曾福生, 胡玄超

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院, 湖南 長沙 410128)

耕地作為一種優(yōu)質(zhì)的土地資源，同時具備自然屬性和社會經(jīng)濟屬性。耕地由自然演化而來，其多功能性是客觀存在的，而人類對耕地加以投入，又使其多功能性得以實現(xiàn)。耕地多功能是指耕地在為人類提供糧食、蔬菜等實物產(chǎn)品之外，還能提供包括調(diào)節(jié)氣候、大氣組分等的生態(tài)功能，提供耕作景觀的景觀文化功能[1]。近年，中國實現(xiàn)了經(jīng)濟高速發(fā)展，城市快速擴張，但耕地資源流失、質(zhì)量下降、耕地生態(tài)破壞也隨之而來。雖然中國采取了嚴(yán)格的耕地保護(hù)舉措[2]，但由于目前人們對耕地多功能性的認(rèn)識不夠全面，尤其對耕地的生態(tài)功能認(rèn)識不夠充分，對耕地的保護(hù)仍然沒有取得預(yù)期的效果。面臨耕地資源的日益稀缺，如何有效發(fā)揮耕地資源的多功能性提升耕地的有效利用，對耕地保護(hù)以及農(nóng)業(yè)空間管控具有重大意義。

20世紀(jì)80年代“農(nóng)業(yè)多功能”的概念首次被提出，學(xué)者們普遍關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易市場、農(nóng)業(yè)多功能指標(biāo)體系的構(gòu)建以及農(nóng)業(yè)多功能對農(nóng)業(yè)政策的影響等研究[3-5]，而后耕地多功能得到學(xué)者們的普遍關(guān)注。國外學(xué)者重點關(guān)注耕地多功能的理論分析、指標(biāo)體系構(gòu)建等[6-7]。國內(nèi)學(xué)者重點研究耕地多功能的內(nèi)涵及耕地保護(hù)[8]、多功能的分類及指標(biāo)體的系構(gòu)建[9-10]、耕地多功能時空演變及其驅(qū)動力[11]、多功能權(quán)衡與協(xié)同分析等[12-13]。從研究尺度上來看，有國家級、省級、市級、縣級等。從研究方法上來看，有加權(quán)求和法、相關(guān)性分析、灰色模糊評價模型、熵權(quán)法、投影尋蹤模型等，如陳星宇等[14]運用加權(quán)求和的方法對珠江三角洲地區(qū)耕地各項功能進(jìn)行評價并探究了耕地多功能的影響因素。施圓圓等[15]采用空間相關(guān)性的方法對北京市各區(qū)縣的耕地多功能進(jìn)行評價，得出北京市各區(qū)耕地多功能與經(jīng)濟發(fā)展水平存在較強空間關(guān)聯(lián)性的論斷，并以此探究耕地多功能與經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)發(fā)展模式。張一達(dá)等[16]引入多因素綜合評價的方法對北京市2005—2016年的耕地多功能進(jìn)行測算，并探究了各功能的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系及北京市耕地利用的轉(zhuǎn)型變化。張立國等[17]引入基尼系數(shù)分解法探究了湖北省耕地多功能的空間變化并采用系統(tǒng)聚類的方法進(jìn)行多功能分區(qū)。董鵬宇等[11]采用偏相關(guān)性分析與冷熱點分析的方法認(rèn)為青浦區(qū)耕地各多功能存在顯著的權(quán)衡與協(xié)調(diào)關(guān)系。范業(yè)婷等[18]采用模糊優(yōu)化模型認(rèn)為蘇南地區(qū)耕地多功能存在顯著的空間差異，并以此探究了各功能主導(dǎo)模式。但當(dāng)前研究也存在不足，目前對加權(quán)求和法、灰色模糊評價模型等需要確定權(quán)重，易受主觀因素的影響；對耕地多功能綜合強度的定量分析往往不能如實地反映各單項功能的內(nèi)部差異。因此，本文通過相關(guān)文獻(xiàn)的研究構(gòu)建湖南省耕地多功能評價指標(biāo)體系，采用全排列多邊形圖示法來測算湖南省耕地各功能的強度，該模型不需要指標(biāo)權(quán)重，可以有效克服因確定權(quán)重而帶來的主觀因素影響的缺陷。用多邊形面積與形狀景觀指數(shù)表征耕地多功能綜合強度及協(xié)調(diào)度，結(jié)合各單項功能強度實現(xiàn)對湖南省各縣耕地多功能的探究。

