喀斯特地区农用地利用社会经济效益与生态环境效益耦合关系分析——以遵义市为例

文彦，罗海波，潘泊娟，闪中标，王红丹

（贵州大学资源与环境工程学院，贵阳５５００２５）

摘要：通过构建农用地利用效益评价体系，利用熵权法和耦合度模型，对遵义市农用地利用效益耦合关系从时间和空间上进行了研究。结果表明，２００４－２０１２年遵义市农用地利用的社会经济效益在波动中总体呈上升趋势；生态环境效益也发生了变化，但总体呈稳定态势，农用地利用效益耦合度总体水平较高，呈上升趋势；２０１２年遵义市农用地利用效益耦合度分布大致呈同心圆形，随着与区域中心距离不断增大，耦合度不断下降；农用地利用的社会经济效益与生态环境效益差异越小，说明农用地利用越协调，耦合度越高。结合遵义市经济发展情况和区域功能定位，提出了提高农用地利用耦合度、促进农用地协调利用的建议。

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关键词：农用地；利用效益；熵权法；耦合度；遵义市

中图分类号：Ｆ２９３．２文献标识码：A 文章编号：0439－８114（２０15）07－1788-06

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.07.064

随着经济社会的不断发展，对土地的需求不断增加，如何使土地利用的综合效益达到最大化，一直是政府和学界关注的焦点。土地利用效益包括社会效益、经济效益和生态效益，经济效益是人类利用土地的最根本的原因，社会效益则是整体和全局的经济效益，生态效益可以说是久远的经济效益［１］。提高土地利用的综合效益就是要协调好土地利用的三效益，相关学者也对土地利用效益的耦合关系进行了研究。许媛等［２］通过构建耦合度模型，探讨了西安市土地利用社会经济效益与生态环境效益之间的关系；梁红梅等［３］通过建立动态耦合模型，对宁波市和深圳市的土地利用的社会经济效益与生态环境效益协调发展进行了研究。

近年来，随着国家对“三农”问题的重视，农业逐渐成为研究的重点，相关学者对农用地的生态经济系统协调发展的耦合性进行了研究。杜娜等［４］采用耦合度关联度和系统耦合度模型分析了纸坊沟流域农用地生态经济系统耦合关系及耦合态势；王继军等［５］通过构建结构方程模型，对陕北黄土丘陵区农业生态经济系统的耦合关系进行了研究；刘新平等［６］采用主成分分析方法及生态和农业经济协调发展的耦合系统评判指标体系，研究了新疆干旱区生态与经济系统的耦合度。可以看出，相关研究主要是针对农业生态经济系统的耦合关系进行研究，但是对农业用地利用效益的耦合关系研究较少，对喀斯特地区的农业用地利用效益的耦合关系研究也较少。喀斯特地区由于受其地形地貌的影响，农业生产条件与其他地区相比较差，农用地的利用效益也会受到自然条件的限制，其社会经济效益与生态环境效益的耦合关系如何，是本研究的重点。本研究以遵义市为例，通过构建效益评价指标体系，对其农用地利用的效益进行了评价，然后运用耦合度模型，从时间和空间上对其农用地利用的社会经济效益与生态环境效益的耦合关系进行了研究，以期为促进遵义市农用地利用协调可持续发展，提高农用地利用综合效益提供理论依据与借鉴。

１资料与方法

１．１资料来源

２００４－２０１２年遵义市农业经济数据均来源于历年《贵州省统计年鉴》、《遵义市统计年鉴》，土地利用数据来源于遵义市土地利用变更调查数据，农用地包括耕地、林地、园地、牧草地及其他农用地。

１．２研究区概况

遵义市位于贵州省北部，是贵州省第二大城市、新兴工业城市和重要农产品生产基地，黔北政治经济文化中心。地理位置在北纬２７°８0′—２９°１３′、东经１０５°３６′—１０８°１３′之间。市域东西绵延２５４．００ｋｍ，南北相距２３０．５０ｋｍ，海拔高度在１０００～１５００ｍ。遵义市属于中亚热带高原湿润季风区，四季分明，雨热同季，无霜期长。全市国土面积３０７．６７万ｈｍ２，其中山间平坝面积占７．４０％，丘陵占３０．７０％，山地占６１．９０％，农用地面积２７３．１１万ｈｍ２，占土地总面积的８８．７７％。遵义市下辖２区、８县、２个民族自治县和新蒲新区管委会以及２个代管市。２０１２年末，全市共有１６４个镇、５５个乡、８个民族乡、１７个街道办事处，年末常住人口６１１．７０万人。２０１２年全市生产总值１３６１．９３亿元，其中第一产业产值１８１．２４亿元，占全市总产值的１３．３１％。

