新型城鎮化背景下德陽市耕地動態變化分析

陳 磊，田雙清，喻世鳳，陳宇陽，陳文寬

(四川農業大學 管理學院，四川 成都 611130)

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新型城鎮化背景下德陽市耕地動態變化分析

陳 磊，田雙清，喻世鳳，陳宇陽，陳文寬*

(四川農業大學 管理學院，四川 成都 611130)

摘要：新型城鎮化背景下研究耕地動態變化對保護耕地、確保糧食安全具有重要的現實意義。借助土地利用變化分析方法、數理統計綜合方法、計量模型等，對德陽市在新型城鎮化視角下耕地面積變化進行了定量分析，分析了該市城鎮化與耕地面積變化之間的關系，并預測了未來變化趨勢。結果表明：德陽市耕地面積逐年減少，減少較多的地區為羅江、什邡、旌陽和綿竹；德陽市城鎮化率與耕地面積變化呈顯著負相關，城鎮化率每增加1%，耕地面積將減少1585.179 hm2，該市未來10年耕地面積將以每年1762.741 hm2的速度減少。基于此，提出了相關對策建議。

關鍵詞：耕地；動態變化；新型城鎮化；德陽市

1問題的提出及文獻回顧

耕地是進行農業生產的基本資源，主要用于糧食生產，而糧食生產既是涉及誰來養活中國的大問題，也是戰略性問題[1]。在新型城鎮化進程中，為保護耕地，首先必須控制好建設用地，其重點應把控城鎮建設用地擴張，確保土地集約節約利用。多年來，城市外延擴張占用大量土地，加之城市多集中于平原，我國城市擴張占用的土地一半以上是耕地[2]。2015年2月“中央一號”文件明確提出要確保耕地紅線不突破；同年5月，習近平總書記在耕地保護工作中強調要毫不動搖地堅持最嚴格的耕地保護制度，為城鎮化劃出紅線[3]。針對城鎮化對耕地的影響，國內外學者從不同的切入點開展相關研究，從已研究的情況來看，城市發展、農民人均收入等因素是影響耕地變化的主要因素。Kuminoff等[4]認為耕地非農化主要集中在大城市擴張范圍內，其數量變化與耕地保護政策密切相關。Hong Yang等[5]研究認為中國耕地減少是由于建設用地需求在不斷增加。曲福田等[6]認為我國經濟發展對耕地需求量仍然較大，會加速耕地非農化步伐。孟鵬等[7]認為應適度推進城鎮化發展，這既可避免耕地的占用，又可保護糧食安全、生態環境。祝明霞等[8-10]研究表明耕地數量的減少離不開城市化水平提升的影響。由此可知，城鎮化對耕地狀況具有重要的影響。

德陽市是四川省的一座新興工業城市，地處成都平原東北部。2000～2013年該市經濟處于高速發展階段，其城鎮化率逐年提高，城鎮化進程不斷推進，造成各項建設占用耕地現象頻發，致使德陽市耕地受到較大影響。該研究以德陽市為例，基于新型城鎮化視角分析了該市耕地面積變化狀況，探討了該市城鎮化進程與耕地面積之間的關系，回歸預測了該市2016～2025年城鎮化與耕地面積變化態勢，進而有效地把握德陽市城鎮化進程對耕地面積的影響狀況，以期為德陽市加強耕地保護提供一定的參考。

2新型城鎮化進程中德陽市耕地面積變化狀況分析

2.1研究方法及說明

土地利用變化及其影響因子之間在同一時間維度下往往存在著局域非線性的關系，而在趨同性較強的區域、在連續時間跨度分析中卻體現較強的相關性。因此，本文基于德陽市2000～2013年耕地及其相關統計數據，運用土地利用變化分析方法和數理統計綜合方法，對德陽市在城鎮化視角下耕地面積變化進行定量分析，相關計算方法說明如下：

2.1.1城鎮化水平提高速率城鎮化水平提高速率指在研究期間當年城鎮化率增加值與上一年城鎮化率的比值，公式為：

(1)

式(1)中，A為城鎮化水平提高速率，Pt+n為t+n年的城鎮化率，Pt為t年的城鎮化率，n為間隔年數。

2.1.2耕地變化強度耕地變化強度指耕地在研究期間的變化量與初期值的比值，公式為：

(2)

式(2)中，B為耕地面積變化指數，M為當年耕地面積，N為上一年耕地面積。

2.1.3耕地變化動態度耕地變化動態度指在研究期間內耕地面積變化情況，公式為：

(3)

