环洱海地区耕地与农业劳动力空间分布特征及其耦合关系
2018-08-18张磊武友德李君
张磊 武友德 李君
摘 要：运用区域重心、地理集中度及不一致指数等模型，对环洱海地区1988年～2012年耕地与农业劳动力的空间分布与耦合关系进行分析。得出以下结论：随时间演进，耕地重心呈向西北为主、东南为辅的变动态势，而农业劳动力重心的阶段性变动明显，整体向西南偏移；25年间，耕地与农业劳动力重心的空间重叠性与变动一致性均大幅提高，两重心耦合态势日趋明显。海西地区耕地与农业劳动力地理集中度均远高于海东，洱海西岸、S221及G214沿线分别为耕地与农业劳动力的主次要集聚轴；自1988年以来，耕地向海西中北部集聚，而农业劳动力呈现出由分散转为集中的布局态势，整体上两者呈高度正向相关性；随时间演进，村域耕地与农业劳动力空间分布的协调度明显下降，依据不一致指数，可分为耕地优势集聚型、农业劳动力分布滞后型、耕地—农业劳动力空间协调型、耕地分布滞后型及农业劳动力优势集聚型五类村庄。
關键词：耕地；农业劳动力；空间耦合；环洱海地区
中图分类号：F301.24 文献标识码：A
0 引言
在城镇化与工业化快速发展的背景下，区域耕地快速流动的同时，农业劳动力能否随之非农转移，促进劳耕比例的适应性调节，已成为保障乡村系统有序发展的重要前提[1]。作为反映区域农业发展状况的重要指标，耕地与农业劳动力已成为乡村地域人地关系研究中的重要内容。
近年来，国内学者对耕地与农业劳动力空间分布及变化的研究进展明显。高凯等以高分辨率土地覆被影像为基础，运用Ripley K函数[2]、 Logistic 回归模型[3]及ESDA[4]等数学与空间统计分析方法，对耕地时空变化的特征[5，6]、格局[7，8]、景观形态[2]、驱动机制[9，10]与未来预测[11，12]等方面进行了探讨；蔡昉、李小建等对农业劳动力特别是农村剩余劳动力转移或供给的理论政策[13，14]、影响因素[15-17]及时空格局[18，19]等方面进行了分析；姜晓清等分别基于劳耕弹性系数、超越对数随机前沿生产函数等模型对耕地与农业劳动力的时空耦合[20]、农业劳动力的流动[21]或年龄结构[22]对耕地处置方式或利用效率的影响等方面进行了探讨；于慧[23]、马彩虹[24]及汤进华[25]等分别从省域视角出发，对陕西、湖北两省耕地与农业劳动力的耦合与协调进行了探讨。总体来看，现有研究多侧重于从国家、区域、省市的宏观及中观层面对耕地或农业劳动力分布及变化的单要素分析，而从县级及以下的微观视角出发，对耕地与农业劳动力空间分布的关联性及耦合关系的研究较为欠缺。
环洱海地区是典型的高原湖泊平坝区，人地关系特殊。一方面，随着区域内非农化进程的加速，耕地面积大幅变动，耕地“红线”保护严格，土地空间组织与形式发生显著改变；另一方面，旅游业的迅速发展及高度商业化的经济使该区农业劳动力流动频繁，呈独特的“镇外县内”流动态势。在此背景下，探讨环洱海地区耕地与农业劳动力的空间耦合状况，对合理评价该区劳耕平衡比例，促进区域人地关系稳定，有重要的实践意义。
1 研究区域与数据来源
环洱海地区位于云南西部，是我国白族的重要聚居地，也是云南省同时具有高原湖泊生态脆弱区、民族文化多元融合区、乡村经济发展活跃区等多重叠合特征的典型区域[26]。随云南省“城镇上山”项目的启动和大理市海东新区建设的推进，该区旅游业和市区城镇化快速发展，农村居民的流动性明显增强，生产方式日趋多样，新区修建、旧村改造使耕地与农业劳动力的空间“脱钩”分布日趋明显。
本文数据主要由经纬度空间数据和区域发展属性数据构成，为保障数据连续性与精确性，选取环洱海地区96个行政村为研究对象。基于实地调研分析，采用GPS地理定位法，提取各行政村几何重心的经纬度，并基于ArcGIS10.1构建行政村坐标体系网作为空间数据；取环洱海地区各行政村1988年以来的年末集体所有耕地总面积和年末汇总劳动力数作为属性数据，属性数据主要取自《大理市农村经济收支情况统计年报》（1988-2013）、《大理市统计年鉴》（1988-2013）、《洱源县国民经济和社会发展统计年鉴》（1988-2013）及课题组实地调研资料①。
2 研究方法与理论模型
2.1 重心测度模型
