于伯华等:基于 DPSIR模型的农业土地资源持续利用评价 响”做出必要的政策调整:比如,加强农田基础设施建禽养殖所造成农地资源面临的环境压力10年间增大了 设、改善农业生产结构等;其中,农业生产结构指数是27倍。 指经济作物和蔬菜播种面积占作物总播种面积的比重。 1.0 2.3数据标准化及因子权重确定 数据来自1991-2002年《顺义区社会经济统计资料》 顺义区房屋土地管理局提供的1993-2002年顺义区土地 利用类型面积汇总数据以及其他社会经济统计资料。本 文采用极值法进行数据归一化,消除指标性质和量纲的 影响。其中,能够促进农业土地资源持续利用的指标为 正向因子,采用式(1):否则为负向因子,采用式(2) C=(x,-xmin )/(xmax -xmin 6 C=l-(x, -xmin )/(rmax -xmin (2) 式中C—一归一化之后的指标值;xmn、xma数据序 列的最小值和最大值。 采用层次分析法(AHP)和等权法确定因子权重。 本研究中,土地资源持续利用为第一层次,(D)、(P 好0.6 (S)、(I)和(R)5个指数为第二层次,各单因子为第 三层次。由第三层次向第二层次综合时采用层次分析法。 首先,对第三层次中的各因素进行对比分析,引入1~9 比率标度方法构造判断矩阵,然后求解判断矩阵最大特 征根及其特征向量,由此得到各因素的相对权重(表1)。 (D)、(P)、(S)、(I)和(R)在 DPSIR模型中缺一不 可,我们认为这5个综合因子同等重要,因此由第二层 次向第一层次综合时采用等权法。5个综合因子和持续性 指数通过式(3)获得 y=∑cX 1992199 1996199820002002 其中,由第三层次向第二层次综合时,y分别指代5 综合因子,x和c分别为该综合因子所包含的单因子及 图11991-2002年顺义区农业用地持续性变化趋势 其权重;由第二层次向第一层次综合时,y为持续性指数, Fig 1 Change trend of sustainable use of agricultural land Shunyi District from 1991 to 2002 x为5个综合因子,c=0.2为5个综合因子的权重 3结果与分析 在驱动力和压力持续增强的情况下,农业土地资源 的状态总体上呈下降趋势。其中1992-1994年间下降趋势 3.1时间特征 明显,这是因为1990年代初期“开发区建设热”之后 991-2002年间,顺义区农业土地利用的5个综合指开发区内的企业相继开工,工业产值增长快而农业产值 数变化趋势差别较大(图1)。1991年以来,推动农业土增长相对缓慢造成的。其次,顺义区作为大都市的远郊 地利用变化的驱动力指数持续上升。其中,城市化水平区,耕地面积和农业土地利用方式也受北京市和自身城 和人口增长率增长缓慢,单位国土面积固定资产投资和市化和工业化的影响。 单位国土面积利用外资增长较快,分别是研究初期的 响应指数的变化分为3个阶段:1992-1994年间的快 12940倍和765倍,成为影响区域土地利用变化驱动力速下降期、1995-1999年间的平稳发展期、19972002年 水平的主要因素。 间的快速上升期。响应指数的上述变化是由于一直呈上 随着驱动力的增强,顺义区农业土地资源所承受的升趋势的农田水利化程度、农田机械化水平和农业生产 压力也呈快速上升趋势。由于人口增长和耕地面积减少,结构指数,以及呈波动变化的单位面积耕地用电量和喷 人均耕地面积和单位农村劳动力耕地面积两个指标下降灌面积比相互叠加造成的。农田水利化程度和单位面积 较快,分别从1991年的0.1075hm2和02646hm2下降至农业机械化总动力反映了地方政府通过加强农田基础设 2002年的00660hm2和0.195lhm2。代表资源竞争情况施、改善农业生产条件、提高农业经济效益的努力。顺 的工农业土地资源竞争指数始终徘徊在70~143之间,义区粮食作物占耕地面积的比重从191年的8038%下 形成对农业用地的“高压”状态。代表环境压力的4个降至2002年的4504%;而蔬菜种植面积大幅攀升,2002 指标中,单位耕地面积粪便承载量从1991年的年顺义区蔬菜种植面积是1991年的276倍,占水浇地的 474×10kghm2上升至2002年的17.59×10kghm2,即畜比重也从1991年的640%扩大到190年的21.14%。 o1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net第 9 期 于伯华等：基于 DPSIR 模型的农业土地资源持续利用评价 55 响”做出必要的政策调整：比如，加强农田基础设施建 设、改善农业生产结构等；其中，农业生产结构指数是 指经济作物和蔬菜播种面积占作物总播种面积的比重。 