楊偉州, 郭 碩, 于 莉, 張蓬濤

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國土資源學(xué)院, 河北 保定 071001)

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滄州市人口-耕地-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系時(shí)空變異

楊偉州, 郭 碩, 于 莉, 張蓬濤

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國土資源學(xué)院, 河北 保定 071001)

人口、耕地和糧食的協(xié)調(diào)發(fā)展是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要保障，也是當(dāng)今社會(huì)的關(guān)注熱點(diǎn)。以滄州市為研究對(duì)象，應(yīng)用協(xié)調(diào)度函數(shù)模型對(duì)滄州市14個(gè)縣(市)的人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以確定和識(shí)別滄州市2003—2012年該系統(tǒng)的演進(jìn)態(tài)勢，研究分析了各區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系的時(shí)空變異。結(jié)果表明：滄州市人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平總體不高，協(xié)調(diào)發(fā)展度D值約為0.52，處于基本協(xié)調(diào)水平。從時(shí)間序列上看，滄州市人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平呈波動(dòng)起伏變化，無明顯規(guī)律可循，但總體上呈上升態(tài)勢。所轄14個(gè)縣(市)由2003年的以極不協(xié)調(diào)為主發(fā)展為2012年以比較協(xié)調(diào)和高度協(xié)調(diào)為主。從空間分布來看，滄州市所轄14個(gè)縣(市)人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平及年平均增長率均存在顯著差異，吳橋縣協(xié)調(diào)發(fā)展水平在滄州市始終最高，海興縣最低，協(xié)調(diào)發(fā)展度平均增長率青縣最高，為8.60%；吳橋縣最低，為0.33%。協(xié)調(diào)發(fā)展水平總體上呈現(xiàn)出西南部最高，中部地區(qū)次之，西部再次，東部最低。研究為制定區(qū)域糧食安全預(yù)警機(jī)制，制定差異化三農(nóng)政策，推動(dòng)區(qū)域內(nèi)各地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的均衡發(fā)展提供參考依據(jù)。

協(xié)調(diào)發(fā)展度; 人口; 耕地; 糧食; 時(shí)空變異; 滄州市

隨著我國人口的增加以及人們生活水平的提高，糧食總需求量將日益增長。但作為糧食生產(chǎn)載體的耕地，在快速城鎮(zhèn)化背景下面積卻日益減少。雖然我國糧食生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)“十一連增”，但糧食供需的結(jié)構(gòu)性，區(qū)域性矛盾依然存在，耕地糧食生產(chǎn)面臨巨大壓力，糧食進(jìn)口持續(xù)增加，這些對(duì)于我國的糧食安全形勢是十分不利的?；诖?，本文從人口—耕地—糧食這一系統(tǒng)入手，定量化研究其協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系，探求三者協(xié)調(diào)發(fā)展過程中存在的問題并提出針對(duì)性的對(duì)策建議，為制定區(qū)域糧食安全預(yù)警機(jī)制，制定差異化三農(nóng)政策，推動(dòng)區(qū)域內(nèi)各地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的均衡發(fā)展提供參考依據(jù)。

近年來，眾多學(xué)者基于不同角度和方法對(duì)人口—耕地—糧食系統(tǒng)進(jìn)行了研究：不同學(xué)者運(yùn)用相關(guān)因子模型、灰色模型和生態(tài)學(xué)模型等分析了研究區(qū)域人口—耕地—糧食之間的動(dòng)態(tài)變化并對(duì)其發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測，探討了人口—耕地—糧食可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策和措施[1-5]；楊萍果[6]、張祥義[7]、李超[8]等對(duì)不同研究區(qū)域的糧食安全和動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了分析，提出區(qū)域糧食生產(chǎn)與安全對(duì)策。目前對(duì)于協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系的研究主要集中于交通與土地利用[9-11]，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境[12-16]以及土地利用等方面[17-19]，但從系統(tǒng)協(xié)調(diào)理論角度對(duì)人口、耕地和糧食協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系進(jìn)行的研究還有待進(jìn)一步完善。本文從系統(tǒng)協(xié)調(diào)理論出發(fā)，運(yùn)用協(xié)調(diào)發(fā)展度模型，綜合研究和識(shí)別滄州市各縣人口耕地糧食之間的協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢，對(duì)協(xié)調(diào)未來人口、耕地與糧食之間的矛盾具有一定的理論和實(shí)踐意義。

