贵州省贫困县土地集约利用评价体系构建

刘传琦，赵翠薇，2，王 涵

(1. 贵州师范大学地理与环境科学学院，贵州贵阳550025； 2. 喀斯特山地生态环境保护与资源利用协同创新中心，贵州贵阳550001)

土地是人类不可或缺的生产、生活资料，随着人口增长和社会经济发展，人类对土地的需求不断增加，土地资源稀缺的状况日益凸显。我国是一个人多地少的国家，土地资源稀缺和粗放利用并存，实施土地资源集约利用战略，成为缓解土地供需矛盾的有效途径。准确测度土地集约利用程度，是提高土地资源利用率的关键。

现阶段对于土地集约利用评价的研究较多。从研究区域上看，既有从全国[1-5]、城市群[6-8]、省[9-13]等大空间尺度进行的土地集约利用评价研究，也有从市[14-19]、县[20-21]、开发区[22-24]等中等空间尺度进行的，还有着眼于村域[25-26]的微观空间尺度进行的。研究者在进行土地集约利用评价时主要采用了主成分分析法[27-28]、层次分析法[29]、模糊综合评价法[30]、多因素综合评价法[31]、逼近理想解排序(TOPSIS)模型[17，32-34]、空间相关关系分析法[35]等。从评价指标体系构建上看，其准则层主要划分为2种，一种分为土地利用强度、土地投入强度、土地产出效益、土地利用可持续性4个部分[9,11,20]，另一种分为土地利用强度、土地投入水平、土地产出效益3个部分[22]。此外，有的研究将土地利用效益分为经济效益和生态效益[32]。

土地集约利用程度与经济发展关系密切。陈田田等[36]以京津冀地区为例，研究了土地集约利用与城市经济发展的关系，发现土地利用结构的优化及土地利用程度的提升，会促进城市经济的发展。李昌峰等[37]研究了长三角地区土地集约利用和经济发展水平的关系，结果表明，土地集约利用与经济的协调发展程度从低层次的不协调逐步向高层次的协调发展模式演变。孙雯雯等[38]基于郑州市2002—2011年的数据，采用Tapio弹性分析法，选取了Tapio脱钩指标，构建了脱钩评价指标体系，发现低碳经济和土地集约利用两者的发展存在显著的正相关关系。彭云飞等[39]以深圳市为研究对象，在分析1997—2016年城市土地集约利用和经济发展水平的基础上，运用计量分析法探讨城市土地集约利用与经济发展相互影响的动态机制，研究表明，从长期来看两者的关系处于均衡状态，从短期来看两者处于波动状态。

贵州被列为我国贫困问题最突出的省份[40]，针对贫困县的土地集约利用程度，以及经济发展滞后与土地集约利用之间的关系进行研究，具有重要的现实意义。本文中以贵州省的国家级贫困县(即国家扶贫开发工作重点县，以下简称为贫困县)为研究对象，结合土地集约利用的概念[41]及已有的研究成果[22]，从开发水平、投入水平、经济产出、生态产出4个方面构建评价指标体系，运用TOPSIS模型评价贫困县土地集约利用程度；使用统计产品与服务解决方案SPSS 19软件计算土地集约利用系数和贫困系数之间的Pearson相关值；最后运用障碍度模型找出影响土地集约利用的主要障碍因子，寻找在土地集约利用中需要改进的主要因子。

1 研究区概况

贵州省总面积为17.62万km2，地处我国西南内陆地区腹地，东毗湖南，南邻广西，西连云南，北接四川和重庆，位于北纬24°37′—29°13′、东经103°36′—109°35′之间。贵州贫困问题严重，在全国14个集中连片特困区中，贵州省涉及3个，分别是武陵山片区、乌蒙山片区和滇桂黔石漠化片区，见图1。

2017年贵州省共有贫困县50个，贫困人口为493万。省内近3/4国土面积属于喀斯特地区，并且平原缺失，可利用的土地极其稀缺，再加上长期对土地资源的不合理开发利用，导致全省人地矛盾突出[42]。贵州省贫困县要想实现经济社会可持续发展，必须加强土地的集约利用。

2 数据来源及研究方法

2.1 数据来源

本文中的社会经济数据来源于《贵州统计年鉴2018》《中国县域统计年鉴2018县市卷》《2018年贵州省各贫困县人民政府工作报告》和《2017年贵州省各贫困县国民经济和社会发展统计公报》。土地数据来源于全国第2次土地调查变更数据。

