吳瀟競(jìng) WU Xiao-jing；楊名成 YANG Ming-cheng

（①安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)財(cái)政與公共管理學(xué)院，蚌埠 233030；②安徽省蚌埠市自然資源和規(guī)劃局，蚌埠 233000）

0 引言

糧食安全是國(guó)家安全的重要基礎(chǔ)，建設(shè)用地是造成耕地非農(nóng)化的主要因素之一[1]。厘清耕地非農(nóng)化的時(shí)空演變趨勢(shì)對(duì)于保護(hù)耕地資源意義重大。目前學(xué)界對(duì)耕地非農(nóng)化問(wèn)題研究成果較多，有學(xué)者基于各級(jí)面板數(shù)據(jù)探討耕地非農(nóng)化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性[2-4]；在驅(qū)動(dòng)因素方面，有學(xué)者指出資源因素[5]、地方政府行為因素[6]、人口數(shù)量增長(zhǎng)因素[7]是耕地非農(nóng)化問(wèn)題出現(xiàn)的主要成因，也有學(xué)者研究得出經(jīng)濟(jì)發(fā)展[8]、城市化水平[9]、固定資產(chǎn)投資[10]對(duì)耕地非農(nóng)化影響較大?？傮w來(lái)看，我國(guó)學(xué)者們十分關(guān)心耕地非農(nóng)化的問(wèn)題，但目前研究尺度相對(duì)較大，對(duì)研究單元內(nèi)部的耕地資源空間差異的探究較為模糊，同時(shí)較少研究微觀縣域單元。安徽省是我國(guó)的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)也存在耕地規(guī)模下降、質(zhì)量降低等困境。因此，本文以安徽省下轄75 個(gè)縣區(qū)單元為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用重心模型、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型探究其耕地非農(nóng)化的時(shí)空演變及遷移走向，以期為政府部門掌握耕地非農(nóng)化趨勢(shì)提供一定參考，從而更好保護(hù)耕地。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

安徽省，簡(jiǎn)稱“皖”，地處我國(guó)華東地區(qū)，毗鄰江蘇省、浙江省、河南省、湖北省、江西省、山東省，土地總面積14.01 萬(wàn)平方公里，占全國(guó)的1.45%，居第22 位。省內(nèi)有眾多河流湖泊，水資源豐富，水土條件優(yōu)越，種植農(nóng)作物發(fā)展農(nóng)業(yè)得天獨(dú)厚，2022年糧食產(chǎn)量4100.1 萬(wàn)噸，位居全國(guó)第四，同時(shí)也是全國(guó)5 個(gè)糧食凈調(diào)出大省之一，耕地重要性不言而喻。安徽省城鎮(zhèn)化的勢(shì)頭繼續(xù)推進(jìn)，未來(lái)所需建設(shè)用地缺口較大，耕地非農(nóng)化的壓力依舊明顯。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

用于分析安徽省耕地非農(nóng)化時(shí)空變化的7 期土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心。本文利用ArcGIS 將各土地類型進(jìn)行重分類并提取出水田和旱地構(gòu)成耕地遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，基于空間疊加分析功能提取不同時(shí)段的耕地非農(nóng)化面積與圖斑，最后將安徽省土地類型分為七種類型。其他農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)源于研究區(qū)官方網(wǎng)站和安徽省及各地級(jí)市統(tǒng)計(jì)年鑒。安徽省行政區(qū)劃構(gòu)成為16 個(gè)地級(jí)市75 個(gè)縣域單元。本文所研究的“耕地非農(nóng)化”是指由耕地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地的現(xiàn)象。

2 研究方法

2.1 耕地非農(nóng)化速度

選取耕地非農(nóng)化速度作為衡量指標(biāo)進(jìn)而研究安徽省各縣區(qū)耕地非農(nóng)化的變化程度，具體計(jì)算公式[11]表達(dá)如下：

