謝金華,楊 俊
(1.東華理工大學(xué) 測(cè)繪工程學(xué)院,江西 南昌 330013;2.流域生態(tài)與地理環(huán)境監(jiān)測(cè)國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330013)
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礦糧復(fù)合區(qū)土地利用效益評(píng)價(jià)
——以江西省典型地區(qū)為例
謝金華1,2,楊 俊1,2
(1.東華理工大學(xué) 測(cè)繪工程學(xué)院,江西 南昌 330013;2.流域生態(tài)與地理環(huán)境監(jiān)測(cè)國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330013)
基于TOPSIS分析方法對(duì)江西省鉛山縣永平鎮(zhèn)礦區(qū)、非礦區(qū)的土地利用狀況進(jìn)行測(cè)度,通過分析以揭示礦區(qū)內(nèi)農(nóng)戶相對(duì)非礦區(qū)農(nóng)戶土地利用投入差異情況及其主導(dǎo)影響因素,同時(shí)分析礦區(qū)農(nóng)戶存在土地利用效益分異的主要因素.結(jié)果表明:研究區(qū)域耕地利用效益整體偏低,整體效益亟待提高,內(nèi)涵挖潛空間較大.礦區(qū)極少數(shù)農(nóng)戶耕地利用產(chǎn)出效益偏高,主要是通過精耕細(xì)作、提高機(jī)械化水平所致;礦區(qū)絕大多數(shù)農(nóng)戶土地利用效益較低,粗放利用以及環(huán)境污染的現(xiàn)象并存,而地表塌陷、環(huán)境污染等因素是制約礦區(qū)土地利用效益偏低的主要原因,在土地規(guī)模既定的情況下,改善環(huán)境質(zhì)量、合理配置農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、提高機(jī)械化水平以及科學(xué)技術(shù)水平可以有效提高礦糧復(fù)合區(qū)農(nóng)戶土地利用效益.
礦糧復(fù)合區(qū);土地利用效益;農(nóng)戶;影響因素
改革開放以來,國(guó)家大力開展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),越來越多的農(nóng)用地轉(zhuǎn)為工業(yè)用地,在土地資源日趨緊張的大背景下,有效提高農(nóng)用地利用效益成為建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的內(nèi)在要求和重要舉措.因此,開展礦糧復(fù)合區(qū)土地利用效益的整體研究及其相關(guān)影響因素分析,為提高土地利用效益具有十分重要的現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義.關(guān)于土地利用效益評(píng)價(jià)問題,國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究一般是采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法來評(píng)價(jià)土地利用集約度[1-2].實(shí)際上,多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法存在土地集約利用內(nèi)涵界定不清,土地評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的判定主觀性太強(qiáng)、難以確定集約度的理想值等問題[3],一定程度上影響了評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性.
近年來,國(guó)內(nèi)外大量專家學(xué)者采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis,簡(jiǎn)稱DEA)來評(píng)價(jià)分析土地利用效益,并取得了重大進(jìn)展.該方法相對(duì)多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法而言克服了其不足的問題,并且較好的符合土地利用是一種投入產(chǎn)出型的內(nèi)在本質(zhì)特性.DEA首先是由著名的運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes,W.W.Cooper和E.Rhodes提出,他們的第一個(gè)模型被命名為CCR模型.其后又得到了廣大專家學(xué)者的不斷完善和發(fā)展,并相繼提出了BCC以及FG等模型,利用該方法評(píng)價(jià)土地利用效益具有如下優(yōu)點(diǎn):第一,把各類土地面積和土地總面積與勞動(dòng)力、資本作為投入指標(biāo),將工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值作為產(chǎn)出指標(biāo),來評(píng)價(jià)不同地域空間的土地利用效益;第二,評(píng)價(jià)對(duì)象聚焦于城市土地[4],僅有為數(shù)不多的文獻(xiàn)是關(guān)于工業(yè)用地[5]、開發(fā)區(qū)土地利用效益[6],關(guān)于農(nóng)業(yè)用地效益的研究有所增加[7];第三,多數(shù)文獻(xiàn)采用的DEA模型同時(shí)評(píng)價(jià)決策單元(DMU)的技術(shù)效益和規(guī)模效益,也有少許文獻(xiàn)利用超效益模型、交叉模型[8-9]評(píng)價(jià)決策單元的效益.
