王瑩瑩， 陳玉福

(1.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101; 2.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)

德州市耕地利用效益評價(jià)

王瑩瑩1,2， 陳玉福1

(1.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101; 2.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)

運(yùn)用多因素綜合評價(jià)法，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)3方面選取14項(xiàng)指標(biāo)定量測度德州市2000—2014年耕地利用效益，采用熵值法確定指標(biāo)權(quán)重，并通過協(xié)調(diào)系數(shù)衡量各效益之間的協(xié)調(diào)性，最后與發(fā)達(dá)糧食主產(chǎn)區(qū)青島市的耕地利用效益做對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：2000年以來德州市耕地利用經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益不斷提高，分別從2000年的0.040和0.052提高到2014年的0.262和0.435，生態(tài)效益波動(dòng)下降，從2000年的0.190降低到2014年的0.070；耕地利用各效益間的協(xié)調(diào)度較低，15年中只有4年在基本協(xié)調(diào)以上水平，且波動(dòng)變化大；青島市耕地利用效益波動(dòng)上升；德州市與青島市的差距在于生態(tài)效益。德州市在今后的耕地利用中需關(guān)注農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善，控制農(nóng)藥和化肥的施用量，提高耕地利用生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

耕地利用效益;熵值法;協(xié)調(diào)系數(shù);德州市

耕地是土地資源中適宜作物生長的土地，其中的“適宜性”要求決定了耕地資源的有限性，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處于舉足輕重的地位[1-2]。耕地利用的過程即作物種植、生長、收獲的過程，這一系列過程不僅能夠保持生物多樣性、凈化空氣產(chǎn)生生態(tài)效益,而且能夠?qū)崿F(xiàn)糧食生產(chǎn)，為人類提供基本的生活資料、促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[3-5]。20世紀(jì)90年代之后，中國生產(chǎn)力得到解放，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，耕地非農(nóng)占用持續(xù)增加、耕地質(zhì)量遭到破壞，后備耕地資源不斷減少，以及人口數(shù)量持續(xù)增加導(dǎo)致了耕地資源壓力增大[2,5-6]。中國雖然制定了一系列針對耕地保護(hù)的方針政策，但在未來工業(yè)化、城鎮(zhèn)化繼續(xù)推進(jìn)的發(fā)展形勢下，部分耕地非農(nóng)占用不可改變[7-8]。在這種情況下，如何提高耕地利用效益成為解決糧食問題和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。目前，有關(guān)耕地利用效益的研究已取得了一些研究成果，如宋戈等[5]分析了黑龍江墾區(qū)的耕地利用效益并對驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了主成分分析，發(fā)現(xiàn)黑龍江墾區(qū)耕地利用效益呈上升趨勢且各效益發(fā)展相對均衡，土地生產(chǎn)力和農(nóng)業(yè)投資效益等是影響黑龍江墾區(qū)耕地利用效益的敏感因子；劉瓊峰等[4]應(yīng)用GIS技術(shù)和層次分析法分析了湖南省耕地利用效益的時(shí)空差異，發(fā)現(xiàn)湖南省耕地利用經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益增長而生態(tài)效益下降，綜合效益空間差異大。在相關(guān)研究中，多數(shù)研究的尺度范圍在省級及以上[1-2,4-7]，此類研究整體把握了研究區(qū)耕地利用效益的時(shí)間變化和空間差異。研究區(qū)為地級市的研究[8-9]對區(qū)域內(nèi)部的耕地利用效益進(jìn)行了詳細(xì)分析，但缺乏區(qū)域間的比較，結(jié)論上容易缺乏說服力?？傮w來看，在現(xiàn)有的相關(guān)研究中，針對黃淮海糧食主產(chǎn)區(qū)的市域耕地利用效益評價(jià)的研究較少，而此類區(qū)域從糧食生產(chǎn)上看，其耕地利用效益的高低直接關(guān)系國家糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定，重要性不言而喻。從地理位置上看，由于自然地理環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同，其耕地利用也與東北和長江中下游地區(qū)存在一定差別。因此有必要針對此類區(qū)域，根據(jù)地區(qū)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r構(gòu)建切合地區(qū)發(fā)展特點(diǎn)的耕地利用評價(jià)指標(biāo)體系和方法，對其利用效益展開定量測度并分析其在近些年的變化特征，從而準(zhǔn)確掌握其在耕地利用過程中存在的不足并有針對性地提出改進(jìn)建議。本研究選取山東省德州市作為研究區(qū)，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)3方面入手確定14項(xiàng)指標(biāo)組成評價(jià)指標(biāo)體系對其耕地利用效益進(jìn)行分析，利用協(xié)調(diào)系數(shù)反映耕地利用效益子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)程度，運(yùn)用對比分析，在與發(fā)達(dá)地區(qū)青島市的耕地利用效益作對比的基礎(chǔ)上提出德州市耕地利用的不足之處和改進(jìn)方向，便于其在今后的耕地利用中采取合理的發(fā)展對策，從而提高耕地利用效益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，并為國家糧食安全提供一定的保障。