式(3)中，Y為耕地變化動態度,X1為耕地期初面積、X2為耕地期末面積,M為研究年限；Y越小表明耕地面積減少的越快。

2.2耕地面積時間變化分析

2013年德陽市土地面積591000 hm2，占四川省土地面積的1.21%；其中該市耕地面積178506 hm2，占該市土地面積的30.20%，占全省耕地面積的4.47%、土地面積的0.37%。隨著城鎮化進程的不斷推進，德陽市耕地面積也在不斷變化，表現為2013年耕地面積比2000年(205461 hm2)減少了26955 hm2；人均耕地面積由2000年的0.0542 hm2/人下降至2013年的0.0455 hm2/人，且低于聯合國0.053 hm2/人的警戒線。

2000～2013年，德陽市耕地面積變化呈現出較為明顯的時間變化特征(圖1)。具體表現為：從城鎮化角度看，近13年來德陽市城鎮化率在逐年提高，由2000年的31.7%提高至2013年的45.9%，與當前四川省城鎮化率(45.9%)相比，該市城鎮化率與全省城鎮化率持平，城鎮化步伐緊跟四川省城鎮化進程；同時，德陽市城鎮化水平雖然呈上下波動的趨勢，但從整體上看，該市城鎮化水平呈上升趨勢。從城鎮化背景下耕地面積變化的角度看，隨著城鎮化進程的不斷推進，德陽市耕地面積在逐年減少；從耕地變化速度來看，德陽市除2005、2007年相對于上一年耕地面積持平外，其余年份均表現為當年耕地面積相對于上一年耕地面積有所減少，其中2013年減少最多，減少了6570 hm2；從耕地變化強度和耕地變化動態度來看，德陽市耕地面積除2007年持平、2012年略有增加外，其余年份該市耕地面積都在不斷減少。

數據來源：《四川省統計年鑒》(2001～2014)，《德陽統計年鑒》(2001～2014)，其中部分數據通過整理得出；下同。

圖12000～2013年德陽市耕地面積動態變化

2.3耕地結構變化分析

德陽市地處成都平原，其耕地類型與成都平原耕地類型大體相同，主要包括水田和旱地，其中水田為該市耕地利用的主要類型，2000～2013年水田占耕地面積的65%左右。由表1可知，德陽市2013年水田面積為121400 hm2，與2000年相比減少了12370 hm2，水田面積逐年減少，但水田占全市耕地總量的比率卻略有增加，由2000年的65.11%增加至2013年的65.76%；同時該市旱地面積和旱地占耕地總面積比都在下降。

表1　德陽市耕地結構變化狀況

2.4耕地面積空間變化分析

2000～2013年德陽市各地區耕地地域分布隨著城鎮化的推進而不斷變化。由表2可知，從耕地面積變化速度來看，2013年該市各地區耕地面積相對于2000年的耕地面積都有所減少，其中綿竹、旌陽、什邡3個地區耕地面積減少較多，分別減少了4467、3978和3507 hm2，其減少量分別占2013年耕地總量的16.65%、16.95%和17.35%，由此可知，耕地減少量占比由高到低依次為什邡>旌陽>綿竹。從耕地面積變化強度和變化動態度來看，近13年德陽市各地區中，耕地面積減少相對較多的是旌陽、什邡、羅江和綿竹，其中耕地面積變化強度表現為羅江(-17.53)>什邡(-17.35)>旌陽(-16.95)>綿竹(-16.62)，耕地面積變化動態度表現為羅江(-1.3484)>什邡(-1.3346)>旌陽(-1.3037)>綿竹(-1.2784)，由此可知，德陽市各地區耕地減少量由高到低依次為羅江>什邡>旌陽>綿竹。綜上所述，2000～2013年德陽市各地區耕地面積在不斷減少，相對于全市，耕地面積減少較多的地區為羅江、什邡、旌陽和綿竹。

表2　德陽市耕地面積空間變化狀況

3新型城鎮化進程對德陽市耕地面積變化的影響分析

3.1基于Pearson相關系數的變量相關性分析

本文用城鎮化率的變化情況來衡量德陽市城鎮化進程對耕地面積變化的影響。為明確德陽市城鎮化與耕地面積動態變化關系，借助Pearson相關系數對其進行了相關性分析，公式為：

(4)