1　人口耕地糧食協(xié)調(diào)發(fā)展內(nèi)涵界定

協(xié)調(diào)是指系統(tǒng)之間或系統(tǒng)組成要素之間在發(fā)展過程中相互和諧一致，相互影響的平衡狀態(tài)。由于系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)變化之中，因而系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的關(guān)系也處在不斷調(diào)整之中。協(xié)調(diào)度則是度量系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部之間協(xié)調(diào)狀況好壞的定量指標(biāo)。人口—耕地—糧食系統(tǒng)是指在一定地域范圍內(nèi)，以耕地資源開發(fā)利用為基礎(chǔ)，以糧食生產(chǎn)，消費(fèi)和流通為中心環(huán)節(jié)，以滿足人類糧食需求為最終目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)[20]。人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，則是指在人類社會(huì)發(fā)展過程中，某一區(qū)域的糧食產(chǎn)量能夠滿足當(dāng)?shù)厝丝诘南M(fèi)需求，人口數(shù)量、耕地面積和糧食產(chǎn)量的動(dòng)態(tài)變化處于能夠保證當(dāng)?shù)丶Z食安全的警戒范圍內(nèi)。具體表現(xiàn)為：人口數(shù)量的持續(xù)增長得到有效控制；耕地人口密度的增加在耕地的人口承載力范圍內(nèi)；人均糧食占有量的動(dòng)態(tài)變化高于人均糧食需求量，此外人口—耕地—糧食系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展還表現(xiàn)為耕地質(zhì)量的不降低，不以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)等。

2　研究區(qū)概況

河北省滄州市位于河北省東南，環(huán)渤海灣經(jīng)濟(jì)區(qū)，地處116°10′—117°44′E，37°53′—38°51′N，水文地質(zhì)條件較差，中低產(chǎn)田和鹽堿地分布較廣，是河北省糧、棉、油集中產(chǎn)區(qū)之一。到2012年末，滄州市的總?cè)丝跀?shù)量已經(jīng)達(dá)到724.38萬人，近年來雖實(shí)行了較為嚴(yán)格的計(jì)劃生育政策，人口數(shù)量得到了控制，但由于人口基數(shù)大的原因，人口總數(shù)也會(huì)在長時(shí)期內(nèi)保持一定的增長趨勢；滄州市2012年末常用耕地面積為70.56萬 hm2，滄州市耕地質(zhì)量總體水平不高，且部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，土壤鹽堿化問題突出；滄州市是河北省重要的糧食主產(chǎn)地，滄州市2012年糧食播種面積89.83萬 hm2，總產(chǎn)量達(dá)到483.66萬t。但近年來，由于耕地面積減少，自然災(zāi)害的影響以及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整等，滄州市的糧食生產(chǎn)面臨巨大的壓力。在人口與耕地逆向發(fā)展條件下，研究人口—耕地—糧食三者之間發(fā)展的協(xié)調(diào)關(guān)系對(duì)于保障糧食安全，調(diào)控耕地資源數(shù)量以及推動(dòng)滄州市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的良性發(fā)展具有重要意義。

3　研究方法與步驟

3.1構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

對(duì)人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系的研究，就要對(duì)各子系統(tǒng)及其組成部分做出比較全面的分析，不能片面地、孤立地去分析協(xié)調(diào)發(fā)展問題。然而系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展不可能照顧到所有要素(考慮到數(shù)據(jù)資料收集的局限性和評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性)，而是按照協(xié)調(diào)發(fā)展的內(nèi)涵選取能夠反映系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展最終目的的評(píng)價(jià)指標(biāo)，即評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)遵循重點(diǎn)性、整體性、目的性、獨(dú)立性、可行性等原則。參考現(xiàn)有研究成果[1-2,5]，結(jié)合河北省實(shí)際，以人口發(fā)展變化綜合指數(shù)、耕地資源利用變化指數(shù)和糧食生產(chǎn)綜合指數(shù)三個(gè)方面作為指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層。

在人口子系統(tǒng)方面，主要選取年末人口總數(shù)、耕地人口密度、人口自然增長率等指標(biāo)體系。人口總數(shù)指標(biāo)能夠與耕地總面積、糧食總產(chǎn)量等指標(biāo)共同反映人口—耕地—糧食系統(tǒng)在數(shù)量規(guī)模上的相互適應(yīng)程度；人口自然增長率能夠與耕地面積減少率等指標(biāo)表征系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展速度是否相互配合等；耕地人口密度可反映耕地的人口承載力大小，進(jìn)而能夠反映出系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平的優(yōu)劣。