1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

湖南省總面積2.12×105km2，是中國糧食主產(chǎn)區(qū)之一，水稻產(chǎn)量全國第一，至2019年，耕地面積4.16×105hm2，占全國耕地的3.08%，人均耕地0.06 hm2，低于全國平均水平，該省地貌以山地丘陵為主，山地超過50%，主要分布在湘西部、南部地區(qū)，地勢西高東低。由于省內(nèi)東西南三面環(huán)山，耕地主要集中分布在北部平原地區(qū)，洞庭湖坐落于湖南省北部，該地區(qū)具有良好的水肥條件以及較為平坦的地勢，湘北平原是全省的主要產(chǎn)糧區(qū)。作為重要的農(nóng)業(yè)大省，湖南省農(nóng)副產(chǎn)品、油料、烤煙、苧麻、生豬等產(chǎn)量全國排列靠前，其中水稻產(chǎn)量屢次位居全國之首。自“中部崛起”發(fā)展戰(zhàn)略的實施以及長株潭城市群獲批為“兩型”試驗區(qū)以來，湖南省社會經(jīng)濟發(fā)展迅速。2007—2019年，GDP年均增長11.15%，三類產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從10.06∶48.01∶41.39調(diào)整為9.19∶37.59∶53.22；2019年城鎮(zhèn)化率56.02%。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究所用數(shù)據(jù)涉及到湖南省各縣(區(qū))人口、農(nóng)村勞動力就業(yè)、城鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素投入等數(shù)據(jù)，所需數(shù)據(jù)均來源于《湖南統(tǒng)計年鑒》《湖南農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》。因部分縣(區(qū))耕地面積較小，以及受數(shù)據(jù)獲取難度的影響，最終確定湖南省包括長沙縣、寧鄉(xiāng)縣、瀏陽市在內(nèi)的102個縣(區(qū)、市)為本次耕地多功能評價單元。

2 研究方法

2.1 耕地多功能評價指標(biāo)體系

參考已有學(xué)者對耕地多功能的研究[12,19-22]，結(jié)合湖南省自然經(jīng)濟條件，依據(jù)科學(xué)性、綜合性、代表性等原則以及中國城鄉(xiāng)二元化土地制度背景，基于孔祥斌等提出的“要素—過程—功能”框架[23]，構(gòu)建湖南省耕地多功能評價指標(biāo)體系(表1)。耕地的物質(zhì)產(chǎn)出功能屬于生產(chǎn)性功能，同時也是耕地的基本功能，反映了耕地的生產(chǎn)能力，采用單位面積耕地的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值來表示，其值越大耕地的物質(zhì)產(chǎn)出功能越強。

表1 耕地多功能評價指標(biāo)體系

勞動力承載功能、社會安定維護(hù)功能、家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能、國民經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能表征的是耕地的社會經(jīng)濟功能，同時也是由基本功能演化出的衍生功能，勞動力承載功能表示耕地能夠容納農(nóng)村勞動力，從而持續(xù)為農(nóng)民提生計所需的能力，采用農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)占農(nóng)村勞動力的比重表示，其值越大，耕地的勞動力承載功能越強；社會安定維護(hù)功能表示耕地在為農(nóng)戶提供經(jīng)濟收入的同時能夠減少城鄉(xiāng)收入差距，緩解社會矛盾的能力，采用農(nóng)村、城鎮(zhèn)人均可支配收入之比來表示，其值越大耕地的社會安定維護(hù)功能越強；家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能表示通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕地能夠為農(nóng)村家庭帶來經(jīng)濟收入的強弱，采用農(nóng)民人均農(nóng)業(yè)增加值與農(nóng)民人均純收入的比值來表示，其值越大耕地的家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能越強；國民經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能指的是耕地能夠促進(jìn)國民經(jīng)濟增長的能力，采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重表示，其值越大耕地的國民經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能越強。生態(tài)恢復(fù)功能表征耕地能夠維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和保持生態(tài)平衡的能力，有研究表明北京市耕地農(nóng)藥化肥的施用量遠(yuǎn)超發(fā)達(dá)國家安全使用標(biāo)準(zhǔn)[24]，因此采用單位面積耕地化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等生物化學(xué)品的施用量測算耕地的生態(tài)恢復(fù)功能，農(nóng)業(yè)生化物品施用量越高，土壤收到的污染越嚴(yán)重，耕地的生態(tài)恢復(fù)功能越弱。

