集中連片貧困區(qū)耕地安全性評(píng)價(jià)及影響因素分析
——以忻州市為例

高艷珍，鄭慶榮，*，羅淑政，李曉

（1.山西師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，山西 臨汾 041000；2.忻州師范學(xué)院，山西 忻州 034000）

土地資源是人類生存的基本條件之一，支撐人類的持續(xù)發(fā)展，耕地是重要的不可再生資源，人類在耕地上耕種，生產(chǎn)維持生存的生物資源。此外，耕地具有重要的承載功能和生態(tài)功能。耕地生態(tài)系統(tǒng)不僅要維持自身功能，還要作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本條件而存在。隨著人口增加，人類社會(huì)對(duì)于土地的需求更為強(qiáng)烈，人地關(guān)系面臨巨大的矛盾，貧困地區(qū)土地資源占有重要地位，土地問(wèn)題表現(xiàn)得更為明顯。耕地面積減少、耕地質(zhì)量下降以及耕地生態(tài)環(huán)境惡化等一系列問(wèn)題嚴(yán)重影響了耕地生態(tài)安全[1-2]。作為典型的集中連片貧困區(qū)，忻州市的耕地同樣面臨耕地?cái)?shù)量減少和質(zhì)量退化的問(wèn)題，并且這樣的問(wèn)題未得到有效解決[3]。集中連片貧困區(qū)的耕地生態(tài)安全是地區(qū)發(fā)展的根本，及時(shí)預(yù)警對(duì)保護(hù)耕地安全意義重大。

生態(tài)足跡概念源于1992 年[4]，張志強(qiáng)等[5]較早闡述了生態(tài)足跡的理論，并對(duì)方法和計(jì)算模型進(jìn)行改進(jìn)。趙鵬宇等[6-7]在原有生態(tài)足跡模型上增加了新的測(cè)算賬戶，重新確定各項(xiàng)生物賬戶全球平均產(chǎn)量，修正了均衡因子和產(chǎn)量因子，采用修正后的生態(tài)足跡模型對(duì)忻州市及14 個(gè)縣（市、區(qū)）的生態(tài)足跡及承載力進(jìn)行測(cè)算，并對(duì)時(shí)空變化進(jìn)行了分析。生態(tài)足跡模型可應(yīng)用于耕地安全性測(cè)算，其以耕地生態(tài)足跡和生態(tài)承載力為基礎(chǔ)，對(duì)區(qū)域耕地時(shí)空變化進(jìn)行分析并利用各種評(píng)價(jià)模型對(duì)耕地安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)[8-9]。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)耕地生態(tài)安全的研究主要采用PSR（壓力-狀態(tài)-響應(yīng)）概念模型、生態(tài)足跡模型、DPSIR（驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)）模型和可拓優(yōu)度評(píng)價(jià)模型等[9]。學(xué)者們通常采用PSR 模型構(gòu)建起一個(gè)可以衡量耕地安全性的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，采用層次分析法和熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，測(cè)算耕地生態(tài)安全值[10-12]，并利用多元線性回歸模型對(duì)生態(tài)安全的影響因素進(jìn)行定量分析[13-14]。趙先貴等[15]、趙文暉等[16]、白立佳等[17]對(duì)生態(tài)足跡模型進(jìn)行改進(jìn)，建立耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，為耕地可持續(xù)發(fā)展提供了思路。也有學(xué)者采用DPSIR模型[18]和可拓優(yōu)度評(píng)價(jià)模型[19]建立耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)體系。

本研究基于生態(tài)足跡模型，測(cè)算忻州市及14 個(gè)縣（市、區(qū)）的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，計(jì)算生態(tài)盈余/赤字、生態(tài)壓力指數(shù)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)，利用層次分析法對(duì)這三個(gè)安全性指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重賦值，得到綜合安全指數(shù)，將綜合安全指數(shù)進(jìn)行分級(jí)，進(jìn)而分析忻州市及14 個(gè)縣（市、區(qū)）的耕地安全性時(shí)空變化。選取與耕地安全性相關(guān)的指標(biāo)，對(duì)忻州市及14 個(gè)縣（市、區(qū)）耕地影響因素進(jìn)行單因素相關(guān)性分析，利用逐步多元線性回歸方程分析多種因素共同作用下忻州市耕地安全性的影響因素。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

