艾鳳巍

(呼倫貝爾學院，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021008)

0 引言

耕地集約利用是土地資源專題研究的重要內(nèi)容，其已經(jīng)成為解決我國糧食安全問題、走可持續(xù)發(fā)展道路的重要途徑[1-3]，核心問題是通過增加耕地單位面積的勞動和資本投入進一步獲得更多的經(jīng)濟產(chǎn)出。耕地集約利用發(fā)展進程中與之最密切相關(guān)的問題即耕地生態(tài)安全，耕地面積的猛增、耕地不合理的利用方式引發(fā)了一系列耕地污染、退化，耕地生態(tài)功能弱化甚至喪失等耕地生態(tài)安全問題[4-5]。因此，如何在耕地集約利用發(fā)展過程中將其與耕地生態(tài)安全問題協(xié)調(diào)好，成為近年來眾多學者競相研究的重點問題，也是一個亟待解決的關(guān)鍵性問題[6-7]。李霞[8]重構(gòu)了生態(tài)安全約束下耕地集約利用的基礎(chǔ)理論體系，以重慶市南岸區(qū)為例，探討了耕地集約利用進程中出現(xiàn)的生態(tài)安全問題，認為人是生態(tài)安全約束下耕地集約利用模式選擇和耕地集約利用生態(tài)安全打造的主體，人在認知和決策方面的層次很大程度上決定著耕地集約利用與生態(tài)安全目標能否同時實現(xiàn)； 施開放[9]運用耕地生態(tài)足跡模型和GIS對2009年重慶市的耕地生態(tài)承載力供需平衡狀況進行了評價，得出重慶市耕地生態(tài)承載力供需空間已失衡； 趙青等[10]以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為基礎(chǔ)，從糧食安全角度出發(fā)，建立耕地生態(tài)補償模型對河北省環(huán)京津冀地區(qū)耕地集約利用與生態(tài)補償問題進行了研究，認為環(huán)京津冀耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值整體呈現(xiàn)不能自足的態(tài)勢。綜上，相關(guān)研究成果集中在促進耕地集約利用與耕地生態(tài)環(huán)境保護方面，專題討論耕地集約利用與生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展的文獻較少?；诤魝愗悹柕貐^(qū)土地資源種類非常多，地域性呈明顯分布，耕地面積僅占土地總面積的5.04%等特點[11-13]，文章借鑒前人的研究成果及應(yīng)用耦合協(xié)調(diào)發(fā)展模型，以呼倫貝爾地區(qū)為研究對象，研究近10年呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用與生態(tài)安全的協(xié)調(diào)發(fā)展動態(tài)關(guān)系，以期對該地區(qū)的耕地集約利用與生態(tài)安全齊頭并進發(fā)展提供理論上的指導意義。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

呼倫貝爾地區(qū)地處我國東北部，包括2個市轄區(qū)、4個旗、3個自治旗， 5個市，位于東經(jīng)115°31′～126°04′，北緯47°05′～53°20′，地形總特點為西高東低，地勢分布呈由西到東地勢緩慢過渡。土地資源豐富，類型多樣，全市土地有8大類，二級分類共42種類型； 土地總面積2 620萬hm2，其中耕地面積約140萬hm2，耕地土壤以黑土、暗棕壤、黑鈣土和草甸土為主，土質(zhì)肥沃，自然肥力高。全市大部分地區(qū)屬于溫帶大陸季風性氣候，氣溫冬冷夏暖，晝夜溫差較大，日照豐富，降水量差異大，降水期多集中在7～8月份。截止2016年，全市常住人口約290萬人[14]。該文數(shù)據(jù)主要來源于中國社會經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)庫以及2007～2016年《呼倫貝爾市統(tǒng)計年鑒》、《內(nèi)蒙古統(tǒng)計年鑒》及呼倫貝爾市各區(qū)(縣)國民經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒。

1.2 評價指標體系的構(gòu)建

該文在充分理解耕地集約利用與生態(tài)安全內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，結(jié)合呼倫貝爾地區(qū)的實際發(fā)展情況，采用頻度統(tǒng)計與理論分析相結(jié)合的方法進行指標的獲取與篩選[15]，本著科學性、系統(tǒng)性、可操作性、可量化性原則，最終確定耕地集約利用與耕地生態(tài)安全評價指標體系。其中耕地集約利用評價體系包含耕地投入強度、耕地利用程度、耕地產(chǎn)出水平及耕地可持續(xù)利用等4個一級評價指標，耕地生態(tài)安全評價體系包含耕地生態(tài)資源利用、耕地生態(tài)環(huán)境壓力及耕地生態(tài)安全響應(yīng)等3個一級評價指標(表1)。

