徐國良，蔡少燕，楊木壯

(廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，廣東廣州 510006)

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1998～2013年佛山市耕地利用變化及驅(qū)動力分析

徐國良，蔡少燕，楊木壯

(廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，廣東廣州 510006)

摘要對耕地利用變化的研究有利于更好地認(rèn)識與解決人地矛盾、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源匱乏之間的矛盾等問題。該研究以佛山市耕地利用變化為研究對象，根據(jù)1998～2013年佛山市土地調(diào)查和統(tǒng)計年鑒等數(shù)據(jù)，運(yùn)用相關(guān)性分析和主成分分析方法，分析了佛山市耕地利用變化現(xiàn)狀及其主要驅(qū)動因素。結(jié)果表明，1998～2013年，佛山市耕地總量不斷減少，同時，耕地也有結(jié)構(gòu)性變化，水田減少速度比旱地快，旱地所占比重不斷增大，耕地利用效益不斷提高；影響耕地變化的主要因素是佛山人口增長、經(jīng)濟(jì)和科技水平發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等。佛山市人地矛盾問題突出，耕地保護(hù)任務(wù)重大。

關(guān)鍵詞耕地利用變化；規(guī)律；驅(qū)動力；佛山

Cultivated Land Use Change in Foshan during 1998-2013 and Driving Force Analysis

XU Guo-liang, CAI Shao-yan, YANG Mu-zhuang(School of Geographical Sciences, Guangzhou University, Guangzhou, Guangdong 510006)

AbstractThe study of cultivated land use change is conducive to better understanding and solving the contradiction between human and land,economic development and lack of resources.Taking cultivated land use change in Foshan City as the research object, based on land survey and statistical yearbook data during 1998-2013, using the methods of correlation analysis and principal component analysis,the change status of cultivated land use and its main driving factors in Foshan City were analyzed.The research results showed that during 1998-2013, total arable land area is decreasing, as well as structural changes, paddy field reducing speed is faster than dry land, and the utilization benefit of cultivated land is increasing continuously; the main factors affecting arable land change mainly include population growth, development of economic and scientific level,adjustment of industrial structure, etc.. The contradiction between human and land in Foshan is prominent, cultivated land protection is a major task.

Key wordsChange of cultivated land use; Law; Driving force; Foshan

目前，土地利用/土地覆被及其驅(qū)動機(jī)制分析成為了研究熱點(diǎn)，眾多學(xué)者對區(qū)域土地利用變化情況，包括耕地已經(jīng)做了較多的論述。自改革開放以來，我國耕地數(shù)量一直處于下降狀態(tài)。封志明等[1]分析指出1979~1999年我國耕地緩慢持續(xù)減少；1998～2007 年，全國耕地面積由 12 955.87 萬hm2下降為 12 173.52 萬hm2，減少了約 6.04%[2]。影響耕地數(shù)量變化的因素有很多，學(xué)者們對其進(jìn)行了分析與探討。陳百明等[3]認(rèn)為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整(指耕地改為園地、林地、牧地、魚塘)占地是耕地減少的主要原因，達(dá)到總量的62%；建設(shè)占用、災(zāi)毀、生態(tài)退耕等因素也會導(dǎo)致了耕地減少，而土地的開發(fā)、復(fù)墾與整理有利于增加耕地的數(shù)量[4]。此外，人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提高、宏觀政策如人口政策等也是耕地數(shù)量變化的重要影響因素[5]。為了更準(zhǔn)確地把握耕地利用變化及其驅(qū)動因子，丁玲玲等[6]運(yùn)用相關(guān)性分析和主成分分析等方法對襄樊市耕地變化驅(qū)動機(jī)制進(jìn)行量化，發(fā)現(xiàn)襄樊市耕地變化的主要驅(qū)動力是人文因素；陳朝[7]通過建立數(shù)學(xué)模型，指出經(jīng)濟(jì)、人口和科技是影響湖北省耕地利用變化的主要因素。目前，GIS和RS等技術(shù)也越來越多地被應(yīng)用于耕地利用變化研究中。

佛山市地處珠江三角洲腹地，東南與中山接壤，東北與廣州毗鄰，西連肇慶，南達(dá)江門，鄰近港澳，處于我國南大門的開放前沿，是珠江三角洲富有發(fā)展?jié)摿Φ闹匾鞘?，對其土地利用變化的研究具有重要意義。而目前關(guān)于這方面的研究少見報道，現(xiàn)有研究對其驅(qū)動力分析又缺乏量化指標(biāo)[8]。鑒于此，筆者以1998~2013年佛山市耕地統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，輔以社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等數(shù)據(jù)，對佛山市耕地利用變化特征及其驅(qū)動機(jī)制進(jìn)行研究，以期為佛山市耕地的合理開發(fā)利用和保護(hù)提供參考。