1 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源

1.1研究區(qū)概況

德州市位于山東省西北部，與河北省鄰接，交通便利，區(qū)位優(yōu)越。該市大陸性季風(fēng)氣候顯著，四季交替界限分明；光照強(qiáng)度大，日照時(shí)數(shù)長，年平均日照時(shí)數(shù)可達(dá)2592 h且集中在作物生長發(fā)育的前中期，有利于作物光合作用的進(jìn)行；年平均氣溫12.9 ℃，年平均降水量547.5 mm，降水多集中在夏季，可占全年降水量的67．7%。德州市屬于傳統(tǒng)平原農(nóng)區(qū)，2014年耕地面積64.608 8萬hm2，占土地總面積的62.1%，人均耕地面積0.112 hm2，高于全國0.094 hm2的平均水平。德州市在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上地理優(yōu)勢顯著，不僅是國家和本省重要的商品糧、商品棉和蔬菜生產(chǎn)基地,而且是優(yōu)質(zhì)專用小麥和專用玉米的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)[10-12]。鑒于此，本研究選取德州市作為研究區(qū)，在分析耕地利用效益方面更加具有實(shí)際意義。

1.2數(shù)據(jù)來源

本研究的原始數(shù)據(jù)包括：德州市農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)林牧漁業(yè)增加值、農(nóng)業(yè)增加值、耕地面積、農(nóng)作物總播種面積、糧食播種面積、耕地有效灌溉面積、糧食產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、總?cè)丝跀?shù)、農(nóng)業(yè)人口數(shù)、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)藥使用量和農(nóng)用化肥施用量。其中總?cè)丝跀?shù)采用公安戶籍統(tǒng)計(jì)數(shù)字，農(nóng)用化肥施用量采用折純量。原始數(shù)據(jù)來源于中國經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫，《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2001—2015年)和《德州市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》(2000—2014年)。

2 評價(jià)指標(biāo)體系和方法

2.1構(gòu)建耕地利用評價(jià)指標(biāo)體系

在構(gòu)建綜合效益評價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，首要考慮的是主體所帶來的效益都包括哪些方面，耕地基本的糧食生產(chǎn)功能，解決的是人們的生存問題，對應(yīng)的即社會(huì)效益。在糧食滿足人們的食用需求有所剩余之后其交換價(jià)值即經(jīng)濟(jì)效益便體現(xiàn)出來。另外，人們在耕地上進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)除作物生長過程所體現(xiàn)出的生態(tài)效益外，人類對耕地系統(tǒng)的改變也會(huì)增強(qiáng)或者減弱耕地的生態(tài)效益[1]。因此，本研究從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)三方面入手構(gòu)建耕地利用評價(jià)指標(biāo)體系。

在實(shí)際操作中，首先以客觀性、系統(tǒng)性和科學(xué)性為宗旨構(gòu)建全面的評價(jià)指標(biāo)體系，然后根據(jù)可操作性和數(shù)據(jù)的可獲得性對指標(biāo)進(jìn)行剔除，最后對比參照其他學(xué)者的研究成果[13-16]，并結(jié)合德州市的耕地利用實(shí)際情況，確定了14項(xiàng)指標(biāo)作為評價(jià)德州市耕地利用效益的指標(biāo)體系(表1)。

