張鵬巖 秦明周 閆江虹 李 瑾 楊 林 孫 超

(1河南大學(xué)資源與環(huán)境研究所，河南開封475004;2河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，河南開封475004)

河南省耕地資源利用效益的影響因素及特征分析

張鵬巖1，2秦明周1，2閆江虹2李 瑾2楊 林2孫 超2

(1河南大學(xué)資源與環(huán)境研究所，河南開封475004;2河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，河南開封475004)

耕地資源利用效益的分析和評估對于保障國家糧食安全、提高耕地資源利用效率具有重要意義。本研究建立了耕地資源利用效益指標(biāo)體系，借助SPSS和GIS軟件，利用主成分分析法對1999年、2002年、2005年和2008年河南省18個地級市耕地資源利用效益的影響因素和變化趨勢進(jìn)行了評價分析。結(jié)果表明:①在10年間，河南耕地面積保持基本穩(wěn)定，耕地利用總體效益有所增加，分布特征發(fā)生變化，由北高南低轉(zhuǎn)為東高西低。②就耕地資源利用效益的影響因素分析看，10年間，耕地利用效益主要受社會經(jīng)濟(jì)條件的強(qiáng)烈影響，影響糧食產(chǎn)量的主要因素由化肥施用量逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閱挝桓孛娣e農(nóng)業(yè)勞動力的數(shù)量和素質(zhì);提高復(fù)種指數(shù)是擴(kuò)大作物播種面積、挖掘耕地利用潛力和提高農(nóng)作物總產(chǎn)量的有效途徑;農(nóng)機(jī)動力的投入和農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高對耕地利用效率具有重要推動作用;農(nóng)業(yè)投資比重的提高，有助于提高土地耕作效率，提高糧食產(chǎn)量。在綜合評價分析的基礎(chǔ)上，提出了河南省耕地資源利用效益提高的途徑和合理利用耕地資源的對策建議。

耕地資源，利用效益，主成分分析，河南省

耕地資源直接關(guān)系到國家的糧食安全，與社會和諧、政治穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)，對農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)起著不可替代的基礎(chǔ)性作用［1－3］。我國是世界人口大國，糧食自給率水平的高低，關(guān)系到國內(nèi)糧食的生產(chǎn)與消費(fèi)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向［4－6］。20世紀(jì)80年代以來，我國耕地供給表現(xiàn)出不斷減少的態(tài)勢，已經(jīng)使我國糧食需求與耕地供給呈現(xiàn)出一種緊平衡［7］。耕地數(shù)量平衡與質(zhì)量下降的錯位已成為我國耕地資源利用中存在的一個突出問題。因此，在后備耕地資源有限的情況下，保護(hù)并提高區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有耕地的質(zhì)量［8］，持續(xù)提高耕地資源的利用效益，是解決糧食安全的重要途徑。研究表明，耕地資源利用效益的提高，除受區(qū)域自然條件的制約外，還與區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、種植方式、耕作習(xí)慣、投入能力和農(nóng)田設(shè)施建設(shè)等密切相關(guān)［9］。我國耕地資源的稀缺性日益突出，耕地資源短缺，已經(jīng)成為我國生存和發(fā)展的制約因素［10－11］。我國山東［12］、廣東［13］、湖北［14］、江蘇［15］、和貴州［16］等諸多省份耕地利用效益已經(jīng)呈現(xiàn)下降趨勢。國務(wù)院新近通過的《全國新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃(2009－2020年)》中也再次強(qiáng)調(diào)了耕地保護(hù)和糧食生產(chǎn)安全的重要性，并為耕地保護(hù)與糧食生產(chǎn)制定了更為明確的目標(biāo)和更加詳細(xì)的措施［17］。

多年來，河南省是我國的糧食主產(chǎn)區(qū)之一，為我國的糧食安全做出了突出的貢獻(xiàn)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，河南省作為一個農(nóng)業(yè)大省在保障國家糧食供給和安全方面的作用將日益凸現(xiàn)［18－23］。河南省作為全國的糧食主產(chǎn)區(qū)，糧食總產(chǎn)量占全國的10%以上，在全國糧食安全保障方面發(fā)揮著非常重要的作用，其耕地資源利用中表現(xiàn)出的問題，也具有一定的典型性和代表性。隨著河南省社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，耕地資源利用中諸多相關(guān)因素不斷發(fā)生變化，糧食生產(chǎn)出現(xiàn)了不穩(wěn)定和較大波動的現(xiàn)象，對區(qū)域糧食安全產(chǎn)生重要影響。

研究和探討區(qū)域耕地資源利用中的影響因素，有助于認(rèn)識和揭示區(qū)域糧食生產(chǎn)中的主要問題，對制定和調(diào)整相關(guān)的耕地資源利用政策，改進(jìn)耕地資源利用方式具有重要的參考價值。本文運(yùn)用主成分分析法對1999年、2002年、2005年和2008年河南省的耕地利用效益進(jìn)行分析，探討影響河南省耕地資源利用效益的主要因素，提示相應(yīng)的對策和建議。