表1 呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用與生態(tài)安全評價指標體系

目標層指標層次級指標層要素層權(quán)重值W耕地集約利用與生態(tài)安全評價指標體系耕地集約利用水平耕地投入強度單位勞力投入(人/km2)01733單位耕地機械動力指數(shù)(W/km2)01426單位耕地用電量(kW/km2)00934耕地利用程度復種指數(shù)(%)01051墾殖率(%)00816耕地產(chǎn)出水平單位土地產(chǎn)值(萬元/km2)01511糧食單產(chǎn)(t/km2)00929耕地可持續(xù)利用水平勞動力指數(shù)(%)00844人均糧食產(chǎn)量(t/人)00756耕地生態(tài)安全水平耕地生態(tài)資源利用人口密度(人/km2)01445人口自然增長率(%)01365人均耕地面積(m2/人)01687農(nóng)民人均純收入(元/人)01066耕地生態(tài)環(huán)境壓力單位耕地化肥使用量(t/km2)00803單位耕地農(nóng)藥使用量(t/km2)00866耕地生態(tài)安全響應(yīng)人均GDP(元/人)00753第一產(chǎn)業(yè)占GDP比重(%)00983有效灌溉面積(km2)01032

1.3 指標標準化與權(quán)重的確定

1.3.1 指標標準化

為消除指標體系中各項評價指標計量單位和性質(zhì)不同引起的不可比性，需對樣本數(shù)據(jù)進行標準化處理，該文采用極差標準化法對原始數(shù)據(jù)進行了標準化處理。

正向指標標準化公式：

(1)

負向指標標準化公式：

(2)

1.3.2 指標權(quán)重的確定

變異系數(shù)法是一種客觀賦權(quán)的方法，其基本原理是利用差異信息，通過度量差異信息的離散程度賦權(quán)，該方法較熵值法、均方差權(quán)值法等客觀賦權(quán)法更為科學合理，也在很大程度上減少了主觀賦權(quán)法的不足[16]。

(3)

(4)

式中，σx為指標x的標準差；n為指標i中樣本個數(shù)；Ex為第x個指標平均值。

(5)

(6)

(7)

式中，Si為耕地集約利用得分值；Ui為耕地生態(tài)安全得分值。

1.4 耕地集約利用與生態(tài)安全水平協(xié)調(diào)發(fā)展度模型的構(gòu)建

1.4.1 協(xié)調(diào)發(fā)展度模型

協(xié)調(diào)是指系統(tǒng)內(nèi)各層次、各子系統(tǒng)之間各種參數(shù)的結(jié)構(gòu)和功能的相融、系統(tǒng)與環(huán)境之間物質(zhì)相對運動的穩(wěn)態(tài)，協(xié)調(diào)度模型系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的關(guān)系是一個不斷調(diào)整變化的動態(tài)過程，能夠直觀反映系統(tǒng)內(nèi)部之間協(xié)調(diào)狀況的變化[17]。該文用協(xié)調(diào)度模型衡量呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用與耕地生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展水平：

(8)

式中，C為耦合度系數(shù)， 0≤C≤1，C值越大表明耕地集約利用與耕地生態(tài)安全水平耦合發(fā)展越協(xié)調(diào)；α、β為待定系數(shù)且α+β=1；k為調(diào)節(jié)系數(shù)， 2≤k≤8，令調(diào)節(jié)系數(shù)k=5[18]； 研究認為既要追求呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用的社會經(jīng)濟效益，又要確保耕地生態(tài)安全的穩(wěn)定，即令待定系數(shù)α=β。D為協(xié)調(diào)發(fā)展度，0≤D≤1，D值越大，耕地集約利用與耕地生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展水平越高。為更直觀反映兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展情況，根據(jù)該文數(shù)據(jù)處理結(jié)果及相關(guān)研究成果[19]，將協(xié)調(diào)發(fā)展水平劃分為4個階段： 0～0.4為輕度失調(diào)， 0.4～0.6為低度協(xié)調(diào)， 0.6～0.8為中度協(xié)調(diào)， 0.8～1為高度協(xié)調(diào)。