表1 德州市耕地利用效益評價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of cultivated land use efficiency in Dezhou City

2.2指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

該綜合評價(jià)涉及14項(xiàng)指標(biāo)，各個(gè)指標(biāo)之間的量綱和單位不盡相同，沒有可比性，因此必須對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化之后才能進(jìn)行后續(xù)的比較加權(quán)[4,6]。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的方法有多種，本研究選用最常用的極差標(biāo)準(zhǔn)化方法，對于正向指標(biāo)，如糧食播種單產(chǎn)、人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、復(fù)種指數(shù)，采用正向指標(biāo)極差化方法(公式1)，對于負(fù)向指標(biāo)，如平均每公頃耕地用藥、平均每公頃耕地用肥，采用負(fù)向指標(biāo)極差化方法(公式2)。公式1和公式2的計(jì)算方法如下：

正向指標(biāo)極差化計(jì)算方法：

(1)

負(fù)向指標(biāo)極差化計(jì)算方法：

(2)

2.3確定各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

在構(gòu)建的評價(jià)指標(biāo)體系中，14項(xiàng)指標(biāo)對耕地利用效益的體現(xiàn)程度不可能完全相等，必然有小大之分，即權(quán)重不同。對于指標(biāo)權(quán)重的確定，須采用科學(xué)合理的方法才能保證結(jié)果的可信度，目前常用的方法主要有層次分析法、主成分分析法和熵值法。層次分析法是一種以定性為主結(jié)合定量的方法，依靠專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對指標(biāo)賦值，受主觀影響大，客觀性較差。主成分分析法和熵值法是客觀賦權(quán)法中常用的兩種方法，其中熵值法主要依賴數(shù)據(jù)本身的信息來判斷其影響和作用的大小，不受人為因素的干擾[17]，因此，本研究運(yùn)用熵值法確定指標(biāo)權(quán)重。熵值法的具體計(jì)算過程如下：

1)計(jì)算第i年份第j項(xiàng)指標(biāo)值的比重：

(3)

2)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息熵：

(4)

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

dj=1-ej

(5)

4)計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重：

(6)

通過以上的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理和權(quán)重的計(jì)算可得表2如下。

表2 德州市耕地利用效益評價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值及權(quán)重

2.4建立綜合評價(jià)模型

對數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理并確定指標(biāo)權(quán)重之后即可通過線性加權(quán)求和確定各年的耕地利用效益，計(jì)算公式如下：

(7)

耕地利用經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)值：

(8)

耕地利用社會(huì)效益評價(jià)值：

(9)

耕地利用生態(tài)效益評價(jià)值：

(10)

耕地利用綜合效益評價(jià)值等于14項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值與其權(quán)重的線性加權(quán)求和。

在綜合評價(jià)耕地利用效益的發(fā)展情況時(shí)，除了要看某效益的高低和各效益之和的變化，還要看各效益發(fā)展的協(xié)調(diào)程度。任何一方面發(fā)展有所偏差都會(huì)對整體帶來不利影響，只有經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都不斷提高且生態(tài)環(huán)境也有所改善，才是理想的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。為了衡量各效益發(fā)展的協(xié)調(diào)程度，本研究通過參考其他的相關(guān)研究[5,8,18]引入?yún)f(xié)調(diào)系數(shù)對協(xié)調(diào)度進(jìn)行評價(jià)，協(xié)調(diào)系數(shù)的計(jì)算公式如下：

Ci=1-Si/Pi(i=1,2,3,…,15)

(11)

式中：Ci表示第i年耕地利用效益的協(xié)調(diào)度，Si表示第i年耕地利用經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益評價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)差，Pi表示第i年耕地利用三效益的平均值。由此可見，三者數(shù)值越接近，Ci越接近1，則代表該年耕地利用系統(tǒng)的3個(gè)子系統(tǒng)之間的發(fā)展越協(xié)調(diào)，反之亦然。Ci的取值范圍介于0～1之間，其值的大小所表示的協(xié)調(diào)度如表3所示[18-20]。

