耿藝偉，陳偉強(qiáng)，張鋒，馬月紅

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，鄭州 450002）

耕地是糧食生產(chǎn)的根基所在，糧食安全是社會(huì)穩(wěn)定的“壓艙石”。國(guó)家和區(qū)域間的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)與制度措施改革促進(jìn)土地利用發(fā)生劇烈轉(zhuǎn)型，其中耕地最為頻繁。據(jù)測(cè)算，2020 年中國(guó)糧食缺口達(dá)1 億t以上[1]。中國(guó)耕地資源面臨巨大壓力[2]。黃河流域是我國(guó)重要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)開發(fā)地帶，資源、能源聚集基地和重點(diǎn)生態(tài)功能屏障[3]，因此，黃河在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)中具有至關(guān)重要的地位。習(xí)近平總書記在《在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上的講話》中確定黃河流域在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及生態(tài)安全方面的國(guó)家戰(zhàn)略地位，指出河南段在整個(gè)黃河流域生態(tài)保護(hù)中任務(wù)最重、困難最多，同時(shí)河南沿黃生態(tài)廊道的建設(shè)又是最有條件、最富前景的。因此，對(duì)比研究河南省沿黃與非沿黃地區(qū)耕地變化軌跡動(dòng)態(tài)演變及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，探索沿黃地區(qū)耕地軌跡的特殊性，對(duì)于河南省推進(jìn)生態(tài)保護(hù)與糧食安全及黃河高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

近年來(lái)，眾多學(xué)者針對(duì)耕地變化[4-5]、耕地保護(hù)[6-7]、耕地集約利用[8-9]以及耕地流轉(zhuǎn)[10-11]等展開了大量研究，研究區(qū)域主要在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和沿海的地區(qū)。耕地不僅是景觀類型中最常見的一種，也是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的主要單元，其變化深刻影響著區(qū)域景觀發(fā)展方向。隨著時(shí)間推移和人類社會(huì)活動(dòng)的加劇，黃河沿岸耕地景觀格局發(fā)生了巨大變化。眾多學(xué)者從黃河流域生態(tài)治理、土地利用變化等方面進(jìn)行研究，程舒鵬等[12]分析了黃河下游土地利用/覆被變化（LUCC）以及影響因素，劉璐璐等[13]將黃河源區(qū)與長(zhǎng)江源區(qū)的土地利用/覆被變化進(jìn)行了對(duì)比。但針對(duì)耕地這一特定土地利用類型的研究較少，尤其是黃河中下游地區(qū)河南省沿黃與非沿黃地區(qū)的對(duì)比研究尚未涉及，大多數(shù)土地利用變化研究運(yùn)用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移矩陣等方法，不能完整地反映土地類型演變過(guò)程，而變化軌跡分析可以詳細(xì)完整表征景觀格局在時(shí)間維度上的動(dòng)態(tài)演變，體現(xiàn)景觀細(xì)微的變化過(guò)程。鑒于此，本研究將河南省劃分為沿黃地區(qū)和非沿黃地區(qū)，運(yùn)用變化軌跡分析、景觀格局指數(shù)和Logistic 回歸模型等方法分析兩類地區(qū)耕地軌跡動(dòng)態(tài)演變和驅(qū)動(dòng)機(jī)制，以期為河南省分類指導(dǎo)兩類地區(qū)耕地的科學(xué)布局提供思考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

黃河中下游流域包括內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東，而河南是黃河流域的第一人口大省和全國(guó)的第五經(jīng)濟(jì)大省。黃河流域的河南段流經(jīng)8 個(gè)地市（圖1），面積達(dá)57 217.09 km2，占黃河流域面積的5%，占河南省總面積的21.6%。這8個(gè)地市經(jīng)濟(jì)總量達(dá)河南省的53.1%。研究區(qū)土地利用類型主要是耕地。黃河流域河南段屬于山地和平原過(guò)渡河段，具有特殊地理環(huán)境條件，河道形態(tài)多元復(fù)雜，其河道最寬、面積最大、懸差最大。河南省水土流失嚴(yán)重，尤其是黃河流域，徑流量不斷減少，水土流失面積達(dá)60%，造成嚴(yán)重生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

