基于協調度模型的成都市耕地集約利用評價及分析

　　[摘要] 研究目的：在時間序列上對成都市2000～2009年耕地集約利用情況進行綜合評價及分析。研究方法：構建基于PSR框架下的耕地集約利用評價指標體系，采用改進熵值法、綜合評價模型和協調度模型進行評價。研究結果：（1）耕地集約利用水平呈階段性的波的變化趨勢；（2）耕地集約利用系統處于較高協調-基本協調-較高協調-不太協調-極不協調-不太協調的波動狀態。
　　[關鍵詞] 耕地集約利用；協調度模型；PSR；改進熵值法；綜合評價模型
　　
　　由于非農建設占用大量耕地、自然災害毀壞、農業結構調整、退耕還林等因素，致使耕地面積不斷減少，導致人地關系緊張，對糧食安全構成了巨大的威脅。為解決愈演愈烈的人地矛盾，因此，我們必須堅持挖掘現有耕地的利用潛力，實行集約利用。
　　成都是中國重要的水稻、油菜籽和小麥等農作物的產區，其耕地集約利用水平會影響全省乃至全國的糧食安全。在2000—2009年間，成都市的耕地面積減少了8.99×104hm2，人均耕地面積由0.041hm2下降到0.029hm2。因此，對成都市耕地集約利用的研究，為更好的集約利用耕地以及提高其利用效率，保障糧食安全具有重要的意義。本文在借鑒已有研究的基礎上，試從耕地利用中的人地關系入手，引入PSR框架，綜合評價分析成都市耕地集約利用水平，為科學合理的提高耕地集約利用效率提供參考依據。
　　一、耕地集約利用與PSR
　　“壓力—狀態—響應”框架（PSR）是由經濟合作組織，為評價世界環境狀況而提出的。它認為人類的活動給環境帶來了壓力（Pressure），影響了自然資源數量和環境質量的狀態（States），社會又通過環境、宏觀經濟、部門政策等途徑來響應（Response）這些變化，揭示出了資源利用中人與資源相互作用的鏈式關系。
　　耕地集約利用所面臨的壓力主要來自兩方面：糧食需求以及城市擴張政策等因素給有限的耕地資源帶來的巨大壓力；耕地后備資源嚴重缺乏。表現出的狀態主要是指耕地的面積、質量、使用強度以及耕地利用所產生的綜合效益。社會響應則指的是耕地使用者和政府管理者，在考慮到耕地利用所面臨的壓力及表現出來的狀態后做出的反應。利用PSR框架模型更能突顯出耕地利用中的人地關系，更清晰的描述了影響耕地集約利用相關因素的因果關系，并通過“作用—反饋—再作用”的循環過程，逐步達到集約利用的目標。
　　二、指標體系構建與研究方法
　　1.指標體系構建
　　影響耕地集約利用的因素眾多，因此在對其進行集約利用評價時，要根據耕地集約利用的內涵，遵循指標體系構建的基本原則，在參考相關學者研究成果的基礎上，結合成都市耕地利用的實際情況和指標數據的可獲取性，借助PSR框架模型，采用層次分析法（AHP）選取貢獻程度較高的10個指標作為評價因子，建立耕地集約利用評價體系（表1）。
　　2.指標權重確立
　　目前，大多數確定指標權重的方法都存在明顯的弊端，從而影響指標的有效性。為消除了指標的負值問題，縮小極端值對綜合評價的影響，更客觀、更有效的確定指標權重；本文采用改進的熵值法來確定指標權重。主要步驟如下：（1）采用極值法標準化原始數據X"ij;（2）計算標準化矩陣;（3）計算指標熵值，其中
　　；（4）計算指標的差異性系數；（5）計算指標權重。
　　3.綜合評價模型
　　耕地集約利用是耕地利用中壓力、狀態、響應三個子系統相互協調的結果，每個子系統中的指標都從不同側面反映了耕地集約利用的狀況。因此，耕地集約度可用二次綜合函數來評定，即：
　　式中：F為耕地利用集約度；Wj為指標因子權重系數；Ui（uj）為指標因子標準化值。
　　4.協調度模型
　　根據PSR與耕地利用之間的關系，以及耕地集約利用的內涵，耕地集約利用是壓力、狀態、響應三個子系統之間動態協調發展的過程。為了定量的描述這一過程，本文運用協調度模型來測算某一特定時空條件下三個子系統的協調度指數，三者之間的協調度指數越接近，說明三者之間的協調度越高，反之則越低。耕地集約利用協調度模型如下：