1 研究區(qū)概況

河南省是中國歷史上農(nóng)業(yè)開發(fā)利用最早的地區(qū)之一，土地開發(fā)利用程度高，土地利用類型復(fù)雜多樣，土地質(zhì)量分布差異明顯。它處于中國地勢的第二階梯和第三階梯的過渡地帶，地形西高東低，高差懸殊。山地、丘陵、平原(包括盆地)面積分別為 4.44 萬 km2、2.96 萬 km2、9.30萬km2，分別占全省土地總面積的 26.6%、17.7%、55.7%。西部以山地為主，中東部絕大部分是平坦廣闊的平原。平原地區(qū)以沙潁河為界，以北是以黃河為主體的沖積扇平原，以南則為淮河及其支流泛濫沖積和洪沼堆積而成的低緩平原。在平原邊緣與山地交接地帶為洪積平原區(qū)。根據(jù)2009年土地變更調(diào)查結(jié)果顯示，全省土地總面積16.55萬 km2，各類土地面積為:耕地11 889.56萬畝;園地470.87萬畝;林地4 527.84萬畝;牧草地21.57萬畝;其他農(nóng)用地1 512.24萬畝;居民點(diǎn)及獨(dú)立工礦用地2 824.15萬畝;交通運(yùn)輸用地182.55萬畝;水利設(shè)施用地273.24 萬畝;未利用土地2 277.43 萬畝;其他土地 851.01萬畝，人均耕地1.20畝。全省土地開發(fā)復(fù)墾整理增加耕地15.38萬畝，建設(shè)占用耕地14.67萬畝，適宜開發(fā)為耕地的未利用地較少，耕地后備資源嚴(yán)重不足。

2 耕地利用效益評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

2.1 耕地利用效益影響因素分析

耕地利用效益是指耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能被人類社會實(shí)際利用后所產(chǎn)生的直接和間接效果的總稱［24－25］。效益指標(biāo)是參與耕地利用效益強(qiáng)弱的因素，是進(jìn)行評判耕地利用效益強(qiáng)弱的直接依據(jù)。不同的地域，不同的層次，其影響的因素也會有所不同。選擇的因素應(yīng)相互聯(lián)系與作用，共同影響和決定耕地資源的利用效益程度。

2.2 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

本文選取人口密度、城鎮(zhèn)化率、人均生產(chǎn)總值、地均水資源量、復(fù)種指數(shù)、年均降水量、每公頃耕地的化肥施用量、每公頃耕地的農(nóng)機(jī)動力投入、單位耕地面積平均農(nóng)業(yè)勞動力、灌溉指數(shù)、農(nóng)業(yè)投資比重、單位面積糧食產(chǎn)量等12個指標(biāo)構(gòu)建河南省耕地利用效益的評價指標(biāo)體系。

經(jīng)綜合分析指標(biāo)選擇過程中具有可比性、不可代替性和難獲取性的原則，本文經(jīng)過篩選，選取8個指標(biāo)構(gòu)建河南省耕地利用效益的評價指標(biāo)體系，其中X1為單位耕地面積平均農(nóng)業(yè)勞動力，X2為城鎮(zhèn)化率，X3為灌溉指數(shù)，X4為農(nóng)業(yè)投資比重，X5為復(fù)種指數(shù)，X6為單位面積糧食產(chǎn)量，X7為每公頃耕地的化肥施用量，X8每公頃耕地的農(nóng)機(jī)動力投入(表1)。

表1 耕地利用效益評價指標(biāo)體系Tab.1 Evaluation index system of cultivated land resources use efficiency

3 耕地利用效益定量評價與特征分析

3.1 分析方法

運(yùn)用主成分分析法對河南省1999年、2002年、2005年和2008年18個地級市耕地利用效益進(jìn)行分析。

應(yīng)用主成分分析法對評級指標(biāo)進(jìn)行降維處理，可以從中找出選取的對耕地利用強(qiáng)度有相關(guān)性的指標(biāo)被重組之后得出的主分量，可以加以判斷和分析。該方法不僅可以使土地評價中所采集的大量信息盡可能地減少損失，而且可通過數(shù)學(xué)變換將原有的多個因素因子轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個相互線性無關(guān)的主要分量，從而實(shí)現(xiàn)簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)主成分的方差貢獻(xiàn)率客觀地確定權(quán)重，避免評價指標(biāo)的共線性和權(quán)重確定的人為性，使評價結(jié)果更趨客觀合理［26－28］。

3.2 數(shù)據(jù)來源及模型計算

1999年、2002年、2005年和2008年各評價指標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)均源自《河南省統(tǒng)計年鑒》、《河南農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》和《河南調(diào)查年鑒》等河南省政府及相關(guān)職能部門的年度統(tǒng)計資料，根據(jù)研究需要，對復(fù)種指數(shù)、化肥施用量等指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行了必要的處理和轉(zhuǎn)換。本文采用直線型標(biāo)準(zhǔn)化方法對指標(biāo)進(jìn)行處理。

其公式為:

式中:maxxi，為xi中的最大值，Xi為無量綱化后的數(shù)值，如果數(shù)據(jù)為逆向指標(biāo)，則取其倒數(shù)，然后再進(jìn)行無量綱化處理。得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。應(yīng)用主成分分析法，對標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

