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Correlation analysis of cultivated land change and economic development in Huzhou City

湖州市耕地资源变化与经济发展关系分析



全 文 :    倡 国家自然科学基金 (40371111 和 40401056)资助
收稿日期 :2005唱08唱14   改回日期 :2005唱12唱11
湖州市耕地资源变化与经济发展关系分析 倡
李兆富1  杨桂山2
(1 .南京农业大学资源与环境科学学院   南京   210095 ;2 .中国科学院南京地理与湖泊研究所   南京   210008)
摘   要   采用湖州市及所辖县市区 50 年统计数据 ,分析了湖州市耕地资源变化过程及区域差异 ,并定量分析了湖
州市耕地资源变化与经济发展的关系 ,对不同经济发展水平耕地占用量进行了估算 。 结果表明 :湖州市耕地面积
经历了先增长后递减的变化过程 ,其中有 3次明显的耕地流失高峰 ,人均耕地面积则呈持续递减趋势 ;耕地资源面
积随着人均 GDP的增加呈指数递减趋势 ,用拟合的指数方程能较好地预测不同人均 GDP 水平下的耕地面积 ;在
人均 GDP 分别为 500 ~ 1000 元 、1000 ~ 5000 元 、5000 ~ 10000 元 、10000 ~ 20000 元 、20000 ~ 30000 元阶段 ,湖州市
GDP 每增加 100 亿元 ,所占用的耕地面积分别为 191 .41km2 、81 .18km2 、12 .24km2 、0 .77km2 、0 .01km2 ,表明耕地面
积占用随经济发展水平提高而逐渐减少 ,经济发展模式由粗放型向集约型逐渐转变 。
关键词   湖州市   耕地资源   经济发展水平   人均国内生产总值   流失高峰
Correlation analysis of cultivated land change and economic development in Huzhou City .LI Zhao唱Fu1 ,YANG Gui唱Shan2
(1畅College of Resources and Environmental Sciences ,Nanjing Agricultural Universit y ,Nanjing 210095 ,China ;2 .Nanjing
Institute of Geography and Limnology ,Chinese Academy of Sciences ,Nanjing 210008 ,China) ,CJEA ,2007 ,15(3) :146 ~ 149
Abstract   Based on the 50唱year statistical data(1949 ~ 1998) on Huzhou City ,the change processes and the regional
differences of cultivated lands were analyzed and the relationship between cultivated land change and economic develop唱
ment quantified .Lost cultivated lands to different economic developments were estimated .The results show an initial
increase in cultivated land area in Huzhou followed by a steady decline with economic development ,leading to three loss
peaks in cultivated lands .Per capita cultivated area gradually decreases from 1949 to 1998 .The cultivated areas show an
exponential decreasing trend with increasing per capita GDP .The exponential function was then used to estimate cultivated
land areas under different GDP levels .The estimated cultivated areas are 191 .41km2 ,81 .18km2 ,12 .24km2 ,0 .77km2 ,
and 0 .01 km2 for 10 billion RMB GDP increase at per capita GDPs of 500 ~ 1000yuan ,1000 ~ 5000yuan ,5000 ~
10000yuan ,10000 ~ 20000yuan and 20000 ~ 30000yuan RMB ,respectively .I t is shown that cultivated land areas are
steadily declining and the economic development model is shifting from extensive to in tensive with economic development .
