土地是人类赖以生存与发展的主要资源，土地对人类的生存与发展起着重要的作用，尤其是耕地，它是生产粮食和解决吃饭问题的基础。我国居民生命活动所需的80%以上的热量、75%以上的蛋白质和88%的食物来自于耕地，90%以上的肉、蛋、奶都是由耕地生产的农副产品转化而来。然而，随着改革开放的推进，城步苗族自治县的经济飞速发展、工业化和城镇化进程加快、耕地利用非农化加剧，造成了粮食供给与需求的矛盾，如不采取有力的措施，将影响到全县的粮食安全，进一步影响社会稳定。当前，全县新一轮土地利用总体规划修编已经启动，新一轮规划应该根据全县的实际情况，按照“以耕地保护为前提，控制建设用地为重点，节约和集约用地为核心”的新要求，把严格保护耕地作为本次土地利用总体规划的重要方针，把耕地和基本农田保护研究列为主要研究对象，来确保城步苗族自治县的粮食安全，保证社会稳定。
    1  基础数据及研究方法
    1.1  基础数据
    目前我国耕地资源的数据来源一般有三种：一是统计部门发布的数据资料，二是国土资源部门通过土地利用详查及变更调查等得出的数据，再就是科研单位通过遥感图像解译获取的数据。这三个数据来源的统计口径不同，数据有较大出入，例如，城步苗族自治县国土资源局提供的1997-2005年土地利用变更调查数据是《湖南省统计年鉴》所提供同期耕地数据的1.3倍左右，由于缺少城步苗族自治县的遥感影像资料，故无法进行比较分析。考虑到土地利用变更调查数据能够较为真实的反映耕地资源的数量，在本文中，所用的土地数据均采用城步苗族自治县国土资源局提供的城步苗族自治县土地利用变更调查（1997-2005年) 汇总数据。国民经济、人口及农业投入等数据则来自《城步苗族自治县统计年鉴》（1997-2005）。
    1.2  研究方法
    运用定性和定量相结合的方法。以城步苗族自治县为研究对象，较为深入的分析该县1997年初以来耕地资源变化的驱动力。具体方法为：（1）根据研究内容，以土地系统理论为基础，建立土地资源数据库。内容包括：全县1997年以来的土地变更调查数据和社会经济统计数据；（2）应用主成分分析（Principal Component Analysis-PCA）和回归分析（Regression Analysis）来探讨耕地变化的各项驱动因子，并且利用主成分分析结果建立耕地资源变化多元回归模型。主成分分析及多元回归分析是运用大型统计分析软件SPSS13.0（Statistical Program for Social Sciences）实现的。
    2  城步苗族自治县耕地资源变化及其驱动力
    2.1  耕地资源数量变化特征
    根据城步苗族自治县1997-2005年的土地利用变更调查汇总数据，绘制出耕地资源数量随时间变化的时间序列。
1997-2005年的9年间，全县耕地总量变化较大，净减少1501.89公顷，平均每年减少166.88公顷。1997-2001年耕地面积下降幅度保持平缓，主要是因生态退耕和建设占用而造成耕地减少；2001-2003年耕地面积有较大幅度减少，主要是因生态退耕而造成耕地减少；2004-2005年耕地面积有所上升，主要是因农业结构调整而造成耕地增加。
    全县自1997年来，人口不断增加，耕地面积持续减少，人均耕地面积也在逐年减少。1997-2005年，全县增加人口11759人，根据城步县历年土地数据可知，耕地总面积净减少1501.89公顷，平均每年减少166.88公顷，相当于全县现有总量的0.91%，人均耕地逐年减少，由1997年的0.067公顷/人急剧下降至2005年的0.058公顷/人，远远低于我国人均耕地0.1公顷的平均水平，逼近联合国粮农组织确定的人均耕地警戒线0.053公顷，耕地压力现状十分严峻
2.2 耕地变化驱动力
    影响耕地变化的因子错综复杂，但归纳起来无非有自然因素和社会经济因素两大方面。尽管自然条件是土地利用与土地覆盖分布的基础条件，在某种程度上起主导作用，但自然环境对土地利用变化的影响较小，社会、经济、技术等人文因素对土地利用的时空变化具有决定作用[1] 。鉴于城步苗族自治县自然因素比较稳定，在短期内并未对耕地变化产生较为明显的影响，故本文主要分析城步苗族自治县耕地变化的社会经济驱动因素。
    2.2.1 社会驱动因素