耕地子系統(tǒng)方面，主要選取年末實(shí)有耕地總面積、耕地壓力指數(shù)、農(nóng)藥、地膜、化肥使用量、耕地年減少率等評(píng)價(jià)指標(biāo)。農(nóng)藥使用量、地膜使用量和化肥使用量指標(biāo)反映區(qū)域耕地生態(tài)安全狀況，農(nóng)藥、化肥和地膜的使用量越高，則對(duì)耕地的生態(tài)安全威脅越大，對(duì)復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展越不利；耕地壓力指數(shù)為區(qū)域內(nèi)最小人均耕地面積與實(shí)際人均耕地面積之比，對(duì)耕地子系統(tǒng)的發(fā)展水平影響顯著。

糧食子系統(tǒng)方面，選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)有糧食總產(chǎn)量、人均糧食占有量、糧食單產(chǎn)和糧食作物播種比例等。通過人均糧食占有量與區(qū)域人均糧食最低消費(fèi)量的比較，可反映出該地區(qū)的糧食安全狀況；糧食單產(chǎn)較糧食總產(chǎn)量指標(biāo)能更好地反映單位面積耕地的產(chǎn)出狀況，可以表達(dá)人們對(duì)于耕地的集約利用狀況；糧食作物播種比例則是一區(qū)域內(nèi)糧食播種面積與該區(qū)域內(nèi)耕地面積的比例，兩者的比例關(guān)系能準(zhǔn)確地體現(xiàn)某一地區(qū)的糧食發(fā)展水平。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系詳見表1。

3.2數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化

對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除變量的量綱不同所造成的影響。該文采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法，對(duì)原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。公式為：

(1)

式中：Pij——指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；Xij——指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)；Ximin——指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)最小值；Ximax——指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)最大值。具有正效應(yīng)的指標(biāo)，其值越大對(duì)人口—耕地—糧食的協(xié)調(diào)發(fā)展越有利；相反，具有負(fù)效應(yīng)的指標(biāo)，其值越大越不利于人口—耕地—糧食的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.3確定指標(biāo)權(quán)重

為保證指標(biāo)權(quán)重的相對(duì)準(zhǔn)確性，本文采用熵值法確定指標(biāo)權(quán)重。熵值賦權(quán)法根據(jù)來源于客觀環(huán)境的原始信息，通過分析各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)程度及各指標(biāo)所提供的信息量來決定指標(biāo)的權(quán)重，在一定程度上避免了主觀因素帶來的偏差[21]。該法的計(jì)算步驟如下：

(1) 對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值進(jìn)行綜合標(biāo)準(zhǔn)化

(2)

式中：Yij——綜合標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Pij——評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值，i=1，2，…，n；j=1，2，…，m。

(2) 計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值(ej)：

(3)

(3) 計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異性系數(shù)(gj)：

gj=1-ej

(4)

(4) 計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重(Wj)：

(5)

表1滄州市人口-耕地-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)體系指標(biāo)權(quán)重

目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層權(quán)重人口—耕地—糧食協(xié)調(diào)發(fā)展人口發(fā)展變化指數(shù)(0.3333)年末總?cè)丝跀?shù)—耕地人口密度—人口自然增長率—0.40000.30000.3000耕地資源利用變化指數(shù)(0.3333)年末實(shí)有耕地總面積+耕地壓力指數(shù)—農(nóng)藥使用量—地膜使用量—化肥使用量—耕地年減少率—0.17860.53570.02670.03570.03570.1786糧食生產(chǎn)綜合指數(shù)(0.3333)糧食總產(chǎn)量+人均糧食占有量+糧食單產(chǎn)+糧食作物播種比例+0.16670.50000.16670.1667

注：表中“+”表示正向指標(biāo)，“—”表示逆向指標(biāo)。該文研究數(shù)據(jù)來自《河北經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2004—2013年)。

3.4建立人口-耕地-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展函數(shù)

協(xié)調(diào)發(fā)展是系統(tǒng)之間相互影響，相互促進(jìn)，達(dá)到的一種處于良性循環(huán)發(fā)展態(tài)勢水平的過程，反映的是系統(tǒng)之間動(dòng)態(tài)的相互作用關(guān)系及其程度。協(xié)調(diào)度則是對(duì)其協(xié)調(diào)狀況好壞程度進(jìn)行度量的定量指標(biāo)[17]。根據(jù)協(xié)調(diào)度的定義，設(shè){x1，x2，…，xi},{y1，y2，…，yj}，{z1，z2，…，zk}分別為描述人口，耕地和糧食子系統(tǒng)的指標(biāo)。人口、耕地和糧食子系統(tǒng)評(píng)價(jià)函數(shù)分別為：

