李曉雅，郭青霞，杜 軼

（山西農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院，山西 太谷 030801）

黨的十八大以來，農(nóng)業(yè)農(nóng)村問題成為社會焦點，實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，深化農(nóng)村土地制度改革，為盤活農(nóng)業(yè)活力、從根本上消除貧困提供政策支持和指導。山區(qū)地形起伏、土壤貧瘠、地塊破碎[1-2]、基礎設施落后、區(qū)位條件和野生動物對農(nóng)作物的破壞等使耕地撂荒現(xiàn)象大量發(fā)生[3-4]。從社會方面來看，由于近年來非農(nóng)經(jīng)濟快速發(fā)展和農(nóng)業(yè)比較效益低導致農(nóng)村勞動力大量外流、國家惠農(nóng)政策失靈、生態(tài)政策與農(nóng)業(yè)政策不協(xié)調(diào)、三廢污染等[5-7]；從農(nóng)戶自身來看，不合理利用土地、農(nóng)業(yè)資金欠缺、積極性不高等導致撂荒情況越發(fā)嚴重[8-11]。

學者們的研究主要集中于對耕地撂荒概念及類型進行描述性分析[12-13]，或通過分析耕地撂荒原因提出對策建議，或從經(jīng)濟、制度和技術等角度對耕地撂荒原因進行定性分析[10，14-15]。景觀格局是某種景觀分類下的空間分布和組合特征，耕地景觀格局是由人類活動和自然生態(tài)共同作用，通過對景觀指數(shù)定量分析可以反映耕地景觀格局的結構組成與空間分布等特征，反映耕地利用中存在的問題及人類活動對耕地的干擾程度[16-17]，相關研究以大尺度定性與定量研究為主。關于耕地撂荒的現(xiàn)有研究中，運用農(nóng)地確權數(shù)據(jù)成果進行小尺度景觀格局定量分析較少[18]，通過農(nóng)地確權得到的地塊矢量數(shù)據(jù)，對撂荒耕地進行景觀格局的量化特征分析，研究相同尺度下不同類型村莊撂荒耕地景觀格局現(xiàn)狀特征，對不同類型村莊的耕地利用和經(jīng)濟發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

本研究在村級尺度下，選取山西省晉中市和順縣義興鎮(zhèn)西北方向4 個不同特點的村莊為研究區(qū)，采用2016年農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權數(shù)據(jù)成果，運用景觀格局理論，從斑塊和類型2 個層次對景觀指數(shù)進行量化對比分析，得到不同特點村莊的撂荒景觀在不同景觀層次的景觀格局特征，其結果可以準確地了解撂荒耕地特征及其對撂荒耕地合理利用的影響，為不同特點村莊的撂荒耕地流轉、可持續(xù)利用、農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟提供針對性建議。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

和順縣地處山西省東部，北緯 37°03′～37°36′，東經(jīng) 113°05′～113°56′。全縣面積 2 250 km2。2015年全縣總人口14 萬，其中，農(nóng)業(yè)人口11.8 萬人，是一個典型的山區(qū)農(nóng)業(yè)縣。該縣地處太行山腹地，平均海拔1 260 m，最大海拔高差311 m，地勢起伏不平，地貌復雜，加之常年雨水稀少，土壤貧瘠，同時山區(qū)交通設施落后，信息閉塞，發(fā)展遲緩，耕地撂荒情況嚴重，屬國家扶持特困縣，其地域情況和研究區(qū)特點對研究山區(qū)農(nóng)戶撂荒耕地景觀格局特征具有代表性。

