基于协调度模型的成都市耕地集约利用评价及分析

　　[摘要] 研究目的：在时间序列上对成都市2000～2009年耕地集约利用情况进行综合评价及分析。研究方法：构建基于PSR框架下的耕地集约利用评价指标体系，采用改进熵值法、综合评价模型和协调度模型进行评价。研究结果：（1）耕地集约利用水平呈阶段性的波的变化趋势；（2）耕地集约利用系统处于较高协调-基本协调-较高协调-不太协调-极不协调-不太协调的波动状态。
　　[关键词] 耕地集约利用；协调度模型；PSR；改进熵值法；综合评价模型
　　
　　由于非农建设占用大量耕地、自然灾害毁坏、农业结构调整、退耕还林等因素，致使耕地面积不断减少，导致人地关系紧张，对粮食安全构成了巨大的威胁。为解决愈演愈烈的人地矛盾，因此，我们必须坚持挖掘现有耕地的利用潜力，实行集约利用。
　　成都是中国重要的水稻、油菜籽和小麦等农作物的产区，其耕地集约利用水平会影响全省乃至全国的粮食安全。在2000—2009年间，成都市的耕地面积减少了8.99×104hm2，人均耕地面积由0.041hm2下降到0.029hm2。因此，对成都市耕地集约利用的研究，为更好的集约利用耕地以及提高其利用效率，保障粮食安全具有重要的意义。本文在借鉴已有研究的基础上，试从耕地利用中的人地关系入手，引入PSR框架，综合评价分析成都市耕地集约利用水平，为科学合理的提高耕地集约利用效率提供参考依据。
　　一、耕地集约利用与PSR
　　“压力—状态—响应”框架（PSR）是由经济合作组织，为评价世界环境状况而提出的。它认为人类的活动给环境带来了压力（Pressure），影响了自然资源数量和环境质量的状态（States），社会又通过环境、宏观经济、部门政策等途径来响应（Response）这些变化，揭示出了资源利用中人与资源相互作用的链式关系。
　　耕地集约利用所面临的压力主要来自两方面：粮食需求以及城市扩张政策等因素给有限的耕地资源带来的巨大压力；耕地后备资源严重缺乏。表现出的状态主要是指耕地的面积、质量、使用强度以及耕地利用所产生的综合效益。社会响应则指的是耕地使用者和政府管理者，在考虑到耕地利用所面临的压力及表现出来的状态后做出的反应。利用PSR框架模型更能突显出耕地利用中的人地关系，更清晰的描述了影响耕地集约利用相关因素的因果关系，并通过“作用—反馈—再作用”的循环过程，逐步达到集约利用的目标。
　　二、指标体系构建与研究方法
　　1.指标体系构建
　　影响耕地集约利用的因素众多，因此在对其进行集约利用评价时，要根据耕地集约利用的内涵，遵循指标体系构建的基本原则，在参考相关学者研究成果的基础上，结合成都市耕地利用的实际情况和指标数据的可获取性，借助PSR框架模型，采用层次分析法（AHP）选取贡献程度较高的10个指标作为评价因子，建立耕地集约利用评价体系（表1）。
　　2.指标权重确立
　　目前，大多数确定指标权重的方法都存在明显的弊端，从而影响指标的有效性。为消除了指标的负值问题，缩小极端值对综合评价的影响，更客观、更有效的确定指标权重；本文采用改进的熵值法来确定指标权重。主要步骤如下：（1）采用极值法标准化原始数据X"ij;（2）计算标准化矩阵;（3）计算指标熵值，其中
　　；（4）计算指标的差异性系数；（5）计算指标权重。
　　3.综合评价模型
　　耕地集约利用是耕地利用中压力、状态、响应三个子系统相互协调的结果，每个子系统中的指标都从不同侧面反映了耕地集约利用的状况。因此，耕地集约度可用二次综合函数来评定，即：
　　式中：F为耕地利用集约度；Wj为指标因子权重系数；Ui（uj）为指标因子标准化值。
　　4.协调度模型
　　根据PSR与耕地利用之间的关系，以及耕地集约利用的内涵，耕地集约利用是压力、状态、响应三个子系统之间动态协调发展的过程。为了定量的描述这一过程，本文运用协调度模型来测算某一特定时空条件下三个子系统的协调度指数，三者之间的协调度指数越接近，说明三者之间的协调度越高，反之则越低。耕地集约利用协调度模型如下：
　　