1.4.2 相對發(fā)展度模型

協(xié)調(diào)發(fā)展度模型能夠準確評價耕地集約利用與生態(tài)安全兩系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平，而相對發(fā)展度模型則能夠評價兩者的相對發(fā)展水平[20]，便于深入分析，因此引入相對發(fā)展度系數(shù)Ei：

Ei=Si/Ui

(9)

式中，Ei為耕地集約利用與耕地生態(tài)安全水平的相對發(fā)展狀況。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 研究結(jié)果

該文收集2006～2015年呼倫貝爾地區(qū)相關(guān)評價指標數(shù)據(jù)，根據(jù)計算公式測算呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用度與耕地生態(tài)安全水平數(shù)值，可以看出，耕地集約利用要素層的指標非常具有代表性，其中最重要的指標因素有單位勞力投入、單位土地產(chǎn)值、單位耕地機械動力指數(shù)以及復種指數(shù)，所占權(quán)重值分別為0.173 3、0.151 1、0.142 6、0.105 1，影響耕地生態(tài)安全較重要的指標為人均耕地面積、人口密度、人口自然增長率、農(nóng)民人均純收入以及有效灌溉面積，所占權(quán)重值分別為0.168 7、0.144 5、0.136 5、0.106 6、0.103 2，根據(jù)研究結(jié)果進一步探尋呼倫貝爾市耕地集約利用與耕地生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展演變的特征與規(guī)律。

根據(jù)呼倫貝爾地區(qū)具體情況及協(xié)調(diào)發(fā)展度與相對發(fā)展度的計算數(shù)值，將呼倫貝爾地區(qū)耕地協(xié)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)展度作等級劃分(表3)。由表3可知，每種協(xié)調(diào)發(fā)展類型分別對應(yīng)3種協(xié)調(diào)發(fā)展亞類：耕地集約利用滯后，耕地集約與耕地生態(tài)安全同步，耕地生態(tài)安全滯后，這主要取決于2個評價指數(shù)即耕地集約利用指數(shù)與耕地生態(tài)安全指數(shù)的對比情況。

表2 2006～2015年呼倫貝爾市耕地集約利用與生態(tài)安全水平協(xié)調(diào)發(fā)展時序變化

年份2006200720082009201020112012201320142015耕地集約水平00188013670649606381073540815308580090350918709347耕地生態(tài)安全01795022720283302580038660461105120047190526607003相對發(fā)展度01049060192293524734190231768316758191461744413346協(xié)調(diào)發(fā)展度00218036370449304076058090653806919070220740008584

表3 耕地集約利用與耕地生態(tài)安全的協(xié)調(diào)發(fā)展分類標準

協(xié)調(diào)發(fā)展度協(xié)調(diào)發(fā)展類型評價指數(shù)對比協(xié)調(diào)發(fā)展亞類0≤D<04輕度失調(diào)型Ei<1耕地集約利用滯后Ei≈1耕地集約與耕地生態(tài)安全同步Ei>1耕地生態(tài)安全滯后04≤D<06低度協(xié)調(diào)型Ei<1耕地集約利用滯后Ei≈1耕地集約與耕地生態(tài)安全同步Ei>1耕地生態(tài)安全滯后06≤D<08中度協(xié)調(diào)型Ei<1耕地集約利用滯后Ei≈1耕地集約與耕地生態(tài)安全同步Ei>1耕地生態(tài)安全滯后08≤D≤1高度協(xié)調(diào)型Ei<1耕地集約利用滯后Ei≈1耕地集約與耕地生態(tài)安全同步Ei>1耕地生態(tài)安全滯后