Key words   Huzhou Cit y ,Cultivated land ,Economic development ,Per capita GDP ,Loss唱peak
(Received Aug .14 ,2005 ;revised Dec .11 ,2005)
合理规划 、开发和利用有限的土地资源 ,实现社会 、经济的可持续发展 ,已成为世界各国各级政府所关
注的重要议题 ,也成为当今学术界关注的焦点[1 ~ 4] 。 我国人口众多 ,人地矛盾将日趋尖锐 。 近年来对全国
以及某些典型地区的耕地面积变化过程与人口增长 、城市化及经济发展关系的研究已取得不少进展[5 ~ 9] 。
本研究采用湖州长时间序列耕地和经济数据 ,研究耕地面积变化过程及其与经济发展的关系 ,为区域经济
发展和耕地保护提供参考 。
1   湖州市耕地资源变化趋势
1畅1   湖州市 50 年耕地面积变化过程
对湖州市建国以来耕地总面积数据统计发现 ,湖州市耕地面积总体呈先快速增长后缓慢减少的趋势 。
1949 ~ 1998 年全市耕地净减少了 146 .3km2 ,耕地总量最多的年份是 1957 年 ,达到 1638 .9km2 。 由图 1 可
知 ,全市耕地总量从 1949 年开始增加 ,到 1957 年达到高峰后 ,一直到 1998 年耕地总体呈逐渐减少的趋势 。
但各个时期也有所差异 ,表现出先快速增长 ,然后快速递减和缓慢递减交替发生的特点 。 1949 ~ 1957 年 ,
全市耕地面积呈增加趋势 ,净增耕地 193km2 ,平均年增长 24 .13km2 ,耕地面积年递减率为负值 。 建国后的
第 15卷第 3 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .15   No .3
2 0 0 7 年 5 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture May ,  2007
图 1   湖州市耕地面积及其年递减率变化
趋势图(1949 ~ 1998年)
Fig .1   Changes of cultivated land area and its annual
degression ratio in Huzhou City f rom 1949 to 1998
这一时期 ,大量荒地被垦殖 ,而大规模建设尚未起步 ,
农业用地向非农用地转化数量有限 ,因而耕地面积增
长较快 。 1958 ~ 1984 年间的第一阶段 1958 ~ 1961 年
为耕地快速递减时期 ,其中 1959 年递减速度最大达到
4 .49 % ,然后 1962 年开始耕地面积先是稍稍增加然后
持续缓慢降低到 1984 年 ;1985 ~ 1991 年间耕地在
1985 ~ 1986 年快速减少 ,年递减率在 1 % 以上 ,然后缓
慢递减到 1991 年(递减率不超过 0 .3 % ) ;1992 ~ 1998
年间耕地从 1992 ~ 1995 年又较快递减 (年递减率 >
1 % ) ,然后呈缓慢递减趋势 ,直到近年国家保护耕地措
施实施后 ,耕地面积递减的趋势有所缓解 ,在个别年份
有少量增加 。
图 2   湖州市人均耕地面积及其年递减率变化
趋势图(1949 ~ 1998年)
Fig .2   Changes of per capita cultivated land area and its
annual degression ratio in Huzhou City f rom 1949 to 1998
1畅2   湖州市人均耕地面积变化趋势
人均耕地面积的变化过程与耕地面积变化过程息
息相关 ,而且由于区域人口递增的趋势 ,人均耕地面积
总体呈持续递减趋势 ,由 1949 年的 0 .126hm2 降低到
1998年的 0 .051hm2 (图 2) 。 从图 2 可以看出 ,人均耕
地面积变化过程基本呈持续降低趋势 ,仅在个别年份
(1951 年)有所增加 。 而且从人均耕地面积年递减率曲
线可以看出在 1949 ~ 1998 年有 3 次递减极值 ,分别在
1959年 、1985年和 1993年 ,人均耕地面积年递减率分别
为 8 .22 % 、3 .43 % 、2 .06 % 。 这 3个人均耕地面积快速递
减时期与耕地面积的 3个快速递减阶段十分吻合 。 20 世
纪 90 年代后期人均耕地面积递减较小 ,这与耕地面积递
图 3   湖州市区及所辖县市耕地面积变化趋势图(1949 ~ 1998 年)
Fig .3   Changes of cultivated land area in Huzhou Cit y and
its counties f rom 1949 to 1998
减幅度减小和区域人口增加较缓有直接关系 。
1畅3   湖州市耕地面积变化区域差异
对湖州市区及所辖县市(德清县 、长兴县和
