基于PSR 模型的耕地可持續(xù)集約利用評價研究
——以京津冀地區(qū)為例

劉允瑄 ，趙華甫 ，2，王璟珩 ，張守國 ，李 杰 ，鐘 榮

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100083；2.國土資源部土地整治重點實驗室，北京 100083）

耕地是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，與國家糧食安全息息相關(guān)［1］。為追求高的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出，獲得高額的回報，越來越多的資本、勞動、技術(shù)和服務(wù)投入到耕地上，從而不斷提升耕地的集約利用程度，但同時也產(chǎn)生了大面積地下水漏斗區(qū)、土壤環(huán)境惡化等問題［2］。隨著中國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，中國耕地面積急劇減少與糧食需求量高速增長的矛盾日益突出，彰顯其稀缺性［3，4］，所以京津冀地區(qū)只能走可持續(xù)集約化經(jīng)營之路［5］。

國外學(xué)者將農(nóng)業(yè)與可持續(xù)集約利用相結(jié)合，開展可持續(xù)集約利用研究。關(guān)于可持續(xù)集約利用的概念，Pretty［6］提供了較為通用的定義，即增加現(xiàn)有農(nóng)田的糧食產(chǎn)量，同時最大限度地減少對環(huán)境的壓力。Barnes 等［7］提出可持續(xù)集約利用成為一個管理選項，能夠提高生產(chǎn)率，更有效地利用自然資源，同時減少負面環(huán)境影響。Gliessman［8］將農(nóng)業(yè)和生態(tài)可持續(xù)性與社會、經(jīng)濟和文化可持續(xù)性相結(jié)合，對可持續(xù)集約利用進行整合研究。有關(guān)食品和農(nóng)業(yè)的遠見報告，Senker［9］將可持續(xù)集約利用定義為從同一地區(qū)生產(chǎn)更多，同時減少對環(huán)境的影響。國內(nèi)學(xué)者馬賢磊等［10］提出了土地可持續(xù)集約利用即通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、增加環(huán)境保護性投入和提高企業(yè)的環(huán)境準(zhǔn)入門檻等措施，實現(xiàn)包括社會、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境在內(nèi)的綜合效益最大化的過程。牛善棟［11］認為可持續(xù)集約利用通過提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率或集約化水平，推動耕地生產(chǎn)力的高效利用和可持續(xù)利用的協(xié)同耦合，實現(xiàn)1+1>2。總體來說，耕地可持續(xù)集約利用評價的研究還處于界定內(nèi)涵、開展探索性例證研究的萌芽階段。

傳統(tǒng)的耕地評價指標(biāo)體系構(gòu)建方法有很多，王紅英等［12］解析了“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”（PSR）模型的結(jié)構(gòu)和運行原理，結(jié)合影響耕地資源可持續(xù)利用的自然、社會、經(jīng)濟因素以及各因素間相互影響、相互制約的內(nèi)部系統(tǒng)規(guī)律，構(gòu)建了耕地資源可持續(xù)利用評價的指標(biāo)體系，該研究結(jié)果可為城市化和工業(yè)化進程中耕地資源保護和可持續(xù)利用提供參考，為下一步開展耕地資源生態(tài)質(zhì)量綜合評價奠定基礎(chǔ)。曾榮艷等［13］根據(jù)阿勒泰市的具體情況，從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3 方面選取了24 個指標(biāo)，建立了阿勒泰市耕地可持續(xù)利用評價指標(biāo)體系，采用熵值法、多因素綜合評價法評價2005—2011 年阿勒泰市耕地可持續(xù)利用狀況，并對限制耕地可持續(xù)利用障礙因素進行了分析。王建慶等［14］以浙江省為例，運用功效系數(shù)法對浙江省耕地利用集約狀況從橫向和縱向2 個方面進行了綜合評價，并對浙江省耕地集約利用影響因素進行了研究。鄧際洪［15］以四川省為研究對象，采用PSR 模型（壓力-狀態(tài)-響應(yīng)）構(gòu)建耕地可持續(xù)利用指標(biāo)體系，對四川省耕地資源可持續(xù)利用進行評價研究，進而找出問題所在，為采取切實有效的措施提供科學(xué)依據(jù)。牛善棟［11］以山東省典型地區(qū)為例，構(gòu)建Tobit 模型分析農(nóng)戶層面耕地可持續(xù)集約利用的影響因素及作用機理，并結(jié)合研究結(jié)果為促進耕地可持續(xù)集約利用提出相應(yīng)的優(yōu)化對策。鑒于耕地可持續(xù)集約利用集成了可持續(xù)利用和集約利用2 個維度的內(nèi)容，且二者相互制約、互為因果，需要建立一套能夠識別過程機制的指標(biāo)體系才能較好地刻畫可持續(xù)利用的特征。因此，本研究采用PSR 模型構(gòu)建耕地可持續(xù)集約利用評價指標(biāo)體系，以京津冀地區(qū)為例進行實證分析，對研究區(qū)耕地的可持續(xù)集約利用進行評價，為促進耕地可持續(xù)集約利用提供參考。

