农地利用效益协调度空间差异分析

2012-04-29黄雪花冉瑞平

湖北农业科学 2012年18期

黄雪花冉瑞平

摘要：为了测度农地利用社会经济效益和生态环境效益之间的协调度，利用熵值法和灰色系统理论模型对湖北省各地区２００１~２００９年的农地利用效益协调度进行了研究。结果表明，湖北省各地区的农地利用效益协调度差异性很大，位置偏远且经济不发达的地区协调度低，沿长江区域的协调度比其他地区偏低，武汉城市圈区域的协调度比其他区域高，其中省直管市的协调度好。农地利用只有在社会经济效益和生态环境效益协调发展下才能实现土地利用综合效益的最大化。

关键词：农地；利用效益；灰色系统理论；协调度

中图分类号：Ｆ３０１．２４文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）18－4168-05

Spacial Different Analysis on Coordination Degree of Agricultural Land Usage Benefits：Taking Hubei Province as Example

ＨＵＡＮＧＸｕｅ－ｈｕａ，ＲＡＮＲｕｉ－ｐｉｎｇ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃｓａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１１３０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｂｅｔｗｅｅｎｓｏｃｉａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓａｎｄｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｌａｎｄｕｓａｇｅｉｎｖａｒｉｏｕｓａｒｅａｓｏｆＨｕｂｅｉｐｒｏｖｉｎｃｅｉｎ２００１~２００９ｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｅｎｔｒｏｐｙａｎｄｇｒａｙｓｙｓｔｅｍｔｈｅｏｒｙｍｏｄｅｌ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｒｅａｓｉｎＨｕｂｅｉｐｒｏｖｉｎｃｅｉｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｗａｓｖｅｒｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．Ｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｗａｓｑｕｉｔｅｌｏｗｉｎｒｅｍｏｔｅａｎｄｕｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｒｅａｓ．ＴｈｅｄｅｇｒｅｅａｌｏｎｇＣｈａｎｇｊｉａｎｇＲｉｖｅｒａｒｅａｗａｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｏｔｈｅｒａｒｅａｓ．ＴｈｅｄｅｇｒｅｅｉｎＷｕｈａｎｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎａｒｅａｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｏｔｈｅｒａｒｅａｓ．Ｔｈｅｄｅｇｒｅｅｉｎｐｒｏｖｉｎｃｅｍｕｎｉｃｉｐａｌｉｔｉｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｗａｓｔｈｅｂｅｓｔ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ revealed ｔｈａｔｏｎｌｙｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇｔｈｅｂａｌａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｏｃｉａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓａｎｄｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｎｔｈｅｕｓａｇｅｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｌａｎｄｃｏｕｌｄｍａｘｉｍｉｚｅｔｈｅｂｅｎｅｆｉｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｌａｎｄ；ｕｓａｇｅｂｅｎｅｆｉｔ；ｔｈｅｇｒｅｙｓｙｓｔｅｍｔｈｅｏｒｙ；ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ

随着经济的快速发展，人口的增多和城市化进程的加快使土地的供需矛盾越来越突出。在保持１．２亿ｈｍ２耕地红线的基础上，如何针对有限的土地资源，在土地利用过程中促进人口、资源及环境的协调发展是学术界以及各级政府一直关注的问题。如今已有很多学者进行了这方面的研究。梁红梅等［１］以广州市为例，通过计算协调度分析了土地利用效益耦合度演化过程。曹堪红等［２］以广州市和深圳市为例，对沿海地区土地利用效益的耦合规律进行了比较研究。李瑞华等［３］以河南省为例，对农地利用社会经济效益和生态环境效益变化趋势指数和协调度进行了研究。周裕丰等［４］以广州市为例，用协调度模型对农村土地利用协调度进行了分析并提出了相应的对策建议。

