高　楊，張紅梅，蘇海民

(1.宿州學(xué)院 環(huán)境與測繪工程學(xué)院，安徽 宿州 234000；2. 安徽理工大學(xué) 地球與環(huán)境學(xué)院，安徽 淮南 232001)

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淮南市耕地非農(nóng)化驅(qū)動因素的灰色關(guān)聯(lián)分析

高楊1，張紅梅2，蘇海民1

(1.宿州學(xué)院 環(huán)境與測繪工程學(xué)院，安徽 宿州 234000；2. 安徽理工大學(xué) 地球與環(huán)境學(xué)院，安徽 淮南 232001)

[摘要]基于2004-2013年淮南市耕地資源數(shù)據(jù)及社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料，進行淮南市耕地非農(nóng)化驅(qū)動因素的灰色關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明：淮南市耕地資源總量及人均耕地面積都呈現(xiàn)明顯的遞減趨勢，耕地總面積除2010年較上年略有增加外，其余各年份都有不同程度的減少，人均耕地面積在2003-2011年呈現(xiàn)出與耕地總面積相似的逐年遞減變化，2012-2013年人均耕地面積略有增加；人口數(shù)量、城市化發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和居民生活水平是影響淮南市近年耕地非農(nóng)化的主要驅(qū)動因素。

[關(guān)鍵詞]耕地非農(nóng)化；驅(qū)動因素；灰色關(guān)聯(lián)分析；淮南市

耕地資源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性資源。隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的不斷加快，耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榉寝r(nóng)、建設(shè)用地的非農(nóng)化過程不可避免，耕地非農(nóng)化所導(dǎo)致的耕地數(shù)量減少、耕作層破壞都是難易恢復(fù)的，對國家糧食安全和生態(tài)安全將產(chǎn)生很大影響[1]，因此引起專家和學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前，在很多地區(qū)進行了耕地非農(nóng)化的多層次研究，研究主要集中在兩個方面，一方面是耕地非農(nóng)化時空演變的過程分析[2-3]，另一方面是耕地非農(nóng)化的驅(qū)動因素研究[4-6]，特別是對于較小空間尺度的區(qū)域范圍，耕地非農(nóng)化驅(qū)動因素的研究更受重視。淮南市作為安徽省重要的工礦城市，耕地非農(nóng)業(yè)化會直接影響著區(qū)域糧食供給和生態(tài)保護，進而影響區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，分析淮南市非農(nóng)業(yè)化驅(qū)動因素，準確認識礦業(yè)城市耕地非農(nóng)化的機制，為礦業(yè)型城市制定合理的土地利用規(guī)劃、實現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1研究區(qū)概況

淮南市地處安徽省中北部，市轄六區(qū)一縣，包括田家庵區(qū)、八公山區(qū)、謝家集區(qū)、潘集區(qū)、大通區(qū)、毛集實驗區(qū)和鳳臺縣，總面積約2585km2?；茨鲜械靥幣瘻貛c亞熱帶的過渡區(qū)，季風(fēng)氣候典型，年平均氣溫15.6℃，年均降水量899.4mm，降水年際變化大，季節(jié)分配很不均勻。市境位于淮河流域，淮河北岸為較平坦的平原地區(qū)，淮河以南多為東西隆起的低山丘陵，淮河是市境最大的地表水，區(qū)內(nèi)還有窯河、東淝河、西淝河、泥黑河等支流?；茨鲜惺前不帐≈匾墓I(yè)城市，被譽為中國能源之都，2013年末，全市總?cè)丝?43.29萬人，城鎮(zhèn)化率達45.88%，全年生產(chǎn)總值(GDP)819.39億元，三產(chǎn)業(yè)比重分別為8.07%、62.06%、29.87%。

2研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1灰色關(guān)聯(lián)分析法

灰色關(guān)聯(lián)分析方法一般用來研究系統(tǒng)中不同因素之間的相關(guān)關(guān)系和關(guān)聯(lián)程度[7]。進行耕地非農(nóng)化驅(qū)動因素的灰色關(guān)聯(lián)度分析可設(shè)定耕地面積的時間序列為參考序列，驅(qū)動因素的時間序列作為比較序列，分別為：

x0(k)={x0(1),x0(2),……x0(n)}，

xi(k)={xi(1),xi(2),……xi(n)}

(i=1,2,…m)

