耕地動態變化與易被侵占區風險等級劃分

摘要：以大冶市為例，基于大冶市2005和2010年的土地利用現狀圖及土地變更登記數據，分析了大冶市5年間的耕地動態變化情況，構建并定量分析了耕地侵占因子指標體系，并結合 GIS空間分析技術對耕地易被侵占區進行了風險等級劃分。結果表明，建設用地侵占是大冶市耕地減少的主要原因；大冶市有48.56%的耕地位于被侵占風險較高的區域，耕地保護工作形勢嚴峻；耕地被侵占的風險存在地區差異，陳貴鎮、東岳街道、金湖街道、羅家橋街道、茗山鄉等鄉（鎮、辦事處）的耕地所面臨的被侵占風險要高于其他鄉（鎮、辦事處）。

關鍵詞：耕地動態變化；侵占因子；易被侵占區；風險等級；大冶市

中圖分類號：F323.211 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）05-1053-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.05.007

Abstract： Taking Daye City as an example， combining with the current land use map and the land alteration registration data in the year of 2005 and 2010， the dynamic changes of cultivated land were analyzed. The index system of cultivated land occupation factors were established and quantified. GIS spatial analysis technology was used for the division of vulnerable cultivated land area. The results showed that the construction land occupation was the main factor for the decline of cultivated land quantity in Daye City . 48.56% of cultivated land located in the area had a high risk of being invaded. Cultivated land protection faced serious situation. There were regional differences in the risk of being invaded that cultivated land was facing. The chance of being invaded， cultivated land in Chengui town， Dongyue street， Luojiaqiao street and Mingshan town was higher than that of others.

Key words： dynamic change of cultivated land； occupation factors； vulnerable area； risk class； Daye City

耕地是農業生產最重要的生產資料，是輕工業生產原料的主要來源，豐富的耕地資源是一國國民經濟發展和糧食安全的重要保障。中國是人口大國，人均耕地數量低于世界平均水平，且耕地后備資源不足。隨著社會經濟的發展和城市化進程的推進，非農用地大量占用耕地，耕地資源緊缺狀況愈發凸顯。為此，國內外專家和學者從不同角度，就耕地利用動態變化趨勢及驅動力展開了深入研究和探討，研究領域主要集中于耕地動態變化的人文驅動力的定性分析，一些學者認為人口因素在耕地利用動態變化中起到了突出作用[1-4]，還有一些學者認為人口變化、國家制度、經濟發展、政治經濟政策、價值取向等人文因素是影響耕地利用動態變化的直接和間接因素[5，6]；建立模型對耕地利用動態變化的驅動力進行定量分析，如CLUE模型，Adams模型，CTM模型等；不同尺度下研究耕地動態變化驅動因子，其中以全國尺度和省域尺度居多，如封志明等[7]通過研究新中國成立至2003年這55年里的中國耕地數量變化后認為國家政策對耕地數量動態變化影響較大，也有學者認為社會經濟的發展、農業科技的提高是省域耕地動態變化的人文驅動力[8-10]。這些研究多基于對宏觀尺度的耕地利用動態變化的驅動力研究[11-13]，而對微觀尺度下根據某區域的耕地變化狀況來預判該區域耕地保護狀況的應用研究較少。前者能為國家制定相關政策提供科學的指導方向和決策依據，但對各土地管理基層單位的耕地保護工作的指導作用不明顯。本研究通過對大冶市耕地利用動態變化進行分析，探究該市耕地侵占因子指標體系，并結合層次分析法的研究原理對侵占因子的權重進行測算，運用GIS空間分析功能進行耕地易被侵占區域的風險等級劃分，得出了大冶市耕地所面臨的被侵占風險等級圖，旨在為大冶市的耕地保護工作提供科學依據。

1 研究區概況

大冶市位于湖北省東南部，隸屬黃石市，地跨東經114°31′—115°20′，北緯29°40′—30°15′。大冶市土地總面積156 629.21 hm2，行政區域范圍包括羅橋街道辦事處、金湖街道辦事處、金山街道辦事處、茗山鄉、保安鎮、金山店鎮、殷祖鎮、大箕鋪鎮、劉仁八鎮、金牛鎮、靈鄉鎮、還地橋鎮、陳貴鎮、汪仁鎮、東風農場等11個鄉（鎮）、3個街道辦事處和1個農場。大冶市屬典型的亞熱帶大陸性季風氣候，冬冷夏熱，四季分明，光照充足，雨量充沛，氣候條件適宜耕作，截至2010年，大冶市的耕地保有量為47 780 hm2。

2 數據來源和研究方法

2.1 數據來源

本研究所引用的數據包括：①大冶市2005和2010年土地利用現狀圖；②大冶市2005-2010年土地利用類型變更登記資料；③大冶市2005年和2010年統計年鑒。

