耕地利用变化与经济发展的关系研究--以甘肃省为例

耕地利用变化与经济发展的关系研究--以甘肃省为例王晔立(定西师范高等专科学校，地理系甘肃定西743000)摘要：本文根据近30年甘肃省耕地与经济发展的数据库，建立回归模型揭示耕地利用变化与经济发展的定量关系。研究表明:①人均GDP、第一产业产值均与耕地面积变化呈显著负相关；②耕地利用变化与人口增长、城市化、第一产业增加值、人均GDP、固定资产投资额等与库兹涅茨曲线并非呈典型的倒“U”型环境库茨涅茨曲线；③经济结构演进与耕地利用变化存在库兹涅茨倒“U”型曲线关系。关键词:结构变动；经济发展；数学模型；甘肃省中图分类号:F301.24文献标识码:AArableLand-usechangeandeconomicdevelopment-ACaseStudyofGansuProvinceWANGYe-li(DepartmentofGeography，DingxiTeachersCollege，Dingxi,Gansu743000)Abstract：Inthispaper,with30yearsrelateddatabasesofcultivatedlandandeconomicdevelopment,regressionmodelrevealedthecultivatedlandusechangeandeconomicdevelopmentofthequantitativerelationship.Theresultsshowthat:①thepercapitaGDPorprimaryindustryoutputvalueandcultivatedlandissignificantnegativecorrelation;②cultivatedlandwithpopulationgrowthandurbanizationandpercapitaGDPandfixedassetinvestmentisnotshowingthetypicalinvertedUtypeenvironmentalKuznetscurve;③economicstructureandtheexistenceofcultivatedlandusechangeKuznetsinvertedUshapedcurverelationship.Keywords:cultivatedlandchange;economicdevelopment;regressionmodel;Gansu国内部分学者对部分省份和城市的耕地变化与经济发展的关系作了相关的研究。通过简单相关性分析研究耕地面积变化与经济增长的关系，表明快速的工业发展和经济增长导致了耕地的大量减少[1-4]；建立计量模型来分析耕地减少对经济增长的作用，认为四川土地收益十分显著，土地对GDP增长的贡献越来越大[5]，苏州耕地面积随其人均GDP的增长呈显著的指数型递减[6]，深圳建设用地的快速扩张支撑了其经济总量和城市建设的高速发展[7]；也有人建立计量模型对江苏省人口增长、经济发展和耕地占用的情况进行了预测[8]。本文着重探寻甘肃耕地利用变化的社会经济因素，研究其作用机制。1研究区概况甘肃省地处西北内陆，位于北纬32°31′～42°57′、东经92°13′～108°46′之间，地处三大高原交汇处；地貌复杂多样，类型齐全，山地、高原、平川、河谷、沙漠、戈壁交错分布，地势自东南向东北倾斜。耕地总面积为468.52万hm2，占全省国土总面积4547.74hm2的10.3%，人均耕地面积0.18hm2，是典型的农业大省。基本特征是:山地多，川(塬)地少；旱地多，水地少。包括水田、菜田在内的水地面积仅占耕地总面积的19.72%，不到全国平均水平42.55%的1/2。基金项目:甘肃省教育厅高校社科项目《西部县域经济发展研究》（编号:0619B-01）；作者简介:王晔立(1970～),男,汉族，甘肃通渭人,副教授,硕士，主要从事地理教学与区域经济发展研究。