式（1）中，Si為第i 個(gè)縣區(qū)的耕地非農(nóng)化速度，為第i 個(gè)縣區(qū)1990年耕地面積，為第i 個(gè)縣區(qū)2020年耕地面積。

2.2 重心模型及標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

本文基于重心理念構(gòu)建起重心模型從而揭示安徽省耕地非農(nóng)化的空間集聚特征以及其變化趨勢(shì)，具體計(jì)算公式[12]如下：

式（2）（3）中，耕地非農(nóng)化空間分布的重心坐標(biāo)為（X，Y）；Pi表示第i 個(gè)空間單元的耕地非農(nóng)化面積；（Xi，Yi）表示第i 個(gè)空間單元的幾何重心坐標(biāo)。式（4）中，Dm表示耕地非農(nóng)化重心從t 到t+m 時(shí)段所遷移的距離；耕地非農(nóng)化t時(shí)段和t+m 時(shí)段的重心坐標(biāo)分別為（X（t），Y（t））和（X（t+m），Y（t+m））；R 為常數(shù)，取111.11km。式（5）中，θ 為耕地非農(nóng)化重心從t 到t+m 時(shí)段的遷移角度，表示其移動(dòng)方向；n=（0，1，2），規(guī)定正東方向?yàn)?°，-180°＜θ＜180°。本文以重心模型為基礎(chǔ)構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)差橢圓反映安徽省耕地非農(nóng)化的空間格局。

3 結(jié)果與分析

基于上述公式分別得出各時(shí)期耕地非農(nóng)化的重心遷移距離和方向（表1 和圖1）。從圖表中可以得出，安徽省縣域耕地非農(nóng)化重心的遷移變化主要分為以下3個(gè)階段：

圖1 1990-2020年安徽省縣域耕地非農(nóng)化重心及標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

表1 1990-2020年安徽省縣域不同時(shí)期耕地非農(nóng)化重心遷移參數(shù)

①1990-1995年到1995-2000年時(shí)期，耕地非農(nóng)化重心整體由合肥市轄區(qū)向東北方向遷移52.78km 至肥東縣，表明此時(shí)安徽省東北部地區(qū)耕地非農(nóng)化速度開始加快，整體快于西南部地區(qū)。

②1995-2000年到2000-2005年時(shí)期，耕地非農(nóng)化重心整體由肥東縣向西南方向遷移55.37km 至合肥市轄區(qū)；2000-2005年到2005-2010年時(shí)期，耕地非農(nóng)化重心整體由合肥市轄區(qū)向東南方向遷移69.73km 至無(wú)為市；表明此時(shí)安徽省東南部地區(qū)耕地非農(nóng)化速度開始加快，整體快于西北部地區(qū)。

③2005-2010年到2015-2020年時(shí)期，由于安徽省強(qiáng)省會(huì)戰(zhàn)略的逐步貫徹落實(shí)，使得中部地區(qū)成為區(qū)域發(fā)展的核心，城市基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完備、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快等因素導(dǎo)致建設(shè)用地需求增多，使得耕地面積受到影響，另外南部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，耕地非農(nóng)化重心在雙重作用的推動(dòng)下整體向西北方向遷移了88.90km。綜合所有時(shí)間階段來(lái)看，安徽省縣域耕地非農(nóng)化重心遷移路徑在空間上表現(xiàn)為“y”型形態(tài)，展現(xiàn)出先遠(yuǎn)離后靠近的態(tài)勢(shì)，遷移距離由52.78km 降低至20.23km，表明安徽省縣域耕地非農(nóng)化的空間不均衡性逐步減弱。從重心分布區(qū)域的角度來(lái)看，耕地非農(nóng)化重心主要位于安徽省幾何重心的東北方向，且基本分布于合肥市內(nèi)，表明安徽省縣域耕地非農(nóng)化主要圍繞中心地區(qū)進(jìn)行空間變化，同時(shí)東北部地區(qū)的耕地非農(nóng)化程度較西南部要高。

