时间：2023-06-08 11:19:43
退耕还林是一项重大的生态工程，目的在于恢复植被，主要解决重点地区的水土流失和土地沙化问题［3］。在过去的15a中，我国退耕还林工程共完成了退耕地造林0.093亿hm2、荒山荒地造林和封山育林0.21亿hm2，推进了全国1.24亿农村人口解决温饱问题，并且在推动农业产业结构调整、增加农民收入、拉动国内需求以及维护国土生态安全和应对全球气候变化等诸多方面发挥了重大作用。目前，退耕还林的规划、评价、工程质量的监测等主要是依靠较为传统的人工手段。但是，由于退耕还林的规划和管理涉及大量的地理信息，这些传统的人工手段在纷繁复杂的资料管理和分析中，难以对管理地域内的地理特征和空间分布特征进行合理有效地把握，不但耗费大量的人力、物力、财力，其管理的科学性也值得商榷［1］。在退耕还林工程项目的检查验收方面，目前主要实行县级自查、省级复查、国家核查3级检查验收制度，且基本以人工实地调查测定为主，不但工作量大、投入量高，而且效率低下。在这3种验收方式中，省级复查与国家核查均为抽查，比例不超过30%，县级自查虽为全查，但存在主观性强的问题，难以保证检查质量［3］。因此，探索将“3S”技术引入退耕还林工程，对于保证这一生态工程的顺利实施具有现实意义。
2“3S”技术在退耕还林工程中的应用
2.1退耕还林区域的规划布局
在退耕还林前，对退耕还林区域进行规划和布局是整个退耕还林工程的基础和前提。这是由于退耕还林工程的周期较长，能否对退耕还林区域状况作出客观的评价以及科学、合理的布局和规划关系到未来退耕还林的成效和退耕还林政策的兑现。利用RS技术，林业部门可以快捷、准确地获取大范围地区的植被、土壤、水文等因子的基本信息，再通过GPS手段结合遥感影像对这些地域内的现状进行现地补充调查以获取相关因子的详细信息，最后通过GIS软件对这些信息的分析，最终可以确定需要退耕还林的面积及其空间分布［1］。
2.2退耕林地的面积核查
在退耕还林工程检查中，面积核查无疑是最为重要的项目，在目前的检查和监测手段中，以人工手段实地丈量为主，其精确度和效率都不高，而引入RS技术则使此项工作变得非常高效与便利。利用当地的退耕还林作业设计图，将其与遥感影像分类图叠加，该地区的退耕还林完成情况便可一目了然［4］，通过这样的对比和计算可以获得较高精度的退耕还林面积完成情况。例如，杨永崇等利用同一地区退耕前和退耕后2个时相的遥感影像数据，通过绝对配准和图像差值增强获得时间比值图像，然后通过GIS的空间分析功能获得该地区已退耕还林的面积，并对其效果作出评价［5］。
2.3退耕林地的动态监测
退耕还林后，退耕林的成活及生长情况也是考量退耕还林效果的一项重要指标，因此，对退耕区域新造林长势及林地变化情况的动态监测显得尤为重要。借助RS技术中的高分辨率遥感影像，可以及时了解植被生长状况及退耕还林的成效保存情况，定量估算植被盖度，精确测算退耕地的面积；此外，通过计算不同年度的植被归一化指数可以对比分析出林木的生长情况［6］。这些都为退耕还林的后期管护和效益评价提供了有力的技术支持。
2.4退耕还林的生态和社会效益评价
借助GIS强大的数据分析能力，可以将退耕还林区域内的遥感影像、社会经济状况等因子进行归纳整理，从而建立一套完整的数据库。根据退耕还林地区域内各因子的变化情况，将数据库及时更新，从而达到对退耕还林工程进行效益监测和评价的目的［3］。通过这些监测和数据分析，能够及时、准确地反映出退耕还林工程对该区域内生态环境和社会效益的影响，进而能够科学地掌握退耕区域内的生态变化情况，为客观、全面地评价退耕还林工程的建设成效提供科学依据。
3前景与展望
3.1利用“3S”技术实现退耕还林工程的信息化管理
以遥感影像为基础，结合GPS技术和其他资料对退耕地的植被分布、土壤特征、土地利用状况等因素进行全方位调查，利用GIS技术建立退耕区域内的相关基础信息数据库，初步实现退耕还林工程的信息化管理。
3.2利用“3S”技术建立退耕还林工程数字化动态监测
体系在退耕还林基础数据信息化的基础上，通过对退耕林地的动态监测，及时更新和完善退耕还林工程项目的数据库信息，从而建立一套完整的退耕还林工程数字化动态监测体系，使之能真实、有效地反映退耕林地的现状，并为林业管理部门下一步的规划、监督和决策提供科学的、客观的现实依据。
4结语
关键词：乌江流域；经济发展；水资源；基尼系数；生产效率
一、引言
水是人类赖以生存的最基础自然资源，同时也是人类具有战略性的经济资源，贵州乌江流域水资源对流经的40个县级行政区的经济发展起到重要的作用，因此对地区经济发展与水资源的匹配分析具有重要意义。贵州省是以农业为主，衡量经济发展的指标主要包括地区的耕地资源、农业劳动力资源以及地区GDP值。因此地区GDP值、耕地资源、劳动力资源与水资源存在不匹配状况，这直接影响地区经济发展。如何实现贵州省乌江流域40个县级行政区GDP、耕地资源以及农业劳动力资源与水资源高度匹配是关系到地区经济发展水平，也是本文所分析的问题。对于水资源问题的研究，许多学者从不同角度开展了大量的研究工作。但大多数集中在水资源承载力、合理配置、可持续利用等方面，比如周维博（2002）对河西走廊灌溉农业发展的水资源承载能力分析。对于资源匹配状况的分析，主要集中在农业水土资源匹配的研究，张军连等（2004）指出我国西部水土资源利用的根本问题不是资源匮乏，而是土地资源和水资源利用结构不合理、时空分布不均和利用效率低等原因造成匹配不当，并提出了实现西部水土资源合理匹配主要模式和政策措施；马慧敏等（2014）基于基尼系数的山西省水资源空间匹配度分析，结果表明：山西省水资源的空间匹配度整体较好，3个评价指标分别达到了高度平均、相对平均和比较合理状态，但存在个别地区间差异明显的情况。通过对差异原因进行分析，提出对山西省水资源分布不合理的地区采取适当的调水措施，并针对总体缺水状况采取有效的节水措施；池营营等（2011）对中国水资源分配的基尼系数分析；姜秋香、付强、王子龙等（2011）针对三江平原水土资源空间匹配程度差、区域差异明显的特点，兼顾水土资源的优化配置，以此提高三江平原水土资源匹配程度。
贵州省乌江是贵州最大的河流，对流经40个县的经济发展起到至关重要的作用，因此贵州省乌江流域水资源能否在40个县级行政区与GDP、耕地资源以及农业劳动力资源匹配状况如何，直接影响到区域经济发展、区域经济结构的调整的相关政策制定。本文通过运用基尼系数相似方法来构建区域基尼系数，对贵州省乌江流域40个县级行政区水资源、耕地资源、农业劳动力资源以及区域生产总值彼此之间的匹配进行分析，从而能够得到实现区域经济发展与水资源匹配的相关政策具有重要作用。
二、基尼系数的计算方法
（一）计算方法
基尼系数通常情况是用来反映居民收入的差异程度，按照人口收入水平分级构建基尼系数，基于基尼系数的相关特点，运用相似的方法来计算区域生产总值与农业生产要素中的水资源、耕地面积与水资源、农业劳动力资源与水资源之间匹配的基尼系数。
1. 计算各县级行政区要素匹配水平分级指标，即单位水资源所带来的GDP、单位水资源所需要服务的耕地面积、单位水资源所需要服务的劳动力量、单位耕地面积所需要服务的劳动力量，其相对值即为要素匹配水平分级指标，按照该相对值对各县级行政区进行升序排列。
2. 分别计算出40个县级行政区四种指标占贵州省乌江流域40个县级行政区对应的比例，即各县级行政区GDP、水资源量、耕地面积、农业劳动力量的比例。
3. 按照升序排序，依次计算出各种资源占各区域累计比例总和。
根据基尼系数的内涵，若基尼系数为零，那么收入分配完全平等；若基尼系数为1则表示收入分配绝对不平等。基尼系数可在0和1之间取任何值。基尼曲线弯曲度越小，基尼系数越小，则收入分配越趋向平等，反之，基尼曲线弯曲度越大，基尼系数越大，则收入分配越趋向不平等。对于各要素之间的匹配状况与基尼曲线相似，若基尼系数越大，表明两种要素匹配程度越差，反之，若基尼系数越小，表明两种要素之间匹配程度越好。
基尼系数的计算方法主要有几何法、基尼平均差法、协方差法及矩阵法、梯形面积法，这几种方法各有优缺点。根据数据的全面性，本文采用几何法求取基尼系数，按照两要素的累计百分比值，建立洛伦茨曲线函数。
本文采取联合国对基尼系数划分标准进行划分：若基尼系数小于0.2，则表示两种资源处于高度匹配或者绝对匹配状态；若基尼系数介于0.2～0.3之间，则表示两种资源处于相对匹配状态；若基尼系数介于0.3～0.4之间，则表示两种资源处于比较匹配状态；若基尼系数介于0.4～0.5之间，则表示两种资源处于相对不匹配状态；若基尼系数大于0.5，那么两种资源处于高度不匹配状态。
（二）数据来源
本文研究所拟用的地区GDP值、耕地面积、农业劳动力资源数据来自40个县级地区的国民经济与社会发展的统计公报；水资源数据来自各地区的水资源公报。
三、基尼系数的计算及结果分析
（一）基尼系数的计算
根据相关统计数据以及构建区域基尼系数的方法分别绘制洛伦茨曲线（如图1～4），运用几何方法构建洛伦茨曲线函数模型，并计算出相关基尼系数。
根据函数模型及相关数据，按照几何方法中积分法分别计算出水资源与GDP的基尼系数G1=0.4582，水资源与耕地面积基尼系数为G2=0.43184；水资源与农业劳动力资源的基尼系数为G3=0.4408；耕地面积与农业劳动力资源的基尼系数为G4=0.2246。
（二）结果分析
在分析贵州省乌江流域水资源、耕地资源以及农业劳动力资源之间的匹配状况之前，依据基尼系数的内涵和计算方法，研究水资源在地区生产总值中的分配是否合理。
1. 水资源与地区生产总值的匹配情况
根据洛伦茨曲线的内涵可知该曲线（图1）反映了水资源分配的均衡程度，若弯曲度越大，说明水资源分配越不平均。计算结果表明，2014年贵州省乌江流域40个县级行政区水资源与GDP匹配的基尼系数是0.4582，表明两种资源处于相对不匹配状态。
2. 水资源与耕地面积的匹配情况
根据几何方法对上述（图2）计算出贵州省乌江流域40个县级行政区水资源与耕地面积的基尼系数为0.43184，处于国际划分基尼系数值0.4～0.5之间，说明贵州省乌江流域40个县级行政区的水资源与耕地面积处于相对不匹配状态，经研究数据表明威宁县在40个县级行政区水资源所占1.4%的水资源量服务10%的耕地面积，大方县在40个县级行政区水资源所占1.8%的水资源量服务4.86%的耕地面积。
3. 水资源与农业劳动力资源的匹配状况
根据（图3）计算结果，贵州省乌江流域40个县级行政区水资源与农业劳动力资源的基尼系数为0.4408，按照区域基尼系数的划分，该值介于0.4～0.5之间，说明水资源与农业劳动力资源处于相对不匹配状态，经研究数据表明黔西县水资源占12.68%服务3.66%的农业劳动力资源，然而威宁县占1.39%的水资源的量服务6.7%的农业劳动力数量，二者相差悬殊太大。这说明受地理位置和水资源分布的因素影响，因为黔西县水资源分布较为旺盛。
4. 耕地面积与农业劳动力资源匹配状况
根据（图4）计算结果，贵州省乌江流域40个县级行政区耕地面积与农业劳动力资源的基尼系数为0.2246，按照区域基尼系数的划分，该值介于0.2～0.3之间，说明40个县级行政区的耕地面积与农业力资源处于相对匹配状态，但经研究数据表明德江县耕地面积只占0.68%服务2.37%农业劳动力数量，这与其他县级行政区相差较为悬殊。
四、结论
通过以上对贵州省乌江流域40个县级行政区的GDP、水资源、耕地面积及农业劳动力资源之间匹配状况分析，贵州省乌江流域40个县级行政区耕地资源与农业劳动力资源基尼系数为0.2246，表明耕地资源与农业劳动力资源匹配处于相对匹配状态。随着农业机械化转变速度越来越快，农业生产效率逐步提高，农业生产所需的农业劳动力日益减少，这有利于农村农业劳动力转移。可得出下列结论。
1. 从以上数据可知水资源与GDP的基尼系数为0.4582，表明贵州省乌江流域40个县级行政区的经济发展水平与水资源量之间匹配处于相对不匹配状态，也就是说区域生产总值所耗水资源的同时水资源只带来了很小比例的GDP。这说明经济发展与水资源利用严重脱节，因此贵州省乌江流域40个县级行政区水资源利用率提升具有很大空间，通过运用技术、经济管理等方面的举措入手，做到计划用水、科学灌溉，真正实现灌溉用水的总量控制和水资源利用管理，逐步实现地区经济发展与水资源利用率之间相对匹配，实现最终绝对匹配状态。
2. 贵州省乌江流域40个县级行政区水资源与耕地资源的基尼系数高于0.43184，说明水资源与耕地资源匹配处于相对不匹配状态，水资源与农业劳动力资源基尼系数为0.4408介于0.4～0.5之间，表明水资源与农业劳动力资源匹配处于相对不匹配状态。贵州省是以农业为主，根据区域水资源状况，调整农业结构，逐步建立水资源与农业种植业处于匹配状态。同时，及时调整水资源供给管理，最终实现水资源与农业劳动力数量出去绝对匹配状态。
参考文献：
[1]周维博.河西走廊灌溉农业发展的水资源承载能力分析[J].自然资源学报，2002（05）.
