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农业论文

近30年西藏地区耕地面积及主要农作物时空变化特征

时间:2020年06月16日 所属分类:农业论文 点击次数:

摘要以西藏地区耕地面积为研究对象,结合主要农作物播种面积、产量等时空变化,从经济、人口、农业发展水平等13个驱动因子,分析了西藏地区耕地面积变化。采用1985~2016年的统计资料,采用统计方法,分析了西藏地区30多年来耕地、粮食生产的动态变化,并从经

  摘要以西藏地区耕地面积为研究对象,结合主要农作物播种面积、产量等时空变化,从经济、人口、农业发展水平等13个驱动因子,分析了西藏地区耕地面积变化。采用1985~2016年的统计资料,采用统计方法,分析了西藏地区30多年来耕地、粮食生产的动态变化,并从经济、人口、农业发展水平等方面选取影响耕地面积变化的13个驱动因子进行分析。西藏地区耕地面积总体呈增加态势,但增长趋势缓慢;粮食作物单产、总产量在进一步增加,人均耕地面积在逐年减少;粮食主产区粮食总产不稳定,且所占比例有逐年减少趋势;小麦、油菜播种面积正在逐年增加,青稞播种面积变化最小,但有逐年减少趋势;全区土地利用程度相对较高;经济发展、人口增长、农业发展水平是影响西藏耕地面积变化的主要驱动因子。西藏地区土地利用程度相对较高,基础建设用地占补平衡,农牧民名生活结构正在逐渐发生改变。

  关键词耕地面积;动态变化;粮食总产量;驱动力;西藏

农业工程学报

  西藏位于中国的西南边陲,面积120多万km2,但绝大部分是高山荒漠、雪岭冰川。西藏是青藏高原的主体部位,素有“世界屋脊”和“第三极”著称于世。在全球气候系统普遍变暖的大背景下,青藏高原气温也逐年升高,且降雨量在逐渐减少[1],这对于本来高寒、缺氧、干旱等气候环境恶劣的青藏高原来讲,无疑对农业生产带来了更大的挑战。

  农业方向论文投稿刊物:《农业工程学报》是由中国科学技术协会主管,中国农业工程学会主办的全国性学术期刊。国际刊号ISSN:1002-6819;国内刊号CN:11-2047/S,邮发代号:18-57。读者对象为农业工程学科及相关领域的科研、教学及生产科技人员、技术管理及推广人员和大院校师生。

  李萍[2]认为西藏粮食作物单产、乡村劳动力人数和粮食作物播种面积是影响西藏粮食总产的最重要因素,但杨春艳等[2]研究发现,西藏粮食产量低而不稳定,且对气候变化敏感,王建林等[4]研究发现,1981~2001年期间,西藏人均耕地面积减少了0.0301hm2,且年均递减率为1.13%,郭志仪等[5]对西藏的人口进行预测,认为西藏人口将保持持续增长的态势,且人口年龄结构从成年型向老年型转变,刘合满等[6]研究认为,西藏人口增长与粮食作物播种面积呈极显著负相关关系,人均总农作物和粮食作物播种面积低于全国水平,且呈现不断下降趋势。人口的快速增加和粮食作物播种面积的不断下降,将会对西藏粮食安全产生威胁,普布次仁[7]研究认为,以现有播种面积和自给生产为基础,要达温饱、小康和富裕生活,西藏平均大约还需提高单产100kg/hm2、200kg/hm2和300kg/hm2。

  自改革开放以来,国家持续加大对西藏基础设施建设的投入力度,特别党的十八大以来,西藏经济社会快速发展,人口的不断增加,对土地的需求也将不断增加,且西藏的后备耕地资源有限,耕地利用和保护面临着严峻的挑战。治国必治边、治边先稳藏。农业是政治家、消费者和环境保护者共同关注的一个焦点。本文以《西藏统计年鉴》为基础数据,分析了西藏30多年来耕地面积、粮食作物单产、主要粮食作物播种面积、人均耕地面积等变化动态及驱动力分析,旨在为西藏地区农业生产发展提供一定的基础资料。

