□文/鄧春梅 張文秀

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 四川·成都）

一、引言

耕地是人類賴以生存的基本資源和條件。人民生活水平不斷提高，但人口不斷增多，耕地逐漸減少，保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展首先要確保耕地的數(shù)量和質(zhì)量。目前，土地利用/土地蓋變（LUCC）是全球環(huán)境變化研究的核心領(lǐng)域之一，已成為全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)問題。其中，耕地是人類生存的基本條件，是構(gòu)建農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力最重要的、不可替代的內(nèi)在要素，是維持社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展最基本的自然資源。但目前由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的迅猛增長和非農(nóng)業(yè)建設(shè)等原因，占用了大量的耕地，使耕地存量日益減少，這一狀況已成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要限制性因素。

四川省是重要的糧食大省，素稱“天府之國”，水稻產(chǎn)量居全國首位，麥、棉、絲、油菜籽、茶、柑橘、桐油、白蠟（產(chǎn)量居全國首位）、豬棕等都在全國占重要地位。四川省耕地面積與農(nóng)業(yè)發(fā)展之間密切相關(guān)，根據(jù)《四川省統(tǒng)計(jì)年鑒》資料顯示，1990年全省耕地面積為464.71 萬hm2，到2011年全省耕地面積減少到398.38萬hm2，減少了66.33 萬hm2，耕地面積呈現(xiàn)出逐年遞減的趨勢(shì)，加之人口與耕地的逆向式發(fā)展，耕地資源供需矛盾尤為尖銳。基于以上分析，采用1990～2011年《四川省統(tǒng)計(jì)年鑒》的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)研究區(qū)域耕地資源變化情況及其驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分析，這對(duì)四川省耕地資源的合理利用以及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

本文從四川省總?cè)丝?、農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎?、第二產(chǎn)業(yè)增加值、第三產(chǎn)業(yè)增加值、固定資產(chǎn)投資、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、人均GDP、農(nóng)民純收入和糧食總產(chǎn)量等方面運(yùn)用主成分分析方法分析耕地?cái)?shù)量變化的驅(qū)動(dòng)因素。旨在揭示四川省耕地?cái)?shù)量的變化特征及其驅(qū)動(dòng)因素，為四川省耕地資源的合理利用提出有益的建議。

二、研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)處理

（一）研究區(qū)域概況。四川省位于我國西部，簡(jiǎn)稱川或蜀（省會(huì)成都），位于東經(jīng)97°21'～108°31'，北緯26°03'～34°19'，面積為48.5 萬平方千米。地處長江上游，山地和高原占78.82%。川西為高原，其余為四川盆地。各地氣候有明顯差異，川西高原的氣候垂直分布現(xiàn)象明顯，“十里不同天”，1月平均氣溫-9.3°C，7月為11～17°C，年均降水量500～700 毫米，四川盆地為亞熱帶濕潤氣候，1月平均氣溫3～8°C，7月為25～29°C，年均降水量為1，000 毫米左右。主要有漢、彝、藏、苗、回等民族。農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，素稱“天府之國”，水稻產(chǎn)量居全國首位，麥、棉、絲、油菜籽、茶、柑橘、桐油、白蠟（產(chǎn)量居全國首位）、豬棕等都在全國占重要地位。鋼鐵、機(jī)械、電器、井鹽、化工等工業(yè)較發(fā)達(dá)。

（二）數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)處理

1、數(shù)據(jù)來源。本研究涉及的數(shù)據(jù)包括四川省1990～2011年歷年耕地變化數(shù)據(jù)和1990～2011年相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于四川省歷年統(tǒng)計(jì)年鑒。

2、數(shù)據(jù)處理。在研究中，多變量問題是經(jīng)常會(huì)遇到的。變量太多，無疑會(huì)增加分析問題的難度與復(fù)雜性，而且在許多實(shí)際問題中，多個(gè)變量之間是具有一定的相關(guān)關(guān)系的。主成分分析是把原來多個(gè)變量劃為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)的一種統(tǒng)計(jì)分析方法。這是一種降維處理技術(shù)。主成分分析方法在驅(qū)動(dòng)因子分析上已經(jīng)有成熟的應(yīng)用了。

圖1 四川省1990～2011年耕地變化情況

圖2 四川省耕地面積與人口變化情況

圖3 四川省歷年耕地面積與農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诒戎?/p>

對(duì)于耕地?cái)?shù)量變化的驅(qū)動(dòng)因素分析，運(yùn)用SPSS13.0 軟件在進(jìn)行定性分析的基礎(chǔ)上運(yùn)用主成分分析法進(jìn)行定量分析，揭示四川省耕地?cái)?shù)量變化的驅(qū)動(dòng)因素。