根据国土资源部(2004)公布的有关数据核算，甘肃省耕地中有2/3以上是坡地，其中15°～25°坡耕地137.27万hm2，25°以上坡耕地32.14万hm2；旱地416.94万hm2，占甘肃省耕地面积的88.99%，旱地中山旱地约占65%，质量较好的川旱地、塬旱地和梯田旱地共占35%。2数据来源与研究方法2.1指标选取本文选取耕地利用变化Y，同时结合甘肃省社会经济的发展状况，选取农业人口X1、城市人口X2、粮食总产量X3、第一产业增加值X4、第二产业增加值X5、第三产业增加值X6、人均GDPX7、城市化水平X8、全社会固定资产投资总额X9、农业机械总动力X10和农民人均纯收入X11等11个因子作为影响耕地利用变化的社会经济驱动因子，反映甘肃省社会经济状况的变化。2.2耕地利用变化与社会经济因素之间的相关分析以上述标准化数据矩阵为基础，运用SPSS统计分析软件进行相关分析，得到甘肃省耕地利用变化与社会经济因素之间的相关系数（表1）。表1耕地利用变化与社会经济因素的相关系数XX1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11Y.853-.979-.502-.959-.955-.913-.955-.983-.904-.881-.9253耕地变化过程3.1耕地总量的变化甘肃省的耕地由1978年的356.22×104hm2增加到2006年的344.14×104hm2，平均年递减0.38×104hm2。但近30年间不同阶段的动态变化又各具特点，主要包括两个减少期和两个增长期。第一个减少期是1978～1988年，20年共减少耕地8.6×104hm2，这次无论是持续时间还是减少幅度，在30年来都是最大的，平均年递减4.3×104hm2；第二个减少期是1999～2003年，平均年递减0.074×104hm2，年递减0.167%；第一个增长期是1989～1999年，年递增0.91×104hm2；第二个增长期2003～2006年，增长4.25×104hm2。(图1)。3.2人均耕地的变化近30年来甘肃省的人均耕地由1978年的0.19hm2下降到2006年的0.13hm2，总体上呈现明显的下降趋势(图1)。说明近30年来，人口的增加速度远远超过耕地，导致人均耕地减少，人地关系逐渐恶化。图1耕地和人均耕地变化图2耕地复种指数变化3.3耕地利用程度的变化耕地利用程度的变化可用耕地复种指数的动态变化来描述。复种指数变化曲线(图2)显示:30年来甘肃省的耕地复种指数由1978年的0.98增长到了2006年的1.08，平均年递增0.35%。其间变化可以分为两个增长期和两个减少期。第一个增长期是1981～1998年，由0.953增长到1.092，年均递增0.19%；第二个增长期是2003～2005年，由1.065增长到1.095，年均递增0.12%。与增长的大趋势相反，第一个减少期是1978～1981年，由0.984减少到0.958，平均年递减0.085%；第二个减少期是1998～2003年，由1.092减少到1.065，平均年递减0.045%。综合分析耕地变化、复种指数变化曲线发现:(1)1970～1982年13年间耕地面积变化与耕地复种指数的变化呈正相关，这主要与以种植业为主的农业产业结构有关；(2)1982～1998年的17年间耕地面积变化与耕地复种指数变化呈负相关，此阶段热带经济作物和其它作物的播种面积大幅度增加，而粮食作物播种面积基本稳定，土地利用的强度逐年增加；(3)1998～2006年复种指数的减少与主要耕地面积大幅度减少有关。4耕地利用变化与经济发展相关性分析4.1耕地与与人均生产总值以及第一产业产值耕地的变化对经济发展的贡献主要体现在人均GDP和各产业产值方面。1978～2006年甘肃省耕地面积变化与人均生产总值以及第一产业产值之间的相关关系（图1、图2）。