利用SPSS 17.0進(jìn)行巴特利特球度檢驗(yàn)和KMO檢驗(yàn)。其中，1999年、2002年、2005年和2008年得值分別為0.655、0.536、0.592 和 0.637(均大于 0.5 的要求)，表明適合做主成份分析。按照累計貢獻(xiàn)率大于75%的原則，提取3個特征值大于1的主成分，成分1、成分2和成分3的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到 80.5%、75.8% 、75.7% 和 78.0%。一般說，累積貢獻(xiàn)率在75%以上的成分已基本反映了原變量的主要信息。

根據(jù)前面描述，得出檢驗(yàn)的結(jié)果。

由1999年耕地利用效益成分矩陣可以看出(見表2):每公頃耕地的化肥施用量是對主成分1的載荷貢獻(xiàn)率最大的，達(dá)到了0.921，這說明在當(dāng)時化肥施用量的提高，可以提高糧食產(chǎn)量，促進(jìn)耕地利用效益最大化。其次是復(fù)種指數(shù)，載荷貢獻(xiàn)率達(dá)到0.850，復(fù)種指數(shù)的高低受當(dāng)?shù)責(zé)崃?、土壤、水利、肥料、勞力和科學(xué)技術(shù)水平等條件的制約，因地制宜地提高復(fù)種指數(shù)，是擴(kuò)大作物播種面積，挖掘耕地利用潛力和提高農(nóng)作物總產(chǎn)量的有效途徑。每公頃耕地的農(nóng)機(jī)動力投入是對主成分2的載荷貢獻(xiàn)率最大的為0.901，這說明在1999年時，耕地利用投入了大量的農(nóng)機(jī)動力，也反映出耕作機(jī)械化水平的提高，機(jī)械化水平的提高將會提高耕地利用效益水平。主成分3中地城鎮(zhèn)化率的載荷貢獻(xiàn)率是0.793，1999年時，城市化開始興起，城市擴(kuò)張，大興土木，鎮(zhèn)化率的提高加劇了土地的使用。

表3 2002年耕地利用效益成分矩陣Tab.3 Component matrix in 2002

由2002年耕地利用效益成分矩陣可以看出(見表3):復(fù)種指數(shù)是對主成分1的載荷貢獻(xiàn)率最大，達(dá)到了0.795，這說明在保持其他條件不變的情況下，當(dāng)對土地進(jìn)行多次反復(fù)利用，擴(kuò)大農(nóng)作物播種面積，是挖掘耕地利用潛力和提高農(nóng)作物產(chǎn)量的有效途徑;雖然與1999年的復(fù)種指數(shù)相比，載荷貢獻(xiàn)相對減少，但通過后面分析的復(fù)種指數(shù)主成分分析，可知，復(fù)種指數(shù)的載荷貢獻(xiàn)率卻隨時間變化，逐漸增加。其次是城鎮(zhèn)化率，載荷貢獻(xiàn)率達(dá)到0.803，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)無限制的擴(kuò)張和對耕地的侵占，促使人們認(rèn)識到土地的重要性，使得人們對耕地的利用向集約化發(fā)展;同時大量農(nóng)村勞動力進(jìn)城打工，部分農(nóng)村勞動力在城市生根發(fā)展，農(nóng)村大量的耕地被閑置下來，這些閑置下來的耕地一般進(jìn)行合理的流轉(zhuǎn)，農(nóng)業(yè)發(fā)展逐漸向規(guī)?；蛯I(yè)化發(fā)展。在成分3中，每公頃耕地化肥施用量的載荷貢獻(xiàn)率是0.613，這說明在其他因素不變的情況下，通過對化肥的適度使用，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。

由2005年的土地利用效益成分矩陣可以看出(見表4):復(fù)種指數(shù)是對主成分1的載荷貢獻(xiàn)率最大，達(dá)到了0.932，這說明在其他條件不變的情況下，提高土地利用率，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。其次每公頃耕地的化肥施用量，載荷貢獻(xiàn)率達(dá)到0.730，與1999年相比，每公頃耕地化肥施用量的載荷貢獻(xiàn)率相對比較低，這可能由于之前的技術(shù)的限制，在其他條件不變的情況下，農(nóng)戶傾向多施肥，以提高農(nóng)作物產(chǎn)量，但是隨著時間的變化，其他農(nóng)業(yè)技術(shù)也得到長足的發(fā)展，耕地對化肥的需求量相對減少。最后是單位耕地面積平均農(nóng)業(yè)勞動力的載荷貢獻(xiàn)率達(dá)到0.864，這說明在2005年這個時期，單位耕地面積上的農(nóng)業(yè)勞動力的數(shù)量和素質(zhì)的提高，是耕地利用效益強(qiáng)度變大。

