聶 艷，羅 毅，于 婧，陳 芳

(1.華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，武漢430079;2.湖北大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，武漢430062)

0 引言

耕地是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是保證糧食安全的重要戰(zhàn)略需要。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的不斷加快，耕地資源的稀缺性日顯突出并已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素［1-3］。因此，深入研究耕地壓力的變化及其對(duì)糧食安全的影響，合理規(guī)劃、開發(fā)和利用有限的土地資源，已成為世界各國(guó)所關(guān)注的重要議題和當(dāng)今學(xué)術(shù)界共同關(guān)注的焦點(diǎn)。20世紀(jì)50年代起，國(guó)外學(xué)者開始研究耕地壓力問題，但基于不同國(guó)情對(duì)耕地保護(hù)的關(guān)注點(diǎn)大不相同:北美和歐洲的學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注耕地非農(nóng)化過程對(duì)環(huán)境的影響，亞洲、中美洲的學(xué)者則重點(diǎn)關(guān)注耕地?cái)?shù)量的變化對(duì)糧食供給的影響以及政府有關(guān)調(diào)控措施的確定［4-6］。改革開放特別是近10余年來我國(guó)優(yōu)質(zhì)耕地持續(xù)大量減少，即使在凍結(jié)非農(nóng)建設(shè)占用耕地的1997，1998年，每年仍因非農(nóng)建設(shè)減少耕地近20萬hm2，這些問題已引起了政府、社會(huì)和學(xué)者的廣泛關(guān)注。許多學(xué)者從耕地資源態(tài)勢(shì)、糧食安全評(píng)價(jià)、耕地壓力指數(shù)和耕地保護(hù)政策等方面展開了深入研究，尤其是蔡運(yùn)龍等提出的耕地壓力指數(shù)模型能夠定量衡量某一區(qū)域耕地資源的緊張程度而受到學(xué)者們的認(rèn)同［7-10］。隨著空間統(tǒng)計(jì)學(xué)的快速發(fā)展，空間相關(guān)分析方法也不斷完善，目前多集中在地區(qū)間GDP及地價(jià)的空間差異、資源的空間分布特征、土地利用變化的尺度響應(yīng)等方面的研究［11-15］。湖北省地處中國(guó)中部，有良好的經(jīng)濟(jì)區(qū)位優(yōu)勢(shì)，隨著湖北省城鎮(zhèn)化、工業(yè)化速度的加快，資源利用規(guī)模不斷擴(kuò)大，給生態(tài)環(huán)境帶來了一定壓力。為了科學(xué)衡量湖北省面臨的耕地資源承載壓力，本研究借助耕地壓力指數(shù)模型定量測(cè)算了湖北省1999—2011年的耕地壓力指數(shù)及其變化，借助空間自相關(guān)分析法探討了湖北省耕地壓力指數(shù)的空間演變特征。這對(duì)理解耕地壓力的空間分異、有效緩解耕地壓力現(xiàn)狀、促使城鎮(zhèn)擴(kuò)展沿著高效集約方向發(fā)展和推進(jìn)中部地區(qū)城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有一定的意義。

1 研究區(qū)概況

湖北省地處我國(guó)中部、長(zhǎng)江中游、洞庭湖之北(北緯29°05＇～33°20＇，東經(jīng) 108°21＇～116°07＇)，總面積 18.59萬km2，占全國(guó)總面積的1.94%，東西長(zhǎng)約740 km，南北寬約470 km。該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，光照充足，熱量豐富，是著名的“魚米之鄉(xiāng)”，其中的江漢平原是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地之一。地貌類型多樣，山地、丘陵、平原、崗地兼?zhèn)洌嗜娓咂?、中間低平、向南敞開、北有缺口的不完整盆地。現(xiàn)轄12個(gè)省轄市、1個(gè)自治州、1個(gè)林區(qū)和3個(gè)省管市，2011年底戶籍人口為6 217萬人。隨著2007年底武漢城市圈被國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)為“兩型“社會(huì)建設(shè)綜合配套改革試點(diǎn)、湖北省實(shí)施“兩圈一帶”發(fā)展戰(zhàn)略和城鎮(zhèn)化與城鎮(zhèn)發(fā)展戰(zhàn)略，作為湖北省探索振興之路的戰(zhàn)略思路集成，以“兩圈”為引擎、以“一帶”為傳動(dòng)，將掀起湖北省新一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高峰，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相互聯(lián)動(dòng)的整體發(fā)展戰(zhàn)略和省域空間協(xié)調(diào)發(fā)展新格局。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