１．３研究方法

１．３．１熵权法本研究采用熵权法计算评价指标的权重，熵权法是在综合考虑各因素提供信息量的基础上计算一个综合指标的数学方法［７］。熵权法是一种客观赋权法，是根据各因素提供给决策者的信息量的大小来确定指标权重的，其思路是强化数值差别较大和弱化数值差别不大的指标对综合评价值的贡献，从而能够全面反映指标值所包含的信息。具体分析方法和步骤如下：

步骤一：将原始数据采用极值法进行标准化处理，计算公式如下：

正向指标：ｒｉｊ＝■，（１）

负向指标：ｒｉｊ＝■，（２）

步骤二：计算熵值，计算公式如下：

Ｈｉ＝－ｋ■fijlnfij （３）

式（３）中，ｆｉｊ＝■，ｋ＝■，Ｈｉ为第ｉ项指标的熵值，ｋ为玻尔兹曼常量，ｎ为评价年份数或区域个数。

步骤三：计算熵权，计算公式如下：

ｗｉ＝■ （４）

式（４）中，ｗｉ是第ｉ项指标的权重值，且０≤ｗｉ≤１，■ｗｉ＝１，ｍ为评价指标个数。

１．３．２耦合度模型农业社会经济效益与生态环境效益具有耦合关系，耦合关系越协调，耦合度越高。农业社会经济和生态环境效益的评价函数分别为：

Ｆ（ｘ）＝■ｘｉａｉ（５）

Ｇ（ｙ）＝■ｙｉｂｉ（６）

式（５）、式（６）中，ｘｉ、ｙｉ分别为社会生态效益评价指标、生态环境效益评价指标，ａｉ、ｂｉ为各指标的权重。

农业社会经济与生态环境效益耦合度模型是基于二者之间的离差大小而构建［８］，其计算公式如下：

Ｃ＝■■ （７）

式（７）中，ｋ为调节系数，一般２≤ｋ≤５，取ｋ＝２。

１．３．３效益评价指标体系建立依据农用地效益的内涵，按照科学性、典型性、全面性、可比性等原则，并考虑到数据的可获取性和可靠性，结合遵义市区域综合实际情况，借鉴相关学者的研究成果［９－１２］，从农用地利用的社会经济和生态环境两大方面共选取２４个指标构建农用地利用效益评价指标体系（表１）。

指标体系中，农业劳动生产率是指单位农业从业人员带来的农业产值；粮食安全系数Ｘ６是指人均粮食与联合国规定的温饱型年人均基本粮食的比值，其中，联合国粮农组织规定的温饱型年人均基本粮食为４００．００ｋｇ；农业供养能力Ｘ１１是指单位人口种植业产值；农业技术效率Ｘ１４是指单位农业机械总动力所能产生的农业产值；土地农业利用率Ｘ２３是指农用地占土地总面积的比重；农用地利用多样化指数Ｘ２４是参考王鹏等［１３］的研究成果，其计算公式为：Ｇ＝１－■ｘｉ２/［■ｘｉ２］2，式中，Ｇ为农用地多样化指数，ｎ为农用地利用类型数，ｘｉ为第ｉ类土地利用类型面积。

２结果与分析

２．１遵义市农用地利用效益分析

２．１．１农用地利用社会经济效益分析从时间变化来看，２００４－２０１２年，遵义市农用地利用的社会经济效益在波动中总体呈上升趋势（表２、图１）。２００６年农用地社会经济效益为０．１３，在历年中最低，主要是因为农作物产量减产以及耕地面积减少。２００６年遵义市遭遇多年不遇的干旱天气，造成秋季主要农作物产量减产，全年粮食产量２７２．９８万ｔ，比２００５年减产４８．６７万ｔ，下降１５．１０％，农业产值增加值与２００５年相比下降３．５０％。２００６年全年耕地面积减少7 626．００ｈｍ２，其中国家基建占地６５７．００ｈｍ２，其他基建占地４００．００ｈｍ２，退耕还林还草占地２５７９．００ｈｍ２，耕地改为园地３９９０．００ｈｍ２。２０１２年农用地社会经济效益最高，达到０．７８，主要是因为农业产值增加和农民人均纯收入提高。２０１２年遵义市全年粮食产量２７６．２２万ｔ，比２０１１年增长２１．６０％，农业产值增加值１８１．２４亿元，比２０１１年增长８．９０％。同时，农民人均纯收入达到６０６１．００元，为历年最高。从空间变化来看，２０１２年习水县和仁怀市农用地社会经济效益最低，均为０．３１（表３、图２），主要是因为两县（市）各项指标值都较低，直接影响其社会经济效益。２０１２年红花岗区农用地社会经济效益最高，达０．５９，主要是因为其农业产出效率较高。２０１２年，红花岗区农业劳动生产率、单位面积粮食产量、单位面积农用地产值及地均农业增加值在各个地区中都是最高的。