2.2 评价指标体系的构建

土地集约利用是指对现在已利用的土地投入合理劳动、资本和技术，充分挖掘土地潜力，以获得土地最高报酬的行为[41]。结合该观点及前人的研究[22]，确立评价体系的准则层为开发水平、投入水平、经济产出、生态产出。结合专家的意见，对原指标进行修改，运用地均固定资产投资等10项指标来权衡贫困县的土地集约利用程度。具体评价指标体系如表1所示。由于生态用地的分类目前尚未形成统一标准，因此综合生态用地概念及其类型的相关研究，结合国内学者已经提出的一些分类方法[43]，根据贵州省土地利用的实际情况以及《生态十年环境遥感监测土地覆盖分类系统(2013年版)》，将生态用地分为林地、草地、湿地和其他土地。

贵州省地图从标准地图服务系统官网下载，地图审批号为GS(2019)3333(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/browse.html?picId=“4o28b0625501ad13015501ad2bfc0182”)，经过Arcgis10.2软件数据化处理后得到。图1 贵州省贫困县及贫困片区分布

表1 贵州省贫困县土地集约利用评价指标体系

2.3 土地集约利用评价模型

TOPSIS法是一种根据距离评价的方法，适用于多指标评价[44-45]，已经广泛应用于产品质量评价、经济发展效益评价、土地集约利用评价等多个领域。本文中将改进的TOPSIS模型与熵权法相结合，运用到土地利用集约化程度的差异性评价中。此法的优点是，在数据处理的过程中丢失的信息量较少，最终得到的结果更加客观可信。具体步骤如下。

1)原始数据标准化。为了消除变量之间的量纲差异，使原始数据具有可比性，本文中使用极差标准化法，在考虑到指标的逆向性的基础上，对原始数据进行标准化处理[46]。正、逆向指标标准化计算过程为

(1)

(2)

2)建立标准化矩阵。对极差标准化后的标准化值建立标准化矩阵

X=(ri j)m×n

式中ri j为第j个县级行政单位、第i个指标标准化后的值。

3)指标权重的确立。熵值法是利用指标的固有信息来判别指标的效用价值，在一定程度上避免主观因素带来的偏差[47]，计算公式为

(3)

(4)

4)建立决策矩阵。结合原始数据标准化值ri j，构建成新的决策矩阵

Y=(wi×ri j)m×n

(5)

(6)

6)计算土地集约利用度Cj，

(7)

其中Cj∈[0,1]，通常Cj越大，则土地集约利用度越高；反之，则越低。

2.4 障碍度模型

为了准确找出影响土地集约利用指标层中主要的障碍因子，采用障碍度模型进行分析。

(8)

Oi j=∑oi j

，

(9)

式中：oi j、Oi j分别为第县域指标层和准则层的障碍度；bi j为指标偏离度，bi j=1-ri j。

3 结果与分析

3.1 土地集约利用度类型划分

利用式(1)—(7)，可以得到贵州省各贫困县土地集约利用度，利用Arcgis10.2软件，得到土地集约利用度空间分布，如图2所示。由图可知，武陵山片区土地集约利用度集中于0～0.40，平均土地集约利用度较低，仅为0.289 3； 乌蒙山片区土地集约利用度集中于0.25～0.55，平均土地集约利用度最高，为0.418 9； 滇黔桂石漠化片区土地集约利用度集中于0～0.25，平均土地集约利用度最低，为0.276 8。贵州省贫困县土地集约利用度在空间上具有明显的空间集聚性，土地集约利用度为0～0.25的贫困县集中于贵州省的南部和东南部地区，即滇黔桂石漠化片区的中部和东部； 土地集约利用度为>0.25～0.55的贫困县主要集中于贵州省北部和西部地区，即武陵山片区、乌蒙山片区及滇黔桂石漠化片区的西部； 土地集约利用度为>0.55～1.00的贫困县主要集中于贵州省西部地区，即乌蒙山片区和滇黔桂石漠化片区的交界地带及其附近。

继续运用式(5)—(7)，利用Arcgis10.2软件，得到土地集约利用度评价中各准则得分的空间分布柱状图，如图3所示。由图可知，生态产出较高的贫困县集中于贵州省东南部地区和南部地区，即滇黔桂石漠化片区，平均生态产出为0.670 5； 武陵山区次之，平均生态产出为0.558 1； 乌蒙山片区最低，仅为0.204 1，均与各贫困县生态环境状况相符合。从开发力度、投入力度和经济产出来看，乌蒙山片区相对较高，武陵山片区次之，滇黔桂石漠化地区内部东、中、西部差异较大，东、中部较低，西部较高。