图3耕地面积变化与人均生产总值拟合图4耕地面积变化与第一产业产值拟合表1表明1978～2006年甘肃GDP与耕地面积变化呈现显著负相关，相关系数分别为-0.955，其变化模型为y=2.71-15162.7x1+21.3x12（y为耕地面积，x1为人均GDP），表明在原来的经济发展模式下经济增长必然会占用一部分耕地，如果按现有发展模式，经济持续发展，耕地必将进一步减少；这种耦合关系也从另一方面表明，耕地面积的减少是现有发展模式下的经济驱动所致。1978～2006年一产产值与耕地面积变化呈现显著负相关，相关系数分别为-0.959，其变化模型为y=74459-411x1+0.57x12(y为耕地面积，x1为一产产值)，表明随着农业生产技术和水平的进一步提高，一产产值增加受耕地面积变化的影响很大，更多的受其他产业发展推动、受农业生产技术提高的拉动。许多研究表明，人均GDP达到一定水平后，GDP增长主要依赖技术革新和产业高度化，而不再靠土地投入的增加；但在甘肃省，耕地减少的幅度在经济发展过程中出现一些反弹趋势，而这种情况在世界上不少地区的环境退化与污染在经济发展关系中也曾出现。因此，这在一定程度上说明要实现经济发展而耕地面积变化不大或保持不变，形势仍然比较严峻；甘肃在促进经济快速稳定发展的同时一定要重视对耕地资源的保护，防止耕地减少的幅度在经济发展过程中反弹趋势的出现和强化。4.2耕地与总人口变化图5总人口与耕地变化量拟合图6固定资产投资额与耕地面积变化拟合表1表明1978-2006年甘肃城市人口与耕地面积变化呈现显著负相关，相关系数分别为-0.979，其变化模型为y=368.9-0.168x（y为耕地面积，x为总人口）。耕地面积减少程度特点人口增长有着较明显直线关系。4.3耕地与固定资产投资额从表1可以看出，甘肃省固定资产投资额与耕地面积变化趋势呈高度负相关，相关系数达-0.904，达显著水平，其关系模型为y=-0.79+9.96x+4.73E-20x2(y为耕地面积变化，x为固定资产投资额)。固定资产投资额与耕地减少量的拟合曲线的相关性显著，曲线变化具有一定的不确定性。4.4耕地与城市化水平从表1可以看出，甘肃省城市化水平与耕地面积变化趋势呈高度负相关，相关系数达-0.983，达极显著水平，其关系模型为y=8.24-0.97x+0.025x2(y为耕地面积变化，x为城市化水平)。城市化水平的二次项系数为正，一次项系数为负，模型所得到曲线不符合库兹涅茨曲线的特征。即随着城市化水平的增加，耕地数量呈先减少后增加的趋势，也就是说，随着经济发展，耕地非农化速度先减小，而当经济发展到一定阶段时，随着经济增长耕地非农化速度逐渐增大。由此验证了甘肃城市化水平与耕地面积变化趋势不存在库兹涅茨曲线。这一“U”关系与我国经济较为发达的天津市、山东省、江苏省、上海市、广东省和福建省的经济发展与耕地损失率关系的情况不吻合[9]。图7城市化水平与耕地面积变化拟合图8经济结构与耕地利用变化的相关分析4.5耕地利用变化与经济结构演进经济的发展必将导致耕地利用结构的变化，使用跨部门的相关分析方法来验证1978～2006年间甘肃省经济结构演进与耕地利用变化之间的关系：横坐标的经济结构演进以第一产业比重为1，进行二、三产业计算，再三次产业加和为经济结构；纵坐标的耕地利用变化则以耕地规模为主。结果表明，甘肃经济结构演进与耕地利用结构变关系模型为：y=347.36+3.510.97x-0.69x2（y为耕地利用变化，x为经济结构演进）甘肃经济结构演进与耕地利用结构变关系的二次项系数为负，一次项系数为正，模型所得到曲线符合库兹涅茨曲线的特征。即随着经济结构演进，耕地数量呈先增加后减少的趋势，也就是说，随着经济发展，耕地非农化速度先增大，而当经济发展到一定阶段时，随着经济增长耕地非农化速度逐渐减小。由此验证了甘肃经济结构演进与耕地利用变化关系库兹涅茨曲线的存在。这一倒“U”关系与我国经济较为发达的天津市、山东省、江苏省、上海市、广东省和福建省的经济发展与耕地损失率的情况基本吻合[9]。5结论与讨论(1)运用回归分析方法建立模型得出:近30年来，甘肃省耕地利用变化的与人口增长、城