三、四川省耕地?cái)?shù)量變化

四川省1990年耕地面積為461.71萬hm2，到2011年耕地面積減少為398.38 萬hm2，呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。（圖1）主要分為三個(gè)階段：第一階段從1990年至1999年，耕地?cái)?shù)量呈逐年下降趨勢(shì)，但是下降幅度較小，為4.14%，主要原因可能是由于人口和經(jīng)濟(jì)的緩慢發(fā)展，占用了一部分耕地，耕地面積減少幅度不大；第二階段從2000年到2003年，耕地?cái)?shù)量呈快速下降趨勢(shì)，變化幅度為10.17%，主要原因可能是由于人口和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得耕地面積下降的較快；第三階段為2004～2011年，耕地?cái)?shù)量保持穩(wěn)定，有小幅度的上升，可能是由于近年來的土地整治工程等耕地保護(hù)政策的影響，帶來的耕地面積的增加。

圖4 四川省耕地面積與第二產(chǎn)業(yè)增加值

圖5 四川省耕地面積與第三產(chǎn)業(yè)

圖6 四川省耕地面積與固定資產(chǎn)投資總額

圖7 四川省耕地面積與農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值

四、耕地變化驅(qū)動(dòng)因素定性分析

從較長的時(shí)間尺度來看，耕地的變化主要由自然因素決定，而在短的時(shí)間尺度內(nèi)，隨著人類活動(dòng)的加劇，社會(huì)人文因素主要成為耕地?cái)?shù)量變化的決定因素。選用四川總?cè)丝?、農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎?、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、固定資產(chǎn)投資、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、人均GDP、農(nóng)民人均純收入、糧食總產(chǎn)量等九個(gè)因素對(duì)四川省土地利用的變化進(jìn)行分析。

（一）人口數(shù)量。自1990年以來，四川省人口緩慢增長，截至2011年，四川省總?cè)丝谶_(dá)到9，058.4 萬人，比1990年增長1，165.9 萬人。耕地?cái)?shù)量變化與人口增長有著明顯的相關(guān)關(guān)系，人口的增長是耕地變化的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)因素。人口的增加引發(fā)了對(duì)各類用地需求的增大，加劇了人地矛盾。在粗放的經(jīng)濟(jì)增長模式下，人口的增加必然會(huì)加速城鎮(zhèn)化擴(kuò)張的步伐，導(dǎo)致耕地面積的不斷下降。自1990年以來，四川省人口的不斷增長，在一定程度上促使了該地區(qū)居民點(diǎn)及工礦用地面積的擴(kuò)張，引起了城鎮(zhèn)建設(shè)用地需求的增長，這也在一定程度上導(dǎo)致了農(nóng)用地特別是耕地面積的不斷下降。從圖2 可以看出，耕地面積與總?cè)丝诔尸F(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系。（圖2）通過回歸分析，得到方程：

y=-0.075X+1057.717

F=76.29 R2=0.792

（二）農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎亍ｋS著城市化進(jìn)程的加快，農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎刂鹉晗陆?，農(nóng)民占有耕地的總面積也隨之下降。1990年農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎貫?6.04%，到2011年減少為72.81%，減少了13.23%。對(duì)耕地和農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎刂g的具體關(guān)系進(jìn)行相關(guān)性和回歸分析，結(jié)果表明農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎嘏c耕地面積有顯著的正相關(guān)性。（圖3）其回歸方程為：

y=654.839X-98.76

F=110 R2=0.846

說明農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎卦缴伲瑒t耕地面積越少。

（三）第二產(chǎn)業(yè)增加值。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)土地的需求逐漸增大。而四川省城市周邊的耕地被用于開發(fā)建設(shè)，是導(dǎo)致耕地面積減少的一個(gè)原因。由圖4 可以看出，1990年第二產(chǎn)業(yè)增加值為312.64億元，到2011年為11，029.13 億元，而耕地面積從464.71 萬公頃減少為398.38 萬公頃，耕地面積與第二產(chǎn)業(yè)增加值為負(fù)相關(guān)關(guān)系。（圖4）對(duì)其進(jìn)行回歸分析：

Y=-0.007X+446.325

F＝14.788 R2=0.461

（四）第三產(chǎn)業(yè)增加值。隨著四川省第三產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地的要求越來越大，人地矛盾也逐漸加深。1990年第三產(chǎn)業(yè)增加值為256.9 億元，到2011年第三產(chǎn)業(yè)增加值為7，014.04 億元，呈明顯的遞增趨勢(shì)，而耕地面積從464.71萬公頃下降為398.38 萬公頃。（圖5）對(duì)其進(jìn)行回歸分析，得到回歸方程為：