表3 協(xié)調(diào)系數(shù)取值范圍及其含義Table 3 Range and implication of coordination coefficient

3 評價(jià)結(jié)果與分析

由式(7)計(jì)算得出2000-2014年德州市耕地利用效益評價(jià)值。

由圖1可知，15年間德州市耕地利用經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益和綜合效益評價(jià)值及波動(dòng)變化不盡相同。其中，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和綜合效益逐步提高而生態(tài)效益降低。綜合效益反映了德州市耕地利用效益的整體發(fā)展情況，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的發(fā)展變化是從不同方面對耕地利用狀況的揭示。因此，本研究首先分析綜合效益，有利于從宏觀上把握其變化態(tài)勢，然后對各效益進(jìn)行深層剖析，通過指標(biāo)因素對其發(fā)展變化做進(jìn)一步解釋，有利于全面掌握其內(nèi)在機(jī)理。

圖1 2000—2014年德州市耕地利用效益評價(jià)值Fig.1 Evaluation values of cultivated land use efficiency in Dezhou city from 2000 to 2014

3.1綜合效益分析

由圖1可知，綜合效益從2002年開始基本處于穩(wěn)步提高狀態(tài)，原因主要在于2002年國家實(shí)行農(nóng)村稅費(fèi)改革，2004年開始加大支農(nóng)惠農(nóng)力度，到2006年農(nóng)業(yè)稅全部取消，農(nóng)民負(fù)擔(dān)逐年減輕，耕地利用社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益不斷提高。2007—2008年綜合效益雖繼續(xù)提高，但幅度明顯變小，主要原因在于2007—2008年德州市通過土地整理復(fù)墾開發(fā)補(bǔ)充耕地量劇增，耕地面積從537 000 hm2增加到619 000 hm2，人均耕地面積和人均糧食產(chǎn)量增加，社會(huì)需求滿意度自然提高，社會(huì)效益大幅度提高；而新增耕地的生產(chǎn)力和使用率往往較低，因此復(fù)種指數(shù)和有效灌溉面積比率下降，由此帶來耕地利用生態(tài)效益短時(shí)間內(nèi)急劇下降。2012年后耕地利用綜合效益穩(wěn)定提高，主要原因在于近年來耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量保護(hù)受到國家和地方政府的關(guān)注，德州市積極響應(yīng)國家號(hào)召，采取多種措施保護(hù)耕地，如加強(qiáng)對縣級政府耕地保護(hù)的考核、出臺(tái)保護(hù)耕地節(jié)約集約用地意見等，糧食產(chǎn)量增加，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善，因此綜合效益不斷提高。

3.2經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析

15年間德州市耕地利用經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益除個(gè)別年份有所降低外其余年份保持增高狀態(tài)。經(jīng)濟(jì)效益在2002年和2009年有所下降，原因在于2002年德州市農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度和土地生產(chǎn)力提高，而糧食播種單產(chǎn)、農(nóng)業(yè)增加值比重和技術(shù)效益均降低，說明農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力投入過高，而相應(yīng)的產(chǎn)出量的增加卻不足，致使經(jīng)濟(jì)效益降低。2009年，影響經(jīng)濟(jì)效益的5項(xiàng)指標(biāo)中雖然只有農(nóng)業(yè)增加值比重和技術(shù)效益較2008年降低，但減小幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他3項(xiàng)的增加幅度，且技術(shù)效益的降低是由農(nóng)機(jī)總動(dòng)力的增加和農(nóng)業(yè)增加值的減少引起的，說明農(nóng)機(jī)總動(dòng)力投入過度，耕地利用經(jīng)濟(jì)效益也必然降低。

社會(huì)效益在2000—2002年處于低水平下降階段，原因在于耕地面積大幅度較少，2年減少了16 618 hm2，同時(shí)糧食產(chǎn)量和社會(huì)需求滿意度也大幅度降低。2003年之后，社會(huì)效益基本保持較高速度增長，原因在于人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和農(nóng)民人均純收入逐年提高且權(quán)重最大，人均糧食產(chǎn)量和社會(huì)需求滿意度雖然在個(gè)別年份有所降低但總體呈上升趨勢，人均耕地面積也波動(dòng)上升，因此社會(huì)效益高速增長。