圖1 河南省研究區(qū)位圖Figure 1 Map of Henan Province research area

本研究所使用的遙感影像和DEM 數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院數(shù)據(jù)云地理空間（1980、1990、1995、2000、2005、2010、2015年七期），運(yùn)用ERDAS Imagine 9.1對(duì)其進(jìn)行幾何校正等預(yù)處理。依據(jù)LUCC 分類標(biāo)準(zhǔn)，將土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用土地6 大類[14]。利用ArcGIS 10.2 人機(jī)交互法修正，將土地利用類型重新分類為耕地與非耕地兩類。結(jié)合實(shí)地?cái)?shù)據(jù)及Google Earth 獲取500 個(gè)樣本進(jìn)行精度驗(yàn)證，分類結(jié)果精度均在90%以上，Kappa系數(shù)高于0.85，精度滿足大尺度的研究需要[15]。驅(qū)動(dòng)力分析數(shù)據(jù)來(lái)源于1990—2015 年《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》和河南省各地市統(tǒng)計(jì)年鑒。

1.3 研究方法

1.3.1 變化軌跡分析

變化軌跡分析完整表征景觀格局在時(shí)間維度上的動(dòng)態(tài)演變，可呈現(xiàn)景觀細(xì)微的變化，有利于深入探討景觀動(dòng)態(tài)演變規(guī)律[15-16]。軌跡代碼由不同時(shí)相上像元的土地利用類型代碼值疊加所得，軌跡類型的數(shù)量取決于土地利用類型數(shù)目（n）和時(shí)間節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)（m），記作nm。本研究使用代碼1 和2 表示耕地和非耕地，像元上各時(shí)間節(jié)點(diǎn)代碼疊加值為該像元轉(zhuǎn)化軌跡代碼。公式如下：

式中：Tij代表第i行、第j列的代碼值；n代表選取的影像個(gè)數(shù)；（G1）ij、（G2）ij、…、（Gn）ij表示土地利用類型的代碼值。

本研究時(shí)間序列有7 個(gè)時(shí)間點(diǎn)，耕地軌跡變化類型共有27=128 種。為細(xì)致反映耕地景觀演變的動(dòng)態(tài)特征，耕地變化軌跡歸納為表1。

1.3.2 耕地轉(zhuǎn)化軌跡景觀格局指數(shù)

利用Fragstats 4.2，選取斑塊占景觀面積比例PLAND（Percentage of landscape）、散布與并列指數(shù)IJI（Interspersion and juxtaposition index）、面積加權(quán)平均斑塊分維指數(shù)FRAC-AM（Area weighted mean fractal dimension index）、斑塊結(jié)合度COHESION、面積加權(quán)歐式最鄰近距離ENN-AM（Area weighted mean eu?clidean nearest neighbor distance）進(jìn)行景觀格局分析（表2）。

1.3.3 Logistic回歸模擬

本研究采用二分類Logistic 回歸模型，該模型基于抽樣數(shù)據(jù)闡明自變量Xn與因變量y的出現(xiàn)概率，探測(cè)驅(qū)動(dòng)因子對(duì)耕地演化過(guò)程的影響強(qiáng)弱[17]。第n個(gè)案例的自變量n=（x1n，x2n，...，xkn），二分類因變量yn取值為0或1時(shí)，事件發(fā)生條件概率為：

