中国农业科学 ›› 2018, Vol. 51 ›› Issue (22): 4316-4327.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.22.010
收稿日期:
2018-06-14
接受日期:
2018-10-11
出版日期:
2018-11-16
发布日期:
2018-11-16
基金资助:
CUI XuFeng(),MA YunMeng,ZHANG GuangHong(
)
Received:
2018-06-14
Accepted:
2018-10-11
Online:
2018-11-16
Published:
2018-11-16
摘要:
【目的】揭示耕地非农化影响因素作用的时空特征,为耕地资源保护和利用政策制定提供决策支撑。【方法】研究采用2006—2015年耕地非农化的面板数据,通过构建“一般回归模型-面板模型-地理加权回归模型-时空加权回归模型”模型集成(简称OPGT),对耕地非农化影响因素进行计量分析。【结果】一般回归模型、地理加权回归模型(GWR)和时空加权回归模型(GTWR)估计结果显示,城镇人口增长、固定资产投资、经济发展水平、耕地资源禀赋和产业结构变量均通过显著性检验;耕地非农化莫兰指数(Moran’s I)为0.740,并且通过1%水平上显著性检验,表明耕地非农化具有显著的空间正相关性;采用一般回归模型、GWR、GTWR模型估计,方程拟合优度分别为0.689、0.785、0.858,加入时空权重信息的GWR和GTWR模型方程解释能力有显著提升;GWR和GTWR模型方程结果显示,耕地非农化影响因素弹性系数存在时空非平稳特征;空间分析显示,城镇人口增长和耕地资源禀赋对耕地非农化影响在经向上呈现出由西向东递减的状态,在纬向上呈现出倒“U”型状态,固定资产投资与经济发展水平对耕地非农化的影响程度在经向上呈现出由西向东递增的特征,在纬向上呈现出“U”型特征,产业结构对耕地非农化的影响程度在经向上由西向东递增,在纬向上由北向南递减;时序分析显示,城镇人口增长、固定资产与经济发展水平投资系数呈现减小的趋势,耕地资源禀赋系数有所增大,产业结构系数在部分省域有所降低。【结论】(1)OPGT是一个有机整体,各部分相互检验、互为补充,可以更加细致的刻画因素的时空作用;(2)耕地非农化因素总体作用强度方面,弹性系数最大的是产业结构,其次为经济发展水平、固定资产投资和耕地资源禀赋,最小为城镇人口增长;(3)空间特征方面,城镇人口增长和耕地资源禀赋总体呈现出由西向东递减的趋势,而固定资产投资、经济发展水平和产业结构呈现出由西向东递增的趋势;(4)时序演变特征方面,城镇人口增长、固定资产与经济发展水平投资对耕地非农化的影响作用呈现下降趋势,耕地资源禀赋与耕地非农化关联性趋于增强,产业结构的影响虽在部分省域有所降低,但其整体影响程度仍然相对较高。
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表1
数据描述性统计"
变量 Variable | 最小值 Minimum | 最大值 Maximum | 均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 方差 Variance |
---|---|---|---|---|---|
Non_agr (hm2) | 2.60 | 23872.92 | 6724.08 | 4826.32 | 23293353.33 |
Urb_popu (×104) | -60.00 | 487.00 | 69.31 | 61.49 | 3781.28 |
Fixed_ass (×108 yuan) | 78.86 | 49935.93 | 9556.29 | 8928.17 | 79712305.52 |
Economy (yuan/people) | 5750.00 | 57310.00 | 22779.46 | 11648.92 | 135697256.59 |
Arable (×103 hm2) | 187.60 | 15865.90 | 4255.16 | 3125.47 | 9768536.21 |
Indu_struc (%) | 0.70 | 0.99 | 0.89 | 0.06 | 0.003 |
表2
耕地非农化一般回归模型OLS估计结果"
(6-a) lnNon_agr | (6-b) lnNon_agr | (6-c) lnNon_agr | (6-d) lnNon_agr | |
---|---|---|---|---|
lnUrb_popu | 0.474***(0.0552) | 0.294***(0.0516) | 0.401***(0.0527) | 0.358***(0.0530) |
lnFixed_ass | 0.357***(0.0515) | 0.742***(0.0598) | 0.277**(0.0997) | 0.314**(0.0983) |
lnEconomy | -0.878***(0.0900) | -0.128(0.158) | -0.358*(0.167) | |
lnArable | 0.393***(0.0689) | 0.414***(0.0678) | ||
lnIndu_struc | 2.919***(0.810) | |||
C | 3.500***(0.350) | 7.899***(0.544) | 2.379*(1.103) | -9.199**(3.389) |
R2 | 0.535 | 0.647 | 0.681 | 0.695 |
Adjusted. R2 | 0.532 | 0.643 | 0.677 | 0.689 |
表3
耕地非农化固定效应模型估计结果"