总体来看，贵州省贫困县土地集约利用类型的分布与全省南、北部开发历史及经济发展水平相符，以北部地区为代表的开发历史较早的地区，一般经济产出较高，投入力度、开发力度较大，从而拉高了当地的土地集约利用度，以黔东南州为代表的开发历史较晚的地区，开发强度、投入力度小，经济发展水平较低，导致其土地利用较粗放。

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贵州省地图从标准地图服务系统官网下载，地图审批号为GS(2019)3333(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/browse.html?picId=“4o28b0625501ad13015501ad2bfc0182”)，经过Arcgis10.2软件数据化处理后得到。图3 贵州省贫困县土地集约利用评价准则得分空间分布柱状图

在计算出贫困县土地集约利用度及准则得分后，结合前人的经验及研究实际，若准则得分Cj/cj≥0.50，则分别定义其性质为H、h，其中H表示土地集约利用度高，h表示准则得分高；若Cj/cj<0.50，则分别定义其性质为L、l，其中L表示土地集约利用度低，l表示准则得分低。按照开发力度、投入力度、经济产出、生态产出、土地集约利用度的顺序命名，最终确定各贫困县的土地集约利用类型。贵州省贫困县土地集约利用类型空间区划图如图4所示。由图可知，开发力度、投入力度、经济产出突出且土地利用高集约型(hhhlH型)全部集中在乌蒙山片区和滇黔桂石漠化片区的交界地带，包括六枝特区、盘州市、普定县3个县；开发力度和经济产出突出且土地利用高集约型(hlhlH型)包含滇黔桂石漠化片区西部的兴仁县、贞丰县2个县；开发力度、生态产出突出且土地利用低集约型(hllhL型)包含乌蒙山片区的思南县；开发力度突出且土地利用低集约型(hlllL型)在3大片区都有分布，但是主要集中于乌蒙山片区，包括沿河县、晴隆县、威宁县等9个县；生态产出突出且土地利用低集约型(lllhL型)数量最多，包括习水县、道真县、紫云县等30个县；无突出低集约型(llllL型)，即全面滞后低集约型只分布在滇黔桂石漠化片区及武陵山片区，包括正安县、镇宁县等5个县。滇黔桂石漠化片区及武陵山片区生态产出突出且土地利用低集约型占优势；乌蒙山片区开发力度突出且土地利用低集约型占优势。

H—土地集约利用度高； h—准则得分高； L—土地集约利用度低； l—准则得分低。贵州省地图从标准地图服务系统官网下载，地图审批号为GS(2019)3333(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/browse.html?picId=“4o28b0625501ad13015501ad2bfc0182”)，经过Arcgis10.2软件数据化处理后得到。图4 贵州省贫困县土地集约利用类型空间区划图

总体来看，土地利用低集约型的贫困县普遍投入力度和经济产出不足，而生态产出较高；相反，高集约型的生态产出较低，开发力度和经济产出较高。此外，贵州省贫困县的土地集约利用度与各县的开发历史有联系，土地利用高集约型主要集中于贵州省开发历史较悠久的北部及西部地区，而以黔东南州为代表的开发历史较晚的地区普遍具有土地利用较粗放的特点。

3.2 土地集约利用类型划分的聚类验证

为了进一步验证贵州省贫困县土地集约利用类型划分的可靠性，通过熵权-TOPSIS法获得的2017年贵州省50个贫困县的开发水平、投入水平、经济收益、生态收益及土地集约利用度得分，并以此为基础进行聚类检验，可以更直观地反映其土地资源集约利用度的空间格局，同时也可以消除人为因素造成的主观影响[48]。

图5为贵州省贫困县系统聚类树状图。系统聚类把贵州省贫困县土地集约利用度类型分为4组：第1组为盘州市、六枝特区、普定县3个县，包含全部的开发力度、投入力度、经济产出突出且土地利用高集约型，这与之前的区域划分完全吻合。第2组为威宁县，为开发力度突出且土地利用低集约型，与其他相同土地集约利用类型的贫困县相比，该县在生态产出方面表现最差，与其他县相比差距较大。第3组为正安县等19个县，包含大部分开发力度突出低集约型，绝大多数全面滞后低集约型，小部分生态产出突出低集约型，全部的投入力度、生态产出突出低集约型，全部的开发力度、经济产出突出高集约型。第3组由17个土地利用低集约型和2个土地利用高集约型组成，这2个土地利用高集约型与第1组的土地利用高集约型相比，其在土地集约利用度得分较低，均不超过0.53，所以总体来看，该组的土地集约利用度都不高。该组聚类结果包含的区划类型较多的原因是聚类分析更加注重通过综合考察4大准则和土地集约利用度来确定类型归属，而空间区划分类是对以上聚类结果的细分。第4组包含道真县等27个县，包含大部分生态产出突出低集约型及1个全面滞后低集约型，该全面滞后低集约型与第4组的2个全面滞后低集约型相比，其投入程度和经济产出要低很多。综上所述，聚类分析结果很大程度上支持了土地集约利用类型空间划分的正确性。