忻州市位于山西省北中部，北緯38°09′～39°40′，東經(jīng)110°56′～113°58′。全市南北長(zhǎng)約170 km，東西寬約245 km，總面積2.52×104km2，占山西省總面積的1/6，面積居山西省第一位[20]。忻州市有14 個(gè)縣（市、區(qū)），其中有11個(gè)是國(guó)家級(jí)貧困縣（2014年12月國(guó)務(wù)院扶貧開(kāi)發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室認(rèn)定，現(xiàn)已全部脫貧），占山西省貧困縣的31%，是典型的集中連片貧困區(qū)[21]（圖1）。從忻州市第一產(chǎn)業(yè)組成結(jié)構(gòu)來(lái)看，1952年農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占比近90%，2000年占比54.4%，2018年占比48.8%，雖然農(nóng)業(yè)占比逐漸下降，但仍占據(jù)較大的比例。忻州市的貧困縣分布在東西部山地丘陵地區(qū)，非貧困縣（市、區(qū)）集中在中部平原地區(qū)。南、西、北三面環(huán)山，耕地呈點(diǎn)狀分布，大面積的耕地基本位于滹沱河流經(jīng)的忻定盆地、汾河谷地以及西部的五寨盆地。忻州河流主要有源自管涔山的汾河、五臺(tái)縣境內(nèi)的清水河以及發(fā)源于五臺(tái)山的滹沱河等。

圖1 研究區(qū)范圍Figure 1 Map of study area scope

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

耕地生態(tài)足跡生物賬戶核算項(xiàng)目包括稻谷、小麥、玉米、谷子、高粱、豆類、薯類、油料、蔬菜和瓜果，2009—2018年生物資源生產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)自《忻州統(tǒng)計(jì)年鑒》。常住人口、城鎮(zhèn)人口、人均GDP（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值）、城鎮(zhèn)化率、第一產(chǎn)業(yè)占GDP的比例、化肥施用量、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、人均糧食作物產(chǎn)量和糧食作物單產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)自忻州市統(tǒng)計(jì)局1952—2018年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。鑒于本研究核算項(xiàng)目皆為農(nóng)作物，文中耕地面積指農(nóng)作物耕種面積。不同學(xué)者在研究特定區(qū)域時(shí)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)均衡因子進(jìn)行修正，楊屹等[22]通過(guò)整理不同年份的均衡因子發(fā)現(xiàn)，6類均衡因子從1961年以來(lái)變動(dòng)幅度小，因此將6 類生產(chǎn)性土地的均衡因子作均值處理，耕地均衡因子采用2.34，產(chǎn)量因子采用1.66。為使計(jì)算結(jié)果更能反映社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，選用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)2009—2018 年不同生物資源的平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)[23]，選取10 年數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行測(cè)算（表1）。

表1 2009—2018年生物賬戶全球平均產(chǎn)量匯總（kg·hm-2）Table 1 Summary of global average production of biological accounts from 2009 to 2018（kg·hm-2）

1.3 耕地安全性計(jì)算影響因素分析方法

1.3.1 耕地安全性計(jì)算方法

為了客觀反映忻州市耕地安全性，本研究計(jì)算了耕地生態(tài)足跡、耕地生態(tài)承載力、生態(tài)盈余/赤字、生態(tài)壓力指數(shù)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)等指標(biāo)，計(jì)算方法見(jiàn)表2。式（1）～式（5）中：FE為總的生態(tài)足跡，hm2；N為研究區(qū)域的人口總數(shù)；fe為人均生態(tài)足跡，hm2·人-1；i表示不同類型的消費(fèi)項(xiàng)目；ri為不同類型生物生產(chǎn)性土地的均衡因子；ci為某類消費(fèi)項(xiàng)目的人均消費(fèi)量，kg·人-1；pi為生物生產(chǎn)性土地生產(chǎn)第i種消費(fèi)項(xiàng)目的全球平均產(chǎn)量，kg·hm-2。CE為區(qū)域總的生態(tài)承載力，hm2；ce為人均生態(tài)承載力，hm2·人-1；ai為人均占有的生物生產(chǎn)面積，hm2·人-1；ri為不同類型生物生產(chǎn)性土地的均衡因子；yi為產(chǎn)量因子。本研究只探討耕地這一種生物生產(chǎn)性土地類型，根據(jù)學(xué)者的研究成果扣除3.5%的耕地面積作為生物多樣性保護(hù)地[26]。se、de分別為生態(tài)盈余、生態(tài)赤字；IEP為生態(tài)壓力指數(shù)；IES為生態(tài)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)。

