城镇化与耕地非农化空间特征及协调关系研究

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  摘 要:以四川省18个地级市为研究对象,采用2012年四川省人口、经济、耕地非农化等数据,对其城镇化与耕地非农化进行综合评价,以此分析四川省城镇化与耕地非农化空间格局。通过建耦合协调度模型,进一步探讨城镇化与耕地非农化之间的协调关系。结果表明:四川省城镇化高水平区分布较为分散,而低水平区相对集中,分布在川东地区;耕地非农化程度空间分布不均衡,中低水平耕地非农化地区与高水平耕地非农化地区差异明显;城镇化与耕地非农化存在耦合性,但是协调发展区极少。
  关键词:城镇化;耕地非农化;耦合协调度;四川省
  中图分类号:F301.2 文献标志码:A 文章编号:1008-2697(2015)03-0031-05
  目前,我国正处于城镇化快速发展时期,城镇化既表示农业人口转变为非农人口,也表示农业用地转变为非农用地的过程[1]。截止2011年,我国城镇化率达到51.27%,比1978年的17.92%提高了33.35个百分点。在快速城镇化背景下,大量农业人口涌入城市,城市发展壮大,有些地方政府片面认为农村城镇化就是农业土地非农化,导致建设用地占用耕地现象屡见不鲜。作为重要的粮食生产要素——耕地的非农化成为一种不可避免的社会现象。改革开放以来,我国耕地减少速度不断加快。1979年到2011年,全国耕地从20.17亿亩减少到18.25亿亩,32年间耕地净减少1.92亿亩。协调城镇化与耕地非农化之间的关系,对于保障城市社会经济有序发展具有重大意义。
  近年来,四川省经济快速发展,1978年到2012年,国内生产总值年均增长率达到34.48%,经济上涨同时,促使四川省城镇化水平不断提高,到2012年达到43.53%。伴随着城镇化,城市不断扩张,建成区面积逐年增长,导致大量耕地被占用,耕地非农化现象严重。根据统计年鉴显示,四川省在2012年内共有9230hm2耕地转为建设用地,占年内减少耕地面积的48%。基于此,本文以四川省为例,分别评价各个地区城镇化和耕地非农化程度,借助ARCGIS10.0进行空间表达,并透析其分布特征。最后,进一步探讨二者之间的协调关系,以期为四川省实现城镇化与耕地非农化协调发展,确保其城镇化有序发展,减少耕地非农化现象,保障粮食安全提供政策依据。
  一、数据来源及方法
  (一)数据来源
  本文研究仅以四川省18个地级市为基本单元,由于数据无法获取,剔除甘孜藏族自治州、凉山彝族自治州、阿坝羌族藏族自治洲。文中涉及城镇化和耕地非农化评价指标共20个,其中人口、经济、耕地数据均来源于2013年《四川省统计年鉴》、《中国统计年鉴》,部分经济数据来源于《中国城市统计年鉴》。
  (二)研究方法
  1.指标构建
  通过对四川省18个地级市分别进行城镇化测度与耕地非农化综合评价,参照已有研究[2-5]以及数据可获得性,从人口城镇化、经济城镇化、社会城镇化、地域景观城镇化四个方面选取15个指标构建四川省区域城镇化综合测度指标体系(表1);耕地非农化指标主要选取国内生产总值、耕地非农化面积、城市化水平、新增固定资产投资、农村居民人均纯收入5个评价指标(表2)。
  2.权重确定
  熵值法是一种客观赋权法,用其确定权重,可以消除主观因素的影响[6]。一般情况,熵值较高,系统结构较均衡,差异较小;反之,熵值较低,系统结构不均衡,差异较大。因此,通过熵值大小,即指标值的离散程度,计算出权重[3]。
  指标数据标准化:由于指标差异较大,量纲不同,采用极值标准化处理法。本文所选指标均为正向,因此公式为:
  变异系数法是直接利用指标中所包含的信息,通过计算来确定权重,这种方式消除人为因子影响,较为客观。一般认为,取值差异大的指标,更能够反映评价目标的差距。采用变异系数法衡量指标的差异程度,公式如下[5]:
  (i=1,2,…,n)
  式中:Vi是指标变异系数;Xi是第i项指标的平均值;σi是第i项指标的标准差数值。
  3.耦合协调度模型
  耦合度就是描述各要素或系统彼此影响、彼此作用的程度[7]。城镇化与耕地非农化存在一定相关关系,把城镇化与耕地非农化作为相互耦合的两个系统,用18个市州面板数据,定量描述二者之间的协调关系。利用已有学者的研究成果[8-9],构建一个能客观反映城镇化与耕地非农化耦合协调度模型,即:
  其中,D是系统耦合协调度;T是系统协调指数;C是耦合度;α、β均取值为0.5,即研究时候把城镇化与耕地非农化看为同等重要;u1与u2分别为城镇化与耕地非农化评价综合得分。
  二、城镇化与耕地非农化空间格局
  (一)城镇化水平空间格局
  通过客观赋权熵值法对2012年四川省市域单元的15项城镇化指标原数据进行计算,得到各项指标权重(表1)。从表1可以看出,四项城镇化指标权重差异不大,其中,地域景观城镇化指标权重最大,为0.267,人口城镇化指标与经济城镇化居中,社会城镇化权重最小,仅为0.242。说明地域景观的变化是影响四川省城镇化相对重要的因素,而社会发展因素对城镇化影响微乎其微。通过计算得到的权重,再计算出18个市级单元的综合得分及子系统得分(表3),从表中可知,18个市城镇化综合得分范围在0.5-1.3之间,得分排名第一的是成都市,得分为1.34,这与成都市作为四川省行政、经济中心,人口数量大且增速快,建成区面积为18市之首的状况相符。而城镇化综合水平得分最低的为巴中市,仅为0.531,是成都市城镇化水平得分的1/2,二者相差较大,说明四川省各市城镇化发展不均衡,差异明显。
  按照自然断点法,利用GIS将四川省城镇化水平划分为3个等级(图1)。从综合城镇化水平空间分布来看,高城镇化水平区为省会成都市和地级攀枝花市,主要呈分散分布,城镇化得分在1分以上。攀枝花市虽然并没有靠近省会城市,但因为自身发展较快,是四川省除成都市外唯一一个劳动力输入城市,城镇人口占总人口比率仅低于成都市,其城镇化水平列居第二;中城镇化水平区的城市共有7个,城镇化得分在0.76-1分之间,呈现围绕成都市上下集中分布现象,城镇化水平相差不大;低城镇化水平区主要集中分布在东部地区,其中,巴中市是城镇化水平得分最低的城市,与成都市相差较大。   (二)耕地非农化空间格局
  利用变异系数法客观地确定各指标的权重(表2),其中耕地非农化面积指标权重最大为0.36,显然耕地非农化面积对CCIV值影响最大,农村居民人均纯收入对CCIV影响最小,权重仅为0.036。再通过计算出的权重来构建耕地非农化指标评价模型,即CCIV=Z1i ×0.2881+Z2i ×0.3606+Z3i×0.0599+Z4i×0.2555+Z5i×0.0359,其中i表示地级市。将四川省18个地级市5项指标的90个原数据极值标准化后,带入模型计算得到各地区的耕地非农化水平得分(图1)。从综合得分可以看出,成都市耕地非农化指数最高为1,说明其耕地非农化现象最为严重,已演变为耕地非农化过度现象,大量耕地被转变为建设用地,耕地数量已经处于较为危险阶段。巴中市的耕地非农化水平得分最低为0.017,说明其因发展经济而使耕地被占用为建设用地现象较少见,耕地非农化正在逐步推进,但由于自身经济发展限制,耕地非农化水平较低。
  利用Arcgis10.0在空间上表达各地级市的耕地非农化水平,四川省耕地非农化水平空间分布图,大致呈以省会城市为中心向外扩散形式,区域差异明显。耕地非农化水平高的地区只有成都市,其耕地非农化规模最大,2012年全年耕地非农化面积达到3700hm2,是全省耕地转为建设用地面积最大的城市。其次,耕地非农化水平中等的地区包括宜宾市、攀枝花、德阳市等城市。其中,宜宾市的耕地非农化得分为0.139,在18市中位列第二,2012年耕地非农化面积达到730hm2,仅为成都市的1/5。耕地非农化水平低的地区有6个城市,得分最低的是位于东北角的巴中市,耕地非农化面积为210hm2,仅为成都市的1/17。由此可见,四川省耕地非农化程度空间分布不均,中低水平耕地非农化地区与高水平耕地非农化地区差异明显。
