1998～2013年佛山市耕地利用变化及驱动力分析

徐国良，蔡少燕，杨木壮

(广州大学地理科学学院，广东广州 510006)



1998～2013年佛山市耕地利用变化及驱动力分析

徐国良，蔡少燕，杨木壮

(广州大学地理科学学院，广东广州 510006)

摘要对耕地利用变化的研究有利于更好地认识与解决人地矛盾、经济发展与资源匮乏之间的矛盾等问题。该研究以佛山市耕地利用变化为研究对象，根据1998～2013年佛山市土地调查和统计年鉴等数据，运用相关性分析和主成分分析方法，分析了佛山市耕地利用变化现状及其主要驱动因素。结果表明，1998～2013年，佛山市耕地总量不断减少，同时，耕地也有结构性变化，水田减少速度比旱地快，旱地所占比重不断增大，耕地利用效益不断提高；影响耕地变化的主要因素是佛山人口增长、经济和科技水平发展、产业结构调整等。佛山市人地矛盾问题突出，耕地保护任务重大。

关键词耕地利用变化；规律；驱动力；佛山

Cultivated Land Use Change in Foshan during 1998-2013 and Driving Force Analysis

XU Guo-liang, CAI Shao-yan, YANG Mu-zhuang(School of Geographical Sciences, Guangzhou University, Guangzhou, Guangdong 510006)

AbstractThe study of cultivated land use change is conducive to better understanding and solving the contradiction between human and land,economic development and lack of resources.Taking cultivated land use change in Foshan City as the research object, based on land survey and statistical yearbook data during 1998-2013, using the methods of correlation analysis and principal component analysis,the change status of cultivated land use and its main driving factors in Foshan City were analyzed.The research results showed that during 1998-2013, total arable land area is decreasing, as well as structural changes, paddy field reducing speed is faster than dry land, and the utilization benefit of cultivated land is increasing continuously; the main factors affecting arable land change mainly include population growth, development of economic and scientific level,adjustment of industrial structure, etc.. The contradiction between human and land in Foshan is prominent, cultivated land protection is a major task.

Key wordsChange of cultivated land use; Law; Driving force; Foshan

目前，土地利用/土地覆被及其驱动机制分析成为了研究热点，众多学者对区域土地利用变化情况，包括耕地已经做了较多的论述。自改革开放以来，我国耕地数量一直处于下降状态。封志明等[1]分析指出1979~1999年我国耕地缓慢持续减少；1998～2007 年，全国耕地面积由 12 955.87 万hm2下降为 12 173.52 万hm2，减少了约 6.04%[2]。影响耕地数量变化的因素有很多，学者们对其进行了分析与探讨。陈百明等[3]认为农业结构调整(指耕地改为园地、林地、牧地、鱼塘)占地是耕地减少的主要原因，达到总量的62%；建设占用、灾毁、生态退耕等因素也会导致了耕地减少，而土地的开发、复垦与整理有利于增加耕地的数量[4]。此外，人口增长、经济发展、人民生活水平提高、宏观政策如人口政策等也是耕地数量变化的重要影响因素[5]。为了更准确地把握耕地利用变化及其驱动因子，丁玲玲等[6]运用相关性分析和主成分分析等方法对襄樊市耕地变化驱动机制进行量化，发现襄樊市耕地变化的主要驱动力是人文因素；陈朝[7]通过建立数学模型，指出经济、人口和科技是影响湖北省耕地利用变化的主要因素。目前，GIS和RS等技术也越来越多地被应用于耕地利用变化研究中。

佛山市地处珠江三角洲腹地，东南与中山接壤，东北与广州毗邻，西连肇庆，南达江门，邻近港澳，处于我国南大门的开放前沿，是珠江三角洲富有发展潜力的重要城市，对其土地利用变化的研究具有重要意义。而目前关于这方面的研究少见报道，现有研究对其驱动力分析又缺乏量化指标[8]。鉴于此，笔者以1998~2013年佛山市耕地统计数据为基础，辅以社会经济发展等数据，对佛山市耕地利用变化特征及其驱动机制进行研究，以期为佛山市耕地的合理开发利用和保护提供参考。

