黄冈市农用地集约利用评价研究
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摘要：選取湖北省黄冈市为研究区，采用主成分分析法和多目标决策法，从农用地投入强度、农用地利用程度、农用地产出效果和农用地可持续性4个方面选取指标构建黄冈市农用地集约利用评价指标体系，并评价了农用地集约利用程度，分析了2015年黄冈市各县（市、区）农用地集约利用情况和2010—2015年黄冈市农用地集约利用变化情况。结果表明，2015年黄冈市各县（市、区）农用地集约利用综合得分为-0.78～1.22分，总体集约利用水平处于中等偏低状态，且各县（市、区）农用地集约利用情况差别较大。其中，黄州区和罗田县农用地为集约利用，英山县、团风县和黄梅县农用地为一般集约利用，武穴市、麻城市、薪春县和红安县农用地为低度集约利用，浠水县农用地为粗放利用。2010—2015年黄冈市农用地集约利用综合得分为-0.40～1.15分，集约利用程度总体呈上升趋势。研究结果符合区域农用地利用实际，并根据黄冈市耕地集约利用实际情况提出相应建议，对黄冈市农用地高效集约和可持续利用具有一定的指导意义。
关键词：农用地;集约利用;主成分分析;黄冈市
中图分类号：F301.2 文献标识码：A
文章编号：0439-8114（2020）03-0033-05
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.03.007
Study on evaluation of intensive use of agricultural land in Huanggang city
DAI Jie1，GUO Lei2，LIU Meng-ba1
（1.College of Resources and Environmental Sciences，Hunan Normal University，Changsha 410081，China;
2.College of Public Administration and Law，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China）
Abstract： Taking Huanggang city as a research area， using principal component analysis method and multi-objective decision-making method， the indicators of agricultural land input intensity， agricultural land use degree， agricultural land output effect and agricultural land sustainability were selected to construct agricultural land intensification in Huanggang city， and the intensive use of agricultural land was evaluation. On this basis， the intensive use of agricultural land in various counties （cities， districts） of Huanggang city in 2015 and the changes in the intensive use of agricultural land in Huanggang city from 2010 to 2015 was analyzed. The results showed that the comprehensive scores of intensive use of agricultural land in counties and districts of Huanggang city ranged from -0.78 to 1.22 in 2015， the overall intensive utilization level was in a medium-low state， and the intensive use of agricultural land in each county was different. Among them， the agricultural land in Huangzhou