尚能飛，唐世凱，湯 利

(1.西南林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，昆明 650024；2.西南林業(yè)大學(xué)綠色發(fā)展研究院，昆明 650024；3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，昆明 650500)

【研究意義】中國城鄉(xiāng)正在經(jīng)歷快速發(fā)展轉(zhuǎn)型，城鄉(xiāng)要素的交互作用導(dǎo)致土地利用正在發(fā)生劇烈轉(zhuǎn)型[1-2]。在轉(zhuǎn)型過程中，鄉(xiāng)村地域發(fā)展正面臨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素非農(nóng)化、農(nóng)民社會(huì)主體老弱化、農(nóng)村建設(shè)用地日益空廢化、農(nóng)村水土環(huán)境污損化等諸多負(fù)面效應(yīng)。同時(shí)，耕地利用布局的變化會(huì)導(dǎo)致耕地資源也發(fā)生變化，是影響中國可持續(xù)發(fā)展的主要因素。夯實(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力基礎(chǔ)、深入實(shí)施藏糧于地藏糧于技、嚴(yán)守耕地紅線和提高糧食生產(chǎn)能力、推進(jìn)耕地治理修復(fù)和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、完善鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展用地政策體系、明確用地類型和供地方式以及實(shí)行分類管理、堅(jiān)決遏制耕地“非農(nóng)化”“非糧化”、穩(wěn)糧擴(kuò)油、穩(wěn)生產(chǎn)和穩(wěn)用地，是農(nóng)村土地資源保護(hù)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略目標(biāo)的核心。【前人研究進(jìn)展】耕地利用研究在發(fā)展過程中，已從耕地轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵[3]、研究框架[4]、轉(zhuǎn)型形態(tài)[5]、轉(zhuǎn)型特征[6-7]、轉(zhuǎn)型路徑[8]、轉(zhuǎn)型機(jī)理[9]、驅(qū)動(dòng)機(jī)制[10-11]和影響因素[12-13]等，延伸至結(jié)合糧食產(chǎn)量[14-16]、生態(tài)服務(wù)[17-20]、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級[21]、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[22-23]、農(nóng)民增收[24]、耕地資源保護(hù)[25]等方面進(jìn)行研究。綜上，已有研究并未提出明確的標(biāo)準(zhǔn)或方法來評價(jià)耕地利用是否發(fā)生了轉(zhuǎn)型，也很少考慮樣本的時(shí)空異質(zhì)性?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】根據(jù)耕地利用轉(zhuǎn)型和耕地資源保護(hù)的概念，制定了一個(gè)指標(biāo)框架，選擇中國31個(gè)省(區(qū)、市)作為案例區(qū)，運(yùn)用SPSS、Stata、Origin軟件對全國31個(gè)省(區(qū)、市)進(jìn)行耕地利用轉(zhuǎn)型指數(shù)計(jì)算，并分析時(shí)空演變、耦合協(xié)調(diào)度下的耕地利用轉(zhuǎn)型情況?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究基于全國31個(gè)省(區(qū)、市)(未包含港、澳、臺地區(qū)的數(shù)據(jù))近20年的面板數(shù)據(jù)，從空間演變、耦合協(xié)調(diào)方面分析全國各地耕地利用的轉(zhuǎn)型情況，以期為中國耕地利用轉(zhuǎn)型、耕地資源保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

中國位于亞洲東部太平洋西岸的亞歐大陸東部，海陸兼?zhèn)?，大部分地區(qū)為溫帶，少部分地區(qū)為熱帶，無寒帶；陸地面積960×106km2，地勢西高東低，山地、高原和丘陵約占陸地面積的67%，盆地和平原約占陸地面積的33%，地勢復(fù)雜多樣。2021年中國常住人口城鎮(zhèn)化率為64.72%，農(nóng)村人口比重為35.28%，糧食產(chǎn)量68 285×107kg。隨著中國人口與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人地關(guān)系日趨緊張，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和耕地利用在發(fā)展過程中受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，耕地轉(zhuǎn)型趨勢明顯。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究所有數(shù)據(jù)均從《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》、各省統(tǒng)計(jì)年鑒及統(tǒng)計(jì)公報(bào)、《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》、國家統(tǒng)計(jì)局和中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)大數(shù)據(jù)研究平臺整理得到。