２．１．２农用地利用生态环境效益分析从时间变化上看，２００４－２０１２年，遵义市生态环境效益在波动中总体呈稳定状态（表２、图１）。２００８年农用地生态环境效益为０．２４，为历年中最低，主要是因为农用地面积较低，尤其是林地面积较低。２００８年遵义市农用地面积２７２．００万ｈｍ２，林地面积１４０．８６万ｈｍ２，在历年中均为最低。２０１０年和２０１１年，农用地生态环境达到最高值０．６０，主要是因为林地面积较高。２０１１年和２０１２年遵义市林地面积分别为１６３．７４万ｈｍ２和１６３．５６万ｈｍ２，在历年中最高。从空间变化上看，２０１２年红花岗区农用地生态环境效益为０．１９，为所有地区中的最低值（表３、图２），主要是因为林地覆盖率、人均林地面积和土地农业利用率较低，单位面积能耗、单位面积农药使用量较高。赤水市生态经济效益为０．８７，为各地区最高值，主要是因为赤水市林地覆盖率、人均林地面积和土地农业利用率较高，以及单位农用地的化肥、农药和塑料薄膜使用量较少。

２．２遵义市农用地利用效益耦合关系分析

２．２．１农用地利用效益耦合关系时间差异分析２００４－２０１２年，遵义市农用地利用效益的耦合度差异比较大，耦合度最高的达到１．００，最低的仅为０．４６，整个变化过程可以分为两个阶段（图１）。第一个阶段是２００４－２００６年，期间农用地利用的社会经济效益与生态环境效益均不断下降，分别从２００４年的０．３８、０．５４下降到２００６年的０．１３、０．３６。农用地利用效益耦合度不断下降，从２００４年的０．９２下降到２００６年的０．４６。由表２可以看出，２００４年农用地利用的社会经济效益与生态环境效益均为这一阶段最高，并且二者相差较少，所以耦合度较高，说明了２００４年二者之间的关系协调。而２００６年农用地利用的社会经济效益与生态环境效益均为本阶段最低，且二者相差０．２３，所以耦合度较低，说明了２００６年二者之间的关系不相协调。

第二个阶段是２００７－２０１２年，期间农用地利用的社会经济效益和生态环境效益在波动中总体呈上升趋势。在这一阶段中，农用地利用效益的耦合度均较高，且在不断变化，但变化幅度较小。２００９年和２０１１年的农用地利用效益耦合度均为１，达到最高，主要是因为农用地利用的社会经济效益与生态环境效益均达到较高值，且二者差异较小，仅相差０．０１，说明二者之间达到了协调发展。２０１２年的耦合度为此阶段最低，虽然农用地利用的社会经济效益与生态环境效益值均较高，并且社会经济效益为所有年份中最高，但是二者差异较大，相差０．２４，说明了农用地利用注重社会经济效益，而忽视了生态环境效益。

２．２．２农用地利用效益耦合关系空间差异分析由图２、图３可以看出，２０１２年遵义市各县（市、区）的农用地利用社会经济效益与生态环境效益耦合度差异比较大，耦合度最高的达到１．００，而最低的只有０．５６，耦合度空间大致分布呈同心圆形，随着与区域中心城市距离增大，耦合度逐渐减低。红花岗区虽然位于区域中心，其农用地利用社会经济效益在各个县（区、市）是最高的，但生态环境效益却是最低的，所以其农用地利用效益耦合度最低，仅为０．５６，说明其农用地利用不够协调，今后需要注重农业生态环境效益的提高。耦合度较高的有汇川区、绥阳县、正安县、湄潭县、遵义县、余庆县、仁怀市、凤冈县、桐梓县，耦合度均在０．９０以上。汇川区是遵义市市政府所在地，具有地理位置优势，农用地利用的社会经济效益与生态环境效益协调发展，耦合度较高。绥阳县、正安县、湄潭县、遵义县、余庆县、仁怀市、凤冈县、桐梓县等县农业发展基础比较好，农业生产水平高，农产品加工业较为发达，主要粮油作物、特色农产品规模化、商品化程度较高。道真仡佬族苗族自治县（以下简称道真县）、务川仡佬族苗族自治县（以下简称务川县）、习水县、赤水市的农用地利用效益耦合度处于中等水平，介于０．７０～０．９０之间，这些地区共同的特点就是农用地利用的生态环境效益较高，均超过其农用地利用的社会经济效益。这４个县（市）农业生态环境保护较好，但是特色农业产业发展不突出，农业产出不高，社会经济效益较低，导致农用地利用效益耦合度不高。

