中國省域違法占用耕地的空間效應

陸汝成 黃賢金

(1.廣西師范學院資源與環境科學學院，廣西南寧530001;2.南京大學地理與海洋科學學院，江蘇南京210093)

中國省域違法占用耕地的空間效應

陸汝成1黃賢金2

(1.廣西師范學院資源與環境科學學院，廣西南寧530001;2.南京大學地理與海洋科學學院，江蘇南京210093)

通過中國省域違法占用耕地的時空特征分析，得知1999－2007年中國違法占用耕地均值的空間布局總體較為離散，局部地區表現出集聚態勢;運用空間計量分析方法，對1999－2007年間中國各省域違法占用耕地的空間效應研究表明，中國大陸31個省域的違法占用耕地在地理空間上存在顯著的正自相關關系，表現出了某些省域違法占用耕地的相似性在空間上趨于集聚現象，1999－2007年中國違法占用耕地的省域空間集聚近似呈現“N”字型波動變化的態勢。中國違法占用耕地省域之間正的空間效應正在增強，中國省域違法占用耕地存在地理空間的鄰近效應。

空間自相關;土地利用;違法占用耕地;空間效應

當前，雖然中國已經建立了嚴格的土地管理法律法規體系，但有法不依、執法不嚴的問題仍很突出，法律懲處機制的作用尚未完全體現，中國的土地違法問題仍比較嚴重。近年來，伴隨著經濟社會的快速發展和土地資產價值的日益凸顯，中國各地受晉升錦標賽的驅動和土地財政的過度依賴，土地違法行為屢禁不止，違法用地和違法占用耕地面積呈快速增加態勢，耕地資源因此而大量損失，這無疑將嚴重威脅中國的糧食安全和社會穩定。

目前已有一些文獻對違法用地和違法占用耕地進行了研究。一些學者對經濟增長與違法用地的關系進行研究，認為土地違法與經濟增長之間的確存在一種必然的相關關系［1－4］;一些學者從制度上、法律上分析違法用地問題［5－7］，認為伴隨著中央的放權讓利，地方政府經濟實體特征彰顯，公共職能淡化，基層土地違法經營現象大量涌現;要從立法執法角度認識農村土地違法案件處理中存在的問題和完善相應對策;有學者研究了縣域經濟發展中違法占用耕地問題的根源及解決對策，認為縣域經濟發展中違法占用耕地問題的根源主要是現行的政績考核標準不夠完善和科學、土地違法問責制度執行不力、地方政府財力不足等，只有創造性地行使國家賦予國土資源管理部門制止違法占用耕地行為的權力，才能落實最嚴格的耕地保護制度，確保國家糧食安全［8］。但是，現有研究將違法占用耕地變化與其空間分布相結合來探討違法占用耕地的時空演變規律的研究則相對較少。本文主要分析中國省域違法占用耕地的時空特征，并運用空間計量經濟學，通過空間自相關分析來揭示1999－2007年間中國各省域違法占用耕地的空間自相關和空間異質性，以有效地認識中國省域違法占用耕地的空間分布特征，認識其內在規律性及其動態演變過程，以更好地對相關區域違法用地進行重點督察。

1 研究方法

地理學第一定律認為，任何事物與其周圍事物之間都存在聯系，但與其相近的事物之間聯系更緊密，幾乎所有空間數據都具有空間依賴或空間自相關特征。空間自相關(Spatial autocorrelation)是檢驗具有空間位置的某要素的觀測值是否顯著地與其相鄰空間點上的觀測值相關聯［9－12］。空間自相關統計的內容包括空間對象的空間位置及其屬性，即每個對象與其它相鄰統計分析對象之間的空間位置關系以及屬性取值特征。空間自相關性可以分為全局空間自相關和局部空間自相關。

1.1 全局空間自相關

全局空間自相關是對變量的觀測值在整個區域的空間特征的描述，檢驗空間現象在整個區域上是否具有聚集效應［13］。常用的統計分析模型是Moran's I統計、Geary's C比值和基于距離閥值范圍的乘法測度空間對象相關性的Getis'G(d)統計(Getis、Ord，1992)。全局空間自相關統計中最常用的是Moran's I系數，Moran's I系數反映空間鄰接或空間鄰近的區域單元的屬性值的相似程度［14－16］，它的計算公式如下:

式中xi和xj分別代表空間要素x在空間單元i和j中的觀測值為x的平均值，Wij為空間加權矩陣，N為空間單元總數。根據上式得到空間自相關Moran的I系數后，可以對它進行顯著性檢驗。

Moran's I值介于－1與1之間，I＞0表示空間正自相關，空間實體呈集聚分布;I＜0表示空間負自相關，空間實體呈離散分布;I=0則表示空間實體是隨機分布的，且I值越大表示空間分布的相關性越大［17］。

