姜欽杰 吳宇哲
摘 要: 浙江省土地資源十分緊缺,而沿??h市人口密度高于省內(nèi)平均水平,人均耕地面積更為稀少,當(dāng)?shù)赜俜e灘涂成了沿??h市的重要的土地儲備資源。為科學(xué)利用灘涂資源,合理開展灘涂圍墾工作,需要對沿??h市灘涂圍墾進(jìn)行優(yōu)先排序。本文以縣域(市、區(qū))為基本評價單元,采用主成分分析方法,從當(dāng)?shù)馗孛娣e、灘涂資源總量、灘涂土壤質(zhì)量、圍墾開發(fā)度、灘涂淤漲速率等變量因子中,提取了社會驅(qū)動、資源驅(qū)動和經(jīng)濟(jì)驅(qū)動三大主成分因子,對灘涂圍墾優(yōu)先度展開分析與討論,并進(jìn)一步根據(jù)主成分分析法的分類功能,將評價單元劃分成若干類型,進(jìn)行優(yōu)先度排序。
關(guān)鍵詞:主成分分析;灘涂圍墾;優(yōu)先度評價;浙江沿海
中圖分類號:F301.24 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-9107(2009)01-0051-05
浙江省是一個人多地少的省份,土地資源十分緊缺。據(jù)2006年底統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,浙江省的總耕地面積僅為159.44萬公頃(浙江統(tǒng)計年鑒,2007),只有全國人均耕地的三分之一,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于聯(lián)合國確定的人均耕地面積的警戒線,而沿海地區(qū)的人均耕地面積為0.034公頃,更是低于全省人均耕地水平。然而,浙江全省擁有灘涂資源約26萬公頃,灘涂資源十分豐富,成為沿??h市非常重要的土地資源。灘涂資源的合理開發(fā)利用,有效地緩解了浙江全省的土地供需矛盾,實現(xiàn)了省內(nèi)動態(tài)的耕地占補平衡,為全省經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。
浙江省灘涂開發(fā)利用,始于西漢時期海鹽縣利用海涂做鹽場而發(fā)展的海水煮鹽業(yè)。1996年11月,浙江省人大審議通過了《浙江省灘涂圍墾管理條例》;2002年7月浙江省政府同意批準(zhǔn)了《浙江省灘涂圍墾總體規(guī)劃》;2007年浙江省國土資源廳作了關(guān)于灘涂圍墾省統(tǒng)耕地占補平衡的工作報告,切實加強耕地占補平衡機制,保證重點建設(shè)項目的實施,從而使得浙江省的灘涂圍墾事業(yè)得到了進(jìn)一步的科學(xué)管理與發(fā)展。圍墾地區(qū)所獲得的耕地資源以種植、養(yǎng)殖業(yè)為主,如生產(chǎn)糧食棉花、油料、水果蔬菜、瓜果等農(nóng)產(chǎn)品。截止2005年底,浙江省歷史圍墾灘涂資源共17.47萬公頃,為省內(nèi)增加耕地面積、增強農(nóng)業(yè)漁業(yè)發(fā)展后勁、促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加就業(yè)機會等作出了積極貢獻(xiàn),有力地促進(jìn)了沿??h市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
當(dāng)前,鑒于灘涂資源的重要作用和開發(fā)價值,許多學(xué)者從不同角度對灘涂圍墾進(jìn)行了卓有成效的研究。史英標(biāo)、徐承祥、馬育軍、盧曉燕等對沿海灘涂的歷史與回顧、開發(fā)強度與動態(tài)平衡、海圖對比、淤漲速率進(jìn)行了探討。[1-4]李俠、慎佳泓、李九發(fā)等人研究了灘涂資源的形成機理、灘涂養(yǎng)分含量對周邊生態(tài)的影響。[5-7]王靈敏、盧曉燕、劉瑤等學(xué)者則從動態(tài)平衡、可持續(xù)發(fā)展的角度,對灘涂圍墾同區(qū)域經(jīng)濟(jì)、灘涂圍墾同周邊生態(tài)環(huán)境等方面進(jìn)行了實證分析,建立可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo),展開灘涂圍墾與地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的詳細(xì)論述。