关于耕地资源安全研究

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耕地是国民经济的基础，同时承担着国家粮食安全、生态安全、社会稳定的重任[1]。耕地资源安全评价研究可以有效地反映地区耕地资源的综合水平，对地区控制耕地数量、把控质量、实现农业和社会可持续性发展具有一定的指导作用。黑龙江省作为全国最重要的粮食和商品粮生产基地之一，多年来一直承担着保障国家粮食和区域环境安全的重任，但随着近年来黑土层逐年变薄[2]，加之建设发展占用耕地、工业污染以及人口外流等原因，黑龙江省耕地资源在安全上出现了各种隐患，对国家粮食安全与地区可持续性发展构成了威胁。国外对于粮食安全问题的研究，主要围绕着对粮食安全的概念、评价指标、耕地资源变化如何影响粮食安全等[3-4]，还有探索耕地变化的各种影响因素并以此为依据对耕地的现状、发展和趋势展开研究[5-7]。当前中国关于耕地安全的研究主要包括两部分：地域性耕地安全问题和耕地安全评价及预警指标体系研究，研究方式由定性描述向定量分析的趋势转变，自2000年以来该趋势尤为明显。学术界对耕地安全进行了多层次研究：省域耕地安全状况的描述性、解释性研究[8-13]；针对省域及城市群的耕地安全评价及预警体系的建立[14]；对市域范围的耕地安全进行定量分析[15-17]；耕地安全的基础理论和保障机制研究[18-21]。研究涉及中国华东、华中、华北和华南地区，耕地安全根本上决定了这些地区经济社会发展的现实利益及发展可能。但是，缺乏系统性针对粮食主产区东北地区的耕地安全研究是一个重要问题。因此，本研究选取全国重要的粮食和商品粮生产基地黑龙江省作为研究对象，通过构建评价指标模型的方法对其耕地资源安全进行定量分析，弥补东北地区耕地资源安全研究相对不足的状况，对东北地区以及同类城市的耕地资源安全综合评价具有一定的借鉴意义。

1耕地资源安全概念界定

从目前的研究动态而言，对耕地资源安全的关注仍然较少，大多数学者将重点放在能源型资源安全与粮食安全上，因此造成耕地资源安全的概念相对缺乏统一、具有说服力的界定。学者崔明哲将耕地资源安全定义为：有稳定、均衡、充裕的耕地资源可供一个国家或地区利用，使其在一定时期内能够持续足量的取得食物，满足国家经济和社会健康发展[22]；学者李春华[23]提出耕地安全具有3种基本含义：一为包含数量安全、质量安全以及生态安全的要求；二为耕地资源对人类社会发展的保障能力；三为以主体圈、效用圈、客体圈的系统论证定义耕地安全。因此，结合本研究的研究特点与内涵，借鉴两位学者的定义，对耕地资源安全做如下定义：耕地作为自然生态系统与社会经济关系中的重要组成部分，能在一定的技术条件下，充分发挥其生产、生活与生态中的各项作用，满足人类当前与未来可持续发展的需要，使社会综合发展不因耕地资源而处于危险状态。

2研究区概况

黑龙江省位于中国东北部，西起121°11′，东至135°05′，南起43°26′，北至53°33′。截至2018年，全省土地总面积47.3万km2，耕地面积占全省总面积33.87%，全省人均耕地面积0.416hm2，高于全国人均耕地水平，全省粮食产量7506.8万t，连续8年居全国首位，是国家最重要的粮食生产基地之一，对于国家粮食安全与可持续发展具有战略意义。随着东北经济衰落，黑龙江省人口外流趋势加快，农村空心化态势加深，加之相对不合理的耕地利用方式以及重工业生产活动中废气、废水的过量排放，直接威胁到黑龙江片区的耕地资源安全承载力。

