王明

(合肥工业大学人文经济学院,安徽合肥230009)

1 引言

人口膨胀、资源短缺、生态恶化是当今国际社会普遍关注的3大热点问题,如何有效地协调人口、资源、环境这3者之间的关系,一直深深地困扰着世界上的每一个国家。土地资源是一切存在与发展的源泉,是万物之本。耕地资源是土地资源中最重要的组成部分,是农业生产最基本的物质条件,耕地资源的数量和质量是粮食生产的基本保证,保持一定数量的耕地是人类赖以生存和发展的基础,也是粮食安全的关键,耕地资源在数量和质量上的变化必将影响到粮食生产的波动,从而影响到粮食有效供给及粮食安全水平。中国是一个人口大国,粮食生产资源极其稀缺,而粮食自给的基础是耕地资源的数量与质量,因此,加强耕地资源的保护、管理和有效利用,维护我们的生命线,已成为中国21世纪实现国家粮食安全的必然选择。

2 安徽省土地资源的现状分析

2.1 安徽省现有土地资源的结构分布

安徽省土地总面积14 012 579.20hm2,人均土地0.23hm2,分别居全国第22位和第24位。其中农用地 11 053 109.17hm2,占 78.88%,建设用地2014504.33hm2,占 14.38%。

2.1.1 农用地结构与分布

(1)耕地面积为5 971 720.64hm2,占土地总面积的 42.62%,主要分布于淮北平原区,约占43.40%,其次是江淮丘陵区和沿江平原区,分别占28.39%和16.13%,皖南山地丘陵区和皖西大别山区分布较少,仅占8.52%和3.56%。

(2)园地面积为344 875.62hm2,占土地总面积的2.46%,主要分布于皖南山地丘陵区,约占45.63%,其次是淮北平原区和皖西大别山区,分别占22.37%和16.63%,江淮丘陵区和沿江平原区仅占8.77%和6.60%。

(3)林地面积为3 378 719.61hm2,占土地总面积的24.11%,其中有林地2 646 259.63hm2,主要分布于皖南山地丘陵区和皖西大别山区,分别占52.72%和26.55%。

(4)牧草地面积为43 413.63hm2,占土地总面积的0.31%,其中天然草地42 440.86hm2,主要分布于皖南山地丘陵区和江淮丘陵区,分别占50.16%和41.19%。

(5)水面面积为1 314 379.67hm2,占土地总面积的9.38%,其中已养殖水面530 198.00hm2,主要分布于江淮丘陵区和沿江平原区,分别占39.43%和29.47%。

2.1.2 建设用地结构与分布

(1)居民点及独立工矿用地面积为1 262 970.74hm2,占土地总面积的9.01%,其中城市用地61 246.00hm2,建制镇用地127 271.00hm2,农村居民点用地 935 428.49hm2,独立工矿用地85 584.34 hm2。主要分布于淮北平原区,占41.20%,其次为江淮丘陵区和沿江平原区,分别占25.77%和19.07%,皖南和皖西山区分布较少。

(2)交通用地面积为261 456.05hm2,占土地总面积的 1.87%,主要分布于淮北平原区,占52.47%,其他各地均有一定分布。

(3)水利设施用地面积为490 077.54hm2,占土地总面积的 3.50%,主要分布于淮北平原区,占49.52%,其次为沿江平原区和江淮丘陵区,分别占21.96%和19.40%。

2.1.3 未利用地结构与分布

滩地面积为944 965.70hm2,占土地总面积的6.74%。其中田坎 416 592.97hm2,荒草地214 605.88hm2,滩涂 155 767.82hm2,裸岩 、石砾地71 759.10 hm2。主要分布于江淮丘陵区,占31.43%,皖南山地丘陵区和沿江平原区次之,分别占24.74%和23.30%。

2.2 安徽省土地资源利用中对于耕地资源使用存在的问题

(1)人口增加耕地减少,耕地后备资源匮乏,人地矛盾日趋紧张。由于各项建设占用、农业内部结构调整、自然灾害损毁和人为的乱占滥用,安徽省的耕地面积从1990年到1996年净减少8.51万hm2,平均每年净减1.42万hm2,人均耕地由1990年的0.077hm2下降到1996年的0.071hm2,低于全国人均0.077hm2的水平。而安徽省的未利用地中,仅田坎、裸岩、石砾地等难以利用的土地占51.7%,宜开垦为耕地的只有 2.79万 hm2,仅占未利用地的3.0%。随着人口的继续增长,工业化、城镇化和农业现代化的快速推进,人均耕地仍呈逐年递减趋势,人地矛盾将更加突出。