表1 耕地軌跡變化類型Table 1 Change types of cultivated land track

表2 景觀格局指數(shù)Table 2 Landscape pattern index

式中：α為截距；β為斜率；當(dāng)自變量為x1n，x2n，...，xkn時(shí)，景觀類型轉(zhuǎn)變概率Pn取值范圍為0～1之間。

二分類Logistic回歸模型為：

依據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)性與可獲取性，本研究從自然地理基底、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會(huì)生活狀況方面選取了10 個(gè)耕地軌跡變化的驅(qū)動(dòng)因子為自變量，見表3。對(duì)因變量隨機(jī)抽樣，使每種變化類型數(shù)量相等，從而保證相同預(yù)測(cè)精度。分別在擴(kuò)張型耕地和縮減型耕地中各取8 000 個(gè)有效抽樣點(diǎn)，將自變量屬性值提取至抽樣點(diǎn)。空間自相關(guān)效應(yīng)會(huì)對(duì)模型結(jié)果造成誤差，以30 m×30 m 柵格數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，利用ArcGIS 的重采樣，選擇300 m×300 m、350 m×350 m、400 m×400 m、500 m×500 m、600 m×600 m 五個(gè)模擬尺度，據(jù)ROC 值選擇最佳擬合尺度。

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地軌跡時(shí)空變化分析

2.1.1 耕地軌跡時(shí)間變化

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，1980—2015年的35年間，河南省非沿黃地區(qū)耕地占比從69.64%降至67.30%，沿黃地區(qū)耕地占比從57.59%降至54.95%，非沿黃地區(qū)耕地占比大于沿黃地區(qū)，兩地區(qū)耕地占比均呈下降狀態(tài)。恒定耕地是河南省主要景觀類型，占比為52.80%。沿黃地區(qū)間歇型耕地占研究區(qū)面積的11.82%，并逐年增加，河南省沿黃地區(qū)的耕地處于不斷擴(kuò)張和縮減交互變化的過(guò)程。河南省沿黃地區(qū)與非沿黃地區(qū)的擴(kuò)張型耕地與縮減型耕地的占比變化如圖2 所示。沿黃地區(qū)擴(kuò)張和縮減型耕地占比均高于非沿黃地區(qū)，沿黃地區(qū)耕地?cái)U(kuò)張和縮減交錯(cuò)的幅度均強(qiáng)于非沿黃地區(qū)。

圖2 河南省耕地軌跡時(shí)間變化Figure 2 Temporal variations of cultivated land trajectory in Henan Province

表3 耕地軌跡變化驅(qū)動(dòng)因子Table 3 Driving factors of cultivated land track change

2.1.2 耕地軌跡空間變化

基于變化軌跡方法，利用ArcGIS 得到河南省沿黃與非沿黃地區(qū)耕地軌跡演變圖（圖3）。恒定耕地分布均勻，擴(kuò)張型和縮減型耕地分布在恒定耕地和恒定非耕地邊緣。河南省縮減型耕地主要向區(qū)域中心集中，非沿黃縮減型耕地向各行政區(qū)的中心集聚，沿黃縮減型耕地明顯向鄭州市集聚，從各時(shí)期看也是以區(qū)域中心逐年外延。沿黃地區(qū)擴(kuò)張型耕地分布在黃河兩岸，而非沿黃地區(qū)分布均勻（圖4）。鄭州市、新鄉(xiāng)市縮減型和擴(kuò)張型耕地面積均較大，分別為1 310.03、619.46 km2和485.64、298.83 km2。這兩個(gè)地市位于中原經(jīng)濟(jì)區(qū)，縮減面積是擴(kuò)張面積的2 倍多，主要是由于的城鎮(zhèn)擴(kuò)張占用的地類80%來(lái)源于耕地，并且境內(nèi)工業(yè)眾多，大量耕地被占用，耕地不斷縮減。鄭州的耕地?cái)U(kuò)張主要來(lái)自黃河濕地的灘涂[18]，新鄉(xiāng)市主要是通過(guò)強(qiáng)力推進(jìn)節(jié)約用地對(duì)耕地進(jìn)行開發(fā)整理，使耕地面積不斷增加。

2.2 耕地轉(zhuǎn)化軌跡景觀格局分析

圖3 河南省耕地軌跡演變圖Figure 3 Evolution of cultivated land trajectory in Henan Province

圖4 河南省耕地軌跡空間變化Figure 4 Spatial changes of cultivated land trajectory in Henan Province

表4 耕地轉(zhuǎn)化軌跡景觀格局指數(shù)Table 4 Landscape pattern index of farmland transformation track

