劉圣歡，彭嬋

（華中師范大學，湖北武漢 430079）

湖北省2005-2014年耕地資源安全研究

劉圣歡，彭嬋

（華中師范大學，湖北武漢 430079）

為了研究湖北省耕地安全系統(tǒng)演化狀況，基于耕地安全系統(tǒng)理論和耗散結構理論，從耕地的數(shù)量、質量以及生態(tài)3個方面構建了指標評價體系，應用信息熵模型評價了湖北省2005-2014年耕地資源安全狀況，同時對湖北省的耕地資源安全變化狀況和發(fā)展趨勢進行研究，并制定出了相應的措施保障湖北省耕地資源的安全。

耕地安全；數(shù)量-質量-生態(tài)安全；信息熵

一、引言

《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》中要求堅持最嚴格的耕地保護制度，堅守耕地紅線，實施藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略，提高糧食產(chǎn)能，確保谷物基本自給、口糧絕對安全。中共中央國務院《關于落實發(fā)展新理念加快農業(yè)現(xiàn)代化實現(xiàn)全面小康目標的若干意見》（《中華人民共和國國務院公報》）中提到：推動農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，加快形成資源利用高效、產(chǎn)地環(huán)境良好、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、產(chǎn)品質量安全的農業(yè)發(fā)展新格局。

從以上兩個文件可以看出，國家對耕地資源的安全是高度重視。我國是一個農業(yè)大國，農業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎，耕地是農業(yè)的根本?！叭r”問題是廣大農民熱切關注的話題，耕地作為農業(yè)的根本和基礎，它是“三農”問題的核心所在，與農民的生產(chǎn)和生活息息相關，耕地作為農村生產(chǎn)關系的基礎，與中國億萬農民的切身利益緊密相連，直接影響我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會的穩(wěn)定，更是構建和諧社會的必然選擇。耕地資源安全與國家的糧食安全、經(jīng)濟安全和社會安全等方方面面都息息相關，始終是我國高度關注和頭等重要的大事，它對國民經(jīng)濟和農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起著根本性作用，具有舉足輕重的作用和地位。[1](p10-12)

湖北省是我國的農業(yè)大省之一，也是我國糧食的主要生產(chǎn)地之一，它不但要保證滿足本區(qū)域內人們對糧食的需求，同時還肩負著保障整個國家糧食供給需求水平的艱巨任務。所以，對湖北省耕地資源安全進行研究具有重要的意義。同時對湖北省的耕地資源安全變化狀況和發(fā)展趨勢進行研究，從而為保護湖北省耕地資源提供對策和建議。[2](p107-111)

二、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.數(shù)據(jù)來源。

本文所需數(shù)據(jù)主要來源于《湖北統(tǒng)計年鑒》（2006-2015年）、《湖北農村統(tǒng)計年鑒》（2006-2015年）、《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國農村統(tǒng)計年鑒》。

2.研究方法。

本文采用信息熵對湖北省耕地安全系統(tǒng)進行研究。1948年，申農提出了“信息熵”的概念，把信息進行量化來研究。申農認為：一個變量的不確定性越大，它的熵也就越大，把它研究清楚需要的信息量就更大。即對于一個具有不確定性的系統(tǒng)，假如用隨機變量X代表其狀態(tài)特征，那么對于離散型隨機變量，假設x的取值為X={x1,x2,…,xn}(n＞2)，每一個取值所對應的概率為P={P1,P2,kPn}(0≤Pi≤1,i= 1,2,k,n)，且有∑=Pi=1，那么系統(tǒng)的信息熵可以表示為這就是申農公式，該信息熵可用來描述任何一種物質運動或一個系統(tǒng)的混亂度和無序度。信息熵是信息論中用于度量信息量的一個概念，它可以用來度量和反映一個系統(tǒng)的有序化程度。若信息熵越低，則表明這個系統(tǒng)越是有序；反之，若信息熵越高，則表明這個系統(tǒng)越是混亂。[3](p14-17)在耕地資源系統(tǒng)中引入信息熵，可以通過定量計算，得出耕地資源安全的信息熵值，然后根據(jù)熵值的大小來判斷耕地資源的安全程度，來評價分析耕地資源安全的演化方向。熵值為負代表耕地系統(tǒng)有序度在增強，耕地資源安全程度較高；熵值為正代表耕地系統(tǒng)有序度在減弱，耕地資源安全程度較低。

