 km，可進(jìn)入性、便捷性優(yōu)勢(shì)非常突出，有利于人流、物流、資源流的集聚，便于一二三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.2 數(shù)據(jù)收集與處理

1.2.1 相關(guān)數(shù)據(jù)收集 本文采用的數(shù)據(jù)主要涉及土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與專題數(shù)據(jù)等。土壤環(huán)境數(shù)據(jù)資料主要通過(guò)采樣并進(jìn)行化學(xué)分析獲得土壤的有效成分?jǐn)?shù)據(jù)、重金屬含量數(shù)據(jù)等；土地利用數(shù)據(jù)主要根據(jù)《岳麓區(qū)蓮花鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃(2006～2020年)2012版》和《蓮花“兩型示范”鎮(zhèn)總體規(guī)劃修改(2014～2020)》的數(shù)據(jù)資料；相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于蓮花鎮(zhèn)政區(qū)大典、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)以及田野調(diào)查數(shù)據(jù)資料，其主要用來(lái)分析社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件及部分測(cè)度指標(biāo)的計(jì)算。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用 本研究通過(guò)調(diào)研數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)體系，對(duì)確立的鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)體系進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)研，問(wèn)卷調(diào)研的方法采用李克特五點(diǎn)量表法(Likert scale)，指標(biāo)的影響度分為5級(jí)：非常重要5分，重要4分，一般3分，不重要2分，極其不重要1分；發(fā)放問(wèn)卷數(shù)每個(gè)村(社區(qū))20份，共計(jì)340份，回收有效問(wèn)卷275份，回收率為80.88%；最后對(duì)問(wèn)卷的有效性進(jìn)行信效度檢驗(yàn)。

1.3 方法步驟

1.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建 根據(jù)耕地系統(tǒng)的復(fù)合性、動(dòng)態(tài)發(fā)展性以及影響要素的協(xié)同驅(qū)動(dòng)性[8-11]，依據(jù)測(cè)量理論，每個(gè)指標(biāo)均能反映理論的潛在構(gòu)念，即一級(jí)指標(biāo)能夠反映耕地的可持續(xù)發(fā)展，二級(jí)指標(biāo)能夠反映所對(duì)應(yīng)的一級(jí)指標(biāo)[12]；而且現(xiàn)有的研究成果還認(rèn)為，每個(gè)上一層次指標(biāo)盡可能使用3個(gè)以上的下一級(jí)指標(biāo)來(lái)解釋[13]。因此，本文選取8個(gè)一級(jí)指標(biāo)和34個(gè)二級(jí)指標(biāo)，建立耕地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)體系(表1)。

表1 鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)體系

1.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系信效度檢驗(yàn)

1.3.2.1 信度分析 信度是衡量測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量者一致程度的指標(biāo)，分為內(nèi)在信度和外在信度。內(nèi)在信度是檢驗(yàn)量表內(nèi)部要素的一致性，外在信度是檢驗(yàn)不同時(shí)間量表的一致性。本研究不涉及對(duì)不同時(shí)間同一對(duì)象的測(cè)量，故選取內(nèi)在信度進(jìn)行分析，用一致性信度系數(shù)(克朗巴哈系數(shù)Cronbach’sα)進(jìn)行測(cè)量，分析結(jié)果見(jiàn)表2。整個(gè)量表的可靠性統(tǒng)計(jì)量Cronbach’sα值為0.972，表明信度非常好；每一個(gè)二級(jí)指標(biāo)的信度分析結(jié)果值為0.729～0.910，表明一級(jí)指標(biāo)間信度良好；34項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)均大于0.500，說(shuō)明各二級(jí)指標(biāo)與量表的測(cè)量目的相關(guān)；指標(biāo)項(xiàng)目已刪除Cronbach’sα值對(duì)比整體量表的Cronbach’s α值0.972，無(wú)系數(shù)上升情況，說(shuō)明各指標(biāo)均有效，不用優(yōu)化刪除。所以，量表整體信度優(yōu)良，可以做下一步的效度分析。