1.3 研究方法

耕地利用轉(zhuǎn)型指數(shù)測算與耦合協(xié)調(diào)度分析。參考相關(guān)文獻(xiàn)[2,26]，采用熵值法計(jì)算耕地利用轉(zhuǎn)型各指標(biāo)權(quán)重并對耕地利用轉(zhuǎn)型指數(shù)進(jìn)行測度。為檢驗(yàn)耕地利用是否實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，依據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)[26]，引入“clemao1”命令，用于Stata中檢驗(yàn)時(shí)間序列變量的結(jié)構(gòu)性突變。

耦合協(xié)調(diào)度分析。結(jié)合柯善淦等[26]的研究，運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度分析重點(diǎn)探索耕地利用轉(zhuǎn)型空間、功能和模式轉(zhuǎn)型的耦合協(xié)調(diào)情況，采用耕地利用轉(zhuǎn)型3個(gè)子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)水平來評估其耦合協(xié)調(diào)效果。在耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算中，計(jì)算耦合度C值。結(jié)合耦合協(xié)調(diào)度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)調(diào)等級為1～10共10級，分別用極度、嚴(yán)重、中度、輕度、瀕臨失調(diào)和勉強(qiáng)、初級、中級、良好和優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)等表示耦合協(xié)調(diào)程度。

1.4 耕地利用轉(zhuǎn)型指標(biāo)的選取

依據(jù)耕地利用轉(zhuǎn)型內(nèi)涵，結(jié)合相關(guān)研究成果[2,26-27]和耕地資源特征，構(gòu)建了一套評估耕地利用轉(zhuǎn)型的指標(biāo)體系，由9組因素和21組指標(biāo)組成，空間轉(zhuǎn)型包括結(jié)構(gòu)和數(shù)量，結(jié)構(gòu)由糧食作物播種面積比例、糧經(jīng)比構(gòu)成。數(shù)量由地均種植業(yè)總產(chǎn)值、人均耕地面積、土地墾殖率、復(fù)種指數(shù)、省增投入比構(gòu)成。功能轉(zhuǎn)型分為生態(tài)功能、生產(chǎn)功能和生活功能，生態(tài)功能由地均化肥面源污染強(qiáng)度、農(nóng)作物種類多樣性、節(jié)水灌溉面積比。生產(chǎn)功能由地均糧食產(chǎn)量、地均勞動(dòng)力數(shù)量、人均農(nóng)業(yè)收入占比構(gòu)成。生活功能由人均糧食保證率、種植業(yè)從業(yè)比例等構(gòu)成。模式轉(zhuǎn)型分為科技先進(jìn)、空間集約、環(huán)境友好和資源節(jié)約，科技先進(jìn)由人均農(nóng)技人員數(shù)量、農(nóng)田基本建設(shè)機(jī)械數(shù)量構(gòu)成；空間集約為設(shè)施農(nóng)業(yè)面積占比；環(huán)境友好為有機(jī)肥投入強(qiáng)度；資源節(jié)約由地均能源消耗、地均農(nóng)機(jī)總動(dòng)力等構(gòu)成。采用熵值法計(jì)算耕地利用轉(zhuǎn)型各指標(biāo)權(quán)重并對耕地利用轉(zhuǎn)型指數(shù)進(jìn)行測度。

2 結(jié)果與分析

2.1 時(shí)序變化

在時(shí)間上，耕地利用轉(zhuǎn)型指數(shù)呈現(xiàn)出轉(zhuǎn)型指數(shù)總體較低但有明顯的上升趨勢。計(jì)算空間、功能和模式轉(zhuǎn)型指數(shù)的年增長率，并繪制正態(tài)分布曲線。由圖1-A可知，空間轉(zhuǎn)型指數(shù)年增長率的峰度系數(shù)為-0.42，峰度系數(shù)為負(fù)。平均增長率為0.23，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.06，偏度系數(shù)為-0.015，偏態(tài)系數(shù)小于零，呈現(xiàn)負(fù)偏態(tài)，表明2002—2021年的總體空間轉(zhuǎn)型指數(shù)呈增長趨勢；由圖1-B可知，功能轉(zhuǎn)型指數(shù)的增長率主要集中在[0.19, 0.34]，偏度系數(shù)為-0.71，峰度為0.16，呈現(xiàn)出左偏態(tài)，瘦尾分布；由圖1-C可知，模式轉(zhuǎn)型指數(shù)的分布曲線中，峰度為0.57，偏度系數(shù)為-0.103，模式轉(zhuǎn)型指數(shù)集中在[0.125，0.225]，呈現(xiàn)出與功能轉(zhuǎn)型相似的分布情況，即左偏態(tài)，瘦尾分布。