表2 耕地安全性計(jì)算方法Table 2 Method of cultivated land ecological security

為了更直觀地反映忻州市耕地安全時(shí)空變化，本研究將生態(tài)盈余/赤字、生態(tài)壓力指數(shù)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)進(jìn)行不同的權(quán)重賦值，得到綜合安全指數(shù)計(jì)算公式。由于涉及賦值要素較少，本研究采用主觀賦權(quán)法，請(qǐng)專家對(duì)三個(gè)指標(biāo)兩兩比較，逐層進(jìn)行判斷打分，構(gòu)造矩陣，再通過(guò)軟件利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重[27]。其中，生態(tài)壓力指數(shù)對(duì)綜合安全指數(shù)具有反向作用，生態(tài)盈余/赤字和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)對(duì)綜合安全指數(shù)具有正向作用。生態(tài)盈余/赤字權(quán)重為0.111，生態(tài)壓力指數(shù)權(quán)重為-0.333，生態(tài)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)權(quán)重為0.556。本研究選取指數(shù)和法計(jì)算綜合安全指數(shù)值，每項(xiàng)指標(biāo)都乘以相應(yīng)權(quán)重后再相加求和。

式中：Sij（i=1，2，…，n；j=1，2，…，n）表示第i個(gè)指標(biāo)在第j年中的單項(xiàng)安全值；Aij為指標(biāo)i在第j年中的標(biāo)準(zhǔn)化值；Wi為指標(biāo)i的最終組合權(quán)重；Cij為第j年的耕地綜合安全指數(shù)值。

由于本研究區(qū)域較小，區(qū)域差異不明顯，綜合安全指數(shù)跨度較小，所以其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與大尺度區(qū)域研究不同?；趯?shí)際考慮，將耕地綜合安全指數(shù)劃分為6個(gè)等級(jí)（表3）。

表3 綜合安全指數(shù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Comprehensive safety index classification criteria

1.3.2 影響因素分析模型

利用相關(guān)分析進(jìn)行單因素分析，篩選與耕地安全有關(guān)的因素。因?yàn)檫x取要素之間存在相互影響、相互聯(lián)系的情況，即多重共線性，因此還需要進(jìn)行逐步多元線性回歸分析，研究多種因素共同作用下忻州市耕地安全的影響因素[13-14]。

式中：rxy為要素x和y之間的相關(guān)系數(shù)，表示兩個(gè)要素之間相關(guān)程度，該值介于[-1，1]之間，rxy＞0 表示正相關(guān)，rxy＜0 表示負(fù)相關(guān)。表示兩個(gè)要素的平均值。

因變量y受到p個(gè)自變量x1，x2，…，xp的影響，若有n組觀測(cè)值（yi，x1i，x2i，…，xpi），i=1，2，…，n，則多元線性回歸模型為：

式中：β0，β1，...，βp（p=1，2，…，n）為待定參數(shù)；εα是誤差項(xiàng)。

如果b0，b1，b2，...，bp為β0，β1，β2，…，βp的擬合值，則回歸方程為：

式中：b0為常數(shù)；b1，b2，…，bp為偏回歸系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)公式（1）～公式（5）計(jì)算忻州市及14 個(gè)縣（市、區(qū)）的人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力、生態(tài)赤字、生態(tài)壓力指數(shù)和可持續(xù)發(fā)展指數(shù)，根據(jù)公式（6）和公式（7）計(jì)算出忻州市及14 個(gè)縣（市、區(qū)）的綜合安全指數(shù)，繪制時(shí)間變化折線圖（圖2），列出各縣（市、區(qū)）逐年綜合安全指數(shù)（表4），結(jié)合綜合安全指數(shù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，利用ArcGIS 空間分析技術(shù)，繪制出各年份安全等級(jí)空間分布圖（圖3），對(duì)其時(shí)空變化進(jìn)行闡述，并選用多元線性回歸模型定量分析其影響因素。

圖2 2009—2018年忻州市綜合安全指數(shù)變化Figure 2 The change of comprehensive safety index of Xinzhou City from 2009 to 2018