PLAND值反映區(qū)域優(yōu)勢(shì)景觀類型。由表4可知，非沿黃地區(qū)恒定耕地PLAND 值大于沿黃地區(qū)，表明非沿黃地區(qū)耕地比例高于沿黃地區(qū)；但非沿黃地區(qū)縮減型和擴(kuò)張型耕地的PLAND 值均低于沿黃地區(qū)，尤其是縮減型耕地，表明沿黃地區(qū)耕地縮減幅度更大；間歇型耕地PLAND 值在沿黃地區(qū)高于非沿黃地區(qū)，表明沿黃地區(qū)耕地?cái)U(kuò)張縮減變化交替程度高于非沿黃地區(qū)。IJI 值表示斑塊總體散布與并列狀況。沿黃地區(qū)擴(kuò)張型和縮減型耕地IJI 值比非沿黃地區(qū)高，表明其空間關(guān)聯(lián)程度高；從生態(tài)意義講，河南省沿黃地市耕地轉(zhuǎn)化軌跡對(duì)黃河水的依賴性很高。FRAC-AM值可以反映景觀變化軌跡的復(fù)雜性和穩(wěn)定性等特性，其越接近1代表形狀越簡(jiǎn)單。縮減型耕地FRAC-AM值大于擴(kuò)張型耕地，說(shuō)明河南省耕地縮減概率大于耕地?cái)U(kuò)張，耕地面積總體呈減少狀態(tài)。非沿黃地區(qū)的擴(kuò)張和縮減型耕地變化軌跡相對(duì)沿黃地區(qū)較平緩。

通過(guò)Fragstats 4.2 得到沿黃地區(qū)與非沿黃地區(qū)耕地轉(zhuǎn)化類型空間景觀指數(shù)（圖5和圖6）。河南省沿黃地區(qū)與非沿黃地區(qū)擴(kuò)張型耕地的3 個(gè)指數(shù)變化略有差異，但其聚集程度整體呈提升狀態(tài)。沿黃地區(qū)擴(kuò)張型耕地的聚集程度變化沒(méi)有非沿黃地區(qū)大，但是指數(shù)值一直高于非沿黃地區(qū)，同時(shí)IJI值高于非沿黃地區(qū)，表明沿黃地區(qū)擴(kuò)張型耕地聚集程度高于非沿黃地區(qū)。沿黃地區(qū)耕地的擴(kuò)張對(duì)黃河的依賴程度高，使耕地的擴(kuò)張向黃河集聚。縮減型耕地呈相同變化趨勢(shì)，表明沿黃地區(qū)的建設(shè)用地?cái)U(kuò)張快，占用耕地的面積高于非沿黃地區(qū)，沿黃地區(qū)的縮減型耕地在空間上的聚集程度高于非沿黃地區(qū)。

2.3 耕地轉(zhuǎn)化軌跡驅(qū)動(dòng)力分析

2.3.1 驅(qū)動(dòng)因子選擇

耕地景觀動(dòng)態(tài)演化是由自然基底因素和外部動(dòng)力因素相互作用、相互影響的結(jié)果[19-20]。固有耕地資源和區(qū)位因素為耕地景觀演化提供基礎(chǔ)與支撐；經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平和社會(huì)生活狀況等則通過(guò)城鎮(zhèn)化發(fā)展、產(chǎn)業(yè)互動(dòng)等方式為耕地景觀動(dòng)態(tài)演變提供驅(qū)動(dòng)力。

（1）自然地理基底：選擇距黃河的距離、距離區(qū)域中心距離、高程作為自然環(huán)境基底驅(qū)動(dòng)因子。河流為作物生長(zhǎng)提供重要水源，距離黃河越近，耕地灌溉越便利，但也可能受到洪澇災(zāi)害的影響導(dǎo)致耕地縮減。到區(qū)域中心距離反映基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城鎮(zhèn)發(fā)展對(duì)耕地變化的影響，距離區(qū)域中心越近，土地開發(fā)利用程度越高，大量耕地資源被剝離，由于我國(guó)嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度和耕地動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)耕地占補(bǔ)平衡制度實(shí)施，補(bǔ)充耕地主要在距離區(qū)域中心較遠(yuǎn)的區(qū)域，距離區(qū)域中心越遠(yuǎn)，耕地越擴(kuò)張。高程代表不同地區(qū)的空間特征，反映區(qū)域差異因素，高程越高的地區(qū)耕地縮減幅度越大。