区域重心是衡量某属性在区域总体分布状况的重要指标，可表示其分布的总趋势和中心区位[27]。本文引入重心测度模型从整体上测度耕地与农业劳动力的空间分布及变动状况。假设某区域由个平面单元构成，其中第个平面单元的重心坐标为（xi，yi），Mi是该单元的属性值，则这一区域的重心坐标为[28]：
3 耕地与农业劳动力空间重心耦合分析
以环洱海地区96个行政村年末集体所有耕地总面积和年末汇总农业劳动力数为指标，以各村几何重心地理坐标为着力点，基于公式（1）测算该区1988年～2012年的耕地与农业劳动力的空间分布重心坐标和变动轨迹（表1、图1）。
3.1 耕地空间分布重心变动分析
环洱海地区耕地重心位于几何重心（100.2185E，25.7388N）的西北方向，平均偏移约4570.3米。随时间演进，耕地重心呈两个明显的阶段性变动特征：1988年～2006年，耕地重心整体向西北倾斜，海西②北部的喜洲及湾桥两镇成为耕地开发重点，洱海东西两侧耕地分布差距扩大。2006年～2012年，耕地重心转向东南方向，受“海东开发”政策驱动，开发条件相对优越的海东③南部凤仪及海东两镇逐步成为耕地开发重点，洱海东西两侧耕地分布差距有所减小。
3.2 农业劳动力空间分布重心变动分析
环洱海地区农业劳动力重心位于几何重心西北方向，平均偏移约4421.2米。随时间演进，农业劳动力分布变动的区域差异明显，重心的阶段性变动比耕地更复杂，呈现出四个发展阶段：1）1988年～1995年，农业劳动力重心向西南方向移动超过770米，表明此阶段下受主城区吸引，农业劳动力向该区西南部集聚，区域间农业劳动力分布差异扩大。2）1995年～2000年，农业劳动力重心向东南方向移动1110米，表明此阶段受大理市经济技术开发区驱动，农业劳动力向东南部集聚态势明显，区域间农业劳动力分布差异有所减小。3）2000年～2006年，农业劳动力重心向西北方向移动超过760米，表明此阶段海西中北部的大理及喜洲等镇旅游资源的开发，特别是大理古城景区的发展与大理大学的新扩促使农业劳动力向西北部流动，区域间农业劳动力分布差异再次扩大。4）2006年～2012年，农业劳动力仅向正南偏西方向移动223.3米，表明在此期间海西南部下关主城区的收入、教育及社保等优势再次成为吸引农业劳动力的重要驱动力，农业劳动力再次呈现出向西南部集聚的态势。
3.3 耕地与农业劳动力重心空间耦合特征
基于公式（2）、（3），通过测度两重心的空间重叠性及变动一致性，对两重心的空间耦合态势进行分析。由表2发现，1988年～2012年，环洱海地区耕地与农业劳动力重心的空间耦合呈以下特征：
1）耕地与农业劳动力重心的空间重叠性经历了“升高～降低～升高”的三个变动阶段，整体明显提高。1988年～1995年，两重心间距离由1108m降至373.7m，空间重叠性显著提高，两重心在分布上趋于集聚；1995年～2006年，两重心间距离由373.7m升至779.9m，空间重叠性有所降低，在分布上趋于离散；2006年～2012年，两重心间距离再次缩小，由779.9m降至415.4m，两重心在分布上再次趋于集聚。
2）耕地与农业劳动力重心的变动一致性指数整体呈上升态势，两重心间的变动一致性持续增强。1988～1995年，两重心间的变动一致性指数小于0，且绝对值较低，两重心变动方向与轨迹的偏差较大，空间变动的一致性较弱；1995～2000年，两重心间的变动一致性指数大幅提升，由前期的-0.258增至0.299，两重心变动方向与轨迹的偏差逐步缩小，并开始呈现出同向变动态势，空间变动的一致性明显增强；2000～2006年，两重心间的变动一致性指数持续提升，两重心变动方向与轨迹的同向态势更加明显，空间变动的一致性进一步增强；同前期相比，2006～2012年两重心间的变动一致性指数虽小幅减小，两重心变动方向与轨迹仍保持明显的同向态势，空间变动的一致性仍较强。
3）随时间演进，环洱海地区耕地与农业劳动力重心的空间重叠性与变动一致性均明显提升，重心耦合态势日趋明显，两重心空间分布的偏离度明显减小。
4 耕地与农业劳动力空间分布耦合分析