1 耕地可持續(xù)集約利用評價指標(biāo)體系構(gòu)建與評價方法

1.1 耕地可持續(xù)集約利用評價指標(biāo)體系構(gòu)建

耕地可持續(xù)集約利用評價是指在特定時空對耕地進行自然、經(jīng)濟和社會要素的綜合評價。王紅英等［12］基于PSR 模型，以耕地資源可持續(xù)利用為目標(biāo)層，以耕地資源可持續(xù)利用壓力、耕地資源可持續(xù)利用狀態(tài)、耕地資源可持續(xù)利用響應(yīng)為準(zhǔn)則層，以人均耕地面積、單位耕地面積化肥負荷、GDP 年增長率、年平均降水量、田面坡度、土壤有機質(zhì)、土地整理力度、農(nóng)田機械化水平等44 個指標(biāo)構(gòu)建耕地資源可持續(xù)利用評價指標(biāo)體系。鄧際洪［15］以四川省為例，基于PSR 模型，以耕地可持續(xù)利用為目標(biāo)層，以壓力、狀態(tài)、響應(yīng)為準(zhǔn)則層，以人均耕地面積、人口凈增長率、糧食單產(chǎn)、有效灌溉面積率、復(fù)種指數(shù)、農(nóng)機化水平、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占GDP 比重等23 個指標(biāo)構(gòu)建耕地可持續(xù)利用評價指標(biāo)體系。

本研究評價指標(biāo)體系的建立基于PSR 概念模型［16-18］，從自然稟賦與社會經(jīng)濟相協(xié)調(diào)的角度出發(fā)，遵循科學(xué)性和全面性原則、層次性和動態(tài)性原則、獨立性和針對性原則、定性與定量分析相結(jié)合的原則［19］，構(gòu)建了以耕地可持續(xù)集約利用水平為目標(biāo)層，以壓力、狀態(tài)、響應(yīng)為準(zhǔn)則層，以19 個具體評價指標(biāo)為指標(biāo)層的耕地可持續(xù)集約利用評價指標(biāo)體系（表1）。

1.2 評價方法

1.2.1 PSR 系統(tǒng)協(xié)調(diào)度計算 由于耕地利用是一個持續(xù)變化的過程，故要在PSR 模型中通過人為的調(diào)控保證壓力、狀態(tài)和響應(yīng)各系統(tǒng)的變化保持協(xié)調(diào)，進而對耕地綜合利用產(chǎn)生影響［20］。選用協(xié)調(diào)度計算壓力、狀態(tài)、響應(yīng)的協(xié)調(diào)水平。協(xié)調(diào)度計算公式為：

式中，Y為農(nóng)用地集約利用協(xié)調(diào)度指數(shù)，B1、B2、B3分別為壓力、狀態(tài)、響應(yīng)子系統(tǒng)的指數(shù)。