[8,9]近年來,灘涂資源的合理利用成為研究的熱點問題,筆者認(rèn)為,除了動態(tài)開發(fā)與保護(hù)、維持同周邊生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展外,還可以從區(qū)域的角度考慮沿??h市灘涂資源的合理有效利用。結(jié)合沿海沿江縣市當(dāng)?shù)貫┩抠Y源的特點,進(jìn)行區(qū)域灘涂資源圍墾開發(fā)優(yōu)先度的研究,是當(dāng)前省內(nèi)灘涂資源圍墾亟待研究與解決的問題。
一、研究方法
(一)主成分分析法
主成分分析是把多個指標(biāo)綜合為少數(shù)幾個潛在指標(biāo)的一種統(tǒng)計分析方法。[10]主成分分析的目的主要有兩個,一是用有限個不可觀測的潛在變量來間接解釋原變量的相關(guān)性,二是對變量或樣本進(jìn)行分類?;蛘哒f,通過主成分分析找出幾個綜合因子來代表原來眾多的變量,使這些綜合因子盡可能地反映原來變量的信息量,而且彼此之間互不相關(guān),從而達(dá)到簡化的目的。影響沿??h市灘涂圍墾優(yōu)先度評價的相關(guān)因素很多,比如耕地面積、財政收支、人口變動情況、灘涂資源質(zhì)量、自然條件情況等都會對灘涂圍墾產(chǎn)生影響。同時這些指標(biāo)之間可能具有一定的相關(guān)性,而主成分分析法可將眾多指標(biāo)綜合起來,克服了指標(biāo)間的相關(guān)性,進(jìn)一步根據(jù)主成分的得分情況,對灘涂圍墾優(yōu)先度進(jìn)行分類排序。
(二)研究技術(shù)線路
灘涂圍墾優(yōu)先度研究需結(jié)合沿海沿江縣市的實際,在進(jìn)行翔實系統(tǒng)的資料調(diào)查的基礎(chǔ)上,提出優(yōu)先度評價的指標(biāo)體系;通過因子特征根和累計貢獻(xiàn)率的計算,提取灘涂圍墾優(yōu)先度的主成分,進(jìn)一步根據(jù)因子荷載圖,對主成分的合理性進(jìn)行分析,并對提取的主成分運用專業(yè)知識進(jìn)行命名;最后根據(jù)提取出的主成分的貢獻(xiàn)率,以此作為權(quán)重,加權(quán)計算各評價單元的得分,并根據(jù)評價單元的得分,進(jìn)行灘涂圍墾優(yōu)先度的分類與評價。具體路線如圖1所示。
二、灘涂圍墾優(yōu)先度研究
(一)評價指標(biāo)的選擇
評價指標(biāo)的選擇在充分考慮灘涂圍墾內(nèi)涵的同時,必須結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況。本文以浙江省沿海沿江縣市為例,確定以地方縣(包括縣級市、區(qū),下同)為基本評價單元進(jìn)行研究。位于浙江沿海及河口的主要有嘉興、杭州、紹興、寧波、臺州、溫州、舟山等7市所屬的沿海沿江縣共32個,其中慈溪市已100%開發(fā),永嘉與鹿城沒有任何灘涂資源,故本文剔除該3個的評價單元,重點對其余的29個縣市進(jìn)行優(yōu)先度研究。根據(jù)沿海當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)、灘涂資源、自然條件等實際情況,確定了農(nóng)業(yè)人口、耕地面積、當(dāng)?shù)丶Z食產(chǎn)量、人均GDP、灘涂資源總量、歷史圍墾數(shù)量、圍墾開發(fā)度、土壤肥力等級、灘涂質(zhì)量等級、自然淤漲速率等10個作為灘涂圍墾優(yōu)先度的評價指標(biāo)。根據(jù)國土資源部門和統(tǒng)計部門的相關(guān)數(shù)據(jù),搜集整理出灘涂圍墾優(yōu)先度評價指標(biāo)數(shù)據(jù),如表1所示。
相關(guān)評價指標(biāo)的獲取過程及內(nèi)涵如下:
圍墾開發(fā)度(E),公式表示為:
E=歷史圍墾數(shù)量/灘涂資源總量;