    人口是人类社会经济因素中最主要的因素，也是最具活力的土地利用与土地覆盖变化的驱动力之一。人口密度和土地利用变化速率成正相关关系，人口增长速度越快，土地利用变化也越快[3]。一方面，人口的增加需要更多的耕地提供粮食以满足人们生存的需要，另一方面，人口增加导致居民点用地、公共设施、交通、城镇等各项建设用地需求增加，其中很大一部分来自对耕地的占用，造成耕地总量减少，人均耕地则会以更快的速度减少。人口密度由1997年的95人/km2增长到1999年的99人/km2，人均耕地面积由0.067hm2减少到0.058hm2，减少了0.008hm2。
    城市化是现代社会发展的重要特征。城市化进程对耕地资源存在正负两方面的影响:一方面，城市的发展，包括城市基础设施建设，城市生态环境的改善等都需要大量土地，建设用地需求增长必然会对耕地形成占用压力。尤其是位于城郊的耕地将被建设用地大量占用，造成耕地减少，而且城市规模扩大给周边地区带来更多的污染负荷和废弃物，使耕地质量下降；另一方面，城市的集中及其规模效益的发挥有利于土地集约利用，提高土地利用效率。
    社会的进步必然伴随着科技的发展。农业科技的进步对耕地资源变化也起着重要的驱动作用。农业机械的广泛使用、化肥农药等的施用以及灌溉水平的提高都会从一定水平上提高粮食单产，从而缓解耕地的生产压力，也就在一定程度上放宽了耕地占用的门槛。再者，农业科技水平的提高会使园地、渔塘等其他农业用地的比较利益再次提高，以至使耕地收益与之的差距拉大。在经济利益的驱动下，人们大力进行农业结构调整，耕地面积进一步减少。
    2.2.2 经济发展驱动因素
    社会经济的发展是土地利用及其结构演变的最根本动力[2]。经济发展对耕地资源利用变化的驱动作用主要表现在两个方面，一是二、三产业的发展增加了用地需求，占用耕地；再就是市场导向下的农业资源配置引起农业结构调整不断深化，造成耕地减少。城步苗族自治县的国民生产总值1997年为50279万元，到2005年增长至136446万元，增长1.7倍。第二、三产业即工业和服务业在国民经济中的比重由52.97%上升到72.99%，而农业的比重由47.03%下降到27.01%。工业和服务业的发展势必伴随着用地的增长，并且必将涉及耕地占用的问题。尽管目前我国正在大力实施耕地占补平衡制度，但是在具体的制度落实中，总会出现不利于耕地保护的现象。比如占用质量优良耕地，却只补充同等数量的质量较次的耕地，这就造成了耕地的隐形流失，长期如此，将对耕地质量的变化造成显著影响。
    近年来，城步苗族自治县耕地的减少中有相当大的比例是农业结构调整造成的。随着生活水平的不断提高，人们的食物消费结构向着中热量、高蛋白、低脂肪的模式不断升级，对食物种类和数量的需求也不断变化。为了提高效益、增加收益，增强竞争力，农业结构调整在市场需求导向的作用下不断深入，以单一种植业为主的传统农业逐步向农业产业多样化转变。有研究表明，我国每公顷土地的年产值，耕地是3115.05元，林地是260.05元，淡水养殖水面为6682.35元[3]。在经济利益的驱动下，城步苗族自治县大量的耕地向高价值农产品土地利用类型，如果园、鱼塘等转化，1996-2005年间，农业结构调整（不包括退耕还林）占用的耕地占耕地减少总量的12.52%。
    2.2.3 政策驱动因素
    政策对土地利用方式起着重要的引导和规范的作用。正确的政策可以引导形成合理的土地利用方式，片面、错误的政策又会无视土地的本质特性，以短期的经济、政治目标选择不适当的土地利用方式。尽管耕地数量变化是长期社会经济因素作用的累积结果，但政策可以起到缓和或者加剧这一过程的作用。通过对城步苗族自治县耕地资源动态变化的分析可以发现，政策变动对该县的耕地资源变化确实产生了较大影响。城步苗族自治县一直以来牢固树立“奶业兴县”的思想，该县的发展定位及产业政策，极大的促使了耕地向园地、其它农用地、居民点及工矿用地和交通用地等土地利用类型转变，间接地导致耕地总量持续下降。1996年以后国家实施的耕地总量动态平衡政策有效的遏制了耕地数量因建设占用而大幅度减少。全国在1998年后开始实施生态退耕工程，城步苗族自治县实施的较晚了一些，但还是直接导致了2002年和2003年的耕地总面积大幅度减少，在今后几年的生态退耕政策实施过程中，耕地保有量仍然将会受到冲击。
    3 耕地与驱动因素的主成分分析及回归建模
    3.1 耕地与驱动因素的主成分分析