2.2 全排列多邊形圖示法

全排列多邊形圖示法是一種多指標(biāo)的綜合評價方法，多用于土地集約利用、生態(tài)城市評價、綠地生態(tài)服務(wù)能效、節(jié)能減排績效、可持續(xù)發(fā)展等評價。該法定義為，以n個標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)的上限值為半徑構(gòu)造一個中心正n邊形，各指標(biāo)值依次連線構(gòu)成不規(guī)則的中心n邊形，其頂點為n個指標(biāo)值首尾相連的全排列[25-27]。

指標(biāo)值的標(biāo)準(zhǔn)化采用以下標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)進(jìn)行，

(1)

G(x)滿足：

G(L)=-1，G(T)=0，G(U)=1

式中：L,U,T分別為指標(biāo)x的下限值、上限值、臨界值。

根據(jù)上述條件可得：

(x∈[L,U])

(2)

通過公式(2)可將位于區(qū)間[L,U]的指標(biāo)映射到[-1,1]，對于第i個指標(biāo)，其標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

(3)

由公式(3)可得單項功能值計算公式：

Fi=(fi+1)/2

(4)

最終各項功能值位于區(qū)間[0,1]，借鑒相關(guān)學(xué)者研究[9,21,28]，采用等間隔法對耕地各功能進(jìn)行分級評價，功能值位于[0,0.33]，(0.33,0.66]，(0.66,1]分別為低度持續(xù)等級、中度持續(xù)等級、高度持續(xù)等級。

2.3 耕地多功能綜合強度及協(xié)調(diào)度測算

采用多邊形的面積S表示耕地多功能的綜合強度，S越大，其多功能綜合強度越強。當(dāng)所有指標(biāo)均達(dá)到最大值時，綜合強度達(dá)到理論的最大值：S=n·sin(360°/n)/2。計算公式為：

(5)

采用多邊形景觀形狀指數(shù)L表示各功能間的協(xié)調(diào)程度，即由區(qū)域n個指標(biāo)構(gòu)成的全排列多邊形與相同面積的正n邊形的偏離程度。L越大，區(qū)域耕地各功能強度差異越大，功能趨于單一化，耕地多功能協(xié)調(diào)度越強；反之L越小，區(qū)域耕地各功能強度差異越不明顯，各功能趨于多元化，耕地多功能協(xié)調(diào)度越弱。當(dāng)所有功能值相同時，L達(dá)到理論最小值1，因此L≥1。計算公式為：

(6)

2.4 耕地多功能的發(fā)展模式聚類

根據(jù)各縣(區(qū))6大單項功能強度以及多功能綜合強度，采用系統(tǒng)聚類的方法，結(jié)合湖南省自然、社會、經(jīng)濟條件對102個縣(區(qū))進(jìn)行聚類，得出耕地多功能發(fā)展模式。

3 結(jié)果與分析

3.1 研究區(qū)耕地各項功能空間差異分析

3.1.1 物質(zhì)產(chǎn)出功能 從圖1可以看出，位于湘中湘北的長沙縣、瀏陽市、南縣、資陽區(qū)等10個縣(區(qū))耕地的物質(zhì)產(chǎn)出功能較高，是高度持續(xù)等級地區(qū)。湘中、湘北地處長江中下游，地勢較平坦、土地肥沃、灌溉設(shè)施齊全，易于耕作，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件良好，耕地的物質(zhì)產(chǎn)出功能表現(xiàn)出較高的持續(xù)性；湘南的道縣、北湖區(qū)自然條件優(yōu)越，物質(zhì)產(chǎn)出功能也表現(xiàn)出高度持續(xù)性。物質(zhì)產(chǎn)出功能較低的縣(區(qū))大部分位于湘西部地區(qū)，湘西部地處云貴高原與鄂西山地結(jié)合部屬山地地形，受地形影響，該地區(qū)多為坡耕地，分布較分散，生產(chǎn)力較低；另外一部分分布在湘南部地區(qū)。湘中部、湘北部多數(shù)縣(區(qū))物質(zhì)產(chǎn)出功能表現(xiàn)為中度持續(xù)狀態(tài)，這些地區(qū)雖然具有較為優(yōu)厚的耕地資源，但相比于湘東部地區(qū)而言，較為遠(yuǎn)離長株潭都市區(qū)，農(nóng)業(yè)市場活躍度較差，因而物質(zhì)產(chǎn)出功能不如湘東部地區(qū)。