按湖北省行政區(qū)劃劃分17個(gè)單元，耕地面積、人口、糧食播種面積、總播種面積、糧食總產(chǎn)量等數(shù)據(jù)來源于2000—2012年湖北統(tǒng)計(jì)年鑒、湖北農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒和部分地級(jí)市的統(tǒng)計(jì)年鑒。地級(jí)市行政界線來自1∶50萬湖北省行政區(qū)劃圖，借助ArcGIS 9.3建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2 研究方法

2.2.1 耕地壓力指數(shù)模型。借助最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)模型［3］，分析1999—2011年湖北省耕地壓力的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化。

(1)最小人均耕地面積。最小人均耕地面積是在一定的區(qū)域范圍內(nèi)、一定糧食自給水平和耕地生產(chǎn)力條件下，為滿足人口正常生產(chǎn)生活的食物消費(fèi)所需的耕地面積，它的實(shí)質(zhì)就是保證個(gè)人最基本生存糧食量所需要的耕地面積［3］。采用以下公式進(jìn)行計(jì)算:Smin=β×［Gr/(P×q×i)］。式中:Smin為最小人均耕地面積(hm2/人);Gr為人均糧食需求量(kg/人);β為糧食自給率(%);P為糧食單產(chǎn)(kg/hm2);q為糧食播種面積占總面積的比例(%);i為復(fù)種指數(shù)(%)。

(2)耕地壓力指數(shù)。耕地壓力指數(shù)(k)是最小人均耕地面積與實(shí)際人均耕地面積之比，它可以衡量一個(gè)地區(qū)的耕地資源緊張程度，是測(cè)試特定區(qū)域糧食安全的重要指標(biāo)。當(dāng)k＜1時(shí)，人均耕地實(shí)際值大于最小人均耕地面積，耕地?zé)o明顯壓力;當(dāng)k=1時(shí)，糧食供給需求平衡，耕地明顯壓力不大，但需加強(qiáng)耕地的保護(hù)，以免出現(xiàn)糧食安全危機(jī);當(dāng)k＞1時(shí)，耕地壓力明顯，糧食供給小于需求，糧食生產(chǎn)不能保證區(qū)域內(nèi)的正常需求，應(yīng)加強(qiáng)耕地保護(hù)并增加耕地的經(jīng)濟(jì)供給量。k值與1偏離越大，糧食安全或耕地壓力也越大。耕地壓力指數(shù)給出了耕地保護(hù)的閾值，可作為耕地保護(hù)的調(diào)控指標(biāo)，某一地區(qū)不同時(shí)空截面的k值反映了耕地資源所承受的壓力水平，根據(jù)k值的變化制定或選擇不同的調(diào)控對(duì)策，可緩解區(qū)域耕地資源壓力，實(shí)現(xiàn)耕地資源的可持續(xù)利用。

2.2.2 空間自相關(guān)分析?？臻g自相關(guān)是空間依賴性的重要形式，是指研究對(duì)象與其空間位置之間存在的相關(guān)性?？臻g自相關(guān)是檢驗(yàn)?zāi)骋灰貙傩灾蹬c其相鄰空間要素上的屬性值是否顯著相關(guān)聯(lián)的重要指標(biāo)?？臻g自相關(guān)通常有全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)兩大類［12-15］。全局空間自相關(guān)是對(duì)屬性值在整個(gè)區(qū)域的空間特征的描述，通過對(duì)全局 Moran’s I、全局Geary’s C和全局Getis-Ord G等統(tǒng)計(jì)量的估計(jì)，分析區(qū)域總體的空間關(guān)聯(lián)和空間差異的平均程度，但不能充分描述研究區(qū)域內(nèi)所有單元之間的空間聯(lián)系模式，尤其當(dāng)空間過程在空間上出現(xiàn)非平穩(wěn)的狀態(tài)時(shí)，需要進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析。局部空間自相關(guān)分析主要分析局部乃至每個(gè)空間單元的屬性值在異質(zhì)性空間的分布格局，可以度量每個(gè)區(qū)域與周邊地區(qū)之間的局部空間關(guān)聯(lián)程度，常用統(tǒng)計(jì)量為局部 Moran’s I指數(shù)和局部Geary’s C指數(shù)。本研究均采用Moran’s I指數(shù)分析湖北省耕地壓力的全局和局部空間差異特征。