1.2.2 指標(biāo)權(quán)重確定 采用熵權(quán)法確定指標(biāo)的權(quán)重，熵權(quán)法的基本思路是根據(jù)指標(biāo)變異性的大小來確定客觀權(quán)重。一般來說，若某個指標(biāo)的信息熵越小，表明指標(biāo)值的變異程度越大，提供的信息量越多，在綜合評價中所能起到的作用也越大，其權(quán)重也就越大。

表1 PSR 框架下耕地可持續(xù)集約利用評價指標(biāo)體系

1）原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。由于各項原始數(shù)據(jù)存在不同量綱，無法直接進行各項指標(biāo)權(quán)重的計算，故采用極值法進行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理。公式如下。

正指標(biāo)：

式中，Yij為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，Xij為第i縣的第j個指標(biāo)，max（Xj）為第j個指標(biāo)的最大值，min（Xj）為第j個指標(biāo)的最小值。

2）信息熵計算。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，第j個指標(biāo)的信息熵可以定義為Hj，綜合標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值可定義為fij。值得一提的是，由于Yij可能為0，導(dǎo)致lnfij沒有意義，故近似為0 的fij為無窮小，即規(guī)定fij= 0，令fij=0.000 000 01，此時fij× lnfij有意義。

3）求取各指標(biāo)熵權(quán)。根據(jù)第j項指標(biāo)的信息熵，求出第j項指標(biāo)的熵權(quán)Wj。

2 研究思路與實證研究——以京津冀地區(qū)為例

2.1 研究思路

遵循“辨識科學(xué)問題-構(gòu)建評價指標(biāo)體系-實證分析-結(jié)果分析”的研究思路，以京津冀地區(qū)為例，分析耕地可持續(xù)集約利用的水平，并得出結(jié)論。具體研究技術(shù)路線見圖1。

2.2 區(qū)域概況

京津冀是中國的“首都經(jīng)濟圈”，包括北京市、天津市以及河北省的保定、唐山、廊坊、石家莊、秦皇島、張家口、承德、滄州、邯鄲、邢臺、衡水11 個地級市以及定州和辛集2 個省直管市。位于黃淮海平原，處于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季溫暖濕潤，冬季寒冷干燥。由于大量的地下水被開采和截蓄地表水，致使該地區(qū)地下水位持續(xù)下降，漏斗面積不斷增加，農(nóng)業(yè)可利用水資源總量持續(xù)萎縮，農(nóng)村建設(shè)用地擴張無序，土地不合理利用情況突出，占用了大量優(yōu)質(zhì)的耕地資源。

圖1 研究技術(shù)路線

2.3 數(shù)據(jù)處理

2.3.1 數(shù)據(jù)來源 土地利用數(shù)據(jù)及社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)主要來源于2005—2015 年《北京市統(tǒng)計年鑒》《天津市統(tǒng)計年鑒》和《河北省統(tǒng)計年鑒》等。

2.3.2 評價指標(biāo)遴選 遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、獨立性、動態(tài)性和可操作性等原則選取評價指標(biāo)［21-23］，確保評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。確定京津冀地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用評價體系所包含的指標(biāo)主要經(jīng)過以下3 個步驟。

1）基于耕地可持續(xù)集約利用評價的研究成果，通過梳理相關(guān)文獻所涉及的指標(biāo)并統(tǒng)計各指標(biāo)的使用頻率進行指標(biāo)篩選。在指標(biāo)篩選初期共有19 個相關(guān)指標(biāo)入選，包含人均耕地面積、≥15°人均坡耕地面積、人口密度、農(nóng)業(yè)人均GDP、耕地安全系數(shù)、復(fù)種指數(shù)、有灌溉的耕地比例、地均產(chǎn)值、勞均產(chǎn)值、糧食單產(chǎn)、墾殖率、土壤有機質(zhì)含量、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值、地均水資源占有量、人力投入、地均化肥施用量、機械力投入比例、土地整理力度、生態(tài)休耕比例。