(2)土地利用粗放,生产水平低,经济效益差,浪费较严重。安徽省中低产田占46.5%,低产林、低产园和低产水面分别占7.5%、14.9%和20.5%,粮食单产4 707.9kg/hm2,低于全国4 894.0kg/hm2的平均水平,在华东地区处最低水平。城镇建设用地呈外延式发展,老城区改造仍有很大潜力,农村居民点建设用地指标过大,城乡居民点建设中的这些问题是造成我省近年来耕地锐减的主要原因之一。

(3)重用轻养,掠夺经营,水土流失严重,生态环境脆弱。安徽省水土流失面积达26 278km2,占全省土地总面积的18.8%,比建国初期净增加7 888 km2,平均每年增加 179.3km2。在城镇,随着城镇化、工业化的迅速发展,工业“三废”的大量排放,造成局部土地生态环境恶化。在农村,由于长期的陡坡开荒、乱砍滥伐、重用轻养、广种薄收等掠夺经营方式,造成农业基础脆弱。所有这些严重制约安徽省的国民经济持续、快速、健康发展和人民生活水平的快速提高。

3 安徽省社会经济发展与耕地资源变化趋势的实证分析

3.1 影响耕地资源变化因素的主成分分析

耕地变化是区域土地利用变化的核心,其变化和流向反映了社会经济的基本态势。影响耕地变化的社会经济因素有很多,在社会经济影响因素分析的过程中,选择的因素应细致全面,但同时指标过多又会增加分析问题的复杂性和难度。这些因素不仅与因变量——耕地面积之间存在着相关关系,而且各自变量因素相互之间耦合关联。如果用单纯的相关分析,则必然存在一定的误差冗余。系统分析中主成分分析法可以将若干个自变量压缩成几个独立成分,以此来减弱自变量之间的相互干扰,因此,主成分分析方法比较适合分析耕地数量变化的影响因素。

3.1.1 指标选择及其标准化

以耕地面积为因变量(Y),自变量(Xi)即驱动力因子主要选择社会经济及技术因素。根据主成分分析法的思路和要求,结合安徽省现有资料情况及相关研究成果,利用1994～2008年序列资料作为基础数据,从中选择以下14个指标作为分析因子：X1为总人口(人)、X2为非农业人口比例(%)、X3为国民生产总值(亿元)、X4为第二产业比重(%)、X5为第三产业比重(%)、X6为农林牧渔业总产值(万元)、X7为农业占农林牧渔业比重(%)、X8为林业占农林牧渔业比重(%)、X9为牧业占农林牧渔业比重(%)、X10为渔业占农林牧渔业比重(%)、X11为固定资产投资额(亿元)、X12为化肥折纯总用量(t)、X13为农业机械总动力(kW)、X 14为复种指数(%)。

产值一律按2000年不变价格计算,耕地面积单位为hm2,然后对统计数据进行标准化处理,具体过程由SPSS13.0软件的描述统计分析(Descriptive Statistics)功能来实现。标准化公式为：

式中X＊i为指标标准化值,Xi为指标的初始值,n为指标数。

3.1.2 主成分分析

本文借助SPSS13.0软件包,使用FACTOR过程采用主成分分析法对所选取的14个指标数据进行分析,得到了一系列的结果：耕地变化驱动因子相关系数矩阵、特征根、主成分贡献率及累计贡献率(表1、表2)。

由表1可以看出影响耕地资源变化的14个驱动因子之间存在着不同程度的相关,这说明它们之间有着因果必然性,从而也说明了进行主成分分析的必要性。特征根(Eigenvalue)可以被看成是主成分影响力度的指标,它代表引入该主成分后可以解释平均多少原始变量的信息。如果特征根小于1,说明该主成分的解释力度还不如直接引入一个原变量的平均解释力度大。因此一般把特征根大于1作为纳入标准。如果前k个主成分的贡献率达到85%,表明前k个主成分基本包含了全部测量指标所具有的信息。从表2可以看到,前3个特征根大于1的主成分其累计贡献率已达到92.425%,说明前3个主成分已经覆盖了原始数据14个指标中所能表达的足够信息。为了获得简单结构,以帮助解释因子和更清楚地反映变量之间的关系,应用SPSS13.0软件对分析结果进行方差极大法(Varimax)旋转,由此得到了旋转后的因子载荷矩阵(表3)。