表4 2005年耕地利用效益成分矩陣Tab.4 Component matrix in 2005

表5 2008年耕地利用效益成分矩陣Tab.5 Component matrix in 2008

由2008年耕地利用效益成分矩陣可以看出(見表5):單位耕地面積平均農(nóng)業(yè)勞動力是對主成分1的載荷貢獻(xiàn)率最大的，達(dá)到了0.831，與2005年相比，在這個時期單位耕地面積上的農(nóng)業(yè)勞動力的載荷貢獻(xiàn)率比較低，這可能由于農(nóng)村勞動力進(jìn)城，留下大量土地，得到了合理的流轉(zhuǎn)，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行規(guī)模化，不在需要更多的勞動力，但是可能需要更多的高素質(zhì)農(nóng)業(yè)技術(shù)勞動力。其次是每公頃耕地的農(nóng)機(jī)動力投入，載荷貢獻(xiàn)率達(dá)到0.819，這和耕作業(yè)發(fā)展實(shí)際相吻合，說明了隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)在的耕地利用大量的投入了農(nóng)機(jī)動力，也反映出耕作機(jī)械化水平的提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)領(lǐng)域由糧食作物向經(jīng)濟(jì)作物，由大田農(nóng)業(yè)向設(shè)施農(nóng)業(yè)擴(kuò)展。農(nóng)業(yè)投資比重是對主成分2的載荷貢獻(xiàn)率最大的，達(dá)到了0.86，這說明農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的投入，能夠加大耕地利用效益的提高，投入到農(nóng)業(yè)耕作資金會越多，提高耕作效率，提高糧食產(chǎn)量。其次，每公頃耕地的化肥施用量、復(fù)種指數(shù)也是和耕地利用效益密切相關(guān)的，他們的載荷貢獻(xiàn)率分別是0.580和0.572。主成分3中地城鎮(zhèn)化率和灌溉指數(shù)，它們的載荷貢獻(xiàn)率是0.872和0.505，城鎮(zhèn)化率的提高加劇了土地的利用，土地利用強(qiáng)度隨之加大，促進(jìn)土地的利用集約化，與2005年相比，城市化進(jìn)程加快，一方面城市對外擴(kuò)張，侵占耕地的耕地，另一方面由于大量農(nóng)村勞動力進(jìn)城落戶，耕地合理的流轉(zhuǎn)，促使耕地集約化發(fā)展;灌溉指數(shù)說明改進(jìn)現(xiàn)有灌溉和排水土地相關(guān)的水資源，并提高水資源使用效率，可以提高土地生產(chǎn)力，促進(jìn)糧食生產(chǎn)。

為了計算河南省耕地資源利用效益指數(shù)，本研究根據(jù)上述提取出的3個主因子，構(gòu)建河南省耕地資源利用效益指數(shù)的評價模型:

式中:Fi表示第i個城市的耕地資源利用效益指數(shù);xij表示第i個城市的第j個主成分的得分;aj代表第j個主成分相應(yīng)的權(quán)重，其取值是第j個主成分的方差貢獻(xiàn)率除以三個成分的累計貢獻(xiàn)率;p為主成分的個數(shù)，等于3。

最后，將得到的1999年、2002年、2005年和2008年耕地利用效益指數(shù)分為6個級別，其中指數(shù)越高，耕地利用效益越強(qiáng)，最后并采用ArcGIS 9.3對以上數(shù)據(jù)做空間描述。

由圖1可以看出，河南省耕地利用效益指數(shù)1999年時呈北高南低，其中耕地利用效益指數(shù)最高的焦作(2.74)，其次是濟(jì)源、鶴壁，分別是 2.26、2.01;焦作市、濟(jì)源市依傍黃河，水資源充沛，灌溉有序，農(nóng)業(yè)勞動力較多，生產(chǎn)條件合理，糧食產(chǎn)量高?？梢哉f1999年時，城市化率和農(nóng)業(yè)投資比重并不高的情況下，由于豫北地區(qū)臨近黃河水資源和農(nóng)業(yè)拉動力的保障，使得成為在1999年時河南省耕地利用效益較高的區(qū)域。耕地利用效益最差的是南陽(0.35)，其次是駐馬店(0.61)、信陽(0.95)、開封(0.96)、三門峽(0.98)。南陽市位居南陽盆地，信陽、駐馬店位于山地丘陵地區(qū)，當(dāng)時科學(xué)技術(shù)并不發(fā)達(dá)，化肥施用量和農(nóng)機(jī)動力投入不高，糧食產(chǎn)量較低，故耕地利用效益不高。

圖1 1999年、2002年、2005年和2008年河南省耕地利用效益分布對比Fig.1 Distributing contrast of cultivated land resources use efficiency in 1999，2002，2005 and 2008