Y=-0.012X+454.299

F=17.15 R2=0.622

（五）固定資產(chǎn)投資。四川省當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有投資推動(dòng)型的特征，因此固定資產(chǎn)投資因素對(duì)于土地利用變化的驅(qū)動(dòng)較大。四川省1990～2011年的固定資產(chǎn)投資額如圖6 所示。（圖6）

1990年以來，四川省固定資產(chǎn)投資大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段。1990～1999年四川省固定資產(chǎn)投資額小幅上漲，至1999年達(dá)到1，220.16 億元；1999～2011年四川省固定資產(chǎn)投資額增長明顯，截至2011年已達(dá)到11，633.42 億元。固定資產(chǎn)投資額的增長，在一定程度上反映了四川省建設(shè)用地的持續(xù)增加，這必然導(dǎo)致四川省耕地?cái)?shù)量的變化。

（六）農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、糧食產(chǎn)量。糧食產(chǎn)量的提高，特別市單產(chǎn)的提高，能夠節(jié)約耕地。在一定程度上能帶動(dòng)糧食產(chǎn)量的增加，能減少多耕地的需求。1990年糧食總產(chǎn)量為558.1 萬公斤，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為484.31 萬元；到2009年糧食總產(chǎn)量為911.8 萬公斤，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為3，689.81 萬元。糧食總產(chǎn)量與耕地面積呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)性。（圖7）

Y=-0.128X+518.23

F=42.56 R2=0.680

農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值與耕地面積的回歸分析，如圖8 所示。（圖8）

Y=-0.019X+464.161

F=35.718 R2=0.641

（七）人均GDP、農(nóng)民人均純收入水平。隨著人均GDP 和農(nóng)民收入水平的提高，農(nóng)民越來越多的放棄對(duì)耕地的管理，存在撂荒的現(xiàn)象，使得耕地面積呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。耕地面積與農(nóng)民人均消費(fèi)水平和人均收入水平呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖9，圖10）。通過回歸分析，得出耕地面積與人均GDP 的回歸方程為：

Y=-0.003X+451.535

F=23.341 R2=-0.734

耕地面積與農(nóng)民人均收入水平的回歸方程為：

Y=-0.015X+462.634

F=32.456 R2=-0.787

圖8 四川省耕地面積與糧食總產(chǎn)量

圖9 四川省耕地面積與人均GDP

圖10 四川省耕地面積與農(nóng)民人均純收入

五、耕地?cái)?shù)量驅(qū)動(dòng)因素定量分析

對(duì)驅(qū)動(dòng)四川省耕地變化的驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行定量分析，以便進(jìn)一步探討驅(qū)動(dòng)因素與耕地?cái)?shù)量的相互關(guān)系。驅(qū)動(dòng)耕地?cái)?shù)量變化的因素錯(cuò)綜復(fù)雜，在實(shí)際問題中，多個(gè)變量之間具有一定的相關(guān)性，主成分分析是綜合處理這種關(guān)系的一種強(qiáng)有力的方法，適用于探討四川省耕地面積變化與驅(qū)動(dòng)因子的相互關(guān)系。

根據(jù)主成分分析的方法和思路以及四川省現(xiàn)有資料水平，在驅(qū)動(dòng)四川省耕地面積變化的驅(qū)動(dòng)因子中選擇8 個(gè)分析因子：X1－總?cè)丝冢▋|元），X2－農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎?，X3－第二產(chǎn)業(yè)增加值（億元），X4－第三產(chǎn)業(yè)增加值（億元），X5－固定資產(chǎn)投資（億元），X6－農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（億元），X7－人均GDP（元），X8－農(nóng)民人均純收入，X9－糧食總產(chǎn)量。Y－耕地面積（萬hm2）確定了1990～2011年的數(shù)據(jù)為分析樣本。

將數(shù)據(jù)輸入SPSS13.0 統(tǒng)計(jì)軟件中，設(shè)置相關(guān)參數(shù)后得到相關(guān)系數(shù)矩陣（表1）、特征值和貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率（表2）、主成分載荷矩陣（表3）。

表1 相關(guān)系數(shù)矩陣CorrelationMatrix

表2 方差分析主成分提取表

表3 初始因子載荷矩陣

從相關(guān)系數(shù)矩陣中可以看出，四川省耕地?cái)?shù)量Y 與這九個(gè)因子有不同程度的負(fù)相關(guān)性，可見許多變量之間直接的相關(guān)性比較強(qiáng)，證明它們存在信息上的重疊，有進(jìn)行主成分分析的必要性。