圖1 耕地利用轉(zhuǎn)型三大子系統(tǒng)轉(zhuǎn)型指數(shù)正態(tài)分布

為了檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)性突變點(diǎn)，用Stata clemao1命令對中國31個(gè)省(區(qū)、市)的耕地利用轉(zhuǎn)型進(jìn)行了檢驗(yàn)，通過計(jì)算突變時(shí)間點(diǎn)和P值(P<0.1，則說明發(fā)生突變)來確定耕地利用的轉(zhuǎn)型是否已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。在圖2-A中，中國31個(gè)省(區(qū)、市)除天津市、四川省和安徽省外，2004年其他省(區(qū)、市)實(shí)現(xiàn)了耕地利用空間轉(zhuǎn)型(P值均小于0.1)，耕地利用數(shù)量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)均發(fā)生了根本改變。在圖2-B中，除河北省、廣西壯族自治區(qū)、西藏自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)外，中國各省在2004年前完成了耕地利用的功能轉(zhuǎn)型。圖2-C中，除山西省、黑龍江省、安徽省、江西省、山東省、河南省、湖北省、湖南省、云南省、陜西省、甘肅省等11省外，其他省份在2004年實(shí)現(xiàn)了模式轉(zhuǎn)型。圖2-D中，2010年前，除天津市、上海市、浙江省、福建省、陜西省和新疆維吾爾自治區(qū)外，中國各省(區(qū)、市)耕地利用綜合轉(zhuǎn)型初步實(shí)現(xiàn)，但轉(zhuǎn)型指數(shù)偏低，尚有較大提升空間。

圖2 耕地利用4種轉(zhuǎn)型模式節(jié)點(diǎn)與P值

2.2 空間變化

(1)空間轉(zhuǎn)型：東西部之間存在明顯差異(圖3-A)。增長地區(qū)(正增長)大多在西部、東北部和中部少數(shù)地區(qū)，而且增長速度較快。下降地區(qū)(負(fù)增長)多見于東部和中部地區(qū)以及一些西部省份，隨著時(shí)間的移動(dòng)，高值地區(qū)似乎正在向中部和東部地區(qū)移動(dòng)?？赡艿脑蚴牵孩僦胁亢蜄|部地區(qū)水資源豐富，地勢平坦；②耕地轉(zhuǎn)型的推進(jìn)進(jìn)一步增加了人均耕地?cái)?shù)量和糧食產(chǎn)量；③耕地趨于集中連片，空間轉(zhuǎn)型更快。在西部地區(qū)，空間轉(zhuǎn)型的速度隨時(shí)間的移動(dòng)逐漸加快。

(2)功能轉(zhuǎn)型：高值區(qū)主要由東部向西部轉(zhuǎn)移(圖3-B)。隨著時(shí)間的推移，功能轉(zhuǎn)型從東部向西部逐漸轉(zhuǎn)移?？赡艿脑蚴牵簴|部地區(qū)為發(fā)達(dá)型地區(qū)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，非農(nóng)人口多，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)多，農(nóng)戶收入不再依賴農(nóng)業(yè)，耕地的生活保障功能逐漸減弱，生產(chǎn)和生活功能在農(nóng)業(yè)科技現(xiàn)代化過程中逐漸加強(qiáng)。反之，西部地區(qū)由于受地理地形和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)為主的西部地區(qū)，耕地的生態(tài)功能強(qiáng)，但現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展水平弱，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，勞動(dòng)力外流嚴(yán)重影響了耕地的生產(chǎn)生活功能。

圖3 2002—2021年耕地利用轉(zhuǎn)型3個(gè)子系統(tǒng)的評價(jià)指數(shù)增長率

(3)模式轉(zhuǎn)型：高值地區(qū)集中在東部和中部地區(qū)，低值地區(qū)集中在西部地區(qū)，呈現(xiàn)出“東高西低”的趨勢(圖3-C)。模式轉(zhuǎn)型與農(nóng)業(yè)機(jī)械使用密切相關(guān)且受到地形限制。中國西部地區(qū)到處都是梯田和山地，而且多山交通不便，很難運(yùn)輸和使用大型農(nóng)業(yè)機(jī)械。與中部和東部平原相比，這種困境比較明顯。隨著時(shí)間的推移，這種困境正在逐步改善，高值地區(qū)趨于向西部靠近。

