河南省耕地動態變化驅動因子分析

彭玉梅

（柘城縣農業高新技術研究所，河南 柘城 476700）

1 河南省耕地利用概況

據河南省土地利用現狀變更數據統計：水澆地主要分布在豫北、豫中、豫東平原地區以及南陽盆地。豫北地區蒸發量大于降水量，干旱較多，但豫北地區經濟發展水平高，農田灌溉設施齊全，因而形成了一大批旱澇保收的高產穩產田。水澆地面積占耕地面積比重較大的地市有黃河以北的濮陽市、焦作市、安陽市、新鄉市和鶴壁市。灌溉水田主要分布在淮河兩岸地區和黃河背河洼地，尤以水熱資源豐富的信陽市最集中。信陽市灌溉水田面積約占耕地面積的61%，占河南省灌溉水田面積的78%。其次在鄭州、信陽、駐馬店、新鄉、焦作等市也分布一定比例的灌溉水田。菜地主要分布在全省各級城鎮周圍。

2 數據來源與研究方法

研究中所用數據來源于《河南省統計年鑒》（2000—2013年）。首先以河南省各地市為基本單元，利用SPSS軟件采用主成分分析法對影響耕地利用的多因素進行降維，提出耕地變化的主要驅動力。主成分分析法也稱主分量分析，旨在利用降維的思想，把多指標轉化為少數幾個綜合指標。

3 河南省耕地利用驅動因子分析

3.1 耕地利用變化驅動分析

本研究選取了總人口、GDP、全省固定資產投資額、城市化水平、第一產業比重、第二產業比重、第三產業比重、農村人均住房面積、城市人均住房面積、糧食單產十個影響因素，運用SPSS軟件對因子進行分析，得出耕地變化驅動力變量相關系數矩陣表、特征值及主成分貢獻率表、主成分載荷矩陣表，通過這三個表得出第一、第二、第三主成分的主要影響因子。

影響耕地資源變化的因子錯綜復雜，這些因素之間相互影響制約，很大程度上反映了人類活動和自然生態條件變化的綜合影響[1-2]。盡管自然條件是土地利用的基礎條件，在某種程度上起主導作用，但是在一定時期內土地利用變化的主要驅動因素主要是人為因素，而自然因素具有相對穩定性[3]，因此主要分析影響耕地動態變化的社會經濟因素。根據主成分的分析方法并借鑒已有研究成果，我們選擇了影響耕地變化的10種因子：X1為總人口（萬人）、X2為全省GDP總量（億元）、X3為固定資產投資（億元）、X4為城市化水平（%）、X5為第一產業比重（%）、X6為第二產業比重（%）、X7為第三產業比重（%）、X8為農村人均住房面積（m2）、X9為城市人均住房面積（平方米）、X10為糧食單產（千克每公頃）；Y為耕地面積（千公頃）。主成分分析原始數據見（表1）。

表1 主成分分析原始數據

通過SPSS軟件對樣本進行分析，得出相關系數（表2）、特征值（表3）、主成分貢獻率、累計貢獻率及主成分載荷（表5）。

從表3可以看出：影響耕地數量的10個因子存在不同程度的相關，其中X1和X8，X2和X3，X4和X8之間具有較大的相關性，相關系數分別為0.960、0.976和0.978，這種現象有其因果必然性，也說明進行主成分分析的必要性。

表2 耕地變化驅動力變量相關系數矩陣

表3 主成分和特征值貢獻率

對影響耕地面積的10項指標進行主成分分析，解釋的總方差見表4。由表4可知，特征值大于1的只有第一主成分，但其貢獻率只有85.217%，前3個主成分的累積貢獻率達98.229%完全符合分析要求，因此進一步得到主成分載荷矩陣（表4），從第l主成分可見，X2、X4、X8、具有較大的正相關，從第2主成分可見X1、X7、X9具有較大的正相關，從第3主成分可見，X4、X10具有較大的正相關。因此，我們可以將河南省耕地數量變化的驅動力歸納為經濟發展因素、人口系統壓力和農業科技進步。

