文可可，張仕超，2*，趙浣玎，熊 熙，劉競宇

(1.重慶師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院，重慶 401331；2.三峽庫區(qū)地表過程與環(huán)境遙感重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401331)

【研究意義】隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展邁入新臺(tái)階，新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)一步加快，耕地作為我國寶貴的后備資源在不斷減少，耕地保護(hù)面臨多重壓力。為進(jìn)一步加強(qiáng)耕地保護(hù)和改進(jìn)占補(bǔ)平衡工作，黨中央國務(wù)院歷來高度重視土地管理工作，2021年發(fā)布了《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見》，明確提出落實(shí)最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度從而全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的發(fā)展[1]。2017年發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)耕地保護(hù)和改進(jìn)占補(bǔ)平衡意見》，要求嚴(yán)格控制建設(shè)占用耕地，推進(jìn)耕地質(zhì)量提升和保護(hù)，提出像保護(hù)大熊貓一樣保護(hù)耕地，著力加強(qiáng)耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”保護(hù)，這表明中國的耕地保護(hù)已經(jīng)走向新的臺(tái)階。黨的十九大提出著力加快構(gòu)建現(xiàn)代化耕地保護(hù)體系，以守住耕地紅線和永久基本農(nóng)田控制線為目標(biāo)，以不斷開創(chuàng)耕地保護(hù)新手段、新機(jī)制為動(dòng)力，堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向和問題導(dǎo)向，強(qiáng)化制度體系的系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、先進(jìn)性，推進(jìn)耕地保護(hù)的科學(xué)化、制度化、現(xiàn)代化，著力堅(jiān)守最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度和最嚴(yán)格的節(jié)約用地制度，著力堅(jiān)定守住耕地紅線，構(gòu)建數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”的耕地保護(hù)新格局[2]。在重視“三位一體”的協(xié)同發(fā)展的同時(shí)進(jìn)行差別化的耕地保護(hù)措施，不僅重視在耕地地域上的差異性，也要關(guān)注耕地類型下及耕地結(jié)構(gòu)上的差異性保護(hù)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前國內(nèi)學(xué)者對(duì)耕地資源空間分布格局的研究較為豐富。從時(shí)空尺度上，張麗娟等采用土地利用動(dòng)態(tài)度模型研究了1982—2011年全球耕地的時(shí)空變化特征[3]；耕地?cái)?shù)量上，李秀彬利用三級(jí)行政單位的普查數(shù)據(jù)分析了我國近20年的耕地面積變化的總體趨勢(shì)[4]；耕地質(zhì)量上，熊昌盛等基于空間自相關(guān)分析法從多個(gè)視角對(duì)耕地質(zhì)量空間分布特征進(jìn)行分析[5]。耕地生態(tài)上，李政等構(gòu)建生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用GIS空間分析法等對(duì)耕地生態(tài)安全時(shí)空格局進(jìn)行分析[6]；耕地變化及驅(qū)動(dòng)力上，王芳等利用Logistic回歸模型及CLUE-S模型研究方法對(duì)太湖流域的建設(shè)用地與耕地的景觀時(shí)空演變特征做了分析[7]；耕地保護(hù)的差異性上，宋敏等提出差別化生態(tài)保護(hù)的補(bǔ)償機(jī)制，從尺度依賴和空間差異兩個(gè)方面提出差別化耕地生態(tài)保護(hù)[8]。三峽庫區(qū)研究上，鄒欣怡等對(duì)三峽庫區(qū)重慶段研究了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值空間分布關(guān)系及土地利用與生態(tài)價(jià)值間的空間響應(yīng)特征[9]。馬世五等基于“基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)-效益-脅迫”框架構(gòu)建了土地生態(tài)狀況評(píng)估指標(biāo)體系，結(jié)合多種方法分析了2000—2014年研究區(qū)域土地生態(tài)狀況的時(shí)空演化規(guī)律[10]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】新時(shí)期隨著耕地保護(hù)工作的逐步發(fā)展與深入，耕地保護(hù)研究也從最初注重?cái)?shù)量保護(hù)到數(shù)量保護(hù)、質(zhì)量管理、生態(tài)修復(fù)的多角度研究轉(zhuǎn)變，絕大多數(shù)研究者對(duì)數(shù)量、質(zhì)量或生態(tài)進(jìn)行側(cè)重研究導(dǎo)致三者之間割裂，少有學(xué)者對(duì)重慶庫區(qū)分類型下耕地差異性的時(shí)空演變特征進(jìn)行探究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文以重慶市江津區(qū)為例，基于2009、2012、2015、2018年江津區(qū)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)估數(shù)據(jù)，運(yùn)用核密度計(jì)算、景觀格局指數(shù)法等分析方法，凸顯分類型耕地的差異性，研究不同階段水田和旱地“數(shù)量、質(zhì)量和生態(tài)”三位時(shí)空特征及演變軌跡，以期為耕地資源的差別保護(hù)提供參考。