图5 贵州省贫困县系统聚类树状图

3.3 土地集约利用度与贫困水平关系分析

统计学中，Pearson相关系数用来衡量2个数据集合是否在一条线上，可以衡量定距变量间的线性关系[49]。为了验证土地集约利用度及各准则与贫困水平之间是否存在相关性，使用SPSS 19软件录入相关数据，采用Pearson相关性分析法分析其相关性，利用双侧检验得出显著性，其中贫困水平用贫困人口发生率表示。Pearson相关系数的取值范围为[-1，1]，若系数为正值，表示样本之间为正相关；反之，系数为负值，表示样本之间为负相关。Pearson相关系数的绝对值与属性之间的相关程度成正比。

表2所示为贵州省贫困县土地集约利用评价结果。由表可以看出：土地集约利用度及各准则与贫困水平进行显著性检验，其值都小于0.05，说明都存在显著相关；除了生态产出和贫困水平二者的相关系数为正值外，其余相关系数均为负值，说明除了生态产出和贫困水平之间呈正相关，其余都为负相关；从相关系数绝对值来看，土地集约利用度、开发力度、经济产出、生态产出与贫困水平之间的相关系数绝对值为0.4～0.6，都呈现中等程度相关；生态产出与贫困水平之间相关系数绝对值为0.2～0.4，存在弱相关。由上可知，土地集约利用度、开发力度、投入力度、经济产出与贫困水平之间都呈现显著反向中等相关，生态产出和贫困水平呈现显著正向弱相关。综上所述，土地集约利用度和贫困水平之间存在着密切的联系。

表2 贵州省贫困县土地集约利用评价结果

3.4 改进因子识别

通过障碍度模型，可以找到贵州省贫困县在土地集约利用中急需改进的因子。通过式(8)、(9)分别计算出贫困县各指标的障碍度因子，结果见图6。由于障碍因子较多，因此只统计各贫困县前5大障碍因子中各指标出现的频数。由图可以看出：地均公共财政收入B9作为第一障碍因子出现了49次，说明整体来看，地均公共财政收入过低是制约贵州省贫困县土地集约利用度提高的首要原因；在第二障碍因子中，地均国内生产总值(GDP)B7出现的频率最高，为44次，说明地均GDP过低对贫困县土地集约利用度的提高起次要阻碍作用；第三障碍因子包含5类指标，内部分化较明显，地均固定资产投资B4出现34次，说明地均固定资产投资较低也是制约土地集约利用度提高的较重要的原因；从第四、五障碍因子来看，地均从业人员B5、人口密度B3也对贫困县土地集约利用度的提升起明显的阻碍作用。

图6 贵州省土地集约利用主要障碍度因子频数

贵州省各贫困片区前5大障碍因子分布如图7所示。由图可以看出，贵州省3大贫困片区的土地集约利用障碍因子表现方面出强烈的共性，又有明显的差异性。共性主要体现在第一、二障碍因子的空间分布上，3大片区都表现为在片区内的贫困县中，B9在第一障碍因子中分布最广，B7在第二障碍因子中分布最广，且占绝对优势。说明地均公共财政收入较低作为阻碍3大片区土地集约利用提升的首要因素，而地均GDP不高作为阻碍3大片区土地集约利用提升的次要因素。差异性体现在第三、四、五障碍因子的分布上。武陵山片区和滇黔桂石漠化片区的第三障碍因子均为地均固定资产投资不足；而乌蒙山片区B4作为第三障碍因子出现了4次，同时B3作为第三障碍因子出现了3次，B4出现的频率相较B3无明显优势，说明在该片区地均固定资产不足和人口密度较低共同作为影响该地区土地集约利用度的重要因素。滇黔桂石漠化片区的第四障碍因子为人口流失过多导致的地均从业人员密度较低；而在武陵山片区和乌蒙山片区，B5和单位耕地面积农机动力B6在分布图中占优势，所以地均从业人员较少和单位耕地面积农机动力少对该地区的土地集约利用具有明显的阻碍作用；乌蒙山片区的第四障碍因子则为机械化水平较低导致的单位耕地面积农机动力不足。从第五障碍因子看，乌蒙山片区B5和生态用地率B10出现的频率较高，武陵山片区B6和B3出现的频率较高，滇黔桂石漠化片区B3分部的范围最广，说明人口密度较低作为滇黔桂石漠化片区及武陵山片区较明显的障碍因子，同时机械化水平较低也对武陵山片区土地的集约利用发挥着较明显的阻碍作用，而在乌蒙山片区对土地集约化发展起到较明显阻碍作用的则是生态用地占比小及地均从业人员较少。