根據(jù)耗散結構的特征，耕地資源系統(tǒng)的安全程度要高，系統(tǒng)有序性要增強，就要保證d2＜0，即要保證|dds|=dis，即dds=dds1+dds2+dds3≥dis=dis1+dis2+ dis3。

不同年份的信息熵是通過耕地資源安全系統(tǒng)的熵減和熵增來計算的。如果對n個評價指標m個年份進行評價，ΔS1、ΔS2和ΔS3的公式可表示為：

式中：為原始指標的歸一化值，。

歸一化指標計算時，本文采用直線型處理方法。其計算公式為：

三、湖北省耕地資源安全系統(tǒng)演化分析

1.基于信息熵的湖北省耕地資源安全指標體系構建。

結合研究區(qū)域實際情況，根據(jù)指標選取原則和資料收集情況，構建目標層、準則層、指標層三個層次，選取下述24個指標，構建耕地資源安全系統(tǒng)動態(tài)變化熵變模型的指標體系來評價湖北耕地資源安全狀況（見表1）。

2.基于信息熵的湖北省耕地資源數(shù)量安全系統(tǒng)演化分析。

（1）依據(jù)耕地資源安全指標體系和信息熵的計算方法，計算出湖北省2005-2014年耕地資源數(shù)量安全系統(tǒng)熵值（見表2）。

（2）結果分析。

從表2和圖1、2可以看出：2005年-2014年間，耕地資源數(shù)量變化的熵增和熵減處于交錯變化的時期。2005年和2011年，耕地數(shù)量變化的熵減大于熵增，因而這兩年耕地數(shù)量安全信息總熵是負值，表明耕地資源數(shù)量安全程度較高，耕地資源系統(tǒng)的有序性在增強。而其他年份則相反，耕地數(shù)量安全總熵為正值，意味著耕地數(shù)量安全系統(tǒng)的有序

性變小?？傊?005-2014年間，耕地數(shù)量占用和保護的運行處于不穩(wěn)定時期，系統(tǒng)內部有序性較差，需進一步加強對耕地數(shù)量安全的保障。

表2 湖北省2005-2014年耕地資源數(shù)量安全系統(tǒng)熵值

圖1 湖北省2005-2014年耕地數(shù)量安全熵增和熵減

圖2 湖北省2005-2014年耕地數(shù)量安全總熵變

3.基于信息熵的湖北省耕地資源質量安全系統(tǒng)演化分析。

（1）依據(jù)耕地資源安全指標體系和信息熵的計算方法，計算出湖北省2005-2014年耕地資源質量安全系統(tǒng)熵值（見表3）。

（2）結果分析。

表3 湖北省2005-2014年耕地資源數(shù)量安全系統(tǒng)熵值

圖3 湖北省2005-2014年耕地質量安全熵增和熵減

圖4 湖北省2005-2014年耕地質量安全總熵變

從表3和圖3、4可以看出：2005年-2014年間，耕地資質量變化的熵增緩慢下降，熵減逐步上升。2005-2009年，熵增大于熵減，總熵值為正，說明這幾年耕地質量安全的有序度在減小。而2009年之后，耕地質量變化的熵增小于熵減，總熵是負

值，表明耕地數(shù)量變化子系統(tǒng)有序度在逐漸增強。由此可知，2005年-2009年，耕地資源質量狀況比較差，2010年開始湖北省重視農業(yè)資源，加強了治理力度，才使得耕地資源質量安全在這幾年中質量安全度較高，系統(tǒng)有序程度較高，功能穩(wěn)定。[4](p19-29)