各系列原始數(shù)據(jù)的量綱不同，為了減小誤差，保證原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，需要對原始數(shù)據(jù)進行變換，作無量綱化處理，計算無量綱的參考序列與比較序列的關(guān)聯(lián)系數(shù)，計算公式為：

i=(1,2,…m；k=1,2,…n)

(1)

式中Δx0i(k)=|x0(k)-xi(k)|為絕對差序列，Zmax=maximaxkΔx0i(k)為兩極最大差，Zmin=miniminkΔx0i(k)為兩極最小差，δ∈(0,1)為分辨系數(shù)，作用是削弱由于過于偏大的最大絕對差值引起的失真造成的影響，一般取值為0.5。

為了進行參考序列與比較序列整體性比較，可將各個時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)求平均值作為參考序列與比較序列之間的灰色關(guān)聯(lián)程度，關(guān)聯(lián)度計算公式如下：

(2)

計算所得比較序列與參考序列之間關(guān)聯(lián)度越大,表示該驅(qū)動因素對耕地非農(nóng)化的影響越大，關(guān)聯(lián)度越小則表明影響越小。

2.2數(shù)據(jù)來源

淮南市耕地資源數(shù)據(jù)來源于2005-2014年《安徽省統(tǒng)計年鑒》，人口、各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、居民收入、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)主要來源于2005-2014年《淮南年鑒》和2004-2013年《淮南市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》。

3淮南市耕地資源變化特征分析

通過統(tǒng)計淮南市近10年的耕地面積數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，淮南市耕地面積變化整體呈現(xiàn)出明顯的遞減趨勢，2004-2013年淮南市耕地總面積及人均耕地面積變化如圖1所示，2004年耕地面積為116157hm2，2013年耕地面積降至最低，縮減為113152 hm2，凈減少3005 hm2，減少耕地面積占原有耕地面積的2.59%，年均遞減率為0.287%。從變化過程看，除2010年耕地面積較上年略有增加外，其余各年耕地面積都有不同程度的減少，2011年減少幅度最大，減少了987 hm2。人均耕地面積變化總體也呈現(xiàn)出減少的趨勢，2004年人均耕地面積0.0497 hm2，2013年減少至0.0465 hm2，人均耕地面積的變化過程可分為兩個階段，2004-2011年人均耕地面積呈現(xiàn)出與耕地總面積相似的逐年遞減變化，但2012-2013年人均耕地面積變化與總耕地面積變化不同，表現(xiàn)出略有增加的趨勢，主要是由于這期間淮南市人口數(shù)量有所減少。使得人均耕地面積在耕地總面積減少的情況下略有增幅。

圖1　2004-2013年淮南市耕地總面積

4淮南市耕地非農(nóng)化驅(qū)動因素分析

4.1指標選取

耕地非農(nóng)業(yè)化受多種社會經(jīng)濟因素及資源環(huán)境條件的影響和驅(qū)動，根據(jù)淮南市耕地資源變化特點選取13個影響淮南市耕地非農(nóng)化的驅(qū)動因素，分別是：X1—總?cè)丝跀?shù)(萬人)，X2—非農(nóng)業(yè)人口數(shù)(萬人)，X3—第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(億元)，X4—第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(億元)，X5—第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(億元)，X6—固定資產(chǎn)投資(億元)，X7—農(nóng)機總動力(萬kw)，X8—化肥使用量(噸)，X9—主要糧食作物單產(chǎn)(kg/hm2)，X10—城鎮(zhèn)居民人均可支配收入(元)，X11—農(nóng)民人均收入(元)，X12—城鎮(zhèn)人均住房面積(m2)，X13—農(nóng)民人均住房面積(m2)。2004-2013年淮南市耕地非農(nóng)業(yè)化驅(qū)動因素相關(guān)指標數(shù)據(jù)，見表1。

表1　2004-2013年淮南市耕地非農(nóng)化驅(qū)動因素相關(guān)指標數(shù)據(jù)