2.1 忻州市耕地安全性時(shí)間變化

由圖2 可知，在時(shí)間尺度上，忻州市綜合安全指數(shù)呈現(xiàn)出時(shí)間差異性，整體呈下降趨勢(shì)。綜合安全指數(shù)從2009年的0.275下降到2018年的-0.078，在2015年短暫回升，2016—2017 年下降速度最快，從0.078下降到-0.052，下降了0.130，2009—2016 年忻州市耕地整體處于安全狀態(tài)，從2016 年開(kāi)始，綜合安全指數(shù)下降，轉(zhuǎn)為負(fù)值，綜合安全等級(jí)由較安全轉(zhuǎn)為稍不安全。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，忻州市人口逐年增加，從2009年的309.67 萬(wàn)增加到2018 年的317.20 萬(wàn)，10 年間增加了7.53萬(wàn)人。人均糧食消耗量逐年增加，農(nóng)作物耕種面積有所下降，從2009 年的46.63 萬(wàn)hm2下降到2018 年的44.60 萬(wàn)hm2，減少了2.03 萬(wàn)hm2，從而引起人均生態(tài)足跡的增加和人均生態(tài)承載力的下降，最終導(dǎo)致綜合安全指數(shù)下降。

如表4 所示，14 個(gè)縣（市、區(qū)）綜合安全指數(shù)時(shí)間變化情況不同。從整體看，14 個(gè)縣（市、區(qū)）2009—2018 年綜合安全指數(shù)均處于下降狀態(tài)。2009—2018年代縣、繁峙、寧武、靜樂(lè)和河曲綜合安全指數(shù)均大于0；忻府、原平、岢嵐和偏關(guān)2009—2016 年大于0，2017—2018年小于0；神池2009—2015年大于0，2016—2018 年小于0；定襄2009—2018 年除2013 年外均小于0；五寨變化不穩(wěn)定，2017—2018 年綜合安全指數(shù)絕對(duì)值較之前年份明顯增大；五臺(tái)和保德2009—2017 年大于0，2018 年小于0。2009 年岢嵐、繁峙和寧武安全指數(shù)較高，2018 年五寨和原平綜合安全指數(shù)最低，遠(yuǎn)小于其他縣（市、區(qū)）；五寨變化最大，從2009 年的0.287 減小到2018 年的-0.571，減少了0.858，需引起足夠的重視。

表4 2009—2018年忻州市14個(gè)縣（市、區(qū)）綜合安全指數(shù)Table 4 Comprehensive safety index of 14 counties and districts in Xinzhou City from 2009 to 2018

2.2 忻州市耕地安全性空間分布

如圖3 所示，忻州市14 個(gè)縣（市、區(qū)）耕地安全性表現(xiàn)為空間上的不平衡性和區(qū)域差異性，耕地安全等級(jí)趨向于不安全，不安全縣（市、區(qū)）增多，東西部耕地安全性低于中部，向不可持續(xù)方向發(fā)展。2009—2013年，處于安全狀態(tài)的縣（市、區(qū)）多于不安全狀態(tài)的縣（市、區(qū)），定襄2013 年暫時(shí)處于安全狀態(tài)，2010 年五寨出現(xiàn)不安全狀態(tài)，忻州市整體處于比較安全的狀態(tài)。2014—2017 年耕地處于不安全狀態(tài)的縣（市、區(qū)）數(shù)量開(kāi)始增多，由2 個(gè)增加到7 個(gè)，2018 年耕地不安全的縣（市、區(qū)）數(shù)量增加到9 個(gè)，超過(guò)安全的縣（市、區(qū)）數(shù)量。10年間，定襄除2013年外均處于稍不安全狀態(tài)，較為穩(wěn)定，五寨由較安全狀態(tài)變?yōu)楹懿话踩珷顟B(tài)，而原平由稍安全狀態(tài)變?yōu)楹懿话踩珷顟B(tài)，二者變化均較大。