由表3可知,在第1主成分中,X 5第三产业比重、X 1总人口、X2非农业人口比例、X 10渔业占农林牧渔业比重、X 3国民生产总值、X6农林牧渔业总产值、X 12化肥折纯总用量和X13农业机械总动力荷载的绝对值较大,这8个指标主要表现为经济发展尤其是第三产业的发展、人口增长和由非农业人口比例、农业科技发展所体现出的社会进步,因此概括为社会经济因子。X9牧业占农林牧渔业比重在第2主成分中居主导作用,它主要反映畜牧业发展情况,可以概括为畜牧业发展因子。第3主成分中,X4第二产业比重荷载绝对值最大,它主要反映工业发展情况,概括为工业发展因子。

表1 耕地变化驱动因子相关系数矩阵

表2 特征根及主成分方差贡献率

由此可以得出结论,安徽省耕地资源变化的驱动力主要是社会经济因素,其中经济发展尤其是第三产业的发展、人口增长以及由非农业人口比例、农业科技发展等反映出的社会进步起主导作用,畜牧业以及工业的发展作为第2、3主成分的主导因子也分别对耕地资源的变化产生了重要驱动作用。虽然政策因素无法进行定量分析,但是在以上指标中也间接地体现出了其对耕地资源变化的驱动作用。

表3 旋转后的主成分载荷矩阵

3.2 对耕地资源变化趋势预测的多元回归分析

3.2.1 多元线性回归模型的建立

多元线性回归模型是解释土地利用变化常用的一种系统分析模型。该模型要求在某一地区、某一时段内的土地利用/覆被变化(因变量)与其驱动因子(自变量)之间存在线性关系,通过对可能引起土地利用变化的各种驱动因子进行多变量分析而建立的一种数学模型,以便确定土地利用变化的原因。多元线性回归分析的基本原理是设随机变量Y与m个自变量X存在线性关系,其数学模型为：

Y=A+B1 X1+B2 X2+…+Bm Xm.

利用 n 组观测值 Yi、X1i、X2i、…、Xmi(i=1、2、…、n),根据最小二乘法原理求出上式中的待定系数B1 、B2、… 、Bm 。

在进行主成分分析的过程中,我们得到了因子得分系数矩阵。通过因子得分系数矩阵,可以将14个指标的标准化数据转化为以3个主成分为指标的安徽省1995～2009年标准化数据(表4)。

依据主成分得分系数计算出安徽省1995～2009年以3个主成分为指标的时间序列新数据,然后与耕地面积的标准化数据建立多元回归模型,以耕地面积为因变量(Y),3个主成分为自变量(Z1、Z2、Z3),进行强制回归分析,得出回归方程为：

Y=-0.74Z1-0.592Z2-0.112Z3.

表4 因子得分系数矩阵

3.2.2 模型的评价与检验

由表5可知,复相关系数R为0.955,确定系数R2为0.911,表明在本回归方程中,自变量可以解释因变量总变化的91.1%,调整后的确定系数为0.845,说明在考虑自变量的个数以及总的样本量之后,仍可以解释84.5%,由此评价本回归方程对数据的拟合程度很好。

表5 回归方程拟合优度评价

由表6可知,回归方程的斜率的显著性水平值Sig.为0.014,小于0.05,说明通过 5%显著性检验;通过查F分布表,F=13.672＜234,同样通过5%显著性检验,由此得出结论：本回归方程具有较高显著性,在总体水平上是合理的。

表6 回归方程的整体检验

从回归方程可以看出,耕地面积与第1、2、3主成分都成负相关。第1主成分是社会经济因子,第2主成分是畜牧业发展因子,第3主成分是工业发展因子。这说明在1994～2008年间,社会经济发展、人口增长、畜牧业以及工业发展都是耕地减少的重要驱动因子。通过分析安徽省的相关统计数据也可以说明这一点,耕地面积在1994～2008年间持续减少,而人口、国民生产总值、农林牧渔业产值以及工业产值都是持续增加的。

4 结语

通过分析得出,影响安徽省耕地资源变化的主要是社会进步、经济发展以及政策调整等社会经济因子。在今后一段时间内,它们仍将起主导作用。通过进一步的主成分分析及回归分析,可以看出安徽省的耕地变化主要受经济发展、人口增长、社会进步、畜牧业及工业发展等因素的影响。从单个因子看,第三产业比重和总人口是影响耕地变化的重要因子。因此,为了保证耕地总量动态平衡,保障粮食安全,实现耕地资源的可持续利用,采取合理的经济、行政和法律手段控制第三产业和人口对耕地的占用和破坏是当务之急。

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