表2 影響要素重要性程度問(wèn)卷信度分析

1.3.2.2 效度分析 效度是指測(cè)量值與真實(shí)值的接近程度。通常采用KMO統(tǒng)計(jì)量和巴特萊特球形(Bartlett)檢驗(yàn)考察指標(biāo)是否做因素分析，即指標(biāo)間的相關(guān)性。KMO的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求其值要大于0.5，且Bartlett值小于0.05，代表指標(biāo)體系才有結(jié)構(gòu)效度。本研究運(yùn)用SPSS 22.0軟件，對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO和Bartlett球形檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。從結(jié)果可以看出，評(píng)價(jià)體系效度滿足適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)。

表3 影響要素重要性程度問(wèn)卷KMO和Bartlett球形檢驗(yàn)

1.3.3 結(jié)構(gòu)方程模型 結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)法綜合了因子分析、回歸分析、路徑分析等多種方法的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)?fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，通過(guò)假設(shè)影響路徑來(lái)揭示影響因素之間的復(fù)雜關(guān)系，確定影響方式和影響效應(yīng)。在進(jìn)行SEM分析前，需進(jìn)行違反估計(jì)檢驗(yàn)和信效度檢驗(yàn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)于鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用的研究成果，結(jié)合研究實(shí)際，可以假設(shè)區(qū)位條件、鄉(xiāng)村耕地生產(chǎn)力水平、鄉(xiāng)村耕地生態(tài)環(huán)境、鄉(xiāng)村景觀資源環(huán)境、鄉(xiāng)村吸引力、鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)化水平、鄉(xiāng)村幸福度、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)環(huán)境8個(gè)潛在變量對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用影響包括以下路徑：(1)8個(gè)潛在變量對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用具有直接影響；(2)區(qū)位條件和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)環(huán)境2個(gè)外源潛在變量通過(guò)對(duì)其他6個(gè)內(nèi)在潛在變量的影響而對(duì)耕地可持續(xù)利用產(chǎn)生間接影響。根據(jù)上述假設(shè)的影響路徑，建立研究區(qū)耕地可持續(xù)利用影響因素模型(圖1)，借助Amos 24.0軟件的SEM模塊進(jìn)行擬合分析，探討耕地可持續(xù)利用影響要素的影響方式和影響程度。

圖1 鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用SEM模型

2 結(jié)果與分析

2.1 鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用模型違反估計(jì)和信效度檢驗(yàn)

從模型中潛在變量及殘差方差(S.E.)值的范圍為0.040～0.082，均沒(méi)有出現(xiàn)負(fù)值；模型中標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)的值的范圍是0.190～0.593，均小于0.950，符合違反估計(jì)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，證明模型路徑設(shè)計(jì)合理(表4)。

表4 初始SEM模型潛在變量及殘差方差

SEM模型的信效度檢驗(yàn)包括觀察變量的項(xiàng)目信度和潛在變量的組合信度、聚合效度、區(qū)分效度4項(xiàng)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表5，結(jié)果見(jiàn)表6～表8。通過(guò)檢驗(yàn)，僅聚合效度中的區(qū)位條件指標(biāo)值低于0.5，其他檢驗(yàn)均保持良好，可以認(rèn)為所構(gòu)建的初始SEM模型觀察變量能夠較好地反映潛在變量的特性與內(nèi)容，也表明調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)能夠很好地反映模型各潛在變量之間關(guān)系的真實(shí)程度，模型假設(shè)成立。

表5 SEM模型信效度檢驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)

表6 初始SEM模型觀察變量因素荷載值

表7 初始SEM模型的組合信度和聚合效度

表8 平均方差抽取量與潛在變量相關(guān)系數(shù)平方比較

2.2 鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用影響要素的影響路徑

根據(jù)確定的鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用模型，研究得出各要素對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用的影響作用既有直接作用，也有間接作用，通過(guò)AMOS 24.0軟件計(jì)算作用效應(yīng)結(jié)果，在計(jì)算時(shí)，重復(fù)抽樣(number of bootstrap samples)設(shè)置為2000次，偏差校正置信區(qū)間(bias-corrected confidence intervals)設(shè)置為0.95[12]，結(jié)果如表9所示。

表9顯示8個(gè)指標(biāo)均對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用有直接影響作用；鄉(xiāng)村景觀資源環(huán)境、城鎮(zhèn)化水平、鄉(xiāng)村幸福度3個(gè)指標(biāo)具有間接影響作用。

表9 鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用影響要素的作用效應(yīng)

2.3 鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用影響要素的影響效應(yīng)