[2]张军连，周灵霞，谢俊奇，等.我国西部地区水土资源匹配模式与政策研究[J].中国生态农业报，2004（02）.
[3]马慧敏，武鹏林.基于基尼系数的山西省水资源空间匹配度分析[J].人民黄河，2014 （11）.
[4]池营营，杨伟.中国水资源分配的基尼系数分析[J].陕西水利，2011（02）.
[5]姜秋香，付强，工子龙，等.三江平原水土资源空间匹配格局[J].自然资源学报，2011（02）.
Key words： Chengzi Village，Mengman Town；land consolidation；effect analysis
中图分类号：F301 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）11-0025-04
0 引言
土地整理泛指人们为了一定目的，对土地进行调整、安排和整治的生产实践活动，是盘活存量土地、强化节约集约用地、适时补充耕地和提升土地产能的重要手段[1]。是一项涉及工程与技术、经济与法律、行政与管理的系统工程，其实质是合理组织土地利用。土地整理是一项可以在不增加土地面积的前提下获得巨大的土地利用效益的措施[2]。借助土地整理不仅满足当代人对土地资源的要求，又不对后代人满足其要求构成危害；不仅保持质量状态良好的土地数量，同时又为后代人创造良好的土地生态环境。土地整理过程中由于实行沟、渠、林、田、路、村的综合规划和治理，大大地改善了土地生态环境，提高了土地利用的生态效益。
1 项目区概况分析
1.1 自然概况[3]
1.1.1 气候条件
项目区属热带、亚热带西南季风气候区，冬暖夏凉，气温年差较小，日差较大，降水丰沛。项目区全年无霜期。年平均降雨量1357mm，相对湿度78%，雨量充沛。但降雨量时空分布不均，夏秋多雨，春冬干旱少雨。全年日照时数2210.1小时，太阳辐射量128.7千卡/平方厘米，全年≥10℃积温4703.7℃，≥18℃积温2132.9℃，属光能较高地区。日温差大，年温差小有利于作物生长。灾害性气候主要为局部性洪、旱灾害，风、霜发生频率较小。
1.1.2 地形地貌
项目区位于勐满坝子内，项目区地形平坦开阔，集中连片，地形坡度小于6°，属平原地貌。项目区总体地势东高西低、南北高中部低，海拔最高为870m，位于项目区东部；海拔最低为838m，位于项目区西部边界附近。
1.1.3 土壤
项目区范围内土壤主要为砖红壤和水田内土壤经澈化形成水稻土；由于气候温和，雨量充沛，水热条件好，土体较为深厚，大于90cm，土壤质地好，自然肥力较高，其土地适合种植水稻、旱谷、玉米、豆类及茶、甘蔗等粮食和经济作物。
1.1.4 水文与水文地质
项目区及其周边地表水资源十分丰富，包括河流、水库及箐沟，项目区的水流流向均呈东西向贯穿整个项目区。
项目区出露地层主要为花岗岩；地下水主要为岩层间孔隙水和裂隙水，分布在地表层、根系层和花岗岩层间，花岗岩中有泉水出露。
1.2 社会经济概况
项目区位于勐海县勐满镇境内，2012年，全镇总人口5149户20636人。少数民族主要是拉祜族、布朗族、傣族和哈尼族。汉占人口总数的11%。2012年，勐满镇农村经济总收入5617元；农民人均纯收入达2722元[4]；2012年耕地面积54567亩，其中：水田18743亩，旱地35824亩。农民人均占有耕地2.6亩。
1.3 土地利用现状分析
1.3.1 土地利用现状数量分析
根据勐海县勐满镇土地调查结果显示，2012年勐满镇辖区城子村土地总面积870.80公顷，其中农用地面积850.44公顷，占全村土地面积97.6%，是全村土地构成中的最大部分；建设用地面积6.76公顷，占全村土地面积的0.77%；未利用地面积13.61公顷，占全村土地面积的1.6%。见图1。
1.3.1.1 农用地利用现状分析
农用地包括耕地、园地、林地和其他农用地。耕地均匀的分布在整个村子。农用地利用结构见表1。从表1的数据分析中可以看出，其他农用地的土地整理潜力较大，特别是田坎，这对于增加耕地面积，有效的利用土地，实现土地的可持续利用具有较好的基础。
1.3.1.2 建设用地利用现状分析
建设用地类型包括农村宅基地和公路用地，建设用地总面积6.76公顷。建设用地结构如表2所示。
1.3.1.3 未利用地现状分析
未利用类型包括荒草地和河流水面，未利用地占地13.60公顷，其中荒草地0.66公顷，占未利用地的0.08%，河流水面占地12.9公顷，占未利用地的1.57%。
1.3.2 土地开发利用程度
城子村的土地利用开发程度，可以通过土地利用率和土地垦殖率[5]两个指标来反映，项目区土地利用率为97.63%，土地垦殖率为83.20%。
从以上数据可以看出，项目区土地利用率和垦殖率较高，但由于田间基础设施不配套，土地的耕作潜力未得到充分的发挥。因此，对项目区进行土地整理还有一定的潜力。
2 土地整理前后效果对比变化分析
2.1 地类变化分析
2.1.1 项目区用地整理前后变化分析
2.1.1.1 农用地变化分析
农用地总面积850.44公顷，占项目区土地总面积的97.66%。从表3看出，耕地和其他农用地变化幅度最大。
2.1.1.2 建设用地与未利用地变化分析
项目区内建设用地主要包括农村宅基地和公路用地。由于这次土地整理的重点主要是耕地，因此在此次土地整理中，农村宅基地和公路用地在整理前后并没有发生变化。见表4。
项目区内未利用地包括荒草地和河流水面。在土地整理前后，主要是将荒草地整理为可利用的土地，对于河流水面，主要是将其作为农田灌溉的源头，因此，河流水面的占地面积并没有发生变化。见表5。
2.1.2 新增耕地来源分析
项目区新增耕地潜力主要来自于对项目区内现有土地的整理，拟开发整理总面积850.14公顷。
MZ=（1-R1）×（M1-M2）+（R1-R2）×M
公式中：Mz―整理后净增耕地面积；M―待整理区的原耕地面积（为现状耕地面积与田坎面积之和）；R1―规划前的待整理区田埂系数；R2―规划后的田埂系数；M1―待整理区非耕地地类的面积（主要为现状沟渠、道路占地）；M2―待整理区整理后必须保留的非耕地地类面积（根据规划后农田水利工程、田间道路工程占地进行测算得到）。
2.2 布局变化分析
通过对项目区土地利用现状、水资源状况等因素进行分析后，按《土地开发整理标准》（TD/T1011-1013-2000），项目区旱地统一规划利用为水田和水浇地[6]。同时，根据项目区的地形（平缓）以及当地耕作要求和习惯，项目区开发后平整为水田和水浇地。
综合项目区的实际情况，项目区的灌溉排水设计成形似“丰”字形的灌排体系[8]。现状图和规划图见图2。
2.3 耕地质量变化分析
耕地质量变化通过对耕地的自然质量等、利用等、经济等的计算来反映耕地质量在规划前后的变化情况[12]。根据农用地等别计算公式以及云南省勐海县农用地分等成果，计算出项目区土地整理后耕地等别和查出项目区现状农用地的等别范围，见表7。
根据云南省勐海县农用地分等成果，查出项目区现状农用地的等别范围，详见表8。
2.4 效益变化分析
2.4.1 社会效益变化分析
项目实施后，在项目区内建立起健全的农田灌溉系统，完善的田间道路网络，大幅度提高土地的产出率以及耕地复种指数，并能增加有效耕地面积。社会效益十分明显。
2.4.2 经济效益变化分析
①项目实施增加的产值测算。以项目区最适宜种植的3种农作物（水稻、土豆和东升瓜）为例，分析规划区通过土地整理产生的经济效益。详见表9。
规划前后进行比较，规划后每年的总产值2403.16万元，比规划前增加了471.28万元，规划后新耕地面积为40.18公顷，成本投入按12000元/公顷（大春：6750元/公顷，小春5250元/公顷）计算，扣除所增加成本投入后增加产值382.02万元。土地整理项目总投入资金2489.31万元，项目实施后年总产值2403.16万元，年净增产值382.02万元。
加上1年的建设期，项目的静态投资回收期为8年。
2.4.3 生态效益变化分析
生态效益的变化通过绿色植被覆盖率和土地垦殖率两个指标在规划前和规划后的变化来分析生态效益的变化。绿色植被覆盖率为：
上述两个指标的增加，保证了土地的透水性，提高了土地肥力，对生态环境、耕地的保护和改善有着极大的作用，为土地资源的良性可持续利用奠定基础。
3 土地整理后对区域土地资源可持续发展的研究
关键词：人口-耕地-粮食；协调关系；时空变异；河北省
中图分类号：F327 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）09-2427-06
随着城镇化和工业化的快速发展，人地矛盾已成为制约中国经济社会发展的瓶颈之一。在面对保障粮食安全和建设活动占用大量耕地的双重压力下，如何实现人口一耕地一粮食之间构成的这一耦合系统的协调发展。对推动中国经济平稳转型，协调未来人口、耕地资源利用和粮食生产的矛盾具有重要的理论和现实意义。陆汝成结合基于熵值法的协调度函数模型对广西崇左市经济社会发展与土地利用的协调度进行综合评价：曹堪宏等利用空间耦合模型与动态耦合模型来研究广州市和深圳市土地利用效益的耦合状态和规律，并对其土地利用效益进行了评价：部分研究者还利用模糊数学方法构建协调发展度来识别区域经济、社会和资源环境之间的协调发展关系：还有的研究者以某一区域为研究对象，利用灰色关联模型、系统相关因子模型等对人口-耕地-粮食的互动关系进行了预测，并提出了可持续发展的相关建议等。
综观以上文献，众多学者主要是从土地利用与社会经济、生态环境的耦合协调发展等方面进行研究，且多是采用相关分析和基于专家咨询法和熵值法的协调模型，而运用层次分析法和协调度模型研究事物之间协调关系的实例较少：很多学者专注于研究特定区域内两对象之间动态发展变化的耦合状态和规律，却很少基于某一时间段，研究区域不同事物发展变化中协调关系的时空变异。本研究旨在将人口、耕地和粮食的协调关系作为研究对象，通过建立耦合协调度模型，评价河北省11个地级市人口、耕地和粮食系统的协调度，研究分析各区域协调度的时空差异及其产生原因，以期为河北省人口-耕地-粮食协调水平的提高以及农业生态经济系统的可持续发展提供科学依据。
1 研究区概况
河北省位于东经113°11′-119°45′，北纬36°05′-42°37′之间，总面积18.85万km2，属温带大陆性季风气候，四季分明。地势西北高、东南低。由西北向东南倾斜。地形地貌复杂多样，高原、山地、丘陵、盆地、平原等地貌类型齐全，内环京津。东临渤海。河北省是一个人口大省，到2011年末，河北省的总人口数量已经达到了7241万人，位居全国第六位。近年来虽实行了较为严格的计划生育政策，人口数量得到了控制，但由于人口基数大的原因，人口总数将会在长时期内保持一定的增长趋势：河北省2011年末耕地面积为584.05万hm2。河北省耕地质量总体水平不高，且部分地区生态环境脆弱，土壤受侵蚀、沙化、水土流失、盐碱化等危害的耕地面积仍占不少比例，同时河北省面临着耕地资源总量和人均耕地面积相对不足，耕地资源区域分布不均衡，土壤污染等难题：河北省是全国重要的粮食主产区。粮食作物种类较多，如小麦、玉米、水稻、大豆、谷子、高粱、甘薯、马铃薯等。但主要作物是小麦和玉米，从播种面积看。小麦和玉米的播种面积占全省粮食总播种面积的85.5%，这两种作物的总产量占全省粮食总产量的92.0%，但近年来，由于耕地面积减少，自然灾害的影响以及农业结构的调整等。河北省的粮食生产面临巨大的压力。在人口与耕地逆向发展条件下，研究人口-耕地-粮食三者之间发展的协调关系对于维持人口对粮食的需求，保障粮食安全，调控耕地资源数量以及推动河北省农业经济系统的良性发展具有重要意义。
2 研究方法与步骤
2.1 评价指标体系的构建
科学的评价指标体系是进行人口-耕地-粮食协调关系研究的基础。评价指标体系的构建在遵循重点性、整体性、层次性、独立性等原则的基础上，参考现有研究成果，结合河北省实际。以人口发展变化综合指数、耕地资源利用变化指数和粮食生产综合指数三个方面作为指标体系的准则层：指标层方面，利用主成分分析法的理论原则，选取贡献程度较高的13个指标作为评价因子，建立人口-耕地-粮食系统协调发展关系评价指标体系。
2.2 数据的标准化
对评价指标进行标准化处理，以消除变量的量纲不同所造成的影响。本文采用极差标准化方法，对原始统计数据进行标准化处理。公式为： （1）
式中。Pij为指标的标准化值；Xij为指标的原始数据；Ximin为指标的原始数据最小值；Ximax为指标的原始数据最大值。具有正效应的指标，其值越大对人口-耕地-粮食的协调发展越有利：相反。具有负效应的指标，其值越大越不利于人口-耕地-粮食的协调发展。本研究中所采用的指标除化肥施用量、人口自然增长率和年末总人口数外。其他均为正效应的指标。
2.3 指标权重的确定
由于协调度评价中具体指标的复杂性和多样性，同时结合前人的研究成果，本研究采用层次分析法确定准则层和指标层的权重。步骤如下。
在将评价体系分为目标层、准则层和指标层的基础上，分别构造判断矩阵确定人口-耕地-粮食评价系统的权重。构造的判断矩阵为：
式中，aij表示因素ai（i=1，2，…，n）对aj（i=1，2，…，n）的相对重要程度值，aij的取值见表1。
假设人口-耕地-粮食系统评价总体目标为A，由于人口-耕地-粮食系统中三者重要性对于研究三者的协调关系同等重要，故相对于总体目标而言，这里认为准则层目标B的三者之间同等重要。
通过计算得出准则层目标B三者之间判断矩阵的特征向量W=[0.3333，0.3333，0.3333]T即评价指标B1、B2、B3的权重值分别为0.3333、0.3333、0.3333，矩阵最大特征根λmax=3，为了检验判断矩阵是否具有满意的一致性。需要将一致性指标（CI）与相应的平均随机一致性指标（RI）进行比较。其中CI=（λmax-n）/（n-1）=0，RI=0.58，一致性比例CR=CI/RI=0，说明上述判断矩阵有完全的一致性，
通过层次分析法依次确定评价体系指标层的权重，结果见表2。
2.4 人口-耕地-粮食协调度发展函数的建立
协调发展是系统之间相互影响、相互促进，达到一种处于良性循环发展态势水平的过程，反映的是系统之间动态的相互作用关系及其程度。协调度则是对其协调状况好坏程度进行度量的定量指标。根据协调度的定义，设{x1，x2，…，xi}、{y1，y2，…，yj}、{z1，z2，…，zk}分别描述人口发展变化综合指数、耕地资源利用变化指数和粮食生产综合指数，其中，i=1，2，3；j=1，2，…7；k=1，2，3。xi、yj、zk分别表示上述三者的评价指标。评价函数分别为：
