云南省糧食安全與城市化進(jìn)程的空間格局研究

童 彥,高慶彥,張梅芬

(曲靖師范學(xué)院 文化旅游學(xué)院,云南 曲靖 655011)

0 引言

糧食安全是世界各國(guó)共同關(guān)注的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)問題。在中國(guó),糧食安全是影響國(guó)計(jì)民生的大事,同時(shí)中國(guó)的糧食安全態(tài)勢(shì)對(duì)世界糧食安全格局有著及其重要的影響[1]。隨著城市化進(jìn)程的快速推進(jìn),耕地減少、土壤污染、水資源短缺、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力流失等諸多問題相繼出現(xiàn),城市化與糧食安全關(guān)系的研究也日益受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注。

目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者就糧食安全與城市化的關(guān)系進(jìn)行了一系列研究,主要圍繞城市化進(jìn)程中糧食安全問題的形成、作用機(jī)制、脆弱性等方面展開。徐李璐邑認(rèn)為糧食安全與城市化之間的問題,從本質(zhì)來看,是城市化進(jìn)程中產(chǎn)業(yè)之間的發(fā)展與協(xié)調(diào)問題[2];冷智花等從人口、土地、制度三大關(guān)鍵要素在城鄉(xiāng)與區(qū)域間的演變分析了快速城鎮(zhèn)化進(jìn)背景下糧食安全問題的形成機(jī)制[3];高延雷等運(yùn)用中介效應(yīng)模型探討了城鎮(zhèn)化影響糧食安全的作用機(jī)制,并進(jìn)行了各糧食生產(chǎn)功能區(qū)細(xì)分的實(shí)證分析[4];姚成勝等運(yùn)用VSD的脆弱性分析框架,對(duì)1991—2015年中國(guó)糧食安全脆弱性進(jìn)行定量分析,并探究了中國(guó)糧食安全脆弱性變化的總體趨勢(shì)及其驅(qū)動(dòng)因子[5];李隆玲等從需求和供給兩方面觀察鄉(xiāng)村人口變遷對(duì)中國(guó)糧食安全的影響[6];陳相利等以河南省為例,通過構(gòu)建糧食—城鎮(zhèn)化—生態(tài)多維耕地壓力測(cè)評(píng)體系,利用彈性系數(shù)量化分析城市化進(jìn)程對(duì)糧食安全的影響[7];何悅等以中國(guó)13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)為研究對(duì)象,分析城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)糧食生產(chǎn)技術(shù)效率的影響,為促進(jìn)城鎮(zhèn)化與糧食生產(chǎn)的協(xié)調(diào)發(fā)展提出對(duì)策建議[8]。

綜上所述,就研究方法而言,糧食安全與城市化關(guān)系的研究有邏輯推演、理論說明、中介效應(yīng)模型、VSD脆弱性分析、彈性系數(shù)量化分析法、耦合協(xié)調(diào)模型、主成分分析法等方法;就研究區(qū)域而言,對(duì)國(guó)家層面的大區(qū)域尺度關(guān)注較多,對(duì)糧食主產(chǎn)區(qū)關(guān)注較多;此外,現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)時(shí)間序列特征的探討較多,對(duì)空間格局的關(guān)注不夠;鑒于上述分析,本文以云南省為例,探討其糧食安全系統(tǒng)與城市化系統(tǒng)的相互作用,以期為正確評(píng)價(jià)云南糧食安全與城市化耦合協(xié)調(diào)關(guān)系提供科學(xué)依據(jù),進(jìn)而為促進(jìn)區(qū)域人口、資源、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展提供決策參考。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

云南省位于中國(guó)西南陸疆,北緯21°9′～29°15′,東經(jīng)97°31′～106°12′。全省土地面積為39.4×104km2,地形以山地為主;氣候以亞熱帶山地氣候?yàn)橹?干濕季分明,氣候垂直分異顯著;降水以降雨為主,水資源總量豐富,但空間分布差異顯著,占全省土地面積6%的壩區(qū),集中了2/3的人口和1/3的耕地,但其水資源量卻只有全省的5%[9-15];隨著城市化進(jìn)程加快,2020年全省建成區(qū)面積達(dá)1 991.59 km2,相比2009年,建成區(qū)面積增加708.21 km2,年平均增長(zhǎng)率為4.59%;城市人口比重與二、三產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)者比重分別達(dá)到50.05%和53.36%;與此同時(shí),糧食總產(chǎn)量從2009年的1 576.92×104t提高至2020年的1 895.86×104t,年平均增長(zhǎng)率為1.69%;糧食單產(chǎn)由2009年的3.75 t/hm2提高至2020年的4.55 t/hm2,年平均增長(zhǎng)率為1.78%,相對(duì)城市化指標(biāo),糧食安全指標(biāo)的增幅較小。因此,有必要對(duì)云南省城市化系統(tǒng)與糧食安全系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行定量評(píng)價(jià),從而為高原山地城市化進(jìn)程中的糧食安全問題提供決策參考。