本研究區(qū)是該縣中心城區(qū)西北方向4 個典型村莊，其中，堯村為城邊村，以種植業(yè)為主，受縣城經(jīng)濟輻射影響最大，土地總面積249.99 hm2，其中，耕地面積22.40 hm2，距縣城1.5 km；井玉溝村為工礦產(chǎn)業(yè)村，支柱產(chǎn)業(yè)是煤礦開采，結合種植業(yè)，土地總面積 449.98 hm2，其中，耕地面積 23.13 hm2，距縣城2.5 km；梳頭村為農(nóng)產(chǎn)業(yè)村，以養(yǎng)殖業(yè)和傳統(tǒng)種植業(yè)為主導產(chǎn)業(yè)，土地總面積409.98 hm2，耕地面積80.73 hm2，距縣城3.5 km；磚窯村為偏遠村，地理位置偏僻、地形復雜、經(jīng)濟條件差，以傳統(tǒng)種植業(yè)為主，土地總面積 339.98 hm2，耕地面積 13.53 hm2，距縣城5 km。

1.2 數(shù)據(jù)來源與方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來源與研究思路 本研究采用的數(shù)據(jù)來自山西省和順縣2016年農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。對于撂荒地塊特征分析，首先獲取了研究村莊1∶2 000 的航拍正射影像圖和地塊空間矢量數(shù)據(jù)，然后結合研究區(qū)的實際情況，利用ArcGIS 10.1 將影像圖中明顯撂荒的地塊提取出來，轉化為5 m×5 m 柵格數(shù)據(jù)，形成景觀格局分析數(shù)據(jù)；最后利用Fragstats 4.2.1 計算景觀指數(shù)，對所得數(shù)據(jù)進行整理分析，得出結論。其技術路線如圖1所示。

1.2.2 研究方法 景觀格局是指大小和形狀不同的斑塊、廊道等景觀要素在空間上的排列和組合[19]。景觀格局分析法是從某種尺度景觀角度，用景觀生態(tài)學中的空間格局分析法來分析和認識區(qū)域內(nèi)景觀的基本格局特征和演變規(guī)律[20]。景觀指數(shù)是能夠高度濃縮景觀格局信息，是量化描述景觀格局特征的主要方式[21-23]。研究區(qū)位于太行山之巔，群山環(huán)繞，加上黃土高原嚴重的水土流失作用，地形地貌復雜，耕地自然破碎化嚴重，而且受家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制的影響，加重了耕地權屬破碎程度[24]，進而影響耕地利用效率。在參考前人的基礎上，本研究結合研究區(qū)的實際情況從斑塊層次和類型層次2 個方面進行指標選取[25-28]，來說明研究區(qū)撂荒地塊的面積特征及破碎程度、形狀特征和空間分布特征[29（]表1）。

表1 不同層次景觀指數(shù)的含義

2 結果與分析

2.1 撂荒地塊的斑塊層次景觀格局特征分析

2.1.1 城邊村撂荒地塊的斑塊層次景觀格局特征由表2可知，從撂荒地塊面積特征來看，城邊村撂荒地塊的斑塊面積普遍很小，面積在0～0.1 hm2的地塊占斑塊總數(shù)的64.10%，面積＞0.1 hm2的撂荒地塊數(shù)大幅減少，說明該村撂荒斑塊破碎程度大。而且堯村撂荒地塊斑塊面積最大為0.72 hm2，最小為0.01 hm2，撂荒斑塊面積差異大。

表2 斑塊層次撂荒地塊斑塊面積分類統(tǒng)計

表3 斑塊層次撂荒地塊形狀指數(shù)分類統(tǒng)計

表4 斑塊層次撂荒地塊斑塊分維數(shù)分類統(tǒng)計

從表3可以看出，從撂荒地塊形狀特征來看，城邊村撂荒地塊的斑塊形狀指數(shù)多數(shù)在1～2，指數(shù)＞2 的撂荒地塊數(shù)大幅減少，說明大部分撂荒地塊形狀簡單，而且形狀指數(shù)最小為1，最大為4.30，說明撂荒地塊形狀差異較大。