圖1 研究區(qū)耕地各項功能分布

3.1.2 勞動力承載功能 位于湘西的慈利縣、永順縣、辰溪縣等12個縣(區(qū))的耕地勞動力承載功能較高，是高度持續(xù)等級地區(qū)。該地區(qū)人口密度小，相對而言農(nóng)村勞動力中從事農(nóng)業(yè)的勞動力人口較多，受地形以及區(qū)位的影響，湘西部地區(qū)都市產(chǎn)業(yè)相對不發(fā)達(dá)，非農(nóng)就業(yè)機會較少，因此這些地區(qū)耕地的勞動力承載功能較高。湘東部、湘南部地區(qū)耕地勞動力承載功能較低，是低度持續(xù)等級地區(qū)。這些地區(qū)是湖南省的都市聚集區(qū)，益陽市周邊、長株潭城市群著重城市發(fā)展，就業(yè)崗位較多，吸引著周圍農(nóng)村勞動力進(jìn)城務(wù)工，該地區(qū)農(nóng)村勞動力中從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人口占比較小，因此耕地的勞動力承載功能相對較低。湘南部的永州、郴州市由于山地較多，耕地相對較少，這些地方距離城市區(qū)較近，非農(nóng)就業(yè)勞動人口占比相對較小，耕地的勞動力承載功能也表現(xiàn)出相對較低的狀態(tài)。湘中部、湘西北部地區(qū)的勞動力承載功能表現(xiàn)為中度持續(xù)地區(qū)，一方面該區(qū)域相比湘東部地區(qū)距離都市區(qū)較遠(yuǎn)，能為農(nóng)村勞動力提供非農(nóng)就業(yè)的機會僅次于湘東部地區(qū)，另一方面這些縣(區(qū))地勢平坦，人均耕地多，水肥條件好，易于耕作，農(nóng)村勞動力中有相當(dāng)一部分比從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此湘中部、湘西北部地區(qū)的勞動力承載功能弱于湘西部地區(qū)且強于湘東部地區(qū)。

3.1.3 社會安定維護(hù)功能 位于湘東部的寧鄉(xiāng)縣、瀏陽市等20個縣是社會安定維護(hù)功能高度持續(xù)地區(qū)。湘東部處于湖南省的都市集群區(qū)，農(nóng)產(chǎn)品市場較為活躍，此外該區(qū)域地理條件優(yōu)越，地形較平緩，易于耕作，且具有較好的市場環(huán)境，農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)收入較高，社會安定維護(hù)功能持續(xù)性較強。而社會安定維護(hù)功能較低的地區(qū)大多位于湘西部地區(qū)，湘西部位于云貴高原與鄂西山地結(jié)合處，地勢起伏較大，受地形影響單塊耕地面積小且分布較分散，且這些地區(qū)距離都市區(qū)較遠(yuǎn)，農(nóng)產(chǎn)品交易市場不活躍，因而該地區(qū)社會安定維護(hù)功能較低。湘中部地區(qū)社會安定維護(hù)功能普遍處于中度持續(xù)狀態(tài)，這些地區(qū)雖然糧食產(chǎn)量在全省排名靠前，但該地區(qū)農(nóng)村人口也較多，導(dǎo)致農(nóng)村人均可支配收入水平一般，進(jìn)而耕地的社會安定維護(hù)功能強度處于中間層次。