3 湖北省耕地壓力的時(shí)空演變特征

3.1 湖北省耕地壓力的時(shí)序變異規(guī)律

選擇1999—2011年中間隔2 a為一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，以2000，2002，2004，2006，2008，2010，2012 年湖北統(tǒng)計(jì)年鑒、湖北農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒和部分地級(jí)市的統(tǒng)計(jì)年鑒中耕地面積、人口、糧食播種面積、總播種面積、糧食總產(chǎn)量等為基礎(chǔ)，以17個(gè)地級(jí)市為評(píng)價(jià)單元，經(jīng)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、整理得到各單元7個(gè)年度的糧食作物平均單產(chǎn)、糧食播種面積占總面積的比例和復(fù)種指數(shù)。根據(jù)國(guó)務(wù)院《中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)發(fā)展綱要(2001—2010年，2011—2020年)》規(guī)定的小康營(yíng)養(yǎng)目標(biāo)及國(guó)內(nèi)相關(guān)研究資料，確定湖北省1999，2001，2003，2005，2007，2009，2011 年的人均糧食需求量分別為 390，395，400，410，420，430，435 kg;糧食自給率根據(jù)湖北省各行政區(qū)的地形地貌及區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，設(shè)定武漢市為80%，十堰、恩施和神農(nóng)架林區(qū)為90%，仙桃、潛江、天門、荊州、荊門等糧食主產(chǎn)區(qū)為120%，其他均為100%。按照耕地壓力指數(shù)模型，分別計(jì)算1999—2011年湖北省各地級(jí)市7個(gè)年度的耕地壓力指數(shù)(表1)?？梢钥闯?，在國(guó)家、地方政策以及市場(chǎng)機(jī)制的驅(qū)動(dòng)下，近10年來湖北省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，伴隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)和人口的增長(zhǎng)，不可避免地導(dǎo)致耕地資源的流失和實(shí)際人均耕地面積的減少;同時(shí)人民生活水平的改善促使人均食物需求量不斷增長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及農(nóng)業(yè)投入的減少，引起糧食播種面積和復(fù)種指數(shù)的相應(yīng)減少，造成最小人均耕地面積有所增加，進(jìn)而出現(xiàn)湖北省各區(qū)域耕地壓力指數(shù)總體上呈現(xiàn)波動(dòng)和上漲的趨勢(shì)，除了1999年湖北省耕地壓力指數(shù)平均值小于1外，其他年份均大于1，耕地壓力較大。

根據(jù)各地級(jí)市耕地壓力指數(shù)的時(shí)序變化特征，湖北省區(qū)域耕地壓力在空間上可分為持續(xù)拉升區(qū)(圖1)、和緩保持區(qū)(圖2)、平穩(wěn)下降區(qū)(圖3)3種類型。近10年來湖北省耕地壓力變化呈弱倒“U”型，與環(huán)境庫(kù)茲涅茨倒“U”型曲線 EKC相吻合，分為 1999—2003年和2003—2011年2個(gè)階段。20世紀(jì)90年代以來，中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)體制改革不斷加快，城市經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，城市化率不斷提高，但由于國(guó)家及地方政策的階段性、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不確定性等原因，使得耕地壓力的反饋出現(xiàn)滯后，同時(shí)加上國(guó)家生態(tài)退耕政策對(duì)山區(qū)的耕地轉(zhuǎn)用作用明顯，耕地壓力逐漸增大。2003年以后，國(guó)家實(shí)行嚴(yán)格的耕地保護(hù)和積極的土地開發(fā)整理政策的效果逐漸顯現(xiàn)，城市發(fā)展開始擺脫過去傳統(tǒng)的“攤大餅”模式，耕地減少速度得到有效遏制;國(guó)土整治工程改善了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀，極大提高了耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量，農(nóng)業(yè)科技水平的提高也提高了糧食作物的單產(chǎn)和復(fù)種指數(shù)，因而湖北省尤其是江漢平原糧食主產(chǎn)區(qū)的耕地壓力有降低的趨勢(shì)。到2011年，荊州、荊門、孝感、襄陽(yáng)、隨州的耕地壓力指數(shù)小于1，天門、潛江、仙桃、咸寧的耕地壓力指數(shù)在糧食自給率為120%時(shí)也接近1，耕地壓力不大，糧食安全風(fēng)險(xiǎn)較小。