1數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1數(shù)據(jù)來源對佛山市耕地利用變化及驅(qū)動力分析所用的數(shù)據(jù)來源于1998~2014年《佛山統(tǒng)計年鑒》[9]和1998~2014年《廣東農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》[10]，部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于《佛山市土地利用總體規(guī)劃(1997-2010年)》[11]和《佛山市土地利用總體規(guī)劃(2006-2020年)》[12]。

1.2研究方法使用動態(tài)度指標(biāo)對佛山市耕地利用變化做動態(tài)分析。該研究的單一土地利用類型指的是耕地。單一土地利用類型動態(tài)度是反映某研究區(qū)一定時間范圍內(nèi)某種土地利用類型面積變化比率的指標(biāo)，其表達(dá)式為：

K=(Ub-Ua)/Ua×1/T×100%

(1)

式中，K為特定時期內(nèi)耕地動態(tài)度(年變化率)；Ua、Ub分別表示過去與現(xiàn)狀年耕地的面積[13]；T為時間間隔。

該研究運(yùn)用SPSS(19.0)統(tǒng)計分析軟件相關(guān)模塊對佛山市耕地利用變化中總?cè)丝?、人均耕地、糧食總產(chǎn)量等各因子的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析，并對影響佛山市耕地變化的因子進(jìn)行了主成分分析。

2結(jié)果與分析

2.1佛山市耕地利用變化分析

2.1.1耕地利用總量變化。根據(jù)《佛山統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)，1998～2013年佛山市耕地資源總量變化見圖1，人口及人均耕地面積變化見圖2。

圖1　1998～2013年佛山市耕地資源總量變化Fig.1　The change of total arable land in Foshan during 1998-2013

圖2　1998～2013年佛山市人口及人均耕地面積變化Fig.2　The change of population and per capita cultivated land area in Foshan during 1998-2013

由圖12可知，1998～2013年佛山市耕地面積總量和人均耕地面積總體呈下降趨勢，耕地總量由86 433.67 hm2下降到37 541.00 hm2，下降了56.57%。這與近年來佛山市經(jīng)濟(jì)與城市化快速發(fā)展關(guān)系密切，人口的持續(xù)不斷增長，加大了人們對土地的需求。建設(shè)用地規(guī)模擴(kuò)張占用了大量農(nóng)地，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變以及相關(guān)政策的實(shí)施等都影響著耕地的變化。

2.1.2耕地利用結(jié)構(gòu)變化。根據(jù)《佛山統(tǒng)計年鑒》，1998年佛山市水田所占比重較大，占64%，旱地占36%；2013年水田仍然占大比例，為70%，旱地占30%。隨著耕地總量的減少，旱地和水田也相應(yīng)地減少，旱地由1998年的31 449.9 hm2下降到2013年的9 757.0 hm2，水田由1998年54 983.7 hm2下降到2013年的22 686.7 hm2。旱地所占比重雖小于水田，但其下降的速率比水田大，旱地比重小，水田比重大，符合南方多水田的規(guī)律。

2.1.3耕地利用變化速度。土地利用動態(tài)度可定量描述區(qū)域土地利用變化的速度，它對比較土地利用的區(qū)域差異和預(yù)測未來土地利用變化趨勢都具有重要的作用。根據(jù)《佛山統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)，1998～2013年佛山市耕地年變化率是負(fù)值，這表明耕地面積不斷遞減，而水田和旱地的變化速度不同，耕地的年變化率為-3.8%，水田年變化率為-3.9%，旱地年變化率為-4.59%，說明旱地減少的速度比水田快。

2.1.4耕地利用效益變化。土地利用效益是指土地利用給人類所帶來的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。它反映了人類利用土地目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度[14]。耕地是土地最重要的組成部分，它包括水田、水澆地、旱地，該研究僅對佛山耕地的經(jīng)濟(jì)效益變化情況進(jìn)行研究。耕地利用的經(jīng)濟(jì)效益是指耕地在開發(fā)利用過程中所取得的收益，是對耕地投入與產(chǎn)出進(jìn)行比較。衡量耕地經(jīng)濟(jì)效益往往用單位耕地面積的糧食產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量、勞動生產(chǎn)率、機(jī)械化程度等指標(biāo)，考慮到數(shù)據(jù)的可獲取性，該研究采用單位耕地的農(nóng)作物產(chǎn)量作為衡量耕地經(jīng)濟(jì)效益的指標(biāo)。根據(jù)《佛山統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)，1998～2013佛山市耕地經(jīng)濟(jì)效益變化見圖3。

注：1999年數(shù)據(jù)缺失。Note:Data of 1999 are missing.圖3　1998～2013年佛山市耕地經(jīng)濟(jì)效益變化Fig.3　The change of cultivated land economic benefit in Foshan during 1998-2013