由于以上方法均有其相應(yīng)的適用范圍,在評(píng)價(jià)礦糧復(fù)合區(qū)內(nèi)農(nóng)戶土地利用效益時(shí)并不合適,經(jīng)分析TOPSIS模型卻能很好的解決了這個(gè)問題,根據(jù)投入和產(chǎn)出狀況,建立土地利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并結(jié)合變異系數(shù)法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,計(jì)算出礦糧復(fù)合區(qū)農(nóng)戶土地利用效益值.因此,通過運(yùn)用TOPSIS方法評(píng)價(jià)礦區(qū)及非礦區(qū)農(nóng)戶土地利用效益,旨在揭示江西鉛山縣永平鎮(zhèn)部分農(nóng)用地的土地利用效益狀況,比較分析礦區(qū)內(nèi)農(nóng)戶與非礦區(qū)農(nóng)戶土地利用效益差異及其主導(dǎo)影響因素,以期為提高礦糧復(fù)合區(qū)農(nóng)戶土地利用效益和制定相關(guān)政策法規(guī)、合理決策提供科學(xué)依據(jù).
研究區(qū)域位于江西省鉛山縣永平鎮(zhèn)永平銅礦附近的礦糧復(fù)合區(qū),為江南典型丘陵地貌,植被覆蓋率較低,土地利用效益較高,農(nóng)用地以水田為主并輔以一定量的旱地.近年來,由于附近銅礦的開采,已造成較為嚴(yán)重的環(huán)境和生態(tài)問題,耕地質(zhì)量大幅下降并退化為難以甚至不能利用的土地,諸如積水田、塌陷田、漏水田、受污染田等,極大地影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的效益和積極性.農(nóng)用地?cái)?shù)據(jù)均來自于本課題組2016年1月對(duì)上饒市鉛山縣永平鎮(zhèn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的實(shí)地調(diào)查,調(diào)查區(qū)域包含鉛山縣永平鎮(zhèn)文家橋,林家,李家,港洲,五都村二組,下坂村三組、十組、十一組,河背村二組、三組、十三組,陳家寨,蓮塘,橫溪等地,共10個(gè)村組.調(diào)查方法采用抽樣調(diào)查和一對(duì)一訪談式調(diào)查的方式,共發(fā)放問卷260份,根據(jù)研究目標(biāo)需求篩選出有效問卷238份.
2.1 TOPSIS模型基本原理
TOPSIS方法[10-13](Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)是通過測(cè)算評(píng)價(jià)單元與“理想解”和“負(fù)理想解”的接近程度來對(duì)各評(píng)價(jià)單元進(jìn)行相對(duì)優(yōu)劣排序,是多目標(biāo)決策分析中的一種常用方法.“理想解”是設(shè)想的各屬性值均為最優(yōu)值的解;“負(fù)理想解”則是設(shè)想的各屬性值均為最劣值的解.若評(píng)價(jià)單元離“理想解”最近且又離“負(fù)理想解”最遠(yuǎn),則稱其效益為最好;否則為最差.本文在應(yīng)用TOPSIS法時(shí),通過使用變異系數(shù)法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,既可將不同研究層次的多項(xiàng)指標(biāo)綜合成單一指標(biāo),又能避免主觀指定各指標(biāo)權(quán)重的問題,操作簡(jiǎn)便,有利于在土地利用綜合效益評(píng)價(jià)中推廣使用.評(píng)價(jià)步驟如下:
2.1.3 用變異系數(shù)法[14]確定指標(biāo)的權(quán)重Wj.
表1 土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
表2 礦糧復(fù)合區(qū)土地利用狀況
2.2 礦糧復(fù)合區(qū)土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建
通過比較DEA模型、隨機(jī)生產(chǎn)前沿函數(shù)模型以及TOPSIS模型的優(yōu)缺點(diǎn),本文選用TOPSIS模型對(duì)研究區(qū)域土地利用效益進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)各評(píng)價(jià)單元的指標(biāo)主要有投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo).根據(jù)土地是否處于礦區(qū)污染范圍內(nèi),將研究區(qū)域分為礦區(qū)和非礦區(qū)兩種區(qū)域,并分別計(jì)算其內(nèi)部各農(nóng)戶土地利用狀況.
對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說,其投入指標(biāo)主要以土地、資本和勞動(dòng)力投入的數(shù)量來表征[16-17].衡量農(nóng)用地的投入指標(biāo)主要有勞動(dòng)力投入量,產(chǎn)出指標(biāo)主要為糧食產(chǎn)量或產(chǎn)值,土地投入可以用農(nóng)戶擁有的耕地?cái)?shù)量來表示;資本投入可以用農(nóng)戶直接或間接對(duì)土地的金錢支出來表示,主要包括耕地化肥投入、農(nóng)藥投入、灌溉投入、農(nóng)業(yè)機(jī)械投入、種子投入等指標(biāo)[18];產(chǎn)出指標(biāo)則以作物總產(chǎn)值以及投入產(chǎn)出比來表示(見表1).