表4 湖北省2005-2014年耕地資源生態(tài)安全系統(tǒng)熵值

圖5 湖北省2005-2014年耕地生態(tài)安全熵增和熵減

圖6 湖北省2005-2014年耕地生態(tài)安全總熵變

4.基于信息熵的湖北省耕地資源生態(tài)安全系統(tǒng)演化分析。

（1）依據(jù)耕地資源安全指標體系和信息熵的計算方法，計算出湖北省2005-2014年耕地資源生態(tài)安全系統(tǒng)熵值（見表4）。

（2）結果分析。

從表4和圖5、6可以看出：2005年-2014年間，耕地資源生態(tài)變化的熵增逐年下降，熵減逐年上升。2005-2008年，耕地生態(tài)變化的熵增大于熵減，因而這兩年耕地生態(tài)安全信息總熵是正值，表明耕地數(shù)量變化子系統(tǒng)有序度在減小。在2009-2014年，耕地資源生態(tài)變化的熵減大于熵增，因此總熵變?yōu)樨撝?，表面耕地生態(tài)安全的有序性在增強。由此可知，2005年-2008年，耕地資源生態(tài)環(huán)境狀況比較差，2009年開始湖北省重視農業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境保護，加強了污染物的治理力度，使得熵減大于熵增，才使得耕地資源生態(tài)安全程度逐步提高，有序度逐步增強。

5.基于信息熵的湖北省耕地安全系統(tǒng)演化分析結果。

（1）依據(jù)耕地資源數(shù)量安全、質量安全、生態(tài)安全，構建湖北省2005-2014年耕地資源安全系統(tǒng)總熵變（見表5）。

（2）結果分析。

從表5和圖7、8來看，2005年-2014年的7個年份的耕地系統(tǒng)的總熵變化很大，耕地安全系統(tǒng)有序性不穩(wěn)定。只有2011和2012年總熵值為負，其他年份為正值。說明湖北省耕地資源安全系統(tǒng)在2011和2012年安全度較高，耕地安全系統(tǒng)有序性較高；其他年份的耕地安全系統(tǒng)有序性較差。在2005-2011年，系統(tǒng)總熵呈下降狀態(tài)，說明調控有力；而2011年之后呈上漲趨勢，依據(jù)耕地資源數(shù)量、質量、生態(tài)安全信息熵變化情況，可以看出主要是數(shù)量安全對其影響最大，導致2013和2013總熵為正，系統(tǒng)有序度較差。

因此，湖北省2005年-2014年的耕地系統(tǒng)的總熵變化很大，質量和生態(tài)安全在2009年之后較好，但數(shù)量安全仍然較差，導致耕地安全系統(tǒng)有序性總體不穩(wěn)定。依據(jù)此分析結果，可以制定相應的措施，對湖北省耕地資源安全系統(tǒng)進行優(yōu)化，保證耕地安全系統(tǒng)有序發(fā)展。

四、基于湖北省耕地資源安全系統(tǒng)演化的對策研究

表5 湖北省2005-2014年耕地資源安全系統(tǒng)總熵值

圖7 湖北省2005-2014年耕地資源數(shù)量、質量、生態(tài)安全總熵值

圖8 湖北省2005-2014年耕地安全系統(tǒng)總熵值

影響湖北省耕地安全的主要因素有耕地資源的總量和人均占有量持續(xù)下降、耕地后備資源不足、耕地分布不均、耕地總體質量不高、生態(tài)環(huán)境惡化等。為了促進湖北省耕地安全系統(tǒng)向著有序的方向發(fā)展，針對湖北省目前已面臨的問題，采取相應的措施，切實保護耕地。

1.強化耕地安全意識，依法保護耕地。

耕地安全實質是糧食安全問題，是土地安全的核心，是國家生態(tài)安全的重要組成部分，事關國家的長治久安和人類社會的可持續(xù)發(fā)展。所以，要加強對廣大群眾的宣傳和教育力度，提高全民耕地安全意識和保護耕地資源的責任感，強化安全意識。從行政管理層來說，要牢固樹立土地國策觀念，時刻拉緊耕地保護這根弦，層層落實責任制，確保本地區(qū)耕地總量不減少，實現(xiàn)占補平衡。從依法保護及執(zhí)法力度等方面，加強耕地資源保護機制和執(zhí)法監(jiān)督體系的建立，對亂占濫用耕地及造成污染的事件，必須按照相應的法規(guī)嚴肅懲治。[5](p461-464)

