山東省耕地利用集約度空間差異及影響因素分析

王富喜+孫仲超

摘要：根據(jù)耕地集約利用的本質(zhì)內(nèi)涵，遵循系統(tǒng)性、典型性、科學(xué)性、可行性等原則，從耕地投入強(qiáng)度、耕地產(chǎn)出效率、耕地利用強(qiáng)度以及耕地利用可持續(xù)性狀況等四個(gè)方面構(gòu)建了山東省耕地利用集約度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采用均方差權(quán)值法對(duì)全省17地市耕地利用集約度進(jìn)行評(píng)價(jià)，利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)17地市進(jìn)行系統(tǒng)聚類。通過(guò)主成分分析方法對(duì)影響耕地利用集約度的諸多因素進(jìn)行分析，將提取出的三個(gè)主成分作為自變量、耕地利用集約度作為因變量進(jìn)行回歸分析，定量剖析各因素對(duì)耕地利用集約度的作用方向及強(qiáng)度。研究結(jié)果表明：山東省耕地利用集約度存在較明顯的空間差異，魯南和魯北地區(qū)耕地利用集約度較高，魯中和半島地區(qū)相對(duì)較低。經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子與耕地利用集約度呈負(fù)相關(guān)，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，耕地利用集約度越低；土地資源稟賦因子和農(nóng)業(yè)政策因子對(duì)耕地利用集約度的影響不明顯，但仍存在一定的因果關(guān)系。

關(guān)鍵詞：耕地利用集約度；空間差異；影響因素；山東省

中圖分類號(hào)：F301.24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2017）11-0168-05

Spatial Difference and Influencing Factors of Cultivated Land

Utilization Intensive Degree in Shandong Province

Wang Fuxi，Sun Zhongchao

（School of Resources and Environmental Engineering， Ludong University， Yantai 264025，China ）

AbstractAccording to the essential connotation of cultivated land intensive utilization， and following the principles of systematicness， typicality， scientificity and feasibility， the evaluation index system of cultivated land utilization intensive degree in Shandong Province was constructed from four aspects of input intensity， output efficiency， utilizing intensity and utilizing sustainability of cultivated land. The mean-squared deviation weight method was used to determine the cultivated land intensity index and SPSS statistical analysis software was used to conduct cluster analysis. Through the principal component analysis， the factors affecting the intensive degree of cultivated land utilization were analyzed. With the three principal components extracted as independent variables and the cultivated land intensive degree as dependent variable， the regression analysis were used to quantitatively analyze the action direction and intensity of the factors to cultivated land utilization intensity degree. The results showed that there were obvious spatial differences in cultivated land utilization intensity degree in Shandong Province. Those in the south and north areas were higher， and those in the central region and peninsula region were relatively lower. There was a negative correlation between the economic development factor and cultivated land utilization intensity degree. The more the economy developed， the lower the intensive utilization degree of cultivated land was. The effects of land resource endowment factor and agricultural policy factor on cultivated land utilization intensity degree were not obvious， but there were still certain causal relationships.

KeywordsCultivated land intensive utilization degree；Spatial difference；Influencing factors；Shandong Province

耕地是土地資源的重要組成部分，是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，擔(dān)負(fù)著保障國(guó)家糧食安全、滿足工業(yè)化和城鎮(zhèn)化用地需求以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)等功能[1]。耕地利用變化包括耕地用途轉(zhuǎn)換和耕地利用集約度變化兩種類型。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界關(guān)于耕地利用變化的研究更多地關(guān)注因用途轉(zhuǎn)變所引起的耕地面積的時(shí)空格局變化，特別是改革開(kāi)放以后伴隨城鎮(zhèn)化、工業(yè)化快速推進(jìn)帶來(lái)的耕地面積減少及其對(duì)糧食生產(chǎn)的影響[2-6]。比較而言，對(duì)耕地利用集約度變化的研究相對(duì)較少。