表10顯示了鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用模型各要素之間關(guān)系的顯著性和路徑系數(shù)：鄉(xiāng)村耕地生態(tài)環(huán)境、鄉(xiāng)村耕地生產(chǎn)力水平、區(qū)位條件、產(chǎn)業(yè)環(huán)境對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用影響顯著；鄉(xiāng)村景觀資源環(huán)境、城鎮(zhèn)化水平、鄉(xiāng)村幸福度對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用影響較顯著；鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)環(huán)境對(duì)鄉(xiāng)村幸福度、城鎮(zhèn)化水平、鄉(xiāng)村景觀資源環(huán)境要素影響顯著；鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)環(huán)境對(duì)鄉(xiāng)村景觀資源環(huán)境要素影響較顯著。

表10 鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用最終模型路徑系數(shù)及顯著性

通過(guò)對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用的影響關(guān)系以及各要素之間的影響作用程度進(jìn)行效應(yīng)分析，得出并繪制了鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用影響效應(yīng)模式圖。圖2反映了各要素之間的影響關(guān)系，包括影響方式(直接影響或間接影響)、影響程度(通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化路徑系數(shù)來(lái)表征)和影響路徑。

*為P<0.05；**為P<0.01；***為P<0.001

3 討論

通過(guò)上文分析可知，8項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用均有影響作用，影響作用的方式各異，影響強(qiáng)度也有大有小。本文重點(diǎn)討論影響因素的影響程度排在前3位的鄉(xiāng)村耕地生態(tài)環(huán)境、鄉(xiāng)村吸引力、鄉(xiāng)村耕地生產(chǎn)力水平。

(1)鄉(xiāng)村耕地生態(tài)環(huán)境好對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用有顯著的正向影響。這說(shuō)明綠色植被覆蓋率高、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值大、土壤有效成分豐富、土壤污染程度低、坡度小能促進(jìn)鄉(xiāng)村耕地的可持續(xù)利用。鄉(xiāng)村耕地生態(tài)環(huán)境的關(guān)注受到了政界和學(xué)界的重視，2018年中央一號(hào)文件指出，“良好生態(tài)環(huán)境是農(nóng)村的最大優(yōu)勢(shì)和寶貴財(cái)富”。閻水玉等[24]研究了鄉(xiāng)村的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，綜述了它的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提出了測(cè)度方法并對(duì)其進(jìn)行量化研究，認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用具有至關(guān)重要的作用。楊學(xué)龍等[25]從農(nóng)村居民點(diǎn)整治的角度進(jìn)行分析，認(rèn)為坡度是體現(xiàn)鄉(xiāng)村耕地生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)，是制約鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用的限制因素，是逆項(xiàng)指標(biāo)。本文通過(guò)模型論證了其對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用的影響作用，影響鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用的路徑系數(shù)為0.945，位列8項(xiàng)指標(biāo)的第一位。由此可見(jiàn)，鄉(xiāng)村耕地生態(tài)環(huán)境是鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用的基礎(chǔ)和保障，是鄉(xiāng)村發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。