2.2 呼倫貝爾市耕地集約利用與生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展水平分析

(1)2006～2015年近10年間呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用水平與耕地生態(tài)安全水平總體上呈現(xiàn)逐步上升的趨勢。2006～2007年耕地集約利用水平低于耕地生態(tài)安全水平，這主要由于該時期呼倫貝爾地區(qū)開發(fā)強度不大，耕地面積沒有大幅度擴張趨勢，耕地布局優(yōu)化利用趨勢不明顯，而耕地退化、水土流失現(xiàn)象較少，生態(tài)環(huán)境相對較穩(wěn)定； 2007～2008年耕地集約利用水平提升力度為研究期內(nèi)最大，而此時耕地面積也出現(xiàn)躍增趨勢，主要原因是為實現(xiàn)該地區(qū)糧食的基本自給要求，呼倫貝爾政府相應(yīng)實施了“一、二、三期農(nóng)業(yè)開發(fā)”政策，但耕地面積雖大，由于施肥量少加之呼倫貝爾地區(qū)生態(tài)環(huán)境極易遭受破壞，導致耕地生物多樣性受到威脅，生態(tài)平衡遭到破壞，因此2008年之后呼倫貝爾地區(qū)耕地生態(tài)安全水平始終低于耕地集約利用水平； 耕地集約度在2008年達到頂峰后， 2009年有略微下降趨勢， 2009年之后又呈平穩(wěn)上升趨勢，耕地集約利用發(fā)展水平勢頭較好，一方面得益于當?shù)卣虻刂埔死迷摰貐^(qū)寶貴的耕地資源，另一方面也與該地區(qū)長期一直存在的“黑地”被查有關(guān)，該地區(qū)之前一直存在較嚴重的大量違法開墾“黑地”，主要發(fā)生形式是“拱地頭”、“擴地邊”以及違法私自濫墾。耕地生態(tài)安全發(fā)展水平整體呈緩“W”形式，生態(tài)環(huán)境呈多樣性變化，受自然和人為影響較明顯(圖1)。

(2)呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用與生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展度數(shù)值整體呈逐步上升趨勢，表明兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展水平也逐步提高，而耕地集約利用與生態(tài)安全兩者的相對發(fā)展水平趨勢變化清晰：研究初期2006～2007年耕地集約利用水平滯后于耕地生態(tài)安全發(fā)展水平，研究中后期耕地集約利用水平明顯遙遙領(lǐng)先于耕地生態(tài)發(fā)展水平，其中2009年耕地生態(tài)安全呈嚴重滯后狀態(tài)，耕地集約利用與耕地生態(tài)安全嚴重失衡，導致協(xié)調(diào)發(fā)展水平在2008～2009年間呈減弱態(tài)勢(表3，圖2)。

圖1 耕地集約水平與生態(tài)安全水平變化 圖2 協(xié)調(diào)發(fā)展度與相對發(fā)展度變化

2006～2007年呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用與生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展水平雖為輕度失調(diào)型，兩者均處于一個較低的水平，但優(yōu)化變化幅度最大，為中后期的發(fā)展奠定了非常重要的基礎(chǔ)，協(xié)調(diào)度數(shù)值由2006年的0.021 8劇增至2007年的0.363 7，主要因為研究前期呼倫貝爾地區(qū)耕地發(fā)展形式與生態(tài)屏障發(fā)展形態(tài)等各方面均未完全定型，因此政府相關(guān)部門立足于當?shù)刭Y源發(fā)展優(yōu)勢，出臺政策予以修正比較容易。2008～2010年協(xié)調(diào)發(fā)展水平呈“先降后升”趨勢，均為低度協(xié)調(diào)型，相對發(fā)展度數(shù)值分別為2.293 5、2.473 4、1.902 3，耕地集約利用水平明顯超前于生態(tài)安全發(fā)展水平，人口數(shù)量的急劇增多使耕地資源供不應(yīng)求，加之農(nóng)牧民對經(jīng)濟利益的渴求大量增加耕地面積、布局非常不合理直接導致了呼倫貝爾地區(qū)耕地生態(tài)環(huán)境的惡化，耕地集約利用水平單方面增高但此形式也不會長久。2011～2014年協(xié)調(diào)發(fā)展度數(shù)值由0.653 8持續(xù)增加至0.740 0，協(xié)調(diào)發(fā)展類型為中度協(xié)調(diào)型，該時期耕地集約利用與耕地生態(tài)安全發(fā)展水平逐步趨于“雙高”，耕地協(xié)調(diào)發(fā)展水平平穩(wěn)增長，人口增長到一定程度逐步趨于穩(wěn)定，數(shù)量得到有效控制，也提高了該地區(qū)農(nóng)牧民的生活水平，濫用土地導致水土流失、土壤疏松土質(zhì)下降等現(xiàn)象得到有效遏制，“天人合一”的思想意識也得到了改變和提高，生態(tài)環(huán)境產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢良好，此階段進一步提高協(xié)調(diào)發(fā)展水平的措施是繼續(xù)保持耕地集約利用的良好發(fā)展形勢，更加注重耕地生態(tài)安全保護建設(shè)。2014～2015年，呼倫貝爾地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展度數(shù)值首次突破0.8，為0.858 4，協(xié)調(diào)發(fā)展類型首次出現(xiàn)高度協(xié)調(diào)型，協(xié)調(diào)發(fā)展水平為研究期內(nèi)最頂峰，耕地集約與生態(tài)安全水平均較高且耕地集約略超前于耕地生態(tài)安全，兩者相對發(fā)展形態(tài)較好，除了得益于當?shù)刎S富、優(yōu)越的自然資源條件，還得益于政府相關(guān)部門想要使該地區(qū)達到更高層次的協(xié)調(diào)發(fā)展狀態(tài)的雄心壯志，呼倫貝爾地區(qū)受自身條件所限，耕地資源本不富足，政府人員利用有限的耕地資源優(yōu)化布局，不斷提升其集約利用水平，同時根據(jù)生態(tài)環(huán)境承載能力，合理并充分利用該地區(qū)現(xiàn)有的環(huán)境資源，使耕地利用呈現(xiàn)“生態(tài)、高效”的發(fā)展形勢，這也是呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用與生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展雙贏的根本途徑(表2，表3，圖2)。