3.1.4 家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能 位于湘西部地區(qū)以及湘北的吉首市、古丈縣、石門縣、南縣等12個縣(區(qū))的家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能較高，是高度持續(xù)地區(qū)。湘西部地區(qū)相對遠(yuǎn)離長株潭等都市聚集區(qū)，農(nóng)村勞動力非農(nóng)活動較少，因此農(nóng)業(yè)收入是該地區(qū)農(nóng)戶收入的主要來源，耕地的家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能具有較高持續(xù)性。位于洞庭湖周邊的湖南省糧食主產(chǎn)區(qū)，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的推進(jìn)，農(nóng)戶的收入有所增加，伴隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的推廣投入，更多的農(nóng)村勞動力從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中解脫出來從事非農(nóng)活動，農(nóng)戶非農(nóng)業(yè)收入有所增加，因此這些地區(qū)耕地家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能處于中度持續(xù)等級。而區(qū)位條件較好的長株潭地區(qū)由于農(nóng)業(yè)勞動力有更多的機會從事非農(nóng)活動，農(nóng)業(yè)收入占總收入的比重較小，為家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)低度持續(xù)地區(qū)。

3.1.5 國民經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能 位于湘西部地區(qū)的龍山縣、永順縣以及湘南、湘西南部的個別縣等多個縣(區(qū))的耕地國民經(jīng)濟貢功能較高，是高度持續(xù)等級地區(qū)。這些縣(區(qū))的地區(qū)生產(chǎn)總值相較于其他地區(qū)較低，湖南省是全國的糧食主產(chǎn)區(qū)，省內(nèi)各個縣(區(qū))的農(nóng)業(yè)地區(qū)生產(chǎn)總值都較高，因此該地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占比較大，國民經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能強度較高。位于洞庭湖周邊的糧食主產(chǎn)區(qū)以及湘中部地區(qū)雖然農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值在全省排名靠前，但這些地區(qū)地理條件相對較好，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較豐富，地區(qū)生產(chǎn)總值也相對較高，因此該區(qū)域的國民經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能處于中度持續(xù)等級。湘東部地區(qū)各縣(區(qū))的國民經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能普遍較低，是低度持續(xù)等級地區(qū)，這些區(qū)域由于靠近省會都市區(qū)，地區(qū)生產(chǎn)總值較高，在全省各縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值都較高的情況下，湘東部地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值占比較低，因此國民經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能強度較低。

3.1.6 生態(tài)恢復(fù)功能 位于湘西湘中部地區(qū)的古丈縣、花垣縣等18個縣的生態(tài)恢復(fù)功能較高，是高度持續(xù)地區(qū)；生態(tài)恢復(fù)功能中度持續(xù)的區(qū)域分布于湘中南部以及湘西北部，而生態(tài)恢復(fù)功能較低的區(qū)域分布在湘東北部、湘南部的都市區(qū)周圍。從種植結(jié)構(gòu)上來看，靠近湘東部都市區(qū)的縣(區(qū))受城市消費需求的影響，多種植經(jīng)濟收益高的瓜果蔬菜等經(jīng)濟作物，耕地復(fù)種指數(shù)高，相對而言這些地區(qū)耕地的化肥農(nóng)藥使用量較大，耕地的生態(tài)恢復(fù)功能較弱；湘中部地區(qū)有較好的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)，土壤肥沃，灌溉保證率較高，具有優(yōu)越的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，良好的水肥條件使得湘中部地區(qū)耕地的農(nóng)藥、化肥施用強度較低，耕地的生態(tài)恢復(fù)功能較強；湘中南部以及湘西北部地區(qū)農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜使用強度處于中間層次，耕地的生態(tài)恢復(fù)功能為中度持續(xù)等級。

3.2 湖南省各縣(區(qū))耕地多功能評價

3.2.1 耕地多功能綜合強度呈現(xiàn)由湘西北部向湘中部、湘東南部弱化的趨勢 圖2顯示了湖南省2018年耕地多功能綜合強度空間變化。由圖2可以看出，湘中部、湘西北部地區(qū)綜合強度較高，而湘東南部地區(qū)耕地多功能綜合強度較低。整體上來看，湖南省耕地多功能綜合強度存在由湘西北部向湘中部、湘東南部弱化的趨勢。從湖南省的發(fā)展定位上來看，湘東部地區(qū)是全省的都市聚集區(qū)，長株潭城市群等著重發(fā)展城市經(jīng)濟，湘東南部地區(qū)受城市輻射影響，農(nóng)村居民進(jìn)城從事非農(nóng)業(yè)活動的機會較多，耕地的勞動力承載、家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)等社會性功能以及生態(tài)恢復(fù)功能普遍較低，因此這些地區(qū)耕地的綜合強度較弱；湘西北部距離湘東都市區(qū)較遠(yuǎn)，耕地的社會性功能較強，另一方面，湘西北部背靠洞庭湖農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)，耕地的物質(zhì)產(chǎn)出功能較強，因此這些地區(qū)耕地多功能中強度較強；湘中部地區(qū)耕地各單項功能強度處于中間層次，多功能綜合強度介于湘西北部與湘東南部之間。