３结论与建议

通过构建农用地利用效益评价体系，运用熵权法计算各指标权重，然后建立耦合度模型，分析了２００４－２０１２年遵义市农用地利用效益的耦合关系变化，并对遵义市各县（市、区）２０１２年农用地利用效益耦合度的空间分布进行了探析。研究发现，２００４－２０１２年遵义市农用地利用社会经济效益在波动中总体呈上升趋势，生态环境效益也发生了变化，但总体呈稳定态势；农用地利用效益耦合度总体呈上升趋势，变化分为两个阶段，前一阶段（２００４－２００６）耦合度不断减小，变化幅度较大，后一阶段（２００７－２０１２）耦合度变化幅度较小，总体呈下降趋势。通过观察２０１２年遵义市各县（市、区）农用地利用效益的耦合度分布情况，可以看出遵义市农用地利用效益耦合度总体水平较高，耦合度分布大致呈同心圆形，随着与区域中心距离不断增大，耦合度不断下降；农用地利用社会经济效益与生态环境效益差异越小，说明农用地利用越协调，耦合度越高。基于上述研究，为遵义市农用地利用提出几点建议。

１）严格保护耕地，不断提高耕地的数量与质量。建立耕地保护目标责任制，在保护耕地数量的前提下，重视耕地质量建设，不断加大农业科技创新和基础设施建设投入力度，积极改善耕地生产条件，提高农业综合生产能力。加强土地整治，统筹安排，加快中低产田特别是低产田改造，实施沃土工程，完善渠、路、桥、涵、闸等相关配套措施，推进高标准基本农田、连片标准良田建设。充分利用农地分等定级和产能核算等方法，形成以保护耕地生产能力为主的耕地保护测评体系，进一步发挥耕地保护在保障粮食安全方面的作用。同时还要严格控制农地非农化的进程，对建设占用耕地要进行严格审查。

２）加强农田水利设施建设，提高农业抗灾减灾能力。结合遵义市农业区划布局，积极推进大型灌区续建配套建设，排灌泵站配套建设及水源工程建设，分期分批治理病险水库，有计划地完善水利灌溉配套设施。遵义市属于喀斯特岩溶山区，降雨大部分以径流方式流失，通过新建小山塘、小水池、小水窖，开展小型农田水利设施建设，提高输水调配能力。

３）大力发展农业优势产业，推进特色农产品规模化、商品化。搞好农业空间布局规划，优化农业生产空间布局和品种结构，确定不同区域农业发展的重点。对于优势产业特色产业要加强引导，注重农产品的深加工，提高农产品的产出效益。加强对农业龙头企业的扶持力度，加快培植一批辐射面广、对农业推动力强的龙头企业。积极研究市场，不断开拓市场，狠抓标准化生产，通过提高农产品质量、增加农产品科技含量来培育品牌、打响品牌，发挥品牌效应。

４）不断加强支农惠农力度，提高农民收入。一要不断优化完善各项支农惠农政策，加强对粮食生产的支持力度，鼓励农民扩大粮食生产规模，不断增加农业投入，完善财政支农资金管理制度，保证支农资金做到专款专用，用到实处；二要大力推广农业新技术，增加农业科技投入，建立农业科技网络，稳定县、乡（镇）两级农业科技推广队伍，不断派遣农业技术员驻村指导农业生产，加强农机化建设，推广实用新型农机具。

５）加强农业生态环境建设，优化农业生产环境。一要实施天然林保护、退耕还林、石漠化综合治理等生态修复工程，巩固和发展林业项目和造林补贴项目，不断提高林地覆盖率；二要加强对有机、无公害绿色农产品和无公害农产品及其农业产业基地的建设，提高畜禽养殖粪便的资源化利用率，调整肥料施用结构，大幅减少化肥用量，有效控制农业面源污染；三要控制开发强度，优化开发方式，发展循环农业和生态农业，循环利用秸秆和畜禽粪便等生物资源，促进农业资源永续利用。

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