(6)

(7)

根據(jù)式(7)，為使計(jì)算出的協(xié)調(diào)度具有一定的層次性，參考陸汝成等[17]的相關(guān)研究，定義人口—耕地—糧食協(xié)調(diào)度C的計(jì)算公式：

(8)式中：C——人口—耕地—糧食協(xié)調(diào)度；λ——調(diào)節(jié)系數(shù)(λ≥2)，因?yàn)橄到y(tǒng)為三者的協(xié)調(diào)關(guān)系，所以取λ=3。

C為協(xié)調(diào)度，其值域范圍為[0，1]，達(dá)到最大值為1時(shí)意味著處于最佳協(xié)調(diào)狀態(tài)；相反，協(xié)調(diào)度C值越小，則越不協(xié)調(diào)。由于協(xié)調(diào)度在某些情況下很難反映出人口—耕地—糧食系統(tǒng)的整體發(fā)展水平，不利于區(qū)域間比較(在相同協(xié)調(diào)度情況下，人口、耕地和糧食綜合發(fā)展水平可能差異很大)[15]。因此，將度量人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平高低的定量指標(biāo)稱為協(xié)調(diào)發(fā)展度，計(jì)算公式為：

T=αf(x)+βg(y)+γh(z)

(9)

(10)

根據(jù)表1確定的權(quán)重可知，人口、耕地和糧食系統(tǒng)同等重要，因而取α=β=γ=1/3，D為協(xié)調(diào)發(fā)展度，其值域范圍亦為[0，1]。

3.5劃分人口-耕地-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展等級(jí)

人口、耕地和糧食之間的協(xié)調(diào)發(fā)展必須是建立在區(qū)域糧食自給以及合理的耕地壓力指數(shù)之上的。即作者認(rèn)為某一區(qū)域人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的首要前提條件是該區(qū)域內(nèi)人均糧食占有量大于最小人均糧食需求量(以人均糧食需求量420 kg計(jì))[22]，耕地壓力指數(shù)小于1(耕地壓力指數(shù)=最小人均耕地面積/實(shí)際人均耕地面積)。采用極限條件法，將滄州市各縣(市)在各年份中人均糧食占有量小于最小人均糧食需求量或者耕地壓力指數(shù)大于1的三者協(xié)調(diào)發(fā)展度值定為0，協(xié)調(diào)發(fā)展等級(jí)劃定為極不協(xié)調(diào)水平。參考協(xié)調(diào)發(fā)展度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的參考文獻(xiàn)[13-15]，擬定協(xié)調(diào)發(fā)展度的等級(jí)劃分見表2。

表2人口-耕地-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展度等級(jí)劃分

協(xié)調(diào)發(fā)展度D值域D<0.20.2≤D<0.40.4≤D≤0.50.5

4　結(jié)果與分析

4.1評(píng)價(jià)結(jié)果

人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度是衡量社會(huì)經(jīng)濟(jì)不同發(fā)展階段，區(qū)域人口,耕地和糧食發(fā)展水平之間的關(guān)系，具體體現(xiàn)在以時(shí)空為參照系，人口,耕地和糧食相互作用的界面特征。利用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化公式，人口—耕地—糧食協(xié)調(diào)發(fā)展度模型進(jìn)行評(píng)價(jià)計(jì)算，求得2003—2012年滄州市14個(gè)下轄縣(市)的協(xié)調(diào)發(fā)展度D值，如圖1所示。

圖1　人口-耕地-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系評(píng)價(jià)結(jié)果

4.2滄州市人口-耕地-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí)空變異

4.2.1滄州市人口—耕地—糧食協(xié)調(diào)發(fā)展水平的年度變化分析從滄州市人口、耕地和糧食協(xié)調(diào)發(fā)展度變化分值(圖2)來看，滄州市協(xié)調(diào)發(fā)展程度不高，平均分值為0.52，總體上處于基本協(xié)調(diào)水平。2003—2012年協(xié)調(diào)發(fā)展度D值呈現(xiàn)“上升—下降—上升—下降”的波動(dòng)趨勢。2003—2006年D值變動(dòng)幅度較大，呈增長趨勢，由2003年的0(2003年滄州市耕地壓力指數(shù)為1.39，大于1；且人均糧食占有量為406 kg，低于人均最低糧食消費(fèi)量420 kg的警戒標(biāo)準(zhǔn)，采用極限條件法定義其協(xié)調(diào)發(fā)展度為0)增長至2006年的0.62；2006—2011年呈小幅波動(dòng)狀態(tài)；2012年由2009年的0.67降至0.38，降幅達(dá)43.28%。協(xié)調(diào)發(fā)展?jié)摿θ杂休^大的上升空間。具體從以下3個(gè)方面進(jìn)行分析：