式中：xi'、yj'、zk'分别为人口发展变化综合指数、耕地资源利用变化指数和粮食生产综合指数的标准化值，ωi、ωj、ωk分别为人口发展变化综合指数、耕地资源利用变化综合指数和粮食生产综合指数的权重，要达到人口和耕地数量与粮食安全协调发展。则，f（x）、g（y）与h（z）的离差系数应当越小越好，而使离差系数越小越好的充要条件是C'，越大越好。
C'=f（x）・g（y）・h（z）/（f（x）+g（y）+h（z）/3）3 （4）
根据上式，为使计算出的协调度具有一定的层次性，参考王欣等的相关研究，定义人口一耕地一粮食协调度C的计算公式为：
C={f（x）・g（y）・h（z）・（f（x）+g（y）+h（z）/3）-3）λ （5）
式中：λ（λ≥2）为调节系数，因为系统为三者的协调关系，所以取λ=3。
2.5 人口-耕地-粮食协调度等级的划分
人口-耕地-粮食协调发展过程就是农业生态经济系统综合协调、各子系统交互胁迫的发展过程，其实质就是发展因素与限制因素相互作用、相互胁迫，由低级协调向高级协调发展的过程。本研究采用分布函数法拟定协调度的等级划分（表3）。
2.6 数据来源
河北省人口-耕地-粮食协调度发展关系研究的基础数据均来源于2001-2012年《河北省农村统计年鉴》、11个地级市《国民经济和社会发展统计公报》等。研究范围为河北省，包括其下属的11个地级市，土地总面积为18.77万km2。
3 结果与分析
3.1 评价结果
利用数据标准化公式、人口-耕地-粮食协调度函数进行评价计算，求得2000-2011年河北省11个地级市的协调度C值，如表4所示。
3.2 河北省人口-耕地-粮食协调度发展时空变异分析
3.2.1 河北省人口-耕地-粮食协调度发展水平的年度变化分析
1）由表4和图1（各市柱状图从左至右依次代表2000-2011年）分析可知，石家庄、张家口、唐山、保定、衡水、邢台和邯郸的协调度C值呈“降低增高降低增高”的“W”型起伏变化，且大体呈现出基期、终期持平的发展态势。具体来看。协调度C值在2000-2003年呈下降趋势，其中石家庄下降幅度最大，由2000年的0.9621降至2003年的0.0010.2003年后协调度C值又开始急剧回升，其中唐山增幅最大，2004-2007年间变化不大，2008年又出现一个低谷，2009-2011年呈小幅下降态势：在协调度等级上，2000-2003年间除张家口协调度由比较协调降为基本协调外，协调度等级均由高度协调降至极不协调，2004-2007年，协调度等级均维持在比较协调水平，2008年处于极不协调状态：2009-2011年间，协调度等级又以比较协调为主。
2）承德、秦皇岛、廊坊和沧州的协调度C值总体表现出“增高降低增高降低增高降低”的连续起伏变化特点。协调度C值在2000-2002年呈增长趋势。2003年跌至低谷，其中廊坊降幅最大，由2000年的0.7345降至2003年的0.0010。2004-2007期间，C值呈小幅下降趋势，2008年C值又跌至低谷，2009-2011年呈小幅下降态势：在协调度等级上，2000-2001年间，协调度等级均上升为高度协调等级，2002-2003年，协调水平又急剧降为极不协调状态。2004-2007年，协调度等级主要维持在比较协调水平，2008年处于极不协调状态，2009-2011年间。协调度等级又以比较协调为主。
3）河北省11个地级市人口-耕地-粮食协调度C值在2003和2008年均出现不同程度的降低。这两个年份河北省11个地级市协调度C值平均分别为0.1521和0.0504，为评价期内最低的两个年份。2003年平均协调度C值低主要是因为2002年退耕还林（草）工程在河北省全面开展，退耕还林面积达16.67万hm2。粮食产量（2712.37万t）、人均粮食产量（418.68kg）、粮食耕种面积（573.59万hm2）与其他年份相比最低。其中石家庄市2003年C值下降幅度最大，由2002年的0.4284降至2003年的0.0010。主要原因是2003年石家庄市人口自然增长率为5.53‰。但粮食总产量、人均粮食产量和粮食作物播种面积较上年分别下降3.67%、4.36%和2.13%，耕地人口密度增大，人均粮食占有量不足等使人口-耕地-粮食之间的发展关系恶化：2008年同样出现一个协调关系的低谷，较上一年度降幅均达到86.86%以上。这主要是受2008年金融危机的影响，乡村从业人员回乡，致使乡村地区人口增加，耕地人口密度增大。粮食需求量上升，加剧了人口一耕地一粮食系统发展关系的恶化，其中衡水市2008年C值降幅最大，较2007年降低98.42%。其主要原因是2008年衡水市人口自然增长率为6.61‰，但粮食作物播种面积为56.39万hm2，较上一年度下降2.14%。
4）河北省各市的协调关系年度变化呈现出稳定性较低、协调关系脆弱的特点。从年度变化幅度大小分析可知，保定市协调关系年度变化最不稳定。标准偏差达到0.3267，紧随其后的是衡水和沧州，标准偏差也分别达到0.3041和0.3020：张家口的年度变化相对而言最为稳定，标准偏差为0.2331。
3.2.2 河北省人口-耕地-粮食协调发展水平的空间变化分析为进一步分析河北省11个地级市人口-耕地-粮食协调度C值的区域差异，选取基期年2000年、终期2011年及两个中间时点2004年和2008年4个时间点，利用GIS技术，绘制河北省11个地级市人口-耕地-粮食协调度C值空间分布图（图2），对其变化进行分析。
1）从空间分布来看，11个地级市协调度C值呈现出低水平协调和较高水平协调交错演替，地区差异性不明显等特点。2000年承德和秦皇岛位于不协调等级水平，沧州和邯郸处于基本协调水平，张家口、廊坊和邢台协调等级为比较协调水平，石家庄、唐山和衡水为高度协调水平：2004年期间整个河北省以比较协调和高度协调水平为主：2008年河北省各市人口-耕地-粮食关系普遍极不协调：而2011年又重新回到比较协调的水平。
2）由图2可知，人口-耕地-粮食协调度C值高低在地域上呈不规则分布，协调关系的好坏与地理位置无明显联系。人口-耕地-粮食协调关系脆弱，易受多种因素影响，协调关系不稳定。
4 小结与讨论
4.1 小结
本研究采用基于层次分析法的协调度模型对河北省11个地级市人口-耕地-粮食的协调关系进行了综合评价。结果表明：①各地区协调度C值并未严格地以单调递增或递减的规律发展变化，而是呈现出波状起伏的变化态势：⑦协调度C值呈现出低水平协调和较高水平协调等级交错演替的特点，稳定性较低：③协调度C值大小在地域上差异不明显，且呈不规则分布。
4.2 讨论
1）本研究根据河北省实际情况，在选取有代表性的13个评价指标基础上，利用协调度函数模型对河北省11个地级市人口一耕地一粮食的协调关系进行了综合分析。针对不同地区的特点和情况，因地制宜地选取适合本地区实际情况的评价指标，有利于获得更符合研究地区实际情况的评价结果，但会牺牲区域间的可比性。两者如何兼顾值得探讨。
目前耕地信息的提取主要是以陆地卫星TM影像为数据基础，而以SPOT5影像为数据源的研究较少。法国SPOT5卫星具有较高的空间分辨率，在耕地信息提取中能取得较高的精度。本课题采用卫星遥感技术，利用SPOT5影像为信息源，提取即墨市耕地信息，探讨基于SPOT5影像的耕地信息提取方法，分析即墨市耕地空间分布情况。
即墨市属山东省青岛市，全市总面积1780平方公里，耕地类型主要有旱地、水浇地、菜地，土壤类型主要有棕壤、砂姜黑土、潮土和盐土四个类型。即墨市具有丰富的海洋资源，工业发达，旅游资源丰富，且是全国的粮油生产大市。因此，了解该市的耕地变化情况，对于确定耕地空间分布、分析耕地地力情况、促进土地的可持续利用具有重要的意义。
资料及软件准备
遥感数据
主要利用即墨市2004年3月26日和4月2日的两景SPOT5多光谱卫星影像。研究中用到的资料还有即墨市1：50000的地形图、土地利用现状图、行政区划图等基本图件，以及土地详查变更资料和相关自然及社会经济调查统计资料。
图像处理软件
ERDAS IMAGINE8．6，用于图像的校正等；ENVl4．0,用于图像的增强、分类等；Mapgis6．5,主要用于地图资料的处理，包括土地利用现状图扫描矢量化、行政界线的数字化和几何校正等。
图像处理
图像投影变换和几何校正
法国SPOT影像采用全球横轴墨卡托投影(UTM)，而我国的1：10万～1：50万的地形图规定采用高斯一克吕格投影。因此，几何校正前，先选择投影带(即高斯一克吕格投影6度)的第21投影带。
几何校正常用的方法是利用地面控制点(GCP)应用多项式进行几何精校正。校正时首先利用相应的地形图，GCP点选在地形图和图像上皆有的固定的明显的地物，如道路的交叉点。道路与水系的交叉点，水坝的坝头等；选择GCP是用人机交互的方法，由此完成像元空间位置的变换。几何校正的另外一方面问题是重采样。经过空间变换后，其输出图像的像元亮度值．尚需利用原来输入图像的像元亮度值重新采样给定。
图像配准及镶嵌
尽管该研究区两景遥感数据都已经过几何精校正，但仍会残存着一定的几何误差，使相同地物像元不能完全重合。因此要在两景图像之间选择相同地物点，进行几何配准，以消除数据之间的系统误差。利用ERDAS软件提供的Image Geo―metric Correction-Image to Image功能，分别在两个图像中选取出相同地物点，图像处理系统根据两幅图像之间的属性换算关系，即可达到配准的目的。
由于两景SPOT影像才能覆盏整个即墨市，因此要把校正后的SPOT影像镶嵌。利用ERDAS IMAGINE8．6软件中的Mosaic Inlages功能将研究区两景校正后的图像合并成一幅图像。在进行图像镶嵌时，需要确定一幅参考图像，参考图像作为输出拼接图像的基准，决定拼接图像的对比度匹配、输出图像的地图投影、像元大小和数据类型。在ERDAS中图像拼接的同时进行了图像的匹配处理。
将上述步骤处理后的图像转成ENVI标准格式后，利用ENVI4．0软件进行图像数据的提取工作。
由于研究获取的是整景SPOT数据，而研究样区即墨市只是其中的一部分，因此，根据即墨市的行政边界范围，对整景数据以方里网坐标形式将研究区范围大致提取出来。然后借助于土地利用现状图，利用Mapgis软件数字化输入行政边界线，将得到的边界文件进行误差校正，把矢量文件转成栅格图，以此栅格图建立Mask。此Mask为0-1的两值化处理图像。对提取出的研究区范围应用Mask，即将即墨市行政范围内的光谱值乘以1，予以保留；将即墨市行政范围外的光谱值乘以0，予以取消，就得到即墨市的SPOT数据。
为了获取图像最佳的目视效果，以正确提取耕地信息，需进行图像的增强处理。反差(又称对比度)常用来描述一幅图像亮度值差异的程度。对比度值大，反映图像的亮度值变化范围也较大，目标被识别的可能性就大；相反对比值越小。目标与背景难以区分，甚至完全被淹没。ENVI软件设计了多种图像反差增强方法，并对所显示的数字图像做一定程度的缺省拉伸处理。
我们对显示的图像进行了交互式的反差增强处理，利用图像直方图进行各种形式的拉伸。同时交互观察处理后的图像效果，由此确定最佳的反差增强方法。目前，较常用反差扩展和灰度调整的方法，如灰度线性拉伸、分段线性拉伸、非线性拉伸、直方图调整等。我们采用ENVI软件对SPOT图像的直方图进行2％的自动拉伸。经过这种处理后合成的假彩色图像比未经处理的效果好，层次分明，地物差异大，耕地信息易于识别。
耕地信息提取
适宜时相确定
不同农作物及其它绿色植物具有不同的生育期和生长特点，不同的土地利用类型表现为不同的季相特点，因此耕地信息的提取应选择耕地与其它地类具有最大光谱差异的时相。耕地主要是种植农作物的土地，而农作物与果树、林木、草地等具有最大差异的时间是在春季。根据对研究区耕地各种农作物物候历的分析，依据冬小麦光谱信息进行耕地信息提取最为适宜。特别是冬小麦返青期而其它植物尚未明显泛绿的时期。由此确定。春季3月～4月份是进行耕地信息提取的最佳时期。
适宜波段选择
根据分析。各土地利用类型信息的提取与地表植被的覆盖状况有很大关系，不同的利用类型有其特有的植被覆盖特征。因此波段选择应选定对绿色植被有较好反映的波段，应对耕地较为敏感、有较好反映的光谱段。通过对即墨市SPOT影像4个波段信息的统计特征分析，SPOT 3、2、1波段均具有较大的标准差；其次。根据最佳目视效果原则，对不同波段假彩色合成的目视效果进行对比分析，效果较好的为B3(R)、B2(G)、B1(B)合成和B4(R)、B 3(G)、B2(B)；同时考虑绿色植物对绿光的反射、对红光的吸收以及对近红外强烈反射的光谱特性，最后确定B1、B2、B3三个波段参与耕地信息提取。
耕地类型划分
根据即墨市作物的种植情况以及通过对土地利用现状图和遥感影像的观察，将该研究区的耕地划分为三种：粮田、设施菜地(大棚菜地、日光温室)、露天菜地。
光谱特征分析
即墨市多光谱合成的遥感影像中可以看出各种耕地类型的特征：粮田呈红色；居民点等建设用地呈暗绿色；水域颜色较深，为黑色；设施菜地呈粉红色。
观察各典型地物的光谱曲线，通过对其特征的分析，我们发现，设施菜地和水域、粮田以及居民点等用地类型在特定波段具有明显差异。
耕地信息提取方法
我们采用了ENVI非监督分类ISODATA法，为了保证分类的准确性，一般初试给予较大的类别数目，使区分出较多的类别。然后．依照土地利用现状图确定所划分的各类别的具体地类属性，对属于同一地类的不同像元类别进行合并。并进行人工修正，直至最后确定耕地及相关地类的范围，形成土地利用栅格图像。
结果分析
利用ENVI软件提供的Statistic(统计)工具，并根据该研究区总面积和总像元数确定的单个像元面积。及各地类的总像元数，计算出粮田面积为76795．30公顷，设施菜地938．86公顷，露天菜地4004．82公顷，总耕地面积81738公顷。
关键字：烟台；土地；现状
Abstract: yantai is located in jiaodong peninsula, rapid economic development, land resource utilization in the present and the future of its economic development has a very important impact, this paper will with the present situation of yantai town land discusses, provide some positive Suggestions for improvement measures.