3评价方法与数据来源

3.1研究方法。3.1.1无量纲化。指标数据的性质、单位等不同易对评价结果造成影响，需要对初始数据进行标准化处理，把数据之间的差异性置于同一维度上反映各自相对差距。因此，本研究将用极差法对原始数据进行无量纲化处理，见公式(1)~(2)。Rij=Xij-XminijXmaxij-Xminij(1)Rij=Xmaxij-XijXmaxij-Xminij(2)公式(1)、(2)分别为正向、负向指标的极差法数据标准化公式。其中，Xij为第i年第j项的原始数据，Xmaxij和Xminij分别代表第i年第j项指标的最大值和最小值。3.1.2熵值法。熵值法是根据各指标传输给决策者的信息量的大小来确定指标权数的方法，某项评价指标的差异越大，熵值越小，该指标包含和传输的信息越多，相应权重越大[24]。熵值法是依据指标的信息含量确定各指标相应权重的数理统计方法，有效避免了德尔菲法、层次分析法等由专家打分的方法所带来的主观性影响，使评价体系更为客观，评价结果更具科学性。假设评价对象黑龙江省耕地资源安全时间跨度为n年，反映其安全水平的评价指标有m个，则熵值法权重确定步骤如下：（1）数据标准化处理。运用上述公式(1)、(2)对各项原始数据进行标准化处理。（2）计算各项指标的信息熵Ej，公式见(3)。式中，，k=1lnn。=1=(ln)njijijiEkFF-(3)1/nijijijiFRR==（3）计算权重Wj，公式见(4)。3.1.3综合评价法。综合评价法是在确定研究对象评价指标体系基础上，运用一定方法对各指标在研究区内的重要程度即其权重进行确定，根据所选择的评价模型，利用综合指数的计算形式，定量对某现象进行综合评价的方法[25]。见公式(5)。3.1.4障碍度模型。为了明晰黑龙江省耕地资源安全水平变化的主要成因，更有针对性地对制约其安全水平的因素进行分析以及提出保护耕地资源安全的对策，本研究选择运用障碍度模型对各准则层以及单项指标的障碍度进行计算。障碍度的计算主要是通过因子贡献度、指标偏离度以及障碍度3个方面来研究分析[26]，公式见(6)~(7)。Sij=1-Rij(6)式中，Ti为指标的障碍度，Sij为指标的偏离度，Rij为单项指标的标准化值，Wj为因子贡献度，即评价指标的对应权重。3.2数据来源本研究数据摘录、整理自2007—2016年的国家统计局相关数据、《黑龙江省环境状况公报》和《黑龙江省环境统计年报》，2008—2017年10年间《中国统计年鉴》、《中国国土资源统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》和《黑龙江统计年鉴》。