district and Luotian county was intensively utilized， the agricultural land in Yingshan county， Tuanfeng county and Huangmei county was generally intensively utilized， and the agricultural land in Wuxue city， Macheng city， Shachun county and Hong'an county was intensively utilized. The agricultural land in Qinshui county was extensively utilized. The comprehensive score of agricultural land intensive use in Huanggang city was between -0.40 and 1.15 from 2010 to 2015， and the intensive utilization degree showed an overall upward trend. The research results were in line with the actual use of agricultural land in the region， and corresponding suggestions based on the intensive use of cultivated land in Huanggang city were put forward， which had certain guiding significance for the efficient intensive and sustainable use of agricultural land in Huanggang city. Key words： agricultural land; intensive use; principal component analysis; Huanggang city
农用地作为农业生产的主体，是土地资源的精华部分，不仅为人类提供基本生存和生产，而且具有历史文化研究、审美、休闲等方面的重要价值，在人类生产、生活方面有不可替代的作用，是人类生存和农业可持续发展的根本保障。农用地集约利用是通过将较多的生产资料和劳动力集中投入到一定面积的农用地上，并且使用更加先进的农业技术和更加科学的管理方法，从而提高产量、增加收入的农业经营方式[1]。近年来，随着中国工业化、城镇化的速度不断加快，对建设用地的需求不断增加，由于中国人多地少且农用地资源缺乏，从而出现了较大的用地需求与建设用地供给不足的矛盾，保护农用地资源工作面临着巨大挑战。在此背景下，加强农用地集约利用，提高农用地利用效率，对保障中国粮食安全具有重要意义。
当前有关土地集约利用评价国内外学者已开展了较多研究[2-4]，但在评价地域上主要以城市用地为评价对象[5，6]，而且在土地利用类型上主要集中研究非农建设用地[7，8]，而对于农用地集约利用评价的研究涉及较少，有关农用地集约利用变化的研究更为少见[9]。因此，本研究以湖北省黄冈市作为研究区，采用主成分分析、多目标评价等方法对黄冈市农用地进行集约利用评价，分析农用地集约利用变化状况。以此全面了解黄冈市农用地集约程度现状，旨在为黄冈市创新土地开发利用模式，制定符合该地区实际的政策，转变土地经营方式，优化产业结构，调整资源配置等方面提供参考和借鉴。
1 研究区概况、数据来源及方法
1.1 研究区概况
黄冈市位于湖北省东部，大别山南麓，长江中游北岸，居东经114°25′—116°8′、北纬29°45′—31°35′，北接河南，东连安徽，南与鄂州、黄石、九江隔江相望。全市辖黄州一区，麻城、武穴二市，团风、浠水等7县，土地总面积为175万hm2。黄冈市通过实施“一区两带”战略，拓展空间，集聚产业，全力打造武汉城市圈重要的现代制造业基地、全省绿色农产品生产加工基地、中部地区生态宜居城市、文化教育名城和全国革命老区建设示范区，是武汉城市圈的重要组成部分。
1.2 数据来源
本研究中农林牧渔从业人员总数、农用地面积、农业机械总动力、化肥投入量、全年农作物耕种面积、耕地面积、有效灌溉面积、粮食总量、人口总数、农民人均纯收入等指标数据主要来源于《黄冈市统计年鉴》（2010—2015年）和《湖北省统计年鉴》（2010—2015年）。
1.3 研究方法