耕地利用集約度是反映耕地集約利用程度的一個(gè)指標(biāo)，指的是生產(chǎn)過(guò)程中，單位時(shí)間單位土地面積非土地要素投放的數(shù)量，主要是資本和勞動(dòng)的數(shù)量[7，8]。耕地集約利用是針對(duì)粗放式利用而言的。大衛(wèi)·李嘉圖最早開(kāi)展了農(nóng)地集約利用的研究。他認(rèn)為，農(nóng)地集約利用是指在一定面積土地上，集中投入較多的生產(chǎn)資料和活勞動(dòng)、使用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和管理方法，以求在較小面積土地上獲取高額收入的一種農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)方式[9]。耕地集約利用的本質(zhì)就是資本、勞動(dòng)等生產(chǎn)要素對(duì)耕地的替代或耕地與資本、勞動(dòng)等的結(jié)合程度。在其他條件不變的情況下，單位面積耕地投入的資本和勞動(dòng)數(shù)量越多，耕地利用的集約度就越高。

山東是中國(guó)第二人口大省，也是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)大省和糧食主產(chǎn)區(qū)。改革開(kāi)放30多年來(lái)，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，山東省耕地面積不斷減少，人均耕地占有量逐年下降，人地矛盾日趨緊張。增加單位面積耕地上資本和勞動(dòng)的投入數(shù)量、進(jìn)一步提高耕地利用的集約度勢(shì)在必行。本文以山東省為例，試圖通過(guò)對(duì)山東耕地利用集約度空間差異及其影響因素的分析，揭示全省各地市耕地利用和農(nóng)業(yè)發(fā)展存在的主要問(wèn)題，明確未來(lái)發(fā)展方向，推動(dòng)土地資源利用方式由外延式向節(jié)約集約模式轉(zhuǎn)變，為促進(jìn)山東省各地市農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)。

1研究區(qū)概況

山東省位于中國(guó)東部沿海，黃河下游，地處東經(jīng)114°47′～122°43′，北緯34°23′～38°24′。全省陸地總面積15.78×104 km2，包括半島和內(nèi)陸兩部分。山東半島突出于渤海和黃海之間，與遼東半島遙相對(duì)峙，內(nèi)陸部分自西北向南分別與河北、河南、安徽、江蘇接壤。2015年全省共轄17個(gè)地級(jí)市（含濟(jì)南、青島2個(gè)副省級(jí)市）、137個(gè)縣域單位。同年底全省總?cè)丝? 847萬(wàn)，其中城鎮(zhèn)人口5 613.87萬(wàn)，城鎮(zhèn)化率57.01%。山東是經(jīng)濟(jì)大省，2015年全省實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值63 002.33億元，占全國(guó)的9.19%，在全國(guó)31個(gè)省級(jí)行政區(qū)中僅次于廣東和江蘇，列第3位。人均地區(qū)生產(chǎn)總值64 168元，高出全國(guó)平均水平28.36%。山東也是農(nóng)業(yè)大省和糧食主產(chǎn)區(qū)。2015年糧食產(chǎn)量4 712.7×104 t，其中小麥產(chǎn)量2 346.6×104 t，分別占全國(guó)的7.58%和18.03%。棉花產(chǎn)量53.7×104 t，花生319.4×104 t，蘋(píng)果958.4×104 t，海產(chǎn)品產(chǎn)量774.7×104 t，分別占全國(guó)總產(chǎn)量的9.58%、19.43%、22.5%和22.7%。

2研究?jī)?nèi)容與研究方法

2.1研究?jī)?nèi)容

以山東省17個(gè)地級(jí)市為研究對(duì)象，構(gòu)建耕地利用集約度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)山東省耕地利用集約度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，揭示其空間格局特征；采用主成分分析、相關(guān)分析、回歸分析的方法，篩選影響山東省耕地利用集約度空間差異的因素，分析各影響因素的作用強(qiáng)度與機(jī)理。

