關(guān)于耕地資源安全研究

時間:2022-10-31 11:31:00

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關(guān)于耕地資源安全研究

耕地是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ),同時承擔著國家糧食安全、生態(tài)安全、社會穩(wěn)定的重任[1]。耕地資源安全評價研究可以有效地反映地區(qū)耕地資源的綜合水平,對地區(qū)控制耕地數(shù)量、把控質(zhì)量、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)和社會可持續(xù)性發(fā)展具有一定的指導作用。黑龍江省作為全國最重要的糧食和商品糧生產(chǎn)基地之一,多年來一直承擔著保障國家糧食和區(qū)域環(huán)境安全的重任,但隨著近年來黑土層逐年變薄[2],加之建設發(fā)展占用耕地、工業(yè)污染以及人口外流等原因,黑龍江省耕地資源在安全上出現(xiàn)了各種隱患,對國家糧食安全與地區(qū)可持續(xù)性發(fā)展構(gòu)成了威脅。國外對于糧食安全問題的研究,主要圍繞著對糧食安全的概念、評價指標、耕地資源變化如何影響糧食安全等[3-4],還有探索耕地變化的各種影響因素并以此為依據(jù)對耕地的現(xiàn)狀、發(fā)展和趨勢展開研究[5-7]。當前中國關(guān)于耕地安全的研究主要包括兩部分:地域性耕地安全問題和耕地安全評價及預警指標體系研究,研究方式由定性描述向定量分析的趨勢轉(zhuǎn)變,自2000年以來該趨勢尤為明顯。學術(shù)界對耕地安全進行了多層次研究:省域耕地安全狀況的描述性、解釋性研究[8-13];針對省域及城市群的耕地安全評價及預警體系的建立[14];對市域范圍的耕地安全進行定量分析[15-17];耕地安全的基礎(chǔ)理論和保障機制研究[18-21]。研究涉及中國華東、華中、華北和華南地區(qū),耕地安全根本上決定了這些地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的現(xiàn)實利益及發(fā)展可能。但是,缺乏系統(tǒng)性針對糧食主產(chǎn)區(qū)東北地區(qū)的耕地安全研究是一個重要問題。因此,本研究選取全國重要的糧食和商品糧生產(chǎn)基地黑龍江省作為研究對象,通過構(gòu)建評價指標模型的方法對其耕地資源安全進行定量分析,彌補東北地區(qū)耕地資源安全研究相對不足的狀況,對東北地區(qū)以及同類城市的耕地資源安全綜合評價具有一定的借鑒意義。

1耕地資源安全概念界定

從目前的研究動態(tài)而言,對耕地資源安全的關(guān)注仍然較少,大多數(shù)學者將重點放在能源型資源安全與糧食安全上,因此造成耕地資源安全的概念相對缺乏統(tǒng)一、具有說服力的界定。學者崔明哲將耕地資源安全定義為:有穩(wěn)定、均衡、充裕的耕地資源可供一個國家或地區(qū)利用,使其在一定時期內(nèi)能夠持續(xù)足量的取得食物,滿足國家經(jīng)濟和社會健康發(fā)展[22];學者李春華[23]提出耕地安全具有3種基本含義:一為包含數(shù)量安全、質(zhì)量安全以及生態(tài)安全的要求;二為耕地資源對人類社會發(fā)展的保障能力;三為以主體圈、效用圈、客體圈的系統(tǒng)論證定義耕地安全。因此,結(jié)合本研究的研究特點與內(nèi)涵,借鑒兩位學者的定義,對耕地資源安全做如下定義:耕地作為自然生態(tài)系統(tǒng)與社會經(jīng)濟關(guān)系中的重要組成部分,能在一定的技術(shù)條件下,充分發(fā)揮其生產(chǎn)、生活與生態(tài)中的各項作用,滿足人類當前與未來可持續(xù)發(fā)展的需要,使社會綜合發(fā)展不因耕地資源而處于危險狀態(tài)。