1.3.1 农用地集约利用评价指标体系的构建 农用地集约利用评价在不断发展，已经由以前的单指标评价、多指标评价发展到现在的指标体系评价。当前，压力-状态-响应（PSR）[10]、投入-产出-可持续性（IOS）[11]、经济-社会-生态（ESE）[12]等评价指标体系构建模型在国内运用比较广泛。其中，运用最为广泛的是IOS模型。IOS模型是从经济学角度来理解农用地集约利用的，强调从有限的资源中获取最大的效益[13]。本研究根据农用地集约利用内涵和IOS模型的思路，分析黄冈市农用地利用现状、特点和存在的问题，从农用地投入强度、农用地利用程度、农用地产出效果和农用地可持续性4个方面选取劳动力投入指数、机械投入指数、化肥投入指数、复种指数、灌溉指数、粮食单产、人均产值和人均耕地面积8个指标构建黄冈市农用集约利用评价指标体系（表1）。
1.3.2 数据标准化处理 数据标准化即数据无量纲化，主要是消除评价指标数据单位，使数据具有可比性[14]。经过标准化处理，各指标都处于同一个数量级别上。本研究采用标准差标准化法进行标准化处理，这种方法基于原始数据的均值和标准差进行数据的标准化，计算公式为：
式中，Xij为标准化后的指标值，aij为第j个指标在第i个县区的原始指标值，aj是第j个指标的平均值，Sj为样本标准差。
1.3.3 指标权重的确定 主成分分析是通过将相关比较紧密的几个变量归为一类成为一个因子，从而减少因子个数，用较少的因子去描述原来因子之间的联系[15]。其数学模型为：
以黄冈市所辖各县区为研究样本，以各指标的标准化值为变量构建矩阵，通过运算得出矩阵的特征根和相应的方差贡献率，并计算特征向量，从而得到主成分的线性表达式为：
式中，Zij为第i个县区第n个主成分因子得分，Fj为对应主成分下第j个指标得分系数。
根据计算得出的各主成分因子的得分，利用各主成分的方差贡献率作为其权重，将各因子得分进行综合，得出各县区的综合因子得分，计算公式为：
式中，wi为第i个县区主成分因子的综合得分;λn为第n个主成分因子方差贡献率。
1.3.4 农用地集约利用评價模型的构建 农用地集约利用评价是一个多目标、多指标系统。目前，多因素综合评价法[16]、神经网络评价法[17]、3S技术综合应用评价法[18]等农用地集约利用评价方法在国内比较流行，其中，多因素综合评价法运用最为广泛。采用多目标综合评价法来计算农用地集约利用综合指数，其模型为：
式中，Fi是第i个评价单元农用地集约利用综合指数;wj是第j项指标的权重;Xij是第i个评价单元在第j项指标上的标准化值;i为评价单元个数; j为评价指标个数。
2 结果与分析
以2015年黄冈市所辖各县（市、区）的农用地集约利用评价指标标准化值为变量构建矩阵，运用SPSS 21软件的因子分析功能进行Bartlett球度检测，其结果显示，近似卡方为82.77，P<0.000 1，拒绝Battlett球度检验的零假设，且KMO为0.83，因此该数据适合因子分析。借助SPSS 21软件计算出矩阵的特征值和各主成分贡献率（表2），前3个因子的特征值大于1且累计贡献率达到86.26%，所以这3个因子包含了大部分的变量信息，从而用这3个因子作为黄冈市农用地集约利用评价的公共因子。利用回归法可以得到3个主成分得分系数矩阵（表3），并得出其得分函数为： 通过综合因子得分公式F=0.45F1+0.30F2+0.25F3，计算出2015年黄冈市各县（市、区）农用地集约利用评价主成分综合得分值（表4）。根据农用地集约利用程度评价结果，结合黄冈市农用地利用实际情况，利用ArcGIS 10.2软件进行自然断点法确定农用地集约利用类型和标准（表5），分别为集约利用、一般集约利用、低度集约利用和粗放利用。从而得出黄冈市各县（市、区）农用地集约利用等级（表4）。
由表4可知，黄冈市各县（市、区）农用地集约利用综合得分为-0.78～1.22分，总体集约利用水平处于中等偏低状态，且各县（市、区）土地集约利用情况差别较大。其中，黄州区和罗田县农用地集约利用评价综合得分分别为1.22、0.51分，这两地区的农用地集约利用程度相对较高，达到了集约利用水平。这主要是由于黄州区是黄冈市政治、经济、文化中心，且地形以平原为主，而罗田县依托自然条件的优势，旅游經济较发达，所以这两地区对农用地的投入较多，促进了农用地的集约利用。英山县、团风县、黄梅县农用地集约利用评价综合得分分别为0.31、0.21、0.04分，属于一般集约利用水平。这主要是由于英山县和黄梅县自然条件较为优越，复种指数高，而团风县更靠近武汉城市圈中心，经济条件也较好，对农业用地的投入也较大，所以这3个地区的耕地集约利用水平也比较高。武穴市、麻城市、薪春县和红安县的农用地集约利用评价综合得分分别为-0.18、-0.30、-0.49、-0.54分，这些地区的农用地属于低度集约利用水平，主要是由于这些地区经济不够发达，农业基础设施不够完善，抵抗风险能力不强，从而不利于农用地集约化利用。浠水县的农用地集约利用评价综合得分为-0.78，属于粗放利用。这主要是由于浠水县注重调整产业结构，以第二、第三产业为主，而对农用地的重视程度和投入力度较低，导致农用地集约利用水平较低。