3.3生態(tài)效益分析

與經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益不斷提高的發(fā)展?fàn)顟B(tài)不同，德州市耕地利用生態(tài)效益持續(xù)降低。

2000—2014年德州市耕地利用生態(tài)效益評價(jià)值總體波動(dòng)下降。2000—2007年呈小幅度波動(dòng)下降，年均下降3.218%。期間，雖然影響耕地利用生態(tài)效益的正向指標(biāo)復(fù)種指數(shù)和有效灌溉面積比率波動(dòng)上升，但農(nóng)藥和化肥的使用量大幅度增加，導(dǎo)致生態(tài)效益降低。2007—2009年生態(tài)效益評價(jià)值先急劇下降后有所回升，2008年下降到15 a的最低值0.054。該階段平均每公頃耕地用肥和用藥不斷減少，生態(tài)效益評價(jià)值主要隨耕地有效灌溉面積比率和復(fù)種指數(shù)的變化而變化。分析發(fā)現(xiàn)，2007—2008年德州市耕地面積大幅度增加，耕地有效灌溉面積比率和復(fù)種指數(shù)自然降低，單位面積農(nóng)藥和化肥的使用量也隨之減少。由此可見，農(nóng)藥和化肥的使用量并未得到控制，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境也沒有改善。2009—2012年生態(tài)效益評價(jià)值逐年降低，期間，耕地面積和農(nóng)作物總播種面積均減少，復(fù)種指數(shù)降低，而每公頃耕地農(nóng)藥和化肥的使用量卻增加，生態(tài)效益遞減。2012—2014年生態(tài)效益評價(jià)值逐年提高，但總體水平仍較低。期間，耕地有效灌溉面積比率增大，復(fù)種指數(shù)有所減小，但主要是耕地面積增加所致，農(nóng)藥和化肥的使用總量和單位面積使用量都有所減少，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境有所改善，生態(tài)效益提高。

3.4耕地利用協(xié)調(diào)度分析

耕地利用協(xié)調(diào)度是衡量耕地各效益之間協(xié)調(diào)性的指標(biāo)，通過協(xié)調(diào)系數(shù)可直觀地看出耕地利用各方面的發(fā)展是否協(xié)調(diào)。根據(jù)公式(11)計(jì)算得到德州市2000—2014年耕地利用協(xié)調(diào)系數(shù)。

圖2 2000—2014年德州市耕地利用協(xié)調(diào)度Fig.2 The coordination degree of cultivated land use in Dezhou city from 2000 to 2014

由圖2可知,2000—2014年德州市耕地利用協(xié)調(diào)系數(shù)先升高后下降，總體來看協(xié)調(diào)度不高，15 a中只有4 a在基本協(xié)調(diào)以上水平。2000—2003年協(xié)調(diào)度最低，耕地利用各效益的發(fā)展不協(xié)調(diào)甚至極不協(xié)調(diào)，期間生態(tài)效益較高，而經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益相對較低。2003—2007年，協(xié)調(diào)度逐年提高，到2007年達(dá)到最大值0.8987，耕地利用系統(tǒng)高度協(xié)調(diào)。期間，德州市耕地利用經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益逐漸提高，生態(tài)效益雖有所波動(dòng)，但一直保持在較高水平。2007—2008年，協(xié)調(diào)度急劇下降，由高度協(xié)調(diào)變?yōu)椴惶珔f(xié)調(diào)。期間經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益提高而生態(tài)效益急劇降低。2008—2014年，協(xié)調(diào)系數(shù)相對穩(wěn)定但協(xié)調(diào)度較低，由于生態(tài)效益下降導(dǎo)致協(xié)調(diào)度由不太協(xié)調(diào)下降為不協(xié)調(diào)。