表3　德陽市城鎮化率和耕地面積的Pearson相關性分析

注：**表示在0.01水平(雙側)上顯著相關。

由表3可知，2000～2013年德陽市城鎮化率與耕地面積變化的Pearson相關系數r在顯著性水平0.01上為-0.947(約為-0.95)；根據相關性分析原理可知，r的絕對值接近0.95，則德陽市城鎮化率與耕地面積變化之間存在顯著負相關性，即德陽市耕地面積隨著該市城鎮化率的不斷提升而減少，從理論上可理解為該市城鎮化率越高，耕地面積減少就越快。因此，德陽市耕地面積變化會直接受該市城鎮化率變化的影響，即德陽市城鎮化率的提升會對該市耕地面積變化產生顯著的負面影響。

3.2基于計量模型的變量回歸分析

3.2.1回歸模型建立根據相關性分析可知，德陽市城鎮化率和耕地面積變化之間存在著顯著負相關性。因此，基于該結論通過建立一元回歸模型對該市城鎮化率與耕地面積變化進行回歸分析。基于相關準備，此處設定“城鎮化率”為自變量，用“x”表示；“耕地面積”為因變量，用“y”表示，則一元線性回歸方程為：

y=β2+β1x+μi(μi為隨機變量)

(5)

運用最小二乘法求取2個參數β1、β2的值，其公式為：

(6)

運用SPSS17.0軟件對德陽市2000～2013年城鎮化率和耕地面積變化進行一元回歸分析(表4)。由表4可知，參數β1=-1585.179，參數β2=251583.574，得出德陽市城鎮化率與耕地面積變化的一元線性回歸方程，方程為：

y=251583.574-1585.179x

(7)

注：預測變量:(常量)、城鎮化率；因變量:耕地面積。

3.2.2回歸模型檢驗(1)回歸模型擬合度檢驗。通常運用回歸模型擬合度檢驗來測定回歸方程對各觀測值點的擬合程度，并檢驗其預測結果與實際數值之間的吻合程度[11-12]。因此，通過德陽市城鎮化率與耕地面積變化的一元回歸方程回歸模型擬合度檢驗，把握其吻合程度。因此，用R2表示變量各觀測點的擬合程度，公式為：

(8)

式(8)中，0

通過回歸分析得知R2=0.898，R2接近于1，說明德陽市城鎮化率和耕地面積變化的一元回歸直線與各個觀測點很接近，該一元回歸直線對各個觀測值的擬合度高。

(2)回歸模型顯著性檢驗。通常運用回歸模型顯著性檢驗來衡量2個變量之間線性關系的顯著程度，且多用統計量F值進行相關檢驗，F值服從(1，n-2)個自由度的D分布[12]。

通過對德陽市城鎮化率和耕地面積變化相關數據處理可知，兩者之間的顯著性水平α=0.01，通過查詢F分布表可知，F0.01(1,12)=9.33，回歸分析得知F=105.148，則檢驗值F大于顯著性水平為0.01時的臨界點9.33，表明德陽市城鎮化率與耕地面積之間存在顯著的線性關系，該回歸方程適宜。

通過德陽市城鎮化率與耕地面積之間建立的一元回歸方程可知，耕地面積隨著城鎮化率的不斷變化而變化，表現為城鎮化率每增加1%，耕地面積就減少1585.179 hm2，因此可以證明結論“城鎮化率直接影響著耕地面積的變化”，表現為“城鎮化率不斷提高，耕地面積會不斷減少”。

3.2.3回歸預測分析運用上述方法，根據2000～2013年德陽市耕地及相關數據對耕地面積(y′：因變量)和城鎮化率的年份(n：自變量)進行相關性分析，得到兩者在顯著水平為0.01的皮爾遜相關系數r=-0.964，根據相關性原理得知，r的絕對值大于0.95，則德陽市耕地面積與年份呈顯著負相關性，表現為隨著年份增加，耕地面積不斷減少。基于此，建立兩者的一元線性回歸方程，方程為：

y′=β2′+β1′n+μi′(μi′為隨機變量)

(9)

同理，通過回歸分析得知R2=0.930，R2接近于1，兩者之間的擬合度高；且兩者之間的顯著性水平為0.01，F0.01(1,12)=9.33，又因F=158.241，則檢驗值F大于顯著性水平為0.01的臨界點9.33，兩者之間存在顯著的線性關系。因此得出德陽市耕地面積與年份之間的一元線性回歸方程為：

y′=3728025.490-1762.741n

(10)