　　
　　其中：是土地利用效益協調度；是系統指標值的標準差；是系統指標值的平均值。當≥0.8時，耕地集約利用系統之間協調度最高；當0.6≤<0.8時，協調度較高；當0.4≤<0.6時，處于基本協調；0.4≤<0.2時，不太協調；≤0.2時，極不協調。
　　三、成都市耕地集約利用評價結果與分析
　　1.研究區域與數據來源
　　本研究以成都市范圍內的耕地為研究對象，數據資料主要來源于《四川統計年鑒》（2001～2010）、《成都市統計年鑒》（2001～2010）。
　　2.評價指標權重
　　根據改進熵值法的計算步驟，分別求取壓力、狀態和響應系統各指標的權重值，最終權重結果見表1。
　　3.耕地集約利用度評價與分析
　　按照集約度的評價方法，采用公式（1）計算得到成都市2000—2009年耕地集約利用的評價結果（圖1）。
　　圖1 成都市2000-2009年耕地集約度變化趨勢
　　從評價結果可看出，2000—2009年間成都市耕地集約利用綜合評價指數在0.1105~0.2621范圍內波動，呈階段性的變化。2000—2003年間耕地利用集約度呈下降的趨勢，追溯其原因主要是由于耕地面積急劇減少，共減少耕地面積6.199×104hm2。2004年集約度指數較上年有小幅度的上升，主要原因是：糧食播種面積增加了8100hm2；化肥施用量的增加，提高了糧食產量，從而提高了耕地集約利用水平；耕地平衡指數增加了0.03，說明與2003年相比政府更加重視耕地的集約利用。2005年耕地集約利用水平相較2004年下降了0.04左右，主要是由于有效灌溉率的指數下降了0.5%；化肥的投入量、勞動力的投入量減少了，從而影響了耕地集約利用水平。從2006年后，由于耕地使用者在機械耕作、勞動力以及化肥施用量上均有所增加；以及政府越來越重視對耕地的集約利用，致使集約度指數呈上升趨勢。
　　4.耕地集約利用協調度系數與分析
　　根據耕地集約利用度的評價結果，采用協調度系數的計算公式（2），得到成都市2000—2009年耕地集約利用的協調系數（圖1）。
　　從圖1可以看出，成都市2000—2009年耕地集約利用協調度處于波動狀態。2000、2003和2004年成都市耕地集約利用協調系數≥0.6，說明耕地集約利用系統處于協調度較高的狀態；2001—2002耕地集約利用協調度呈直線上升趨勢，協調度系數處于0.4與0.6之間，說明耕地集約利用系統處于基本協調；2005—2007年和2009年協調度系數處于0.2~0.4，說明成都市耕地集約利用系統處于不太協調度的狀態，且呈逐年下降的趨勢；2008年協調度系數≤0.2，說明耕地集約利用系統最不協調。
　　四、結論與建議
　　對成都市2000—2009年耕地集約利用水平和協調度系數的分析發現，耕地集約利用水平呈階段性的波的變化趨勢；耕地集約利用系統處于較高協調-基本協調-較高協調-不太協調-極不協調-不太協調的波動變化趨勢。
　　綜合以上分析，為提高成都市耕地集約利用水平，需同時發揮耕地管理者和耕地使用者的作用。就耕地管理者——政府而言，需要大力宣傳教育，增強保護耕地和集約利用耕地的意識；嚴格實行土地用途分區管制和耕地占補平衡等相關政策；積極開展土地整理工作，大力開展耕地整理工作；加大對農業的投入，尤其是農業基礎設施建設和科技的投入，加強農業科技技術的推廣和普及，提高農民耕種的積極性。就耕地的使用者而言，為提高耕地集約利用水平，則應適度的增加農業投入強度，包括資金、技術、勞動力等方面的投入，從而改善耕地的產出效益和生產環境。
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