3.2.2 耕地多功能協(xié)調(diào)度由湘西部到湘中部、湘東部先增強后減弱 以各縣六大單項功能指標(biāo)構(gòu)建全排列多邊形，采用景觀形狀指數(shù)測算多功能綜合協(xié)調(diào)度。圖2的結(jié)果表明，湘中、湘南、湘東北部地區(qū)具有較小的景觀形狀指數(shù)，多功能協(xié)調(diào)度較強；而湘東部地區(qū)景觀形狀指數(shù)普遍較大，具有較弱的耕地多項功能協(xié)調(diào)程度。總體來看，耕地多功能協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出由湘西部到湘中部、湘東部先增強后減弱的態(tài)勢。根據(jù)前文對耕地單項功能的分析可知，湘中部地區(qū)無論是耕地的生產(chǎn)條件還是都市區(qū)對該地區(qū)的輻射強度都處于中間層次，因此各單項功能大多處于中度持續(xù)等級，各功能強度差別不大，耕地多功能協(xié)調(diào)度較強；湘東部地區(qū)依托于都市聚集區(qū)，耕地的物質(zhì)產(chǎn)出功能、社會安定維護(hù)功能強度較高，而其他功能相對較低，因而耕地多功能協(xié)調(diào)度較弱；湘西部地區(qū)與湘東部地區(qū)相反，耕地的生產(chǎn)條件以及農(nóng)產(chǎn)品市場條件一般，且都市區(qū)對這些地區(qū)的輻射強度較弱，耕地勞的動力承載功能、家庭經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能、國民經(jīng)濟貢獻(xiàn)功能以及生態(tài)恢復(fù)功能強度較高，其他功能相對較低，耕地多功能協(xié)調(diào)度也表現(xiàn)出較低的狀態(tài)。

3.3 湖南省各縣(區(qū))耕地多功能模式識別

影響耕地多功能的因素復(fù)雜多樣，湖南各縣自然、社會發(fā)展?fàn)顩r存在差異，加之各個區(qū)域發(fā)展目標(biāo)、定位的不同，各縣表現(xiàn)出不同的耕地多功能發(fā)展模式。根據(jù)各縣(區(qū))6大單項功能強度以及多功能綜合強度，采用系統(tǒng)聚類的方法，可將湖南省分為多功能弱協(xié)調(diào)、多功能協(xié)調(diào)、多功能強協(xié)調(diào)、生態(tài)優(yōu)先型、社會主導(dǎo)型5類發(fā)展模式(見表2)。

表2 湖南省耕地多功能發(fā)展模式

湖南各縣自然、社會發(fā)展?fàn)顩r差異明顯，各個區(qū)域發(fā)展目標(biāo)、定位不同，因此湖南省耕地多功能模式呈現(xiàn)出顯著的區(qū)域異質(zhì)性。從圖3可以看出，湘西部地區(qū)以生態(tài)優(yōu)先型、多功能弱協(xié)調(diào)發(fā)展模式為主，湘中部地區(qū)以多功能協(xié)調(diào)發(fā)展模式為主，湘東部地區(qū)多為多功能弱協(xié)調(diào)模式，湘南、湘北部以多功能協(xié)調(diào)模式為主；耕地多功能強協(xié)調(diào)發(fā)展模式零星分布于湘南部地區(qū)；新晃縣、古丈縣、冷水江市為社會主導(dǎo)性發(fā)展模式。整體上來看，從湘西至湘中、湘東地區(qū)，耕地多功能發(fā)展模式由生態(tài)優(yōu)先型模式向多功能弱協(xié)調(diào)、多功能協(xié)調(diào)發(fā)展模式轉(zhuǎn)換，最終又轉(zhuǎn)變?yōu)楦囟喙δ苋鯀f(xié)調(diào)發(fā)展模式。研究結(jié)果與湖南省實施的“一圈一區(qū)兩帶”農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略格局相符。湘東部地區(qū)處于湖南省都市聚集區(qū)，受長株潭城市群發(fā)展的影響，該地區(qū)著重于城市建設(shè)，耕地多功能綜合強度較弱，且各單項功能持續(xù)性等級均不高，因此湘東部地區(qū)表現(xiàn)出耕地多功能弱協(xié)調(diào)發(fā)展模式。湘北部、湘中部是湖南省糧食主產(chǎn)區(qū)，發(fā)展大宗優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品，自然條件良好，耕地各項功能持續(xù)性較高，具有較強的耕地多功能綜合強度；湘西部地區(qū)處于湘西生態(tài)文化旅游區(qū)，生態(tài)恢復(fù)功能較強，其他耕地功能發(fā)展滯后，表現(xiàn)出生態(tài)優(yōu)先型模式。