近年来，学者们对城市土地利用效益的研究很多，对农地利用效益的关注稍少一些。我国是一个人口众多的农业大国，人均耕地面积不足1 000 m2，不到世界平均水平的４０％，且耕地质量总体水平不高。耕地资源的匮乏会威胁到国家的粮食安全问题，要解决这一问题光靠科技增产是远远不够的，而加强农地的集约利用，提高农地利用效益才是真正的出路。为此，选取湖北省１７个地级市、州和直管市的农地利用效益作为研究对象。在构建农地利用社会经济效益和生态环境效益的指标体系基础上，通过对不同区域的农地利用效益协调度进行分析来发现各区域在土地利用中存在的问题。针对问题来合理调整农地利用方式，从而使农地利用实现社会效益、经济效益以及生态效益三重效益的统一，以达到农地利用的效益最大化，对全省农地资源的合理利用与调控，优化土地利用结构，改善农村居住环境等都具有重要的意义。

１农地利用效益的内涵

农地是农民用于从事农业生产的土地，是土地利用中最重要的部分。研究中所指的农地是指农民用于从事农林牧副渔各业生产的土地，包括耕地、园地、林地、牧草地以及渔业用地。农地利用是人类为获取一定的经济、环境和社会福利（利益）而对农地进行保护、改革，并凭借农地的某些属性进行生产性或非生产性活动的方式、过程及结果［５］。农地利用是一个不断变化的过程，因而农地利用效益也是一个动态的、综合效益不断丰富的过程。

农地利用效益是指在时间和空间上对农地的数量、质量进行一定的优化配置后给社会、经济和生态带来的综合效益。农地利用效益是农地利用关注的重点，不仅要获得经济效益和生态效益的增长，也要在全社会范围内获得社会整体效益的提高［６］。农地利用效益是农地资源利用水平的指标量，农地利用效益的高低与农地资源利用水平的高低呈正比。农地利用效益越高，农地资源优化配置就越合理，农地投入的资源价值的实现水平就越高［７］。

２研究方法

２．１农地利用效益评价指标体系构建

２．１．１农地利用效益的评价指标农地利用效益是农地利用活动所取得的成果，在农地利用效益评价体系的构建时要结合农地利用的实际情况，基于科学性、系统性、区域性和可操作性的原则建立可反映农地利用效益的指标体系。鉴于目前还没有统一规定的指标，研究在参考有关资料的基础上，结合农地的现实情况建立了一个包括社会经济效益和生态环境效益２个方面共１１个农地利用效益评价指标体系（表１）。

１）社会经济效益指标。农地利用的社会经济效益是指农地利用对社会需求的满足程度和相应产生的社会影响以及在农地劳动消耗过程中所产出的经济价值。主要指标有：Ａ１．单位农地面积第一产业就业人口，农地利用中人力投入指标，属正向指标；Ａ２．粮食单产，粮食产量＝粮食总产量／粮食播种面积，这一指标反映了耕地产出水平，指标值越大，农地利用经济效益越高；Ａ３．农村人口密度，对于农村区域，人口密度越大，农地利用社会效益越高；Ａ４．农民年人均纯收入，这一指标反应了农民的收入水平，人均收入越高，农地利用的社会效益越高；Ａ５．每个农业劳动力的农业产值，这项指标反映了农民的人均生产能力环境，从侧面反映农民对区域经济发展程度的满意度；Ａ６．单位农地面积的农业产值，这项指标反映了研究区域的农地产出效益，指标值越大，农地利用产出效益越高。

２）生态环境效益指标。农地的生态环境效益是指农地利用过程中对生态及环境质量的影响和改善程度。主要选取的指标有：Ｂ１．水土流失治理面积，Ｂ２．人工造林面积，这两项指标对研究区域的农地生态环境的改善有着至关重要的作用，指标值越大，其生态环境效益越高；Ｂ３．有效灌溉面积占耕地面积比例，农地的有效灌溉也是对农地生态环境的改善，属于正效应指标，这一指标值越大，生态环境效益也就越高；Ｂ４．单位化肥施用面积，单位面积施用化肥量越少，对土地破坏越小，土地利用的生态环境效益越高，属于负效应指标；Ｂ５．森林覆盖率，指标值越大，生态环境效益越高，属正向指标。