由圖1可以看出，與1999年相比，2002年河南省耕地利用效益指數(shù)分布首先向東偏北方向轉(zhuǎn)移，然后向東偏南方向轉(zhuǎn)移。其中耕地利用效益指數(shù)最高的是焦作(2.87)，其次是濮陽、新鄉(xiāng)，分別是2.38、2.13;焦作地處黃河中下游北畔，農(nóng)業(yè)開發(fā)歷史悠久，具有精耕細(xì)作的優(yōu)良傳統(tǒng)。濮陽地勢平坦，屬于河沖平原，氣候宜人，土地肥沃，灌溉便利，所以成為中國重要的商品糧生產(chǎn)基地和河南省糧棉主要產(chǎn)區(qū)之一;新鄉(xiāng)地處黃河下游平原，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬寒夏熱，秋涼春早，年平均氣溫14℃，年平均降水656.3mm，加上區(qū)域內(nèi)的勞動力資源豐富，所以使得這些區(qū)域成為耕地利用效益指數(shù)比較高的地區(qū)。最后是駐馬店(0.957)、信陽(0.933)、洛陽(0.816)、南陽(0.730)、三門峽(0.421)。與1999年相比，這幾個最差的地區(qū)在得分上有所提高，說明經(jīng)過幾年的發(fā)展，這些地區(qū)在其他的條件不變的情況下，通過提高土地的利用率，增加化肥施用量可以提高區(qū)域的耕地利用效益。

通過與1999年和2002年的耕地利用效益圖對比，可以看出2005年的土地效益利用效益逐漸向東偏南方向移動，即:向豫東低洼平原和豫東黃淮平原移動。其中耕地效益指數(shù)最高的漯河市(2.416)，其次是焦作、濮陽，耕地利用效益指數(shù)分別為2.241、2.130;漯河在2005年異軍突起，可能得益于漯河地區(qū)的比較優(yōu)勢的發(fā)揮，首先，在自然條件上，漯河處于伏牛山東麓平原與淮北平原交錯地帶，屬暖濕性季風(fēng)氣候，四季分明，常年降水量786mm，加上境內(nèi)淮河兩大支流流沙河、澧河貫穿全境，灌溉水源充足，利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展;其次，在社會經(jīng)濟(jì)條件上，漯河處于中部內(nèi)陸城市，區(qū)域內(nèi)的勞動力資源豐富，加上區(qū)域內(nèi)的工業(yè)基礎(chǔ)好，為農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了較好的保障。焦作和濮陽土地利用在這個時期，其比較優(yōu)勢依然很強(qiáng)勁，雖然在得分上比1999年和2002年有所下降，這有可能是發(fā)展到一定階段后，速度逐漸放緩的正?，F(xiàn)象。得分最差的是三門峽和濟(jì)源市，分別為0.464和0.180，三門峽由于其處于山區(qū)，耕地資源相對較少而貧瘠，造成區(qū)域耕地生產(chǎn)力下降;濟(jì)源市2005年與1999年和2002年相比，差別比較大，這可能是由于濟(jì)源市本身面積比較小，在耕地利用效益上不具有比較優(yōu)勢。

通過對前幾年分析比較得出，2008年耕地利用效益指數(shù)分布呈東高西低，分布呈階梯狀，其中耕地利用效益指數(shù)最高的依舊是焦作市(2.71)，其次是濮陽、漯河，指數(shù)分別是2.28、2.12;耕地利用效益指數(shù)較高的地區(qū)在豫東低洼平原和豫東黃淮平原，這個區(qū)域耕地資源保護(hù)較好，農(nóng)業(yè)投資較大，基礎(chǔ)設(shè)施完備，且自然條件比較優(yōu)越，單位面積糧食產(chǎn)量較高，故耕地利用效益較好。最差的是三門峽(0.08)，其次是洛陽、鄭州和南陽，指數(shù)分別是 0.81、0.91、0.92。三門峽市由于地處山地丘陵區(qū)，礦產(chǎn)資源豐富，耕地面積少，單位耕地面積平均農(nóng)業(yè)勞動力相對減少，農(nóng)業(yè)投資比重相對較低，使得三門峽市耕地利用效益指數(shù)最低;鄭州市、洛陽市是河南省經(jīng)濟(jì)、文化和科技強(qiáng)市，近幾年該區(qū)域城市化進(jìn)程較快，經(jīng)濟(jì)區(qū)與開發(fā)區(qū)發(fā)展勢頭迅猛，占用土地較多，復(fù)種指數(shù)降低，并將大部分農(nóng)業(yè)勞動力轉(zhuǎn)為城市工業(yè)人員或服務(wù)人員，使得耕地利用效益指數(shù)較1999年、2002年和2005年有所降低。

4 結(jié)論與建議

(1)通過主成分分析方法驗(yàn)證，評價結(jié)果均顯著表明，隨時間變化，耕地利用效益與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，農(nóng)業(yè)自然條件限制相對變小。從本文截取的四個時間點(diǎn)可以看出，每公頃耕地的化肥施用量、單位耕地面積平均農(nóng)業(yè)勞動力、農(nóng)業(yè)投資比重和復(fù)種指數(shù)具有正向作用。隨著河南對農(nóng)業(yè)投資力度的加大，以及中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)上升到國家高度，河南省的耕地利用效益在空間上隨著時間變化，主要向東部平原區(qū)集聚。通過持續(xù)、穩(wěn)定地增加農(nóng)業(yè)投入，從根本上改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，淘汰落后生產(chǎn)方式，搞好水資源在農(nóng)業(yè)部門間的合理分配，提高耕地利用效益。嚴(yán)格控制污染源，減少污染物排放，加大力度保護(hù)并提高耕地質(zhì)量。提高耕地持續(xù)生產(chǎn)能力，是保證國民糧食安全的關(guān)鍵。