由圖3可知，1998～2013年佛山市的單位耕地面積農(nóng)作物(糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物)產(chǎn)量由12.78 t/hm2上升到14.2 t/hm2。耕地效益是對耕地利用水平的衡量，雖然耕地總量減少，但佛山市近年來耕地經(jīng)濟(jì)效益卻不斷提高，這主要得益于科技投入和國家政策扶持，土地總體利用程度提高，土地產(chǎn)出效益不斷提升。

2.2佛山市耕地利用變化驅(qū)動力分析近年來，佛山市環(huán)境變遷，氣候和地形等自然因素的變化情況并不明顯，對耕地變化的影響也相對較小[15]，佛山市耕地利用變化主要受其經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的影響。因此，該研究結(jié)合珠三角經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)的實(shí)際情況，從眾多經(jīng)濟(jì)社會的因素中選取了一批驅(qū)動力指標(biāo)[7](表1)來分析其社會經(jīng)濟(jì)因子對耕地的影響程度。

2.2.1各驅(qū)動因子與耕地面積的相關(guān)性。1998～2013年佛山市耕地面積與各驅(qū)動因子的相關(guān)性分析結(jié)果見表2。

由表2可知，總?cè)丝?，國?nèi)生產(chǎn)總值、固定資產(chǎn)投資、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、牧業(yè)占農(nóng)業(yè)比重、林業(yè)占農(nóng)業(yè)比重、財政收入和第二產(chǎn)業(yè)比重都與耕地面積呈負(fù)相關(guān)。其中，總?cè)丝诤偷诙a(chǎn)業(yè)比重與耕地面積的相關(guān)性較為顯著，其相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到-0.967和-0.975。而人均耕地、糧食總產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)、漁業(yè)占農(nóng)業(yè)比重、第一產(chǎn)業(yè)比重、第三產(chǎn)業(yè)比重、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力、有效灌溉面積與耕地面積顯著地呈正相關(guān)。

2.2.2影響耕地變化的主要因素分析。為了更好地評價各個驅(qū)動因子對耕地面積的影響的重要性或是權(quán)重，在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，對驅(qū)動因子做主成分分析。運(yùn)用SPSS19.0因子分析功能對驅(qū)動因子做主成分分析，得到驅(qū)動因子相關(guān)系數(shù)矩陣，然后計算耕地驅(qū)動因子變量的特征值、主成分貢獻(xiàn)率、累計貢獻(xiàn)率。最后得到的主成分載荷矩陣見表3。

表1佛山耕地變化驅(qū)動力指標(biāo)體系

Table 1The index system of cultivate land change driving force in Foshan

目標(biāo)層Targetlayer指標(biāo)類型Indextypes自變量名稱Independentvariables佛山耕地變化驅(qū)動力DrivingforceofarablelandchangeinFoshanCity社會因素總?cè)丝?人)人均耕地面積(hm2)糧食總產(chǎn)量(t)糧食單產(chǎn)(kg/hm2)經(jīng)濟(jì)因素國內(nèi)生產(chǎn)總值(萬元)固定資產(chǎn)投資(萬元)財政收入(萬元)農(nóng)民人均純收入(元)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值(萬元)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素漁業(yè)占農(nóng)業(yè)比重(%)牧業(yè)占農(nóng)業(yè)比重(%)林業(yè)占農(nóng)業(yè)的比重(%)第二產(chǎn)業(yè)比重(%)第三產(chǎn)業(yè)比重(%)科技因素農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力(kW)有效灌溉面積(hm2)

表3中載荷系數(shù)越大，說明該因子對變量的影響就越大，這18個驅(qū)動因子對耕地面積的變化影響值最高的是總?cè)丝?。隨著珠三角經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，佛山市人口不斷增長，人口變化是影響耕地數(shù)量變化最基本的原因之一。從農(nóng)業(yè)人口方面來看，隨著人口的增長和收入的增加，人們必然會在住、行等方面產(chǎn)生更多和更高的需求，從而對土地(耕地)產(chǎn)生更大的壓力。從某種程度上講，農(nóng)村人口的增長，收入的提高，就意味著耕地數(shù)量的減少。城鎮(zhèn)人口的增長，也同樣如此[4]。據(jù)統(tǒng)計，1998～2013年，佛山年末戶籍人口凈增長405萬。人口大量的增長對土地產(chǎn)生大量需求，例如居住用地、配套設(shè)施建設(shè)用地，導(dǎo)致佛山大量的耕地被占用。通過相關(guān)分析可知，人口與耕地面積的相關(guān)系數(shù)為-0.967，這表明人口與耕地呈負(fù)相關(guān)，隨著人口的不斷增長，耕地面積將不斷減少。因此，人口的變化是影響耕地利用變化的重要驅(qū)動因子。