    耕地变化是区域土地利用变化的核心，其变化和流向反映了社会经济的基本态势。影响耕地变化的社会经济因素有很多，在社会经济驱动力分析的过程中，选择的因素应细致全面，但同时指标过多又会增加分析问题的复杂性和难度。这些因素不仅与因变量——耕地面积之间存在着相关关系，而且各自变量因素相互之间耦合关联。如果用单纯的相关分析，则必然存在一定的误差冗余。系统分析中主成分分析法可以将若干个自变量压缩成几个独立成分，以此来减弱自变量之间的相互干扰，因此，主成分分析方法比较适合分析耕地数量变化的驱动力[4]。
    3.1.1 指标选择及其标准化
    以耕地面积为因变量（Y），自变量（Xi）即驱动力因子主要选择社会经济及技术因素。根据主成分分析法的思路和要求，结合城步县现有资料情况及相关研究成果，利用1997-2005年序列资料作为基础数据，从中选取9个指标作为分析因子：X1 —地区生产总值（万元）、X2—第二产业比重（%）、X3—第三产业比重（%）、X4—固定资产投资（万元）、X5—总人口（人）、X6—非农化率（%）、X7—粮食单产（吨/公顷）、X8—粮食播种面积比重（%）、X9—复种指数（%），Y—耕地面积（公顷）。
    对统计数据进行标准化处理，具体过程由SPSS13.0软件的描述统计分析（Descriptive Statistics）功能来实现，采用规格化变换得出标准化值（表1）。规格化变换是从数据矩阵的每一个变量中找出其最大和最小值，两者之差为级差，然后从每一个原始数据中减去该变量中的最小值，再除以级差，经变换后，每列的最大数据变为1，最小数据变为0，其余数据取值在0~1之间。
    3.1.2 主成分分析
    本文借助SPSS13.0软件包，使用FACTOR过程采用主成分分析法对所选取的9个指标数据进行分析，得到了一系列的结果：相关系数矩阵（表2）、特征值、方差贡献率及累积贡献率。  
    特征值（Eigenvalue）可以被看成是主成分影响力度的指标，它代表引入该主成分后可以解释平均多少原始变量的信息。如果特征根小于1，说明该主成分的解释力度还不如直接引入一个原变量的平均解释力度大。因此，一般把特征根大于1作为纳入标准。如果前k个主成分的贡献率达到85%，表明前k个主成分基本包含全部测量指标所具有的信息。从表3中可以看出，前2个特征根大于1的主成分其累计贡献率已达到89.345%，说明前两个主成分已经覆盖了原始数据9个指标中所能表达的足够信息。为获得简单结构，以帮助解释因子和更清楚地反映变量之间的关系，再应用SPSS13.0软件对分析结果进行方差极大法旋转[5]，由此得到旋转前后的因子载荷矩阵。
    由以上的分析结果表明，通过主成分荷载，选取的9个因子可以归为3类，即经济发展、城镇化、工业化和人口增长。这三个因素也是城步县耕地面积变化的主导因素。
    3.2 耕地资源变化多元回归模型的建立
    多元线性回归模型是解释土地利用变化常用的一种系统分析模型。该模型要求在某一地区、某一时段内的土地利用/覆被变化（因变量）与其驱动因子（自变量）之间存在线性关系，通过对可能引起土地利用变化的各种驱动因子进行多变量分析而建立的一种数学模型，以便确定土地利用变化的原因。多元线性回归分析的基本原理是设随机变量Y与m个自变量X存在线性关系。
    前面根据主成分分析得知，所选取的9个因子对耕地面积变化都有一定的相关性，采用逐步回归法得出城步苗族自治县耕地面积与驱动因子的线性回归模型。
    4 结语
    通过分析得出，影响城步苗族自治县耕地资源变化的主要是农业结构调整、政策因素、经济发展、城镇化、工业化和人口增长等因素。在今后一段时间内，它们仍将起主导作用。因此，为了保证耕地总量动态平衡，保障粮食安全，实现耕地资源的可持续利用，采取合理的经济、行政和法律手段控制人口增长及经济发展对耕地的占用和破坏是当务之急。
    参考文献
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    [2] 唐华俊，陈佑启，伊.范朗斯特.中国土地资源可持续利用的理论与实践[M].北京: 中国 农业科技出版社，2000，103-105
    [3] 蔡运龙.中国农村转型与耕地保护机制[J]．地理科学．2001，21(1)：1-6
    [4] 邵晓梅，杨勤业，张洪业．山东省耕地变化趋势及驱动力研究[J]．地理研究，2001，20（3）：298-306
    [5] 丁国盛，李涛．SPSS统计教程．北京：机械工业出版社，2006：263-265