3 結(jié)論與討論

3.1 主要結(jié)論

(1)在深度理解耕地集約利用與生態(tài)安全發(fā)展涵義的基礎(chǔ)上，分別構(gòu)建耕地集約利用與耕地生態(tài)安全評價指標體系，運用變異系數(shù)法確定指標權(quán)重，建立協(xié)調(diào)發(fā)展度與相對發(fā)展度模型，對2006～2015年呼倫貝爾市耕地集約利用與生態(tài)安全協(xié)調(diào)發(fā)展水平進行了分析。整體看來，測算分析結(jié)果符合呼倫貝爾地區(qū)的實際發(fā)展情況，對呼倫貝爾乃至內(nèi)蒙古地區(qū)的進一步相關(guān)研究均有重要的參考價值與借鑒意義。

(2)呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用與耕地生態(tài)安全水平均呈逐步優(yōu)化上升趨勢，耕地集約利用優(yōu)化程度大于耕地生態(tài)安全水平，兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展水平由研究初期的輕度失調(diào)型過渡至中期的低度協(xié)調(diào)型、中度協(xié)調(diào)型，最終優(yōu)化為高度協(xié)調(diào)型，相對發(fā)展水平主要以耕地集約利用超前為主，耕地集約利用與生態(tài)安全同步發(fā)展狀態(tài)較少，今后需進一步加強耕地生態(tài)環(huán)境保護建設(shè)。

(3)耕地生態(tài)安全發(fā)展狀態(tài)與耕地集約利用發(fā)展水平有著直接關(guān)系，同時也間接受到人口因素、經(jīng)濟因素、政策因素的影響，這些因素進而會影響耕地集約利用與生態(tài)安全的協(xié)調(diào)發(fā)展水平，因此今后呼倫貝爾地區(qū)需根據(jù)當?shù)匕l(fā)展實際，科學控制總?cè)丝?，確定人口適宜規(guī)模，合理布局人口，不允許超過該地區(qū)的環(huán)境總承載力，還要不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，努力發(fā)展生態(tài)型產(chǎn)業(yè)，逐步改變該地區(qū)農(nóng)牧民“靠天吃飯”的習慣，提高其生活水平，管理控制好人的行為，保護好現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境，在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中盡量降低對生態(tài)環(huán)境的負面影響，最終對該地區(qū)耕地集約與生態(tài)安全發(fā)展進行有效的宏觀調(diào)控，打破耕地系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平的瓶頸期，使其達到更高層次的協(xié)調(diào)發(fā)展狀態(tài)。

3.2 討論

構(gòu)建呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用與生態(tài)安全評價指標體系，分析2006～2015年近10年間呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用水平與耕地生態(tài)安全水平，得出呼倫貝爾兩者協(xié)調(diào)發(fā)展時序變化并進行等級劃分，為當?shù)亟窈蟀l(fā)展指明了方向。但該研究的不足在于未對未來10～20年的發(fā)展趨勢進行測度，預測2030年前后呼倫貝爾地區(qū)耕地集約利用與耕地生態(tài)安全水平，將是該研究下一步的方向。

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