2.2 研究方法

2.2.1 耕地侵占因子測算 根據2005年和2010年大冶市土地利用現狀圖，通過GIS空間分析技術，得到大冶市2005～2010年這6年的土地利用結構的空間變化和土地利用類型變更數據，在此基礎上分析大冶市耕地動態變化的原因，并進行耕地侵占因子識別，構建侵占因子指標體系。結合專家打分法和層次分析法（AHP）的原理[14，15]，測算耕地侵占因子的權重。層次方法原理簡單，有數學依據，已有廣泛應用，其方法大體可分為四個步驟：第一步，建立問題的遞階層次結構；第二步，構造兩兩判斷矩陣；第三步，由判斷矩陣計算被比較評價因子的相對權值；第四步，計算各層次因子的組合權重；第五步，進行一致性檢驗。層次分析法的計算過程如下：

2.2.2 耕地易被侵占的區域風險等級劃分 根據層次分析法計算的各個侵占因子的權重，結合GIS空間分析技術進行緩沖區分析。具體方法是參考有關研究的成果和大冶市的具體情況，圍繞各個侵占耕地的地類確定合理的緩沖距離分類標準，依次生成多個緩沖距離圖層，用ArcGIS9.2軟件依次進行柵格運算，計算各緩沖區域的得分，再將多個圖層加權疊加匯總，確定耕地易侵占區的風險等級并劃分。公式為：

式中，Sij為第ij個侵占因子的易侵占分值（等級）；gij（m）表示第m個侵占因子在第ij個格網的易侵占分值（等級）；Wm為表示第m個評價因子的權重。

3 結果與分析

3.1 耕地動態變化分析

運用ArcGIS9.2軟件對大冶市2005年和2010年土地利用現狀圖的對比分析，得到了大冶市土地利用結構變化情況（表3）及耕地轉變為其他地類的相關數據（圖1、圖2）。5年間大冶市的耕地保有量由48 093.52 hm2下降為47 780.00 hm2，耕地面積減少了313.52 hm2。其他主要用地類型的面積都有不同程度的增加，其中園地面積增加了772.84 hm2，林地增加了682.26 hm2，城鎮建設用地增加了207.56 hm2，工礦用地增加了178.67 hm2，農村居民點面積增加了89.59 hm2，交通水利用地增加了658.20 hm2。

耕地因地類變更而減少的313.52 hm2中，有22.43%被城鎮建設用地侵占，18.80%被工礦用地侵占，16.04%被農村居民點侵占，13.88%被道路用地侵占，11.92被園地侵占，7.73%被水利設施用地侵占，6.39%被林地侵占，還有2.81%轉變為了其他地類。根據實地走訪調查，原因如下：城鎮建設用地對耕地的侵占，是由于大冶市的發展導致城鎮建設用地的增加，而城鎮周邊的土地因交通便利、市場需求大的緣故大多種植糧油蔬菜等作物，耕地比例大，建設用地的擴張逐步蠶食了城鎮周邊的耕地；大冶市是著名的礦區，2005年大冶市的工礦用地規模是3 389.60 hm2，到2010年工礦用地面積是3 568.27 hm2，增長了178.67 hm2，而工礦企業多分布在郊區，周邊多為農用地，工礦用地的擴張勢必侵占部分耕地；農村居民點用地侵占耕地是因為在大冶市農民在自己的承包地上修建樓房的現象十分普遍，加上大冶市近年來的新農村建設工作積極推進，這兩大因素導致農村居民點的擴張和耕地資源相應減少；道路用地對耕地的侵占是因為在2005～2010年間，大冶市為了提高對外交通通達性修建了大量道路，如大廣高速湖北南段、武漢—大冶—陽新一級公路、武漢—黃石城際鐵路大冶部分等等，而耕地大多沿道路分布，侵占耕地等現象就不可避免了；耕地變更為園地是因為為了發展農村經濟，許多鄉鎮按照“一村一產業”的思路，積極發展農業產業化，許多農民放棄種糧，通過轉包、承包土地的方式大面積種植果樹，到2010年，園地面積由2005年的2 248.89 hm2上升到了3 021.73 hm2，增加了772.84 hm2；水利設施對耕地的侵占是因為大冶市修建引水灌溉工程，溝渠、泵房等設施占用了少量耕地；耕地變更為林地是因為大冶市按照土地整治的要求將一部分坡度較大而不適宜耕作的耕地進行了退耕還林。

3.2 侵占因子指標選取與量化

根據大冶市2005～2010年土地利用動態類型的分析結果，確定城鎮建設用地侵占、工礦用地侵占、農村居民點侵占、道路用地侵占、園地侵占、水利設施用地侵占、林地侵占這7個侵占因子作為耕地動態變化的影響因子。將這7個侵占因子分為兩類，構建侵占因子指標體系（表4）：一類為生態侵占，包括林地侵占和園地侵占；另一類為建設侵占，包括城鎮建設用地侵占、工礦用地侵占、農村居民點侵占、道路用地侵占和水利設施用地侵占。