4.2關(guān)聯(lián)分析

進行灰色關(guān)聯(lián)分析時，將淮南市耕地資源的變化時間序列作為參考序列，表1中數(shù)據(jù)序列作為比較序列，為保證指標數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，利用初值化法對數(shù)據(jù)進行無量綱處理。運用關(guān)聯(lián)度公式計算得到淮南市耕地非農(nóng)業(yè)化與13個驅(qū)動因素的關(guān)聯(lián)度和排序，如表2所示。

表2　淮南市耕地非農(nóng)化驅(qū)動

根據(jù)計算結(jié)果可知，總?cè)丝跀?shù)和非農(nóng)業(yè)人口數(shù)與耕地非農(nóng)化的關(guān)聯(lián)度最大，排序居于前兩位，表明人口數(shù)量及城市化發(fā)展是影響耕地非農(nóng)化的首要因素；主要糧食作物單產(chǎn)、農(nóng)機總動力、化肥使用量等體現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平因素的關(guān)聯(lián)度緊隨人口數(shù)量因素，排序分別在3、4、5位，表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平是影響耕地非農(nóng)化的重要因素；人均住房面積、居民收入等因素體現(xiàn)了居民生活水平，其關(guān)聯(lián)度排序在中等水平，說明居民生活水平對耕地非農(nóng)化有一定影響；各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值因素的關(guān)聯(lián)度相對偏小，排序靠后，對耕地非農(nóng)化影響偏小?；茨鲜懈胤寝r(nóng)化的主要驅(qū)動因素可以歸納為人口數(shù)量、城市化發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和居民生活水平等四個方面。

4.2.1人口數(shù)量

人口數(shù)量的變化是影響耕地變化的重要因素，人口的增長導(dǎo)致對商業(yè)用地、工業(yè)用地、市政設(shè)施用地、綠化用地等方面的需求進一步增大，從而不可避免地使部分耕地向其他類型用地轉(zhuǎn)換[8]。淮南市總?cè)丝趶?004年的233.6萬增加為2013年的243.3萬，凈增近十萬人，推動了耕地非農(nóng)化的進程。圖1所示2011-2013年間，淮南市耕地總面積減少幅度較小，人均耕地面積略有增幅，對應(yīng)同期的淮南市總?cè)丝谑锹杂袦p少的，進一步說明了人口數(shù)量對耕地非農(nóng)化的重要影響。

4.2.2城市化發(fā)展

城市化的快速發(fā)展，使得建城區(qū)面積擴大，耕地非農(nóng)化過程必然隨著城市化發(fā)展而加快。非農(nóng)業(yè)人口的增加是區(qū)域城市化發(fā)展的表現(xiàn)之一，淮南市非農(nóng)業(yè)人口從2004年的105.7萬增加為2013年的111.6萬，凈增5.9萬人，此數(shù)據(jù)是以人口的戶籍所在地進行的統(tǒng)計，但隨著農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)的遷移，有部分人口在城鎮(zhèn)務(wù)工居住戶籍仍在農(nóng)村，實際城鎮(zhèn)人口遠遠大于統(tǒng)計中的非農(nóng)業(yè)人口，這從各行業(yè)在業(yè)人口情況有所表現(xiàn)，2013年淮南市農(nóng)林牧漁業(yè)人口占在業(yè)人口的比重為28.03%，其他行業(yè)在業(yè)人口比重為71.97%。并且在農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)遷移過程中，遷移的農(nóng)村人口并沒有完全脫離農(nóng)村，出現(xiàn)了這部分人口在農(nóng)村和城鎮(zhèn)同時占有土地的現(xiàn)象[9]，這不僅是對人口分布格局的改變，同時也影響了用地格局，促使了耕地非農(nóng)化的發(fā)展。