(1) 人口方面。人口綜合水平指數(shù)變化趨勢同協(xié)調(diào)發(fā)展度D值的變化趨勢基本相同。這也說明人口因素對(duì)于人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系的影響效果顯著。人口綜合水平指數(shù)從2003年的0.84降至2012年的0.20。10 a間共降低了0.64。主要是由于滄州市人口基數(shù)大，雖然實(shí)行了較為嚴(yán)格的計(jì)劃生育政策，但在此期間滄州市人口增加64.20萬人，人口自然增長率增長1.34個(gè)千分點(diǎn)，同時(shí)在人口數(shù)量增加以及耕地面積減少的逆向發(fā)展下，耕地人口密度也有增加，綜合導(dǎo)致人口發(fā)展水平呈下降趨勢。2003—2004年出現(xiàn)上升趨勢主要是由于權(quán)重指數(shù)較大的人口總數(shù)2004年較2003年有所減少，同時(shí)自然增長率也有小幅回落。此后至2007年人口綜合水平指數(shù)呈遞減的變化趨勢。在此期間人口逐年增長，由2004年的679.36萬人增長至2007年的692.90萬人，人口自然增長率也在2007年達(dá)到最大(11.25‰)，這也是2007年以后人口綜合水平指數(shù)有所反彈的原因；2008年以后人口綜合水平指數(shù)繼續(xù)呈下降趨勢，其中2012年降幅較大(較2011年降低52.34%)，主要是因?yàn)?012年人口總數(shù)增長較快，人口總數(shù)較2011年增加3.42%，高于年際間人口平均增長值0.76%的2.66個(gè)百分點(diǎn)。

(2) 耕地方面。2003—2012年耕地綜合水平指數(shù)變化呈現(xiàn)“上升—下降—上升”的波動(dòng)趨勢，總體呈增長態(tài)勢。從2003年的0.28上升至2012年的0.71，10 a間共增長了0.43。耕地綜合水平的提高主要是由于耕地壓力指數(shù)降低所致。耕地壓力指數(shù)在此期間降低了0.698。主要原因是近年來依靠科技進(jìn)步和國家惠農(nóng)政策等，糧食單產(chǎn)和復(fù)種指數(shù)逐漸提高(在此期間，糧食單產(chǎn)增加1 902 kg/hm2，復(fù)種指數(shù)增加0.26)，進(jìn)而導(dǎo)致最小人均耕地面積逐步降低，引發(fā)耕地壓力指數(shù)降低。具體來看，2003—2004年耕地綜合水平指數(shù)呈大幅增長態(tài)勢，由2003年的0.27增至2004年的0.76，主要是由于在此期間滄州市以“四大產(chǎn)業(yè)，一大工程”為重點(diǎn)，依托科技進(jìn)步，強(qiáng)龍頭，擴(kuò)基地，調(diào)結(jié)構(gòu)等，耕地總面積有所增加(增長1 740 hm2)，糧食單產(chǎn)和復(fù)種指數(shù)等得以提高，耕地壓力指數(shù)由1.39降至0.94。2004年后耕地綜合水平指數(shù)呈急劇下降趨勢，降至2007年的0.46。主要是由于在此期間，以石油化工、管道裝備制造等“五大產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展速度明顯提高，建設(shè)占用耕地現(xiàn)象嚴(yán)重，耕地面積逐年減少，耕地平均年減少率為7.84%；此外，隨著各項(xiàng)惠農(nóng)政策逐步落實(shí)和市場導(dǎo)向作用等因素的共同推動(dòng)，農(nóng)民生產(chǎn)積極性提高，農(nóng)藥、化肥、地膜的使用量在此期間逐年增加。2007年后耕地綜合水平指數(shù)開始反彈，并呈增長態(tài)勢。主要是由于耕地的集約利用水平逐步提高，耕地壓力有所緩和(2007—2012年耕地壓力指數(shù)降低0.16)，以及隨著國家和地方對(duì)于耕地保護(hù)和土地整治力度的加大，使得耕地年減少率逐年降低。