Keyword: yantai;land; status
中图分类号：F301.0文献标识码：A 文章编号：
引言
土地资源既具有自然属性，又具有社会属性，它是人类社会赖以生存和发展的最基本的资源，国家提倡珍惜和合理利用每一寸土地。城镇的发展离不开土地资源，土地的利用水平显示了一个地区或者城镇的资源利用水平，是否合理利用土地资源关系到一个地区或城镇经济增长方式的好坏，是该地能否实现可持续发展的非常重要的指标之一。烟台市是近年来经济发展迅速的地区，同时，其作为旅游城市，土地资源的利用状况不仅关系到经济的发展同时对生态环境的保护也有着重要意义。研究烟台市城镇土地利用的现状，可以总结前段时期良好的土地资源利用经验，并意识到目前存在的不足，提出对策，促进烟台市城镇土地的合理配置和利用，有利于烟台市城镇经济的可持续发展。
1.烟台市城镇土地利用现状概况
1.1烟台总体环境概况
烟台市位于胶东半岛的东部，北临黄海和渤海，南临，东临威海，西接潍坊，西南临青岛，其气候属于温带半湿润性季风气候，具有明显的海洋性特征，其气候温和四季分明，空气湿润温差较小，常年有较长的无霜期，水热配合良好，十分利于农业的发展、旅游的开发和人类的居住。烟台市是我国首批开放的14个对外开放城市之一，经济力量雄厚，是环渤海经济圈中的重要城市。
1.2烟台市城镇土地利用现状
烟台全市的土壤面积达1170700公顷，土地类型以棕壤、潮土和褐土为主，其中土地总面积为1374595公顷，人均占有量高于全省平均水平，土地利用率也较高。下图表直观展示了烟台市土地资源利用情况：
从上表可看出，农业用地占有烟台市土地资源的绝大部分。具体的数据为：耕地面积465042公顷，约占农业用地的45.9%，占整体用地的33.8%；园地面积250646公顷，约占农业用地的24.8%，占整体用地的18.2%；林地面积236929公顷，约占农业用地的23.4%，占整体用地的13.2%；还有部分是牧草地和水面用地。建筑用地中，居民点及工矿用地占得比重较大，还有交通用地和水利设施用地。同时还存在着一部分的未利用土地。
2.烟台市城镇土地利用存在的问题
2.1人均耕地日渐减少且质量下降
烟台市城镇的耕地面积总体呈一个递减的趋势，尽管面积可能在表面看来会增加，但实际人均耕地是在日渐减少的。最主要的是，耕地质量下降，乱占有和滥用耕地的现象屡禁不止，人为对耕地的破坏甚至超过了自然灾害对耕地的破坏力度。虽然政府非常重视耕地保护工作，但其政策在实践中却屡屡失灵，造成了粮食产量不可避免的下降。耕地后备资源缺乏，也不利于烟台市城镇的可持续发展。
2.2建筑用地的不合理利用
建设用地是保障城镇居民生产、生活和居住的必不可少的一部分，特别在城市化进程中，它作为城市空间的载体，其面积不断扩大。烟台市经济发展迅速，城市化进程加快，这所造成的人口数量的增加和生活水平的提高就需要以增加相应的建筑用地作为基础，同时，也造成了保护耕地与发展城市的土地需求方面的矛盾。政府曾为了促进烟台城镇经济的发展将政策倾向建筑用地，加速了耕地面积的减少，并且，由于开发急切造成一部分建筑用地使用状况不合理，利用率较低，使土地资源产生了浪费。
2.3林业土地水土流失严重
上文已分析过烟台的自然环境，其独特的气候条件、地理位置和土壤的质地适宜种植苹果、樱桃、梨、李子等水果,特别是烟台的苹果，酸甜可口，全国闻名。这些水果的种植为烟台市带来了丰厚的经济利益。所以，政府提倡提高林业面积，而烟台市城镇居民因收入问题也将目光转向林业。但目前状况是全市林业面积虽大，却有超过百分之三十的面积是残次林或者疏林，林业土地的水土流失也较为严重，不仅破坏了自然生态环境，造成了土地资源的浪费，也影响了经济利益，对可持续发展提出了更大的挑战。
3.烟台市城镇土地规划利用的建议
3.1保护耕地
耕地资源是人们赖以生存的基础，没有耕地就没有粮食，烟台市应针对耕地面积不断减小和耕地质量下降的现实，提高对耕地的重视，保护耕地。我国的土地大政方针也是要珍惜每一寸土地，特别重视保护耕地，所以烟台市要在这种方针政策的指导下制定适合自己区域发展的土地政策，禁止耕地的乱用和滥用，优先保证农业用地特别是种植用地。提高耕地的利用效率，避免人为对耕地进行破坏。对于已经质量下降的耕地，应积极进行修复和保护，为市民的生存提供丰富的后备资源。
3.2合理规划建筑用地
建筑用地是必不可少的居民生活用地，其重要性不言而喻，但烟台市的建筑用地使用状况不够合理，必须进行合理的规划才能提高土地利用率，避免土地特别是耕地资源的浪费。对于用于居住的建筑用地，不能只顾房屋数量的增加，要提高入住率，珍惜和合理利用每一寸土地。政府应当随着时代的发展不断调整和改变当地土地政策，之前为了经济的发展将土地利用偏向建筑用地，现在随着耕地面积的减小和质量的下降，要将政策向耕地资源倾斜。
3.3保持水土
水土流失对土地资源造成了极大的危害，不利于一个地区的可持续发展。烟台由于独特的地理环境和气候条件，林业对经济发展特别重要，政府要特别注重对林业资源的保护。首先要提高植被覆盖率，防止水土流失。其次要使市民们加强可持续发展的意识，共同加入到保护林业资源的进程中。
结束语
本文通过研究烟台市城镇土地利用的现状，分析得出，其目前存在耕地面积减少、建筑用地规划不合理、林业用地水土流失严重等问题。针对此，烟台市政府应当保护耕地、合理规划建筑用地、加强水土保持，为烟台市经济和资源的可持续发展做出努力。
参考文献
[1]丁伟翠, 汤江龙, 杨强. 烟台地区土地利用趋势分析[J]. 河北农业科学 , 2010,(01)
[2]丁伟翠, 汤江龙, 刘贤赵, 杨强. 烟台地区近13年土地利用/土地覆盖变化分析[J]. 水土保持研究 , 2009,(06)
[关键词]土地整理 "庆北绥"地区 GIS技术
[中图分类号] F301.23 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2014）-4-119-3
土地整理规划是指以获得最佳土地利用综合效益为目标，以土地资源合理分配和布局为核心，对规划区域内土地资源的合理利用所进行的预先安排和部署。随着人口的膨胀和产业革命的推进，土地越来越成为现实生活中供不应求的稀缺资源。土地资源的有限性和对其需求的无限性之间的矛盾是需要借助合理组织土地利用来解决的。目前，人们用新的技术手段对其进行定量化的研究仍在继续。由于土地利用规划是一种空间规划，而GIS所操作对象恰恰又是表述复杂关系的空间数据，并在信息管理方面都具有其它信息系统无法比拟的特殊性， 这就为GIS和土地利用找到了天然的切入点。GIS技术的不断发展为土地利用规划提供了一种有力的工具。
土地利用规划不断深入的今天，我国对于村镇尺度的土地利用规划仍然差强人意。众多村镇缺乏系统、科学的土地利用规划，致使布局凌乱、空间无序扩展现象严重、实施不齐全、居民居住条件差及土地利用效率低下等问题。本文的研究区域位于绥化市北林区太平川镇境内，原新春村等北部村屯于2007年遭受较严重的洪涝灾害，并且大部分耕地地势低洼，农业基础设施建设薄弱，造成粮食单产不高，总产不稳定，农民收入不高，严重影响了农村经济发展和农村社会的稳定。为了解决以上问题，笔者利用GIS技术对“庆北绥”地区的土地利用现状进行了研究，针对该地区特点对土地利用进行了合理规划，并对规划后的社会、经济及生态效益进行了分析，为该地区合理利用土地提供科学依据。
1研究区概况
研究区域位于黑龙江省中部的绥化市北林区太平川镇，地理坐标为东经126°38′17"～126°44′12"，北纬46°37′06"～46°40′26"。区域总面积为1971.2386 hm2，土地归属北林区太平川镇新春村、北星村和西太平村3个村。地势东南高，西北低，汇流冲积平原，土质肥沃。微地貌类型为平原。该区域属中温带亚湿润气候，大陆性季风气候明显，四季分明，雨热同期。冬季冰雪覆盖。夏季降雨集中，气候温热湿润。春、秋两季气候宜人。绥化市年平均气温在1.3℃～4.0℃之间，大于10℃的有效积温为2550℃，年日照时数2805小时，无霜期为128天。全市平均降水量483毫米。
2研究方法
2.1技术路线
根据本研究的主要内容及研究背景，采用的技术路线1所示。
2.2土地利用现状分析
2.2.1土地资源整理
利用专业地理信息软件ArcView3.3对北星、新春村1：5000土地利用数据进行矢量化，得到该地区的土地利用现状图，如图2所示，并利用Fragstats和ArcGIS10.0软件对矢量化结果进行了整理和统计。从土地利用现状来看，该地区主要以水田为主，旱田为辅，镶嵌少量的鱼塘、苇地及荒草地，林地较少，主要成条带状分布。
2.2.2土地利用程度和利用结构
研究区域总面积为1971.2386 hm2，耕地面积1434.3327 hm2，土地垦殖率为72.76%，已利用土地面积1752.9778 hm2，土地利用率为88.93%，土地复种率为100%。其中研究区域土地利用现状分析结果如表1所示。
2.3制定土地整理方案
通过对土地利用现状进行分析并结合实际调研，本研究找出“庆北绥”地区土地资源的特点和现阶段土地利用中的问题，进而针对存在的问题和隐含的原因对该地区土地的整理规划奠定基础。
2.3.1总体布局
根据该研究区域的土地利用现状，以解决问题为出发点，按照合理利用、可持续利用、可行性原则，对“庆北绥”地区土地的总体利用情况进行了如下规划：
（1）增加有效耕地面积209.1460 hm2。
（2）土地整理后土地利用结构发生变化，农用地由1616.8536 hm2增加到1832.7015 hm2，其中耕地增加209.1460 hm2，林地增加19.5540 hm2。新增耕地占建设规模比率为11.55%，新增耕地占研究区比率为10.83%。新增耕地主要来源于撤屯并村的废弃地、荒草地和部分坑塘。
（3）控制农用地的生态过程，建立良性循环的农田生态系统。建立有效的人工控制系统，增强和扩大控制环境的能力和范围，取得不断增加的综合效益，从而建立起高效优质的农业生态经济系统。
2.3.2核心区景观设计
结合社会主义新农村建设，特在研究区北部选择基础设施较好的区域作为土地整理的核心区，位置如图3所示，核心区总面积为253.4749 hm2。
2.3.2.1林业生态体系设计
林业生态体系由农田防护林、护路林、护岸固堤林、环境保护林、已有林地五个部分组成。本次设计中主要是对农田防护林（主副林带方位、间隔距离、株行距）、护路林分布密度等分别制定量化指标。
2.3.2.2新增林业生态工程设计
（1）月牙泡边砌石护坡工程
（2）建造凉亭、水榭及水榭长廊工程
（3）生态养殖工程，可以采用下述四种模式：
① 农田防护林下养鹅模式
② 鱼池护岸林养鹅模式
③ 林下养鸡模式
④ 鱼貂养殖模式
2.4土地整理方案的选择
经过对现状图进行认真的分析与核实，结合进一步踏察和座谈，并听取了业主的意见，在有关专家和群众参与下，对各种整理方案进行评估论证，最后选择了技术可行，经济合理的规划方案。由于研究区域地势平坦，水源有保障，农民种植水稻积极性高，种植经验丰富，现有旱田面积为138.9060 hm2，仅占现有耕地面积的9.7%，并且当地政府和群众十分希望把旱田改造成水田，提高粮食产量，增加农民收入。根据研究区的气候、土壤、水资源、地形地貌、社会经济等条件分析，把研究区未利用地、较小坑塘、废弃地等整理成水田，把较大坑塘整理成鱼池。即总体规划方案初步定为种植水田和改造鱼池。经过计算，建设规模为1810.1844 hm2，新增耕地面积及新增耕地率分别为92.4383 hm2和10.63%。