重心分析可整体测度耕地与农业劳动力的空间分布及变动特征，但对于区域内部各行政村间的空间分布状况测度不足。鉴于此，本文引入地理集中度模型，依据公式（4），分别测算环洱海地区96个行政村的耕地与农业劳动力地理集中指数，并基于ArcGIS10.1的自然间断分级法，将地理集中指数由高到低依次分成五个等级（图2、图3）。
4.1 耕地地理集中度分布格局
环洱海地区耕地地理集中度呈明显的东西分异，海西地区整体远高于海东，耕地主要沿洱海西岸及S221集中分布，耕地的次要集聚轴为G214沿线。
从集中指数看，耕地地理分布的区域差异明显。海西中部的大理、银桥及湾桥三镇主要由第一、二级村庄构成，为耕地高度集中分布区；海西北部的喜洲及上关两镇第二、三级村庄所占比重较大，为耕地相对集中分布区；海西南部的太邑乡及海东的凤仪、海东、挖色及双廊四镇90%以上为第四、五级村庄，为耕地稀疏分布区；需要指出的是，海西南部下关镇各村间耕地地理集中指数差异明显，以G320为界，北部村庄远高于南部。
从集中区域看，随时间推移，耕地向海西中北部地区集聚态势明显。受大丽线开通及海西开发重心北移的驱动，海西中北部的银桥、湾桥及喜洲三镇耕地地理集中指数占环洱海地区的比重明显上升；受大理古城旅游及附属用地开发、下关镇城镇及工业用地扩展的影响，海西中南部大理及下关两镇耕地地理集中度中小幅下降；受海东镇上登工业园区、大理技师学院的修建及双廊镇南诏风情等旅游项目的影响，海东地区耕地地理集中度整体下降。这表明，地形平坦的海西中北部坝区依托优越的自然条件，率先成为环洱海地区耕地开发的重点；随城镇化及工业化的发展，城镇、旅游、工商及公共基础设施用地的需求对耕地布局及数量的影响开始显现，这在作为新兴城区的海东南部及海西中南部地区尤为突出。
4.2 农业劳动力地理集中度分布格局
环洱海地区农业劳动力空间布局的区域差异明显，海西地区地理集中度虽远高于海东，但东西差异度略低于耕地。农业劳动力密集区主要沿洱海西岸、S221及G214下关镇北部段至上关镇南部段呈带状集聚，随着与洱海间距离的增加，农业劳动力地理集中度呈圈层递减。
从集中指数看，农业劳动力的分布呈明显的区域差异。海西中南部的下关镇北部、大理及银桥镇主要由第一、二、三级村庄构成，为农业劳动力集中分布区；随时间演进，海西中北部喜洲、湾桥两镇由农业劳动力相对集中分布区变为集中分布区；海西太邑乡及海东四镇为第四、五级村庄的主要分布区，为农业劳动力稀疏分布區；值得注意的是，海西南北两侧的上关及下关两镇分别受自然及社会经济发展的影响，内部南北分异突出，农业劳动力主要在G5611以南及G320以北集聚。
从集中区域看，随时间演进，农业劳动力整体呈现出由分散转为集中的布局态势。25年间，海西地区由以中南部为主的单核式布局变为分别以中南部和中北部为核心的双核分布；海东地区空间布局变动较小，呈分段集中态势，主要在环海东路双廊及挖色镇段沿线、海东镇上登工业园区及金梭岛旅游景区、凤仪镇大理经济技术开发区凤仪片区等地域集中。
交通通达度对农业劳动力地理集中度的影响日趋凸显。随时间演进，海西G214沿线的沙坪村、上关村、庆洞村、云峰村及海东环海东路沿线的向阳村均由农业劳动力稀疏的四级村庄（0.5 4.3 耕地与农业劳动力空间分布耦合特征 为深入了解该区耕地与农业劳动力空间分布的辩证关系，采用相关分析和曲线拟合分析对二者的地理集中分布关系进行测度。由表3发现，25年间，耕地与农业劳动力地理集中度间的相关系数均在0.75以上，呈显著的正相关，表明二者主体变动一致；曲线拟合显示耕地与农业劳动力地理集中度呈三次曲线关系，R2大于0.79而小于0.93，农业劳动力地理集中度对耕地的解释在79%～93%之间，随时间演进，R2呈升降交替的“W”变动，表明环洱海地区农业劳动力的空间集散对耕地的地理分布影响明显但不能完全决定，从侧面印证了该区耕地与农业劳动力分布重心高频区的“相交不重叠”。
4.4 耕地与农业劳动力空间分布耦合类型
为详细分析环洱海地区各行政村耕地与农业劳动力的空间耦合特征，采用不一致指数对该区耕地与农业劳动力的空间匹配关系进行表征[31]。不一致指数计算公式如下：
基于以上公式分别计算环洱海地区1988年和2012年的不一致指数，并依据不一致指数的大小将该区96个行政村分为5种耦合类型（图4）。