(7-a) lnNon_agr | (7-b) lnNon_agr | (7-c) lnNon_agr | (7-d) lnNon_agr | |
---|---|---|---|---|
lnUrb_popu | 0.235**(0.0721) | 0.175*(0.0729) | 0.173*(0.0716) | 0.167*(0.0719) |
lnFixed_ass | 0.0505(0.0431) | -0.217*(0.0880) | -0.253**(0.0875) | -0.239**(0.0887) |
lnEconomy | 1.454***(0.420) | 1.438***(0.421) | 1.593***(0.449) | |
lnArable | 1.577***(0.443) | 1.570***(0.443) | ||
lnIndu_struc | -2.728(2.758) | |||
C | 7.076***(0.424) | -4.798(3.456) | -16.86***(4.786) | -6.207(11.79) |
R2 | 0.048 | 0.089 | 0.129 | 0.132 |
Adjusted. R2 | -0.063 | -0.022 | 0.019 | 0.019 |
表4
耕地非农化GWR和GTWR模型检验结果"
变量 Variables | GWR | GTWR | ||
---|---|---|---|---|
均值Mean | 标准误Standard error | 均值Mean | 标准误Standard error | |
lnUrb_popu | 0.3119*** | 0.0640 | 0.14491*** | 0.0094 |
lnFixed_ass | 0.2397*** | 0.0723 | 0.66776*** | 0.0151 |
lnEconomy | -0.5029*** | 0.1118 | -0.51308*** | 0.0205 |
lnArable | 0.3487*** | 0.0587 | 0.27513*** | 0.0128 |
lnIndu_struc | 4.5003*** | 1.0738 | 2.33906*** | 0.0893 |
R2=0.785 | R2=0.858 |
表5
耕地非农化GWR模型估计结果"
省(地区)Province (Region) | lnUrb_popu | lnFixed_ass | lnEconomy | lnArable | lnIndu_struc |
---|---|---|---|---|---|
北京 Beijing | 0.472 | 0.064 | -0.355 | 0.619 | 7.164 |
天津Tianjin | 0.460 | -0.053 | -0.153 | 0.707 | 6.569 |
河北Hebei | 0.531 | -0.022 | -0.206 | 0.648 | 6.344 |
山西Shanxi | 0.439 | -0.113 | 0.215 | 0.658 | 0.821 |
内蒙古Inner Mongolia | 0.272 | 0.316 | -0.709 | 0.439 | 6.364 |
辽宁Liaoning | 0.103 | 0.373 | -0.920 | 0.626 | 11.803 |
吉林Jilin | 0.058 | 0.633 | -0.978 | 0.380 | 7.285 |
黑龙江Heilongjiang | 0.048 | 0.694 | -0.972 | 0.303 | 5.507 |
上海Shanghai | 0.059 | 0.021 | -1.026 | 0.733 | 17.048 |
江苏Jiangsu | 0.025 | 0.274 | -1.668 | 0.676 | 22.710 |
浙江Zhejiang | 0.069 | -0.191 | -0.503 | 0.830 | 13.625 |
安徽Anhui | 0.037 | -0.074 | -0.623 | 0.780 | 13.813 |
福建Fujian | 0.001 | -0.472 | 0.624 | 0.816 | 2.289 |
江西Jiangxi | -0.020 | -0.287 | 0.385 | 0.640 | 2.498 |
山东Shandong | 0.186 | -0.212 | 0.210 | 0.826 | 3.223 |
河南Henan | 0.094 | 0.155 | 0.038 | 0.501 | -2.134 |
湖北Hubei | 0.096 | 0.558 | -0.670 | 0.044 | -2.950 |
湖南Hunan | 0.096 | 0.540 | -0.626 | 0.025 | -1.707 |
广东Guangdong | 0.044 | 0.841 | -1.417 | 0.006 | 3.280 |
广西Guangxi | 0.082 | 1.002 | -1.463 | 0.035 | 1.511 |
海南Hainan | 0.056 | 0.956 | -1.425 | 0.042 | 2.208 |
重庆Chongqing | 0.245 | 0.603 | -0.816 | 0.026 | 0.118 |
四川Sichuan | 0.474 | 0.476 | -0.895 | 0.027 | 3.078 |
贵州Guizhou | 0.123 | 0.673 | -0.874 | 0.016 | 0.746 |