3结果与分析
3.1土地整理规划设计
根据上述土地整理规划方案，对“庆北绥”地区土地进行了详细规划，形成该地区土地整理规划图，如图4所示。经过计算，该地区建设规模为1810.1844 hm2。整理后，未利用土地成为耕地，可提供经济效益的农用地，农用地增加215.8479 hm2，其中耕地增加209.1460 hm2，林地增加19.5540 hm2，新增加耕地比例达到11.55%；建设用地和未利用地分别减少14.8952 hm2和200.9527 hm2，土地利用结构调整见表2。
3.2规划整理后效益分析
本研究根据“庆北绥”地区1：5000土地利用图，利用ArcView3.3和ArcGIS10.0专业软件，对该地区土地利用现状进行了分析，并结合实际情况提出了该地区土地利用存在的问题。在此基础上，本研究结合整理标准、专家打分法及实际情况对北星、新春村的土地进行整理，对整理后社会、经济及生态效益进行分析，判断整理方案的可行性。得出结论如下：
（1）从社会效益上分析，重新整理后耕地面积达到1626.7710 hm2，新增耕地率为10.63%；总产量增加331.96万kg，平均单产增加1268kg/ hm2；人均新增耕地面积为0.0321ha，新增耕地供养人数为724人，人均净收入增加1275元。
（2）从生态效益上分析，重新整理后林草覆盖率增加1.36%，绿色植被覆盖率增加11.12%，新增防护林和水土保持林面积26.7611 hm2。
（3）从经济效益上分析，整理后效益主要体现在耕地数量的增加和耕地质量的提高以及养殖水面的增加。新增年生产费用265.88万元，可增加产量331.96万kg，增加毛收入1031.25万元，人均增加毛收入1718元，扣除成本后，增加净收入765.88万元，人均净收入增加1275元。
4讨论
由于数据资料有限和土地利用系统本身的复杂性和多目标性，本研究还存在许多不足，有待在今后的研究中进一步完善：一方面，可以通过分析遥感数据对土地利用的空间结构进行更为科学的分析，深入研究各种土地利用类型的转化作用，并对土地利用现状进行监测，使土地资源在空间上的配置达到最优。另一方面，研究区域自然条件优越，土地资源有很好的发展潜力，对土地资源重新进行科学、合理的土地整理能给北林区带来显著的社会效益、经济效益和生态效益。但是，政府部门需要制定一系列行之有效的工程措施、生物措施和农业措施，使重新整理后的土地符合各方面的要求，并进一步制定详细的规划设计。
东北林业大学大学生创新项目
Study on Land Consolidation Programming based on the Technology of GIS Taking Beixing， Xinchun Countries in Qing Beisui Area， Heilongjiang Province as Examples.
Tang Wenzheng， Chen Jiaqi，Li Wenhui，Chen Yuanyuan（School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040， P. R. China）
[关键词] 隆化县；耕地地力；指标分析
耕地是土地的精华，是人类物质产品的来源地。耕地地力评价是根据所在地特定气候区域以及地形地貌、成土母质、土壤理化性状、农田基础设施等耕地系统的各组成要素之间的相互作用而表现出来的综合特征，来评价耕地生物生产力的高低。耕地地力评价的任务就是通过对耕地资源的科学评价，了解耕地资源的利用现状和存在的问题，从而合理利用现有的耕地资源，治理或修复退化、沙化以及受污染的土壤，为农业结构调整、无公害农产品生产等农业决策提供科学依据，保障农业的可持续发展。目前在全国开展的县级耕地地力评价，是在GIS技术系统的支持下，运用相关分析、层次分析和模糊评价等数学方法和数学模型进行的。其中参评因子的选取、权重的计算、单因子隶属度的确定是决定评价成功与否的关键，也是重点研究的内容。
一、研究区概况
隆化县位于河北省北部，地理坐标116°47′45″～118°19′17″E，北纬41°08′47～41°50′09″N，地貌区划为冀北山地，海拔410～1670m，属中温带半湿润季风型气候。土壤类型以棕壤、褐土、潮土为主。全县总面积5462k㎡，其中耕地57333h㎡，为农业部第三批测土配方施肥项目县。按照项目要求，用GPS定位取土、调查，进行常规测试分析，查清了全县土壤肥力状况。采用GIS技术，建立了县级1：50000土壤空间数据库。在此基础上，对耕地质量进行了定量化和科学、准确的评价。
二、参评因子的选取和分析
根据主导因素原则、差异性原则、综合性原则和稳定性原则，在全国共用的47项指标体系框架中选择了气候、立地条件，土壤剖面性状、土壤理化性状4大类10项指标，作为隆化县耕地地力评价的依据。
1.气候因子分析
在耕地生产潜力评价中，反映气候条件的主要是水热条件。水热条件是自然地理环境中最活跃的因素，它是系统能量的源泉，决定着自然地理环境的复合，农业生产的潜在水平和实际水平。
影响隆化县耕地生产潜力的气候因子主要是无霜期和降水量，且无霜期比降水量更重要。
（1）无霜期。隆化县无霜期西北部100d、东南部160d，>10℃积温1800～3200，与无霜期分布趋势一致。这样温度条件，对当地主栽作物产量影响很大。无霜期短的地区，只能种植生育期短的玉米品种和杂粮，而且往往因晚霜造成毁种，秋季霜冻造成减产。无霜期长的中南部则可以种植水稻。
（2）降水量。隆化县年降水量400～550mm，呈西北低、东南高的趋势。150mm的差距虽然很小，但由于恰处于半湿润和半干旱气候的过渡地带，旱作农业区，降水量与时空分布的差异，仍对耕地的生产能力造成明显的影响。
2.立地条件分析
隆化县耕地立地条件中，地貌类型和成土母质对耕地地力影响较大，其中地貌类型的影响相对重要一些。
（1）地貌类型。地貌是通过地表物质和能量的再分配，对耕地的生产能力产生影响的。这里所说的地貌类型，是指中小地貌类型。当地耕地所处的地貌类型主要有：低山、黄土地貌、起伏洪积高台地、平坦河流高阶地、河流低阶地、河漫滩。
①低山：耕地多为坡耕地，分布零散，有不同程度的土壤侵蚀，跑水跑肥。阴坡温度低，阳坡干燥，对作物生长发育均有不良影响。
②黄土地貌：主要为黄土梁峁、沟谷及缓坡地，多数修筑为梯田，田面较平缓，有轻度侵蚀或无侵蚀。
③起伏洪积高台地：分布于低山河谷，多为古代洪积阶地，切割破碎，地面微倾斜，地下水位较低，对土壤无影响。
④平坦河流高阶地：分布于低山宽谷，地势平坦开阔，地下水位3～5m，多为潮褐土，无侵蚀，一般有灌溉条件。
⑤河流低阶地：一般分布于河流两岸，受地下水侵润，多为潮土，且灌溉条件较好，有的地方可以引洪淤灌。
⑥河漫滩：多为河漫滩阶地，分布于低山河谷底部，多于时令河两岸呈条带状，土壤多为冲积土或堆垫土，有时受洪水威胁。
（2）成土母质。成土母质是土壤的物质基础和其他物质的来源，不同成土母质的矿物组成和化学性质各异，其直接影响土壤性质和肥力水平。隆化县成土母质主要划分为8个类型：酸性结晶岩类残积物、基性结晶岩类残积物、泥岩类残积物、砂岩类残积物、黄土母质、洪积物、冲积物、人工堆垫物。
①酸性结晶岩类残积物：微酸至中性，钾素较丰富，土壤质地较粗，结构疏松。
②基性结晶岩类残积物：一般磷素丰富，质地适中，结构较好，土层较厚。
③泥岩类残积物：土层较深厚，质地较细，矿质营养较丰富，一般呈中性反应。
④砂岩类残积物：土层较薄，土壤砾石含量较多，营养元素比较低，多属微酸性反应。
⑤黄土母质：多为第四纪风成黄土，土层深厚，结构较紧实，质地适中，矿物质营养丰富，保水保肥能力强。
⑥洪积物：质地、层次不够均匀，土层中普遍含有砾石，矿物质营养相对贫乏。
⑦冲积物：冲积母质的耕地土壤地形平坦，水分条件较好。质地、土体构型多样，土壤结构疏松，一般容易培肥改良和利用。
⑧人工堆垫物：多为黄土状物，厚度30～50cm，下面为砂砾质洪、冲积物。
3.剖面性状分析
土壤剖面性状是影响耕地生产能力的最重要、最直接的因子。其作用是多方面的，包括机械的、物理的、生物化学的。
隆化县土壤剖面性状对耕地生产能力影响最大的是障碍层类型和有效土层厚度，其次是土壤质地。
（1）土壤质地。土壤质地影响土壤水分和化学品的保持和传输，表现为通透性、保肥性和供肥性。它与土壤耕性、养分有效性、养分保持能量都有密切关系，并且对水分运动也有直接影响。
隆化县耕地土壤质地分为砂质、砂壤质、轻壤质、中壤质和粘质五种，其中轻壤质和中壤质占面积比例较大，砂壤质次之，砂质和粘质面积很小。
①轻壤质和中壤质：土性良好、砂粘含量适宜的土壤。其特性是松而不散，粘而不硬，结构如绵。即通气透水，又保水保肥，肥力较高，适于种植各种作物。在当地的气候和耕作条件下，土壤结构和耕作性能方面，轻壤略优于中壤。
②砂壤质：土质疏松，通气透水，不粘不硬，易于耕作，但保水保肥能力较差。
③砂质：土质松散，通气透水，春季土温上升快，易于发芽出苗，但保肥力差，易干旱，本身养分少。
④粘质：有较高的保水保肥能力，含植物营养较多，但通气透水性不良，湿粘干硬，土块大，不易耕作。
（2）障碍层类型。隆化县土壤障碍层主要是砂砾层，存在于残积母质和洪、冲积、人工堆垫母质的土壤剖面中，由粗砂、砾石或卵石组成，厚度多大于30cm。根据出现部位，分为体（20～50cm）砂砾和底（50cm以下）砂砾两种。砂砾层严重漏水漏肥，影响作物根系发育，不利于耕作，而且很难改良。
（3）有效土层厚度。有效土层厚度决定作物生产力所必须的根系容量、水分和养分有效性。隆化县土层厚度划分为四种类型：＜30cm、30～50cm、50～100cm、＞100cm。一般来说，其他条件相同的情况下，土层厚度越深，耕地生产潜力越大。
4.土壤理化性状分析
（1）有机质。隆化县耕地土壤有机质含量9.3～32g/kg，有机质含量高低主要与土壤类型关系密切。土壤有机质是土壤肥力基础之一，能改善土壤的物理、化学、物理化学、生物学特性。有机质是决定土壤多种功能表现的重要成分，对土壤结构的形成、土壤养分的释放、土壤吸附和缓冲功能、土壤微生物活动等都起着至关重要的作用。其他条件相同的情况下，耕地生产潜力与有机质含量高低呈正相关。与有效磷和速效钾相比，有机质对耕地生产潜力的影响更重要。
（2）有效磷。隆化县耕地土壤有效磷含量 4.0～54mg/kg，但大部分耕地为较低水平。土壤中有效磷包括水溶性磷、弱酸溶性磷，是可以被作物直接吸收利用的大量营养元素。同时有效磷的含量取决于土壤反应、总磷含量、有机质含量和颗粒组成等多种因子。因此有效磷也是最能反映土壤对作物供给水平的一个综合指标。
（3）速效钾。隆化县耕层土壤速效钾含量 58～271mg/kg，大部分耕地为中等以上含量水平，速效钾含量与成土母质类型、土壤质地相关。土壤速效钾是指水溶性钾和粘土矿物晶体外部吸持的交换性钾。这一部分钾素与作物吸收的钾有密切关系，对作物生长及品质起着重要作用，其含量水平不仅反映土壤的供钾能力，而且在一定程度上是土壤质量的主要指标之一。