表1 1999—2011年湖北省各地級(jí)市耕地壓力指數(shù)結(jié)果Tab.1 The pressure index of cultivated land in Hubei Province from 1999 to 2011

圖1 1999—2011年持續(xù)拉升區(qū)耕地壓力變化曲線Fig.1 Changing curve of pressure for cultivated land in continuous increase area(1999—2011)

3.2 湖北省耕地壓力時(shí)序變化類型分區(qū)

3.2.1 持續(xù)拉升區(qū)。包括武漢、黃石、鄂州和宜昌。這一類型地區(qū)作為湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)，城市化速度不斷加快，加上行政轄區(qū)面積有限，后備耕地資源不足，耕地補(bǔ)充與流失難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，耕地壓力逐年增大。武漢市作為湖北省省會(huì)、中部大城市，其城市化速度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一直排在前列，尤其是2007年底武漢城市圈被國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)為“兩型”社會(huì)建設(shè)綜合配套改革試點(diǎn)和“一主兩副”的發(fā)展戰(zhàn)略，宜昌市“十二五”期間主城區(qū)要擴(kuò)大1倍，因而耕地壓力指數(shù)高居不下;黃石、鄂州作為武漢城市圈最重要的副中心城市，人多地少，耕地資源有限，糧食作物播種比例偏少，國(guó)家和湖北省大力推行的以增加耕地?cái)?shù)量、提高耕地質(zhì)量為核心的國(guó)土整治工程影響有限，耕地壓力較大，年均增長(zhǎng)速度接近4%;宜昌處于鄂西山區(qū)與江漢平原的過渡地帶，山地面積較大，約占總面積的67.64%，2011年人均耕地面積僅有0.057 2 hm2;同時(shí)宜昌作為湖北省副省級(jí)中心城市，將承擔(dān)更多的城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重任，耕地壓力將進(jìn)一步加大。

3.2.2 和緩保持區(qū)。包括位于湖北西部、西北部和東北部的恩施、十堰、神農(nóng)架、襄陽(yáng)、黃岡和孝感地區(qū)。這類地區(qū)生態(tài)環(huán)境比較脆弱，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一般，以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)為主，城鎮(zhèn)化、工業(yè)化對(duì)該類地區(qū)造成的壓力影響不大;但自20世紀(jì)90年代末期開始實(shí)行的生態(tài)退耕還林政策對(duì)山區(qū)耕地轉(zhuǎn)用作用明顯，根據(jù)國(guó)土資源部門提供的調(diào)查資料顯示，2001—2005年全國(guó)耕地減少約827萬hm2，生態(tài)退耕就占了71%，而在1997—2005年恩施、十堰等地區(qū)耕地因生態(tài)退耕減少約占耕地減少總量的75%左右，而且一些部門為了經(jīng)濟(jì)利益，以退耕還林為借口，加速了耕地資源的流失，結(jié)果造成1999—2003年間耕地壓力快速加大;2004年后湖北省開始全面實(shí)施國(guó)土整治政策，尤其是針對(duì)這類地區(qū)提出了南水北調(diào)丹江口庫(kù)區(qū)“移土培肥”工程、鄂西北山區(qū)坡耕地生態(tài)整理工程、三峽庫(kù)區(qū)移民人均一畝當(dāng)家田工程、鄂東低丘崗地改造工程、鄂北崗地及漢江中游節(jié)水整地治理工程和鄂西南次高山平地整理工程等，對(duì)山區(qū)耕地補(bǔ)充起到了明顯作用，一定程度上彌補(bǔ)了這類地區(qū)因生態(tài)退耕、城鎮(zhèn)化和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)引起的耕地減少態(tài)勢(shì)。