(3) 糧食方面。從糧食綜合水平指數(shù)來看，其變化總體呈現(xiàn)出上升態(tài)勢(2007年、2012年例外)。糧食綜合水平指數(shù)由2003年的0.17增至2012年的0.63，漲幅達(dá)0.46。2007年指數(shù)出現(xiàn)降低現(xiàn)象是由于滄州市2007年秋季受罕見連綿陰雨影響，秋季作物減產(chǎn)嚴(yán)重，導(dǎo)致其糧食產(chǎn)量較2006年減少7.43萬t，而人口持續(xù)增加，進(jìn)而導(dǎo)致其人均糧食占有量也有所下降(較2006年減少22 kg)。糧食綜合水平指數(shù)總體呈增長態(tài)勢與國家的糧食補(bǔ)貼政策，依靠農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力和地方的大力土地整治力度是密不可分的。

圖2　滄州市2003-2012年人口-耕地-糧食

4.2.2河北省人口—耕地—糧食協(xié)調(diào)發(fā)展水平的空間變化分析為了進(jìn)一步分析滄州14個(gè)縣(市)人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí)空變化，選取基期2003年，終期2012年及中間點(diǎn)2006年，2009年4個(gè)時(shí)間點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

表3不同年份滄州市人口-耕地-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展度等級(jí)統(tǒng)計(jì)個(gè)

年份極不協(xié)調(diào)不協(xié)調(diào)不太協(xié)調(diào)基本協(xié)調(diào)比較協(xié)調(diào)高度協(xié)調(diào)200311212006311632009214612012257

(1) 極不協(xié)調(diào)的縣(市)個(gè)數(shù)直線減少，從2003年的11個(gè)減少到2006年的3個(gè)，2009年和2012年無極不協(xié)調(diào)的縣(市)；高度協(xié)調(diào)的縣(市)個(gè)數(shù)呈跨越式增長，2012年有7個(gè)縣(市)協(xié)調(diào)發(fā)展度達(dá)到高度協(xié)調(diào)。這一變化說明滄州市14個(gè)縣(市)人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平在2003—2012年都有較大提升，從2003年的以極不協(xié)調(diào)水平為主發(fā)展到2012年的以比較協(xié)調(diào)和高度協(xié)調(diào)水平為主。主要還是因?yàn)橐揽靠萍歼M(jìn)步和國家惠農(nóng)政策，農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力水平不斷提高，推動(dòng)耕地和糧食綜合水平的不斷提高，帶動(dòng)了人口—耕地—糧食系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系不斷趨于協(xié)調(diào)。而在這之中，尤以耕地壓力指數(shù)逐步降低，糧食總產(chǎn)量和糧食單產(chǎn)逐步提高發(fā)揮的作用顯著。

(2) 14個(gè)縣(市)協(xié)調(diào)發(fā)展度都在提高，但區(qū)域之間差異明顯。2003—2012年，西南部吳橋協(xié)調(diào)發(fā)展度始終最高，中部縣(市)次之，西部再次，東部及東南部的海興一直最低。這一結(jié)果與滄州各縣(市)農(nóng)用地自然條件(尤其是土壤類型)較相符，表明人口—耕地—糧食系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平受自然條件影響顯著。主要表現(xiàn)在：西南部的吳橋全縣均為潮土，耕性良好，同時(shí)縣境內(nèi)河流眾多，有南運(yùn)河，沙河等，形成了比較完備的引蓄排灌網(wǎng)絡(luò)，這些因素導(dǎo)致其糧食產(chǎn)量較高(2012年較各縣糧食產(chǎn)量平均值高2.60萬t，糧食單產(chǎn)較全縣平均值高2 008 kg/hm2)，為全縣最高；而東南部的海興縣等以鹽化潮土和草甸堿土為主，土壤肥力低，嚴(yán)重制約了糧食產(chǎn)量和糧食單產(chǎn)的提高，2012年糧食產(chǎn)量(11.12萬t)和糧食單產(chǎn)(3 186 kg/hm2)，為全縣最低。在14個(gè)縣(市)中吳橋2003年、2006年、2009年、2012年協(xié)調(diào)發(fā)展度始終最高，得分分別為0.88，0.87，0.83，0.91。海興一直最低，得分分別為0，0，0.35，0.59。

(3) 2003—2012年，14個(gè)縣(市)中6個(gè)縣(市)協(xié)調(diào)發(fā)展水平呈持續(xù)上升態(tài)勢，8個(gè)呈波動(dòng)上升態(tài)勢。大部分縣(市)上升波動(dòng)幅度較小，個(gè)別縣(市)波動(dòng)幅度較大，各縣(市)之間平均增長率存在顯著差異。根據(jù)各縣(市)協(xié)調(diào)發(fā)展度得分計(jì)算協(xié)調(diào)發(fā)展度年平均增長率，結(jié)果如圖3所示。