表4 主成分載荷矩陣

3.2 驅動因子分析

3.2.1 經濟發展因素

從構成第l主成分的主要因子—GDP、固定資產投資和城市人均住房面積來看，經濟系統中的動態因素對耕地數量的變化十分顯著。1999—2012年河南省GDP凈增長25081.37億元，年平均遞增13.36%，全社會固定資產投資額年平均遞增18.96%，國家基本建設加快，城市范圍擴大；農村城鎮化加快，鄉鎮企業大規模發展，城市中經濟技術開發區建設及房地產業發展，不得不占有一定數量的耕地；河南省城市化水平從1999年的21.99%發展到2012年的42.43%。13年間提高了20.44%。城市化水平相當于1999年的2倍；大量的農業人口進入城市，使得城鎮規模擴大，加之各級企業的發展，在原有城鎮的范圍上向四周逐漸擴展，使得耕地被逐漸占有。

3.2.2 人口系統壓力

從構成第2主成分的主要因子一人口總數、第三產業比重和農村人均住房面積來看，人口作為一種持續的外界壓力是對耕地變化最具活力的驅動力，因為食物是人類生存的最基本要素，而土地是糧食生產的最基本資源。河南省1999年人口總數為9387萬人，2012年增加到10543萬人，增加了1156萬人，人均耕地面積由0.727hm2上升到0.731hm2，基本趨于不變，人口密度與土地利用變化速率呈正相關關系，人口增長速度越快，耕地利用變化越快。居住環境也是人類生存的基本條件之一，隨著人類生活水平的提高和生活質量的改善，人均居住面積逐漸增加。河南城市人均住房面積沒有成為第2主成分的主要因子，原因在于人口的增長對耕地影響的反映在農村比城市更為顯著，城市單位居住率高于農村地區。況且農村地區修建房屋的成本遠低于城市，因此農村人均住房面積在人口系統壓力上影響較為顯著；河南城市人均住房面積和農村人均住房面積分別由1999年的13.27m2、24.28m2增加到2012年的34.70m2、38.50m2，居住面積的增加需要減少一定的耕地作為代價。

3.2.3 農業科技進步

糧食單產和工業比重在第3主成分中起主導作用。從我國農業發展的歷程看，工業的發展和農業科技的進步是提高糧食單產的主要參數，工業的發展為農業生產力提高進行了大量裝備。2012年機耕面積897.15×104hm2，相比1998年（耕地面積546.38×104hm2），提高了350.77×104hm2。農村用電量由1999年的122.54×108kw·h，提高到2012年的290.03×108kw·h，是1988年的2.4倍。農業機械化程度得到了較大的提高；化肥的使用量也得到了大幅度增長，1999年化肥使用總量為399.85×104t，2012年化肥使用總量提高到786.02×104t。不僅如此，農用塑料薄膜使用量從1999年的7.94×104t提高到2012年的17.19×104t，農用柴油使用量由1999年的79.46×104t提高到2012年的128.51×104t，由此可見，科技在農業中的應用和機械化裝備農業，使得糧食產量大幅度提高，河南省糧食單產有1999年的4709kg／hm2提高到2012年的5647kg／hm2。糧食總產量和糧食單產的提高使得人們開始尋求提高農業收入的新方式，于是對農業結構進行調整，逐步加大了經濟作物和其他農業生產方式的比重，這樣就使得一部分耕地從農田轉變為果園、林地或魚塘。

4 結語

對比與國內其它學著的研究成果可以看出，影響耕地動態變化的驅動因子基本一致，分析結果表明：經濟發展，人口壓力，農業科技進步是影響河南省耕地動態變化的三大驅動因子。耕地面積的階段性減少主要與經濟的快速發展密切相關，發展經濟的同時一定要注意耕地的占補平衡；人口對耕地減少的驅動也不可忽視，特別是在住房面積上要提高土地利用集約度；農業發展中的科技投入要注意化肥農藥等有毒物質的殘留造成的農業生態環境惡化。對未利用資源的開發在一定程度上造成當地環境的破壞也應高度重視，加強研究，從而實現在開發中保護，在保護中開發。