２．１．２评价指标的标准化由于各项指标的计量单位并不统一，各指标的属性也不一样，因而对正、负向指标用不同的算法进行数据标准化处理。其具体方法如下：

正向指标：ｘ′ｉｊ＝■（１）

负向指标：ｘ′ｉｊ＝■（２）

则ｘ′ｉｊ＝为第ｉ个城市的第ｊ个指标的标准化值（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ）。

２．１．３评价指标权重确立目前确定指标权重的方法很多，但大多数还是存在明显的弊端从而影响指标的有效性。德尔菲法通过专家打分给指标赋值，太过于主观；层次分析法是在德尔菲法的基础上将专家的思维进行了量化，也具有主观色彩；而熵值法能够反映出指标信息熵值的效用价值，其效用值越大，指标权重就越大；反之，指标权重就越小［８］。因此，选用熵值法来计算出各指标的权重，通过信息熵值来反映各项指标值的差异程度，为综合评价提供依据。

１）计算第ｊ项指标下第ｉ个城市占该指标的比例。计算公式为：

ｐｉｊ＝■（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ）（３）

２）计算第ｊ项指标的熵值。计算公式为：

ｅｊ＝-k■ｐｉｊln（ｐｉｊ），其中，ｋ＞０，ｋ＝１／ｌｎ（ｎ），ｅｊ≥０

（４）

３）计算第j项指标的差异系数。计算公式为：

gｊ＝■，式中，Ee=■ｅｊ，０≤gｊ≤１，■gｊ=1（５）

４）求权值。计算公式为：

ｗｊ＝■（１≤ｊ≤ｍ）（６）

２．２农地利用效益评价方法

２．２．１农地利用效益的综合水平计算农地利用的实质是土地自然生态子系统和农地社会经济子系统以人口子系统为纽带和接口耦合而成的农地生态经济系统［９］。农地利用效益是人类开发利用农地所获得的收益，是由社会经济效益和生态环境效益组成的复合体。农地利用社会经济效益和生态环境效益的综合得分计算如下：

Ｑ１＝■ｐｉｊｗｊi＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ（７）

Ｑ２＝■ｐ′ｉｊｗ′ｊ i＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ（８）

式中，Ｑ１、Ｑ２分别为农地利用的社会经济效益和生态环境效益指数；ｐｉｊ、ｐ′ｉｊ分别为农地利用社会经济效益和生态环境效益指标比例；ｗｊ，ｗ′ｊ分别为农地利用社会经济效益和生态环境效益的j项指标权重。

２．２．２农地利用效益协调度计算农地利用的社会经济效益和生态环境效益两者之间是相互联系、相互制约的。人类在农地利用获得社会经济利益的同时可以加强对环境的投入，改善环境，提高生态环境效益，但也有可能给生态环境带来负面的影响，从而降低农地利用的生态环境效益；反之，生态环境的改善有利于提高农地利用的社会经济效益，生态环境的破坏则会限制社会经济效益的提高。在一定的时空范围内，借助灰色系统理论，通过分析两系列在同一时空内变化的相似程度来测度两者变化的协调度，相似程度越高，协调度越高，反之越低。两数列在第ｋ年指数的协调度关联系数为Ｌ（Ｑ），计算公式为：

Ｌ（Ｑ１，Ｑ２）=■

（９）

其中，Q′1＝■，Q′2＝■

Q′1，Q′2为Ｑ１与Ｑ2第ｋ年指数的初值像；ζ为分辨系数，按关联系数之间的差异显著性，这里取值为０．５。

社会经济效益与生态环境效益的协调度为：

Ｆ（Ｑ１，Ｑ2）＝■■Ｌ（Ｑ１，Ｑ２）（１０）

其中ｔ为序列内观测年数。

２．２．３农地利用效益协调度评价标准农地利用社会经济效益与生态环境效益的协调度及其对应的协调程度［１０］如表２所示。

３实证分析

３．１数据来源

数据主要来源于《湖北省统计年鉴》、《湖北农村统计年鉴》和各地区的统计公报，从中选取了湖北省１７个地级市、州和直管市２００１~２００９年的相关数据。将所选取的农地利用效益的各项指标数据通过公式（１）和（２）进行无量纲化处理，再通过公式（３）、（４）、（５）和（６）来计算出各项指标的权重，结果如表１所示。

３．２湖北省农地协调度空间差异分析

选择２００１~２００９年湖北省农业统计数据，以２００１年湖北省各项指标为研究基期年各区域指标，对各区域指标的量化数据根据公式（７）、（８）计算得到各区域农地利用社会经济效益指数和生态环境效益指数（图１）。