（2）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平：選擇GDP、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額、建設(shè)用地面積以及二三產(chǎn)業(yè)占比作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平驅(qū)動(dòng)因子。GDP和全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額越高，區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平越高，固定資產(chǎn)投資的規(guī)模越大、結(jié)構(gòu)越完善、發(fā)展越快，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)耕地的壓力越大，導(dǎo)致耕地縮減加速。建設(shè)用地面積及二三產(chǎn)業(yè)占比表征城鎮(zhèn)擴(kuò)張和產(chǎn)業(yè)互動(dòng)對(duì)耕地的影響，建設(shè)用地面積越大，城鎮(zhèn)化水平越高，城鎮(zhèn)擴(kuò)張占用耕地越多，導(dǎo)致耕地縮減越嚴(yán)重；二三產(chǎn)業(yè)占比越高，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占比越低，耕地縮減越明顯。

（3）社會(huì)生活狀況：選擇人口密度、在崗職工平均工資以及農(nóng)民人均純收入作為社會(huì)生活狀況驅(qū)動(dòng)因子。人口密度的增高會(huì)使與人類生活密切相關(guān)的用地需求不斷增長(zhǎng)，進(jìn)而使得城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民點(diǎn)外延不斷擴(kuò)大，使周邊耕地被加速占用。在崗職工平均工資越高，城鎮(zhèn)居民生活水平越高，對(duì)耕地的依賴性減弱甚至脫離農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，造成耕地縮減。農(nóng)民人均純收入越低，對(duì)耕地的依賴性越強(qiáng)；相反，農(nóng)民生活水平相應(yīng)提高，對(duì)耕地的需求減少，就會(huì)造成耕地的縮減。

圖5 沿黃地區(qū)耕地轉(zhuǎn)化類型空間景觀指數(shù)Figure 5 Spatial landscape index of cultivated land conversion types in the area along the Yellow River

2.3.2 耕地轉(zhuǎn)化軌跡驅(qū)動(dòng)力分析

圖6 非沿黃地區(qū)耕地轉(zhuǎn)化類型空間景觀指數(shù)Figure 6 Spatial landscape index of cultivated land conversion types in the area away from the Yellow River

河南省多種耕地軌跡演變類型共同構(gòu)成耕地的復(fù)雜空間格局，其中擴(kuò)張型耕地與縮減型耕地軌跡動(dòng)態(tài)變化最明顯，對(duì)整體格局和未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展影響最大，因此對(duì)擴(kuò)張型耕地和縮減型耕地展開進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)力研究?；貧w模型擬合結(jié)果易受共線性影響，自變量間存在共線性，會(huì)降低回歸模型科學(xué)性。若方差膨脹因子VIF＞10 且容許值TOL＜0.1，自變量存在共線性。經(jīng)檢驗(yàn)，變量之間不存在共線性。測(cè)算耕地轉(zhuǎn)化軌跡5 種不同尺度，找出最佳擬合尺度。經(jīng)計(jì)算，400 m×400 m 尺度的ROC 值為5個(gè)尺度中最高，擬合度為0.755，即ROC＞0.7，說(shuō)明模型通過(guò)檢驗(yàn)，該模型可用于河南省沿黃地區(qū)耕地軌跡的驅(qū)動(dòng)機(jī)制探究。

