黑龙江省耕地集约利用的区域差异及影响因素分析

王 帅，曲长祥，冯翔迪

（东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨 150030）

土地是民生之本、发展之基。耕地是土地资源的精华，是一种稀缺且不可替代的自然资源和农业生产要素[1－2]。耕地资源的国家战略地位显著，其关系到国家的粮食安全、社会稳定、政权兴衰和生态环境质量。随着城市化和工业化的蓬勃快速发展，大量优质耕地资源被占用，耕地数量不断减少，耕地质量良莠不齐，耕地生态系统遭到破坏，耕地利用粗放且不具有可持续性。因此，如何深入挖掘耕地的利用潜力，提高耕地质量，保护和改善生态环境，实行耕地的集约节约利用，保障国家粮食战略安全和耕地资源战略安全成为当前的首要任务。土地报酬递减规律表明，通过对土地的持续投入，可以提高土地的产出，当边际成本等于边际收益时获得的效益最大[3]。现阶段，通过增加土地投入强度，提供土地的产出，实现土地的集约利用，对于缓解日益紧张的人地矛盾和人粮矛盾，实现经济社会的可持续发展具有重要的意义。

目前，对于耕地集约利用的研究主要集中于耕地利用集约度研究及其测算[4－7]，耕地集约利用现状及影响因素[8－13]，耕地利用集约度评价[14－21]，耕地集约利用驱动力研究[22－23]等方面。而对于耕地集约利用的区域差异研究相对较少。本文采用熵值法在县域尺度上分析黑龙江省耕地集约利用水平的区域差异及影响因素，以期为黑龙江省农业区划及耕地资源管理提供依据。

1 耕地集约利用的内涵

农地集约利用作为土地利用方式的一种，其概念最早来源于对农业利用的研究，由David Ricardo等古典政治经济学家在地租理论中首次提出，内容是在单位土地面积上合理增加物质和劳动投入，以提高土地收益的经营方式[24]。李嘉图在《政治经济学及赋税原理》中首次对农业土地集约利用概念进行了阐述，其后对于农地（耕地）集约利用的研究均在此基础上发展而来。

一般认为，耕地集约利用基于区域耕地资源科学合理配置前提下，在有限的耕地面积上合理地增加基础设施、科技、劳动等相关生产要素的投入，数量适当、结构协调,最大限度地利用耕地，提高耕地经济、社会和生态综合效益，最终实现内涵挖潜和可持续发展的耕地利用和经营方式。其包括以下两个方面的含义：①耕地集约利用是有合理限度的，耕地集约利用程度不能无限增大。②耕地集约利用要求经济效益、生态效益和社会效益总体达到最佳。

2 研究方法

2.1 研究区域概况

黑龙江省位于中国东北部，地位坐标为北纬43°26'～53°34'，东经121°10'～135°05'。全省土地总面积约46万km2。全省的气候具有明显的大陆性季风气候特征。西北、北和东南为山地，西南部与东北部为平原，地势西北、北部和东南部高，西南和东北部低。这种山地、丘陵、平原相间的地貌特点，为全省农业生产用地的集中分布与专业化利用提供了有利条件。

黑龙江省土地条件居全国之首，总耕地面积和可开发的土地后备资源均占全国十分之一以上，人均耕地和农民人均经营耕地是全国平均水平的3倍左右。全省现有耕地1 183.8万hm2，土壤有机质含量高于全国其它地区，黑土、黑钙土和草甸土等占耕地的60%以上，是世界著名的三大黑土带之一。黑龙江省盛产大豆、小麦、玉米、马铃薯、水稻等粮食作物以及甜菜、亚麻、烤烟等经济作物。

2.2 数据来源

研究数据主要来源于2009年《黑龙江省统计年鉴》，《黑龙江省农业统计年鉴》及部分调查数据。

2.3 指标体系的建立

依据科学性、层次性、代表性、系统性、可操作性等原则，结合相关参考文献[18－19，21]，选取投入强度、利用强度、利用效率建立耕地集约利用评价体系，采用层次分析法（AHP）确定各指标层的准权重，见表1。

