泰安市耕地资源动态变化特征及驱动力探究

1、泰安市耕地资源动态变化特征及驱动力探究 摘要 研究耕地资源动态变化特征及其原因，对合理利用耕地资源、控制耕地资源的快速减少有重要的意义。本文根据泰安市1997-2004年土地利用变更调查数据，对该区域耕地资源的动态变化进行了时间上和空间上的分析。利用主成分分析法，得出泰安市耕地减少的四大驱动因子：农民人均住房面积、第一产业GDP、非农业人口和公路里程。并针对不同驱动力提出了相应的对策措施。 关键词 泰安市；耕地资源；动态变化；驱动力 中图分类号 F323.211 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2007)02-0111-04 耕地资源对于我国实施可持续发展战略具有至关重要的作用。

2、近年来，由于城市化进程的加快、人口的增长、生态环境建设等原因，导致耕地面积快速减少，经济发展与资源、环境的关系日趋紧张。20世纪90年代以来，土地利用/覆被变化受到越来越多的关注，成为全球变化研究的核心领域之一，区域土地利用变化研究是其重要的组成部分1，2。本文以山东省泰安市为研究区域，根据1997-2004年土地利用变更调查数据，分析该区域耕地资源动态变化的特征及其原因，对合理利用耕地资源、控制耕地资源的快速减少有重要的意义。泰安市位于山东省中部，北与济南以泰山为界，南与济宁市相连，东与莱芜和临沂地区毗邻，西隔黄河与聊城市相望，东西长约176.6km，南北宽约93.5km，地势自东北向西南倾

3、斜。全市土地总面积约7 762 km2，占山东省土地面积的4.9%，其中山地占18.3%，丘陵占41.1%，平原占36.1%，洼地和湖泊占4.5%。泰安市属鲁中经济区，下辖泰山区、岱岳区，新泰市、肥城市、宁阳县和东平县，共10个街道办事处、61个镇和15个乡，3 614个行政村。 1 耕地资源利用现状 1.1 数量 根据土地利用变更调查结果，截至2004年10月31日，泰安市共有耕地349 255.05 hm2，人均耕地0.95亩，低于全国的平均水平1.41亩。耕地占土地总面积的比重为45.0%，占农用地的比重为62.1%。 1.2 结构 从耕地内部结构来看，水浇地面积最大，占耕地总面积的59

4、.5%；旱地次之，占37.1%；菜地占3.3%；灌溉水田最少，仅占0.1%。 1.3 空间分布 从耕地的区域分布来看，除泰山区外，在其他区县的分布比较平均。泰山区由于山地较多，又是行政中心所在地，耕地资源少，仅占全市耕地总面积的2.8%，其他各区县的耕地资源数量都在6.67万hm2左右。 1.4 质量 根据山东省农用地分等结果，泰安市耕地利用效益特别差的1等地面积比较大，占耕地总面积的11.9%，主要分布在新泰市，尤其是矿产资源比较集中的地区和岩石裸露、土层较薄的山地，并主要受坡度和灌溉条件的制约；2-4等利用效益较差的耕地面积占耕地总面积的23.9%，在各区县都有较多分布，并以东平县、岱岳区

5、和新泰市居多；5-14等的中等或较优效益耕地面积最大，达耕地总面积的63.8%，分布于以泰莱肥宁平原为主的各区县平原区；15等以上的优质地较少，以宁阳县和岱岳区的冲积平原为主。这样的一个耕地质量及其分布情况与山东省总体情况相比，处于中等偏下水平。图1是泰安市农用地分等结果。 2 耕地资源时间变化特征 根据历年来的土地利用变更调查数据，1997-2004年段文技等：泰安市耕地资源动态变化特征及驱动力研究耕地资源净减少8 033.44 hm2，年均减少1 147.63 hm2，年均减少率为0.32%。 从图2可以看出，除了1999年和2000年的耕地数量略有增加之外，泰安市的耕地数量是逐年减少的，

6、且减少幅度呈递增的趋势。 根据泰安市“四查清”结果，1997-2004年间耕地减少的主要去向是农业结构调整和建设占用，此外还有少量的灾毁耕地和生态退耕。其中，农业结构调整占这段时期耕地减少量的57.0%，建设占用的比例为38.9%。 3 耕地资源空间变化特征 为了反映泰安市各个区县耕地资源变化情况的差异，下面引入两个指标：耕地变化强度指数和耕地变化空间分异指数。前者指的是研究区域单元内耕地变化的面积占该单元基期耕地总面积的百分比；后者指区域单元内耕地变化面积占整个区域耕地变化面积的百分比。即： 其中，M、N分别表示耕地变化强度指数与空间分异指数，Sib和Sia表示第i个单元在a时间和b时间的耕