2.2耕地利用集約度評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇

根據(jù)耕地集約利用的本質(zhì)內(nèi)涵，遵循系統(tǒng)性、典型性、科學(xué)性、可行性等原則，參考他人研究成果[10-14]，構(gòu)建了涵蓋耕地投入強(qiáng)度、耕地產(chǎn)出效率、耕地利用強(qiáng)度以及耕地利用可持續(xù)性狀況四個(gè)方面共計(jì)11個(gè)指標(biāo)在內(nèi)的山東省耕地利用集約度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

2.3研究方法

對(duì)于多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，首要問(wèn)題是確定各指標(biāo)及其子系統(tǒng)的權(quán)重，然后通過(guò)綜合集成的方法計(jì)算目標(biāo)層的綜合指數(shù)。本文采用均方差權(quán)值法對(duì)各指標(biāo)及其子系統(tǒng)進(jìn)行賦權(quán)，通過(guò)加權(quán)求和對(duì)耕地利用集約度進(jìn)行綜合測(cè)算。具體步驟如下：

第一步，原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。為了消除各變量由于量綱和量級(jí)不同造成的不可比性，需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。本文采用極大值標(biāo)準(zhǔn)化方法，公式為：

Yij=xij/Max xj。 （1）

式中，xij為樣本i、指標(biāo)Gj的原始數(shù)值；Max xj為Gj的最大值；Yij為樣本i、指標(biāo)Gj的標(biāo)準(zhǔn)化值，即屬性值。

第二步，計(jì)算Yj的標(biāo)準(zhǔn)差（均方差）σ（Gj）。

σ（Gj） =1n-1∑ni=1（Yij-yi）2。 （2）

第三步，計(jì)算Yj在各子系統(tǒng)中的權(quán)重系數(shù)wj。

wj=σ（Gj）∑mj=1σ（Gj）。 （3）

式中，m為各個(gè)子系統(tǒng)所包含的指標(biāo)數(shù)。

第四步，計(jì)算各指標(biāo)及各子系統(tǒng)的得分。

Fij=wj Yij ； Zk=∑mj=1Fij。 （4）

式中，F(xiàn)ij表示樣本i、指標(biāo)j的得分；Zk表示子系統(tǒng)k的得分。

第五步，計(jì)算總系統(tǒng)得分。

Fi=∑4k=1Wk×Zk。 （5）

式中，F(xiàn)i表示第i個(gè)樣本的總得分，Wk表示子系統(tǒng)k的權(quán)重（權(quán)重確定方法與前述各指標(biāo)權(quán)重的確定方法相同）。

2.4數(shù)據(jù)來(lái)源

文章中所有指標(biāo)所涉及的數(shù)據(jù)均來(lái)自于山東統(tǒng)計(jì)年鑒或根據(jù)山東統(tǒng)計(jì)年鑒提供的原始數(shù)據(jù)計(jì)算得到。其中，單位面積耕地農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力根據(jù)2012年山東省的耕地面積和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力計(jì)算獲得，耕地變化率根據(jù)2015年和2000年的耕地面積計(jì)算得到。除此之外的其他指標(biāo)均來(lái)自于2016年《山東統(tǒng)計(jì)年鑒》。

3山東省耕地利用集約度空間差異

利用極大值標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)山東省17地市耕地利用集約度各指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并采用均方差權(quán)值法對(duì)各變量和各子系統(tǒng)進(jìn)行賦權(quán)，最后通過(guò)加權(quán)求和計(jì)算得到2015年山東省17地市耕地利用集約度綜合指數(shù)及各子系統(tǒng)指數(shù)（表2）。

由表2看出，2015年山東省耕地利用集約度空間差異比較明顯，集約度最高的棗莊市（0.6873）與最低的淄博市（0.4682）相差近50%，極差達(dá)0.2191。從各系統(tǒng)層來(lái)看，差距最為顯著的是耕地利用可持續(xù)狀況，最高的日照與最低的煙臺(tái)之間相差近3.6倍。