1.2 局部空間自相關

全局空間自相關能夠判斷某種地理現象或某一屬性值在空間上是否有聚集特性存在，而局部空間自相關則是用于反映整個大區域中，一個局部小區域單元上的某種地理現象或某一屬性值與相鄰局部小區域單元上同一現象或屬性值的相關程度。局部的空間相關性分析能夠有效檢測由于空間相關性引起的空間差異，判斷空間對象屬性取值的空間熱點區域或高發區域，從而彌補全局空間相關性分析的不足。

局部空間Moran's I統計量公式為:

由單個空間對象取值的局域Moran's I值的z檢驗，可以得出該空間對象屬性取值在全局對象屬性取值的聚集、分散的分布狀態，即是否促進高值與高值的空間相鄰或者高值與低值的空間分布。

1.3 Moran散點圖

Moran散點圖是描繪相鄰區域觀測值的局部相關類型及其空間分布，其主要描述變量與空間滯后向量間的相互關系。Moran散點圖常用來研究局部的空間不穩定性，對Wz和z數據對進行了可視化的二維圖示。其中Wz是相鄰區域單元觀測值的空間加權平均值，又稱為“空間滯后”向量。如以向量形式，Moran's I指數可描述如下［18］:

其中S0=∑i∑jWij，z是由所有的觀測值與均值之間的離差組成的向量。當W為行標準化的空間加權矩陣時，S0=n，此時Moran I指數即為Wz對于z的線性回歸斜率，(z，Wz)數據對在Moran散點圖中已進行了標準化處理，因此不同區域的結果具有可比性。對Moran I指數具有強烈影響的區域單元，可通過標準回歸診斷出來。Moran散點圖可用于顯示、探測局部省域違法占用耕地的空間分布。

2 中國違法占用耕地的時空特征分析

2.1 中國違法占用耕地的時序特征分析

根據《中國國土資源年鑒》(2000－2008年)分析得知，1999－2007年，在中國土地違法案件查處中，發現違法涉及土地面積從1999年的28 674.82 hm2增加到2007年的99 068.97 hm2，增加了70 394.15 hm2，增加了將近2.5倍，年均增加27.28%;發現違法涉及耕地面積從1999年的10 986.47 hm2增加到2007年的43 738.54 hm2，增加了32 752.07 hm2，增加了將近3倍，年均增加33.12%;違法占用耕地比例從1999年的38.31%增加到2007年的44.15%，呈現了違法占用耕地總體上呈增加的態勢。

2.2 中國省域違法占用耕地的空間特征分析

為分析判斷近年來中國省域違法占用耕地的空間特征，主要通過測算1999－2007年9年間中國大陸各省域發現違法占用耕地的規模來反映，并將各省域的平均值和典型年份數據通過地圖可視化顯示。圖1所示即為1999－2007年中國違法占用耕地的空間分布(圖中的a圖為1999－2007年中國違法占用耕地均值的空間分布圖;b、c、d圖分別為1999年、2003年、2007年中國違法占用耕地的空間分布圖)。結合對相關統計數據的分析，發現1999－2007年中國的違法占用耕地現象在空間上主要表現出以下一些特征:

(1)1999－2007年中國違法占用耕地均值的空間布局總體較為分散，局部地區表現出集聚態勢。從圖1(a)中可以看出，在年均違法占用耕地面積超過2 000 hm2的5個省域中，東、中、西部均有，其中東部有3個(分別是山東、江蘇和浙江)，中部有河南，西部有貴州;而三大區域中也都有部分省域的違法占用耕地面積不足600 hm2，如東部的福建省，為211.08 hm2，中部的江西省，為241.21 hm2。總體來看，1999－2007年中國違法占用耕地現象在空間布局上仍較為分散。盡管總體上違法占用耕地的空間布局呈分散態勢，但圖1(a)也顯示出違法占用耕地高值和低值在部分區域已呈現出一定程度的集聚態勢。高值集聚區主要涉及兩大區域:分別是長江三角洲地區和華北地區。

(2)1999年中國違法占用耕地規模與其他年份相比總體不高，但布局分散。從圖1(b)中了解到，1999年中國違法占用耕地沒有顯現2 000 hm2以上的圖斑，違法占用耕地規模總體不高;有3個省市在1 000－2 000 hm2之間，分別為上海(1 529.74 hm2)、云南(1 351.49 hm2)和山東(1 154.69 hm2)，絕大部分省域處于600 hm2以下。1999年中國違法占用耕地布局分散，高值、中值、低值的空間分布隨機性較強，規律性不明顯。