2）評價指標(biāo)相關(guān)性檢驗。查閱《北京市統(tǒng)計年鑒》《天津市統(tǒng)計年鑒》《河北省經(jīng)濟年鑒》《河北省統(tǒng)計年鑒》并整理計算出京津冀地區(qū)2015 年19 個預(yù)設(shè)指標(biāo)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并運用Excel軟件對這些指標(biāo)數(shù)據(jù)進行相關(guān)性檢驗，通過比較剔除相關(guān)度較大的原始指標(biāo)，刪除的指標(biāo)有≥15°人均坡耕地面積、人口密度、地均產(chǎn)值、勞均產(chǎn)值、墾殖率、有灌溉的耕地比例。

3）基于當(dāng)前實際情況認識的調(diào)整。根據(jù)京津冀地區(qū)耕地現(xiàn)實利用情況，剔除耕地安全系數(shù)、復(fù)種指數(shù)、土壤有機質(zhì)含量、機械力投入比例、土地整理力度、生態(tài)休耕比例等指標(biāo)，確定了本研究所涉及的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值、人力投入、糧食單產(chǎn)、地均化肥施用量、人均耕地面積、農(nóng)業(yè)人均GDP、地均水資源占有量7 個評價指標(biāo)。

人類活動對環(huán)境施以壓力，選取的評價指標(biāo)因子為人均耕地面積和農(nóng)業(yè)人均GDP。人均耕地面積是指耕地面積與總?cè)丝跀?shù)的比值，反映了一定區(qū)域個人占有的耕地數(shù)量。人均耕地面積越大，對耕地可持續(xù)集約利用的壓力越小。農(nóng)業(yè)人均GDP 是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值與總農(nóng)業(yè)人口數(shù)的比值，反映了一定區(qū)域每個農(nóng)業(yè)人口的生產(chǎn)總值，農(nóng)業(yè)人均GDP 越高，對耕地可持續(xù)集約利用的壓力越小。

壓力結(jié)果影響到耕地數(shù)量和質(zhì)量的狀態(tài)。選取的評價指標(biāo)因子為糧食單產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值和地均水資源占有量。糧食單產(chǎn)是指糧食總產(chǎn)量與糧食播種面積的比值，反映了一定區(qū)域單位耕地的糧食產(chǎn)量。糧食單產(chǎn)越高，說明單位耕地的糧食產(chǎn)出能力越強，產(chǎn)出狀態(tài)越高，耕地可持續(xù)集約利用的狀態(tài)越好。農(nóng)產(chǎn)品的總產(chǎn)值越高，說明耕地可持續(xù)集約利用所帶來的效益越好。地均水資源占有量能在一定程度反映農(nóng)業(yè)技術(shù)水平，其值越小表明農(nóng)業(yè)技術(shù)水平越好。

為緩解壓力、改變現(xiàn)有狀態(tài)作出響應(yīng)。選取的評價指標(biāo)因子為人力投入和地均化肥施用量。人力投入是指農(nóng)業(yè)人口與耕地面積的比值，反映了人力在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用大小，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的度量。地均化肥施用量是指化肥總施用量與耕地面積的比值，反映了農(nóng)民在從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)資料的投入程度。

3 結(jié)果與分析

3.1 PSR 模型評價指標(biāo)權(quán)重

收集整理 2005 年、2010 年、2015 年京津冀各城市有關(guān)耕地可持續(xù)集約利用的評價指標(biāo)數(shù)據(jù)，依照熵權(quán)法計算各評價指標(biāo)的權(quán)重。熵權(quán)法的主要步驟是原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理、信息熵的計算、各指標(biāo)熵權(quán)的求取，是一種剔除主觀信息的客觀賦權(quán)法。求得農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值、人力投入、糧食單產(chǎn)、地均化肥施用量、人均耕地面積、農(nóng)業(yè)人均GDP、地均水資源占有量的權(quán)重分別為27%、2%、13%、10%、6%、35%、7%。