根據(jù)耕地利用集約度指數(shù)，利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)17地市進(jìn)行系統(tǒng)聚類，根據(jù)聚類結(jié)果，可以將全省17地市分為4種類型。第一類，耕地利用集約度水平高的城市，包括棗莊和日照；第二類，耕地利用集約度水平較高的城市，包括東營(yíng)、德州、濟(jì)寧、濱州、臨沂、菏澤；第三類，耕地利用集約度水平較低的城市，包括萊蕪、威海、聊城、濰坊、泰安、濟(jì)南；第四類，耕地利用集約度水平低的城市，包括煙臺(tái)、青島和淄博（圖1）。

圖1山東省耕地利用集約度空間差異

4影響山東省耕地利用集約度空間差異的因素耕地利用集約度的高低受多種因素的影響，包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口及耕地?cái)?shù)量、農(nóng)業(yè)政策等。其中，人口和耕地?cái)?shù)量主要是通過(guò)人均土地（耕地）資源稟賦表現(xiàn)出來(lái)的?？紤]到數(shù)據(jù)的可獲得性，本文選取人均GDP、人口密度、非農(nóng)產(chǎn)業(yè)增加值比重、城鎮(zhèn)化率、農(nóng)村居民人均可支配收入、人均耕地、農(nóng)村人口人均耕地面積、公共財(cái)政預(yù)算支出中的農(nóng)林水事務(wù)支出比重等8個(gè)因素對(duì)山東省耕地利用集約度進(jìn)行回歸分析，以明確影響全省耕地集約利用的因素及其作用強(qiáng)度。為了消除指標(biāo)間的信息重疊，首先利用主成分分析方法進(jìn)行降維處理。根據(jù)累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于80%的原則，共提取3個(gè)主成分，經(jīng)正交旋轉(zhuǎn)后，3個(gè)主成分的特征值、方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率如表3所示。

為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、便于對(duì)各主成分的命名解釋，采用方差極大法對(duì)初始主成分載荷矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到正交變換后的主成分載荷矩陣（表4）。根據(jù)3個(gè)主成分對(duì)各變量信息的概括程度，將它們分別命名為“經(jīng)濟(jì)發(fā)展”因子、“土地資源稟賦”因子、“農(nóng)業(yè)政策”因子。

5結(jié)語(yǔ)

5.1耕地利用集約度作為反映耕地集約利用程度的一個(gè)指標(biāo)，指的是單位時(shí)間單位土地面積非土地要素尤其是資本和勞動(dòng)的投放數(shù)量。在其他條件不變的情況下，單位耕地投入的資本和勞動(dòng)數(shù)量越多，耕地利用的集約度就越高。對(duì)耕地利用集約度進(jìn)行評(píng)價(jià)應(yīng)該采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法。

5.2在多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中，權(quán)重的確定至關(guān)重要。確定權(quán)重的方法很多，主要包括主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法主要根據(jù)評(píng)價(jià)者主觀上對(duì)各指標(biāo)的重視程度來(lái)決定權(quán)重，因而不可避免地帶有一定程度的主觀臆斷性，客觀性較差。客觀賦權(quán)法主要根據(jù)各指標(biāo)的聯(lián)系程度或各指標(biāo)所提供的信息量來(lái)決定指標(biāo)權(quán)重，沒(méi)有主觀影響，相對(duì)比較客觀。本文采用客觀賦權(quán)法中的均方差權(quán)值法對(duì)山東省耕地利用集約度進(jìn)行評(píng)價(jià)，所得結(jié)果客觀、可信，總體效果比較理想。

5.3山東省人多地少，人地矛盾十分突出。在全省17地市中，有近一半的地市人均耕地占有量不足666.7m2。近年來(lái)，山東省耕地利用集約度不斷提高，但各地市之間存在著較明顯差異?？傮w而言，魯南和魯北地區(qū)耕地利用集約度較高，魯中和半島地區(qū)相對(duì)較低。

5.4影響耕地利用集約度的因素很多，包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口數(shù)量、耕地多少、農(nóng)業(yè)政策等。經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子與耕地利用集約度呈負(fù)相關(guān)，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，耕地利用集約度越低。土地資源稟賦因子和農(nóng)業(yè)政策因子對(duì)耕地利用集約度的影響不明顯，但仍存在一定的因果關(guān)系。

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