耕地资源变化与社会发展的动态响应分析

罗铁军 李心怡 冯琦

摘 要  为分析耕地变化与社会经济发展的动态关系，促进城镇化与农业的协调发展，本文基于湖南省2009-2017年相关数据，建立向量自回归模型，计算两者的互馈关系。结果表明：耕地变化与社会发展之间动态响应呈现差异性，表现为方向上的正负转换和趋势上的强弱起伏;耕地变化对社会经济发展的贡献度远远高于经济社会发展对耕地变化的贡献度。

关键词  耕地资源;社会发展;向量自回归模型;湖南省

中图分类号：X24 文献标识码：A

Dynamic Response Analysis of Cultivated Land Resources Change and Social Development

—Taking Hunan Province as an Example

Luo Teijun1， Li Xinyi2， Feng Qi2

（1.Land Consolidation and Rehabilitation Bureau of Hunan Province  Changsha Hunan 410001;

2.China University of Geosciences， Wuhan Hubei 430074）

Abstract： In order to analyze the dynamic relationship between cultivated land change and social economic development and promote the coordinated development of urbanization and agriculture， this paper establishes a vector autoregressive model based on the relevant data of Hunan Province from 2009 to 2017， and calculates the mutual relationship between the two. The results show that the dynamic response between cultivated land change and social development is different， which is manifested as positive and negative change in direction and strength and weakness in the trend; the contribution of cultivated land change to social and economic development is much higher than that of social development to cultivated land change.

Keywords： cultivated land resources; social development; vector autoregressive model; Hunan Province

耕地作為最常见的土地利用方式之一，其变化不仅直接影响地区和国家的粮食安全，对区域经济和社会可持续发展起到关键作用。耕地利用变化一直是国内外研究的热点问题。改革开放以来，城镇化快速发展，我国土地利用方式发生了极大的变化，耕地在2000年后快速减少，粮食生产压力倍增。局部区域耕地利用面临集约化和生态脆弱化等问题。因而，增强对耕地利用变化及效应研究，对增强区域农业可持续发展具有重大意义。

近年来，国内外学者对耕地利用变化与社会经济发展的相关研究主要集中在影响因素、耦合类型等分析。例如：刘彦随（2014）等认为农业发展是影响区域城镇化的重要因素，并进一步研究城镇化背景下应当如何更好地保护耕地。焦伟杰（2010）等认为城镇化的发展对耕地具有双向作用，既有正面效应又有负面效应。张浩等认为城镇化在发展的过程中对耕地的保护具有耦合协调关系。柯新利等认为人口、经济、社会城镇化对耕地利用的集约度具有显著提高作用。可见，学术界普遍认为城镇化与耕地利用存在紧密的联系，但是耕地变动是一个复杂的动态过程，单向考虑具有一定的局限性。本文将研究耕地利用变化程度与社会经济发展之间的联动关系。

国内外的相关研究表明，耕地利用变化对社会经济、生态环境等都会造成影响，本文以湖南省为例，分析2009-2017年湖南省耕地利用变化情况，测算耕地变化的动态度，变化幅度，采用向量自回归模型解释耕地利用变化对城镇化水平和零食安全的影响，以期为湖南省耕地利用与保护提供理论基础。

1  研究区概况

湖南省位于长江中下游，属亚热带季风气候，由平原、盆地、丘陵地、山地、河湖构成，是我国重要的粮食主产区，自古就有“湖广熟，天下足”的美称。同时，湖南省在我国经济发展中具有重要地位，是中部崛起战略和长江经济带的重要发展区域。21世纪以后，湖南省社会经济快速发展的同时，土地利用发生极大的变化，耕地面临的压力倍增。因此湖南省为研究社会发展和耕地变化的动态响应提供了良好的基础。

2   研究方法与数据来源

2.1 研究方法

2.1.1 动态度

指的是某地区在一段时期内某种土地利用类型转变的速度，其计算公式为：

式中：为研究时段内某一土地利用类型的动态度;和分别代表研究初期与研究末期土地利用类型的面积;为研究时段长。值的“±”表示某一地类转型的方向，“+”表示转入，“-”表示转出。

2.1.2 VAR模型

向量自回归模型（VAR）由Sims提出，主要用于研究时间序列系统的预测和随机扰动对变量系统的动态冲击的一种方法，本文采用耕地动态度指标和社会经济发展变化的城镇化水平增长率和人均GDP增长率指标，进行耕地利用变化与社会经济发展的相互影响分析。其表达式为：