三、单因素权重
单因素权重即各评价因子对耕地地力的影响程度，采用层次分析法确定，把各评价因子按照相互之间的隶属关系排成从高到低的若干层次，根据同一层次相对重要性相互比较的结果，决定层次各元素重要性先后次序，构建判断矩阵，利用统计工具计算参评因素的权重。
四、单因子隶属度
根据模糊数学的概念与方法，对不同类型的模糊子集，即选定的评价指标，建立不同类型的隶属函数关系。其中土壤理化性状为戒上型函数，其他均为概念型隶属函数。戒上型隶属度的计算，是根据一组分布均匀的实测值评估出对应的一组隶属度，在计算机中绘制这两组数值的散点图，再根据散点图进行曲线模拟，寻求参评因素实际值与隶属度关系方程，从而建立起隶属函数。
概念型隶属函数，其隶属度由专家评定判断得出。隶属度是指元素χ符合这个模糊性概念的程度。完全符合时隶属度为1，完全不符合时为0，部分符合即取0与1之间一个中间值。
1.降水量隶属函数及其描述
400～450mm隶属度0.4，450～500mm隶属度0.8，500～550mm隶属度1.0。
2.无霜期隶属函数及其描述
100～120d隶属度0.4，120～140d隶属度0.7，140～160d隶属度1.0。
3.地貌类型隶属函数及其描述
低山隶属度0.1，黄土地貌隶属度0.4，河漫滩隶属度0.5，起伏洪积高台地隶属度0.7，平坦河流高阶地隶属度0.9，河流低阶地隶属度1.0。
4.成土母质隶属函数及其描述
砂岩类残积物隶属度0.2，酸性结晶岩类残积物隶属度0.3，基性结晶岩类残积物隶属度0.4，人工堆垫物隶属度0.5，泥岩类残积物隶属度0.5，黄土母质隶属度0.6，洪积物隶属度0.8，冲积物隶属度1.0。
5.土壤质地隶属函数及其描述
砂质隶属度0.2，粘质隶属度0.4，砂壤质隶属度0.8，中壤质隶属度0.9，轻壤质隶属度1.0。
6.土层厚度隶属函数及其描述
＜30cm隶属度0.2，30～50cm隶属度0.6，50～100cm隶属度0.8，＞100cm隶属度1.0。
7.障碍层类型隶属函数及其描述
砂砾层隶属度0.4，无障碍层隶属度1.0。
8.土壤理化性状隶属函数的及其描述
速效钾a值=0.000431，b值=0，c值=171.54，ut值=0；有机质a值=0.014048，b值=0，c值=26.58，ut值=0；有效磷a值=0.004967，b值=0，c值=32，ut值=0。
五、结论
根据以上层次分析模型和隶属函数模型，通过GIS软件计算出每个评价单元的综合得分，利用累计曲线法进行地力等级的划分，其结果完全符合当地实际情况，这说明对各项评价因子的分析和判断是正确的。
参考文献
[1] 田有国，辛景树等.耕地地力评价.北京：中国农业科学技术出版社.2009
关键字：耕地质量；利用等别；永久性基本农田；彭水县
中图分类号： S341 文献标识码： A
耕地是土地资源的精华，是国家最基本的战略资源之一[1]。为保障社会经济发展对农产品的需求，维护粮食安全和社会稳定，经过多年实践，中国探索出一整套永久性基本农田保护制度体系。其中，永久性基本农田保护的核心内容是要保存永久性基本农田的生产力，守住耕地中的精华部分。然而，当前很多地方的永久性基本农田划定方法存在一定缺陷，一是只重数量和轻视质量，二是缺乏立地条件考虑，导致永久性基本农田补划和调整频繁。针对此种情况，国内一些专家学者做了有益的尝试，从耕地质量、区位和政策等因素的影响进行研究、探讨，并提出了永久性基本农田划定的一般模式，逐步考虑耕地的质量、空间分布、耕地的稳定性等方面[2][3]。因此，本研究正是基于以上考虑，以重庆市彭水县为例，在完成耕地质量补充完善的基础上，探讨划定永久性基本农田的方法，数量与质量并重，并落实到图斑，以期为科学合理的划定永久性基本农田提供方法参考。
1.研究区概况与数据源
1.1研究区概况
重庆市彭水县位于重庆市东南部的乌江中下游和郁江流域，幅员面积3903平方公里。到2011年末，全区户籍人口68.54万人，城镇化率26.8%，地区生产总值76.5亿元，其中农业产值16.5亿元，是一个典型的农业县[4]。全县地貌格局受北北东向构造控制，主要山脉均呈北东向延伸(图1)。全县有西北部中山山原区、东南部低山河谷区两个一级农业地貌区，其分界在普子向斜南冀、大坪盖、雷公盖、毛尖山南缘一线[5]。全县共分6个土类、13个亚类、20个土属、54个土种，66个变种。主要有黄壤、黄棕壤、石灰岩土、紫色土、潮土、水稻土6个土类[6]。
本研究涉及彭水县39个乡镇（街道），296个行政村(居委)。其中水田面积13317.08公顷，占18.26%，旱地面积59610.24公顷，占81.70%，水浇地面积0.04公顷，占0.01%，其他可调整地类面积21.76公顷，占0.03%。
1.2数据来源
本研究数据包括：①2011年1:10000 彭水县土地利用现状图（彭水县2011 年土地变更调查成果）获取耕地地块、农村居民点分布、道路，乡镇行政中心等；②1:50000土壤图（资料源自矢量化的土壤数据库）获取反映耕地自然质量的评价指标属性，如表土质地、土壤结构、土壤PH值、土壤有机质含量、剖面构型、有效土层厚度等；③2011 年农用地分等成果中获得灌溉保证率、排水条件等数据；④1:10000数字高程模型（DEM）得到地形和坡度数据；⑤外业实地补充调查数据：包括364个耕地图斑种植作物的面积、单产、投入总费用、人均耕地等。
图1 彭水县地形地貌图 图2 耕地质量补充完善技术路线图
2.耕地质量补充完善过程与结果
2.1耕地质量补充完善方法
耕地质量补充完善成果是充分应用第二次土地调查、多目标地球化学调查、农用地分等定级等国土资源大调大工程成果，以最新土地利用变更调查现状图为基础，对研究区域内的耕地，通过开展相关补充调查，对现有耕地质量等级成果进行补充完善耕地质量评价体系，全面更新的耕地质量等级成果。因此，将以上收集到的数据,按技术路线图的方法步骤(图2)，依托Arcgis10.0平台，利用空间连接功能对土地利用现状图中进行空间与属性数据处理，为建立永久性基本农田划定提供因素数值提供依据。
2.2耕地质量补充完善成果
耕地质量补充完善成果中耕地质量等级主要有自然等、利用等、经济等三个等别，而利用等是按照标准耕作制度，在一定的自然条件和平均土地利用条件下，根据规定的方法和程序进行的农用地质量综合评定，划分出的农用地质量等别[7]。因此，农用地利用等可反映农用地综合生产能力的高低。
表1 彭水县耕地质量国家级利用等别表
图3 彭水县农用地利用等别空间分布图图4 彭水县农用地利用等别构成图
3.基于耕地质量补充完善的永久性基本农田划定分析
3.1永久性基本农田划定成果
以各种规程和技术标准，采用1:10000土地利用现状图为工作底图，结合土地利用总体规划确定的各项指标，划定永久性基本农田（如图5）。最终划定永久性基本农田面积72949.12公顷。其中水田面积13317.08公顷，占18.26%，旱地面积59610.24公顷，占81.70%，水浇地面积0.04公顷，占0.01%，其他可调整地类面积21.76公顷，占0.03%。划定区耕地按坡度分类情况如下：划定区平地耕地面积有1106.97公顷，占耕地总面积的1.52%；2-6°耕地面积为2480.07公顷，占划定区耕地面积的3.40％；6-15°耕地面积为26151.51公顷，占划定区耕地总面积的35.86%；15-25°耕地面积为36282.49公顷，占划定区耕地总面积的49.75%；25°以上耕地面积为6906.34公顷，占划定区耕地总面积的9.47%。
图5 彭水县永久性基本农田划定成果
3.2耕地质量补充完善成果与永久性基本农田划定成果对比分析
永久性基本农田是将实际耕作利用高的耕地或农用地划定为永久性基本农田，所以划定为永久性基本农田的质量等别分析采用利用等较合适。农用地利用等别的高低反映了生产能力在空间上的分布规律。
表2彭水县永久性基本农田划定利用等面积与耕地质量补充完善利用等面积分析表
耕地质量补充完善成果与彭水县永久性基本农田划定成果均是以相同的土地利用变更调查数据库为基础，数据成果均以图斑为计算单位，使得两者具有相同的可比较性。本次研究基于AICGIS空间分析功能，将彭水县耕地质量补充完善成果与永久性基本农田成果通过空间叠加分析，在彭水县耕地质量补充完善成果中提取永久性基本农田相对应图斑的利用等别，根据提取的利用等别数分析永久性基本农田划定的质量情况，同时也能反映永久性基本农田划定的合理性。针对划入永久性基本农田的非耕地图斑采用临近赋值的方法获取利用等。
根据研究方法获取到彭水县永久性基本农田图斑的利用等别，为体现各利用等别永久性基本农田的分布情况，以利用等为统计单元汇总各利用等的面积。为体现划定成果的合理性，是否按照永久性基本农田的划定原则将高等别的耕地划入永久性基本农田，以利用等为统计单元分别汇总耕地质量补充完善成果各利用等的面积和永久性基本农田划定利用等的面积，并作比较，如表2。
根据上表中永久性基本农田划定自然等面积占耕地质量补充完善自然等面积的比例可知，利用等别较高的8等、9等、10等中划入永久性基本农田的耕地面积比在70%以上，说明高利用等别的耕地基本划入了永久性基本农田保护区。但从一方面来看利用等别低的11等、12等也分别有63.84%和58.12%的比率，也说明部分低等别的耕地也划入了永久性基本农田的保护区。从空间分布规律看，利用等别较高的耕地与划入的永久性基本农田分布区域大致相同。
4.结论与探讨
通过耕地质量补充完善成果与永久性基本农田保护区耕地的利用等对比分析可知，在现行永久性基本农田划定方法中，对耕地质量的现势性与综合产能考虑不足，同时对生态安全方面缺乏重视。因此，若在耕地质量补充完善工作成果基础上进行永久性基本农田划定研究，有利于充分体现要将优质高产农田划入永久性基本农田，又考虑经济发展对用地的需求，同时排除人为因素的干扰，较为科学的进行永久性基本农田的划定。
采用耕地质量补充完善成果与最新土地利用现状图进行叠加分析，在一定程度上弥补了在采用以质量划定永久性基本农田研究过程中，评价数据时效性不强，评价尺度过大，从而抹杀地块之间的质量差异的不足[8]，使评价结果的实用性得到了加强。同时，应该指出的是由于实际产能数据来源于现实生产情况，受年度的农业生产条件的变化影响较大，因此，应用此方法进行永久性基本农田划定时应采用距离划定年份最近的统计数据为准，以增强划定结果的时效性、准确性和可用性。
参考文献
[1]文森,邱道持,杨庆媛.耕地资源安全评价指标体系研究[J].农业资源与环境科学,2009：466-470.
[2]刘华宾,张俊梅,门明新等.基于产能的耕地资源保护级别评定方法研究――以河北省卢龙县为例[J].自然资源学报,2009,24(8)：1325-1333.
[3]董秀茹,尤明英,王秋兵.基于土地评价的永久性基本农田划定方法[J].农业工程学报,2011,27(4):336-339.
[4]国家统计局.重庆市统计年鉴[R].北京:中国统计出版社.2012.
[5]彭水县农业区划报告,38.