1.2 研究方法

1.2.1 指標(biāo)的選擇

在上述有關(guān)云南省糧食安全與城市化進(jìn)程認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,遵循科學(xué)性、代表性、層次性、可獲取性等原則[16],圍繞城市化內(nèi)涵,從土地、人口和社會(huì)3個(gè)方面構(gòu)建城市化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,從生產(chǎn)資源、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)保障3個(gè)方面構(gòu)建糧食安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,進(jìn)而構(gòu)建云南省糧食安全與城市化耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

表1 云南省糧食安全與城市化耦合協(xié)調(diào)關(guān)系評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2.2 分類標(biāo)準(zhǔn)

參考現(xiàn)有研究成果[17-20],將糧食安全與城市化協(xié)調(diào)發(fā)展水平分為3個(gè)階段、10種發(fā)展類型;同時(shí)根據(jù)糧食安全綜合指數(shù)與城市化綜合指數(shù)的測(cè)算,將兩者的對(duì)比關(guān)系劃分為:同步發(fā)展型、城市化發(fā)展滯后型和糧食安全滯后型3種對(duì)比類型(表2)。

表2 云南省糧食安全與城市化協(xié)調(diào)發(fā)展類型劃分

1.2.3 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理與指標(biāo)權(quán)重確定

為消除指標(biāo)量綱、數(shù)量級(jí)等方面的差異,選擇極差標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[21],指標(biāo)權(quán)重的確定,采用能較好消除人為因素影響的熵權(quán)法[22],計(jì)算結(jié)果如表1。

1.2.4 耦合度模型

運(yùn)用耦合度模型,將糧食安全與城市化兩個(gè)系統(tǒng)間的相互作用彼此影響定義為糧食安全與城市化的耦合。通過計(jì)算耦合度,評(píng)價(jià)兩系統(tǒng)相互作用的程度。耦合度越大,系統(tǒng)之間的發(fā)展方向越有序,關(guān)系越趨于穩(wěn)定[23-25]。其計(jì)算方法如公式(1)和公式(2)。

(1)

(2)

式中:G和U分別為糧食安全綜合水平和城市化綜合水平;X′ij為第i個(gè)年份的第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù);Wj為第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重;C為耦合度,C∈[0,1]。

1.2.5 耦合協(xié)調(diào)度模型

由于耦合度只揭示系統(tǒng)間的相互影響與相互作用程度,對(duì)于糧食安全與城市化的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)需要引入耦合協(xié)調(diào)度模型,其計(jì)算如公式(3)和公式(4),劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2。

(3)

T=α×G+β×U

(4)

式中:D為耦合協(xié)調(diào)度;T為糧食安全與城市化的綜合發(fā)展指數(shù);G和U分別為糧食安全綜合水平和城市化發(fā)展水平;α與β為待定系數(shù),由于區(qū)域發(fā)展進(jìn)程中,糧食安全與城市化同等重要,故取α=β=0.5[26]。

1.3 數(shù)據(jù)來源

研究區(qū)多年糧食安全相關(guān)數(shù)據(jù)與城市化相關(guān)數(shù)據(jù)來源于《云南統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010—2021年),通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集,建立多年糧食安全與城市化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)云南省糧食安全與城市化進(jìn)程的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行實(shí)證研究。

2 結(jié)果分析

從理論上講,城市化與糧食生產(chǎn)之間是相互作用、相互影響的關(guān)系。從糧食生產(chǎn)看,糧食生產(chǎn)的剩余是城市化發(fā)展的前提條件之一,糧食產(chǎn)量的穩(wěn)定提高是城市化高質(zhì)量發(fā)展的保障;從城市化看,城市化發(fā)展可以帶來糧食需求的增加,并通過增加農(nóng)業(yè)投入、改進(jìn)糧食生產(chǎn)技術(shù)、改良耕作條件等途徑提高糧食生產(chǎn)效率,同時(shí)也帶來農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力和耕地面積的減少,進(jìn)而造成糧食生產(chǎn)資料的總量減少,帶來糧食結(jié)構(gòu)性和糧食總量的不安全。可見,城鎮(zhèn)化對(duì)糧食安全具有“雙刃劍”作用[27-28]。

基于以上理論分析,運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)發(fā)展模型,計(jì)算得到2009—2020年云南16個(gè)市(州)糧食安全與城市化的耦合度、發(fā)展度和協(xié)調(diào)度,并對(duì)兩者耦合協(xié)調(diào)相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行劃分,并在此基礎(chǔ)上行定量評(píng)價(jià)。