1数据来源与研究方法

1.1数据来源对佛山市耕地利用变化及驱动力分析所用的数据来源于1998~2014年《佛山统计年鉴》[9]和1998~2014年《广东农村统计年鉴》[10]，部分数据来源于《佛山市土地利用总体规划(1997-2010年)》[11]和《佛山市土地利用总体规划(2006-2020年)》[12]。

1.2研究方法使用动态度指标对佛山市耕地利用变化做动态分析。该研究的单一土地利用类型指的是耕地。单一土地利用类型动态度是反映某研究区一定时间范围内某种土地利用类型面积变化比率的指标，其表达式为：

K=(Ub-Ua)/Ua×1/T×100%

(1)

式中，K为特定时期内耕地动态度(年变化率)；Ua、Ub分别表示过去与现状年耕地的面积[13]；T为时间间隔。

该研究运用SPSS(19.0)统计分析软件相关模块对佛山市耕地利用变化中总人口、人均耕地、粮食总产量等各因子的相关关系进行分析，并对影响佛山市耕地变化的因子进行了主成分分析。

2结果与分析

2.1佛山市耕地利用变化分析

2.1.1耕地利用总量变化。根据《佛山统计年鉴》数据，1998～2013年佛山市耕地资源总量变化见图1，人口及人均耕地面积变化见图2。

图1　1998～2013年佛山市耕地资源总量变化Fig.1　The change of total arable land in Foshan during 1998-2013

图2　1998～2013年佛山市人口及人均耕地面积变化Fig.2　The change of population and per capita cultivated land area in Foshan during 1998-2013

由图12可知，1998～2013年佛山市耕地面积总量和人均耕地面积总体呈下降趋势，耕地总量由86 433.67 hm2下降到37 541.00 hm2，下降了56.57%。这与近年来佛山市经济与城市化快速发展关系密切，人口的持续不断增长，加大了人们对土地的需求。建设用地规模扩张占用了大量农地，产业结构的转变以及相关政策的实施等都影响着耕地的变化。

2.1.2耕地利用结构变化。根据《佛山统计年鉴》，1998年佛山市水田所占比重较大，占64%，旱地占36%；2013年水田仍然占大比例，为70%，旱地占30%。随着耕地总量的减少，旱地和水田也相应地减少，旱地由1998年的31 449.9 hm2下降到2013年的9 757.0 hm2，水田由1998年54 983.7 hm2下降到2013年的22 686.7 hm2。旱地所占比重虽小于水田，但其下降的速率比水田大，旱地比重小，水田比重大，符合南方多水田的规律。

2.1.3耕地利用变化速度。土地利用动态度可定量描述区域土地利用变化的速度，它对比较土地利用的区域差异和预测未来土地利用变化趋势都具有重要的作用。根据《佛山统计年鉴》数据，1998～2013年佛山市耕地年变化率是负值，这表明耕地面积不断递减，而水田和旱地的变化速度不同，耕地的年变化率为-3.8%，水田年变化率为-3.9%，旱地年变化率为-4.59%，说明旱地减少的速度比水田快。

2.1.4耕地利用效益变化。土地利用效益是指土地利用给人类所带来的经济效益、生态效益和社会效益。它反映了人类利用土地目标的实现程度[14]。耕地是土地最重要的组成部分，它包括水田、水浇地、旱地，该研究仅对佛山耕地的经济效益变化情况进行研究。耕地利用的经济效益是指耕地在开发利用过程中所取得的收益，是对耕地投入与产出进行比较。衡量耕地经济效益往往用单位耕地面积的粮食产量、经济作物产量、劳动生产率、机械化程度等指标，考虑到数据的可获取性，该研究采用单位耕地的农作物产量作为衡量耕地经济效益的指标。根据《佛山统计年鉴》数据，1998～2013佛山市耕地经济效益变化见图3。