从图１可以看出，湖北省各区域的农地利用社会经济效益和生态环境效益呈现出不同的增长速度，其中十堰、宜昌、襄阳、黄冈、咸宁、随州、恩施和神农架的生态环境效益要比其社会经济效益相对增长快一些，特别是十堰、宜昌、恩施和神农架的生态环境效益指数比其社会经济效益指数高很多，这几个区域都在湖北省的西部，农地利用社会经济效益相对较低。其他区域则是社会经济效益要增长快一些，特别是仙桃、天门和潜江。这３个市是省直管市，也在武汉“８＋１”城市圈之中，因而其社会经济发展水平相对较高。利用公式（９）、（１０）计算出各区域的农地利用协调度，从而表现出各区域农地利用协调度的空间差异性（图２、表３）。

从图２、表３中可以看出，湖北省各区域农地利用效益的空间差异性比较大，协调度最高的达到０．８９，而最低的只有０．４０，而且协调度空间分布没有特定的规律。协调度好的有咸宁、潜江、天门和仙桃，达到良好协调，仙桃的协调度达到最高，结合图１来看，只有咸宁生态环境效益指数较高，它们都在武汉城市圈之中，属于中部地区很有发展潜力的区域，其农地利用效益的协调度也相对很高；协调度达到中级协调的有襄阳、随州、黄石和武汉，其中襄阳和随州的生态环境效益指数都比其社会经济效益指数高，农地利用的协调度也就稍好一些；协调度达到初级协调的有鄂州、恩施、荆州、孝感、黄冈、荆门和十堰，其中鄂州是土地面积最小的地级市，与其他地级市比起来其各个指标值都相对比较低，农地利用社会经济效益和生态环境效益指数相差较大，两者协调性很低；结合图１来看，宜昌的农地利用社会经济效益和生态环境效益指数相差很大，协调度很低，处于勉强协调状态；神农架林区在社会经济各方面都发展很慢，协调度最低，处于濒临失调状态。

４结论

１）农地利用效益由社会经济效益和生态环境效益组成。以湖北省为例，通过建立两者关系的协调度模型，来分析这两者之间的协调关系。结果表明，２００１~２００９年，湖北省各区域农地利用社会经济效益均呈快速增长趋势，而生态环境效益指数除了荆州、天门、潜江和仙桃增长较慢以外，其他各区域都呈现快速增长趋势。湖北省２００１~２００９年各区域协调度差异较大，没有特定的规律，在湖北西部区域的协调度偏低，中心区域的协调度相对较高，沿江区域的协调度比其他区域偏低，武汉城市圈范围内各区域的协调度比其他区域高。协调度的高低主要取决于农地利用因素，农地利用得越合理，两者之间的协调度就越高。农地利用效益协调度的高低只是揭示了湖北省各区域农地资源利用中经济水平和环境水平的和谐发展程度，可以以此来判别各区域的经济、环境与农地利用可持续发展的相对趋势。

２）总体来看，湖北省农地利用效益协调度不高，需根据湖北省各区域农地利用效益协调度的空间差异性，制定不同的农地利用战略及相关措施来促进农地利用社会经济和生态环境之间的协调发展。农地利用协调度高的，如仙桃等应强化土地资源保护力度，合理引导种植业内部结构调整，确保不因农业结构调整降低耕地保有量；农地利用协调度中等的，如武汉、襄阳等应提高农地的集约利用，武汉可鼓励农民进一步扩大家庭农场规模经营；农地利用协调度较低的，如恩施、黄冈等要改善农业生产环境，提高农机化水平，从而提高农地利用的社会经济效益；鄂州等需要在加大农地开发利用的同时加强生态环境建设和保护力度；农地利用协调度很低的，如宜昌要注重城乡土地利用规划管理，在加强城市化建设的同时注重农村区域的发展，在农村区域重点发展自己的特色产业。农地利用效益协调度的提高是一个长期的、渐进的过程，这需要各区域合理规划利用农地，逐步实现农地利用效益之间的协调发展。

参考文献：

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收稿日期：２０１１－１１－１０