赵庆庆

（宁波市阿拉图数字科技有限公司，浙江 宁波 315000）

0 引言

耕地资源是农业生产最基本的物质资料，是人类赖以生存的基础和保障，耕地保护直接关系到国家安全[1-2]。我国人口众多，耕地资源人均数量少、空间分布不均衡、后备资源有限。城市化是社会经济发展的必然趋势，不仅表现在城市人口不断增长、农业人口非农化，还包括城区范围向四周扩展导致建设用地迅猛增长。当前，我国正处在快速城市化进程中，城市建设用地需求持续增加，以致一部分耕地被占用以满足城市发展对土地的需求[3-6]，人地矛盾加剧。因此，统筹协调好推进城市化进程与保护耕地资源之间的关系意义重大。

目前，对城市化和耕地资源的研究主要集中在两个方面：一是基于一定时间序列的社会经济人口和耕地数据探讨不同发展阶段城市化对耕地的影响，包括耕地数量变动规律[7-8]、耕地功能评价[9]、土地集约利用[10]等；二是采用数学模型及计量学方法分析城市化与耕地资源的关系。在数据来源上，一般采用统计数据[11-13]，有些也结合遥感和GIS 技术[14]。长三角作为国内城市化进程最快、人口最密集地区，耕地保护面临着巨大的压力[15]。基于此，本研究以长三角快速城市化地区的无锡市锡山区为研究区域，定量研究城市化进程、耕地变动特点及两者的协调程度，为锡山区制定城市化发展战略和耕地可持续利用发挥科学指导作用。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

锡山区位于长江三角洲腹地，江苏省东南部，无锡市东北部，东临苏州、常熟，为苏锡常中心地区。水陆空交通十分便捷，沪宁、锡澄（京沪）高速公路在区内交汇，312 国道、京沪铁路穿境而过，紧靠京杭大运河，距苏南硕放机场仅15 公里。2018 年，锡山区户籍人口46.17 万人，下辖1 个街道、7 个镇，地区生产总值2 043.48 亿元。锡山区城市建设发展迅速，2009-2018 年城市化水平从52.3%增长到71.0%；耕地面积持续下降，从2009 年的15 248.9 hm2下降到2018 年的14 165.7 hm2。

1.2 数据来源

本文采用的无锡市锡山区常住人口城市化率数据来源于2009-2018 年《无锡市统计年鉴》，锡山区耕地面积数据来源于2009 年第二次全国土地调查和2010-2018 年土地变更调查成果（以下简称“二调和变更调查成果”）。本文采用的锡山区耕地面积数据依据《土地利用现状分类》（GB/T21010-2007）确定的土地利用分类转化关系对二调和变更调查成果数据进行了转化。具体数据见表1。

表1 2009-2018 年锡山区城市化水平与耕地面积统计

2 研究方法

2.1 城市化水平计算

城市化也称城镇化，是指随着一个国家或地区社会生产力的发展、科学技术的进步以及产业结构的调整，人口向城市地区集聚和乡村地区逐步转变为城市地区的过程[13]。城市化水平的测量可分为单一指标法和复合指标法[11，16]。因单一指标法的数据易于获得、便于分析，本文城市化水平采用其中最常用的常住人口城市化率，即地区城镇人口与常住人口的百分比[8]。

2.2 平稳性分析

城市化水平和耕地面积作为时间序列数据，均存在时间趋势特征。为避免非平稳时间序列变量可能会产生的“伪回归”现象，必须对两者的时间序列变量进行平稳性检验。检查的标准方法是单位根检验，常用的有ADF、DFGLS、PP、KPSS、ERS 和NP 等6 种检验方法[17]。考虑操作性和适用性，本文选用ADF 检验法。为消除异方差现象，分别对城市化水平和耕地面积的时间序列取对数，用lnUR 和lnLAND 表示。基于EVIEWS 11 经济计量软件进行检验，结果见表2。可以看出，lnUR 时间序列数据ADF=-3.786 67，小于1%检验水平的临界值，即在1%检验水平的临界值下，城市化水平序列数据是一个平稳系列，同样耕地面积序列数据也是平稳系列。因此，可以对锡山区城市化水平和耕地面积进行协调度分析。