2.3 忻州市耕地安全性影響因素分析

耕地生態(tài)安全狀態(tài)是不同影響因素共同作用的結(jié)果。本研究基于生態(tài)足跡模型進(jìn)行測(cè)算，綜合安全指數(shù)的大小與人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力直接相關(guān)，因此可以從影響人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力的角度尋找合適的變量進(jìn)行回歸分析。在較大時(shí)間尺度上，耕地生態(tài)足跡受到自然因素和社會(huì)因素的雙重影響。小的時(shí)間尺度上，自然因素的作用較弱，本研究時(shí)間序列短，樣本數(shù)量較少，因此暫不考慮自然因素[16]。本研究自變量的選取考慮了以下五個(gè)方面：第一，人口數(shù)量對(duì)耕地生物資源的消耗起直接作用，對(duì)生態(tài)需求量也具有決定性作用，而且農(nóng)村人口和城鎮(zhèn)人口對(duì)資源的消耗不同，故選擇常住人口和城鎮(zhèn)人口作為自變量；第二，生態(tài)環(huán)境是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，因此選擇人均GDP和城鎮(zhèn)化率分別表示經(jīng)濟(jì)狀況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；第三，第一產(chǎn)業(yè)占GDP 的比例可以反映農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)；第四，農(nóng)業(yè)投入-產(chǎn)出結(jié)構(gòu)中，以農(nóng)用化肥施用量和農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力反映農(nóng)業(yè)投入，以人均糧食作物產(chǎn)量和糧食作物單產(chǎn)反映農(nóng)業(yè)產(chǎn)出；第五，以農(nóng)作物耕種面積代表農(nóng)業(yè)資源稟賦。利用SPSS 對(duì)上述自變量作Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果如表5所示。

根據(jù)表5 各變量的顯著性可知，選取的自變量均通過(guò)5%和1%的顯著性水平檢驗(yàn)，因此這些變量均對(duì)綜合安全指數(shù)產(chǎn)生影響。根據(jù)相關(guān)系數(shù)可知，常住人口、城鎮(zhèn)人口、人均GDP、城鎮(zhèn)化率、人均糧食作物產(chǎn)量、糧食作物單產(chǎn)和農(nóng)用化肥施用量與綜合安全指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。農(nóng)作物耕種面積、第一產(chǎn)業(yè)占GDP比例和農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力與綜合安全指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。因此，人口、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)投入-產(chǎn)出和資源稟賦對(duì)耕地安全均有影響。

影響耕地安全性的因素之間是相互作用的，變量之間存在多重共線性，因此利用逐步多元線性回歸分析對(duì)10 個(gè)因素進(jìn)行篩選，找出多種因素共同作用下影響忻州市耕地安全性的因素，結(jié)果見(jiàn)表6。逐步回歸分析結(jié)果顯示，調(diào)整R2=0.956，F(xiàn)=99.530，顯著性P＜0.001，通過(guò)F檢驗(yàn)，表明方程擬合度好。由表6 可知，系數(shù)估計(jì)值均通過(guò)t檢驗(yàn)，在1%水平上極顯著相關(guān)。

表6顯示，2009—2018年忻州市耕地安全的主要影響因素為人均GDP 和農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力，影響最大的因素是人均GDP，其次是農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力。人均GDP 與耕地安全性呈負(fù)相關(guān)，偏回歸系數(shù)為-2.737。人均GDP 反映一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，人均GDP增加，造成耕地生態(tài)環(huán)境破壞，耕地安全性降低，不利于耕地的長(zhǎng)久健康發(fā)展。2009—2018 年忻州市人均GDP 增加，從1.13 萬(wàn)元增加到3.12 萬(wàn)元，10 年間增加了1.99 萬(wàn)元，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)發(fā)展，用地需求增加，耕地面積減少，耕地承載力降低，耕地生態(tài)安全性受到威脅。

表6 逐步多元線性回歸分析結(jié)果Table 6 Results of stepwise multiple linear regression analysis

農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力與耕地安全性呈正相關(guān)，偏回歸系數(shù)為1.458。農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力反映一個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)投入情況，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力增加，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平提高，耕地產(chǎn)出和耕地質(zhì)量得到提高，耕地可以得到更好的休養(yǎng)，人為破壞減少，耕地安全性增強(qiáng)，有利于耕地可持續(xù)發(fā)展。忻州市2009—2018年農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力從200萬(wàn)kW減少到160 萬(wàn)kW，農(nóng)業(yè)機(jī)械投入減少在一定程度上阻礙了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提高，耕地產(chǎn)出和質(zhì)量得不到保證，低效率的農(nóng)業(yè)方式對(duì)于耕地是一種破壞，不利于耕地安全，高效率的農(nóng)業(yè)方式對(duì)于耕地的可持續(xù)發(fā)展更為有利。