由表4可知，城邊村斑塊分維數(shù)普遍＜1.5，最小值1.03，最大值1.47。說明撂荒地塊呈幾何分布。

由表5可知，從撂荒地塊的空間分布來看，城邊村歐幾里得最鄰近距離在1～40 m 占比最大，＞40 m 占比大幅減小，說明大部分撂荒地塊分布聚集；最小值為10 m，最大值為78.10 m，說明撂荒地塊距離差異大。

表5 斑塊層次撂荒地塊歐幾里得最鄰近距離分類統(tǒng)計

2.1.2 工礦產(chǎn)業(yè)村撂荒地塊的斑塊層次景觀格局特征 從表2可以看出，從撂荒地塊面積特征來看，工礦產(chǎn)業(yè)村撂荒地塊的斑塊面積普遍較小，面積在0～0.2 hm2的地塊占斑塊總數(shù)的68.75%，面積＞0.2 hm2的斑塊數(shù)大幅減少，說明該村撂荒斑塊破碎程度較大。而且井玉溝村撂荒地塊斑塊面積最大為2.57 hm2，最小為0.02 hm2，斑塊面積差異大。

由表3可知，從撂荒地塊形狀特征來看，工礦產(chǎn)業(yè)村撂荒地塊的斑塊形狀指數(shù)多數(shù)在1～2，指數(shù)＞2 的撂荒地塊數(shù)大幅減少，說明大部分撂荒地塊形狀簡單，而且形狀指數(shù)最小為1，最大為5.32，說明撂荒地塊形狀指數(shù)差異大。由表4可知，斑塊分維數(shù)普遍＜1.5，最小值為1.00，最大值為1.33，說明井玉溝村撂荒地塊呈幾何分布。

由表5可知，從撂荒地塊的空間分布來看，工礦產(chǎn)業(yè)村歐幾里得最鄰近距離在1～20 m 占比最大，＞20 m 占比大幅度減小，說明大部分撂荒地塊分布聚集；最小值為10 m，最大值為181.25 m，說明撂荒地塊距離差異大。

2.1.3 農(nóng)產(chǎn)業(yè)村撂荒地塊的斑塊層次景觀格局特征 從表2可以看出，從撂荒地塊面積特征來看，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村撂荒地塊的斑塊面積普遍較小，面積多數(shù)在 0～0.1 hm2和＞0.4 hm2這 2 個區(qū)間中，分別占斑塊總數(shù)的32.12%和27.01%，說明該村撂荒斑塊破碎程度較小。而且撂荒耕地斑塊面積最大為7.49 hm2，最小為0.01 hm2，撂荒地塊面積差異大。

由表3可知，從撂荒地塊形狀特征來看，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村撂荒地塊的斑塊形狀指數(shù)多數(shù)在1～2，指數(shù)＞2 的撂荒地塊數(shù)大幅減少，說明大部分撂荒地塊形狀簡單，而且形狀指數(shù)最小為1，最大為4.04，說明撂荒地塊形狀指數(shù)差異較大。從表4可以看出，斑塊分維數(shù)普遍＜1.5；最小值為1.00，最大值為1.33，說明梳頭村撂荒地塊呈幾何分布。

從表5可以看出，從撂荒地塊的空間分布來看，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村歐幾里得最鄰近距離在1～20 m 占比最大，＞20 m 占比大幅度減小，說明大部分撂荒地塊分布聚集；最小值為10 m，最大值為498.22 m，說明撂荒地塊距離差異很大。

2.1.4 偏遠村撂荒地塊的斑塊層次景觀格局特征由表2可知，從撂荒地塊面積特征來看，偏遠村撂荒地塊的斑塊面積普遍很小，面積在0～0.1 hm2的地塊占斑塊總數(shù)的48.78%，面積＞0.2 hm2的斑塊數(shù)大幅減少，說明該村撂荒斑塊破碎程度大。撂荒耕地斑塊面積最大為0.44 hm2，最小為0.01 hm2，說明撂荒地斑塊面積差異較大。