云南Yunnan | 0.199 | 0.711 | -1.153 | 0.024 | 3.159 |
西藏Tibet | 1.237 | -0.197 | 0.108 | 0.109 | -1.318 |
陕西Shaanxi | 0.422 | 0.360 | -0.374 | 0.016 | -1.227 |
甘肃Gansu | 0.847 | 0.041 | -0.045 | -0.004 | 3.761 |
青海Qinghai | 1.256 | -0.248 | 0.146 | 0.053 | 3.327 |
宁夏Ningxia | 0.713 | 0.080 | 0.128 | -0.064 | 2.989 |
新疆Xinjiang | 0.936 | -0.065 | 0.409 | 0.249 | -2.379 |
表6
GWR模型系数统计值"
解释变量 Explanatory variables | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 标准差 Standard deviation | 均值 Average | 绝对值的均值 Average absolute value |
---|---|---|---|---|---|
lnUrb_popu | 1.256 | -0.020 | 0.349 | 0.312 | 0.313 |
lnFixed_ass | 1.002 | -0.472 | 0.286 | 0.240 | 0.365 |
lnEconomy | 0.624 | -1.668 | 0.455 | -0.503 | 0.649 |
lnArable | 0.830 | -0.064 | 0.316 | 0.348 | 0.352 |
lnIndu_struc | 22.710 | -2.950 | 5.217 | 4.501 | 5.257 |
表7
耕地非农化GTWR模型估计结果(2006、2010、2015年)"
省(地区) Province (Region) | lnUrb_popu | lnFixed_ass | lnEconomy | lnArable | lnIndu_struc | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2006 | 2010 | 2015 | 2006 | 2010 | 2015 | 2006 | 2010 | 2015 | 2006 | 2010 | 2015 | 2006 | 2010 | 2015 | |
北京Beijing | 0.15 | 0.07 | -0.10 | 1.06 | 0.78 | 0.78 | -0.89 | -0.83 | -0.58 | 0.01 | 0.21 | 0.48 | 2.97 | 3.25 | 3.42 |
天津Tianjin | 0.16 | 0.06 | -0.10 | 1.06 | 0.77 | 0.79 | -0.88 | -0.81 | -0.58 | 0.01 | 0.21 | 0.47 | 2.99 | 3.19 | 3.29 |
河北Hebei | 0.15 | 0.07 | -0.10 | 1.06 | 0.77 | 0.77 | -0.88 | -0.82 | -0.57 | 0.01 | 0.21 | 0.48 | 2.98 | 3.11 | 3.39 |
山西Shanxi | 0.14 | 0.09 | -0.05 | 1.05 | 0.79 | 0.71 | -0.84 | -0.75 | -0.50 | 0.01 | 0.21 | 0.50 | 2.80 | 2.29 | 3.39 |
内蒙古Inner Mongolia | 0.16 | 0.07 | -0.07 | 1.04 | 0.86 | 0.72 | -0.91 | -0.92 | -0.50 | 0.01 | 0.19 | 0.52 | 2.94 | 3.39 | 3.49 |
辽宁Liaoning | 0.17 | 0.04 | -0.13 | 1.08 | 0.78 | 0.87 | -0.90 | -0.83 | -0.61 | 0.01 | 0.21 | 0.43 | 2.87 | 3.46 | 2.85 |
吉林Jilin | 0.16 | 0.03 | -0.14 | 1.11 | 0.78 | 0.88 | -0.90 | -0.80 | -0.60 | 0.00 | 0.23 | 0.42 | 2.48 | 3.58 | 2.46 |
黑龙江Heilongjiang | 0.18 | 0.03 | -0.14 | 1.13 | 0.79 | 0.87 | -0.90 | -0.85 | -0.55 | -0.01 | 0.25 | 0.44 | 2.01 | 4.12 | 2.09 |
上海Shanghai | 0.10 | 0.05 | -0.12 | 1.18 | 0.69 | 0.93 | -0.83 | -0.72 | -0.63 | 0.01 | 0.21 | 0.30 | 3.14 | 2.91 | 2.23 |
江苏Jiangsu | 0.12 | 0.06 | -0.12 | 1.14 | 0.72 | 0.91 | -0.83 | -0.73 | -0.62 | 0.02 | 0.21 | 0.34 | 3.12 | 2.76 | 2.31 |
浙江Zhejiang | 0.06 | 0.05 | -0.11 | 1.22 | 0.68 | 0.94 | -0.82 | -0.66 | -0.63 | 0.02 | 0.22 | 0.29 | 3.11 | 2.67 | 2.15 |