  1研究方法

  本文以《西藏统计年鉴》为基础资料,用Excel2013进行数据整理,用SPSS22.0进行统计分析。

  2西藏地区粮食生产情况

  可以看出,近30多年来,西藏播种面积一直处于增长趋势,呈现“快-慢-快”趋势,表明每年都会有新的土地资源被开发利用;其粮食总产量基本都处于增长趋势,且1997~2001年处于直线增长趋势,但播种面积处于缓慢增长动态,说明单产有很大提升。在2002~2010年期间,播种面积处于缓慢增长阶段,粮食总产量在逐年的降低,结合周天财等[1]的研究发现,之所以导致总产量降低,是因为在这期间,最高气温、年平均温度在逐年上升,最低气温在逐年降低、年平均降雨量在逐年减少所致。在2011年之后,总产量又逐渐提高,分析其原因,除播种面积逐年增加外,年平均气温逐年在降低、年降雨量在逐年增多。

  2.1近30年西藏地区耕地面积及人均耕地面积动态变化实有耕地面积及人均耕地面积动态变化。可以看出,年末实有耕地面积变化基本分为两个阶段,增长阶段和减少阶段。1987~1999和2004~2016两个阶段,年末实有耕地面积基本处于增长阶段,1985~1987和1999~2014阶段,处于减少阶段,这可能与政府调整结构有关,基础设施建设等非农业用地在进一步扩大,生态退耕还草还林面积增大所致。由于西藏地区人口还在进一步增加,但耕地面积增长缓慢,人均耕地一直处于下降趋势。

  2.2各市区在全区粮食生产中的地位各市区农作物产量及播种面积。可以看出,日喀则、山南、昌都、拉萨是全区的粮食集中产区,阿里、那曲和林芝所占比例非常小。日喀则粮食总产量基本处于“快﹣慢﹣快”增长状态。日喀则地区粮食作物播种面积一直处于稳步增长状态,但在2005~2011年之间日喀则地区出现粮食减产现象,主要原因可能是由于在这期间气温升高,年降雨量减少有致;拉萨市、昌都、山南粮食总产在近10多年总体变化趋势不大;那曲、阿里和林芝虽然播种面积、粮食总产所占比重小,其播种面积一直处于增长趋势,其中那曲地区粮食总产量增幅较大,但阿里粮食总产量较2010年相比,一直处于减少状态。在近10多年来,全区粮食主产区拉萨市、日喀则、山南粮食总产在全区粮食总产中所占比例不稳定,且基本呈逐年在减少状态,其中以山南地区变化幅度相对较大,日喀则相对较小,昌都、那曲地区所占比重在逐渐增大。

  2.3近30多年西藏主要农作物单产、种植面积动态变化主要农作物单位面积产量及播种面积。可以看出,近30多年来,主要农作物单产一直处于稳步增长态势,其中小麦、冬小麦、青稞2016年单产较1985年增产均超过100%,其中以冬小麦增产幅度最大,达111.15%,豆类作物的增产幅度最小,仅为58.13%,同时表现出每年的单产不稳定。

  就主要农作物播种面积来讲,小麦和油菜的播种面积基本处于增长状态,但同时表现出每年的播种面积不稳定,变幅较大。青稞每年的播种面积基本趋于稳定,变幅最小,豆类作物的播种面积最为不稳定。总之,小麦和油菜的播种面积有逐年增加的趋势,青稞的播种面积最为稳定,但呈逐年减少趋势,分析其原因,可能是人们的生活结构正在逐渐的改变。

  2.4耕地动态变化分析

  土地资源数量变化可以用土地利用动态度来表示,而其能够定量地描述土地利用的变化速率,对于预测未来土地利用变化趋势有积极作用[8]。参照王秀兰等[8]方法计算土地利用动态:-1K=100%baaUUUT式中K为研究时段内某种土地利用类型的年变化率,Ua和Ub分别为某种土地利用类型研究初期与研究末期的面积,T为研究时段长。从《西藏统计年鉴》获得数据如下,全区1985~2000年耕地面积减少了7.30khm2,2000~2016年耕地面积减少了7.28khm2,32年间耕地面积年变化率为0.2%。