由表3可知，從撂荒地塊形狀特征來看，偏遠村撂荒地塊的斑塊形狀指數(shù)多數(shù)介于1～2，指數(shù)＞2 的撂荒地塊數(shù)大幅減少，說明大部分撂荒地塊形狀簡單，而形狀指數(shù)最小為1，最大為5.58，斑塊形狀差異較大。由表4可知，斑塊分維數(shù)普遍＜1.5，斑塊分維數(shù)最小值為1.00，最大值為1.42，說明磚窯村撂荒地塊呈幾何分布。

由表5可知，從撂荒地塊的空間分布來看，偏遠村歐幾里得最鄰近距離在1～40 m 占比最大，＞40 m 占比大幅度減小，說明大部分撂荒地塊分布較聚集；最小值為10 m，最大值為144.22 m，說明撂荒地塊距離差異較大。

2.2 撂荒地塊的類型層次景觀格局特征分析

2.2.1 撂荒地塊總體特征 從表6可以看出，研究區(qū)撂荒景觀占景觀總面積比例較大，撂荒情況嚴重，但各村之間差異很大。城邊村撂荒地塊景觀占景觀總面積比例最小，為19.02%；農(nóng)產(chǎn)業(yè)村占比最大，為53.89%；工礦產(chǎn)業(yè)村和偏遠村占比分別為34.93%和32.92%。說明城邊村撂荒面積最小、撂荒情況最輕，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村撂荒面積最大、最嚴重，工礦產(chǎn)業(yè)村和偏遠村撂荒情況較嚴重。

表6 類型層次景觀格局指數(shù)結果

2.2.2 景觀面積特征 由表6可知，從斑塊平均面積來看，各村撂荒地塊＜0.5 hm2，說明各村撂荒地塊斑塊平均面積普遍較小，地塊破碎化情況嚴重，其中，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村撂荒地塊的斑塊平均面積最大，工礦產(chǎn)業(yè)村次之，偏遠村和城邊村較小。

從斑塊密度來看，偏遠村撂荒地塊斑塊密度最大，為 2.42 塊 /hm2；城邊村次之，為 1.71 塊 /hm2；第三為工礦產(chǎn)業(yè)村，為1.63 塊/hm2；農(nóng)產(chǎn)業(yè)村最小，為1.22 塊/hm2，說明各村破碎化程度差異較大，偏遠村撂荒耕地景觀最破碎，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村破碎度最低，工礦產(chǎn)業(yè)村和城邊村較嚴重。

2.2.3 景觀形狀特征 由表6可知，從景觀形狀指數(shù)來看，各村撂荒地塊介于11.7～17，說明整體撂荒地塊形狀簡單，而且各村撂荒地塊形狀差異明顯，其中，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村值最大，工礦產(chǎn)業(yè)村次之，第三為城邊村，偏遠村值最小。從景觀周長面積分維數(shù)來看，城邊村周長面積分維數(shù)最大，為1.63；農(nóng)產(chǎn)業(yè)村值最小，為1.24；偏遠村和工礦產(chǎn)業(yè)村分別為1.51 和1.50，說明城邊村撂荒耕地形狀最復雜，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村最簡單且呈幾何分布，偏遠村和農(nóng)產(chǎn)業(yè)村較規(guī)則。

2.2.4 景觀聚集程度 由表6可知，從平均最鄰近距離來看，各村撂荒地塊介于30.22～35.73 m。從聚集度指數(shù)來看，各村撂荒地塊聚集度指數(shù)都在70%以上，說明研究區(qū)撂荒地塊總體分布密集，沒有權屬邊界限制情況下易于耕作。其中，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村聚集度指數(shù)最大，為89.65%；工礦產(chǎn)業(yè)村次之，為80.69%；第三為偏遠村莊，為76.59%；城邊村值最小，為72.59%；說明各村聚集程度差異較大，農(nóng)產(chǎn)業(yè)村撂荒地塊在研究區(qū)中最密集，城邊村撂荒地塊最離散，工礦產(chǎn)業(yè)村和偏遠村分布較密集。