（式4-6）

式中，为内生变量，为外生变量，p为内生变量的滞后时间间隔，T代表研究单元数量，为扰动向量。

2.2 指标选取与数据来源

社会经济发展的表征指标具有多样性，根据湖南省的的实际情况，分别选取城镇化率（城镇人口占总人口之比）和人均GDP来表示湖南省的社会发展阶段。城镇化水平反映社会城镇建设水平，人均GDP反映国民收入水平，两者结合更能反映社会的发展阶段。

耕地变化采用耕地总面积和耕地动态度来反映，总面积能够代表耕地的基数，动态度代表耕地的变化程度。两者能够较为全面的表示耕地的拥有量和变化情况。

本文以基于2009-2017年数据进行分析，耕地数据均来源于湖南省自然资源厅，社会发展数据包括城镇化水平和人均GDP均来源于《湖南省统计年鉴》。具体指标和表征含义如表1所示：

3  耕地变化分析

为更好地揭示湖南省耕地利用变化情况和区域差异情况，采用《湖南省主体功能规划》中的区域划分，将湖南省分为重点开发区、农产品主产区、重点生态功能区，分别分析其耕地利用变化情况。

2009-2017年，湖南省耕地总体上呈波动上升，除2014年和2016年耕地数量有所下降外，其余年份耕地数量均有增加，研究期内共增加16千公顷。耕地类型变化明显，水田与水浇地面积逐年减少，而旱地面积增长明显。全省耕地动态度为0.04%，变化幅度较小。由此可见研究期内，湖南省十分注重土地利用结构的调整，有效地协调了耕地保护和城镇建设之间的矛盾。

2017年，农产品主产区耕地总面积为1756.25千公顷，占全省耕地比重为42.31%，相比2009年增加了5.35千公顷，但占全省比重降低了0.03%;研究期内耕地资源总体呈上升的趋势，除2011年耕地面积有所下降之外，其余年度耕地面积均有所增加。耕地动态度为0.034%，属于耕地变化较小的区域，變化程度略小于全省整体状况。可见2009-2017年湖南省积极推动该区的耕地粮食生产能力建设。

2017年，重点开发区耕地面积为1056.22千公顷，占全省耕地的比重为25.44%，相比2009年耕地面积减少了4.95千公顷，占比降低了0.22%;耕地资源总体呈下降的趋势，除2011年耕地面积有所上升之外，其余年度耕地面积均有所下降。耕地动态度为-0.05%，是全省唯一耕地减少的区域，变化速度与全省整体水平相似，略大于全省整体状况。说明随着该区城市化水平提高和工商业体系的完善，建设用地扩张导致耕地减少。

2017年，重点生态功能区耕地面积为1338.55千公顷，占全省耕地的比重为32.25%，相比2009年耕地面积增加了15.60千公顷，占耕地比重上升了0.25%;研究期内耕地资源总体呈现先增加后减少趋势，2015年以前耕地增长明显，2015年后耕地减少显著。耕地动态度为0.13%，是全省耕地速度变化最快的区域，远远大于全省整体状况。可见2009-2017年期间，该区耕地生态功能转型效果显著，粮食安全保障逐步向生态功能建设转变。

4  回归结果分析

在进行向量自回归模型（VAR）分析之前，需对数据进行平稳性检验，本文选用Fisher ADF检验，结果表明var模型的单位根均落在单位圆内（见图1），表明通过平稳性检验。可进行标准差的脉冲响应分析，结果显示var模型是一个稳定的系统。城镇化、人均GDP和耕地动态变化度分别做脉冲响应分析，具体结果如下：

4.1耕地动态度与城镇化变化的脉冲响应

从耕地动态度对城市化水平变化的冲击响应来看（见表2、图2），城镇化水平增长对来自耕地变化的扰动并没有立即做出响应，城镇化水平在第一期的响应为0，在第三期，城镇化水平对耕地变化扰动所做出的响应达到最大且为负向;随后响应呈波动增大趋势变化，直到第12期左右稳定地趋于0;城镇化水平变化的累计响应值为负值。脉冲响应表明耕地的变化在不同程度上对城镇化水平增长有一定的制约作用，并且这种效应随着时间的推移有一定的增长，但耕地的变化对城镇化水平变化的脉冲响应具有一定的波动性。也就是说，耕地变化较大的地区城市化水平往往会受到限制而提升较慢，因此，必须改变以前盲目对土地进行扩张和转变来寻求快速的城市化提升的态度，即新型城镇化发展道路才是湖南未来的必然选择。