2.開墾宜農荒地，增加耕地數(shù)量。

科學地增加耕地數(shù)量，可通過土地整理、復墾、開發(fā)等技術方法增加耕地數(shù)量。土地整理是指對土地資源進行深入加工、改造及調整，通過平整土地、歸并地塊、綜合構建道路、溝渠以及村莊的重建等方式，促進土地利用有序化、合理化、科學化的提高。實現(xiàn)土地利用由傳統(tǒng)粗放型向集約型的轉變。目前，我省在經(jīng)濟發(fā)展條件較好的地區(qū)已開始開展土地整理工作。通過土地復墾把工礦建設中產(chǎn)生的廢棄地改變?yōu)檗r業(yè)用地，通過農業(yè)綜合開發(fā)，可有效遏制我省耕地減少的趨勢，緩解人地矛盾，為實現(xiàn)耕地總量動態(tài)平穩(wěn)提供保障。

3.運用經(jīng)濟杠桿保護耕地。

長期以來，我國土地實行無償、無期限的行政劃撥制，造成對土地亂占濫用和嚴重浪費，耕地面積大量減少。1988年修改了《憲法》第10條，明確了土地使用權可依法出租、轉讓，才從根本上革除了長期以來我國土地使用不合理的現(xiàn)象，但我國土地有償使用機制還不夠健全，有待完善。例如，土地出讓金偏低，可通過大幅度提高耕地非農化成本，以減少建設單位對耕地的占有。另外，制訂優(yōu)惠政策，引導、鼓勵在建設過程中利用廢棄地，獎勵通過復墾、整理等方法增加耕地數(shù)量的行為，并給予一定補助。[6](p257-267)

4.加強耕地生態(tài)恢復和重建工作，建立生態(tài)補償機制。

要實現(xiàn)耕地的可持續(xù)利用和保障耕地的生態(tài)安全，還需要建立生態(tài)補償機制。為此，在耕地的生態(tài)恢復和重建工作中，例如：對耕地的基礎設施進行建設，提高耕地抗自然災害的能力，各級政府應將耕地的部分收益投入到此類工作中去。資金的籌集可以采用多種形式，國家和各級政府投資，集體

和個人投資等等，通過這些籌資形式將資金投入到耕地資源的生態(tài)保護中去。同時，政府可以依據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況對這些資金進行統(tǒng)籌管理，建立耕地資源的有償使用制度，逐步建立起耕地資源開發(fā)補償和耕地資源生態(tài)補償相統(tǒng)一的生態(tài)補償機制。[7](p694-697)

5.挖掘后備耕地資源，實現(xiàn)耕地數(shù)量和質量均衡。

增加耕地數(shù)量的一個重要途徑就是進行后備耕地資源的開發(fā)。因此，可以對已退化的工礦企業(yè)廢棄地、荒漠化土地、棄耕地進行復墾，對現(xiàn)已經(jīng)存在的宜農荒地進行開發(fā)。我們可以不斷挖掘這些后被耕地資源，保證耕地的數(shù)量平衡。我們在積極增加耕地數(shù)量的同時，還要注重對耕地質量的提高。另外，我們應該多渠道地去籌集一些專項資金，把這些資金用來開發(fā)耕地后備資源，用來鼓勵那些進行耕地投入的人們。同時按照“誰投入、誰開發(fā)、誰受益”的基本原則，對投入到參與耕地后備資源的開發(fā)中的個體進行鼓勵。此外，我們應采取一些積極的措施對湖北省的一些低產(chǎn)田進行改良，提高這些耕地的質量，增強耕地的生產(chǎn)能力，提高其經(jīng)濟效益。我們要為我們的后代著想，讓他們可以不用為耕地資源的缺少、污染和破壞擔憂，實現(xiàn)湖北耕地資源的可持續(xù)發(fā)展。[8](p155-158)

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[8]付紅娜,譚術魁.湖北省近十年耕地生態(tài)安全問題及對策研究[J].國土資源科技管理，2008，（1）.

責任編輯 周剛

F323.211

A

1003-8477（2016）11-0053-06

劉圣歡（1962—），男，華中師范大學經(jīng)濟與工商管理學院教授,博士生導師；彭嬋（1986—），女，華中師范大學博士研究生。