Waldχ2 統(tǒng)計(jì)量表示模型解釋變量的相對(duì)權(quán)重，回歸系數(shù)正負(fù)代表對(duì)河南省沿黃地市耕地轉(zhuǎn)化軌跡的驅(qū)動(dòng)方向。將各軌跡類型前四的Waldχ2統(tǒng)計(jì)量及其參數(shù)進(jìn)行整理，河南省耕地轉(zhuǎn)化軌跡驅(qū)動(dòng)因子回歸結(jié)果見表5和表6。

（1）擴(kuò)張型耕地軌跡驅(qū)動(dòng)力。1980—2015 年研究期間，沿黃地區(qū)受距黃河的距離、距區(qū)域中心的距離、高程和人口密度等自然地理基底的影響較多。黃河是沿黃地區(qū)主要淡水來(lái)源，耕地對(duì)水資源有極強(qiáng)依賴性，高密度人口使8個(gè)地市在整個(gè)流域中用水占比極高，水資源開發(fā)利用程度直接影響擴(kuò)張型耕地軌跡變化。從高程上看，河南省地勢(shì)較低的平原適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，高程越低，耕地?cái)U(kuò)張?jiān)矫黠@。非沿黃地區(qū)受人口密度、二三產(chǎn)業(yè)占比、在崗職工工資和距區(qū)域中心距離等經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素的影響較多。二三產(chǎn)業(yè)占比和在崗職工工資越低，該區(qū)產(chǎn)業(yè)互動(dòng)和居民生活水平越差，對(duì)耕地依賴性強(qiáng)，造成耕地不斷擴(kuò)張。距區(qū)域中心的距離和人口密度均對(duì)兩地區(qū)有驅(qū)動(dòng)作用，人口變動(dòng)和城鎮(zhèn)化對(duì)耕地有雙重壓力，伴隨人口的增加，人類對(duì)耕地的需求日益擴(kuò)大，擴(kuò)張型耕地不斷增加。人口密度小、距區(qū)域中心遠(yuǎn)的地區(qū)耕地面積不斷擴(kuò)張。

（2）縮減型耕地軌跡驅(qū)動(dòng)力。1980—2015 年研究期間，縮減型耕地軌跡受距區(qū)域中心距離、高程、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額、二三產(chǎn)業(yè)占比和農(nóng)民收入等因素的影響較多。沿黃與非沿黃地區(qū)所受驅(qū)動(dòng)因素基本一致，區(qū)別主要來(lái)自貢獻(xiàn)量的不同。其中，越深入城鎮(zhèn)中心，距區(qū)域中心越近，人口密度越大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也越高，大量耕地和其他土地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，導(dǎo)致越來(lái)越多的耕地趨向縮減。山區(qū)不適宜農(nóng)業(yè)發(fā)展，高程越高，耕地縮減量越多。黃河兩岸是產(chǎn)業(yè)能源聚集地帶，沿黃地區(qū)的二三產(chǎn)業(yè)多于非沿黃地區(qū)，使沿黃地區(qū)縮減型耕地受二三產(chǎn)業(yè)占比的驅(qū)動(dòng)作用較強(qiáng)。行政單元內(nèi)全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額的提高代表城鎮(zhèn)化水平的增加，意味著會(huì)有更多農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)遷移，導(dǎo)致建設(shè)用地等非耕地面積的增加。研究區(qū)未來(lái)應(yīng)努力挖掘城市自身潛力，促進(jìn)城鄉(xiāng)多元發(fā)展，減少耕地占用，控制耕地縮減幅度。

表5 河南省沿黃地區(qū)耕地軌跡轉(zhuǎn)化驅(qū)動(dòng)因子回歸結(jié)果Table 5 Driving force regression results of farmland trajectory transformation along the Yellow River in Henan Province

表6 河南省非沿黃地區(qū)耕地軌跡轉(zhuǎn)化驅(qū)動(dòng)因子回歸結(jié)果Table 6 Driving force regression results of farmland trajectory transformation away from the Yellow River in Henan Province