  (三)城镇化与耕地非农化协调关系
  根据统计年鉴显示,2012年四川省耕地转变为建设用地面积为9230hm2,占年内减少耕地面积的48%。其中,城镇建设用地又占绝大多数,表明城镇化进程中耕地非农化的不断增加是耕地减少的最主要原因。本文采用皮尔逊相关分析方法和双卫T检验,对四川省2003-2013年的耕地非农化得分与城镇化评价得分作相关分析,得到皮尔逊相关系数为0.761,在0.01水平上显著相关,二者呈较高程度正相关。说明城镇化水平越高耕地非农化程度越深,快速的城镇化发展,是以牺牲耕地转变为建设用地为代价而实现的。因此,根据城镇化与耕地非农化综合评价体系构建耦合协调度模型,得出四川省耦合协调度值,并进行等级划分(图2)。
  从图2可以看出,协调区共有三个城市,即攀枝花市、乐山市、德阳市。其中,攀枝花市耦合协调度值最高,2012年其城镇化水平达到48.83%,城镇化水平得分在18个地级市中位居第二,但耕地非农化规模较小,综合评价得分为0.105分,协调指数为0.846。总体特征为城镇化水平较高,但是耕地转变为建设用地比例却相反,耕地非农化水平不高。说明攀枝花市城镇化发展与耕地非农化关系协调,在城镇化快速发展同时,并没有以牺牲耕地为代价,未出现过度耕地非农化现象;轻度协调区包括宜宾、绵阳、自贡等7个城市,耦合协调度值(D值)在0.76以上,表明城镇化发展与耕地非农化发展基本协调;轻度失调区包括省会及东部大部分城市,即成都市、资阳市、南充市、内江市、广元市等7个市,D值在0.72-0.76之间,城镇化发展速度较快,耕地非农化程度较高,二者关系不能协调,特别是成都市,城镇化、工业化发展速度快,但大量耕地转为建设用地,耕地过度非农化,反而制约城镇化发展,二者发展失调;失调区仅包括巴中一个城市,其D值<0.72,表明其城镇化水平低,还有耕地非农化现象,城镇化发展与耕地非农化之间差异大,属于失调关系。
  三、结论
  (一)通过熵值法确定权重,对四川省城镇化水平进行综合评价。表明四川省城镇化水平在空间上分布不均衡,存在明显差异。城镇化水平最高的为成都市得分1.34分,最低的巴中市得分为0.531。
  (二)利用变异系数法确定权重,构建耕地非农化变异指数模型,综合评价耕地非农化程度,表明四川省耕地非农化程度最为严重的城市是成都市,耕地非农化综合得分最低的为巴中市,耕地非农化面积规模较小。
  (三)通过构建耦合协调度模型,表明城镇化与耕地非农化之间存在一定耦合性,就耦合协调度值而言,协调区极少,仅有3个城市,失调区较多。其中,攀枝花市城镇化与耕地非农化之间协调度最高,巴中市协调度最低。
  综上,本文在分析2012年四川省城镇化与耕地非农化水平空间分布特征基础上,进一步研究各市城镇化与耕地非农化协调性关系,结果显示2012年城镇化指数与D值相关系数为0.761,说明四川省在城镇化过程中与耕地非农化具有相关关系。尽管二者相关,但因为耕地非农化为负向指标,耕地非农化水平越高,代表大量耕地被占用,耕地减少过多,高城镇化伴随高非农化,表示四川省城镇化发展与耕地非农化之间并不协调。因此,四川省应该合理发展城镇化,减少以牺牲耕地来发展城镇化现象,重视耕地保护,使二者协调发展。
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  (责任编辑:肖训生)
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