[6]彭水县土壤报告,5
[关键词] 察雅县 耕地 改良 利用
[中图分类号] S157.3 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）08-0062-02
一、耕地利用现状与特点
1.耕地利用现状
根据察雅县统计数据，全县土地总面积8431km2，其中耕地5.002万亩。耕地面积中粮田4.582万亩，蔬菜地1100亩，分别占耕地面积的91.6%和2.2%，油料及饲草料占6.2%。全县人均占有耕地0.94亩。
2.耕地利用特点
2.1一年一熟制
察雅县粮食作物以青稞、小麦一年一熟为主，常年麦类作物播种面积4.412万亩，占耕地面积的88.2%，油料作物以油菜一年一熟为主，常年播种面积0.3万亩，占耕地面积的5.99%。
2.2区域特点明显
作物布局呈明显区域性，察雅县以粮食生产为主，主要种植的作物品种为青稞藏青320、藏青2000，喜马拉雅19号，喜马拉雅22号，荞麦、油菜品种是当地品种。山沟地区种植的粮食作物主要是当地青稞品种，也种植以上作物品种，但农业比较发达的城郊地区以蔬菜栽培和粮食作物种植为主。粮油种植作物的形成集中在连片的生产区，如荣周乡、香堆镇、吉塘镇、王卡乡、新卡乡、烟多镇等。
2.3蔬菜设施化比重逐年加大
近年来，保护地蔬菜生产发展迅速，日光温室、塑料大棚面积逐年增加。
二、耕地地力状况及问题
1.不同等级耕地地力分析
本次耕地地力评价选取了地貌类型、坡度、灌溉保证率，土壤有机质、有效磷、速效钾、有效硼、耕层质地、障碍层状况、土体构型、有效土层厚度等多个对耕地地力影响较大、区域内变化明显、具有相对稳定性、与农业生产关系密切的因素，将察雅县耕地划分为四个等级。
1.1一等地。集中分布在察雅烟多镇、吉塘镇、新卡乡、卡贡乡、荣周乡、香堆镇平原区，利用类型多为高产粮田和日光温室、塑料大棚蔬菜地。地势平坦，土层深厚，质地以壤土为主，无障碍层，水利设施良好，灌溉保证率90%以上，交通便利。土壤养分丰富，肥沃。改良重点应以耕地保养培肥为主，蔬菜地防止土壤酸化和盐渍化。
1.2二等地。分布在王卡乡、察拉乡等地，利用类型多为粮食中产区。地势较平坦，土层深厚，质地以壤土为主，土壤沙性较强，保肥保水能力适中，无明显障碍层，灌溉保证率34%以上。改良重点是加深耕作层，改良土壤结构，平衡施肥。
1.3三等地。主要分布在阿孜乡、扩达乡、宗沙乡等部分村，利用类型多为中低产粮田。土层较厚，质地以砂壤土为主，无明显障碍层，地势较平坦，地面有坡度，水利设施较差，灌溉保证率30%左右。土壤养分含量水平较高。改良重点是挖掘水源，提高灌溉保证率，实行秸秆还田，增加土壤有机质，调整粮田土壤氮磷钾素水平。
1.4四等地。主要分布在阿孜乡、肯通乡、巴日乡山沟地区，利用类型多为低产田。地貌类型为近山阶地和河谷梯田，坡度大，土层薄，土层浅，耕层质地主要为砂性土壤，部分砾质土，耕作比较困难，多无水浇条件，土壤保肥保水能力差，大部分靠天吃饭。土壤养分偏低，大部分地块缺磷、缺氮。改良重点是坡改梯，加厚土层，蓄水灌溉，增磷增氮。
2.存在的主要问题
通过野外调查和室内分析，可以看出察雅县的耕地存在以下几个问题：
2.1薄。薄有两个涵义。一是土层浅薄，砾石含量多，全县土层大于30-50cm的土地较少，山沟地区土层更浅。表现为土层浅薄、石头多，不利于作物生长。二是耕层浅，全县耕地活土层浅，不利于作物根系发育，影响了产量水平的提高。
2.2砂。主要是土壤表层质地砂重。粉砂质壤土分布于山沟和坡地，面积较大，土壤疏松、易耕作，保肥保水力弱，养分含量低，没后劲，发苗低，作物生长不好，产量较低。
2.3失。是指水土流失。全县山区耕地都有不同程度的水土流失现象。其中山坡地以片蚀为主。轻度沟蚀和重度沟蚀面积较大。山区沟谷梯田、阶地由于多年被侵蚀，土层薄，沟谷切割严重，既给耕作带来了困难，又严重限制着农业生产的发展。
2.4土壤盐渍化。主要表现在农田半腐熟有机肥料的大量施用，导致了土壤盐渍化。轻度盐渍化和近于轻度盐渍化的耕地导致作物长势变弱，病害加重，产量、品质下降。
2.5土壤养分不合理。主要表现在某种养分过多或过少、以及养分不协调上。
三、耕地培肥与改良利用决策和建议
通过分析察雅县耕地资源的利用特点及存在问题，针对不同等级耕地地力存在的障碍因素，根据察雅县农业生产的地域性，实行不同的改良措施。
1.耕地坡度大，水土流失严重地区，重点采取工程措施进行改良利用。
1.1改良利用措施。一是进行坡改梯，结合土地平整等措施增厚土层。一般地面坡度在5-20°范围内建设水平梯田，3-5°之间规划为缓坡梯田，或者水平宽条田。二是建池窖蓄水，多渠道蓄积地表水，做到雨季蓄水旱时用。还可以利用地形落差发展自压灌溉，如滴灌、渗灌等节水灌溉措施，使有限的水源，发挥出最大的效益。
1.2开发利用方向。首先退耕还草，推广种植苜蓿草、燕麦草等。二是因地制宜种植抗旱品种，土层较薄地块，适宜种植短生育期作物。三是考虑小春播，春天雨水来临，抓紧种草种粮，能收草则收草，能收粮则收粮。
2.平原地区土层深厚，质地较为粘重，养分含量较高，有机质含量低，土壤盐渍化地区。
2.1改良利用措施。一是对粘重土壤进行深耕深翻，逐年加深耕层；二是推广秸秆还田或增加有机肥施用量，提高土壤有机质含量；三是合理施用化肥，平衡土壤养分。
2.2按适宜的氮、磷、钾施用比例。为解决土壤盐渍化问题，应注意增施部分碱性肥料，如钙镁磷肥、碳酸钙等，有机肥应增加粗有机肥比例，提高土壤有机质含量，改善土壤结构。
3.东、西边乡镇壤土地区，当前该区以高产粮田和日光温室、塑料大棚菜田为主，是察雅县的高产高效土壤。
3.1改良利用措施。一是增施有机肥，增加秸秆还田量，进一步改善土壤理化结构，适量补充硼锌微肥；二是调整肥料施用比例，防止土壤酸化、盐渍化；三是对已经有土壤盐渍化现象的农田适量施用碱性肥料和灌水淋洗。
3.2开发利用方向。利用日光温室，生产名、特、优、新无公害蔬菜，提高效益。同时，粮食作物应向优质专用商品粮食方向发展。
4.利用类型为粮食中产区。地势较平坦，土层深厚，质地以壤土为主，土壤沙性较强，保肥保水能力适中，无明显障碍层。改良重点是加深耕作层，改良土壤结构，平衡施肥。
关键词：耕地-人口-粮食系统；耕地压力；预测；阳新县
中图分类号：F323.211 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）01-0258-05
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.01.065
耕地-人口-粮食系统是一定区域尺度上的复杂耦合系统，是以耕地资源为载体进行开发利用，以粮食生产、消费和流通为纽带，进而满足人类的粮食需求[1]。现阶段，基于中国后备耕地资源有限和人口持续增长的实情，努力提升区域内现有耕地生产潜力成为解决粮食安全的首要途径[2]，亦是不少学者与政府关注的焦点所在。为权衡系统的动态演变，可基于耕地、人口和粮食选择有关总数和均数指标进行研究，但并不能确切显示耕地资源所承受的压力[2]。为精确量度区域系统内三者之间的复杂联系及协调状态，蔡运龙等[3]建立了耕地压力指数模型，并提出了耕地保护和确保粮食安全的响应措施。关于粮食安全与耕地压力指数的探索大多集中于耕地、人口、粮食的动态变化分析[4-6]、耕地压力的时空分布和变化规律[6-9]以及趋势预测等方面[9-13]；而预测方法的探讨也主要集中于时间序列中的平滑法[9]与回归分析以及灰色GM（1，1）模型[11-13]，但研究主要集中于国家尺度和大区域或省级尺度，对市县等小尺度的讨论偏少[6，7]。然而，我国东、中、西部地区经济发展、城镇化和工业化进程有快有慢，粮食生产格局和耕地保护形势亦存在着巨大差异，而作为城市经济与农村经济结合点的县域，亦是统筹城乡发展的基本单元，其比较优势在于粮食和农业，三大地区内部县域系统因其自然与人文差异更是各有其发展特征。因此，县域耕地-人口-粮食复合系统不仅是区域乃至国家粮食安全的单元细胞，同时是国家粮食生产扶持政策的直接承受者，各层次系统之间、系统内部之间协调发展，对于推进区域协调发展、保障国家粮食供需平衡具有战略意义。
本文以湖北省阳新县为例，对2000 ― 2012年间系统三要素以及耕地压力指数的变动情况进行了剖析，并对其未来的演化趋势进行了预测，进而探索县域耕地-人口-粮食系统的深层次发展规律，为满足长江中游新型工业化、城镇化及农业现代化对土地的需求寻求根本解决之道，对于缓解县域人地矛盾，实现耕地、人口、粮食系统协调发展和经济快速发展，保障“中三角”城市群协调共进、促进中部崛起具有很强的现实意义。
2 耕地压力指数动态变化分析
2.1 耕地资源与人口的动态变化
2.1.1 耕地数量变化 2000-2012年阳新县耕地资源数量出现类似于“S”型曲线的波动变化，总体上呈增加的趋势（图1）。2000-2012年间阳新县耕地面积净增加11 600.00 hm2，平均每年增加966.67 hm2，耕地年变化率达到2.40%。全县耕地面积变化大致经过了3个阶段：
耕地急剧缩减阶段（2000-2003年）。耕地面积共减少2 720.00 hm2，年均减少906.67 hm2，耕地年递减率达到2.25%，是耕地减少较为快速的阶段，其中2001年是耕地减少幅度最大的一年。主要是因为进入21世纪以来，全县小城镇建设步伐加快，土地需求较大，实施了一大批农村水利、改扩公路等建设项目，一批工矿建设项目破土动工，农村违法占地建房行为亦燎原势起；同时比较利益驱动下的农业结构调整成效显著，特别是2001年政府狠抓四大优质工程，耕地面积有所减少；此外，政府加大了对长江沿岸生态环境建设工程的建设，退耕还林、还草、还湖等一系列生态工程正呈兴起之势，再加上农民收入来源的多元化促使部分耕地荒废，这些均导致了耕地面积的不断缩减。
耕地迅速增加阶段（2004-2009年）。耕地面积共增加14 440.00 hm2，年均增加2 406.67 hm2，耕地年变化率达到6.41%，是耕地变化速度最为快速的时期。主要源于2004年国家出台了相关配套策略：一方面阳新县从严施行和坚守农地保护任务和原则，使土地利用行之有序；另一方面，加大了耕地保护工作的力度，全力奉行县级、乡（镇）级土地利用总体规划，从严限制各项建设占用耕地，禁止占用基本农田，强化农村宅基地管理，行之有效地推动工程防护、土地整理等工作，为耕地快速增加做出了突出贡献。
耕地保持稳定阶段（2010-2012年）。2010年以来，阳新县经济增长、城镇化和工业化发展均有所减缓，县乡两级土地利用总体规划修编全面完成，推广严格的耕地总量占补平衡制度，更加紧锣密鼓地进行农用地改造建设任务，同时新农村建设步伐加快，较好地完成了示范点村庄整治任务。
2.1.2 人口数量与人均耕地变化 2000-2012年阳新县总人口呈现增加趋势，由2000年的94.91万人增加到2012年的102.07万人，净增人口7.16万人，人均耕地面积与耕地面积变化类似（图1），经历了减少-增加-趋于稳定的变化历程，总体上是增加的，即由2000年的0.042 hm2/人增加到2009年的0.051 hm2/人，此后几年内一直徘徊在该水平线上，多年人均耕地面积仅为0.045 hm2/人，低于警戒线水平0.053 hm2/人[15]，人地矛盾仍然较为严重。
2.2 粮食产量的动态变化
2.2.1 粮食总产量与人均粮食产量变化 粮食总产量与人均粮食产量变化情况基本一致，均展现出两“V”一倒“U”的波动式增长趋势（图2），全县粮食总产量净增加4.06万t，人均粮食产量净增加17.10 kg/人。其中，2000-2004年粮食总产量呈不均衡“V”字变化，作为“V”字底端的2003年粮食减产主要是因为耕地面积处于最低水平；2004-2006年粮食总产量开始回升，倒“U”型变化初露端倪，2006年粮食播种面积的大幅增加导致产量达到局部最高值32.69万t；2006-2008年粮食产量再次出现“V”字变化，2007年由于旱灾影响，全县粮食产量降至最低，仅为28.73万t；2008年以后，三次产业比重处于不断变化中，第一产业比重持续增加，全县粮食产量增产后劲较足，农业仍然是县域经济发展的重要支点，而种植业又是农业中的重中之重，保证充足的粮食供给依然是巩固县域经济社会发展、县-市-群协调递进发展的基础。
粮食总产量和人口因素决定了人均粮食产量的变化，人均粮食产量与粮食总产量变化相仿。全县人均粮食产量由2000年的323.35 kg/人，增加到2012年的最高水平340.45 kg/人，历年人均粮食产量均值为321.10 kg/人，而湖北省人均粮食产量均值达到363.63 kg/人，2000-2012年间省域与县域人均粮食产量差距有拉大趋势。因此，该县需在提高粮食产量的同时还要控制人口增长，进一步协调优化耕地-人口-粮食系统。