注：1999年数据缺失。Note:Data of 1999 are missing.图3　1998～2013年佛山市耕地经济效益变化Fig.3　The change of cultivated land economic benefit in Foshan during 1998-2013

由图3可知，1998～2013年佛山市的单位耕地面积农作物(粮食作物、经济作物)产量由12.78 t/hm2上升到14.2 t/hm2。耕地效益是对耕地利用水平的衡量，虽然耕地总量减少，但佛山市近年来耕地经济效益却不断提高，这主要得益于科技投入和国家政策扶持，土地总体利用程度提高，土地产出效益不断提升。

2.2佛山市耕地利用变化驱动力分析近年来，佛山市环境变迁，气候和地形等自然因素的变化情况并不明显，对耕地变化的影响也相对较小[15]，佛山市耕地利用变化主要受其经济社会发展的影响。因此，该研究结合珠三角经济发达区的实际情况，从众多经济社会的因素中选取了一批驱动力指标[7](表1)来分析其社会经济因子对耕地的影响程度。

2.2.1各驱动因子与耕地面积的相关性。1998～2013年佛山市耕地面积与各驱动因子的相关性分析结果见表2。

由表2可知，总人口，国内生产总值、固定资产投资、农民人均纯收入、农业总产值、牧业占农业比重、林业占农业比重、财政收入和第二产业比重都与耕地面积呈负相关。其中，总人口和第二产业比重与耕地面积的相关性较为显著，其相关系数分别达到-0.967和-0.975。而人均耕地、粮食总产量、粮食单产、渔业占农业比重、第一产业比重、第三产业比重、农业机械总动力、有效灌溉面积与耕地面积显著地呈正相关。

2.2.2影响耕地变化的主要因素分析。为了更好地评价各个驱动因子对耕地面积的影响的重要性或是权重，在相关分析的基础上，对驱动因子做主成分分析。运用SPSS19.0因子分析功能对驱动因子做主成分分析，得到驱动因子相关系数矩阵，然后计算耕地驱动因子变量的特征值、主成分贡献率、累计贡献率。最后得到的主成分载荷矩阵见表3。

表1佛山耕地变化驱动力指标体系

Table 1The index system of cultivate land change driving force in Foshan

目标层Targetlayer指标类型Indextypes自变量名称Independentvariables佛山耕地变化驱动力DrivingforceofarablelandchangeinFoshanCity社会因素总人口(人)人均耕地面积(hm2)粮食总产量(t)粮食单产(kg/hm2)经济因素国内生产总值(万元)固定资产投资(万元)财政收入(万元)农民人均纯收入(元)农业总产值(万元)产业结构因素渔业占农业比重(%)牧业占农业比重(%)林业占农业的比重(%)第二产业比重(%)第三产业比重(%)科技因素农业机械总动力(kW)有效灌溉面积(hm2)

表3中载荷系数越大，说明该因子对变量的影响就越大，这18个驱动因子对耕地面积的变化影响值最高的是总人口。随着珠三角经济的迅速发展，佛山市人口不断增长，人口变化是影响耕地数量变化最基本的原因之一。从农业人口方面来看，随着人口的增长和收入的增加，人们必然会在住、行等方面产生更多和更高的需求，从而对土地(耕地)产生更大的压力。从某种程度上讲，农村人口的增长，收入的提高，就意味着耕地数量的减少。城镇人口的增长，也同样如此[4]。据统计，1998～2013年，佛山年末户籍人口净增长405万。人口大量的增长对土地产生大量需求，例如居住用地、配套设施建设用地，导致佛山大量的耕地被占用。通过相关分析可知，人口与耕地面积的相关系数为-0.967，这表明人口与耕地呈负相关，随着人口的不断增长，耕地面积将不断减少。因此，人口的变化是影响耕地利用变化的重要驱动因子。