圖3　2003-2012年滄州市14個(gè)縣(市)人口耕地糧食協(xié)調(diào)發(fā)展度平均增長率

青縣的協(xié)調(diào)發(fā)展度年平均增長率最高，為8.60%，吳橋縣的協(xié)調(diào)發(fā)展度水平年平均增長率最低，為0.33%。平均增長率的高低與各縣(市)2003—2012年人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展程度的變化幅度及2003年協(xié)調(diào)發(fā)展度相關(guān)。青縣年平均增長率最高的原因在于其2003年人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展程度低，后因國家實(shí)行減免農(nóng)業(yè)稅，糧食補(bǔ)貼政策以及青縣耕地集約利用水平的不斷提高(2012年青縣較2003年糧食單產(chǎn)增加1 454 kg/hm2，糧食總產(chǎn)量增加14.23萬t，人均糧食占有量增加312 kg)，促進(jìn)了人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平的快速提高。吳橋縣的協(xié)調(diào)發(fā)展度水平年平均增長率最低，是由于其2003年協(xié)調(diào)發(fā)展水平本身已經(jīng)很高(高度協(xié)調(diào))，提升潛力有限。同時(shí)由圖3可以看出，14個(gè)縣(市)協(xié)調(diào)發(fā)展度年平均增長率大部分維持在6%以上，也說明了滄州市各縣(市)自2003年以來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取得了長足發(fā)展。

5　結(jié)論與討論

5.1結(jié) 論

(1) 滄州市人口—耕地—糧食協(xié)調(diào)發(fā)展程度不高，平均分值為0.52，總體上處于基本協(xié)調(diào)水平。2003—2012年協(xié)調(diào)發(fā)展度D值呈現(xiàn)“上升—下降—上升—下降”的波動(dòng)趨勢。但總體上呈現(xiàn)出上升態(tài)勢，2012年D值較2003年增加0.38。這也說明近年來滄州市積極落實(shí)國家推行的一系列惠農(nóng)政策，依靠農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步，推廣糧食新品種，加大土地整治力度，尤其是對(duì)于鹽堿地的改良和測土配方施肥，推動(dòng)了該地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的良性發(fā)展，也在一定程度上抵消了由于人口方面帶來的對(duì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平的負(fù)面影響。

(2) 從空間分布來看，滄州市14個(gè)縣(市)從2003年的以極不協(xié)調(diào)水平為主發(fā)展到2012年的以比較協(xié)調(diào)和高度協(xié)調(diào)水平為主，但14個(gè)縣(市)之間協(xié)調(diào)發(fā)展程度及變化幅度均存在顯著差異；空間分布上，2003—2012年，西南部吳橋協(xié)調(diào)發(fā)展度始終最高，中部縣(市)次之，西部再次，東部及東南部一直最低。這一結(jié)果與滄州各縣市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，農(nóng)業(yè)區(qū)位條件及自然資源稟賦相符。

(3) 構(gòu)建滄州市人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用協(xié)調(diào)度模型對(duì)滄州市人口—耕地—糧食系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，能夠較好地說明人口—耕地—糧食三者之間的發(fā)展關(guān)系，定量化地揭示三者發(fā)展所處的狀態(tài)，為進(jìn)一步提出有針對(duì)性的對(duì)策建議提供科學(xué)依據(jù)。

5.2討 論

(1) 對(duì)于人口—耕地—糧食系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系學(xué)術(shù)界還沒有十分明確的界定，本文所選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)以及對(duì)于協(xié)調(diào)發(fā)展度等級(jí)劃分的準(zhǔn)確性還有待深入研究。

(2) 針對(duì)不同地區(qū)的特點(diǎn)和情況，因地制宜地選取適合本地區(qū)實(shí)際情況的評(píng)價(jià)指標(biāo)，有利于獲得更符合研究地區(qū)實(shí)際情況的評(píng)價(jià)結(jié)果，但會(huì)犧牲區(qū)域間的可比性。兩者如何兼顧值得探討。

(3) 人口—耕地—糧食系統(tǒng)中，人口的增加將導(dǎo)致耕地的減少，從而影響糧食生產(chǎn)總量；另一方面，人口增加將迫使人們提高生產(chǎn)力水平，提高單位面積糧食產(chǎn)量；另外，人口的增加還將導(dǎo)致一系列生態(tài)環(huán)境問題。所以三者之間的關(guān)系是多重的，其內(nèi)部信息難以完全掌握，本文對(duì)于由于人類活動(dòng)造成的耕地的土壤污染以及由此引發(fā)的糧食重金屬超標(biāo)等方面的研究并未涉及，這也應(yīng)該包括在人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的研究范圍內(nèi)。