3.2.3 平穩(wěn)下降區(qū)。位于江漢平原的糧食主產(chǎn)區(qū)，耕地壓力呈明顯的弱倒“U”型，我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)體制改革的影響同樣出現(xiàn)在這里，因此2003年以前耕地壓力持續(xù)上漲;2003年以后，人口自然增長(zhǎng)率達(dá)到較為穩(wěn)定的狀態(tài)，有些地方甚至因?yàn)檎咝砸泼窈屯獬鰟?wù)工，人口呈下降趨勢(shì)，加上2004年以后全面推行的基本農(nóng)田和高產(chǎn)農(nóng)田建設(shè)、漢江中下游灘涂開發(fā)、礦區(qū)廢棄地復(fù)墾等國(guó)土整治工程，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，人均實(shí)際耕地面積呈增加態(tài)勢(shì);江漢平原作為我國(guó)商品糧基地，農(nóng)業(yè)自然條件優(yōu)越，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平高，糧食作物單產(chǎn)復(fù)種指數(shù)不斷提升，近些年耕地壓力呈持續(xù)下降態(tài)勢(shì)。

3.3 湖北省耕地壓力的空間差異特征

3.3.1 耕地壓力的全局空間差異特征。以湖北省各行政區(qū)域耕地壓力指數(shù)為基礎(chǔ)，借助ArcGIS計(jì)算1999—2011年湖北省耕地壓力的全局Moran’s I指數(shù)(表2)。

表2顯示，Moran’s I標(biāo)準(zhǔn)值都大于0，呈現(xiàn)出顯著的空間正相關(guān)特征，表明湖北省耕地壓力指數(shù)存在較高的空間自相關(guān)特性，耕地壓力相似(高高或低低)的地區(qū)在空間上集中分布，空間分異較為明顯，即存在耕地壓力大的區(qū)域相互鄰接，反之亦然;在空間上表現(xiàn)為環(huán)狀分布，而鑲嵌形式則表現(xiàn)不明顯，而且統(tǒng)計(jì)顯著性水平很高，除了2005年在5%水平外，其他6個(gè)年度均達(dá)到了1%的顯著性水平。這主要與湖北省的農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有關(guān)，盡管湖北省大力推行“兩圈一帶”和“一主兩副”的空間發(fā)展戰(zhàn)略，但長(zhǎng)期以來湖北省就存在著鄂西、鄂中和鄂東經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的較大差距，武漢獨(dú)大再加上黃石、鄂州行政轄區(qū)面積的影響而出現(xiàn)耕地壓力在空間上明顯聚集的特點(diǎn)。

表2 1999—2011年湖北省耕地壓力指數(shù)的全局Moran’s I分析結(jié)果Tab.2 Global Moran’s I of pressure index of cultivated land from 1999 to 2011 in Hubei Province

從時(shí)間角度看，1999—2011年耕地壓力指數(shù)的空間正相關(guān)性呈下降趨勢(shì)，這主要與依法貫徹落實(shí)最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度、大力推進(jìn)農(nóng)村土地整治工程有關(guān);尤其是隨著《全國(guó)土地開發(fā)整理規(guī)劃(2001—2010年)》的編制，大量土地開發(fā)整理復(fù)墾項(xiàng)目的實(shí)施一定程度上彌補(bǔ)了因建設(shè)占用耕地的問題，實(shí)現(xiàn)了耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量的雙提升，耕地壓力逐年減少。7個(gè)年度的Moran’s I值中2001年Moran’s I值最高，空間集聚特征最明顯;2005年Moran’s I值最低，這主要是由于2005年以后國(guó)家推行的土地開發(fā)整理政策由基本農(nóng)田整理逐漸向不同地區(qū)不同類型的國(guó)土整治工程轉(zhuǎn)變，造成2005年耕地補(bǔ)充量在空間上分布不平衡，一定程度上弱化了耕地壓力聚集的空間特征。