安吉县)1949 ~ 1998 年耕地面积统计分析表明 ,
各地区耕地面积均呈先增加然后逐渐降低的趋
势(图 3) ,但各个地区又有所差异 。 建国后各地
区耕地面积均有所增加 ,但增加持续的时间和幅
度有所异同 ,除了德清县在 1951 年耕地面积达
到最大值外 ,其他地区大致在 1957 年达到最大 ;
就耕地面积的增幅来看 ,市区和长兴县的增幅较
大 ,分别为 90 .8km2 和 65 .7km2 ,安吉县耕地增加
表 1  湖州市及所辖县市区耕地面积与人均耕地面积变化差异
T ab .1   Difference of cultivated land area and per capita
area changing among Huzhou Cit y and its counties
地区
Regions
最大面积
(k m2 )/年
Max .area/year
面积增
幅/k m2
Inc reased
area
面积减
幅/k m2
Decreased
area
年均递减
量 /km 2
Annually
decreased
area
人均耕地递
减量 /hm 2
Decreased
area per
capit a
人均耕地年均
递减率 / %
Annually
decreased rate
of per capi ta a rea
湖州市 1638 .9/1957 193 .0 339 .3 8 .079 0 .0751 1 .82
市   区 656 .4/1958 90 .8 155 .7 3 .798 0 .0576 1 .60
德清县 268 .9/1951 32 .2 75 .0 1 .563 0 .0759 1 .95
长兴县 463 .1/1957 65 .7 67 .4 1 .605 0 .1078 1 .96
安吉县 271 .5/1957 25 .3 62 .2 1 .481 0 .0891 2 .12
最少 ,仅为 25 .3km2 ;耕地面积减幅
最大的以及年均递减量最大的都是
市区 ,其次是长兴县 、德清县和安吉
县(见表 1) 。各地区的人均耕地面积
大致呈持续递减趋势 ,1949 ~ 1998 年
市区 、德清县 、长兴县和安吉县的人
均耕地面积分别减少了 0畅0576hm2 、
0 .0759hm2 、0 .1078hm2 、0 .0891hm2 。
计算各地区人均耕地面积递减率结果
表明 ,安吉县递减率最大 ,为 2 .12 % ,
第 3期 李兆富等 :湖州市耕地资源变化与经济发展关系分析 147 
其次为长兴县 、德清县 、市区 ,分别为 1畅96 % 、1 .96 % 、1畅60 % (表 1) 。 市区递减幅度小和年均递减率低与建
国初期市区人均耕地面积(0畅105hm2)有关 。
2   耕地面积变化与经济发展定量关系
耕地的减少与区域经济发展有直接关系 。 多种经济活动的开展都必然会占用一定的土地资源 。 本研
究用人均 GDP代表区域经济发展水平来定量研究耕地面积与人均 GDP 的关系 。 由于资料的限制 ,只以
1978 ~ 1998 年数据进行分析 。 首先对湖州全市 20 年来耕地面积变化与人均 GDP变化的过程进行分析发
现 ,两者具有很好的相关性 ,随着人均 GDP的增加 ,湖州市耕地面积呈指数递减趋势(如图 4a) 。 两者的定
量关系可以表达为 :
y = 155 .73783exp( - x/2297 .70753) + 1301 .09065   ( R2 = 0 .978) (1)
式中 ,y表示耕地面积(km2) ,x 表示人均 GDP(元) 。 然后依次对湖州市区 、德清县 、长兴县和安吉县以及全
国(1978 ~ 1996 年)耕地面积变化与人均 GDP 变化定量关系进行类似分析 ,结果发现在不同县市区甚至全
国范围内 ,耕地面积均随人均 GDP的增加呈现指数递减趋势(如图 4b 、4c 、4d 、4e 、4 f) 。 定量关系式分别为 :
图 4   耕地面积变化与人均 GDP变化关系图
Fig .4   Correlation between cultivated land area and per capita GDP in different regions
(a :Huzhou Cit y ;b :Downtown area of Huzhou Cit y ;c :Deqing County ;d :Changxing Count y ;e :Anji County ;f :China)
市区 :
y = 73 .7498exp(- x/1881 .56524) + 501 .79313   ( R2 = 0 .961) (2)
    德清县 :
y = 41 .71749exp( - x/3335 .70412) + 191 .8761   ( R2 = 0 .987) (3)
    长兴县 :