  1985~2000年,昌都、日喀则、林芝三地耕地面积呈减少态势,其变化率分别为-2.68khm2、-6.61khm2、-2.41khm2,拉萨、山南、那曲、阿里耕地面积呈增加态势;2000~2016年,山南、日喀则、林芝耕地面积呈减少态势,其变化率分别为-1.69khm2、-6.61khm2、-0.64khm2,拉萨、昌都、阿里、那曲耕地面积呈增加态势。1985~2016年期间,全区粮食主产区昌都、山南、日喀则土地利用状态相对较高,拉萨土地利用动态度呈下降趋势,这主要可能是近年来拉萨地区的基础设施建设有关。

  2.5耕地资源驱动因子分析

  2.5.1耕地面积变化的影响因子

  影响耕地面积变化的因素主要有自然和社会经济因素两方面,且社会经济因素更重要,本文重点针对社会经济因素进行分析[9]。将实有耕地面积计Y,依据统计资料选取总人口(X1)、城镇人口(X2)、乡村人口(X3)地区生产总(X4)第一产业总产值(X5)第二产业总产值(X6)第三产业总产值(X7)全社会固定资产投资(X8)农林牧渔业总产值(X9)粮食总产量(X10)城镇本年完成投资(X11)人均耕地面积(X12)、单位面积产量(X13)等13个因子,并进因子分析,采用因子分析方法中的的最大方差旋转法得出相关矩阵(表4),特征值及主成分贡献率(表5)、主成分载荷矩阵。

  12个驱动因子间,存在不同程度相关性,总的来看,X12与各驱动因子间成负相关,X10与X6、X7、X8、X9,X10与X11相关性较小外,其他因子间相关性较大,信息重叠,主成分分析结果表明,第一主成分、第二主成分的特征值分别是6.724和6.118,其贡献率分别为51.721%和47.062%,前两个主成分累计贡献率达98.783%,说明已经包含原有13因子的绝大部分信息,符合分析需求。

  人均耕地面积与耕地面积呈负相关,其余各因子均与耕地面积呈正相关,第一主成分中,城镇本年完成投资(X11)、全社会固定资产投资(X8)、第二产业总产值(X6)、地区生产总值(X4)和第三产业总产值(X7)相对载荷较高,可以解释为经济发展水平;第二主成分中粮食总产量(X10)、单位面积产量(X13)、乡村人口(X3)、人均耕地面积(X12)、总人口(X1)和城镇人口(X2)相对载荷较高,可以解释为农业发展水平和人口。

  第1和第2主成分已经基本保留了所有指标的原有信息,可以用2个变量Z1和Z2代替原来13个指标(总人口(X1)、城镇人口(X2)、乡村人口(X3)地区生产总(X4)第一产业总产值(X5)第二产业总产值(X6)第三产业总产值(X7)全社会固定资产投资(X8)农林牧渔业总产值(X9)粮食总产量(X10)城镇本年完成投资(X11)人均耕地面积(X12)、单位面积产量(X13)),得出线性组合,其中X1~X13均为标准化后的变量,分别为:Z1=0.224X1+0.261X2+0.183X3+0.342X4+0.285X5+0.354X6+0.341X7+0.363X8+0.294X9+0.098X10+0.364X11﹣0.175X12+0.130X13Z2=0.327X1+0.292X2+0.350X3+0.185X4+0.271X5+0.159X6+0.188X7+0.133X8+0.260X9+0.380X10+0.122X11﹣0.357X12+0.380X13。

  (1)经济发展。

  城镇本年完成投资由1985年的58408万元增加到16555043万元,增加了283倍,全社会固定资产投资由1985年的74940万元增加到16555043万元,增加了220倍,第二产业总产值较1985年相比增加了140倍,第三产业总产值增加了105倍,地区生产总值增加了64倍。随着社会经济的快速发展,基础设施的规模逐步扩大,人民生活水平日益提高,不可避免的引起非农业建设对土地的需求,虽然基础设施投资在不断扩大,但是西藏地域广阔,占用农业用地相对较少,同时,西藏按照“占多少补多少”的原则,建设占用耕地时争取做到“占一补二”或“占一补三”的效果,实现了土地利用“动态平衡”,起到了积极作用,实现了占补平衡,且补大于占。同时,经济实力的不断壮大,致使大量的荒地被开垦利用。