表1 耕地集约利用评价指标体系及权重Table 1 Evaluation index system and weight of cultivated land intensive use

2.4 耕地集约度的计算方法

利用信息论中的熵值法进行耕地集约利用评价。熵是信息不确定性的度量，熵值越小，所蕴含的信息量越大，一个系统的有序程度越高,信息熵越大，反之，信息熵就越小[25－26]。在土地利用系统中，相对于指标理想值而言，指标值变化越慢，得到的指标信息熵就越大，其效用值越小，指标权重就越小；反之，指标权重就越大[18]。

2.4.1 评价指标的标准化

为了使各项指标的数据具有可比性，必须先对各指标进行无量纲化处理，以此消除指标间的差异，本文采用比重法对指标原始值进行标准化。设有m个定量评价指标X1、X2、X3、…、Xm，且已取得n个参评对象上述指标的数据Xij（i=1、2、3…、n，j=1、2、3…、m）为原始数据矩阵。在同一指标下，计算参评对象的取值占全部参评对象取值之和的比重，同时视为该指标某一可能结果对应的概率值[27]。

2.4.2 评价指标的熵值计算

按照公式（2）计算评价指标的熵值。

令k=1/lnm，则0≤ej≤1

2.4.3 指标熵值向权重值的转化

根据熵值法原理，对于任一项指标X，指标值Xij的差距越大，则该指标在综合评价中所起的作用越大；如果某项指标的指标值全部相等，则该指标在综合评价中不起作用[28]。指标的这种差异由差异系数gj表示，第j项参评指标的差异系数按公式（3）计算:

2.4.4 定义第j项权重

按照公式（4）计算j项权重

根据公式（1～4）计算出各项指标权重（表1）。

2.4.5 样本的权重计算

按照公式（5）计算样本的权重值

2.4.6 耕地利用集约度的计算

按照公式（6）计算耕地利用集约度

根据公式（5～6）计算出黑龙江省各市县的权重及耕地利用集约度。

3 耕地利用集约度的区域差异分析

3.1 整体特征分析

将黑龙江省各评价单元的耕地利用集约度进行算术平均，得出2009年黑龙江省耕地集约度的平均水平是0.1417。在平均水平之上共有38个市县，占46%，在此之下的共有44个，占54%。另外，根据各评价单元集约度频率直方图（图1）可以发现，大部分县市的耕地集约度处于较低的水平，有60个县市的耕地利用集约度介于（0.06，0.18），各县市的耕地利用集约度属正偏态分布。这充分说明黑龙江省耕地集约利用状况总体上处于较低的水平，耕地集约利用水平提升的空间较大。

图1 黑龙江省耕地集约度频率直方Fig.1 Cultivated land intensive degree frequence histogram of Heilongjiang Province

另外，基于ARCGIS计算县级耕地利用集约度的空间自相关指数Moran'I为0.14，其检验值Z为2.94，说明黑龙江省县域间耕地集约利用水平具有显著的空间自相关性和集聚特征，表现出明显的地域分异。

3.2 区域差异分析

根据黑龙江省县级耕地集约度评价（图2），黑龙江省的耕地利用集约水平的区域差异十分显著，具有以下特点：

①主要地级市（包括加格达奇区）及其周边县市的耕地利用集约度较高。这些区域一般而言交通便捷，便于农产品和农资机械的运输。靠近农产品销售市场，运输距离较近，运输成本较低。

②三江平原以及松嫩平原南部和东部耕地利用集约度较高。这些区域自然条件较为优越，地形平坦，气候温和、湿润，水资源较为丰富。

③南部地区耕地利用集约度整体较高。相对于北部寒温带，这些区域光热条件相对较好，属于中温带。

④各县市间耕地利用集约度具有较大的不均衡性。集约度最高的为哈尔滨市，集约度为0.5183，最低的为大兴安岭的呼中区，集约度为0.0290，相差0.4893，相差17倍之多。