4黑龙江省耕地资源安全评价

4.1指标体系的构建。评价指标的选取应具有较强代表性和独立性，要能全面准确的反映系统各方面特征[27]。考虑到对于耕地资源安全评价仍处于学术建设阶段，尚未建立统一、成熟的评价指标体系。因此，本研究在充分参考多位学者相关研究的基础上[23,27-32]，结合指标选取以及体系构建的科学化、规范化原则，考虑指标数据的可获得性，依据本研究的研究特点与方向，构建出适用于黑龙江省地域状况的耕地安全评价指标体系（见表1）。4.2黑龙江省耕地资源安全评价标准。由于耕地资源安全评价安全能级划分没有形成相对统一、适用的标准，本研究参考相关学者的研究[33]，并结合黑龙江省地域情况以及本研究的研究特点，建立了适用于本研究的评价标准，见表2。4.3黑龙江省耕地资源安全评价结果。学术界在耕地资源安全指标评价体系方面比较缺少统一、权威的标准，笔者通过相关学者的研究，并结合黑龙江省的地域自然和经济发展特色，尝试构建了黑龙江省耕地资源安全指标评价体系，运用熵值法和综合评分法对黑龙江省2007—2016年10年间的耕地资源安全状况进行评价。结果如表3所示。黑龙江省2007—2016耕地资源安全评价分值和趋势分别如表3、图1所示。2007—2016年黑龙江省耕地资源安全综合分值处于[0.4562,0.5913]的区间内，安全级别处于临界安全和较安全之间，经历了“临界安全—较安全—临界安全—较安全”的波动状态。从变化趋势以及时间段来看，黑龙江省耕地资源综合安全分为3个主要的阶段，2007—2010年持续上升，2010年达到10年内的峰值0.5913，但2011—2012短时间内出现了较大的下滑，下降到0.4563，2013—2016年为波动上升阶段，逐渐呈现出平稳的趋势，总体上而言，耕地资源安全综合值在10年间尚算稳定。耕地资源数量安全分值在2007—2011年处于持续上升阶段，数量安全形势良好，2012—2013年出现小幅下滑，2014年出现较大幅度增长，随后2015—2016年出现下滑，总体上看，数量安全表现出持续上升后趋于平稳的水平。质量安全分值在2007—2012年间持续上升，但2013出现了短期较大幅度的下滑，2014—2016年状况好转，分值上涨，总体而言，质量安全处于前期持续上涨、后续趋向较为稳定的状态。生态安全分值在2007—2012年处于较大波动的有所好转、实现波动上升，总体上而言，生态安全分值处于前期较大幅度下降、后期有所改善实现上升的状态。社会投入保障安全分值2007—2013呈现波动上升的趋势，2013年达10年内的峰值0.1345，2014—2016年波动下滑，总体而言，投入保障安全分值处于先上升后下降的阶段，但总体上分值较为稳定。4.4障碍因子分析。为了更有针对性地对黑龙江省耕地资源安全各影响因子及其影响程度进行定量分析，为寻找主要障碍成因提供依据。本研究通过上述障碍度模型对2007—2016年耕地资源安全的准则层、指标层（依据障碍度大小筛选出前六障碍因子）进行计算，计算结果见表4。对表4数据进行横向、纵向对比，综合安全障碍度的变化趋势与综合安全分值的变化趋势基本相符，即障碍度减小时，分值上升，障碍度增大时，分值下降。数量安全障碍度总体上呈现出波动减小的趋势，数量安全在2007—2008年是制约耕地资源综合安全的主要影响因子，在2009—2016年情况有较大的改善，说明数量安全在政府、社会的有效管理与政策引导下得到了有效的保护。质量安全障碍度总体上呈现波动下降的趋势，在2007—2009年质量安全问题较为明显，但2010—2016年耕地质量安全得到有力治理，质量安全的问题得到有效解决。生态安全障碍度在10年间处于波动上涨的状态，同时在这10年里，耕地生态安全问题一直是影响、制约耕地资源综合安全的最关键因素，问题也一直未得到有效治理、并且有逐步严重化的趋势。社会投入保障安全阻碍度总体上呈现出较为稳定的趋势，说明政府、社会在发展过程中较为重视对耕地利用、保护的有效投入，人地关系较为和谐，耕地满足人类生产、生活等各方面的需求，同时人类也对耕地高效利用、保护进行各项投入。对表5中指标层障碍度进行频次整理，并结合上述目标层、准则层障碍度的分析，发现2007—2009年中森林覆盖率、全省水资源总量、农作物成灾面积、有效灌溉面积、农业机械总动力为前期出现频率较高且障碍度较大的主要影响因子，即前期的耕地资源安全问题主要集中在生态安全未得到足够重视、灾发频繁、人为投入保障力度不足上；2010—2012年中农用化肥施用折纯量、地膜使用量、农用塑料薄膜使用量、全省水资源总量、废水排放总量、农药使用量多次占据中期年份各指标障碍因子的前六名，说明中期耕地生态安全问题已经开始逐渐凸显，人为耕作、利用耕地的过程中物料投入污染、生产过程中的外部不经济性已成为制约耕地资源安全的关键成因，耕地生态安全问题失控成为该时段耕地资源安全的主要特征。2013—2016年中农用化肥施用折纯量、农用塑料薄膜使用量、地膜使用量、农药使用量、水土流失治理面积指标障碍度因子凸显，黑龙江省耕地生态安全问题严重，质量问题出现反复，成为后期制约耕地资源安全的关键成因，同时也需注意农业从业人口减少的问题。