2研究區(qū)概況

黑龍江省位于中國東北部,西起121°11′,東至135°05′,南起43°26′,北至53°33′。截至2018年,全省土地總面積47.3萬km2,耕地面積占全省總面積33.87%,全省人均耕地面積0.416hm2,高于全國人均耕地水平,全省糧食產(chǎn)量7506.8萬t,連續(xù)8年居全國首位,是國家最重要的糧食生產(chǎn)基地之一,對于國家糧食安全與可持續(xù)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。隨著東北經(jīng)濟衰落,黑龍江省人口外流趨勢加快,農(nóng)村空心化態(tài)勢加深,加之相對不合理的耕地利用方式以及重工業(yè)生產(chǎn)活動中廢氣、廢水的過量排放,直接威脅到黑龍江片區(qū)的耕地資源安全承載力。

3評價方法與數(shù)據(jù)來源

3.1研究方法。3.1.1無量綱化。指標數(shù)據(jù)的性質(zhì)、單位等不同易對評價結(jié)果造成影響,需要對初始數(shù)據(jù)進行標準化處理,把數(shù)據(jù)之間的差異性置于同一維度上反映各自相對差距。因此,本研究將用極差法對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理,見公式(1)~(2)。Rij=Xij-XminijXmaxij-Xminij(1)Rij=Xmaxij-XijXmaxij-Xminij(2)公式(1)、(2)分別為正向、負向指標的極差法數(shù)據(jù)標準化公式。其中,Xij為第i年第j項的原始數(shù)據(jù),Xmaxij和Xminij分別代表第i年第j項指標的最大值和最小值。3.1.2熵值法。熵值法是根據(jù)各指標傳輸給決策者的信息量的大小來確定指標權(quán)數(shù)的方法,某項評價指標的差異越大,熵值越小,該指標包含和傳輸?shù)男畔⒃蕉啵鄳獧?quán)重越大[24]。熵值法是依據(jù)指標的信息含量確定各指標相應權(quán)重的數(shù)理統(tǒng)計方法,有效避免了德爾菲法、層次分析法等由專家打分的方法所帶來的主觀性影響,使評價體系更為客觀,評價結(jié)果更具科學性。假設評價對象黑龍江省耕地資源安全時間跨度為n年,反映其安全水平的評價指標有m個,則熵值法權(quán)重確定步驟如下:(1)數(shù)據(jù)標準化處理。運用上述公式(1)、(2)對各項原始數(shù)據(jù)進行標準化處理。(2)計算各項指標的信息熵Ej,公式見(3)。式中,,k=1lnn。=1=(ln)njijijiEkFF-(3)1/nijijijiFRR==(3)計算權(quán)重Wj,公式見(4)。3.1.3綜合評價法。綜合評價法是在確定研究對象評價指標體系基礎(chǔ)上,運用一定方法對各指標在研究區(qū)內(nèi)的重要程度即其權(quán)重進行確定,根據(jù)所選擇的評價模型,利用綜合指數(shù)的計算形式,定量對某現(xiàn)象進行綜合評價的方法[25]。見公式(5)。3.1.4障礙度模型。為了明晰黑龍江省耕地資源安全水平變化的主要成因,更有針對性地對制約其安全水平的因素進行分析以及提出保護耕地資源安全的對策,本研究選擇運用障礙度模型對各準則層以及單項指標的障礙度進行計算。障礙度的計算主要是通過因子貢獻度、指標偏離度以及障礙度3個方面來研究分析[26],公式見(6)~(7)。Sij=1-Rij(6)式中,Ti為指標的障礙度,Sij為指標的偏離度,Rij為單項指標的標準化值,Wj為因子貢獻度,即評價指標的對應權(quán)重。3.2數(shù)據(jù)來源本研究數(shù)據(jù)摘錄、整理自2007—2016年的國家統(tǒng)計局相關(guān)數(shù)據(jù)、《黑龍江省環(huán)境狀況公報》和《黑龍江省環(huán)境統(tǒng)計年報》,2008—2017年10年間《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國國土資源統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》和《黑龍江統(tǒng)計年鑒》。