由指標(biāo)權(quán)重結(jié)果可知，壓力指標(biāo)層所包含的指標(biāo)人均耕地面積和農(nóng)業(yè)人均GDP 占41%；狀態(tài)指標(biāo)層所包含的指標(biāo)糧食單產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值和地均水資源占有量占47%；響應(yīng)指標(biāo)層所包含的指標(biāo)人力投入和地均化肥施用量占12%。表明在PSR 模型中，狀態(tài)系統(tǒng)的因子是影響耕地可持續(xù)集約利用水平最主要的因子，壓力系統(tǒng)的因子影響程度次之，響應(yīng)系統(tǒng)的因子影響程度最小。其中，農(nóng)業(yè)人均GDP 和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值更能體現(xiàn)京津冀地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用水平，人力投入和人均耕地面積評價指標(biāo)對耕地可持續(xù)集約利用水平貢獻率較低。

3.2 京津冀地區(qū)時間序列PSR 模型評價

京津冀地區(qū) 2005 年、2010 年、2015 年時間序列耕地可持續(xù)集約指數(shù)及壓力-狀態(tài)-響應(yīng)子系統(tǒng)指數(shù)計算結(jié)果見圖2 和圖3。

河北省各地區(qū)2005—2015 年總體可持續(xù)集約指數(shù)呈現(xiàn)不規(guī)律波動的形式，但總體呈增加的趨勢，如石家莊市、承德市、張家口市、唐山市、廊坊市、保定市、衡水市、邢臺市和邯鄲市。其中，保定市可持續(xù)集約指數(shù)增加態(tài)勢明顯，主要原因是保定市依托京津發(fā)展縣城特色經(jīng)濟，采用“一節(jié)、二保、三調(diào)”的節(jié)水措施。不同地區(qū)可持續(xù)集約指數(shù)的增長與人們關(guān)注到耕地可持續(xù)集約發(fā)展的重要性和國家出臺的舉措有關(guān)。保定市壓力子系統(tǒng)指數(shù)在2005—2010年上升緩慢，在2010—2015年增長顯著，增長898.66%；保定市狀態(tài)子系統(tǒng)2005—2010 年下降16.2%，2010—2015 年增加23.88%；保定市響應(yīng)子系統(tǒng)變化不顯著，2005—2015 年呈先減后增的變化趨勢，總體增加1.26%。

圖2 耕地可持續(xù)集約指數(shù)

北京市2005—2015 年耕地可持續(xù)集約指數(shù)呈下降的趨勢。主要原因為城市擴張導(dǎo)致城市周圍耕地面積不斷減少，可開發(fā)利用的土地資源不足，土壤環(huán)境污染嚴(yán)重。北京市壓力子系統(tǒng)在2010—2015年變化最為明顯，下降64.92%。

天津市2010 年耕地可持續(xù)集約指數(shù)迅猛增加，2015 年又迅速回落，這種變化趨勢與2007 年天津市出臺的《天津市耕地質(zhì)量管理辦法》密切相關(guān)，但由于天津市耕地面積減少、水資源不足、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本高以及農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，導(dǎo)致2015 年其可持續(xù)集約指數(shù)又迅速回落。天津市壓力子系統(tǒng)2005—2010年增長26.62%，2010—2015 年下降62.87%；天津市狀態(tài)子系統(tǒng) 2005—2010 年增長 552.21%；2010—2015 年下降40.81%；天津市響應(yīng)子系統(tǒng)呈先減后增的趨勢，但總體變化趨勢不大，2005—2010 年下降8.63%。

3.3 京津冀地區(qū)時空差異分析

為了進一步分析13 個城市耕地可持續(xù)集約利用的時空變化，選取基年2005 年、終年2015 年及中間年2010 年3 個時間點，繪制京津冀地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用空間分布（圖4）。根據(jù)均分原則將耕地可持續(xù)集約指數(shù)分為五等，指數(shù)從0～100 分別為弱、較弱、中、較強和強，對其變化進行分析。