4 青島市耕地利用效益評價(jià)結(jié)果與分析

評價(jià)一個(gè)地區(qū)耕地利用效益的高低和發(fā)展?fàn)顩r除著眼于該地區(qū)本身外，還要與其地區(qū)作對比分析，才能對該地區(qū)的不足和差距，提出更有針對性和說服力的意見和改進(jìn)建議。為了更全面地分析評價(jià)德州市的耕地利用效益，本研究以發(fā)達(dá)糧食主產(chǎn)區(qū)青島市為比較對象，分析德州市在耕地利用方面與發(fā)達(dá)地區(qū)的的差距，以便提出更合理的改善對策。數(shù)據(jù)來源于中國經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫，《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2001—2015年)和《青島市市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》(2000—2014年)。評價(jià)指標(biāo)體系和數(shù)據(jù)處理方法等與上文相同。通過搜集處理數(shù)據(jù)即可得到青島市2000—2014年的耕地利用效益評價(jià)值和協(xié)調(diào)系數(shù)。

圖3 2000—2014年青島市耕地利用效益評價(jià)值Fig.3 Evaluation values of cultivated land use efficiency in Qingdao city from 2000 to 2014

圖4 2000—2014年青島市耕地利用協(xié)調(diào)度Fig.4 The coordination degree of cultivated land use in Qingdao from 2000 to 2014

由圖3和圖4可知，青島市2000—2014年耕地利用各效益波動(dòng)變化較大總體都呈上升趨勢，各效益之間的協(xié)調(diào)度較高，協(xié)調(diào)系數(shù)都在0.5以上。分析發(fā)現(xiàn)，青島市作為中國沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，15 a間耕地面積不斷增加而農(nóng)藥和化肥的施用量卻在減少，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善，生態(tài)效益提高。同時(shí)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度、土地生產(chǎn)力和技術(shù)效益不斷提高，糧食產(chǎn)量、糧食播種單產(chǎn)和人均糧食產(chǎn)量也在增加，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益提高。由此可見，在耕地利用過程中，農(nóng)藥和化肥使用量的減少不僅不會(huì)降低經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益還能提高生態(tài)效益。青島市在耕地利用過程中除追求糧食產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的增加外還注重農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善。

在耕地利用效益上，德州市與青島市之間的最大差距在于生態(tài)效益。2000—2014年德州市耕地利用經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益提高而生態(tài)效益逐漸降低，青島市耕地利用各效益都逐漸提高。由此可見，在耕地利用方面，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的增強(qiáng)不一定要以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)，三者是可以共同發(fā)展同步提高的，關(guān)鍵在于采取正確的利用方式和合理的發(fā)展對策。

5 結(jié)論與討論

5.1結(jié)論

(1)德州市近15 a耕地利用效益呈波動(dòng)狀態(tài)，總體來看，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益提高，生態(tài)效益下降。2000—2002年，經(jīng)濟(jì)效益提高，社會(huì)效益和生態(tài)效益下降，社會(huì)效益下降的原因在于耕地面積和糧食產(chǎn)量減少，生態(tài)效益效益下降的原因在于每hm2耕地農(nóng)藥和化肥施用量增加。2002—2012年，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益提高，生態(tài)效益波動(dòng)下降，原因在于復(fù)種指數(shù)和有效灌溉面積比率整體下降，農(nóng)藥使用量增加。2012—2014年，耕地利用各效益都逐年提高，主要原因在于近年來國家和地方政府更加注重耕地保護(hù)和生態(tài)環(huán)境改善，加大農(nóng)業(yè)科技投入，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)管理，德州市農(nóng)藥和化肥的使用量有所減少，耕地質(zhì)量得到改善。

(2)德州市近15 a耕地利用各效益之間協(xié)調(diào)度較低，15 a中有10 a發(fā)展不太協(xié)調(diào)甚至極不協(xié)調(diào)。僅2005—2007年比較協(xié)調(diào)和高度協(xié)調(diào)。2008年，系統(tǒng)協(xié)調(diào)度開始下降，2012年再次降低，由不太協(xié)調(diào)變?yōu)椴粎f(xié)調(diào)，2012年到2014年雖有所提高但仍屬不協(xié)調(diào)。