4黑龍江省耕地資源安全評價

4.1指標體系的構(gòu)建。評價指標的選取應具有較強代表性和獨立性,要能全面準確的反映系統(tǒng)各方面特征[27]。考慮到對于耕地資源安全評價仍處于學術(shù)建設階段,尚未建立統(tǒng)一、成熟的評價指標體系。因此,本研究在充分參考多位學者相關(guān)研究的基礎(chǔ)上[23,27-32],結(jié)合指標選取以及體系構(gòu)建的科學化、規(guī)范化原則,考慮指標數(shù)據(jù)的可獲得性,依據(jù)本研究的研究特點與方向,構(gòu)建出適用于黑龍江省地域狀況的耕地安全評價指標體系(見表1)。4.2黑龍江省耕地資源安全評價標準。由于耕地資源安全評價安全能級劃分沒有形成相對統(tǒng)一、適用的標準,本研究參考相關(guān)學者的研究[33],并結(jié)合黑龍江省地域情況以及本研究的研究特點,建立了適用于本研究的評價標準,見表2。4.3黑龍江省耕地資源安全評價結(jié)果。學術(shù)界在耕地資源安全指標評價體系方面比較缺少統(tǒng)一、權(quán)威的標準,筆者通過相關(guān)學者的研究,并結(jié)合黑龍江省的地域自然和經(jīng)濟發(fā)展特色,嘗試構(gòu)建了黑龍江省耕地資源安全指標評價體系,運用熵值法和綜合評分法對黑龍江省2007—2016年10年間的耕地資源安全狀況進行評價。結(jié)果如表3所示。黑龍江省2007—2016耕地資源安全評價分值和趨勢分別如表3、圖1所示。2007—2016年黑龍江省耕地資源安全綜合分值處于[0.4562,0.5913]的區(qū)間內(nèi),安全級別處于臨界安全和較安全之間,經(jīng)歷了“臨界安全—較安全—臨界安全—較安全”的波動狀態(tài)。從變化趨勢以及時間段來看,黑龍江省耕地資源綜合安全分為3個主要的階段,2007—2010年持續(xù)上升,2010年達到10年內(nèi)的峰值0.5913,但2011—2012短時間內(nèi)出現(xiàn)了較大的下滑,下降到0.4563,2013—2016年為波動上升階段,逐漸呈現(xiàn)出平穩(wěn)的趨勢,總體上而言,耕地資源安全綜合值在10年間尚算穩(wěn)定。耕地資源數(shù)量安全分值在2007—2011年處于持續(xù)上升階段,數(shù)量安全形勢良好,2012—2013年出現(xiàn)小幅下滑,2014年出現(xiàn)較大幅度增長,隨后2015—2016年出現(xiàn)下滑,總體上看,數(shù)量安全表現(xiàn)出持續(xù)上升后趨于平穩(wěn)的水平。質(zhì)量安全分值在2007—2012年間持續(xù)上升,但2013出現(xiàn)了短期較大幅度的下滑,2014—2016年狀況好轉(zhuǎn),分值上漲,總體而言,質(zhì)量安全處于前期持續(xù)上漲、后續(xù)趨向較為穩(wěn)定的狀態(tài)。生態(tài)安全分值在2007—2012年處于較大波動的有所好轉(zhuǎn)、實現(xiàn)波動上升,總體上而言,生態(tài)安全分值處于前期較大幅度下降、后期有所改善實現(xiàn)上升的狀態(tài)。社會投入保障安全分值2007—2013呈現(xiàn)波動上升的趨勢,2013年達10年內(nèi)的峰值0.1345,2014—2016年波動下滑,總體而言,投入保障安全分值處于先上升后下降的階段,但總體上分值較為穩(wěn)定。4.4障礙因子分析。為了更有針對性地對黑龍江省耕地資源安全各影響因子及其影響程度進行定量分析,為尋找主要障礙成因提供依據(jù)。本研究通過上述障礙度模型對2007—2016年耕地資源安全的準則層、指標層(依據(jù)障礙度大小篩選出前六障礙因子)進行計算,計算結(jié)果見表4。對表4數(shù)據(jù)進行橫向、縱向?qū)Ρ龋C合安全障礙度的變化趨勢與綜合安全分值的變化趨勢基本相符,即障礙度減小時,分值上升,障礙度增大時,分值下降。數(shù)量安全障礙度總體上呈現(xiàn)出波動減小的趨勢,數(shù)量安全在2007—2008年是制約耕地資源綜合安全的主要影響因子,在2009—2016年情況有較大的改善,說明數(shù)量安全在政府、社會的有效管理與政策引導下得到了有效的保護。質(zhì)量安全障礙度總體上呈現(xiàn)波動下降的趨勢,在2007—2009年質(zhì)量安全問題較為明顯,但2010—2016年耕地質(zhì)量安全得到有力治理,質(zhì)量安全的問題得到有效解決。生態(tài)安全障礙度在10年間處于波動上漲的狀態(tài),同時在這10年里,耕地生態(tài)安全問題一直是影響、制約耕地資源綜合安全的最關(guān)鍵因素,問題也一直未得到有效治理、并且有逐步嚴重化的趨勢。社會投入保障安全阻礙度總體上呈現(xiàn)出較為穩(wěn)定的趨勢,說明政府、社會在發(fā)展過程中較為重視對耕地利用、保護的有效投入,人地關(guān)系較為和諧,耕地滿足人類生產(chǎn)、生活等各方面的需求,同時人類也對耕地高效利用、保護進行各項投入。對表5中指標層障礙度進行頻次整理,并結(jié)合上述目標層、準則層障礙度的分析,發(fā)現(xiàn)2007—2009年中森林覆蓋率、全省水資源總量、農(nóng)作物成災面積、有效灌溉面積、農(nóng)業(yè)機械總動力為前期出現(xiàn)頻率較高且障礙度較大的主要影響因子,即前期的耕地資源安全問題主要集中在生態(tài)安全未得到足夠重視、災發(fā)頻繁、人為投入保障力度不足上;2010—2012年中農(nóng)用化肥施用折純量、地膜使用量、農(nóng)用塑料薄膜使用量、全省水資源總量、廢水排放總量、農(nóng)藥使用量多次占據(jù)中期年份各指標障礙因子的前六名,說明中期耕地生態(tài)安全問題已經(jīng)開始逐漸凸顯,人為耕作、利用耕地的過程中物料投入污染、生產(chǎn)過程中的外部不經(jīng)濟性已成為制約耕地資源安全的關(guān)鍵成因,耕地生態(tài)安全問題失控成為該時段耕地資源安全的主要特征。2013—2016年中農(nóng)用化肥施用折純量、農(nóng)用塑料薄膜使用量、地膜使用量、農(nóng)藥使用量、水土流失治理面積指標障礙度因子凸顯,黑龍江省耕地生態(tài)安全問題嚴重,質(zhì)量問題出現(xiàn)反復,成為后期制約耕地資源安全的關(guān)鍵成因,同時也需注意農(nóng)業(yè)從業(yè)人口減少的問題。