y = 28 .14542exp( - x/2152 .10058) + 398 .3075   ( R2 = 0 .963) (4)
    安吉县 :
y = 16 .49327exp( - x/2652 .31924) + 208 .05848   ( R2 = 0 .978) (5)
    全国 :
y = 10 .79046exp(- x/438 .10798) + 95 .04017   ( R2 = 0 .951) (6)
式(2) ~ 式(5)中 x 、y含义同式(1) ,式(6)中 y同样表示耕地面积 ,但单位是万 km2 。
利用耕地面积与人均 GDP 定量关系式对各个地区典型年份(1980 年 、1985 年 、1990 年 、1995 年)人均
GDP水平下的耕地面积进行计算 ,计算值与实际值的误差大都在 1 % 以内 ,表明利用以上关系式对区域未来
经济发展水平下的耕地面积拥有量进行预测具有一定的可靠性 。
3   湖州市不同经济发展水平占用耕地预测
以上的研究已经表明 ,可以通过耕地面积与人均 GDP之间的指数相关关系预测未来耕地面积变化 。 因
此 ,根据式(1)估算出不同经济发展水平阶段 ,耕地资源的数量以及 GDP每增加百亿元占用耕地面积变化情
148  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
况(表 2) 。 其中 GDP是根据湖州市人均 GDP和 GDP 的关系(1978 ~ 1998 年)估算得来 。 通过表 2 可以看
出 ,不同的经济发展阶段 ,增长同样的 GDP 所消耗的耕地面积差异很大 。 当人均 GDP分别处于 500 ~ 1000
元 、1000 ~ 5000 元 、5000 ~ 10000 元 、10000 ~ 20000 元 、20000 ~ 30000 元等不同经济发展阶段时 ,相应的
GDP每增加 100 亿元所占用的耕地面积分别为 191 .41km2 、81 .18km2 、12 .24km2 、0 .77km2 、0 .01km2 。 由此
表明随着经济发展水平的提高 ,增加单位 GDP占用的耕地面积将越来越小 ,区域耕地面积逐渐减少的趋势
将会停止 ,从而达到一个稳定状态 。
表 2  湖州市不同经济发展水平占用耕地面积估算
Tab .2   Estimation of occupied cultivated land area at differen t levels of economic development in Huzhou City
项   目
I t em s
人均 GDP/元   Per capita GDP
500 ~ 1000 1000 ~ 5000 5000 ~ 10000 10000 ~ 20000 20000 ~ 30000
耕地面积/k m2 1426 .37 ~ 1401 .87 1401 .87 ~ 1318 .76 1318 .76 ~ 1303 .10 1303 .10 ~ 1301 .12 1301 .12 ~ 1301 .09
GD P/亿元 10 .55 ~ 23 .35 23 .35 ~ 125 .73 125 .73 ~ 253 .71 253 .71 ~ 509 .67 509 .67 ~ 765 .63
增加 100 亿元 GDP 191 .41 81 .18 12 .24 0 .77 0 .01
占用耕地面积/km 2
4   结   论
湖州市耕地面积建国 50 年来经历了先增加后持续减少的变化过程 。 增加大致在 1949 ~ 1957 年间 ,增
加幅度约为 13 % 。 然后耕地面积持续降低 ,并且分别在 1958 ~ 1961 年 、1985 ~ 1986 年和 1992 ~ 1995 年出
现了 3 次耕地资源流失高峰 ,耕地资源的年递减率都在 1 % 以上 。 湖州市人均耕地面积基本呈持续递减趋
势 ,从建国初期的 0 .126hm2 降低到 1998 年的 0 .051hm2 ,减少了近 60 % 。 就区域来讲 ,耕地面积减幅最大
的是湖州市区 ,从历史最高值到 1998 年减少了 21 % ,人均耕地面积减幅最大的是长兴县 ,1949 ~ 1998 年减
少了 0 .108hm2 。 对湖州市及所辖县市区的耕地面积变化和人均 GDP 的关系分析表明 ,两者具有高度相关
的指数递减关系 ,即随着人均 GDP的增加 ,耕地面积呈指数递减趋势变化 。 根据拟合的指数关系式估算的
不同经济发展水平下每增加 100 亿元 GDP占用耕地的数量呈递减趋势 ,直到一定水平后不再占用耕地 。 表
明经济发展到达一定水平后 ,经济的增长主要依赖技术革新和资源的集约利用 ,而不再是单纯依靠土地投
入的增加 。
参   考   文   献
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