總體上，耕地利用轉(zhuǎn)型指數(shù)偏低，數(shù)值較高的地區(qū)呈現(xiàn)“西移”趨勢。

2.3 耦合協(xié)調(diào)分析

由表1可以看出，2002年中國耕地利用轉(zhuǎn)型空間、功能和模式轉(zhuǎn)型的協(xié)調(diào)指數(shù)D值，上海市、江蘇省、安徽省、山東省、湖南省、西藏自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度較小(小于0.7)，西藏自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)耦合協(xié)調(diào)程度瀕臨失調(diào)。其他24個(gè)省、區(qū)、市耦合協(xié)調(diào)度均大于0.7，耦合協(xié)調(diào)等級均大于8級，處于中級協(xié)調(diào)、良好協(xié)調(diào)和優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)程度。2011年中國耕地利用轉(zhuǎn)型空間、功能和模式轉(zhuǎn)型的協(xié)調(diào)指數(shù)D值，上海市、江蘇省、安徽省、山東省、西藏自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度較小(小于0.7)，上海市、安徽省、西藏自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)均瀕臨失調(diào)。其他25個(gè)省、區(qū)、市耦合協(xié)調(diào)度均大于0.7，耦合協(xié)調(diào)等級均大于8級，處于中級協(xié)調(diào)、良好協(xié)調(diào)和優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)程度；2021年中國耕地利用轉(zhuǎn)型空間、功能和模式轉(zhuǎn)型的協(xié)調(diào)指數(shù)D值，上海市、江蘇省、安徽省、江西省、山東省、湖南省、西藏自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度較小(小于0.7)，山東省、西藏自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)均瀕臨失調(diào)。其余23個(gè)省、區(qū)、市耦合協(xié)調(diào)度均大于0.7，耦合協(xié)調(diào)等級均大于8級，處于中級協(xié)調(diào)、良好協(xié)調(diào)和優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)程度。

表1 2002年、2011年和2021年耦合協(xié)調(diào)度

續(xù)表1 Continued table 1

2002年、2011年和2021年的空間轉(zhuǎn)型、功能轉(zhuǎn)型和模式轉(zhuǎn)型的耦合度C值均較高，但失調(diào)現(xiàn)象日益凸顯，且隨時(shí)間變化表現(xiàn)出增長態(tài)勢，協(xié)調(diào)等級集中在6～10。2002年2個(gè)省、區(qū)處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)，3個(gè)省、區(qū)、市處于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)；2011年有5個(gè)省、區(qū)、市處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)，2021年有3個(gè)省、區(qū)、市處于瀕臨失調(diào)。其中，新疆和西藏在3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)均處于瀕臨失調(diào)，山東省在2011年和2021年2個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)也處于瀕臨失調(diào)。2002—2021年，空間、功能、模式轉(zhuǎn)型處于中高水平耦合狀態(tài)，少部分地區(qū)瀕臨失調(diào)，總體上，三者相互促進(jìn)，且耦合協(xié)調(diào)度在空間上有“向西”轉(zhuǎn)移的趨勢，但存在一定的非均衡趨勢。

3 討 論

耕地利用轉(zhuǎn)型時(shí)空演變是中國耕地利用研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，耕地利用轉(zhuǎn)型的實(shí)證研究是推動(dòng)土地利用轉(zhuǎn)型研究深化的重要內(nèi)容[28]。本研究利用中國31個(gè)省(區(qū)、市)耕地利用相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)等對研究區(qū)耕地利用轉(zhuǎn)型時(shí)空分布特征、是否實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型和耦合協(xié)調(diào)情況進(jìn)行研究，概述了2002—2021年中國31個(gè)省(區(qū)、市)耕地利用轉(zhuǎn)型的時(shí)空變化特征、時(shí)間節(jié)點(diǎn)和耦合協(xié)調(diào)情況。