(2)城鎮(zhèn)化和工業(yè)化對耕地利用效益具有逆向作用。1999年河南省的城市化率僅為19.4%，到2008年河南城市化率達(dá)到36%，這說明河南省城市化發(fā)展迅速，農(nóng)村大量勞動力涌向城市，單位耕地面積農(nóng)業(yè)勞動力變少，城市人口增加;由于國際上產(chǎn)業(yè)升級以及我國東部制造業(yè)向中西部的轉(zhuǎn)移，河南省為了吸進(jìn)更多的東部制造業(yè)，部分地市越來越傾向于以地招商、以地集資，造成大量農(nóng)耕土地侵占，特別是優(yōu)質(zhì)農(nóng)耕地的侵占。隨著河南省社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全省的城市化進(jìn)程還將進(jìn)一步加快，建設(shè)占用耕地和耕地資源保護(hù)之間的矛盾將更加突出，在嚴(yán)格控制各項(xiàng)建設(shè)占用耕地，切實(shí)執(zhí)行“占一補(bǔ)一”政策的同時，還應(yīng)重視對現(xiàn)有建設(shè)用地的節(jié)約集約利用，一方面建設(shè)盡可能不占或少占耕地，另一方面加大土地資源的挖潛，進(jìn)一步加強(qiáng)對廢棄地、閑散地等低效閑置土地的整治和利用。

隨著中原經(jīng)濟(jì)區(qū)上升國家戰(zhàn)略，中原城市群已逐步形成規(guī)模，城市要發(fā)展，就必須大量的使用建設(shè)用地，同時又要切實(shí)保持耕地面積穩(wěn)定，這是發(fā)展中關(guān)鍵問題，主要措施為:提高耕地利用總體效益，穩(wěn)固糧食產(chǎn)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，合理安排非農(nóng)業(yè)建設(shè)用地和生態(tài)環(huán)境保護(hù)用地，重點(diǎn)保障中原經(jīng)濟(jì)區(qū)、地區(qū)性中心城市和能源、交通、水利等基礎(chǔ)設(shè)施以及戰(zhàn)略支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展用地。

(3)加強(qiáng)耕地資源利用管理的模式創(chuàng)新。通過吸收國內(nèi)外發(fā)達(dá)地區(qū)的耕地資源利用經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合河南省實(shí)際，創(chuàng)新耕地資源利用模式。健全基本農(nóng)田保護(hù)制度，保持耕地總量動態(tài)平衡，提高土地利用效率，推動土地利用方式由外延擴(kuò)張向內(nèi)涵挖潛、由粗放低效向集約高效轉(zhuǎn)變，走出一條工業(yè)化、城鎮(zhèn)化與糧食安全“雙贏”的全新發(fā)展道路。

References)

［1］Brown L R.Who will Feed China?Wake-Up Call for Small Planet［M］.New York:The World Watch Institute，1995.

［2］趙波.中國糧食主產(chǎn)區(qū)利益補(bǔ)償機(jī)制的構(gòu)建與完善［J］.中國人口·資源與環(huán)境，2011，2l(l):85－90.［Zhao Bo.On the Construction and Improvement of the Interest Compensation Mechanism for the Major Grain Production Areas in China［J］.China Population，Resources and Environment，2011，2l(l):85 －90.］

［3］蔡運(yùn)龍，傅澤強(qiáng)，戴爾阜.區(qū)域最小人均耕地面積與耕地資源調(diào)控［J］.地理學(xué)報，2002，57(2):127 －134.［Cai Yunlong，F(xiàn)u Zeqiang，Dai Erfu.The Minimum Area Per Capita of Cultivated Land and Its Implication for the Optimization of Land Resource Allocation［J］.Acta Geographica Sinica，2002，57(2):127 －134.］

［4］Murthy C S，Thiruvengadachari S，Raju P V，et al.Improved Ground Sampling and Crop Yield Estimation Using Satellite Data［J］.International Journal of Remote Sensing，1996，17(5):945 －956.

［5］Hird J N，McDermid G J.Noise Reduction of NDVI Time Series:an Empirical Comparison of Selected Techniques［J］.Remote Sensing of Environment，2009，105(1):248 －258.

［6］朱會義，呂昌河.近30年延安市耕地變化的政策背景及其作用機(jī)理［J］.地理研究，2010，29(8):1510 －1518.［Zhu Huiyi，Lu Changhe.Farmland change in Yan’an:The impact and acting mechanism of policies［J］.Geographical Research，2010，29(8):1510 －1518.］

［7］馬永歡，牛文元.基于糧食安全的中國糧食需求預(yù)測與耕地資源配置研究［J］.中國軟科學(xué)，2009，(3):11－16.［Ma Yonghuan，Niu Wenyuan.Forecasting on Grain Demand and Availability of Cultivated Land Resources Based on Grain Safety in China［J］.China Soft Science，2009，(3):11 －16.］