7、地面积，Sa和Sb则表示整个区域在时间a和时间b的耕地面积。 由于泰山区和岱岳区是1999年才分开的，所以将泰城区作为一个整体进行分析。 根据式1和式2，泰安市及其下辖区(市、县)1997-2004年的耕地变化强度指数的计算结果为：泰城3.40，新泰2.34，肥城2.69，宁阳1.79，东平0.70，全市2.24。泰安市及其下辖区(市、县)1997-2004年的耕地变化空间分异指数为：泰城36.43，新泰20.47，肥城21.66，宁阳15.47，东平5.97。 可以看出，泰城区的耕地减少是最快的，1997-2004年间耕地减少面积是1997年耕地面积的3.4%，其减少的面积在全市减少的耕地中

8、所占比例也是最大的，为36.4%；而东平县的耕地减少最慢，其减少量仅为1997年当地耕地面积的0.7%，减少面积也仅占全市减少面积的6.0%。肥城市、新泰市、宁阳县的耕地变化速度和规模在全市处于中等水平，其中又以肥城市的耕地变化程度更大，变化强度指数为2.69，超过全市平均水平。从以上结果可以看出，耕地变化较为剧烈的地区正好是社会经济条件较为发达的区县，即泰城区、肥城市和新泰市。 4 耕地资源变化的驱动力分析 影响耕地面积变化的因子错综复杂，归纳起来有社会经济和自然因素两方面3。本文主要分析社会经济因素对耕地的影响。借助于统计分析软件SPSS，以1983-2004年统计数据为基础4，运用相关性

9、分析、主成分分析和多元线形回归分析等方法，找出泰安市耕地面积变化的主要影响因子。 4.1 选取因子 根据经验从人口状况、经济发展水平、人民生活水平、农业生产能力、交通运输等四个方面选出下面16个因子。分别是人口状况类：X1总人口(万人)、X2农业人口、X3非农业人口(万人)；经济发展水平类：X4国内生产总值(亿元)、X5人均GDP(元)、X6第一产业GDP(亿元)、X7第二产业GDP(亿元)、X8第三产业GDP(亿元)、X9固定资产投资额(亿元)；人民生活水平类：X10城镇居民可支配收入(元)、X11农民人均纯收入(元)、X12农民人均住房面积(m2)；农业生产能力类：X13粮食单产(kg/h

10、m2)；交通运输类：X14公路里程(km)、X15公路客运量(万人)、X16公路货运量(万t)。 4.2 数据标准化 由于各项基础数据本身具有不同的量纲和数量级，为了让数据在平等的情况下进行分析，须进行数据的标准化。标准化公式： 其中，Xi为标准化的值，Xi为原始值，X为数据均值，S为标准差。 4.3 相关性分析 将标准化后的各自变量因子先同因变量作相关性分析，从而剔除一部分相关性不大的变量。运算结果显示农业人口、全社会固定资产投资额、粮食单产三个因子的相关系数绝对值小于0.85，因此先将这三个因子剔除，剩余的因子再作进一步分析。 4.4 主成分分析 影响耕地面积变化的因子不仅与因变量即耕地面

11、积之间存在相关关系，而且相互之间耦合关联。如果用单纯的相关分析，必然存在一定的误差冗余。主成分分析可将若干个自变量压缩成几个独立成分，以此来减弱自变量之间的相互干扰。因此，这里采用主成分分析和相关分析相结合的方法来揭示耕地数量变化的驱动机制。 利用统计软件SPSS，对剩余的13个因子作主成分分析。选取Analyze-Data Reduction-Factor命令，并在Extraction里面选择Principal Components进行单一主成分分析，得出的结果见表1。 挑选出每一类因子中主成分相关性最显著的作进一步分析，即人口类的非农业人口(X3)，经济发展水平类的第一产业GDP(X6)，

