耕地資源變化與社會(huì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析

羅鐵軍 李心怡 馮琦

摘 要? 為分析耕地變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)關(guān)系，促進(jìn)城鎮(zhèn)化與農(nóng)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，本文基于湖南省2009-2017年相關(guān)數(shù)據(jù)，建立向量自回歸模型，計(jì)算兩者的互饋關(guān)系。結(jié)果表明：耕地變化與社會(huì)發(fā)展之間動(dòng)態(tài)響應(yīng)呈現(xiàn)差異性，表現(xiàn)為方向上的正負(fù)轉(zhuǎn)換和趨勢(shì)上的強(qiáng)弱起伏;耕地變化對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)耕地變化的貢獻(xiàn)度。

關(guān)鍵詞? 耕地資源;社會(huì)發(fā)展;向量自回歸模型;湖南省

中圖分類號(hào)：X24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Dynamic Response Analysis of Cultivated Land Resources Change and Social Development

—Taking Hunan Province as an Example

Luo Teijun1， Li Xinyi2， Feng Qi2

（1.Land Consolidation and Rehabilitation Bureau of Hunan Province? Changsha Hunan 410001;

2.China University of Geosciences， Wuhan Hubei 430074）

Abstract： In order to analyze the dynamic relationship between cultivated land change and social economic development and promote the coordinated development of urbanization and agriculture， this paper establishes a vector autoregressive model based on the relevant data of Hunan Province from 2009 to 2017， and calculates the mutual relationship between the two. The results show that the dynamic response between cultivated land change and social development is different， which is manifested as positive and negative change in direction and strength and weakness in the trend; the contribution of cultivated land change to social and economic development is much higher than that of social development to cultivated land change.

Keywords： cultivated land resources; social development; vector autoregressive model; Hunan Province

耕地作為最常見(jiàn)的土地利用方式之一，其變化不僅直接影響地區(qū)和國(guó)家的糧食安全，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展起到關(guān)鍵作用。耕地利用變化一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。改革開(kāi)放以來(lái)，城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，我國(guó)土地利用方式發(fā)生了極大的變化，耕地在2000年后快速減少，糧食生產(chǎn)壓力倍增。局部區(qū)域耕地利用面臨集約化和生態(tài)脆弱化等問(wèn)題。因而，增強(qiáng)對(duì)耕地利用變化及效應(yīng)研究，對(duì)增強(qiáng)區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)耕地利用變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)研究主要集中在影響因素、耦合類型等分析。例如：劉彥隨（2014）等認(rèn)為農(nóng)業(yè)發(fā)展是影響區(qū)域城鎮(zhèn)化的重要因素，并進(jìn)一步研究城鎮(zhèn)化背景下應(yīng)當(dāng)如何更好地保護(hù)耕地。焦偉杰（2010）等認(rèn)為城鎮(zhèn)化的發(fā)展對(duì)耕地具有雙向作用，既有正面效應(yīng)又有負(fù)面效應(yīng)。張浩等認(rèn)為城鎮(zhèn)化在發(fā)展的過(guò)程中對(duì)耕地的保護(hù)具有耦合協(xié)調(diào)關(guān)系?？滦吕日J(rèn)為人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)城鎮(zhèn)化對(duì)耕地利用的集約度具有顯著提高作用。可見(jiàn)，學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為城鎮(zhèn)化與耕地利用存在緊密的聯(lián)系，但是耕地變動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，單向考慮具有一定的局限性。本文將研究耕地利用變化程度與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。

國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究表明，耕地利用變化對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等都會(huì)造成影響，本文以湖南省為例，分析2009-2017年湖南省耕地利用變化情況，測(cè)算耕地變化的動(dòng)態(tài)度，變化幅度，采用向量自回歸模型解釋耕地利用變化對(duì)城鎮(zhèn)化水平和零食安全的影響，以期為湖南省耕地利用與保護(hù)提供理論基礎(chǔ)。

1? 研究區(qū)概況

湖南省位于長(zhǎng)江中下游，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，由平原、盆地、丘陵地、山地、河湖構(gòu)成，是我國(guó)重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，自古就有“湖廣熟，天下足”的美稱。同時(shí)，湖南省在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要地位，是中部崛起戰(zhàn)略和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的重要發(fā)展區(qū)域。21世紀(jì)以后，湖南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，土地利用發(fā)生極大的變化，耕地面臨的壓力倍增。因此湖南省為研究社會(huì)發(fā)展和耕地變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)提供了良好的基礎(chǔ)。

2? ?研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究方法

2.1.1 動(dòng)態(tài)度

指的是某地區(qū)在一段時(shí)期內(nèi)某種土地利用類型轉(zhuǎn)變的速度，其計(jì)算公式為：

式中：為研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類型的動(dòng)態(tài)度;和分別代表研究初期與研究末期土地利用類型的面積;為研究時(shí)段長(zhǎng)。值的“±”表示某一地類轉(zhuǎn)型的方向，“+”表示轉(zhuǎn)入，“-”表示轉(zhuǎn)出。