2.3 数据标准化及因子权重确定 数据来自 1991-2002 年《顺义区社会经济统计资料》、 顺义区房屋土地管理局提供的 1993-2002 年顺义区土地 利用类型面积汇总数据以及其他社会经济统计资料。本 文采用极值法进行数据归一化，消除指标性质和量纲的 影响。其中，能够促进农业土地资源持续利用的指标为 正向因子，采用式（1）；否则为负向因子，采用式（2）： ( ) ( ) min max min C x x x x = i − − （1） 1 ( ) ( ) min max min C x x x x = − i − − （2） 式中 C——归一化之后的指标值；xmin、xmax——数据序 列的最小值和最大值。 采用层次分析法（AHP）和等权法确定因子权重。 本研究中，土地资源持续利用为第一层次，（D）、（P）、 （S）、（I）和（R）5 个指数为第二层次，各单因子为第 三层次。由第三层次向第二层次综合时采用层次分析法。 首先，对第三层次中的各因素进行对比分析，引入 l～9 比率标度方法构造判断矩阵，然后求解判断矩阵最大特 征根及其特征向量，由此得到各因素的相对权重（表 1）。 （D）、（P）、（S）、（I）和（R）在 DPSIR 模型中缺一不 可，我们认为这 5 个综合因子同等重要，因此由第二层 次向第一层次综合时采用等权法。5 个综合因子和持续性 指数通过式（3）获得： ∑= = n i i i y c x 1 （3） 其中，由第三层次向第二层次综合时，y 分别指代 5 个综合因子，xi和 ci分别为该综合因子所包含的单因子及 其权重；由第二层次向第一层次综合时，y 为持续性指数， xi为 5 个综合因子，ci=0.2 为 5 个综合因子的权重。 3 结果与分析 3.1 时间特征 1991-2002 年间，顺义区农业土地利用的 5 个综合指 数变化趋势差别较大（图 1）。1991 年以来，推动农业土 地利用变化的驱动力指数持续上升。其中，城市化水平 和人口增长率增长缓慢，单位国土面积固定资产投资和 单位国土面积利用外资增长较快，分别是研究初期的 129.40 倍和 7.65 倍，成为影响区域土地利用变化驱动力 水平的主要因素。 随着驱动力的增强，顺义区农业土地资源所承受的 压力也呈快速上升趋势。由于人口增长和耕地面积减少， 人均耕地面积和单位农村劳动力耕地面积两个指标下降 较快，分别从 1991 年的 0.1075 hm2和 0.2646 hm2下降至 2002 年的 0.0660 hm2和 0.1951 hm2 。代表资源竞争情况 的工农业土地资源竞争指数始终徘徊在 70～143 之间， 形成对农业用地的“高压”状态。代表环境压力的 4 个 指标中，单位耕地面积粪便承载量从 1991 年 的 4.74×104 kg/hm2上升至 2002 年的 17.59×104 kg/hm2 ，即畜 禽养殖所造成农地资源面临的环境压力 10 年间增大了 2.7 倍。 图 1 1991-2002 年顺义区农业用地持续性变化趋势 Fig.1 Change trend of sustainable use of agricultural land in Shunyi District from 1991 to 2002 在驱动力和压力持续增强的情况下，农业土地资源 的状态总体上呈下降趋势。其中 1992-1994 年间下降趋势 明显，这是因为 1990 年代初期“开发区建设热”之后， 开发区内的企业相继开工，工业产值增长快而农业产值 增长相对缓慢造成的。其次，顺义区作为大都市的远郊 区，耕地面积和农业土地利用方式也受北京市和自身城 市化和工业化的影响。 响应指数的变化分为 3 个阶段：1992-1994 年间的快 速下降期、1995-1999 年间的平稳发展期、1997-2002 年 间的快速上升期。响应指数的上述变化是由于一直呈上 升趋势的农田水利化程度、农田机械化水平和农业生产 结构指数，以及呈波动变化的单位面积耕地用电量和喷 灌面积比相互叠加造成的。农田水利化程度和单位面积 农业机械化总动力反映了地方政府通过加强农田基础设 施、改善农业生产条件、提高农业经济效益的努力。顺 义区粮食作物占耕地面积的比重从 1991 年的 80.38 %下 降至 2002 年的 45.04 %；而蔬菜种植面积大幅攀升，2002 年顺义区蔬菜种植面积是 1991 年的 2.76 倍，占水浇地的 比重也从 1991 年的 6.40 %扩大到 1999 年的 21.14 %