(a)第一障碍因子

(b)第二障碍因子

(c)第三障碍因子

(d)第四障碍因子

(e)第五障碍因子贵州省地图从标准地图服务系统官网下载，地图审批号为GS(2019)3333(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/browse.html?picId=“4o28b0625501ad13015501ad2bfc0182”)，经过Arcgis10.2软件数据化处理后得到。图7 贵州省各贫困片区前5大障碍因子分布

4 结论与讨论

4.1 结论

1)贵州省目前还有众多贫困县，且土地粗放经营问题严重。本文中以贵州省的贫困县为研究对象，从土地集约利用的基本概念出发，结合前人研究成果，构建了土地集约利用评价指标体系。对2017年贵州省50个贫困县土地集约利用状况进行多维度评价，根据开发力度、投入力度、经济产出、生态产出和土地集约利用度的得分对该省贫困县进行了土地集约利用类型的划分和空间分区，探究3大片区贫困县的特点。进行土地集约利用度及各准则与贫困深度之间的相关性分析。最后找出了贵州省贫困县土地集约利用度提高中急需改进的因子。

2)基于多指标的熵权-TOPSIS法可以较客观地反映土地集约利用现状。贵州省贫困县土地集约利用度在空间上具有明显的空间集聚性，土地集约利用度较低的贫困县集中于滇黔桂石漠化片区的中部和东部，土地集约利用度较高的贫困县主要集中于乌蒙山片区和滇黔桂石漠化片区的交界地带及其附近。滇黔桂石漠化片区的中部和东部普遍生态产出较高，乌蒙山片区和滇黔桂石漠化地区的交界地带的开发力度、投入力度、经济产出较高。从贵州省贫困县土地集约利用类型的空间划分来看，全省贫困县的主要土地集约利用类型为生态产出突出低集约型；高集约型贫困县土地集约利用的短板大部分为生态产出较低，低集约型贫困县普遍投入力度和经济产出不足。总体来看，贵州省大部分贫困县的土地集约利用度都较低，开发力度影响了贫困县的土地集约利用度。

3)土地集约利用度、开发力度、投入力度、经济产出和贫困水平之间都存在显著反向中等程度相关，生态产出和贫困水平之间存在显著正向弱相关。综上所述，土地集约利用状况和贫困水平之间无论是在整体还是其内部都存在密切的相关性。

4)整体来看，地均公共财政收入较低、地均GDP较低、地均固定资产投资较少、地均从业人员不足是阻碍贵州省贫困县土地集约利用发展的最重要的因素。分区域来看，单位耕地面积农机动力不足明显影响着武陵山片区和乌蒙山片区的土地集约利用度提升，生态用地占比较低对乌蒙山片区土地集约利用起着明显阻碍作用，人口密度较小明显制约着滇黔桂石漠化片区的土地集约化发展。

4.2 讨论

1)贵州省的贫困县政府有关部门应该进一步提高招商引资的力度，加强对经济发展的支持力度；加强对待业人员的劳动技能培训，增加就业人员数量，使经济效益得到提升，提高当地的土地集约利用程度，摆脱贫困现状。

2)武陵山片区和乌蒙山片区耕地破碎，机械化水平较低，严重阻碍了当地的土地集约化水平提升，政府应进一步加强对有利于在当地进行农业生产的小型农业机械的推广与补贴力度，提升当地的机械化水平。

3)乌蒙山片区在3大片区中平均海拔最高，当地生态环境恶劣，地势崎岖，可利用土地少，但是人口密集，开发力度大，人地矛盾尖锐，当地政府应进一步加大退耕还草、还林及退牧还草的力度，增加生态用地占比，弥补在土地集约利用方面的短板，增加生态产出。

4)滇黔桂石漠化片区多年来常住人口数量远小于户籍人口，人口外流现象严重，政府应该培育自己的特色产业和支柱产业，比如旅游业、特色养殖业，从而留住人口，吸引人口，增加人口密度，促进土地集约化发展。