研究發(fā)現(xiàn)，在中國城鄉(xiāng)轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，耕地利用轉(zhuǎn)化由持續(xù)下降轉(zhuǎn)為穩(wěn)定增長。耕地利用方式轉(zhuǎn)變是中國現(xiàn)代化進(jìn)程中人口遷移和耕地利用方式轉(zhuǎn)變的結(jié)果。耕地利用的變化為揭示區(qū)域人地關(guān)系的變化，特別是農(nóng)村地區(qū)人地關(guān)系的演變提供了有益的參考。目前對耕地利用轉(zhuǎn)型的研究還有待完善，對耕地利用轉(zhuǎn)型的時(shí)間突變點(diǎn)檢驗(yàn)也只是一些初步成果[29]。耕地利用轉(zhuǎn)型研究將是今后深化耕地利用轉(zhuǎn)型研究的重點(diǎn)內(nèi)容[30]。根據(jù)不同區(qū)域的顯著差異深入分析耕地利用轉(zhuǎn)型的區(qū)域適宜性和適用性，將是耕地利用轉(zhuǎn)型理論應(yīng)用于實(shí)踐的核心命題。耕地利用方式的轉(zhuǎn)變受農(nóng)村轉(zhuǎn)型發(fā)展的影響，耕地利用方式轉(zhuǎn)變的過程也在一定程度上承載著農(nóng)村轉(zhuǎn)型發(fā)展的歷史進(jìn)程，將耕地利用的轉(zhuǎn)型過程融入城鄉(xiāng)一體化大背景中，是指導(dǎo)未來農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要依據(jù)[31]。

總的來說，耕地利用轉(zhuǎn)型的空間分布、轉(zhuǎn)型節(jié)點(diǎn)和耦合協(xié)調(diào)情況是隨時(shí)間移動(dòng)不斷發(fā)展、變化的過程，不同時(shí)間段的耕地政策、自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等對耕地利用轉(zhuǎn)型的空間分布、轉(zhuǎn)型節(jié)點(diǎn)和耦合協(xié)調(diào)情況影響有較大差異。摸清耕地利用轉(zhuǎn)型的空間分布格局及其特征、轉(zhuǎn)型情況、各地區(qū)耕地利用轉(zhuǎn)型耦合協(xié)調(diào)情況有利于在相關(guān)政策背景下實(shí)施恰當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和土地政策修改，同時(shí)，也可幫助和引導(dǎo)農(nóng)戶對耕地進(jìn)行正確利用。由于驅(qū)動(dòng)耕地利用轉(zhuǎn)型的因素有較大差異，想更加精確、動(dòng)態(tài)地了解研究區(qū)不同耕地利用轉(zhuǎn)型分布格局及特征、是否實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型、各區(qū)域耕地利用轉(zhuǎn)型耦合協(xié)調(diào)情況還需進(jìn)一步探索和研究。

4 結(jié) 論

中國耕地利用轉(zhuǎn)型發(fā)展?jié)摿吞嵘臻g較大，尚存在較大發(fā)展障礙。時(shí)間上，耕地利用轉(zhuǎn)型指數(shù)呈現(xiàn)出總體較低但有明顯上升的趨勢。2010年前，除少部分省(區(qū)、市)外，耕地利用綜合轉(zhuǎn)型初步實(shí)現(xiàn)，但轉(zhuǎn)型指數(shù)偏低，尚有較大提升空間?？臻g上，中國耕地利用轉(zhuǎn)型基本形成以東部地區(qū)為主的高值區(qū)及西部地區(qū)為核心的低值區(qū)并存的空間格局，耕地利用轉(zhuǎn)型空間遷移呈現(xiàn)東北—西南轉(zhuǎn)移格局，地區(qū)差異明顯。耕地利用轉(zhuǎn)型空間、功能和模式3個(gè)子系統(tǒng)耦合較好，但失調(diào)現(xiàn)象日益凸顯。總體上，耕地利用轉(zhuǎn)型發(fā)展?jié)摿^大，三者相互促進(jìn)，且耦合協(xié)調(diào)度在空間上有“向西”轉(zhuǎn)移的趨勢，存在一定的非均衡趨勢。因此，應(yīng)實(shí)施從東部發(fā)達(dá)地區(qū)到西部傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)區(qū)的多樣性、差別性和調(diào)控性的發(fā)展戰(zhàn)略，加強(qiáng)耕地利用轉(zhuǎn)型空間、功能和模式轉(zhuǎn)型3個(gè)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)和協(xié)調(diào)作用，激活農(nóng)業(yè)發(fā)展相關(guān)要素和推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)耕地高質(zhì)量利用。