12、人民生活水平类的农民人均住房面积(X11)，以及交通运输类的公路里程(X14)。 4.5 构建多元线性回归模型 4.6 检验 通过拟合优度检验，得到R2=0.939，表明了这四个自变量对因变量Y的解释程度，即非农业人口、第一产业GDP、农民人均住房面积和公路里程能解释耕地数量93.9%的变化。 4.7 结论 上述研究表明，非农业人口、第一产业GDP、农民人均住房面积和公路里程这四个因子是泰安市耕地变化的主要驱动力。其中农民人均住房面积对耕地变化的影响最大，其次是第一产业GDP和非农业人口，影响最小的是公路里程。除了非农业人口与耕地面积呈正相关外，其余三个因子均呈负相关。农民人均住房面积和交通用

13、地面积逐年提高，其新增的部分大都是耕地，因而这两个因子与耕地面积呈明显的负相关；同时，它们也是社会经济快速发展的缩影，客观上反映了经济建设对土地的大量需求。非农业人口与耕地面积呈正相关说明，在城市人口增多和农村劳动力的转移导致非农建设用地扩张的同时，人们也需要更多的耕地来保证食物安全，这也从另外一个角度说明了保护耕地对社会经济可持续发展的重要意义。 5 耕地资源可持续利用的对策 5.1 充分发挥规划的作用，积极开展农村居民点整理 上述研究表明，农民人均住房面积与耕地面积呈明显的负相关，且影响最大。据测算，泰安市2004年农村居民点人均用地为164m2。因此，泰安市在控制非农建设占用耕地方面，应

14、重点加强对农村宅基地的管理，并加大农村居民点整理力度。具体来讲，一是要结合新一轮土地利用总体规划修编工作和社会主义新农村建设，尽快编制乡(镇)级土地利用总体规划，通过规划的控制和引导作用，从严控制宅基地规模和布局5。二是要积极开展农村居民点整理，推进城镇建设用地增加与农村建设用地减少相挂钩工作。 5.2 增加农业投入，提高耕地质量 农用地分等结果表明，泰安市的耕地质量在山东省处于中等偏差水平。因此，政府要增加对农业的投入，优先安排农业投资，改造中低产田，改善农业生产条件，开展农田水利工程建设，增强耕地抵抗自然灾害的能力，防治耕地污染，提高耕地质量。 5.3 加快城市化发展进程，促进土地集约利用

15、 研究同时表明，泰安市非农业人口与耕地面积呈正相关，这说明加快城市化建设进程，能从整体上促进土地的集约利用，从而减少对耕地的占用，起到保护耕地的作用。城市化建设能促使农村剩余劳动力向城市转移6，将空闲出的宅基地和非农用地复垦为耕地，可以增加耕地的面积。同时，农村劳动力的减少可为土地经营规模的扩大创造有利的条件，从而带动土地产出率和劳动生产率的提高。 (编辑：温武军) 参考文献(References) 1 陈佑启，杨鹏.国际上土地利用/土地覆被变化研究的新进展J.经济地理，2001，21(1)：95-100.Chen Youqi，Yang Peng.Recent Progresses of In

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17、省耕地变化趋势及驱动力研究J.地理研究，2001，20(3)：298-306.Shao Xiaomei，Yang Qinye，Zhang Hongye.A Study On Trend and Driving Forces of Cultivated Land Use Change in Shandong ProviceJ.Geographical Research，2001，20(3)：298-306. 4泰安市统计局.泰安市统计年鉴(2004年)M.北京：中国统计出版社，2005.Bureau of Statistics of Taian.The Statistic Yearbook of

18、 Taian(2004)M.Beijing：China Statistic Press，2005. 5魏西云，唐健.新形势下的农村宅基地管理J.中国土地，2006，(4)：38-39.Wei Xiyun，Tang Jian.Administration of the Rural House-base Land under the New SituationJ.China Land，2006，(4)：38-39. 6张华.保护耕地与城市化进程J.中外房地产导报，2001，(7)：13.Zhang Hua.Cultivated Land Protection and Urbanization Pr

19、ocessJ.Chinese and Foreign Red Estate Times，2001，(7)：13.ZK Study on Characteristic and Driving Forces of Cultivated Land Dynamic Change in Taian DUAN Wen-ji1 He Feng2 LI Xiao-cun1 (1.Department of Land Resources Management，China Agricultural University，Beijing 100094 China； 2.Communication University of China，Beijing 100024，China) Abstract By utilizing land use change survey data of Taian during 1997-200