3.1 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果
基于調(diào)查數(shù)據(jù),整理、計(jì)算出指標(biāo)層的每一個(gè)指標(biāo)值.對(duì)指標(biāo)層投入各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化,并采用上述TOPSIS法計(jì)算,得到礦區(qū)各農(nóng)戶投入相對(duì)非礦區(qū)最大投入的歐氏距離;再對(duì)農(nóng)戶農(nóng)作物產(chǎn)出和投入產(chǎn)出比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,將礦區(qū)各農(nóng)戶與非礦區(qū)土地利用效益最高的農(nóng)戶比較差距,計(jì)算其歐氏距離,可獲得數(shù)據(jù)處理結(jié)果(表2).
3.2 礦區(qū)耕地利用投入情況分析
由于耕地投入是個(gè)逆向指標(biāo)(表1),其數(shù)值越大則離非礦區(qū)投入最大值距離越遠(yuǎn),說明礦區(qū)農(nóng)戶投入相對(duì)越少,則土地利用相對(duì)越好;反之,則體現(xiàn)土地利用投入越高.根據(jù)研究區(qū)域礦區(qū)及非礦區(qū)土地利用投入相對(duì)大小及其分布狀況,選取0.25、0.5與0.75作為分界點(diǎn),將礦區(qū)內(nèi)各農(nóng)戶土地利用投入劃分為4大類,即0.75~1、0.5~0.75、0.25~0.5、0.25以下(表2).
礦區(qū)土地利用投入差異顯著,位于0.25以下、0.25~0.5、0.5~0.75、0.75~1的農(nóng)戶占比分別為5.8%、94.2%、0%、0%(表2),即農(nóng)戶的投入偏高,所有農(nóng)戶投入均偏大,農(nóng)戶土地利用效果較低,均為自給自足的小農(nóng)生產(chǎn)模式,在較小的土地上投入更多的資源,以期獲得更高地產(chǎn)出,與實(shí)際情況相符.位于0.5~0.75、0.75~1的農(nóng)戶占比均為0%,表明礦區(qū)沒有農(nóng)戶耕地投入處于較低水平,其投入均偏高,究其原因可知礦區(qū)農(nóng)戶由于生產(chǎn)規(guī)模較小,絕大部分農(nóng)戶的土地利用處于相對(duì)較低狀態(tài).耕地利用可持續(xù)性低,其耕地利用內(nèi)涵挖潛空間大,合理投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源的意識(shí)亟待提高.
3.3 礦區(qū)耕地利用產(chǎn)出效益分析
對(duì)礦區(qū)農(nóng)戶的耕地利用產(chǎn)出情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,可得到礦區(qū)農(nóng)戶耕地利用產(chǎn)出效益.由于產(chǎn)出效益是正向指標(biāo),歐氏距離越大說明產(chǎn)出效益離非礦區(qū)內(nèi)產(chǎn)出效益最好的農(nóng)戶差距越大,即該農(nóng)戶產(chǎn)出效益相對(duì)“理想解”距離越遠(yuǎn),產(chǎn)出效益越低.因礦區(qū)內(nèi)各農(nóng)戶土地利用產(chǎn)出狀況差異較大,故選取0.25、0.5與0.75作為分界點(diǎn),將礦區(qū)內(nèi)各農(nóng)戶土地利用產(chǎn)出效益劃分為4大類,即0.25以下、0.25~0.5、0.5~0.75、0.75~1(表2),且位于0.25以下、0.25~0.5、0.5~0.75、0.75~1的農(nóng)戶數(shù)量占比分別為0.9%、5.1%、13.7%、80.3%,歐氏距離大于0.5的占整個(gè)農(nóng)戶的94%,表明絕大多數(shù)農(nóng)戶離“理想解”距離遠(yuǎn),產(chǎn)出效益低.究其原因主要是農(nóng)戶粗放經(jīng)營(yíng)以及礦產(chǎn)開發(fā)活動(dòng)帶來的物理沉降、環(huán)境污染所致,由于礦產(chǎn)開發(fā),地下大范圍挖空,未及時(shí)采取補(bǔ)救措施,引發(fā)礦區(qū)地表大面積沉陷,導(dǎo)致農(nóng)田塌陷形成積水田、漏水田和塌陷田等利用難、利用效率低的水田.同時(shí),礦企生產(chǎn)過程中大量廢水未經(jīng)或少經(jīng)處理直接排放到河流,河流污染物增多,導(dǎo)致河流水體質(zhì)量的惡化,受污染的水通過灌溉進(jìn)入農(nóng)田,導(dǎo)致受污染田的形成,并影響到水稻等其他農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì),從而降低農(nóng)作物產(chǎn)量.與普通農(nóng)田相比被破壞的耕地需要的投入更大,而產(chǎn)出卻不相應(yīng)增大,甚至降低,導(dǎo)致不少農(nóng)戶耕作積極性不高,采取粗放經(jīng)營(yíng)的方式,撂荒棄耕的現(xiàn)象比較嚴(yán)重.對(duì)于這些受破壞、被污染的耕地適時(shí)采取回填、清理污染等配套措施能在一定程度上減少甚至避免礦區(qū)開采帶來的負(fù)面影響,耕地內(nèi)涵挖潛空間大,產(chǎn)出效益亟待提高.