3 不同特點村莊撂荒耕地利用措施

現(xiàn)如今我國經(jīng)濟持續(xù)增長，經(jīng)濟結構優(yōu)化調(diào)整，土地供需矛盾尖銳，同時耕地撂荒現(xiàn)象越來越嚴重，使得人地矛盾問題更加突出，威脅國家糧食安全，也不利于農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。針對研究區(qū)4 個村莊特點及其撂荒耕地的景觀格局特征，筆者提出撂荒耕地利用的具體措施如下。

城邊村位于縣城邊，撂荒耕地景觀面積最小，斑塊破碎度最高、形狀復雜且分布離散。該村不適合種植業(yè)規(guī)?；l(fā)展，不能產(chǎn)生規(guī)模效應，應根據(jù)國家相關政策，加強生態(tài)環(huán)境保護。

工礦產(chǎn)業(yè)村工農(nóng)業(yè)共同發(fā)展，撂荒耕地景觀面積大，斑塊破碎、形狀較規(guī)則且呈緊密分布?？蛇M行土地復墾整理，改善該村生態(tài)環(huán)境，適當進行耕地規(guī)?；?jīng)營，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。同時改善生產(chǎn)生活基礎設施，發(fā)展特色農(nóng)業(yè)。

農(nóng)產(chǎn)業(yè)村農(nóng)牧業(yè)共同發(fā)展，撂荒耕地景觀面積最大，斑塊破碎度最低、形狀規(guī)則且分布緊密。建議加強耕地基礎設施建設，發(fā)展農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營；結合資源優(yōu)勢發(fā)展現(xiàn)代化特色生態(tài)農(nóng)業(yè)，如生態(tài)農(nóng)場。

偏遠村撂荒耕地景觀面積大，斑塊破碎度高、形狀復雜且分布離散。適當進行土地整理發(fā)展規(guī)模經(jīng)營；加強農(nóng)田基礎設施建設；同時實施退耕還林，保護生態(tài)環(huán)境。

4 結論與討論

本研究表明，相同行政尺度下不同特點村莊撂荒耕地景觀格局特征在撂荒程度、斑塊破碎程度、形狀特征及空間分布的聚集程度存在明顯的差異性，與村莊的自然環(huán)境和社會發(fā)展特征有很大關系，可根據(jù)不同特點村莊耕地特征及產(chǎn)業(yè)特征進行耕地合理利用。

不同特點村莊撂荒景觀在不同層次的對比分析呈現(xiàn)一致的景觀差異特征，但是與斑塊層次相比，類型層次撂荒地塊斑塊面積較大、破碎程度較小，地塊形狀較復雜，聚集程度更大，對于撂荒耕地的流轉、耕地綜合整理及可持續(xù)利用等工作提供參考。

研究區(qū)撂荒耕地占景觀總面積平均比例為35.19%，撂荒情況嚴重，斑塊破碎，但形狀簡單規(guī)則、分布緊實，沒有權屬邊界限制情況下易于耕作，便于開發(fā)再利用。

利用農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權數(shù)據(jù)成果從不同景觀層次分析不同類型村莊的撂荒耕地現(xiàn)狀特征，可以根據(jù)村莊實際情況以及地塊特征，遵循因地制宜原則，以政府為主導、結合市場經(jīng)濟對撂荒耕地進行流轉與整理，找到具有村莊特色的發(fā)展道路，為信息化管理農(nóng)村耕地、進行鄉(xiāng)村振興工作提供基礎。

本研究主要利用農(nóng)地確權數(shù)據(jù)分析了不同特點村莊的撂荒耕地現(xiàn)狀景觀特征，并針對性地提出撂荒耕地利用措施。但在實際情況下，不同特點村莊撂荒耕地的權屬分配特征也存在差異，需進一步討論和研究。