2.1 糧食安全與城市化耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型分析

從協(xié)調(diào)發(fā)展類型看(表3),2009—2020年云南省16個(gè)市(州)糧食安全與城市化協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的類型由中度協(xié)調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)、勉強(qiáng)協(xié)調(diào)和瀕臨失調(diào)5種類型減少為中度協(xié)調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)4種類型,其中“瀕臨失調(diào)”類型消失。從協(xié)調(diào)發(fā)展類型的數(shù)量組成看,處于中度協(xié)調(diào)類型的市(州)及數(shù)量均未發(fā)生變化,仍為昆明市和曲靖市;處于初級(jí)協(xié)調(diào)類型的市(州)由4個(gè)增加至8個(gè),新增保山市、普洱市、西雙版納州和昭通市;處于勉強(qiáng)協(xié)調(diào)類型的市(州)由7個(gè)減為6個(gè),除上述4個(gè)晉級(jí)到初級(jí)協(xié)調(diào)類型的市(州)外,新增3個(gè)(怒江州、迪慶州和臨滄市)由瀕臨失調(diào)類型晉級(jí)的市(州)。這表明,2009—2020年云南各市(州)糧食安全系統(tǒng)與城市化系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)趨于良好方向發(fā)展。

表3 2009—2020年云南省糧食安全與城市化協(xié)調(diào)發(fā)展類型變化

2.2 糧食安全與城市化耦合協(xié)調(diào)發(fā)展階段分析

從協(xié)調(diào)發(fā)展階段看(表4、圖1),2009—2020年云南省16個(gè)市(州)糧食安全與城市化協(xié)調(diào)發(fā)展階段并未發(fā)生變化(仍處于協(xié)調(diào)階段和磨合階段),但兩種階段的數(shù)量組成發(fā)生了變化,其中處于協(xié)調(diào)階段的市(州)由6個(gè)增加至10個(gè),處于磨合階段的市(州)由10個(gè)減少至6個(gè)。進(jìn)一步表明,研究時(shí)段內(nèi)云南各市(州)糧食安全系統(tǒng)與城市化系統(tǒng)之間的相互依賴程度高,協(xié)調(diào)發(fā)展與總體發(fā)展趨勢(shì)良好。

圖1 2009年與2020年云南省糧食安全與城市化協(xié)調(diào)狀態(tài)的空間格局

表4 2009—2020年云南省糧食安全與城市化協(xié)調(diào)發(fā)展階段變化

2.3 糧食安全與城市化耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的空間分布特征分析

從協(xié)調(diào)發(fā)展的空間分布特征看(圖1),全省糧食安全與城市化耦合協(xié)調(diào)度的高值區(qū)主要為昆明和曲靖為中心的中部地區(qū),而耦合協(xié)調(diào)度的低值區(qū)集中在全省的邊緣地區(qū)。由此可見,云南省糧食安全與城市化的耦合協(xié)調(diào)呈現(xiàn)以昆明市為中心,從中部“中度協(xié)調(diào)”型,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檫吘墶懊銖?qiáng)協(xié)調(diào)”型的空間變化特征。

3 結(jié)論

通過構(gòu)建云南省糧食安全與城市化耦合協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,運(yùn)用極差標(biāo)準(zhǔn)化法進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理,采用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重。運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型,測(cè)算云南省及各市(州)糧食安全與城市化的耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)的時(shí)間序列特征與空間格局特征。

第一,從協(xié)調(diào)發(fā)展類型看,2009—2020年云南省16個(gè)市(州)糧食安全與城市化協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的類型由中度協(xié)調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)、勉強(qiáng)協(xié)調(diào)和瀕臨失調(diào)5種類型減少為中度協(xié)調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)4種類型,其中“瀕臨失調(diào)”類型消失。從協(xié)調(diào)發(fā)展類型的數(shù)量組成看,處于中度協(xié)調(diào)類型的市(州)及數(shù)量均未發(fā)生變化,仍為昆明市和曲靖市;處于初級(jí)協(xié)調(diào)類型的市(州)由4個(gè)增加至8個(gè);處于勉強(qiáng)協(xié)調(diào)類型的市(州)由7個(gè)減為6個(gè)。這表明,糧食安全與城市化之間的相互依賴程度高,發(fā)展趨勢(shì)良好,糧食安全對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有較強(qiáng)支撐能力。

第二,從協(xié)調(diào)發(fā)展階段看,2009—2020年云南省16個(gè)市(州)糧食安全與城市化協(xié)調(diào)發(fā)展階段仍為協(xié)調(diào)階段和磨合階段,但處于協(xié)調(diào)階段的市(州)由6個(gè)增加至10個(gè),處于磨合階段的市(州)由10個(gè)減少至6個(gè)。這表明,研究時(shí)段內(nèi)云南省各市(州)城市化發(fā)展有利于促進(jìn)糧食安全水平提高,同時(shí)糧食安全水平的提高又可有效推進(jìn)城市化進(jìn)程。

第三,從協(xié)調(diào)發(fā)展的空間分布特征看,全省糧食安全與城市化耦合協(xié)調(diào)度的高值區(qū)主要為昆明市和曲靖市為中心的中部地區(qū)。而耦合協(xié)調(diào)度的低值區(qū)集中在全省的邊緣地區(qū)。這表明,云南省糧食安全與城市化的耦合協(xié)調(diào)呈現(xiàn)以昆明市為中心,從中部“中度協(xié)調(diào)”型,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檫吘墶懊銖?qiáng)協(xié)調(diào)”型的空間變化特征。