結合專家打分法和層次分析法計算上述侵占因子的權重，利用層次分析軟件YAAHP 7.5運算，并進行一致性檢驗，結果如表5。

3.3 易被侵占區域風險等級劃分

根據侵占因子的權重，運用GIS空間分析技術進行緩沖區分析，并將各緩沖區圖層進行疊加，得出大冶市耕地易被侵占區域風險等級劃分結果（圖3）。其中各侵占因子的緩沖距離分類標準結合了大冶市的實際情況，參考了相關研究及《水土保持綜合治理技術規范》（GB/T16453.1-1996—GB/T16453.6-1996），得到耕地動態變化侵占因子緩沖距離分類標準（表6）。

3.3.1 各風險等級區域的比例 對大冶市不同風險等級的耕地易被侵占區進行面積統計，各風險等級區的面積比例如下：高風險區的耕地面積占耕地總面積的21.32%，較高風險區的耕地面積占耕地總面積的27.24%，中風險區耕地面積占耕地總面積的36.03%，低風險區的耕地面積占耕地總面積的15.40%。其中，高風險區與較高風險區主要分布在建制鎮周邊，共有48.56%的耕地位于被侵占風險較高的區域，大冶市的耕地保護工作形勢較為嚴峻。

3.3.2 各鄉鎮耕地易被侵占區域風險等級的分布

圖4中Ⅰ級表示高風險區，Ⅱ級表示較高風險區，Ⅲ級表示中風險區，IV級表示低風險區。從圖4的數據中可以看出，陳貴鎮、東岳路街道、金湖街道、羅家橋街道、茗山鄉的耕地所面臨的被侵占的風險較其他鄉鎮略高；金牛鎮、靈鄉鎮、劉仁八鎮、汪仁鎮、殷祖鎮的耕地所面臨的被侵占的風險較其他鄉鎮略低。

陳貴鎮等鄉鎮和街道轄區是人口分布較為集中的行政區，經濟比較活躍，且都位于大冶市中心及周邊，大冶市區的擴張和周邊鄉鎮的發展逐漸蠶食這些地區周邊的耕地資源；金牛鎮等地耕地易被侵占風險低是因為這些鄉鎮分布于大冶市的行政轄區邊緣，人口分布較少且分散，經濟活躍度不高，城鎮化速度較為緩慢，且多丘陵地形，道路建設也相對滯后，耕地所面臨的被侵占的風險低。綜上，大冶市的耕地動態監測的重點區域應為陳貴鎮、東岳路街道、金湖街道、羅家橋街道、茗山鄉等地，需密切關注這些地區的耕地動態變化，進行土地用途管制，從源頭上遏制耕地資源流失。

4 結論與討論

①2005-2010年大冶市的耕地動態變化的大體趨勢是耕地資源數量下降，建設用地對耕地的侵占是主要因素，其中城鎮建設用地、工礦用地、農村居民點、道路用地等用地類型的擴張對耕地的侵占較為嚴重。為了遏制耕地資源非農化轉變，大冶市應嚴格按照土地利用總體規劃的控制指標進行土地用途管制，摒棄城市發展“攤大餅”的思路，集約節約利用土地，積極推進城中村改造工程、農村居民點拆并項目和工礦用地復墾，提高土地利用效率，嚴控耕地“非農化”現象。

②2005-2010年大冶市的耕地動態變化的大體趨勢是耕地資源數量下降，建設用地對耕地的侵占是主要因素，其中城鎮建設用地、工礦用地、農村居民點、道路用地等用地類型的擴張對耕地的侵占較為嚴重。為了遏制耕地資源非農化轉變，大冶市應嚴格按照土地利用總體規劃的控制指標進行土地用途管制，摒棄城市發展“攤大餅”的思路，集約節約利用土地，積極推進城中村改造工程、農村居民點拆并項目和工礦用地復墾，提高土地利用效率，嚴控耕地“非農化”現象。

③大冶市有48.56%的耕地位于被侵占風險較高的區域，耕地保護工作形勢嚴峻，且耕地被侵占風險存在地區差異。其中，陳貴鎮、東岳路街道、金湖街道、羅家橋街道、茗山鄉等鄉（鎮、辦事處）的耕地所面臨的被侵占的風險要高于其他鄉（鎮、辦事處）。土地管理部門在工作中應有針對性地對高風險區域進行耕地動態監測，及時監測耕地的變更狀況，開展非法侵占耕地清理工作，堅決懲治侵占耕地尤其是基本農田的違規違法行為。

④微觀尺度下的耕地利用動態變化研究是一個非常具有實用性的應用研究，如何科學地從耕地變化空間數據中提取耕地動態變化的驅動因子并構建指標體系；探究合適的模型對指標體系進行量化測算；結合驅動因子指標體系進行耕地預警研究，提高耕地保護工作的高效性和科學性，是今后深入探究的主要方向。

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