2.2.2 粮食单产变化 全县粮食单产水平实现波动性增加，期间完成了两个“三连增”（图2）。2000-2002年，第一个“三连增”产生的缘由是政府开始狠抓“优质粮棉麻”工程，重点推广优质种子，导致粮食单产有了较大幅度的提高；2003-2006年，粮食单产水平有所下降，主要原因是旅游资源开发逐渐被提上日程，各地进行开荒建设，以致生态环境被破坏，水土流失加剧，影响了局域气候，同时该县农田水利基础设施年久失修，致使排灌效益减小，从而影响了粮食单产水平；2007-2009年，实现另一个“三连增”，到2009年达到最高水平，这要归功于超级稻高产培植与农业机械现代化等先进实用技能的大举推行，使技能方法直接到人、优种良法直接到田，极大地提升了现代农业科技成果的转化率，粮食单产、品质均优于以往；2009年以后，粮食单产水平又大幅度降低，源于近年来该县位于长江中游南岸旱涝交替难以根治，对粮食单产水平有一定负面作用。
2.3 耕地压力指数的动态变化
2.3.1 最小人均耕地面积Smin 关于人均粮食需求量的研究目前说法不一，鲁奇[16]认为，人均粮食消费水平250～400 kg/年为温饱范围，400～600 kg/年为小康范围，400 kg/年刚好为两种消费水平的交叉点；唐华俊等[17]得出“人均水平达到322.07 kg/年基本就能够维持人们的生存标准”的结论。以320 kg/人的粮食消费为准，符合该县现阶段的人民生活水平，设定粮食自给率β=Gi/（320Mi）（式中G为粮食总产量，M为人口数，i为年份）。依据现状人均粮食产量最大值340.45 kg/人以及县域膳食结构改善，将2000、2005、2010、2015年和2020年的人均粮食需求量Gr分别定为345、350、360、370和380 kg/人，其他年份进行线性插值。由计算结果可知，2000-2012年阳新县域最小人均耕地面积总体呈波浪式上升趋势（图3），其中，2003年最低为0.041 hm2/人，2004年以后波动增加至0.058 hm2/人。这说明人民生活水平的提高导致人均粮食需求量连续增长及农业结构调整，引起粮食播种面积占比和复种指数的减小，使得最小人均耕地面积增加，在一定程度上影响了县域耕地-人口-粮食系统的均衡发展，从而增加了其耕地压力。
2.3.2 耕地压力指数K 综合以上结果，依据公式可以计算得到2000-2012年阳新县耕地压力指数K的变化情况（图3）。2000-2012年耕地压力指数均大于1，2006年开始上升为1.1，且持续拉升，其中2000-2005年其年增长速度为0.29%，2006-2012年翻倍增长，达到0.57%，到2012年压力指数接近1.14，耕地压力越来越大。由此可见，最小人均耕地面积大于实际人均耕地面积，粮食供需失衡，粮食处于不安全状态，耕地经受较大压力，且趋于严重，耕地保护形势不容乐观。
3 耕地压力指数的趋势预测
3.1 耕地、人口、粮食变化预测
基于2000-2012年耕地、人口、粮食总产量、粮食播种面积和总播种面积数据建立了GM（1，1）模型，并进行精度检验（表1），模型精度级别均为一级和二级，模拟精度良好，故可用此模型进行预测。
由模型预测结果（表2）可知，2013-2020年该县耕地面积虽有增长势头，但耕地后备资源不足，增长潜力有限；其粮食增长亦不明显，增长速度仅为1.28%，远低于耕地增加速度4.07%，耕地生产力有所滞后；人口继续保持稳定增长，导致人均粮食产量至2020年刚刚超过350 kg/人，远低于湖北省现状水平，与人均粮食需求量的差距有所扩大，影响了阳新县人民平衡膳食目标的实现，不利于巩固和加强县域农业的基础地位以及湖北省粮食主产区重点县地位。因此，未来阳新县耕地与粮食状况不能很好地与人口发展相适应，三者之间存在一定的制约作用，耕地-人口-粮食系统矛盾将继续存在，无益于系统的可持续发展。
3.2 最小人均耕地面积与耕地压力指数预测
根据以上耕地、人口、粮食相关指标的预测值，按前文所述的粮食自给率和粮食需求水平计算得出未来8年耕地压力的预测结果（表2）。
结果表明，2013-2020年，最小人均耕地面积Smin和实际人均耕地面积Sa均将逐年上升，但Sa上升速率小于Smin，从而使耕地压力指数在设定的366～380 kg/人的食物粮食需求水平下均大于1，保持持续增大趋势，到2020年接近1.2。这说明，未来阳新县的耕地压力问题将进一步凸显，耕地生产力水平将低于粮食需求水平，粮食安全形势更加恶化，究其原因可能是因为未来将经济发展作为重点，新型工业化、城镇化用地需求将一直增长，人口不断增加，而其位于丘陵山区，后备耕地资源不足，人多地少，国家和湖北省大力推行的以增加耕地数量、提高耕地质量为核心的国土整治项目影响有限，增加了实现耕地占补平衡目标的困难性，县域粮食安全基础仍比较脆弱，耕地超载严重。这意味着阳新县不能对耕地保护工作掉以轻心，必须继续坚持“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策，采取相应有效的措施来控制耕地用途转移，努力提升耕地综合生产潜力，实现粮食平稳增产，并指引人们树立正确的消费理念，开创一条生产上低耗费、生活上适当消费的可持续发展之路，加倍重视和保护目前的耕地资源，从而使耕地压力得到有效缓解。
4 结论
通过对县域2000-2012年的耕地、人口和粮食产量随时间的变化特点以及未来8年耕地压力变化趋势分析，得出以下结论。
1）2000-2012年，阳新县耕地面积呈波动增加态势，人均耕地变化相似，但其多年平均值位于警戒值0.053 hm2/人之下，粮食总产量与人均粮食产量变化基本一致，而人均粮食产量与省域差距逐渐拉大，从而使耕地-人口-粮食系统发展不均衡，不利于发挥县域的农业优势和统筹城乡发展。
2）耕地面积的增加，粮食播种面积占比的降低，使得阳新县最小人均耕地面积呈波浪式上升趋势，但由于其上升速度要大于实际人均耕地面积上升速度，耕地压力指数始终大于1，并且快速增加，耕地压力加重，耕地保护形势不容乐观。
3）预测结果表明，未来该县耕地-人口-粮食系统矛盾将愈加凸显，耕地压力指数保持持续增大趋势，阳新县粮食产需差距会逐渐拉大，粮食供需将处于不平衡状态，耕地保护形势将进一步严峻。为实现耕地-人口-粮食系统的可持续发展，阳新县必须改善土地利用布局和结构，努力提高耕地的综合生产能力，加快推进农业现代化，控制人口增长，同时为满足新型城镇化、工业化及农业现代化对土地的需求，可通过适当的控制措施将耕地转换为其他用途，进而逐渐实现缓解耕地压力、保证粮食安全的目标，进而为长江中游各级区域系统地有序发展以及中部崛起提供坚实的基础。
参考文献：
[1] 鲍 超，方创琳.长江流域耕地-粮食-人口复合系统的动态分析及调控途径[J].中国人口・资源与环境，2007，17（2）：115-120.
[2] 李 晶，任志远，周自翔.区域粮食安全性分析与预测――以陕西省关中地区为例[J].资源科学，2005，27（4）：89-94.
[3] 蔡运龙，傅泽强，戴尔阜.区域最小人均耕地面积与耕地资源调控[J].地理学报，2002，57（2）：127-134.
[4] 杨丽霞.基于耕地压力指数的杭州市粮食安全评价[J].农业现代化研究，2014，35（1）：93-96.
[5] 赵雨果，涂建军，赵在友.重庆市粮食安全与耕地总量动态平衡测算研究[J].湖北农业科学，2009，48（11）：2891-2894.
[6] 郝瑞彬.山东省耕地-粮食-人口系统与耕地压力指数时空分布[J].江苏农业科学，2012，40（6）：345-348.
[7] 耿艳辉，闵庆文，成升魁，等.泾河流域耕地-人口-粮食系统与耕地压力指数时空分布[J].农业工程学报，2008，24（10）：68-73.
[8] 李治国，张竟竟，郭志富.基于耕地压力指数的河南省粮食安全状况研究[J].地域研究与开发，2014，33（2）：141-145.
[9] 张素娟，赵先贵，任桂镇，等.江西省耕地压力时空差异分析及预测[J].土壤，2009，41（1）：142-146.
[10] 潘佩佩，杨桂山，苏伟忠，等.1985年以来太湖流域耕地变化与粮食生产研究[J].长江流域资源与环境，2013，22（10）：1289-1296.
[11] 李国凤，宋 戈.黑龙江省宝泉岭垦区粮食生产动态分析与预测[J].水土保持研究，2012，19（6）：223-227.
[12] 陈 薇，张 跃.安徽省耕地压力分析与趋势预测[J].干旱区地理，2010，33（5）：831-836.
[13] 高小琛，石培基，潘竟虎，等.基于耕地压力指数和GM（1，1）模型的区域粮食安全状况研究――以甘肃省天水市为例[J].农业系统科学与综合研究，2011，27（4）：407-412.
[14] 邓聚龙.灰理论基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.
[15] XU Z G， XU J T，DENG X Z， et al. Grain for green versus grain： conflict between food security and conservation set-side in China[J]. World Development，2006，34（1）：130-148.
关键字：耕地利用动态度，驱动力，主成分分析
中图分类号：S341文献标识码： A
0引言
随着经济社会不断发展，城市扩张，现状耕地被占用的数量日益增加。如何合理的占用耕地，保证基本国策的实现，是土地资源管理中一个重要内容。本文选取了沈阳市远郊县市的一些因素指标，采用数学模型对其进行筛选，减少次要的因素，保留主要的因素，弄清耕地随时间变化的根本驱动力和规律性，对主要因素展开分析，把握宏观内容，以期能够达到从少数指标变量分析整个系统的目的，进而实现对耕地的保护作用。
1研究区域概况
沈阳市位于辽宁省中部，是国家区域中心城市，共和国长子，地处东北亚经济圈和环渤海经济圈的中心，具有得天独厚的地理区位优势和重要的战略地位。辖区内有平原、低山丘陵等地貌类型，土地利用方式多样。沈阳以占全省8.8%的土地总量，承载了全省16.8%的人口，城镇化进程较快，城乡结合部区域面积大。近年来，随着振兴东北地区等老工业基地政策的实施，沈阳正处于经济发展最快、城乡面貌改观最大的时期，快速的建设发展，导致了沈阳市耕地逐年的变化。
2沈阳市远郊区耕地利用动态变化分析
本文以2008-2012年耕地数量为依据，对沈阳市远郊县区耕地利用变化幅度及利用动态度进行分析。
2.1沈阳市远郊区耕地利用变化幅度
图1.2008-2012年沈阳市远郊县市耕地利用变化幅度柱状图
2008-2012年沈阳市远郊县市耕地均呈不断增长趋势。
2.2沈阳市远郊区耕地利用动态度
耕地利用动态度是指某一地区在某一段时间内耕地利用变化类型的数量变化情况，其表达式为：
其中，K为T时间段内耕地利用动态度；Ua和Ub研究初期和研究末期耕地面积；T为研究时间。
表1.沈阳市远郊区耕地利用动态度
2008-2010年耕地
由表1沈阳市远郊县市耕地利用动态度表可见，2008-2010年沈阳市远郊市耕地利用动态度较大，均在4%以上。相比之下，2010-2012年耕地利用动态度较小，均在0.4%以\下，这说明沈阳市远郊县市耕地后备资极少，基本饱和。
3.沈阳耕地利用变化驱动分析
影响耕地利用变化的因素众多且错综复杂，在进行耕地变化驱动力分析时，选取的因子既要全面又要避免因子过多，增加研究的难度，还要考虑评价指标获得的操作性。综合以上原则选取从人口因素、经济因素、技术因素三个方面选取因子：人口数X1（万人）、人口密度X2（人/公顷）、非农人口比率X3（%）、国民生产总值X4（亿万）、农业生产总值X5（万元）、固定资产投资X6（万元）、耕地有效灌溉率X7（%）、耕地功率数X8（万千瓦）。
对以上因子进行主成分分析，得出特征值及主成分贡献率见表2。
表2．驱动因子特征值及主成分贡献率
根据主成分分析的要求，选取特征值大于1，累计贡献率70％以上的主成，分，见表3。新民市、辽中县、法库县选取第一、第二主成分，康平县选取第一主成分。
表3.各因子的主成分载荷矩阵
从表2、3中得出：
新民市，除人口密度外都为第一主成分，人口密度为第二主成分。各因子对新民市对耕地利用变化都有驱动作用。
辽中县，人口密度、国民生产总值、农业生产总值、固定资产投资为第一主成分，人口数、非农人口比率为第二主成分。主要耕地利用变化都有驱动力主要为人口因素和经济因素。
法库县，除非农人口比率外都为第一主成分，非农人口比率为第二主成分。各因子对法库县对耕地利用变化都有驱动作用。
康平县，除耕地有效灌溉率外都为第一主成分。各因子对康平县对耕地利用变化都有驱动作用。
综上，沈阳市远郊县区耕地利用变化的主要驱动力为经济因素，其次为人口因素，再次为及耕地功率数。
4.结论及建议
（1）从分析结果来看，沈阳市远郊四县2008―2012年耕地整体趋势为不断增长，但根据2010年前后动态度情况来看，沈阳市远郊县市耕地后备资极少，基本饱和。
（2）根据分析人口因素、经济因素、技术因素三类因子对耕地利用变化的驱动作用，沈阳市远郊四县整体表现为：引起耕地利用变化的主要驱动力为经济因素，人口因素等次之。
（3）鉴于以上对沈阳市耕地利用变化驱动力的分析，沈阳市未来应侧重更加合理的编制土地利用总体规划，严格控制建设用地规模，加强耕地保护，优化土地结构，节约集约用地，维护土地生态环境，从而达到一个和谐发展的社会。
参考文献：
1.甘红,刘彦随,王大伟.土地利用类型转换的人文驱动因子模拟分析.资源科学，2004,26(2):88-93.
2.李平,李秀彬,王学军.我国现阶段土地利用变化驱动力的宏观分析.地理研究,2001,20(2):129-131.