5对策建议

针对上述分析，在10年的发展过程中，黑龙江省耕地数量安全、质量安全、投入保障安全趋向于稳定、总体形势好转，但耕地生态安全却日益凸显。因此针对黑龙江省耕地安全的状况，结合以上指标障碍度分析，提出以下对策与建议：（1）控制化肥、农药、农用塑料膜等农耕化学生产资料的投入。这些生产资料的投入虽然能在一定程度上保障农作物的产出水平，但是其不可避免地对耕地生态系统以及周边环境甚至整个社会带来外部不经济性，损害了耕地、社会的可持续发展利益，不利于耕地资源的长效健康利用。（2）制定、实行有效的轮耕、休耕制度。针对农作物的种类及其对微量元素的需求不同，农户会选择施用不同的化肥，长期种植单一作物容易导致土壤中某些化学元素的大量聚集，损害土壤结构和耕地生态系统，实行轮耕、休耕有利于土壤养分的保护以及耕地生态系统的长效运转。（3）实行农业生产补偿机制，保障农业从业人口的权益。黑龙江省耕地面积稳定，每年实现小幅增长，但与之对比农业从业人口在近几年却一直减小。农业相对于工业、服务业，产出效益较小，受当年气候、灾害影响大，农业从业人口的经济利益保障度并不稳定，因此政府需针对上述情况，制定、实行农业生产补偿机制，有力保护农业从业人口的经济、生活权益，稳定农业人口劳动力要素，保障人地关系的动态平衡和稳定。

6结论与讨论

6.1结论。本研究通过梳理多位学者对耕地资源安全的研究成果，发现现有成果多集中于华东、华中、华北和华南等人地对比悬殊的地区，且研究主要以定性分析为主，定量研究较为缺乏，耕地资源安全的概念也未有统一且权威的说法、定量评价指标体系的建立也不够健全。因此本研究创新性地将粮食大省黑龙江省作为研究对象，以无量纲法、熵值法为定量评价方法，运用综合评分法对2007—2016年黑龙江省耕地资源安全进行评价与趋势分析，同时结合障碍度模型寻找黑龙江省发展过程中耕地资源利用的主要障碍因子，对此进行分析，结论如下：（1）2007—2016年黑龙江省耕地资源综合安全等级处于临界安全和较安全之间，经历了“临界安全—较安全—临界安全—较安全”的波动状态，总体上而言，黑龙江省耕地资源安全状态较好。（2）通过对准则层数量、质量、生态、社会投入保障安全的分值及趋势进行分析，发现数量、质量在2007—2016年总体趋势上处于波动上升，社会投入保障安全在10年间则处于较为稳定的状态，但生态安全有较大波动的下降，黑龙江省耕地生态安全问题日渐凸显。（3）运用障碍度模型对2007—2016年研究区目标层、准则层、指标层障碍度进行计算，发现目标层、准则层的障碍度趋势与综合评分法结果相符，通过对指标层主要障碍因子的计算、筛选，发现研究区数量、质量、社会投入保障安全指标较为稳定、障碍度较小、总体趋势也在改善，但生态安全指标因子的障碍度在前期有所显现，在中后期愈发凸显、问题愈发严重，主要集中为农耕化学生产资料的过量投入，严重损害了研究区耕地资源的生态安全水平，对此本研究也提出了相应的对策建议。6.2讨论。本研究针对黑龙江省的耕地资源状况，创新性地构建了安全评价体系，建立了耕地数量、质量、生态、社会投入保障安全4个准则层，并选取了22个具体指标，同时结合熵值法、综合评分法、障碍度模型对研究区耕地资源状况进行评价与对比分析，完善了耕地资源安全的研究成果，为耕地主产区耕地资源安全研究提供一定参考。但所建立的准则层、选取的指标仍然有待完善，需要更接近于黑龙江省的地域情况，同时熵值法是基于指标数据的离散程度对指标进行权重计算的客观方法，在一定程度上缺乏对指标相对重要性的考虑，与实际情况有一定程度的偏离，这均是接下来的研究中需要进一步完善的地方。

作者:刘贤生 徐珊 张震 张依瑶 路畅 单位:黑龙江大学政府管理学院