(3)耕地利用經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提高不一定要以犧牲生態(tài)效益為代價(jià)，三者是可以同步提高的。作為傳統(tǒng)平原農(nóng)區(qū)的德州市在耕地利用方面應(yīng)積極向青島市等發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)習(xí)，控制農(nóng)藥和化肥的使用量，通過增加農(nóng)業(yè)投資，提高農(nóng)業(yè)技術(shù)等科學(xué)手段和方法提高耕地利用經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

5.2討論

隨著人口數(shù)量的持續(xù)增加和城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的快速發(fā)展，耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量都必然面臨巨大挑戰(zhàn)，如何提高耕地利用效益并保障其可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。耕地利用效益評價(jià)是一種快速診斷耕地利用存在問題的有效方法，可準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)耕地利用的不合理之處，以便后續(xù)采取有針對性的改善措施，因此有必要進(jìn)一步發(fā)展完善。本研究在以往研究的基礎(chǔ)上，選取國家糧食主產(chǎn)區(qū)德州市為研究區(qū)進(jìn)行耕地利用效益評價(jià)，發(fā)現(xiàn)了德州市耕地利用中存在的問題，增加了對比分析法，以發(fā)達(dá)地區(qū)青島市為比較對象，通過市域間的比較，提出德州市耕地利用的改善方向，使結(jié)論建議更加具有說服力。本研究在實(shí)踐應(yīng)用上有利于德州市耕地利用效益的提高和可持續(xù)發(fā)展，在理論方法上是對耕地利用效益評價(jià)研究的深化和進(jìn)一步完善。

在今后耕地利用和保護(hù)政策的制定上，企圖大面積增加耕地?cái)?shù)量并有所突破已不太現(xiàn)實(shí)，關(guān)注點(diǎn)應(yīng)放在耕地質(zhì)量的提高上，注重耕地的高效集約利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，促使其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益協(xié)調(diào)發(fā)展。德州市在耕地利用方面要積極向發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)習(xí)，在農(nóng)業(yè)投資方面，除提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平外，還須增加其他農(nóng)業(yè)科技投資。管理方面要加強(qiáng)農(nóng)藥和化肥的使用管理，控制其使用量，必要時(shí)可通過建立相應(yīng)法規(guī)規(guī)定來增強(qiáng)約束力。另外，增加耕地有效灌溉面積，提高灌溉技術(shù)，提高水、電等資源的利用效率也有利于耕地綜合效益的提高。

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(責(zé)任編輯：馬紅春)

EvaluationofcultivatedlanduseefficiencyinDezhouCity

WANG Yingying1,2, CHEN Yufu1

(1.Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China; 2.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

This study selects 14 indexes to measure the cultivated land use efficiency in Dezhou City during 2000 to 2014 from 3 aspects of economy, society and ecology. The weight of index is determined by entropy method and the coordination between theeconomic, social and ecological benefits of cultivated land utilization. It is judged by coordination coefficient. And then, the cultivated land use efficiency of the major grain producing areas of Qingdao is compared with Dezhou. The results showed that the economic benefit and social benefit of the cultivated land utilization in Dezhou city increased steadily, respectively from 0.040 and 0.052 in 2000 to 0.262 and 0.435 in 2014, and the ecological benefit was decreased in a fluctuation, from 0.190 in 2000 to 0.070 in 2014. The coordination degree of economic, social and ecological benefits of cultivated land utilization in Dezhou during the past 15 years is relatively low, there were only 4 years at the level of basic coordination and the fluctuation is very large. The cultivated land use efficiency in Qingdao was decreased in a fluctuation. Between Dezhou and Qingdao, the gap in cultivated land use efficiency is the ecological benefits. Dezhou should pay attention to the improvement of agricultural ecological environment in the future utilization of cultivated land and control the use of pesticides and fertilizers.

land use efficiency; entropy method; coordination coefficient; Dezhou City

K 901

：A

2016-10-04

國家自然科學(xué)資金項(xiàng)目(41371186)

王瑩瑩(1990-)，女，河南洛陽人，碩士研究生，從事農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村發(fā)展研究。

陳玉福(1966-)，男，山東德州人，副研究員。

1000-2340(2017)02-0274-08