表2 平稳性检验结果

2.3 协调度分析

协调即“和谐一致，配合得当”，它反映了系统内部各要素之间的良性关系[18-19]，协调度是度量系统或系统内部要素之间协调状况好坏程度的定量指标[20]。因此，分析城市化水平与耕地资源的协调度可以研究两者之间演变的规律性特征。借鉴经济与环境协调度模型[20]，构建锡山区城市化进程与耕地面积的协调度模型[10-12]：

式中，x 表示城市化水平的变化速度；y 表示耕地面积的变化速度；Cxy表示城市化水平与耕地资源的协调度，Cxy∈[-1.414,1.414]。协调度类型和特征见表3[11，20-21]。

表3 城市化水平与耕地面积变化的协调度分类

3 结果分析

3.1 锡山区城市化水平与耕地面积的时序变化分析

2009-2018 年锡山区城市化水平不断提高（图1），从52.3%增长到71.0%，提高了18.7 个百分点，年均增长2.1%。其中，大致可以分为两个阶段：（1）2009-2015 年处于城市化中期发展阶段[8]，城市化水平增速较快，基本稳定在1%以上；（2）2016 年以后城市化水平高于70%，进入城市化后期[8]，城市化水平增速放缓，年均增长不足1%，2018 年城市化水平仅增长了0.3%。

2009-2018 年锡山区耕地面积随着城市化水平的不断提高呈现出整体下降趋势（图1），从15 248.9 hm2减少到14 165.7 hm2，共减少了1 083.2 hm2，年均减少120.4 hm2，年均减少率0.82%。研究发现，锡山区耕地面积变化与城市化发展阶段相对应，也经历了两个阶段：（1）2009-2015 年锡山区耕地面积下降较快，年均减少140.4 hm2，2010 年末耕地面积减少速率高达3.2%；（2）2016-2018 年锡山区耕地面积降幅放缓，年均减少54.2 hm2，减少速率低于0.5%。

图1 2009-2018 年锡山区城市化水平与耕地面积变化趋势

3.2 锡山区城市化水平与耕地面积的协调度分析

利用公式（1），本文计算得到2010-2018 年锡山区城市化水平与耕地面积协调度，结果见表4 和图2。

图2 2010-2018 年锡山区城市化与耕地资源协调度变化

表4 2010-2018 年锡山区城市化水平与耕地面积协调度

锡山区城市化与耕地面积协调度范围从-0.113到1.401，呈现出明显的波动态势。从协调度类型看，较协调类型1 年，调和类型2 年，基本调和类型1 年，勉强调和类型4 年，不协调类型1 年，可见2010-2018年锡山区城市化与耕地面积协调类型以勉强调和为主，耕地面积保持在承载力阈值内。从协调度变化趋势看，2010-2018 年锡山区城市化与耕地面积协调度呈现出波动下降的趋势，且2010-2017 年均为正值，而2018 年出现负值，可见2018 年耕地保护形势变得严峻起来。

4 结论与讨论

4.1 结论

本文以锡山区为例，利用社会经济人口数据、二调和变更调查成果，运用平稳性分析和协调度分析，分析2009-2018 年城市化水平与耕地面积的变化时序特征，研究了2010-2018 年城市化发展与耕地保护的协调关系。结论如下：（1）2009-2018 年，锡山区城市化水平和耕地面积都是平稳序列数据；（2）2009-2018年，锡山区城市化水平不断提高，由加速发展的中期阶段进入稳定发展的后期阶段。耕地面积总体呈下降趋势，且城市化中期降幅较大，城市化后期降幅放缓；（3）2010-2018 年，锡山区城市化水平与耕地面积勉强调和，耕地面积保持在承载力阈值内。但2018 年两者不协调，耕地面积保护形势变得严峻起来。

4.2 讨论

锡山区城市化水平的提高在一定程度上依赖于占用耕地面积，因此必须改变外延式扩展的发展战略，充分协调两者间的矛盾，推进社会和经济可持续发展。另外，本研究仅考虑了常住人口城市化率和耕地面积两个指标，在后续研究中需综合考虑经济发展水平、产业结构、人均耕地面积、耕地质量等其他指标，进一步分析城市化水平和耕地资源的协调关系，科学指导城市化发展战略和促进耕地可持续利用。