(4) 本文考慮的區(qū)域糧食安全，并未考慮在糧食市場上購買，畢竟在糧食市場上購買，首要條件是市場上有足夠的糧食供應(yīng)，本區(qū)域又有足夠的購買能力，而這些條件的具備必然要受到政治,經(jīng)濟(jì)等因素的干擾。因此，在人口劇增和后備耕地資源有限的情況下，解決區(qū)域糧食安全的主要途徑就是要保護(hù)并提高區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有耕地的糧食生產(chǎn)能力[23]。

(5) 滄州市人口—耕地—糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平不高，有進(jìn)一步提高的潛力。針對(duì)不同協(xié)調(diào)等級(jí)水平的區(qū)域，應(yīng)相應(yīng)地采取不同的措施。對(duì)于高度協(xié)調(diào)區(qū)域，其耕地壓力指數(shù)較小，糧食自給水平很高，應(yīng)重點(diǎn)提高人口素質(zhì)，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，同時(shí)注意逐步減少對(duì)農(nóng)藥、化肥和地膜的依賴，保護(hù)耕地的生態(tài)環(huán)境，維護(hù)耕地和糧食的質(zhì)量安全；對(duì)于基本協(xié)調(diào)和比較協(xié)調(diào)水平的區(qū)域，其協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系還比較脆弱，應(yīng)繼續(xù)完善和落實(shí)各項(xiàng)惠農(nóng)政策，以改良和推廣糧食新品種，提高糧食單產(chǎn)為突破口；對(duì)極不協(xié)調(diào)、不協(xié)調(diào)和不太協(xié)調(diào)水平區(qū)域，當(dāng)務(wù)之急是繼續(xù)控制人口數(shù)量，提高人們保護(hù)耕地的責(zé)任意識(shí)，嚴(yán)格控制耕地的建設(shè)占用，將耕地保護(hù)納入對(duì)地方政府官員的政績考核等。

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Spatiotemporal Variation of Coordinated Development Relationship Between Population, Cultivated Land and Grain in Cangzhou City

YANG Weizhou, GUO Shuo, YU Li, ZHANG Pengtao

(CollegeofLandandResources,AgriculturalUniversityofHebei,Baoding,Hebei071001,China)

The coordinated development of population, cultivated land and food is the important guarantee of regional sustainable development, is also the concerned hot spot in nowaday society. Taking Cangzhou City as the research case and applying the coordination degree function model, we evaluated the coordinated development degree of population, cultivated land and grain of 14 counties (cities) in Cangzhou City, and determined and identified the evolution of the three systems in Cangzhou City from 2003 to 2012, examined and analyzed the spatiotemporal variation of the regional coordinated development relation. The results showed that the population, cultivated land and grain composite system coordinated development level was not high in Cangzhou City. The coordinated development degreeDvalue was about 0.52, which is at the basic level of coordination. From the point of view of time series, the population, cultivated land and grain composite system coordinated development level presented the fluctuating changes. There is no obvious rule to follow, but the level generally presented the rising trend. The three systems was not harmonious in 2003, while was given priority to more coordination and high coordination. From the point of spatial distribution, the coordination development level and the average annual growth rate of the three systems in 14 counties or cities in Cangzhou City, the coordinated development level in Wuqiao County was always the highest, it was the lowest in Haixing County. The average growth rate of coordinated development degree in Qing County was the highest (8.60%) and it was the lowest (0.33%) Wuqiao. The coordinated development level in southwest was the highest, followed by the central region and the western region, it was the lowest in the eastern area. This research could provide the reference for early warning mechanism of the development of regional food security, making different polices of agriculture, rural areas and farmers, promoting regional balanced development of regional agricultural ecological economic system.

coordination development degree; population; cultivated land; food; spatiotemporal variation; Cangzhou City

2015-03-20

2015-04-10

河北省社會(huì)科學(xué)發(fā)展研究課題(2014030224);河北省社會(huì)科學(xué)基金(HB14GL039)

楊偉州(1989—),男,河北省石家莊市人,在讀碩士研究生,主要從事農(nóng)村土地利用研究。E-mail:huge2009224030109@163.com

張蓬濤(1971—)男,河北保定人,教授,研究方向:土地經(jīng)濟(jì)與評(píng)價(jià)。E-mail:zhangpt@ hebau.edu.cn

F301.24

A

1005-3409(2016)01-0253-07