3 討論

在同類型研究中，韋燕飛等[28]以廣西的49 個(gè)國(guó)家級(jí)和自治區(qū)級(jí)貧困縣為研究區(qū)，選取2014、2015、2016 年為節(jié)點(diǎn)，基于生態(tài)足跡模型，收集稻谷、糖料和油料的總產(chǎn)量數(shù)據(jù)計(jì)算耕地生態(tài)足跡，通過(guò)遙感影像解譯得到耕地面積并測(cè)算得到耕地生態(tài)承載力，供需平衡指數(shù)定義為人均生態(tài)足跡與人居生態(tài)承載力的比值，利用供需平衡指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)貧困縣的耕地承載力供需平衡狀態(tài)和耕地生態(tài)安全，并分析其驅(qū)動(dòng)因素。結(jié)果表明，廣西貧困地區(qū)耕地生態(tài)承載力供需在時(shí)間尺度上呈現(xiàn)出時(shí)間差異性，在空間尺度上呈現(xiàn)出區(qū)域差異性和空間不平衡性。影響廣西貧困縣耕地生態(tài)承載力供需平衡的驅(qū)動(dòng)因素是自然地理因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和政策因素三大類。本研究同樣基于生態(tài)足跡模型，測(cè)算忻州市及14 個(gè)縣（市、區(qū)）的生態(tài)足跡及生態(tài)承載力。與之對(duì)比發(fā)現(xiàn)，本研究中忻州市耕地綜合安全指數(shù)同樣表現(xiàn)出時(shí)間上的差異性和空間上的不平衡性及區(qū)域差異性，東、西部高，中間低。對(duì)選取的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行逐步多元線性回歸分析，結(jié)果顯示人均GDP 和農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力是主要影響因素。兩項(xiàng)研究均表明，經(jīng)濟(jì)因素對(duì)貧困地區(qū)耕地生態(tài)安全的影響顯著。

根據(jù)山西省主體功能區(qū)規(guī)劃，國(guó)家級(jí)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)包括忻府區(qū)，國(guó)家級(jí)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)包括岢嵐、保德、五寨、河曲、偏關(guān)和神池，省級(jí)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)包括靜樂(lè)、寧武、繁峙和五臺(tái)，山西省限制開(kāi)發(fā)區(qū)域（農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)）包括定襄、原平和代縣[29]。基于本研究結(jié)果，忻府區(qū)應(yīng)做好忻州市的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)軍者，支撐全市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。岢嵐、保德、五寨、河曲、偏關(guān)和神池6 個(gè)縣繼續(xù)實(shí)行點(diǎn)狀耕地模式，在農(nóng)田生態(tài)環(huán)境得到保證的情況下，對(duì)低產(chǎn)的耕地進(jìn)行改良，同時(shí)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)；可以適當(dāng)發(fā)展林果業(yè)，條件滿足的情況下建立農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增收。靜樂(lè)和寧武河谷盆地主要生態(tài)功能是保護(hù)汾河源頭的生態(tài)環(huán)境，為汾河中下游農(nóng)業(yè)提供良好的灌溉水源。五臺(tái)山位于繁峙和五臺(tái)，是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域，應(yīng)注重保護(hù)好林地和草地，增強(qiáng)水源涵養(yǎng)和水土保持功能。定襄、原平和代縣作為重要的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)地，需要對(duì)耕地進(jìn)行整理，改良低產(chǎn)耕地，提高耕地質(zhì)量和產(chǎn)量。此外，改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品耕種模式、發(fā)展優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品、建立農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)基地、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化水平也是優(yōu)化耕地使用方式、降低耕地安全風(fēng)險(xiǎn)的重要途徑。

4 結(jié)論

（1）對(duì)忻州市及14 個(gè)縣（市、區(qū)）耕地安全性進(jìn)行時(shí)間變化分析可知，2009—2018 年忻州市綜合安全指數(shù)呈現(xiàn)出時(shí)間差異性，整體呈下降趨勢(shì)；不同縣（市、區(qū)）下降程度不同，原平和五寨下降明顯。

（2）利用ArcGIS 空間分析技術(shù)對(duì)忻州市14 個(gè)縣（市、區(qū)）耕地安全性進(jìn)行空間分析可知，綜合安全性表現(xiàn)為空間上的不平衡性和區(qū)域差異性，綜合安全等級(jí)趨向于不安全，不安全縣（市、區(qū)）增多，東、西部綜合安全性低于中部，向不可持續(xù)方向發(fā)展。

（3）相關(guān)性分析結(jié)果表明，人口、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)投入與產(chǎn)出和資源稟賦對(duì)忻州市耕地安全均有影響。逐步多元線性回歸結(jié)果表明，對(duì)忻州市耕地安全性影響最大的因素是人均GDP，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力的影響次之，人均GDP 增加和農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力下降造成忻州市耕地安全性下降。