由圖4 可見，2005—2015 年，研究區(qū)弱耕地可持續(xù)集約利用水平的城市明顯減少，中等耕地可持續(xù)集約利用水平地區(qū)增加，整體從2005 年可持續(xù)集約利用水平弱提升到2015 年可持續(xù)集約利用發(fā)展水平較弱。這一結(jié)果與研究區(qū)各城市耕地自然條件及社會經(jīng)濟發(fā)展水平相符，也顯示出研究區(qū)耕地可持續(xù)集約利用空間分布特征及變化特點。

圖3 壓力-狀態(tài)-響應(yīng)子系統(tǒng)指數(shù)變化

3.4 京津冀地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用冷熱點分析

由可持續(xù)集約指數(shù)分析可知，京津冀地區(qū)空間冷熱點分布呈現(xiàn)出“中部熱、南北部冷”的格局。熱點區(qū)域主要位于中部，包括北京市、天津市和保定市，這些區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展較快，由于城市的不斷擴張導(dǎo)致耕地迅速減少，所以政府出臺了一系列加強耕地可持續(xù)集約利用的政策與途經(jīng)，以提高耕地質(zhì)量。冷點主要分布于河北東部與南部，以衡水市、秦皇島市、邢臺市和邯鄲市為主，這些區(qū)域大多位于山區(qū)，由于壩上高原區(qū)的耕地土壤質(zhì)地、氣候條件、自然災(zāi)害、經(jīng)濟發(fā)展水平等的影響，使得耕地可持續(xù)集約利用發(fā)展受到制約。

圖4 2005 年、2010 年、2015 年可持續(xù)集約利用空間分布

北京市、天津市周邊有次冷點分布，以唐山市為例，由于唐山市距離海岸線較近，耕地鹽堿化明顯，導(dǎo)致土壤質(zhì)地對耕地可持續(xù)集約利用有一定程度的影響。2005—2010 年中西部熱點范圍有所下降，而中東部有熱點出現(xiàn)，冷點區(qū)域變化不大。2010—2015 年中西部熱點局部有所上升，有熱點出現(xiàn)，中東部熱點局部下降，南北部冷點上升明顯。

3.5 基于PSR 模型的耕地可持續(xù)集約利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)度

PSR 模型的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度能反映子系統(tǒng)之間的關(guān)系，較小壓力會產(chǎn)生較低的耕地利用狀態(tài)，作出較低的響應(yīng)即可，較大壓力反之［24］。子系統(tǒng)指數(shù)越相近，說明系統(tǒng)協(xié)調(diào)度越好。選取2005 年、2010 年、2015 年3 個時間點，根據(jù)公式（1）計算京津冀地區(qū)各地級市PSR 模型系統(tǒng)協(xié)調(diào)度，結(jié)果如圖5 所示。由圖5 可知，京津冀地區(qū)13 個城市耕地可持續(xù)集約利用PSR 模型系統(tǒng)協(xié)調(diào)度整體呈現(xiàn)穩(wěn)定趨勢。2005—2015 年呈下降-下降趨勢的市有4 個，呈上升-上升趨勢的市有6 個，呈上升-下降趨勢的市有2 個，呈下降-上升趨勢的市有1 個。

2005—2015 年，北京市與天津市系統(tǒng)協(xié)調(diào)度有明顯的提升，表明各子系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)促進了耕地可持續(xù)集約利用水平的增加，PSR 模型的3 個子系統(tǒng)處于較為高效、平衡的狀態(tài)。由圖6 可知，2005—2015 年，在PSR 模型子系統(tǒng)中，壓力子系統(tǒng)和狀態(tài)子系統(tǒng)增長或下降幅度明顯，對可持續(xù)集約利用水平變動的貢獻度高，而響應(yīng)子系統(tǒng)增長或下降幅度較小，對可持續(xù)集約利用水平的貢獻度較低。因此，在進一步改善京津冀地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用的PSR 模型系統(tǒng)協(xié)調(diào)度時，對各子系統(tǒng)依據(jù)其特點采取不同的措施進行調(diào)整。為了實現(xiàn)區(qū)域耕地的可持續(xù)集約利用，應(yīng)逐漸增加壓力系統(tǒng)指數(shù)、適當(dāng)增加狀態(tài)系統(tǒng)指數(shù)和持續(xù)增加響應(yīng)系統(tǒng)指數(shù)。