對耕地變化產(chǎn)生重要影響的第二個因素是國內(nèi)生產(chǎn)總值和固定資產(chǎn)投資。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展會導(dǎo)致土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)因素成為影響耕地面積變化的重要因素[16-19]。據(jù)統(tǒng)計，佛山市漁業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)和種植業(yè)的產(chǎn)值存在較大的差距。1998年佛山市漁業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)和種植業(yè)的產(chǎn)值分別為471 464.04萬、2 608.15萬、260 364.72萬、399 496.03萬元；2013年佛山市漁業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)和種植業(yè)的產(chǎn)值分別為991 600.21萬、11 973.34萬、591 369.85萬、909 272.2萬元[9]。通過比較可知，漁業(yè)比種植業(yè)的產(chǎn)值高，種植業(yè)的收入效益相對于魚塘、園地來說較低，土地的產(chǎn)出效益不同，農(nóng)民為了提高耕地的效益，將大量耕地改為魚塘，像順德的“?；~塘”，直接導(dǎo)致耕地面積的減少。此外，隨著廣佛同城一體化快速發(fā)展，大量的重點(diǎn)設(shè)施建設(shè)也會占用耕地?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，如集約化生產(chǎn)取代粗放式生產(chǎn)也是影響耕地數(shù)量變化的重要因子之一。

最后，第二產(chǎn)業(yè)所占比重對耕地數(shù)量變化的影響也不容忽視。1998～2013年佛山市的工業(yè)發(fā)展迅速，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上，第二產(chǎn)業(yè)的比重一直是最大的，第二產(chǎn)業(yè)比重與耕地變化的相關(guān)性較為顯著，工業(yè)園的大面積建設(shè)，如順德科技工業(yè)園，南?？萍脊I(yè)園等，需要大量的土地面積，這也造成了耕地面積的變化。

表2　佛山市耕地面積與驅(qū)動因子的相關(guān)性

表3　各驅(qū)動因子主成分載荷矩陣

3結(jié)論與建議

近年來，國家為了守住耕地紅線，確保國家糧食安全，出臺了相關(guān)政策，對各地方耕地保護(hù)工作時時跟進(jìn)，為此做出巨大的努力。佛山市作為珠三角地區(qū)富有發(fā)展?jié)摿εc活力、有著廣闊前景的重要城市，對其耕地利用變化的研究可以很好地反映發(fā)達(dá)城市地區(qū)耕地變化情況，為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和人口密集地區(qū)未來土地特別是耕地的發(fā)展提供更明確的方向具有非常重要的意義。該研究對佛山市的耕地數(shù)量、結(jié)構(gòu)和效益變化分別進(jìn)行系統(tǒng)地整理分析，并對影響耕地變化的因子構(gòu)建指標(biāo)體系進(jìn)行量化分析，得出以下結(jié)論：

(1)佛山市耕地總量和人均耕地面積不斷減少，總量由1998年86 433.67 hm2下降到2013年37 541 hm2。近年來，佛山市經(jīng)濟(jì)與城市化快速發(fā)展，人口持續(xù)不斷增長，加大了人們對土地的需求，建設(shè)用地規(guī)模擴(kuò)張占用了大量耕地，耕地的減少與人口的增加使得人均耕地面積急劇減少，佛山市耕地保護(hù)任務(wù)重大。

(2)相對于旱地，佛山市水田一直占較大比重，這符合南方多水田的規(guī)律。隨著耕地總量下降，水田和旱地的面積也相應(yīng)減少，但兩者下降的速率存在差異，旱地下降的速率較水田大。

(3)1998~2013年佛山市耕地總量減少，但由于國家科技投入和政策扶持，佛山市耕地經(jīng)濟(jì)效益卻不斷提高，單位耕地面積農(nóng)作物產(chǎn)量由12.78 t/hm2上升到14.2 t/hm2。

(4)對佛山市耕地變化驅(qū)動力的相關(guān)性分析和主成分分析結(jié)果表明，人口增長、國內(nèi)生產(chǎn)總值、固定資產(chǎn)投資和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等都是影響耕地變化的重要因素。人口增長和耕地減少這對人地矛盾是佛山市當(dāng)前急需解決的重要問題，為了佛山市未來更好地發(fā)展，加強(qiáng)耕地保護(hù)，處理好資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系顯得非常重要，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時，應(yīng)對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整方面予以足夠重視。

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收稿日期2015-12-28

作者簡介徐國良(1975-)，男，江蘇泰興人，副研究員，博士，碩士生導(dǎo)師，從事生態(tài)環(huán)境研究。

基金項目廣東省自然科學(xué)基金項目(2014A030313532)；廣州市屬高?？蒲许椖?1201410805)。

中圖分類號S 27

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)03-249-04