5對策建議

針對上述分析,在10年的發(fā)展過程中,黑龍江省耕地數(shù)量安全、質(zhì)量安全、投入保障安全趨向于穩(wěn)定、總體形勢好轉(zhuǎn),但耕地生態(tài)安全卻日益凸顯。因此針對黑龍江省耕地安全的狀況,結(jié)合以上指標障礙度分析,提出以下對策與建議:(1)控制化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用塑料膜等農(nóng)耕化學生產(chǎn)資料的投入。這些生產(chǎn)資料的投入雖然能在一定程度上保障農(nóng)作物的產(chǎn)出水平,但是其不可避免地對耕地生態(tài)系統(tǒng)以及周邊環(huán)境甚至整個社會帶來外部不經(jīng)濟性,損害了耕地、社會的可持續(xù)發(fā)展利益,不利于耕地資源的長效健康利用。(2)制定、實行有效的輪耕、休耕制度。針對農(nóng)作物的種類及其對微量元素的需求不同,農(nóng)戶會選擇施用不同的化肥,長期種植單一作物容易導致土壤中某些化學元素的大量聚集,損害土壤結(jié)構(gòu)和耕地生態(tài)系統(tǒng),實行輪耕、休耕有利于土壤養(yǎng)分的保護以及耕地生態(tài)系統(tǒng)的長效運轉(zhuǎn)。(3)實行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)補償機制,保障農(nóng)業(yè)從業(yè)人口的權(quán)益。黑龍江省耕地面積穩(wěn)定,每年實現(xiàn)小幅增長,但與之對比農(nóng)業(yè)從業(yè)人口在近幾年卻一直減小。農(nóng)業(yè)相對于工業(yè)、服務業(yè),產(chǎn)出效益較小,受當年氣候、災害影響大,農(nóng)業(yè)從業(yè)人口的經(jīng)濟利益保障度并不穩(wěn)定,因此政府需針對上述情況,制定、實行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)補償機制,有力保護農(nóng)業(yè)從業(yè)人口的經(jīng)濟、生活權(quán)益,穩(wěn)定農(nóng)業(yè)人口勞動力要素,保障人地關(guān)系的動態(tài)平衡和穩(wěn)定。