圖3 研究區(qū)耕地多功能發(fā)展模式現(xiàn)狀圖

4 討論與結(jié)論

本文通過構(gòu)建耕地多功能評價指標(biāo)體系，采用全排列多邊形圖示法，并用多邊形面積以及多邊形景觀指數(shù)分別測算了湖南省耕地多功能綜合強度與協(xié)調(diào)度，在此基礎(chǔ)之上引入聚類分析方法，得出湖南省的耕地多功能發(fā)展模式。

采用全排列多功能圖示法對湖南省耕地多功能評價，能夠客觀、具體地揭示湖南省各縣(區(qū))耕地多功能空間分異規(guī)律。從評價結(jié)果來看，多功能綜合強度及協(xié)調(diào)度在水平空間上差異明顯：湘中部、湘西北部地區(qū)耕地多功能綜合強度較高，而湘東南部地區(qū)多功能綜合強度較低，整體上表現(xiàn)出多功能綜合強度由湘西北部向湘中部、湘東南部弱化的趨勢，耕地多功能協(xié)調(diào)度有由湘西部到湘中部、湘東部先增強后減弱的態(tài)勢。這一結(jié)果說明對耕地多功能綜合強度的評價只能顯示耕地多功能的部分狀況，引入耕地單項功能的分析和多功能協(xié)調(diào)度的評價能夠使評價結(jié)果更加全面。

根據(jù)各縣(區(qū))耕地多功能評價結(jié)果，湖南省各縣(區(qū))表現(xiàn)出5類發(fā)展模式：多功能弱協(xié)調(diào)、多功能協(xié)調(diào)、多功能強協(xié)調(diào)、社會主導(dǎo)型、生態(tài)優(yōu)先型發(fā)展模式。空間分布上，湘西部地區(qū)以生態(tài)優(yōu)先型、多功能弱協(xié)調(diào)發(fā)展模式為主，湘中部地區(qū)以多功能協(xié)調(diào)發(fā)展模式為主，湘東部地區(qū)多為多功能弱協(xié)調(diào)模式，湘南、湘北部以多功能協(xié)調(diào)模式為主；耕地多功能強協(xié)調(diào)發(fā)展模式零星分布于湘南部地區(qū)；新晃縣、古丈縣、冷水江市為社會主導(dǎo)型發(fā)展模式。整體來看，從湘西至湘中、湘東地區(qū)，耕地多功能發(fā)展模式由生態(tài)優(yōu)先型發(fā)展模式向多功能弱協(xié)調(diào)、多功能協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)化，最終又轉(zhuǎn)變?yōu)楦囟喙δ苋鯀f(xié)調(diào)發(fā)展模式。該結(jié)果與湖南省實施的“一圈一區(qū)兩帶”農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略格局相符，能夠比較客觀的反映湖南省耕地多功能狀況。

本文采用全排列多邊形圖示法，實現(xiàn)了對湖南省102個縣(區(qū))2018年耕地多功能綜合強度與協(xié)調(diào)度的分析，為今后湖南省耕地多功能發(fā)展提供了指導(dǎo)依據(jù)。湖南省耕地多功能發(fā)展模式的識別對今后湖南省城市發(fā)展及其與耕地多功能的耦合提供了參考。但文章只選取了2018年一個時期的數(shù)據(jù)，對湖南省耕地多功能時間上的分析有所欠缺，因此對耕地多功能時空演變的研究是下一步的重點。