2.1.2 VAR模型

向量自回歸模型（VAR）由Sims提出，主要用于研究時(shí)間序列系統(tǒng)的預(yù)測(cè)和隨機(jī)擾動(dòng)對(duì)變量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沖擊的一種方法，本文采用耕地動(dòng)態(tài)度指標(biāo)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化的城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)率和人均GDP增長(zhǎng)率指標(biāo)，進(jìn)行耕地利用變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相互影響分析。其表達(dá)式為：

（式4-6）

式中，為內(nèi)生變量，為外生變量，p為內(nèi)生變量的滯后時(shí)間間隔，T代表研究單元數(shù)量，為擾動(dòng)向量。

2.2 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的表征指標(biāo)具有多樣性，根據(jù)湖南省的的實(shí)際情況，分別選取城鎮(zhèn)化率（城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝谥龋┖腿司鵊DP來(lái)表示湖南省的社會(huì)發(fā)展階段。城鎮(zhèn)化水平反映社會(huì)城鎮(zhèn)建設(shè)水平，人均GDP反映國(guó)民收入水平，兩者結(jié)合更能反映社會(huì)的發(fā)展階段。

耕地變化采用耕地總面積和耕地動(dòng)態(tài)度來(lái)反映，總面積能夠代表耕地的基數(shù)，動(dòng)態(tài)度代表耕地的變化程度。兩者能夠較為全面的表示耕地的擁有量和變化情況。

本文以基于2009-2017年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，耕地?cái)?shù)據(jù)均來(lái)源于湖南省自然資源廳，社會(huì)發(fā)展數(shù)據(jù)包括城鎮(zhèn)化水平和人均GDP均來(lái)源于《湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒》。具體指標(biāo)和表征含義如表1所示：

3? 耕地變化分析

為更好地揭示湖南省耕地利用變化情況和區(qū)域差異情況，采用《湖南省主體功能規(guī)劃》中的區(qū)域劃分，將湖南省分為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)、農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)、重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，分別分析其耕地利用變化情況。

2009-2017年，湖南省耕地總體上呈波動(dòng)上升，除2014年和2016年耕地?cái)?shù)量有所下降外，其余年份耕地?cái)?shù)量均有增加，研究期內(nèi)共增加16千公頃。耕地類型變化明顯，水田與水澆地面積逐年減少，而旱地面積增長(zhǎng)明顯。全省耕地動(dòng)態(tài)度為0.04%，變化幅度較小。由此可見(jiàn)研究期內(nèi)，湖南省十分注重土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整，有效地協(xié)調(diào)了耕地保護(hù)和城鎮(zhèn)建設(shè)之間的矛盾。

2017年，農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)耕地總面積為1756.25千公頃，占全省耕地比重為42.31%，相比2009年增加了5.35千公頃，但占全省比重降低了0.03%;研究期內(nèi)耕地資源總體呈上升的趨勢(shì)，除2011年耕地面積有所下降之外，其余年度耕地面積均有所增加。耕地動(dòng)態(tài)度為0.034%，屬于耕地變化較小的區(qū)域，變化程度略小于全省整體狀況?？梢?jiàn)2009-2017年湖南省積極推動(dòng)該區(qū)的耕地糧食生產(chǎn)能力建設(shè)。

2017年，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)耕地面積為1056.22千公頃，占全省耕地的比重為25.44%，相比2009年耕地面積減少了4.95千公頃，占比降低了0.22%;耕地資源總體呈下降的趨勢(shì)，除2011年耕地面積有所上升之外，其余年度耕地面積均有所下降。耕地動(dòng)態(tài)度為-0.05%，是全省唯一耕地減少的區(qū)域，變化速度與全省整體水平相似，略大于全省整體狀況。說(shuō)明隨著該區(qū)城市化水平提高和工商業(yè)體系的完善，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張導(dǎo)致耕地減少。

2017年，重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)耕地面積為1338.55千公頃，占全省耕地的比重為32.25%，相比2009年耕地面積增加了15.60千公頃，占耕地比重上升了0.25%;研究期內(nèi)耕地資源總體呈現(xiàn)先增加后減少趨勢(shì)，2015年以前耕地增長(zhǎng)明顯，2015年后耕地減少顯著。耕地動(dòng)態(tài)度為0.13%，是全省耕地速度變化最快的區(qū)域，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于全省整體狀況?？梢?jiàn)2009-2017年期間，該區(qū)耕地生態(tài)功能轉(zhuǎn)型效果顯著，糧食安全保障逐步向生態(tài)功能建設(shè)轉(zhuǎn)變。