  (2)人口增加。

  人口的增加是一种持续的外界压力,对耕地的数量变化起着双重作用,一方面人口增长,会对生产与生活设施需求增多,大量的土地就会被占用,使人类进一步开垦利用荒地,提高土地利用程度提高,其次,人口增长人均土地将进一步减少[9]。乡村人口从1985年的178.95万人,增加到232.83万人,增加了30.11%,总人口增加65.70%,城镇人口增加了375.94%,由于人口的快速增长,需要进一步扩大耕地面积来满足人们的日常生活需求,较1985年相比,年末实有耕地面积增加了6.52%。人均耕地面积由1985年0.107hm2/人,下降到0.072hm2/人,较1985年下降了35.7%,虽然耕地面积有所增加,但增长缓慢,人口增长较快,导致人均耕地面积不断下降。

  (3)农业发展水平。

  建设用地、生态退耕、灾毁耕地是西藏地区耕地减少的直接原因。发展科技,提高单产是确保西藏地区粮食安全的重要保障。西藏地区2016年粮食总产量为10.23648万t,粮食单产5596kg/hm2,分别较1985年增长了48.16%和104.37%,而耕地面积2016年较1985年增加了6.52%,所以,粮食总产量的增加,绝大部分来自于单产的提高。由于西藏自然地理、生态环境等因素制约,西藏耕地面积少、耕地质量较差,随着农牧民教育程度的逐渐提高,科技投入不断加大,西藏农业发展正在由增产向提质转变。

  3结论

  本文初步分析了近30来西藏耕地面积及主要农作物时空变化特征,并利用主成分分析法分析了西藏耕地面积变化的驱动因素,主要结论如下:

  (1)近30多年来,西藏地区耕地面积基本处于增长状态,但增长幅度较小,近30年来,共增加14.58khm2;人均耕地面积逐年降低,较1985年相比,人均耕地面积降低35.71%;主要农作物单产较1985年有很大的提升,小麦、青稞单产均增产100%以上,豆类增产幅度较小,仅为58.13%;青稞播种面积最为稳定,且有逐年减少趋势,小麦和油菜有逐年增加趋势;近10年来,粮食主产区拉萨、日喀则、山南粮食总产在全区粮食总产中所占比例不稳定,且有逐年减少态势;全区土地利用动态度变化不大,粮食主产区拉萨、日喀则变化相对较大。

  (2)利用主成分分析将影响西藏耕地面积变化的13个驱动因子进行归纳总结,结果表明经济发展、人口增加、农业发展水平是影响西藏耕地面积变化的主要驱动力。经济发展和人口增长,导致城镇化建设不断扩大,基础设施建设采用“占一补一”或“占一补二”的原则,占用耕地相对较少,且许多荒地得以开发利用,实现占补平衡,且补大于占;主要农作物单产水平的提高是粮食总产量增加的主要原因。

  综上所述,虽然耕地面积有所增加,但增长幅度较小,随着社会经济的发展,基础设施建设的规模逐渐扩大,人民生活水平的提高,人口不断地增长,不可避免的引起非农业建设对土地的需求,同时,为了保障生态安全,还林还草的面积有可能进一步增大。西藏后备耕地资源有限,粮食安全问题必须引起足够重视。

  参考文献:

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  [2]李萍.西藏粮食生产影响因素的灰色关联动态分析[J].安徽农业科学,2009,37(27):13249-13251.

  [3]杨春艳,沈渭寿,李海东.1985-2010年西藏粮食产量对气候和耕地变化的响应[J].农业工程学报,2015,31(17):261-269.

  [4]王建林,熊伟,胡单.近20年来西藏耕地与人口变化相关分析[J].资源科学,2004(01):45-51.

  [5]郭志仪,曹建云.2006-2050年西藏人口发展趋势预测[J].西藏大学学报(汉文版),2006(04):6-13+27

  作者:张毅马跃峰贠民政赵春会王建林