（1） 耕地优势集聚型（I>1.4）。此类村庄指的是村域范围内耕地与农业劳动力的空间分布明显失调，耕地地理集中度显著高于农业劳动力。随着时间演进，此类村庄数量明显增加，由1988年的13个增至2012年的22个；空间布局的区域差异缩小，由“双核式”集中于海西中部的银桥、湾桥及北部的上关三镇变为“多段式”分布于海西中部的银桥和湾桥、南部太邑乡及海东北部的双廊镇。
（2）农业劳动力分布滞后型（1.1 （3）耕地-农业劳动力空间协调型（0.9 （4）耕地分布滞后型（0.6 （5）农业劳动力优势集聚型（I≤0.6）。此类村庄指的是村域范围内农业劳动力地理集中度显著高于耕地，耕劳分布明显失调。随时间演进，此类村庄数量大幅增加，空间布局由相对集中变为沿交通干线扩散。25年间，此类村庄由集中于北部的喜洲、双廊两镇变为主要分布于北部的上关、双廊及南部的下关三镇，呈明显的南向扩展态势，海西地区变动幅度明显大于海东。 5 结论与讨论 综合运用区域重心、地理集中度及不一致指数等模型对环洱海地区耕地与农业劳动力的空间耦合关系进行测度，得出以下结论： （1） 环洱海地区耕地与农业劳动力重心均位于几何重心西北部，二者空间分布失衡，海西地区耕地与农业劳动力规模明显高于海东。随时间演进，耕地分布重心整体呈向西北为主、东南为辅的变动态势而农业劳动力分布重心的阶段性变动明显，整体向西南偏移。 （2） 随时间演进，环洱海地区耕地与农业劳动力重心的空间重叠性与变动一致性均明显提升，重心耦合态势日趋明显，两重心空间分布的偏离度明显减小。 （3） 环洱海地区耕地与农业劳动力地理集中度均呈明显的东西分异，海西整体远高于海东，洱海西岸、S221及G214沿线分别为耕地与农业劳动力的主次要集聚轴。随时间推移，耕地向海西中北部集聚态势明显，海西南部及海东耕地地理集中度有所下降；农业劳动力整体呈现由分散转为集中的布局态势，海西地区向中北部及大理镇集聚而海东地区的交通通达度特别是高速公路及环海观景公路对农业劳动力地理集中度的影响日趋凸显。 （4） 环洱海地区耕地与农业劳动力的地理集中度呈显著正相关，农业劳动力的空间集散对耕地的地理分布影响明显，各行政村间耕地与农业劳动力空间分布的耦合存在明显差异。海西中部一直为不一致指数高值村的主要分布区，随时间演进，该类村庄向海西南北两侧及海东主要交通干线与工业园区附近扩散；空间协调型村庄所占比重由33.3%降为13.5%，村域间耕地与农业劳动力空间分布的协调度整体下降；不一致指数低值村空间分布的南北差异缩小，海东地区数量明显提升而海西地区数量变动幅度较大。 在城镇化与非农化发展背景下，作为城乡转型发展过程中的重要组成部分，耕地、农业劳动力等生产要素的流动特征、格局及驱动力必将是未来乡村地理研究的热点。由于环洱海地区耕地红线严格、生态保护严峻、旅游商业化程度高且多民族构成的区域环境，综合考虑农业劳动力的兼业化与就业弹性、耕地与生态保护、工商发展与民族扶持等因素，探讨不同区域适宜的劳耕弹性系数和最小劳均耕地面积将是本文进一步研究的重点。 参考文献： [1] 刘彦随，李裕瑞. 中国县域耕地与农业劳动力变化的时空耦合关系[J]. 地理学报，2010，65（12）：1602-1612. [2] 高凱，周志翔，杨玉萍，等. 基于Ripley K函数的武汉市景观格局特征及其变化[J]. 应用生态学报，2010，21（10）：2621-2626. [3] 曾凌云，王钧，王红亚. 基于GIS和Logistic回归模型的北京山区耕地变化分析与模拟[J]. 北京大学学报：自然科学版，2009，45（1）：165-170. [4] 任平，吴涛，周介铭. 基于GIS和空间自相关模型的耕地空间分布格局及变化特征分析——以成都市龙泉驿区为例[J]. 中国生态农业学报，2016，24（3）：325-334.