运用相同的方法对2010—2015年黄冈市农用地进行集约利用评价（表6）可以看出，其农用地集约利用综合得分为-0.40～1.15分，集约利用程度总体呈上升趋势。2010—2012年，农用地集约利用程度综合评价值较低，属于低度集约利用，并且这3年的农用地集约利用程度变化不大。而2012—2015年，农用地集约利用程度有大幅度的上升，由原来的低度集约利用变为了集约利用。这主要是由于伴随着经济的发展，加大了对农用地的投入，同时，随着机械化水平的提高，有效改善了农用地利用条件，从而提高了集约利用水平。
3 结论与建议
3.1 结论
1）2015年黄冈市各县（市、区）农用地集约利用综合得分为-0.78～1.22分，总体集约利用水平处于中等偏低状态，且各县（市、区）农用地集约利用情况差别较大。其中，黄州区和罗田县农用地为集约利用，英山县、团风县和黄梅县农用地为一般集约利用，武穴市、麻城市、薪春县和红安县农用地为低度集约利用，浠水县农用地为粗放利用。各县（市、区）农用地集约利用程度差异主要是由于自然、社会、经济、技术等因素造成的。
2）2010—2015年黄冈市农用地集约利用综合得分为-0.40～1.15分，集约利用程度总体呈上升趋势。伴随着社会经济的发展，加大了对农用地的投入，同时，科学技术和机械化水平不断提高，有效改善了农用地利用条件，农用地集约利用化水平不断提高。
3.2 建议
1）坚持科学发展观，树立农用地集约利用的思想意识。黄冈市农用地集约利用水平处于中等偏低状态，主要是由于人们缺乏集约利用土地的意识，为了改变这种不良的状况，必须坚持科学发展观，分析黄冈市的市情，增强人们的集约用地观念，倡导人们对农用地资源进行节约集约利用，从而促使黄冈市经济持续发展。
2）加大政府的指导扶持力度，促进农用地节约集约利用。目前，中国经济快速发展，但是农业的比较效益低，农民的种粮积极性不断下降，且农村的农用土地大多呈零散状分布。地块零散在很大程度上使农业的规模化发展和集约利用受到影响。政府应加大对农业的扶持力度，引导农户节约集约利用农用地，进而得到更大的收益。借鉴发达国家和发达地区的经验，农业产业化是当前乃至今后一段时期全市农业和农村经济发展的一件大事，县、乡（镇）两级政府必须高度重视，统一规划，加强协调，搞好指导。
3）依靠科技进步，提高农用地的生产能力。农用地资源具有稀缺性。近年来，随着中国经济的发展和人口的增多，农用地的数量不断减少。怎样利用有限的农用地资源，保证粮食安全和提供农产品已经成为一个重大的问题。由于农用地资源不断地减少，通过增加数量来解决这个问题的方法明显不可行。因此，必须要依靠科技的进步来提高土地的质量，使农用地的生产能力得到提高，这样才能通过有限的土地来获取更大的收益，从而保证粮食安全和农产品的提供。
4）加强对农业的投入，提高农用地利用水平。从评价结果可以看出，黄冈市农用地整体集约利用程度较低，其中一个主要的原因是在农用地上的投入较少。所以应当适当增加投入，比如增加农业基础设施建设、改善和提高农业基础设施服务水平或者是加大对劳动力、电力、化肥要素的投入。这样才能使土地的集约利用程度有所提高，使农产品产量有所增加。
5）加强土地流转，提高土地利用效率。由于黄冈市的农村劳动力大多离乡外出，农村剩下极少数劳动力来经营农用地，导致一部分农用地荒芜，还有些农用地虽然没荒芜，但劳动力、技术、生产资料等的投入不断减少使得土地粗放利用严重。对此，政府应该加强宣传力度，加强土地流转，使得农用地流转到愿意经营的人们手中，从而使农用地的集约利用程度得到提高。
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收稿日期：2019-12-03
基金项目：湖南省2019年研究生科研创新项目（CX20190391）
作者简介：代 杰（1994-），男，湖北荆州人，在读硕士研究生，研究方向为国土资源利用与管理，（电话）13055170560（电子信箱）1249785226@qq.com。
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