6結(jié)論與討論

6.1結(jié)論。本研究通過梳理多位學者對耕地資源安全的研究成果,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有成果多集中于華東、華中、華北和華南等人地對比懸殊的地區(qū),且研究主要以定性分析為主,定量研究較為缺乏,耕地資源安全的概念也未有統(tǒng)一且權(quán)威的說法、定量評價指標體系的建立也不夠健全。因此本研究創(chuàng)新性地將糧食大省黑龍江省作為研究對象,以無量綱法、熵值法為定量評價方法,運用綜合評分法對2007—2016年黑龍江省耕地資源安全進行評價與趨勢分析,同時結(jié)合障礙度模型尋找黑龍江省發(fā)展過程中耕地資源利用的主要障礙因子,對此進行分析,結(jié)論如下:(1)2007—2016年黑龍江省耕地資源綜合安全等級處于臨界安全和較安全之間,經(jīng)歷了“臨界安全—較安全—臨界安全—較安全”的波動狀態(tài),總體上而言,黑龍江省耕地資源安全狀態(tài)較好。(2)通過對準則層數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)、社會投入保障安全的分值及趨勢進行分析,發(fā)現(xiàn)數(shù)量、質(zhì)量在2007—2016年總體趨勢上處于波動上升,社會投入保障安全在10年間則處于較為穩(wěn)定的狀態(tài),但生態(tài)安全有較大波動的下降,黑龍江省耕地生態(tài)安全問題日漸凸顯。(3)運用障礙度模型對2007—2016年研究區(qū)目標層、準則層、指標層障礙度進行計算,發(fā)現(xiàn)目標層、準則層的障礙度趨勢與綜合評分法結(jié)果相符,通過對指標層主要障礙因子的計算、篩選,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)數(shù)量、質(zhì)量、社會投入保障安全指標較為穩(wěn)定、障礙度較小、總體趨勢也在改善,但生態(tài)安全指標因子的障礙度在前期有所顯現(xiàn),在中后期愈發(fā)凸顯、問題愈發(fā)嚴重,主要集中為農(nóng)耕化學生產(chǎn)資料的過量投入,嚴重損害了研究區(qū)耕地資源的生態(tài)安全水平,對此本研究也提出了相應的對策建議。6.2討論。本研究針對黑龍江省的耕地資源狀況,創(chuàng)新性地構(gòu)建了安全評價體系,建立了耕地數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)、社會投入保障安全4個準則層,并選取了22個具體指標,同時結(jié)合熵值法、綜合評分法、障礙度模型對研究區(qū)耕地資源狀況進行評價與對比分析,完善了耕地資源安全的研究成果,為耕地主產(chǎn)區(qū)耕地資源安全研究提供一定參考。但所建立的準則層、選取的指標仍然有待完善,需要更接近于黑龍江省的地域情況,同時熵值法是基于指標數(shù)據(jù)的離散程度對指標進行權(quán)重計算的客觀方法,在一定程度上缺乏對指標相對重要性的考慮,與實際情況有一定程度的偏離,這均是接下來的研究中需要進一步完善的地方。

作者:劉賢生 徐珊 張震 張依瑤 路暢 單位:黑龍江大學政府管理學院