土壤肥力等級(F):根據(jù)分析獲取土壤有機質(zhì)、土壤全氮、土壤全磷及速效磷、土壤全鉀及速效鉀在灘涂土壤中的含量等級,再進(jìn)行加權(quán)計算獲得,肥力等級分為一至六級,土壤肥力依次遞減;
灘涂質(zhì)量等級(Q):根據(jù)灘涂地層巖性、干濕度飽和度等地質(zhì)水文條件及工程地質(zhì)條件,確定灘涂的質(zhì)量等級分為一至四等,灘涂質(zhì)量等級依次遞減;
自然淤漲速率(R):指灘涂因自身的區(qū)段位置、潮汐強弱、流速大小等因素而形成的自然淤積的速度,一定程度上能反映灘涂再生能力的大小,根據(jù)自然淤漲的速率劃分為一至四等,速率依次遞減。
(二)主成分的提取及命名
將表1中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS統(tǒng)計軟件,運用主成分分析方法,提取載荷因子相關(guān)系數(shù)矩陣,得到各因子的特征值與累計貢獻(xiàn)率[11-13](見表2)。由表2可知,因子1、因子2、因子3的特征值均大于1.0,且累計貢獻(xiàn)率已經(jīng)超過70%,所以選取因子1、因子2及因子3作為主成分因子,作進(jìn)一步分析。
把原先評價指標(biāo)(變量因子)與所選取的主成分因子的相關(guān)性作進(jìn)一步分析,得到相關(guān)性系數(shù)表如表3由變量因子與主成分因子相關(guān)性系數(shù)表(見表3)可得,主成分因子1同農(nóng)業(yè)人口、耕地面積、當(dāng)?shù)丶Z食產(chǎn)量呈較強正相關(guān),同灘涂質(zhì)量等級、自然淤漲速率呈較強負(fù)相關(guān),因此命名為社會驅(qū)動因子;主成分因子2同灘涂資源總量、歷史圍墾數(shù)量等呈較強正相關(guān),同土壤肥力等級呈較強負(fù)相關(guān),因此命名為資源驅(qū)動因子;主成分因子3同人均GDP、圍墾開發(fā)度等呈較強正相關(guān),同灘涂質(zhì)量等級呈較強負(fù)相關(guān),因此命名為經(jīng)濟(jì)驅(qū)動因子。
原先評價指標(biāo)(變量因子)與主成分因子的相關(guān)性關(guān)系,如圖2所示。
(三)結(jié)果與分析
運用主成分分析法的計算得分功能,計算出各評價單元的主成分得分并根據(jù)各評價單元的得分投影到因子1、因子2、因子3組成的二維坐標(biāo)上,可以很清楚得看到各評價單元與因子的相關(guān)性程度;同時,按照主成分各自的貢獻(xiàn)率(見表2)作為權(quán)重,也可以進(jìn)行加權(quán)求取評價單元的綜合評價得分(需要說明的是,評價單元得分是經(jīng)過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理生成,分?jǐn)?shù)正負(fù)并無實際意義,只是相對地反映了各評價單元在驅(qū)動因子方面的強弱與大?。?。
根據(jù)評價單元在主成分因子上的得分情況,把社會、資源、經(jīng)濟(jì)主成分因子得分均分成高(H)、中(M)、低(L)三種類型,通過進(jìn)一步綜合分析評價單元在各主成分因子所得分?jǐn)?shù),從而將各評價單元灘涂圍墾優(yōu)先度進(jìn)行分類處理,見表4所示。
三、結(jié)論
當(dāng)前沿??h市灘涂資源的圍墾開發(fā),主要側(cè)重于灘涂資源的形成機理、資源再生、動態(tài)平衡,灘涂資源的生態(tài)作用,以及灘涂圍墾同周邊環(huán)境、地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展等方面的研究。本文從浙江省沿海區(qū)域的視角,整體上對沿??h市灘涂圍墾的優(yōu)先度進(jìn)行分析評定,運用主成分分析方法,將沿海沿江29個縣市劃分成三大類型,有所先后地進(jìn)行灘涂資源的地區(qū)圍墾作業(yè),以期能夠發(fā)揮地域范圍效益,達(dá)到科學(xué)、合理利用資源,有序開展沿海地區(qū)的灘涂圍墾工作的目的。
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