4? 回歸結(jié)果分析

在進(jìn)行向量自回歸模型（VAR）分析之前，需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，本文選用Fisher ADF檢驗(yàn)，結(jié)果表明var模型的單位根均落在單位圓內(nèi)（見(jiàn)圖1），表明通過(guò)平穩(wěn)性檢驗(yàn)?？蛇M(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差的脈沖響應(yīng)分析，結(jié)果顯示var模型是一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)。城鎮(zhèn)化、人均GDP和耕地動(dòng)態(tài)變化度分別做脈沖響應(yīng)分析，具體結(jié)果如下：

4.1耕地動(dòng)態(tài)度與城鎮(zhèn)化變化的脈沖響應(yīng)

從耕地動(dòng)態(tài)度對(duì)城市化水平變化的沖擊響應(yīng)來(lái)看（見(jiàn)表2、圖2），城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)對(duì)來(lái)自耕地變化的擾動(dòng)并沒(méi)有立即做出響應(yīng)，城鎮(zhèn)化水平在第一期的響應(yīng)為0，在第三期，城鎮(zhèn)化水平對(duì)耕地變化擾動(dòng)所做出的響應(yīng)達(dá)到最大且為負(fù)向;隨后響應(yīng)呈波動(dòng)增大趨勢(shì)變化，直到第12期左右穩(wěn)定地趨于0;城鎮(zhèn)化水平變化的累計(jì)響應(yīng)值為負(fù)值。脈沖響應(yīng)表明耕地的變化在不同程度上對(duì)城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)有一定的制約作用，并且這種效應(yīng)隨著時(shí)間的推移有一定的增長(zhǎng)，但耕地的變化對(duì)城鎮(zhèn)化水平變化的脈沖響應(yīng)具有一定的波動(dòng)性。也就是說(shuō)，耕地變化較大的地區(qū)城市化水平往往會(huì)受到限制而提升較慢，因此，必須改變以前盲目對(duì)土地進(jìn)行擴(kuò)張和轉(zhuǎn)變來(lái)尋求快速的城市化提升的態(tài)度，即新型城鎮(zhèn)化發(fā)展道路才是湖南未來(lái)的必然選擇。

從城鎮(zhèn)化水平變化對(duì)耕地動(dòng)態(tài)度的沖擊響應(yīng)來(lái)看（表2、圖2），當(dāng)耕地動(dòng)態(tài)度受到一倍標(biāo)準(zhǔn)差的正向沖擊時(shí)，立即做出響應(yīng)，前兩期是增長(zhǎng)，在第三期時(shí)迅速下降達(dá)到最大且為負(fù)向;隨后是逐漸上升，然后下降，直到第10期左右穩(wěn)定地趨于0;整個(gè)響應(yīng)期內(nèi)耕地動(dòng)態(tài)度呈波動(dòng)減小趨勢(shì)，變化的累計(jì)響應(yīng)值為正值。這說(shuō)明城鎮(zhèn)化水平的提高會(huì)對(duì)耕地的變化有正向促進(jìn)作用，并且這種效應(yīng)隨著時(shí)間的推移有一定的增長(zhǎng)。但耕地動(dòng)態(tài)度的脈沖響應(yīng)具有一定的波動(dòng)性，城鎮(zhèn)化水平提升過(guò)快會(huì)導(dǎo)致耕地壓力增加，隨著城鎮(zhèn)化水平的提升，生產(chǎn)水平得到有效提高，通過(guò)技術(shù)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等政策能夠減小其變化壓力。

通過(guò)對(duì)城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)及耕地動(dòng)態(tài)度進(jìn)行方差分解，可知城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)對(duì)耕地變化的貢獻(xiàn)率保持在21.84%左右的水平，耕地變化對(duì)城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率保持在70.06%左右的水平。說(shuō)明耕地變化對(duì)城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)的影響遠(yuǎn)大于城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)對(duì)耕地變化的影響，因此，在未來(lái)湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，一定要加快湖南的城鎮(zhèn)化進(jìn)程。這需要政府和市場(chǎng)共同的努力，構(gòu)建多元化的城鎮(zhèn)體系結(jié)構(gòu)，注重城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)一體化發(fā)展，加強(qiáng)制度建設(shè)，為新型城鎮(zhèn)化的健康發(fā)展提供良好的服務(wù)與環(huán)境。

4.2 耕地動(dòng)態(tài)度與人均GDP變化的脈沖響應(yīng)