从城镇化水平变化对耕地动态度的冲击响应来看（表2、图2），当耕地动态度受到一倍标准差的正向冲击时，立即做出响应，前两期是增长，在第三期时迅速下降达到最大且为负向;随后是逐渐上升，然后下降，直到第10期左右稳定地趋于0;整个响应期内耕地动态度呈波动减小趋势，变化的累计响应值为正值。这说明城镇化水平的提高会对耕地的变化有正向促进作用，并且这种效应随着时间的推移有一定的增长。但耕地动态度的脉冲响应具有一定的波动性，城镇化水平提升过快会导致耕地压力增加，随着城镇化水平的提升，生产水平得到有效提高，通过技术升级、产业结构调整等政策能够减小其变化压力。

通过对城镇化水平增长及耕地动态度进行方差分解，可知城镇化水平增长对耕地变化的贡献率保持在21.84%左右的水平，耕地变化对城镇化水平增长的贡献率保持在70.06%左右的水平。说明耕地变化对城镇化水平增长的影响远大于城镇化水平增长对耕地变化的影响，因此，在未来湖南省经济发展的过程中，一定要加快湖南的城镇化进程。这需要政府和市场共同的努力，构建多元化的城镇体系结构，注重城乡统筹、城乡一体化发展，加强制度建设，为新型城镇化的健康发展提供良好的服务与环境。

4.2 耕地动态度与人均GDP变化的脉冲响应

从人均GDP变化对耕地动态度的冲击响应来看（表3、图3），当人均GDP增长受到一个标准差的正向冲击时，在前兩期呈现一个下降的趋势，主要原因应该是耕地变化促进人均GDP增长存在一定的滞后期;但很快就出现了上升的趋势，随后响应呈波动减小趋势变化，直到第10期左右稳定地趋于0;人均GDP增长的累计响应值为正值。说明耕地变化对人均GDP增长有一定的正向促进作用，耕地变化较大的地区人均GDP增长相对较快，并且这种效应随着时间的推移有一定的增长，但人均GDP增长的脉冲响应具有一定的波动性，这与湖南实施土地整治、“增减挂钩”等政策，实现耕地占补的动态平衡息息相关。

从耕地动态度对人均GDP变化的冲击响应来看（表3、图3），当耕地动态度受到一倍标准差的正向冲击时，前两期迅速上升，在第四期时迅速下降达至最小值;随后响应呈波动增大趋势变化，直到第12期左右稳定地趋于0;耕地变化的累计响应值为正值。这说明经济水平的增长在前期对耕地动态度的提升有显著的促进作用，之后效果反转，经济水平的快速提升会导致耕地压力增加，随着经济发展水平的不断提高，产业结构得到优化，生产条件得到提升，经济增长对耕地占用的压力逐渐得到缓解。

通过对人均GDP增长及耕地动态度进行方差分解，可知人均GDP增长对耕地变化的贡献率保持在34.08%左右的水平，耕地变化对人均GDP增长的贡献率保持在85.26%左右的水平。说明耕地变化对人均GDP增长的影响大于人均GDP增长对耕地变化的影响，也即是说湖南的经济增长主要受制于耕地的变化。因此，在未来湖南省经济发展的过程中，要改变过去以耕地面积代价性减少来实现经济的高速增长方式，应该采取经济、行政、技术、法律等综合措施减少经济发展对耕地的占用，逐渐由粗放型、外延式为特征的经济增长方式向节约型、内涵型方式转变。

5  结论与建议

本文通过分析2009-2017年湖南省耕地利用变化情况，得出社会经济发展与耕地变化之间的动态响应程度。可以看出耕地变化与社会经济发展的具有双向影响的作用力，且规律性明显。具体表现为：当其中一样发生变化时，另一因素并未立刻做出相应，而是当变化达到一定程度后在反映最大化，响应程度最大的为第三期，但是随着时间的推移，该作用力就会减少。耕地变化与社会经济发展之间的作用力并不对等，不论是从城镇化水平，还是人均GDP变化来看，耕地变化对社会经济发展的贡献远远高于社会经济发展对耕地变化得的贡献率。基于以上研究分析结论，提出以下建议：

（1）转变经济发展方式，改变过去以耕地面积代价性减少来实现经济的高速增长方式，应该采取经济、行政、技术、法律等综合措施减少经济发展对耕地的占用，逐渐由粗放型、外延式为特征的经济增长方式向节约型、内涵型方式转变。

（2）合理分析区域土地利用现状与发展潜力，明确区域发展定位。不同区域实行差异化的耕地保护制度，对重点经济开发区，可以适当的放松耕地变化量，对农业主产区要严守耕地保有量，严格控制耕地向建设用地转换的速度。

（3）增强农业科技创新水平，建立合理耕作制度。在保障农业生态系统良性发展的基础上，实施保护性耕作技术，保持土壤养分，改善土壤结构，保护耕地质量，提高耕地产出率。

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