对耕地变化产生重要影响的第二个因素是国内生产总值和固定资产投资。经济的发展会导致土地利用结构发生转变，经济因素成为影响耕地面积变化的重要因素[16-19]。据统计，佛山市渔业、林业、牧业和种植业的产值存在较大的差距。1998年佛山市渔业、林业、牧业和种植业的产值分别为471 464.04万、2 608.15万、260 364.72万、399 496.03万元；2013年佛山市渔业、林业、牧业和种植业的产值分别为991 600.21万、11 973.34万、591 369.85万、909 272.2万元[9]。通过比较可知，渔业比种植业的产值高，种植业的收入效益相对于鱼塘、园地来说较低，土地的产出效益不同，农民为了提高耕地的效益，将大量耕地改为鱼塘，像顺德的“桑基鱼塘”，直接导致耕地面积的减少。此外，随着广佛同城一体化快速发展，大量的重点设施建设也会占用耕地。现代农业生产方式，如集约化生产取代粗放式生产也是影响耕地数量变化的重要因子之一。

最后，第二产业所占比重对耕地数量变化的影响也不容忽视。1998～2013年佛山市的工业发展迅速，在产业结构上，第二产业的比重一直是最大的，第二产业比重与耕地变化的相关性较为显著，工业园的大面积建设，如顺德科技工业园，南海科技工业园等，需要大量的土地面积，这也造成了耕地面积的变化。

表2　佛山市耕地面积与驱动因子的相关性

表3　各驱动因子主成分载荷矩阵

3结论与建议

近年来，国家为了守住耕地红线，确保国家粮食安全，出台了相关政策，对各地方耕地保护工作时时跟进，为此做出巨大的努力。佛山市作为珠三角地区富有发展潜力与活力、有着广阔前景的重要城市，对其耕地利用变化的研究可以很好地反映发达城市地区耕地变化情况，为经济发达和人口密集地区未来土地特别是耕地的发展提供更明确的方向具有非常重要的意义。该研究对佛山市的耕地数量、结构和效益变化分别进行系统地整理分析，并对影响耕地变化的因子构建指标体系进行量化分析，得出以下结论：

(1)佛山市耕地总量和人均耕地面积不断减少，总量由1998年86 433.67 hm2下降到2013年37 541 hm2。近年来，佛山市经济与城市化快速发展，人口持续不断增长，加大了人们对土地的需求，建设用地规模扩张占用了大量耕地，耕地的减少与人口的增加使得人均耕地面积急剧减少，佛山市耕地保护任务重大。

(2)相对于旱地，佛山市水田一直占较大比重，这符合南方多水田的规律。随着耕地总量下降，水田和旱地的面积也相应减少，但两者下降的速率存在差异，旱地下降的速率较水田大。

(3)1998~2013年佛山市耕地总量减少，但由于国家科技投入和政策扶持，佛山市耕地经济效益却不断提高，单位耕地面积农作物产量由12.78 t/hm2上升到14.2 t/hm2。

(4)对佛山市耕地变化驱动力的相关性分析和主成分分析结果表明，人口增长、国内生产总值、固定资产投资和产业结构调整等都是影响耕地变化的重要因素。人口增长和耕地减少这对人地矛盾是佛山市当前急需解决的重要问题，为了佛山市未来更好地发展，加强耕地保护，处理好资源与经济发展关系显得非常重要，在发展经济的同时，应对产业转型升级和结构调整方面予以足够重视。

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收稿日期2015-12-28

作者简介徐国良(1975-)，男，江苏泰兴人，副研究员，博士，硕士生导师，从事生态环境研究。

基金项目广东省自然科学基金项目(2014A030313532)；广州市属高校科研项目(1201410805)。

中图分类号S 27

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)03-249-04