從人均GDP變化對(duì)耕地動(dòng)態(tài)度的沖擊響應(yīng)來(lái)看（表3、圖3），當(dāng)人均GDP增長(zhǎng)受到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的正向沖擊時(shí)，在前兩期呈現(xiàn)一個(gè)下降的趨勢(shì)，主要原因應(yīng)該是耕地變化促進(jìn)人均GDP增長(zhǎng)存在一定的滯后期;但很快就出現(xiàn)了上升的趨勢(shì)，隨后響應(yīng)呈波動(dòng)減小趨勢(shì)變化，直到第10期左右穩(wěn)定地趨于0;人均GDP增長(zhǎng)的累計(jì)響應(yīng)值為正值。說(shuō)明耕地變化對(duì)人均GDP增長(zhǎng)有一定的正向促進(jìn)作用，耕地變化較大的地區(qū)人均GDP增長(zhǎng)相對(duì)較快，并且這種效應(yīng)隨著時(shí)間的推移有一定的增長(zhǎng)，但人均GDP增長(zhǎng)的脈沖響應(yīng)具有一定的波動(dòng)性，這與湖南實(shí)施土地整治、“增減掛鉤”等政策，實(shí)現(xiàn)耕地占補(bǔ)的動(dòng)態(tài)平衡息息相關(guān)。

從耕地動(dòng)態(tài)度對(duì)人均GDP變化的沖擊響應(yīng)來(lái)看（表3、圖3），當(dāng)耕地動(dòng)態(tài)度受到一倍標(biāo)準(zhǔn)差的正向沖擊時(shí)，前兩期迅速上升，在第四期時(shí)迅速下降達(dá)至最小值;隨后響應(yīng)呈波動(dòng)增大趨勢(shì)變化，直到第12期左右穩(wěn)定地趨于0;耕地變化的累計(jì)響應(yīng)值為正值。這說(shuō)明經(jīng)濟(jì)水平的增長(zhǎng)在前期對(duì)耕地動(dòng)態(tài)度的提升有顯著的促進(jìn)作用，之后效果反轉(zhuǎn)，經(jīng)濟(jì)水平的快速提升會(huì)導(dǎo)致耕地壓力增加，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，生產(chǎn)條件得到提升，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)耕地占用的壓力逐漸得到緩解。

通過(guò)對(duì)人均GDP增長(zhǎng)及耕地動(dòng)態(tài)度進(jìn)行方差分解，可知人均GDP增長(zhǎng)對(duì)耕地變化的貢獻(xiàn)率保持在34.08%左右的水平，耕地變化對(duì)人均GDP增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率保持在85.26%左右的水平。說(shuō)明耕地變化對(duì)人均GDP增長(zhǎng)的影響大于人均GDP增長(zhǎng)對(duì)耕地變化的影響，也即是說(shuō)湖南的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要受制于耕地的變化。因此，在未來(lái)湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，要改變過(guò)去以耕地面積代價(jià)性減少來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)方式，應(yīng)該采取經(jīng)濟(jì)、行政、技術(shù)、法律等綜合措施減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)耕地的占用，逐漸由粗放型、外延式為特征的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式向節(jié)約型、內(nèi)涵型方式轉(zhuǎn)變。

5? 結(jié)論與建議

本文通過(guò)分析2009-2017年湖南省耕地利用變化情況，得出社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與耕地變化之間的動(dòng)態(tài)響應(yīng)程度?？梢钥闯龈刈兓c社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具有雙向影響的作用力，且規(guī)律性明顯。具體表現(xiàn)為：當(dāng)其中一樣發(fā)生變化時(shí)，另一因素并未立刻做出相應(yīng)，而是當(dāng)變化達(dá)到一定程度后在反映最大化，響應(yīng)程度最大的為第三期，但是隨著時(shí)間的推移，該作用力就會(huì)減少。耕地變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的作用力并不對(duì)等，不論是從城鎮(zhèn)化水平，還是人均GDP變化來(lái)看，耕地變化對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)耕地變化得的貢獻(xiàn)率?；谝陨涎芯糠治鼋Y(jié)論，提出以下建議：

（1）轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變過(guò)去以耕地面積代價(jià)性減少來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)方式，應(yīng)該采取經(jīng)濟(jì)、行政、技術(shù)、法律等綜合措施減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)耕地的占用，逐漸由粗放型、外延式為特征的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式向節(jié)約型、內(nèi)涵型方式轉(zhuǎn)變。

（2）合理分析區(qū)域土地利用現(xiàn)狀與發(fā)展?jié)摿?，明確區(qū)域發(fā)展定位。不同區(qū)域?qū)嵭胁町惢母乇Ｗo(hù)制度，對(duì)重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，可以適當(dāng)?shù)姆潘筛刈兓?，?duì)農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)要嚴(yán)守耕地保有量，嚴(yán)格控制耕地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)換的速度。

（3）增強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新水平，建立合理耕作制度。在保障農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展的基礎(chǔ)上，實(shí)施保護(hù)性耕作技術(shù)，保持土壤養(yǎng)分，改善土壤結(jié)構(gòu)，保護(hù)耕地質(zhì)量，提高耕地產(chǎn)出率。

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