3.3 耕地集约利用水平空间分异的原因分析

根据黑龙江省耕地利用集约度及耕地集约利用区域差异特征，可以发现影响黑龙江省耕地集约利用水平空间分异的原因主要有区位状况、自然特征、经济条件等。

图2 黑龙江省县级耕地集约度评价Fig.2 Evaluation of cultivated land intensive drgree at the country level in Heilongjiang Province

3.3.1 区位状况

区位状况对耕地集约利用水平的影响主要体现在省内大中型城市—主要是地级市周边区域：交通运输条件便捷，便于农产品及农资机械的运输，从而可以降低农业生产与运输成本；贴近农产品销售市场，蔬菜、瓜果、鲜花等高附加值的农产品需求量大，农产品的利润水平高；资金相对丰裕，机械、化肥等投入较为充足；贴近区域性行政中心，是各级政府开展农业示范与推广的首选基地。而那些远离地级市的区域，一般只能种植传统的粮食作物和经济作物，农产品利润较低，且需要付出相对较高的交通运输成本，这必然导致粗放经营，降低耕地集约利用水平。

3.3.2 自然特征

自然条件特别是地形和气候对于耕地集约利用具有直接影响。平原地区耕地集中连片，便于规模经营，有利于农业机械化水平的提高。而山地丘陵区耕地地块零散，难以实施机械化作业，农业生产力水平较低。黑龙江省地处中国北部，光热条件差，较低的积温条件和短暂的无霜期给农业生产造成严重的制约。整体而言，黑龙江省由北向南积温增加，无霜期增长，日照时间增加，对农作物生产的限制逐渐降低。在漠河县等北部地区，只能种植亩产较低、生长期较短的小麦等作物，而黑龙江省中南部则可种植亩产较高、生长期较高的玉米甚至水稻。单产的不同直接导致了耕地利用集约化水平上的巨大差异。另外，黑龙江省自东向西由湿润气候向半湿润、半干旱气候逐渐过渡，降水量的多少一方面通过是否需要灌溉及灌溉多少影响着旱作作物生产的成本，另一方面也通过对水田开发的制约影响着区域种植业结构。这些都会直接影响耕地集约利用的水平。显然，自然条件优越地区的耕地集约利用水平。

3.3.3 经济条件

集约经营是经济发展的外在表现和客观要求，耕地资源集约利用同样深受区域经济发展程度的深刻影响。经济发达地区资金充裕，农业基础设施配套，机械、化肥等农业物资投入充分，耕地利用的集约化水平高。而经济落后地区资金短缺，青壮年农业劳动力大量外出务工，资金及人力投入都十分有限，耕地利用粗放。

4 讨论与结论

a.2009年黑龙江全省耕地集约度的平均水平为0.1417，整体集约利用水平较低，集约利用水平还有较大的提升空间。区域内各县市差异明显，表现出较大的不均衡性，集约度最高的哈尔滨市与最低的大兴安岭呼中区相比相差17倍之多；

b.黑龙江省县级耕地利用集约度空间自相关指数—Moran'I为0.14，县域间耕地集约利用水平具有显著的空间自相关性和集聚特征；

c.各区域耕地集约利用差异明显，耕地利用集约度高区域主要集中在主要地级市（包括加格达奇区）及其周边县市，三江平原以及松嫩平原的南部和东部；

d.黑龙江省耕地集约利用空间分异主要受区位条件、自然特征和经济状况等因素的影响。

本研究采用熵权法计算黑龙江省耕地集约利用水平，分析各区县耕地集约利用水平的差异，对于区域耕地集约利用具有指导意义。采用熵权法可以避免计算的主观性，使评价结果更加客观准确。对于评价指标的选取，耕地集约利用水平提高的方法和集约模式，还有待进一步的研究和探讨。

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