(2)鄉(xiāng)村吸引力強(qiáng)對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用有正向影響。這說(shuō)明道路硬化好、旅游配套設(shè)施完善、鄉(xiāng)村治理好、鄉(xiāng)村居民凝聚力強(qiáng)、外來(lái)企業(yè)帶動(dòng)力強(qiáng)、鄉(xiāng)村活力好等因素可以促進(jìn)鄉(xiāng)村耕地的可持續(xù)利用。鄉(xiāng)村吸引力的強(qiáng)弱直接關(guān)系到鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用的效果。白珊[26]認(rèn)為鄉(xiāng)村吸引力對(duì)于美麗鄉(xiāng)村建設(shè)具有重要的指引作用，并通過(guò)構(gòu)建鄉(xiāng)村吸引力指標(biāo)體系進(jìn)行了實(shí)證分析；戴柳燕認(rèn)為鄉(xiāng)村吸引力是鄉(xiāng)村吸引人口、產(chǎn)業(yè)、資金、信息、技術(shù)等資源要素的一種潛在能力或力量，具有地域性、綜合性、動(dòng)態(tài)性、等級(jí)性和多樣性等特點(diǎn)，對(duì)鄉(xiāng)村發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用；金麗華[16]提出了鄉(xiāng)村吸引力的測(cè)度指標(biāo)體系，并通過(guò)實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證。本文根據(jù)已有的研究成果，認(rèn)為鄉(xiāng)村吸引力是城鄉(xiāng)供需關(guān)系內(nèi)容發(fā)生轉(zhuǎn)變(由單一的糧食供給向多元化、多功能轉(zhuǎn)變)，城鄉(xiāng)之間的作用力(由單向影響向雙向互動(dòng)轉(zhuǎn)變)以及各自系統(tǒng)內(nèi)部的作用力發(fā)生轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生鄉(xiāng)村吸引力，其大小是由鄉(xiāng)村自身內(nèi)力、所受外力以及城鄉(xiāng)帶動(dòng)力(融合力)相互作用而決定的，如圖3所示。并給出了表征鄉(xiāng)村吸引力的7個(gè)基礎(chǔ)二級(jí)指標(biāo)，包含了鄉(xiāng)村的基礎(chǔ)設(shè)施條件(內(nèi)力)、鄉(xiāng)村治理水平(外力)和發(fā)展帶動(dòng)作用(帶動(dòng)力)，用以解釋鄉(xiāng)村吸引力對(duì)于鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用的影響作用。所以，進(jìn)一步提高鄉(xiāng)村吸引力，使其基礎(chǔ)配套設(shè)施優(yōu)化、鄉(xiāng)村治理優(yōu)良、鄉(xiāng)村活力激發(fā)是鄉(xiāng)村建設(shè)考慮的重要內(nèi)容，對(duì)于耕地可持續(xù)利用的意義重大。

圖3 鄉(xiāng)村吸引力產(chǎn)生過(guò)程圖

(3)鄉(xiāng)村耕地生產(chǎn)力水平高對(duì)鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用具有正向影響。這說(shuō)明耕地面積比例大、耕地經(jīng)濟(jì)效益好、農(nóng)村人口規(guī)模大可以促進(jìn)鄉(xiāng)村耕地的可持續(xù)利用。Ravallion等[27]研究認(rèn)為在南亞地區(qū)，耕地生產(chǎn)力水平是貧困的重要決定因素，而產(chǎn)量的增加具有使大量個(gè)人擺脫貧困的潛力，鄉(xiāng)村耕地生產(chǎn)力水平的提升使農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)顯著，明顯地減少了農(nóng)村地區(qū)的貧窮，促進(jìn)了鄉(xiāng)村的發(fā)展。李靖等[28]提出了耕地生產(chǎn)力測(cè)度指標(biāo)體系，按照該體系確定各區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平，并進(jìn)行合理地布局，從而提升耕地的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)鄉(xiāng)村的高水平發(fā)展。Lowe等[29]研究得出偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的農(nóng)村人口較近郊鄉(xiāng)村的人口數(shù)量要少，認(rèn)為農(nóng)村人口規(guī)模對(duì)于鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用具有顯著的正向影響作用。

4 結(jié)論

本文通過(guò)建立鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用SEM模型進(jìn)行影響要素關(guān)系的分析，不僅得出各要素對(duì)耕地可持續(xù)利用具有直接影響，也有間接影響。研究發(fā)現(xiàn)，在影響方式上區(qū)位條件、鄉(xiāng)村吸引力、鄉(xiāng)村耕地生產(chǎn)力水平、鄉(xiāng)村耕地生態(tài)環(huán)境、鄉(xiāng)村景觀資源環(huán)境、城鎮(zhèn)化水平、鄉(xiāng)村幸福度、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)環(huán)境起直接影響作用，鄉(xiāng)村景觀資源環(huán)境、城鎮(zhèn)化水平、鄉(xiāng)村幸福度起直接影響作用同時(shí)起間接影響作用。因此，在鄉(xiāng)村現(xiàn)有條件的情況下，應(yīng)把鄉(xiāng)村耕地的本底摸清，鄉(xiāng)村耕地可持續(xù)利用重點(diǎn)要放在這些影響作用大的影響要素上。這些影響作用較大的要素是鄉(xiāng)村發(fā)展關(guān)注的重點(diǎn)，為下一步耕地轉(zhuǎn)型、土地利用方式確認(rèn)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及鄉(xiāng)村發(fā)展范式的提出提供了理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。