介于0.25~0.5的占5.1%,這個(gè)群體的農(nóng)戶耕地利用產(chǎn)出狀況較好,對(duì)為數(shù)不多的耕地進(jìn)行精耕細(xì)作,用較大的投入換取較高的回報(bào),但是由于面積有限,不能充分挖掘科技化成果潛力以提高作物產(chǎn)出,機(jī)械投入相對(duì)有限,從而導(dǎo)致耕地利用產(chǎn)出效益依然不是很高.位于0.25以下的農(nóng)戶所占比例大致為80.3%,其中產(chǎn)出效益最高的農(nóng)戶距離“理想解”只有0.008,說明該農(nóng)戶產(chǎn)出效益非常接近非礦區(qū)農(nóng)戶產(chǎn)出效益最高的農(nóng)戶,其土地產(chǎn)出處于較高水平,該農(nóng)戶耕地面積較大,采用機(jī)械化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),雇人耕種,相比小農(nóng)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式其產(chǎn)出效益大幅提高,獲得較好的產(chǎn)出效益,從而擴(kuò)大了作物產(chǎn)出.
因此,耕地利用產(chǎn)出狀況的挖潛空間不僅在于土地整理,農(nóng)業(yè)綜合開發(fā),集中成片經(jīng)營(yíng),機(jī)械化化水平的提高,還在于注重面積擴(kuò)大的同時(shí)兼顧集約利用,充分合理挖掘土地利用潛力,以獲得較好的耕地產(chǎn)出效果.
3.4 礦區(qū)耕地利用投入產(chǎn)出比分析
在分析礦區(qū)耕地利用的投入和產(chǎn)出狀況的過程中,可知與產(chǎn)出類似,投入產(chǎn)出比也是正向指標(biāo),但投入產(chǎn)出比歐氏距離越大,耕地投入產(chǎn)出比相對(duì)“理想解”距離越大,則投入產(chǎn)出比反而越低.由于礦區(qū)各農(nóng)戶土地利用投入產(chǎn)出比歐氏距離差距較大,選取0.25、0.5與0.75作為分界點(diǎn),將礦區(qū)內(nèi)各農(nóng)戶投入產(chǎn)出比歐氏距離劃分為4大類,即0.25以下、0.25~0.5、0.5~0.75、0.75~1,且位于0.25以下、0.25~0.5、0.5~0.75、0.75~1的農(nóng)戶占比分別為0%、0%、7.4%、92.6%(表2),礦區(qū)中所有農(nóng)戶耕地利用投入產(chǎn)出比數(shù)值位于0.25以下、0.25~0.5的農(nóng)戶占比均為0%,說明礦區(qū)農(nóng)戶投入產(chǎn)出比離非礦區(qū)“理想解”距離較遠(yuǎn),離“負(fù)理想解”距離較近,分析其原因?yàn)闉榈窒饨缲?fù)面影響確保產(chǎn)出不減少的情況下,礦區(qū)農(nóng)戶需要增大投入,導(dǎo)致農(nóng)戶土地利用投入產(chǎn)出比偏低.礦區(qū)受到礦產(chǎn)開采的影響,地下大量挖空,未及時(shí)回填,導(dǎo)致農(nóng)田塌陷形成積水田、漏水田和塌陷田的形成,與普通農(nóng)田相比需要的投入增大,而產(chǎn)出卻不相應(yīng)增大,甚至降低.同時(shí),礦產(chǎn)開采、冶煉等過程產(chǎn)生的大量廢水未經(jīng)或少經(jīng)處理直接排放到河流,通過灌溉受污染的水進(jìn)入農(nóng)田,導(dǎo)致受污染田的形成,水稻等其他農(nóng)作物的生長(zhǎng)受到影響,從而降低農(nóng)作物產(chǎn)量.另外,礦區(qū)廢氣中含有的大量氮氧化物,硫化物等有害物質(zhì)通過直接排放到到大氣中,進(jìn)而形成酸雨影響大氣質(zhì)量,加劇危害農(nóng)作物生長(zhǎng),進(jìn)一步降低農(nóng)作物產(chǎn)量.礦山開采后,由于沒有及時(shí)采取修復(fù)工程,產(chǎn)生的礦山廢棄地通過淋溶作用加重了環(huán)境污染,對(duì)土壤、水體以及人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生惡劣影響,廢渣污染和尾礦污染等都在不同程度上影響作物長(zhǎng)勢(shì)及產(chǎn)量,導(dǎo)致耕地利用效益降低.