主成分的個(gè)數(shù)提取原則為主成分對(duì)應(yīng)的特征值大于1 的前幾個(gè)主成分。特征值一般表示主成分驅(qū)動(dòng)力度大小，如果特征值小于1，說明該主成分的解釋力度不夠，還不如引入一個(gè)原變量的平均解釋力度，因此把特征值大于1 作為納入標(biāo)準(zhǔn)。由表2 可知，第1、第2、第3 主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率已達(dá)到99.55%，表明前3 個(gè)主成分解釋了原始數(shù)據(jù)所表達(dá)的足夠信息，達(dá)到了分析數(shù)據(jù)的要求。主成分轉(zhuǎn)置載荷矩陣是分析得出主成分與變量間的相關(guān)系數(shù)表。

由表3 可知，第1 主成分與X1、X2間的相關(guān)性較高，相關(guān)系數(shù)分別為0.98，-0.97，X3、X4、X5、X7、X8 和第2 主成分相關(guān)程度較高，相關(guān)系數(shù)分別為0.86、0.77、0.84、0.92、0.79，X6、X9 和第3 主成分有較大的相關(guān)程度，其相關(guān)系數(shù)分別為0.87，0.92。X1、X2 分別代表總?cè)丝凇⑥r(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎?，X3、X4、X5、X7、X8分別代表第二產(chǎn)業(yè)增加值、第三產(chǎn)業(yè)增加值、固定資產(chǎn)總投資、人均GDP、農(nóng)民人均純收入，X6、X9 分別代表農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、糧食總產(chǎn)量。綜合可知，X1、X2 為第1 類主成分，可以反映人口增長驅(qū)動(dòng)因素；X3、X4、X5、X7、X8 為第2 類主成分，可以反映經(jīng)濟(jì)增長驅(qū)動(dòng)因素；X6、X9 為農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和糧食總產(chǎn)量，可以反映農(nóng)業(yè)科技發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素。

六、結(jié)論與討論

（一）結(jié)論

1、1990～2011年期間耕地變化幅度較大，1990年耕地面積為464.71萬公頃，2011年下降到398.38公頃，呈逐年遞減趨勢(shì)，且遞減速度呈遞增的趨勢(shì)。

2、驅(qū)動(dòng)耕地?cái)?shù)量動(dòng)態(tài)變化的因素有自然因素，也有社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，其中社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素起著決定作用。通過主成分分析，驅(qū)動(dòng)四川省耕地?cái)?shù)量變化的驅(qū)動(dòng)力可以歸納為人口增長，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步三大類。

（1）人口增長驅(qū)動(dòng)。人口的增長對(duì)居住地面積的需求也相應(yīng)增加，導(dǎo)致耕地面積的急劇減少，人地矛盾尖銳，耕地負(fù)荷越來越重。

（2）經(jīng)濟(jì)增長驅(qū)動(dòng)。第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額、人均GDP、農(nóng)民人均純收入與第2 主成分的相關(guān)性都比較大，表明其對(duì)耕地變化都有顯著性的影響。近年來經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)民人均純收入得到很好的改善，生活水平得到了提高，這些因素使得人們對(duì)于城市住房、公共基礎(chǔ)設(shè)施以及交通用地的需求量大大增加，耕地面積在這種環(huán)境下呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。

（3）農(nóng)業(yè)水平進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)。糧食總產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)值2 個(gè)指標(biāo)呈每年遞增的趨勢(shì)，這主要反映了四川省農(nóng)業(yè)水平的進(jìn)步。耕種技術(shù)的提高，農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展以及四川省糧食總產(chǎn)量的不斷提高，使得人們?cè)诮鉀Q溫飽的基礎(chǔ)之上，尋求第二以及第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，改變了家庭收入的構(gòu)成，使得耕地面積逐步減少。

（二）討論

1、控制人口數(shù)量，減輕耕地壓力。人口的持續(xù)增長，導(dǎo)致四川省的人均耕地面積逐年減少，人地矛盾日益尖銳。因此，必須嚴(yán)格控制人口增長，提高人口素質(zhì)，減輕人口對(duì)耕地的壓力。

2、可在加快經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加強(qiáng)土地利用率，提高土地單產(chǎn)，以減少對(duì)耕地的利用，保護(hù)耕地。

3、加大農(nóng)業(yè)科技投入，提高糧食作物單產(chǎn)。加大對(duì)農(nóng)業(yè)科技的投入，能進(jìn)一步提高耕地的單產(chǎn)，提高耕作的效率，保障糧食安全；這同時(shí)也降低了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了農(nóng)民在土地上獲取的收益，增加了農(nóng)民在土地上投資的意愿，減少耕地撂荒現(xiàn)象，控制耕地面積減少，更好地保護(hù)了耕地，從一定程度上可以緩解社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長對(duì)耕地的壓力。

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