從圖1 中可知，不同階段的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓存在一定方向性的變化，這主要與耕地非農(nóng)化重心的遷移有所關(guān)聯(lián)?？臻g變化可分為3 類情況進(jìn)行具體分析：

①1995-2000年與1990-1995年相比長(zhǎng)短軸比值增大，表明南北部地區(qū)耕地非農(nóng)化程度增加，方位角從順時(shí)針方向的152.39°減小至147.71°，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓逐漸向東北偏移，表明東北方向耕地非農(nóng)化高值區(qū)的空間分布不斷增強(qiáng)；與之相似的還有2000-2005年到2005-2010年這一時(shí)期，長(zhǎng)短軸比值也增大，方位角也有相應(yīng)減小，但標(biāo)準(zhǔn)差橢圓逐漸向東南偏移，表明此時(shí)東南方向的空間分布不斷增強(qiáng)。

②2000-2005年與1995-2000年相比長(zhǎng)短軸比值減小，表明東西部地區(qū)耕地非農(nóng)化程度增加，方位角從順時(shí)針方向的147.71°增大至151.43°，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓逐漸向西南偏移，表明西南方向的空間分布不斷增強(qiáng)；與之相似的還有2005-2010年到2010-2015年這一時(shí)期，長(zhǎng)短軸比值也減小，方位角也有相應(yīng)增大，但標(biāo)準(zhǔn)差橢圓逐漸向西北偏移，表明此時(shí)西北方向的空間分布不斷增強(qiáng)。

③2010-2015年到2015-2020年這一時(shí)期長(zhǎng)短軸比值略有減小，表明東西部地區(qū)耕地非農(nóng)化程度略有增加，其方位角同方向變動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓逐漸向西北偏移，表明此時(shí)西北方向的空間分布不斷增強(qiáng)。整體來(lái)看，最后一個(gè)時(shí)期與第一個(gè)時(shí)期相比，長(zhǎng)短軸比值略有增大，表明30年以來(lái)南北部地區(qū)耕地非農(nóng)化程度增加速度略大于東西部地區(qū)；方位角由152.39°減小至142.21°，表明30年以來(lái)西北部、東南部地區(qū)耕地非農(nóng)化程度增加速度大于東北部、西南部地區(qū)；標(biāo)準(zhǔn)差橢圓逐漸向西北偏移，西北方向的空間分布不斷增強(qiáng)，表明安徽省中部、西北部地區(qū)對(duì)耕地非農(nóng)化空間規(guī)模的拉動(dòng)作用逐漸增強(qiáng)，且標(biāo)準(zhǔn)差橢圓空間分布格局基本可以覆蓋耕地非農(nóng)化高值區(qū)域。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

本文基于安徽省75 個(gè)縣區(qū)的1990、1995、2000、2005、2010、2015 和2020年土地利用數(shù)據(jù)，結(jié)合重心模型、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型以及空間自相關(guān)方法探究分析了耕地非農(nóng)化的時(shí)空演變特征和遷移路徑，主要結(jié)論如下：1990年以來(lái)，安徽省耕地非農(nóng)化重心及標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的空間分布均呈現(xiàn)出先往東北方向后向西南、東南方向最后持續(xù)向西北方向偏移的趨勢(shì)，重心遷移距離先增大后減小，空間路徑上同樣呈現(xiàn)出先遠(yuǎn)離后靠近的態(tài)勢(shì)，表現(xiàn)為“y”型形態(tài)。

4.2 討論

本文僅對(duì)安徽省縣域耕地非農(nóng)化的相關(guān)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了研究，要想真正應(yīng)對(duì)耕地非農(nóng)化問(wèn)題，明晰背后的驅(qū)動(dòng)機(jī)制至關(guān)重要。耕地非農(nóng)化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制往往與資源、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等多重因子相關(guān)聯(lián)，因此探討安徽省縣域耕地非農(nóng)化驅(qū)動(dòng)機(jī)制中的主導(dǎo)因素及其影響方式是下一步的研究方向。