因此導(dǎo)致礦區(qū)農(nóng)戶土地利用投入產(chǎn)出比相對(duì)非礦區(qū)農(nóng)戶偏低的原因主要是礦產(chǎn)開采所帶來的一系列巨大負(fù)面影響所致,引導(dǎo)社會(huì)資本向受污染區(qū)傾斜以改善耕地狀況可以在一定程度上緩解環(huán)境污染帶來的效益損失.
2015年上饒市鉛山縣永平鎮(zhèn)礦區(qū)農(nóng)戶土地利用狀況整體較差,耕地投入偏高,產(chǎn)出狀況和投入產(chǎn)出比卻偏低,只有極少數(shù)農(nóng)戶耕地利用狀況較好,這表明農(nóng)戶耕地利用投入多、產(chǎn)出少的現(xiàn)象較為嚴(yán)重.研究區(qū)域農(nóng)戶土地利用效益偏低,主要原因是由于人均耕地面積較少,地塊分散,耕地規(guī)模小,機(jī)械化水平較低以及礦企生產(chǎn)過程對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生負(fù)面影響所致,而未受到礦企污染的非礦區(qū)農(nóng)戶土地利用狀況相對(duì)較好,這意味著礦區(qū)農(nóng)戶土地利用效益與非礦區(qū)相比存在較大的提升改善空間.通過合理配置生產(chǎn)資源與充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)水平作用可以在較大幅度節(jié)省投入的同時(shí)提升土地利用產(chǎn)出效益.礦企應(yīng)加大環(huán)境治理投入,改善礦區(qū)污染水域水質(zhì),盡量減少或避免礦山開采對(duì)耕地造成的巨大負(fù)面影響,充分挖掘土地生產(chǎn)潛力,促進(jìn)資源的充分合理利用,鼓勵(lì)農(nóng)戶從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng),提高生產(chǎn)積極性,從而提高農(nóng)戶土地利用效益.同時(shí),工礦用地與農(nóng)用地科學(xué)合理配置,相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展,以期實(shí)現(xiàn)礦糧復(fù)合區(qū)農(nóng)戶土地利用效益最大化.
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責(zé)任編輯:高 山
Land Use Efficiency Evaluation of Mine-grain Mixed Zone——A Typical Case Study of Jiangxi Province
XIE Jinhua1,2,YANG Jun1,2
( 1.Faculty of Geomatics, East China University of Technology,Nanchang 330013,China;2.The Evaluation of Key Laboratory of Watershed Ecology and Geographical Environment Monitoring,NASG,Nanchang 330013,China)
Using the analysis method based on TOPSIS to measure mining area and non-mining area land use efficiency in Yanshan County Yongping town of Jiangxi Province.By analyzing households in the mining area compared to non-mining area to reveal the discrepancy of land use investment and the dominant factors.And analyze the main reasons of the differentiation of land use efficiency.The results show that: cultivated land use efficiency of the whole study area is low,the overall efficiency needs to be improved with great potential space.The cultivated land use productive efficiency of handful farmers is high in mine-grain mixed zone,mainly due to the intensive cultivation and improving the level of mechanization.The land use efficiency of the vast majority of farmers is low,with the coexistence of phenomena of environmental pollution and extensive usage.Surface subsidence and environmental pollution factors are the main reason for the low efficiency of mining land.Under the given land size,optimizing environmental quality and the rational allocation of agricultural resources and improving the level of mechanization and science and technology contribute to the improvement of the household land use efficiency in Mine-grain mixed zone.
mine-grain mixed zone;land use efficiency;rural household;influence factor
2016-08-11.
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41201118);國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(41501587);教育部人文社科項(xiàng)目(14YJC630077);江西省社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目(14GL25).
謝金華(1989- ),男,碩士生,主要從事土地經(jīng)濟(jì)與土地利用的研究;*
1008-8423(2016)03-0353-05
10.13501/j.cnki.42-1569/n.2016.09.028
F301.21
A