(3)2003年中國違法占用耕地布局呈現一定集聚，中高值區近似沿海和沿長江分布。從圖1(c)中了解到，2003年中國違法占用耕地空間布局的集聚性較強，高值區主要分布在沿海和近似沿長江分布;違法占用耕地2 000 hm2以上有沿海的山東和浙江，其中山東省的12 428.15 hm2為異常高值;違法占用耕地1 000－2 000 hm2主要沿海和沿長江分布。低值區主要集聚分布在中國的西北部和東北部。

(4)2007年中國違法占用耕地空間集聚性強，中高值區呈向中西部梯度蔓延態勢。從圖1(d)中了解到，2007年中國違法占用耕地空間布局的集聚明顯，違法占用耕地的高值區集聚分布在中東部地區，并向中西部梯度蔓延。其主要原因是，由于國家嚴格的耕地保護政策的制度約束，耕地非農利用受到限制后，中西部區域城市經濟發展就會受到嚴格制約。作為中西部地區經濟發展主體的地方政府，必然會對這種不公平采取消極抵抗，其行為直接表現為在國家耕地保護政策執行過程中偏離中央政府預定的制度目標，產生違法占用耕地行為并向中西部梯度蔓延。處于第一階梯的是違法占用耕地面積為2 000 hm2以上的處于長江三角洲地區及其周邊腹地和北部的8個省域，主要為中東部經濟較為發達、工業化較為成熟和城市化進程迅速的區域;處于第二階梯的是在第一階梯西部的違法占用耕地面積為1 000－2 000 hm2的5個省域。違法占用耕地低值區(面積為0－200 hm2)主要分布在西北部的新疆和青海，主要為經濟欠發達、工業化處于成長階段和城市化進程相對緩慢的區域。

圖1 1999－2007年中國違法占用耕地的空間分布圖Fig.1 Spatial distribution map of illegally occupied cultivated land in China from 1999 to 2007

3 中國省域違法占用耕地的空間自相關

主要運用空間計量經濟學中的全局空間自相關和局部空間自相關分析方法，對1999－2007年中國各省域違法占用耕地的空間動態演變規律進行分析和研究。利用完善的ESDA方法，包括Moran's I指數、Moran散點圖等，揭示1999－2007年間全國各省域違法占用耕地的空間自相關和空間異質性，以有效地認識中國省域違法占用耕地的空間分布特征，認識其內在規律性及其動態演變過程，以更好地對相關區域違法用地進行重點督察。

3.1 中國省域違法占用耕地的全局空間自相關分析

本文利用全局Moran's I統計量來反映中國省域違法占用耕地的全局空間自相關狀況，考察各省域違法占用耕地在整個研究區域內空間相關的整體趨勢。Moran's I統計值及檢驗結果詳見表1。

從表1可知，1999－2007年中，p值除了2003年和2004年大于0.05外，其他年份的p值均小于0.05，通過顯著性檢驗，Moran's I統計值均為正值。而且，1999－2007年中國各省域違法占用耕地均值的全局Moran's I值為0.327 5，p值為0.001，通過顯著性檢驗。其表明中國大陸31個省域的違法占用耕地在地理空間上存在顯著的正自相關關系(空間依賴性)，中國省域的違法占用耕地在空間上并不是隨機分布的，具有一定的規律性，表現出了某些省域違法占用耕地的相似性在空間上趨于集聚現象。違法占用耕地較多的省域在空間上相對趨于與違法占用耕地較多的省域鄰接，違法占用耕地較少的省域在空間上相對趨于與違法占用耕地較少的省域鄰接。

表1 1999－2007年中國違法占用耕地Moran's I統計值及檢驗Tab.1 Moran's I statistical values and test of illegally occupied cultivated land in China from 1999 to 2007

以年份為橫軸，以1999－2007年中國各省違法占用耕地的全局Moran's I值為縱軸，作變化圖，如圖2所示。

從圖2可知，1999－2007中國違法占用耕地Moran's I統計值近似呈現“N”字型波動變化的態勢，表明中國違法占用耕地的省域空間集聚呈現波動態勢。1999－2002，Moran's I統計值從0.045 8上升到0.332 1，中國違法占用耕地的省域空間自相關性增強;2003年，Moran's I統計值又下降為0.059 1;2003－2007年，Moran's I統計值從0.059 1上升到0.418 3，表明近年來中國違法占用耕地的省域空間自相關性增強趨勢明顯。而且2007年的Moran's I統計值0.418 3為最高，表明2007年中國違法占用耕地的省域空間自相關性最強。

3.2 中國省域違法占用耕地的局部空間自相關分析

全局Moran's I統計量僅揭示了研究區域內的總體情況，為了進一步揭示中國省域的違法占用耕地在局部尺度上的空間集聚程度，選用Moran散點圖來探測局部的空間自相關和空間差異。將變量z(違法占用耕地)與Wz(空間滯后向量)之間的相關關系，以散點圖的形式加以描述，則構成Moran散點圖。各個省域違法占用耕地的空間滯后值就是該省域周圍鄰居違法占用耕地的加權平均，具體通過標準化的空間權重矩陣來加以定義。本文選取通過顯著性檢驗，而且Moran's I統計值具有代表性的1999、2002和2007年三個典型年份的散點圖進行刷光透視，得到三個年份四種空間聯系類型的分布情況如表2所示。