3.3.2 耕地壓力的局部空間差異特征。以湖北省各行政區(qū)域的耕地壓力指數(shù)計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，借助ArcGIS計(jì)算了2011年湖北省17個(gè)單元耕地壓力的局部Moran’s I指數(shù)，經(jīng)SPSS聚類后將其分為4類，以檢驗(yàn)湖北省局部地區(qū)耕地壓力在空間上的集聚或分異特征(圖4)。從圖4和局部Moran’s I指數(shù)可以看出，武漢市及受其吸引最大的黃石、鄂州、仙桃、潛江和天門局部自相關(guān)系數(shù)較大，具有較高的耕地壓力聚集特征，構(gòu)成湖北省耕地壓力的一個(gè)高峰，成為耕地壓力聚集發(fā)展的區(qū)域，對(duì)這類區(qū)域應(yīng)制定更加嚴(yán)格可行的耕地保護(hù)政策并適時(shí)提出耕地生態(tài)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，積極盤活存量建設(shè)用地，以緩解區(qū)域耕地壓力及帶來的糧食安全風(fēng)險(xiǎn)。神農(nóng)架林區(qū)、黃岡、荊州的局部自相關(guān)系數(shù)為負(fù)值且最小，與周圍地區(qū)耕地壓力差異顯著，構(gòu)成一個(gè)谷地，這主要是由于神農(nóng)架林區(qū)、黃岡林多生態(tài)環(huán)境好，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度也不快，對(duì)耕地造成的壓力較小;而荊州位于江漢平原腹地，自古以來就是糧倉(cāng)，糧食播種面積、復(fù)種指數(shù)和單產(chǎn)均較高，因此耕地壓力也不大。其他8個(gè)單元的局部自相關(guān)系數(shù)在0左右浮動(dòng)。由于各地資源稟賦、區(qū)位條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等的差異，造成了各地耕地壓力指數(shù)聚集特征的不同，各地應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)加強(qiáng)耕地資源保護(hù)并提高耕地經(jīng)濟(jì)供給量，減少耕地流失，保證糧食生產(chǎn)。

圖4 基于局部Moran’s I指數(shù)確定的耕地壓力聚類結(jié)果圖Fig.4 Clustering map of pressure index of cultivated land based on local Moran’s I

4 結(jié)論

(1)1999—2011年湖北省耕地壓力指數(shù)的結(jié)果表明武漢、黃石、鄂州耕地壓力較大，湖北省耕地壓力變化呈弱倒“U”型，2003年以前耕地壓力快速上升，隨著國(guó)土整治工程的全面推進(jìn)，2003年以后耕地壓力有下降的趨勢(shì);根據(jù)17個(gè)單元的耕地壓力指數(shù)的時(shí)序變化特征，可分為持續(xù)拉升區(qū)、和緩保持區(qū)、平穩(wěn)下降區(qū)3種類型。

(2)1999—2011年正的全局空間自相關(guān)指數(shù)說明湖北省耕地壓力具有較明顯的聚集特征，空間分異明顯。其中2001年Moran’s I值最高，2005年Moran’s I值最低。2011年的局部空間自相關(guān)系數(shù)表明武漢及周邊黃石等構(gòu)成湖北省耕地壓力的一個(gè)高峰，而神農(nóng)架林區(qū)、黃岡、荊州形成湖北省耕地壓力的一個(gè)低谷。

(3)研究借助耕地壓力指數(shù)模型測(cè)算了湖北省各區(qū)域的耕地壓力的動(dòng)態(tài)變化，但最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)都是在一定區(qū)域范圍內(nèi)界定的，無論哪一級(jí)區(qū)域糧食自給率、人均糧食需求、糧食單產(chǎn)等都直接影響最小人均耕地面積的計(jì)算，這些參數(shù)的確定需要進(jìn)一步研究;同時(shí)以耕地壓力指數(shù)1為安全節(jié)點(diǎn)的科學(xué)性也有待商榷。

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