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Abstract： Based on the models of regional gravity center， geographic concentration index and inconsistency index， from 1988 to 2012， the spatial distribution and coupling relationship between arable land and agricultural labor force in Erhai lake Area are analyzed. The results indicate that： with time going on， the evolutionary trend of the gravity center of arable land was mainly to the northwest， while southeast as a secondary； the phased change of the gravity center of agricultural labor force is obviously， overall shifted to the southwest； In 25 years， the space-overlaps and changes in consistency of arable land and agricultural labor force gravity were both significantly increased， the coupling trend of the two gravity centers are becoming more and more obvious. The degree of geography concentration of arable land and agricultural labor force in Haixi area are both far above those in Haidong， the west coast of Erhai Lake， S221 and G214 are the main and minor agglomeration axis of arable land and agricultural labor force respectively； Since 1988， the arable land gathered to the central and northern regions of Haixi， while the agricultural labor force showing a change from decentralized to centralized layout， as a whole， there was a highly positive correlation between them； With time going on， the coordination degree of spatial distribution of arable land and agricultural labor force in the village area decreased obviously， according to the inconsistency index， the Erhai lake Area can be divided into five types of villages which are arable land advantage agglomeration type， agricultural labor force lag distribution type， arable land-agricultural labor force spatial coordination type， arable land lag distribution type and agricultural labor force advantage agglomeration type.
Key words： arable land； agricultural labor force； spatial coupling； Erhai lake Area