通過已建立的德陽市城鎮化率年份與耕地面積一元回歸方程，回歸預測得出該市2016～2025年耕地面積，再由已建立的城鎮化率與耕地面積變化的一元回歸方程預測得出該市2016～2025年城鎮化率；為了更好地把握未來10年德陽市城鎮化與耕地面積變化狀況，選取相同時間間隔的年份進行預測，即選擇2016、2020和2025年，預測結果詳見表5。

表5　德陽市2016、2020和2025年城鎮化率

由表5可知，在2016～2025年這10年，德陽市耕地面積仍隨著該市城鎮化率的提升而減少，若不對該市耕地面積持續減少的趨勢加以遏制，其耕地面積將以1762.741 hm2的速度逐年減少。因此，通過德陽市城鎮化率與耕地面積變化回歸預測得知，德陽市在未來10年里，城鎮化的不斷推進會對該市耕地面積造成直接影響，主要表現為該市耕地面積隨城鎮化的不斷提高而逐年減少。

4結論與建議

以德陽市為例，在新型城鎮化的背景下分析該市耕地動態變化狀況，得出以下結論：

(1)2000～2013年由于城鎮化進程的不斷加快，各項建設占用耕地現象凸顯，加之耕地后備資源緊缺以及耕地開墾、復墾效率較低，德陽市耕地面積逐年減少，且人均耕地面積低于聯合國規定水平，耕地面積減少量較多的地區為羅江、什邡、旌陽和綿竹。

(2)德陽市城鎮化率與耕地面積變化之間具有顯著負相關性，即該市耕地面積隨著城鎮化率的不斷提高而減少，主要表現為城鎮化率每增加1%，該市耕地面積將減少1585.179 hm2，城鎮化率的變化直接影響著該市耕地面積的變化。且該市2016～2025年耕地面積仍受城鎮化水平的影響，耕地面積將以每年1762.741 hm2的速度不斷減少。

綜上所述，為保障德陽市在推進新型城鎮化的同時保護耕地資源，在遵循“適度開發、科學規劃”的原則下，提出相關對策建議：(1)精確落實耕地紅線保護工作，從微觀層面上把握德陽市各地區耕地基數，著實把控地區耕地狀況，落實嚴格的耕地保護政策，特別注重高標準基本農田保護地域，并設定保護面積、田塊，并落實到市、縣、鄉(鎮)，精確到村、田塊。(2)嚴守城鎮周邊的優質耕地，在新型城鎮化建設中，要切實避開城鎮周邊優質耕地，將一定數量的基本農田保護區劃定在該片區域，難以避開的優質耕地，應采用耕地表層土壤剝離技術，土壤剝離后再作為建設用地，剝離土壤用于改良被破壞的耕地。(3)加強城鎮建設規劃實施引導，新型城鎮化建設中，認真落實“增減掛鉤”政策，嚴格實施耕地占補平衡工作，進一步提高德陽市政府耕地保護的責任主體地位，加強用地管制，在注重占補耕地數量的同時，特別應注重占補耕地的質量。

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(責任編輯：管珊紅)

Analysis of Dynamic Changes in Cultivated Land of Deyang City under Background of New Urbanization

CHEN Lei, TIAN Shuang-qing, YU Shi-feng, CHEN Yu-yang, CHEN Wen-kuan*

(College of Management, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China)

Abstract：Under the new urbanization background, the study on the dynamic changes of cultivated land area had important practical significance to protect farmland and ensure food security. Using the change of land use change analysis method, mathematical statistics method, econometric model to analysis the change of cultivated land area of Deyang in the perspective of new urbanization, grasped the relationship between the change of the city’s urbanization and cultivated land area and predicted the future trend of change. The results showed that the cultivated land area in Deyang decreased year by year, the decreased more area were Luojiang, Shifang, Jingyang and Mianzhu. Urban rate and the changes of cultivated land area was significantly negative correlation, the urbanization rate increased by 1%, cultivated land area would be reduced 1585.179 hm2, and cultivated land area of the city were reduced to annual 1762.741 hm2over the next ten years. Thus, some suggestions were proposed.

Key words：Cultivated land; Dynamic change; New urbanization; Deyang city

收稿日期：2015-12-07

基金項目：國家科技支撐項目(2014BAL01B00)；四川省社會科學規劃重大項目(SC14ZD09)；四川省科技支撐項目(13ZC2570)。

作者簡介：陳磊(1990—)，男，碩士研究生，研究方向：土地經濟與農村經濟。*通訊作者：陳文寬。

中圖分類號：F301.2

文獻標志碼：A

文章編號：1001-8581(2016)06-0114-05