［8］李晶，任志遠(yuǎn)，周自翔.區(qū)域糧食安全性分析與預(yù)測——以陜西省關(guān)中地區(qū)為例［J］.資源科學(xué)，2005，27(4):89 －94.［Li Jing，Ren Zhiyuan，Zhou Zixiang.Present Pressure and Future Trend Prediction of Regional Food Security:A Case Study in Guanzhong District of Shaanxi Province［J］.Resources Science，2005，27(4):89 －94.］

［9］龐英，張全景，葉依廣.中國耕地資源利用效益研究［J］.中國人口·資源與環(huán)境，2004，14(5):32－36.［Pang Ying，Zhang Quanjing，Ye Yiguang.Study on the Utilization Benefit of Cultivated Land in China［J］.China Population，Resources and Environment，2004，14(5):32 －36.］

［10］張國平，劉紀(jì)遠(yuǎn)，張增祥.近10年來中國耕地資源的時空變化分析［J］.地理學(xué)報，2003，58(3):323 －332.［Zhang Guoping，Liu Jiyuan，Zhang Zengxiang.Spatial-temporal Changes of Cropland in China for the Past10Years Based on Remote Sensing［J］.Acta Geographica Sinica，2003，58(3):323 －332.］

［11］Lichtenberg E，Ding C.Assessing Farmland Protection Policy in China［J］.Land Use Policy，2008，25(1):59 －68.］

［12］龐英，王寶海，劉學(xué)忠，等.山東省耕地利用綜合效益的時空分異特征［J］.資源科學(xué)，2007，29(2):131－136.［Pang Ying，Wang Baohai，Liu Xuezhong，et al.Comprehensive Efficiency of the Cultivated Land Utilization:A Case study in Shandong Province［J］.Resources Science，2007，29(2):131 －136.］

［13］鄭晶，孫良媛.廣東耕地資源配置效益的變化及評價［J］.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2009，8(1):33 －39.［Zheng Jing，Sun Liangyuan.An Evaluantion on the Change of Farmland Allocative Performance in Guangdong［J］.Journal of South China Agricultural University:Social Science Edition，2009，8(1):33 －39.］

［14］趙曦，劉耀林，劉艷芳.湖北省耕地資源利用效益研究［J］.武漢大學(xué)學(xué)報:信息科學(xué)版，2007，32(12):1168－1171.［Zhao Xi，Liu Yaolin，Liu Yanfang.Benefit of Cultivated Land Utilization in Hubei Province［J］.Geomatics and Information Science of Wuhan University，2007，32(12):1168 －1171.］

［15］錢小龍，管華，袁小燕.江蘇省耕地資源利用效益變化的數(shù)量經(jīng)濟(jì)分析［J］.農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2008，24(2):163－166，171.［Qian Xiaolong，Guan Hua，Yuan Xiaoyan.Empirical Study on Utilization Benefit of Cultivated Land in Jiangsu Province ［J］.System Sciences and Comprehensive Studies in Agriculture，2008，24(2):163 －166，171.］

［16］朱青，王兆騫，尹迪信.貴州坡耕地水土保持措施效益研究［J］.自然資源學(xué)報，2008，23(2):219－229.［Zhu Qing，Wang Zhaoqian，Yin Dixin.A Study on Effects of Soil and Water Conservation Measurements on Sloping Land in Guizhou ［J］.Journal of Natural Resources，2008，23(2):219 －229.］

［17］鄒健，龍花樓.改革開放以來中國耕地利用與糧食生產(chǎn)安全格局變動研究［J］.自然資源學(xué)報，2009，24(8):1366－1376.［Zou Jian，Long Hualou.The Variation of Farmland Use and the Security Pattern of Grain Production in China since 1978 ［J］.Journal of Natural Resources，2009，24(8):1366 －1376.］

［18］范輝，余國忠.河南省耕地集約利用水平差異的時空特征分析［J］.水土保持通報，2009，29(5):151 －155.［Fan Hui，Yu Guozhong.Spatiotemporal Characteristics of Intensive Utilization Levels of Arable Land in He’nan Province［J］.Bulletin of Soil and Water Conservation，2009，29(5):151 －155.］

［19］李茂.河南省耕地和糧食灰色關(guān)聯(lián)分析［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2002，21(2):163 － 172.［Li Mao.Gray Incidence Analysis between Cultivated Area and Grain Yield and its Affecting Factors of Henan Province［J］.Progress In Geography，2002，21(2):163 －172.］

［20］趙紅娟，蔡銀鶯.基于生態(tài)足跡的河南省耕地利用狀況分析［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2008，77(5):40－45.［Zhao Hongjuan， Cai Yinying.Analysis on Sustainability of Cultivated Land in Henan Province Based on Ecological Footprint Model［J］.Journal of Huazhong Agricultural University:Social Science Edition，2008，77(5):40 －45.］

［21］楊建波，王國強(qiáng)，王莉，等.河南省耕地保護(hù)態(tài)勢與社會責(zé)任問題探討［J］.地域研究與開發(fā)，2009，28(3):101 －105.［Yang Jianbo，Wang Guoqiang，Wang Li，et al.Study on the Arable Land Protection Situations of Henan Province and Its Social Responsibility［J］.Areal Research and Development，2009，28(3):101 －105.］