4.2.3農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中去，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平不斷提高，這也是耕地非農(nóng)化過程中保證國家糧食安全的基本要求。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平提高最直觀的表現(xiàn)是農(nóng)業(yè)的單位收益不斷增加，淮南市糧食作物以谷物為例，其單產(chǎn)水平從2004年的6360 kg/ hm2提高到2013年的6856 kg/ hm2，每公頃增加了496kg，增幅達7.8%。淮南市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平發(fā)展是提高糧食單產(chǎn)的重要保證，農(nóng)機總動力2013年為181.3萬千瓦，比2004年增加了40.3萬千瓦，農(nóng)業(yè)排灌機械2013年為14096臺，比2004年增加了1919臺，化肥使用量從2004年的114197噸提高到2013年的140922噸。農(nóng)業(yè)單位收益的增加使得農(nóng)業(yè)產(chǎn)值在耕地資源不斷減少的情況下實現(xiàn)了大幅提高，淮南市第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值從2004年的26.5億元增加到2013年的66.2億元，年均增幅16.6%?；茨鲜修r(nóng)業(yè)水平的提高協(xié)調(diào)了耕地面積減少與農(nóng)業(yè)發(fā)展之間的關(guān)系，從而驅(qū)動了耕地非農(nóng)化的進程。

4.2.4居民生活水平

經(jīng)濟快速發(fā)展伴隨著居民生活水平的提高，使得人們不再滿足于基本的物質(zhì)需求，對生活及居住環(huán)境提出更高的要求，休閑、娛樂等方面建設(shè)用地的增加成為必然，也驅(qū)動了耕地非農(nóng)業(yè)的發(fā)展。淮南市居民人均收入近年持續(xù)增長，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入從2004年的7418元增加到2013年的22920元，增加了兩倍以上，農(nóng)民人均收入從2004年的2572元上漲為2013年的8869元，增幅達224.8%?；茨鲜腥司》棵娣e也呈現(xiàn)出較大幅度上升，城鎮(zhèn)人均住房面積從2004年的20.4 m2上升到2013年的27.2 m2，增幅為33.3%，農(nóng)民人均住房面積從2004年的23.6 m2上升到2013年的40.3 m2，增幅更是達到70.8%，直觀地體現(xiàn)了建設(shè)用地的增加。

5結(jié)論與討論

2004-2013年間，淮南市耕地資源總量及人均耕地面積整體都呈現(xiàn)明顯的遞減趨勢，耕地總面積除2010年較上年略有增加外，其余各年份都有不同程度的減少，人均耕地面積在2003-2011年呈現(xiàn)出與耕地總面積相似的逐年遞減變化，2012-2013年表現(xiàn)出略有增加的趨勢?；茨鲜懈胤寝r(nóng)化驅(qū)動因素的灰色關(guān)聯(lián)分析表明，人口數(shù)量及城市化發(fā)展是影響耕地非農(nóng)化的首要因素，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平是影響耕地非農(nóng)化的重要因素，居民生活水平對耕地非農(nóng)化有一定影響。

耕地非農(nóng)化主要受多種社會經(jīng)濟因素的影響，其發(fā)展表現(xiàn)出階段性特點，灰色關(guān)聯(lián)法較其他統(tǒng)計方法具有對樣本數(shù)量要求低的優(yōu)勢，且能較為準確的度量各因子間相關(guān)程度和判斷促使系統(tǒng)變化因子的主次順序，適用于耕地非農(nóng)化的階段性研究，但有些耕地非農(nóng)化的影響因素難以量化，進行淮南市非農(nóng)化驅(qū)動因素的灰色關(guān)聯(lián)分析時不能完全考慮這些因素，如政策因素，淮南市政府在2013年與縣區(qū)簽訂《淮南市縣級政府耕地保護目標責(zé)任書》，將耕地保護具體考核指標下達給縣區(qū)，明確任務(wù)、措施和責(zé)任人的權(quán)利及義務(wù)，并將其納入縣區(qū)工作業(yè)績考核。另外還有地形因素、交通條件等都會影響到耕地非農(nóng)化過程，后續(xù)研究應(yīng)加強這些因素的調(diào)研和影響評估。

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[責(zé)任編輯：江雪]

[收稿日期]2016-01-08

[基金項目]安徽省自然科學(xué)基金項目(1508085MD65); 安徽高校省級人文社會科學(xué)研究重點項目(SK2016A0995) ;宿州學(xué)院科研平臺開放課題項目(2013YKF07)；宿州學(xué)院優(yōu)秀青年人才支持計劃項目(2016XQNRL006)。

[作者簡介]高楊(1979—)，男，安徽宿州人，講師，主要從事資源與環(huán)境研究。

[中圖分類號]F321

[文獻標識碼]A

[文章編號]1671-5330(2016)02-0061-04