圖2 1999－2007年中國違法占用耕地全局Moran's I值變化圖Fig.2 Change figure of global Moran's I values of illegally occupied cultivated land in China from 1999 to 2007

表2 1999年、2002年和2007年中國違法占用耕地空間聯系表Tab.2 Spatial contact of illegally occupied cultivated land in China in 1999，2002 and 2007

從表2可知，大部分省域單元表現為局部空間正相關，三個年份不同空間聯系類型區對應的省域空間自相關性發生了一定程度的變化。1999年違法占用耕地空間正相關的省域單元為18個，所占比例為58.06%，2002年和2007年空間正相關的省域單元均上升為24個，所占比例為77.42%;1999年違法占用耕地空間負相關的省域單元為13個，所占比例為41.94%，2002年和2007年空間負相關的省域單元均下降為7個，所占比例為22.58%。說明中國違法占用耕地省域之間正的空間效應正在增強。比較1999年、2002年、2007年空間聯系類型發現:

(1)處于High－High類型的省域從1999年的5個增加到2002年的6個，到2007年上升為10個，主要在中東部地區，山東省和河南省一直處于High－High類型中。處于該空間聯系類型的省域自身和周邊省域的違法占用耕地均較高，二者的空間差異程度較小。

(2)處于Low－High類型的省域從1999年的8個減少到2002年的5個，到2007年再減少為4個，天津市一直處于Low－High類型中。處于該空間聯系類型的省域自身違法占用耕地較低，周邊省域的違法占用耕地較高，二者的空間差異程度較大。

(3)處于Low－Low類型的省域從1999年的13個增加到2002年的18個，到2007年則減少為14個，四川、重慶、湖南、甘肅、吉林、青海、新疆、黑龍江、寧夏、海南等10個省域一直處于Low－Low類型中，主要在西部地區。處于該空間聯系類型的省域自身和周邊省域的違法占用耕地均較低，二者的空間差異程度較小。

(4)處于High－Low類型的省域從1999年的5個減少到2002年的2個，到2007年則增加為3個，High－Low類型中的省域處于不斷變化中，趨勢不明顯。處于該空間聯系類型的省域自身違法占用耕地較高，周邊省域的違法占用耕地較低，二者的空間差異程度較大。

4 結語

從中國省域違法占用耕地的空間自相關分析可知，省域之間違法占用耕地存在地理空間的鄰近效應，常常存在著“鄰里效仿”的潛在過程，鄰近的省域常常存在著相互影響。當一個省域為參與晉升錦標賽而追求經濟增長時，在土地方面的考慮一般更會以相鄰地區為參照，有時會參照相鄰地區違法占用耕地，導致各省域違法占用耕地面積不僅僅決定于自身的因素，可能還會受到鄰近省域違法占用耕地的影響。

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Spatial Effect of Illegal Occupied Cultivated Land in Chinese Provinces

LU Ru-cheng1HUANG Xian-jin2
(1.College of Resources and Environmental Science，Guangxi Teachers Education University，Nanning Guangxi 530001，China;2.College of Geography and Oceanography Sciences，Nanjing University，Nanjing Jiangsu 210093，China)

Through analyzing temporal and spatial features of illegal occupied cultivated land in Chinese provinces，the paper showed that spatial distribution of Chinese illegally occupied cultivated land was generally discrete but in some areas it agglomerated from 1999 to 2007.The spatial measurement was used to analyze the spatial effect of illegally occupied cultivated land in Chinese provinces from 1999 to 2007.The study indicated that the illegally occupied cultivated land in 31 provinces in Chinese mainland had a significant positive autocorrelation in terms of geographic space，and similarities of illegally occupied cultivated land in some provinces tended to agglomerate together.Moran's I statistical values of agglomeration the illegally occupied cultivated land presented a“N”shape change tendency from 1999 to 2007.Positive spatial effect of Chinese illegally occupied cultivated land among provinces was strengthened.Illegally occupied cultivated land took an adjacent effect of geographic space in Chinese provinces

spatial autocorrelation;land use;illegally occupied cultivated land;spatial effect

F301.24

A

1002－2104(2011)11－0086－06

10．3969/j．issn．1002－2104．2011．11．015

2011－06－23

陸汝成，博士，副教授，主要研究方向為土地資源。

黃賢金，博士，教授，博導，主要研究方向為資源環境經濟。

廣西自然科學基金項目(編號:2011GXNSFA018014);廣西教育廳科研項目(編號:200911LX265)。

(編輯:王愛萍)