［22］楊建波，王朝暉，邱士可，等.耕地分等因素對糧食產(chǎn)量的影響［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2010，26(4):306 －311.［Yang Jianbo，WangZhaohui， Qiu Shike， etal. InfluencesofFarmland Classification Factors on Grain Production［J］.Transactions of the CSAE，2010，26(4):306 －311.］

［23］潘元慶，王爭艷，劉曉麗，等.河南省黃河灘區(qū)耕地后備資源評價研究［J］.中國土地科學(xué)，2009，23(6):62－67.［Pan Yuanqing， WangZhengyan， Liu Xiaoli， etal. Assessthe Feasibility for Cultivation of Marginal Land along the Beach of the Yellow River in Henan Province［J］.China Land Science，2009，23(6):62 － 67.］

［24］金志豐，陳雯，陳江龍，等.基于Probit模型的常熟耕地保護(hù)區(qū)位選擇［J］.地理研究，2010，29(12):2261－2270.［Jin Zhifeng，Chen Wen，Chen Jianglong，et al.Location choice of protection for cultivated land based on probit model in Changshu city［J］.Geographical Research，2010，29(12):2261 －2270.］

［25］牛海鵬，張安錄.耕地利用效益體系重構(gòu)及其外部性分析［J］.中國土地科學(xué)，2009，23(9):25 － 29.［Niu Haipeng，Zhang Anlu.Reconstruction of Cultivated Land Use Benefit System and Analysis on Its Externality［J］.China Land Science，2009，23(9):25 －29.］

［26］Johnson R A，Wichern D W.實(shí)用多元統(tǒng)計分析(第四版)［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2001:345－362.［Johnson R A，Wichern D W.Applied Multivariate Statistical Analysis，4th ed［M］.Beijing:Tinghua University Press，2001:345 －362.］

［27］張衍廣，林振山，李茂玲，等.基于EMD的山東省GDP增長與耕地變化的關(guān)系［J］.地理研究，2007，26(6):1147－1155.［Zhang Yanguang，Lin Zhenshan，Li Maoling，et al.GDP growth and change of cultivated land based on EMD in Shandong Province［J］.Geographical Research，2007，26(6):1147 －1155.］

［28］馮長春，侯玉亭.城鎮(zhèn)土地評價中主成分分析法的應(yīng)用［J］.中國國土資源經(jīng)濟(jì)，2007，(7):27－31.［Feng Changchun，Hou Yuting.The Application of Principal Component Analysis Method in Urban Land Evaluation［J］.Natural Resource Economics of China，2007，(7):27 －31.］

Study on Impact Factors and Characteristic of Cultivated Land Resources’Utilization Benefit in Henan Province

ZHANG Peng-yan1，2 QIN Ming-zhou1，2 YAN Jiang-hong2 LI Jin2 YANG Lin2 SUN Chao2
(1.Institute of Resource and Environment，Henan University，Kaifeng Henan 475004，China;2.College of Environment and Planning，Henan University，Kaifeng Henan 475004，China)

The analysis and assessment of the cultivated land resources’utilization benefit are greatly important to ensure the national food security and to improve the cultivated land resources’use efficiency.This study creates the cultivated land resources’utilization benefit index(system)，and adopts the principal component analysis to analyze the influencing factors and the trend of the cultivated land resources’utilization benefit of 18 cities in Henan Province in 1999，2002，2005 and 2008 by using SPSS and GIS.The results show that:① In Henan Province，during 1999－2008，the size of cultivated land area remained stable，but the cultivated land use overall benefit has been increased and its characteristic distribution has changed from high in the North of China，low in the South of China to high in the East of China and low in the West of China.② According to the analysis of the influencing factors of cultivated land resources’utilization benefit，within ten years time，the cultivated land utilization benefit was mainly affected by the society’s economics conditions.The main factors affecting food production(units)by the amount of chemical fertilizer using has gradually transformed into the quantity and quality of cultivated land agricultural labor per unit.The increase of multiple crop index is the most effective way to expand the crop sown area，to explore the cultivated land potential and to increase crop total output.The input of agricultural machinery power and the increase of the agricultural mechanization play the important roles in promoting the cultivated land use efficiency.The raise of the proportion of investment in agriculture helps to improve the efficiency of land cultivation and to increase the food production.Based on the comprehensive evaluation analysis，this papers attempts to provide some countermeasures and suggestions to increase cultivated land resources’utilization benefit and to use cultivated land more rationally for Henan Province.

cultivated land resources;utilization benefit;principal component analysis;Henan Province

F301.1

A

1002－2104(2013)01－0162－08

10.3969/j.issn.1002－2104.2013.01.023

2012－08－30

張鵬巖，博士生，主要研究方向?yàn)橘Y源利用與環(huán)境保護(hù)。

秦明周，教授，博導(dǎo)，主要研究方向?yàn)橥恋刭Y源管理與利用。

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“黃河下游引黃自流灌區(qū)土地變化特征與可持續(xù)性評價研究”(編號:41171439)。

(編輯:徐天祥)