圖5 13 個城市耕地可持續(xù)集約利用PSR 模型系統(tǒng)協(xié)調(diào)度變化

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

采用PSR 模型和熵權(quán)法，結(jié)合GIS 技術(shù)，深入研究京津冀地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用現(xiàn)狀，并剖析影響其空間差異的原因。基于京津冀地區(qū)的實證評價表明，依據(jù)PSR 模型構(gòu)建評價指標(biāo)體系，利用熵權(quán)法確定權(quán)重，并采用綜合評價方法評價耕地可持續(xù)集約利用水平具有可行性，主要結(jié)論如下。

圖6 2005—2015 年各城市耕地可持續(xù)集約壓力、狀態(tài)、響應(yīng)指數(shù)

1）耕地可持續(xù)集約利用是一個動態(tài)變化的過程，PSR 模型構(gòu)建出的壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3 個子系統(tǒng)將影響耕地可持續(xù)集約利用的社會、經(jīng)濟和環(huán)境因素聯(lián)系起來?；赑SR 模型對京津冀各地區(qū)進行耕地可持續(xù)集約利用評價，依據(jù)各地區(qū)的特點采取不同的措施，對PSR 模型各子系統(tǒng)不斷地調(diào)控能實時達到對耕地資源較為合理的利用，為促進京津冀各地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用提供科學(xué)指導(dǎo)。

2）京津冀地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用水平在空間和時間上都有差異。在空間上，包括北京市、天津市和保定市在內(nèi)的經(jīng)濟較為發(fā)達的中部地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用水平高，以秦皇島市和邢臺市為主的南北部地區(qū)由于受到自然條件的影響，耕地可持續(xù)集約利用發(fā)展受到制約。在時間上，2005—2015 年，京津冀地區(qū)各城市耕地可持續(xù)集約利用水平呈不規(guī)律波動的態(tài)勢，總體呈增高趨勢。這一空間分區(qū)結(jié)果和時間變化與實際情況基本相符。

3）京津冀地區(qū)耕地可持續(xù)集約利用水平2005—2015 年總體呈增加的趨勢，但耕地集約程度不理想且空間離散程度明顯，耕地的數(shù)量已經(jīng)成為制約耕地可持續(xù)發(fā)展的主要因素。

4）京津冀地區(qū)空間冷熱點分布呈現(xiàn)出“中部熱、南北部冷”的格局，這與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平、耕地土壤質(zhì)地、氣候條件和自然災(zāi)害等息息相關(guān)。

4.2 建議

1）優(yōu)化耕地空間利用。京津冀地區(qū)地形條件復(fù)雜，總體地勢為西北高、東南低，自西北向東南依次分布壩上高原、燕山-太行山山地和東南部平原。在耕地條件好的平原地區(qū)，嚴(yán)格保護基本農(nóng)田，保證糧食安全；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率較低的丘陵地區(qū)，以基本農(nóng)田整治為主，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率；在濱海鹽堿地區(qū)，以改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、進行生態(tài)建設(shè)為主。

2）加大農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。增加資金投入，提高農(nóng)業(yè)設(shè)施利用水平，提高灌溉設(shè)施利用率，有效用水節(jié)水。注重丘陵地區(qū)路網(wǎng)建設(shè)，加強田間機耕道路的修建，保證農(nóng)用機械的正常工作，提高耕地投入水平與耕作效率。