安徽Anhui | 0.11 | 0.06 | -0.11 | 1.14 | 0.73 | 0.89 | -0.83 | -0.70 | -0.60 | 0.02 | 0.21 | 0.35 | 3.08 | 2.31 | 2.21 |
福建Fujian | 0.02 | 0.05 | -0.09 | 1.25 | 0.69 | 0.94 | -0.85 | -0.64 | -0.64 | 0.02 | 0.22 | 0.26 | 3.02 | 1.92 | 1.93 |
江西Jiangxi | 0.05 | 0.07 | -0.08 | 1.19 | 0.72 | 0.90 | -0.84 | -0.65 | -0.62 | 0.02 | 0.21 | 0.30 | 3.02 | 1.68 | 2.01 |
山东Shandong | 0.15 | 0.07 | -0.12 | 1.09 | 0.75 | 0.86 | -0.86 | -0.77 | -0.61 | 0.01 | 0.20 | 0.41 | 3.06 | 2.77 | 2.77 |
河南Henan | 0.12 | 0.08 | -0.08 | 1.09 | 0.77 | 0.81 | -0.82 | -0.72 | -0.55 | 0.01 | 0.20 | 0.42 | 2.90 | 1.95 | 2.50 |
湖北Hubei | 0.09 | 0.09 | -0.05 | 1.12 | 0.78 | 0.80 | -0.82 | -0.69 | -0.51 | 0.01 | 0.21 | 0.39 | 2.87 | 1.46 | 2.12 |
湖南Hunan | 0.07 | 0.09 | -0.03 | 1.15 | 0.78 | 0.82 | -0.84 | -0.69 | -0.53 | 0.02 | 0.21 | 0.35 | 2.95 | 1.16 | 1.96 |
广东Guangdong | 0.01 | 0.06 | -0.04 | 1.23 | 0.75 | 0.87 | -0.91 | -0.68 | -0.57 | 0.01 | 0.22 | 0.29 | 2.96 | 1.02 | 1.92 |
广西Guangxi | 0.08 | 0.09 | 0.03 | 1.13 | 0.82 | 0.76 | -0.87 | -0.68 | -0.44 | 0.02 | 0.24 | 0.36 | 3.04 | 0.44 | 1.76 |
海南Hainan | 0.04 | 0.07 | 0.02 | 1.22 | 0.81 | 0.80 | -0.90 | -0.64 | -0.46 | 0.02 | 0.26 | 0.30 | 3.03 | 0.29 | 1.72 |
重庆Chongqing | 0.11 | 0.13 | 0.03 | 1.06 | 0.83 | 0.68 | -0.79 | -0.72 | -0.34 | 0.01 | 0.22 | 0.46 | 2.80 | 1.08 | 2.08 |
四川Sichuan | 0.16 | 0.21 | 0.12 | 0.95 | 0.83 | 0.53 | -0.74 | -0.59 | -0.02 | 0.01 | 0.29 | 0.56 | 2.71 | 0.59 | 1.68 |
贵州Guizhou | 0.12 | 0.13 | 0.05 | 1.07 | 0.84 | 0.68 | -0.81 | -0.72 | -0.36 | 0.01 | 0.24 | 0.43 | 2.97 | 0.59 | 1.91 |
云南Yunnan | 0.18 | 0.21 | 0.17 | 0.94 | 0.87 | 0.55 | -0.82 | -0.52 | 0.04 | 0.01 | 0.35 | 0.51 | 3.32 | -0.99 | 1.08 |
西藏Tibet | 0.42 | 0.74 | 0.30 | 0.48 | 0.21 | 0.19 | -0.61 | 0.24 | 0.66 | -0.02 | 0.82 | 0.82 | 2.90 | -0.23 | 1.10 |
陕西Shaanxi | 0.12 | 0.12 | 0.00 | 1.04 | 0.78 | 0.64 | -0.78 | -0.69 | -0.34 | 0.01 | 0.24 | 0.52 | 2.57 | 1.89 | 2.76 |
甘肃Gansu | 0.14 | 0.24 | 0.16 | 0.95 | 0.74 | 0.39 | -0.67 | -0.51 | 0.09 | 0.00 | 0.34 | 0.68 | 2.04 | 1.94 | 2.85 |
青海Qinghai | 0.22 | 0.40 | 0.28 | 0.80 | 0.62 | 0.22 | -0.60 | -0.30 | 0.41 | -0.01 | 0.46 | 0.77 | 1.99 | 1.46 | 2.21 |
宁夏Ningxia | 0.13 | 0.15 | 0.06 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | -0.75 | -0.64 | -0.19 | 0.01 | 0.28 | 0.61 | 2.41 | 2.24 | 3.24 |
新疆Xinjiang | 0.24 | 0.60 | 0.31 | 0.70 | 0.41 | 0.02 | -0.69 | 0.35 | 0.74 | -0.04 | 0.74 | 0.94 | 3.06 | 0.07 | 1.16 |
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