　　其中：是土地利用效益协调度；是系统指标值的标准差；是系统指标值的平均值。当≥0.8时，耕地集约利用系统之间协调度最高；当0.6≤<0.8时，协调度较高；当0.4≤<0.6时，处于基本协调；0.4≤<0.2时，不太协调；≤0.2时，极不协调。
　　三、成都市耕地集约利用评价结果与分析
　　1.研究区域与数据来源
　　本研究以成都市范围内的耕地为研究对象，数据资料主要来源于《四川统计年鉴》（2001～2010）、《成都市统计年鉴》（2001～2010）。
　　2.评价指标权重
　　根据改进熵值法的计算步骤，分别求取压力、状态和响应系统各指标的权重值，最终权重结果见表1。
　　3.耕地集约利用度评价与分析
　　按照集约度的评价方法，采用公式（1）计算得到成都市2000—2009年耕地集约利用的评价结果（图1）。
　　图1 成都市2000-2009年耕地集约度变化趋势
　　从评价结果可看出，2000—2009年间成都市耕地集约利用综合评价指数在0.1105~0.2621范围内波动，呈阶段性的变化。2000—2003年间耕地利用集约度呈下降的趋势，追溯其原因主要是由于耕地面积急剧减少，共减少耕地面积6.199×104hm2。2004年集约度指数较上年有小幅度的上升，主要原因是：粮食播种面积增加了8100hm2；化肥施用量的增加，提高了粮食产量，从而提高了耕地集约利用水平；耕地平衡指数增加了0.03，说明与2003年相比政府更加重视耕地的集约利用。2005年耕地集约利用水平相较2004年下降了0.04左右，主要是由于有效灌溉率的指数下降了0.5%；化肥的投入量、劳动力的投入量减少了，从而影响了耕地集约利用水平。从2006年后，由于耕地使用者在机械耕作、劳动力以及化肥施用量上均有所增加；以及政府越来越重视对耕地的集约利用，致使集约度指数呈上升趋势。
　　4.耕地集约利用协调度系数与分析
　　根据耕地集约利用度的评价结果，采用协调度系数的计算公式（2），得到成都市2000—2009年耕地集约利用的协调系数（图1）。
　　从图1可以看出，成都市2000—2009年耕地集约利用协调度处于波动状态。2000、2003和2004年成都市耕地集约利用协调系数≥0.6，说明耕地集约利用系统处于协调度较高的状态；2001—2002耕地集约利用协调度呈直线上升趋势，协调度系数处于0.4与0.6之间，说明耕地集约利用系统处于基本协调；2005—2007年和2009年协调度系数处于0.2~0.4，说明成都市耕地集约利用系统处于不太协调度的状态，且呈逐年下降的趋势；2008年协调度系数≤0.2，说明耕地集约利用系统最不协调。
　　四、结论与建议
　　对成都市2000—2009年耕地集约利用水平和协调度系数的分析发现，耕地集约利用水平呈阶段性的波的变化趋势；耕地集约利用系统处于较高协调-基本协调-较高协调-不太协调-极不协调-不太协调的波动变化趋势。
　　综合以上分析，为提高成都市耕地集约利用水平，需同时发挥耕地管理者和耕地使用者的作用。就耕地管理者——政府而言，需要大力宣传教育，增强保护耕地和集约利用耕地的意识；严格实行土地用途分区管制和耕地占补平衡等相关政策；积极开展土地整理工作，大力开展耕地整理工作；加大对农业的投入，尤其是农业基础设施建设和科技的投入，加强农业科技技术的推广和普及，提高农民耕种的积极性。就耕地的使用者而言，为提高耕地集约利用水平，则应适度的增加农业投入强度，包括资金、技术、劳动力等方面的投入，从而改善耕地的产出效益和生产环境。
　　参考文献
　　[1]冯科，吴次芳，刘勇．浙江省城市土地集约利用的空间差异研究——以PSR与主成分分析的视角[J]．中国软科学，2007（2）：102～108
　　[2]李宏．哈尔滨市耕地集约利用的评价及配置模式探讨[D]．哈尔滨：东北农业大学，2008
　　[3]陶泽良，刘岚．耕地集约利用的评价指标体系构建[J]．黑龙江科技信息，2009（12）：37～38
　　[4]何佑勇．潜江市耕地集约利用评价研究[D]．武汉：华中农业大学，2007
　　[5]邵晓梅，王晶．小城镇耕地集约利用评价方法与比较研究——以浙江省慈溪市为例[J]．长江流域资源与环境，2008，17（1）：93～97