3 討論

河南省耕地景觀動(dòng)態(tài)演化在自然因素和經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素的驅(qū)動(dòng)作用下逐步形成耕地減少的格局，未來(lái)耕地可能會(huì)繼續(xù)減少。自然地理基底、社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展三個(gè)子系統(tǒng)具有多因素的復(fù)雜性和非線性的相互作用，因此需全面探索耕地縮減的動(dòng)因，從而提升內(nèi)生發(fā)展動(dòng)力。目前，河南省耕地保有量主要通過(guò)占補(bǔ)平衡來(lái)實(shí)現(xiàn)，但過(guò)多強(qiáng)調(diào)占補(bǔ)平衡可能會(huì)帶來(lái)假象的平衡[21]，耕地質(zhì)量之間的差異難以用數(shù)量去彌補(bǔ)。河南省沿黃地區(qū)和非沿黃地區(qū)的擴(kuò)張、縮減型耕地動(dòng)態(tài)演變規(guī)律不盡相同，未來(lái)河南省耕地保護(hù)可以從兩類地區(qū)分類考慮耕地保護(hù)機(jī)制。沿黃地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展普遍高于非沿黃地區(qū)，尤其是鄭州、洛陽(yáng)、新鄉(xiāng)作為中原經(jīng)濟(jì)區(qū)重要城市，建設(shè)用地和工業(yè)用地需求持續(xù)增加，使得大量耕地資源被剝離，未來(lái)應(yīng)開發(fā)原有耕地發(fā)展?jié)摿Γ刂瓶s減型耕地縮減速度。擴(kuò)張型耕地應(yīng)充分依靠緊鄰黃河的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，提高土壤肥力。此外，黃河雖然為耕地提供灌溉資源，但洪期地下水位上升、土壤鹽堿化等災(zāi)害也會(huì)導(dǎo)致耕地縮減造成土壤養(yǎng)分流失，影響作物產(chǎn)量。因此要加強(qiáng)農(nóng)田防護(hù)林、水利工程建設(shè)等防災(zāi)減災(zāi)工作。

本研究對(duì)河南省沿黃地區(qū)與非沿黃地區(qū)耕地軌跡的演變格局和驅(qū)動(dòng)機(jī)理，以及耕地與黃河流域之間的聯(lián)系進(jìn)行分析，但側(cè)重于研究影響耕地景觀動(dòng)態(tài)演變的自然地理基底和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，對(duì)于政策調(diào)控的影響未予考慮，以后的研究中應(yīng)綜合選取驅(qū)動(dòng)因子。

4 結(jié)論

（1）1980—2015年的35年間，沿黃地區(qū)耕地?cái)U(kuò)張和縮減幅度高于非沿黃地區(qū)。擴(kuò)張型耕地在沿黃地區(qū)主要分布在黃河兩岸，在非沿黃地區(qū)分布較為均勻；非沿黃地區(qū)縮減型耕地主要向區(qū)域中心集中分布，而沿黃地區(qū)的縮減型耕地從整體來(lái)看，不僅向各行政區(qū)的中心集聚，而且以鄭州為中心呈集聚趨勢(shì)。

（2）耕地是河南省優(yōu)勢(shì)景觀類型。沿黃地區(qū)的擴(kuò)張型耕地和縮減型耕地聚集程度和連通性高于非沿黃地區(qū)，但連通聚集增長(zhǎng)率低于非沿黃地區(qū)。河南省耕地整體呈縮減狀態(tài)，沿黃地區(qū)的縮減幅度高于非沿黃地區(qū)。

（3）沿黃地區(qū)與非沿黃地區(qū)的耕地軌跡轉(zhuǎn)化的驅(qū)動(dòng)因素略有差異。擴(kuò)張型耕地在沿黃地區(qū)受自然地理基底影響較大，并且耕地的擴(kuò)張對(duì)黃河水的依賴性很高，非沿黃地區(qū)受經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)生活的影響較大；縮減型耕地在沿黃地區(qū)和非沿黃地區(qū)的驅(qū)動(dòng)因子基本一致，主要受距區(qū)域中心距離、高程、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額、二三產(chǎn)業(yè)占比等因素的影響，區(qū)別主要體現(xiàn)在貢獻(xiàn)率的不同。