1 研究區(qū)概況

江津區(qū)(28°28′～29°28′N，105°49′～106°38′E)位于重慶西南部，面積3217.80 km2，共轄27個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)，地勢(shì)呈南高北低，長江橫貫東西。地形以丘陵兼低中山為主，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，氣候溫和且四季分明，降雨量充沛。土壤類型有水稻土、沖積土、紫色土和黃壤土，富硒資源充足，主要作物包括玉米、土豆、水稻、小麥。2019年區(qū)內(nèi)農(nóng)村人口77.05萬人，占全區(qū)總?cè)丝诘?1%；農(nóng)村常住居民人均可支配收入18 248元；全年農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值129.7億元，總量居重慶市區(qū)縣級(jí)第一位。該區(qū)為重慶市城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展示范基地，并獲得全國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化示范基地、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)集中示范區(qū)稱譽(yù)。

重慶庫區(qū)位于三峽庫區(qū)且具有生態(tài)位的特殊性，人類活動(dòng)強(qiáng)烈，水土流失較嚴(yán)重，生態(tài)保護(hù)與發(fā)展的矛盾較突出[11]。三峽蓄水后易造成突發(fā)性生態(tài)環(huán)境污染及耕地淹沒建設(shè)占用等人地矛盾問題，耕地“三位一體”保護(hù)壓力大，作為長江上游重要的生態(tài)功能區(qū)，如何強(qiáng)化江津區(qū)耕地生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量質(zhì)量生態(tài)“三位一體”保護(hù)的措施，對(duì)三峽庫區(qū)及長江流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)安全意義重大[12]。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本次研究采用的數(shù)據(jù)包括江津區(qū)1∶10 000土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、區(qū)縣耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)估數(shù)據(jù)。其中江津區(qū)2009、2012、2015、2018年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來自重慶市江津區(qū)規(guī)劃和自然資源局,區(qū)域質(zhì)量等級(jí)評(píng)估數(shù)據(jù)來自江津區(qū)國土資源和房屋管理局，SRTM 90m Digital Elevation Data數(shù)據(jù)來源于國家地理信息中心，社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于江津區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒。

2.2 研究方法

2.2.1 核密度 核密度(Kernel density estimation，KDE)是經(jīng)過輸入單個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)從而計(jì)算整個(gè)研究區(qū)數(shù)據(jù)是否聚集，產(chǎn)生一個(gè)由數(shù)據(jù)聚集而形成的維度表面，再通過可視化表達(dá)出數(shù)據(jù)的聚集程度，實(shí)際上是離散采樣點(diǎn)進(jìn)行表面內(nèi)插的過程[13]。通常在越靠近樣方中心的要素?cái)?shù)據(jù)權(quán)重越高，遠(yuǎn)離中心則權(quán)重越低。單個(gè)樣點(diǎn)x的值通過Rosenblatt-Parzen核測(cè)算模型來預(yù)測(cè)總體[14]。計(jì)算公式如下：

表1 景觀格局指數(shù)及其生態(tài)意義

(1)

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓(Standard deviational ellipse，SDE)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓主要由轉(zhuǎn)角θ、主軸(長軸)與沿輔軸(短軸)的標(biāo)準(zhǔn)差構(gòu)成，是描述地理要素空間分布和演化規(guī)律的一種方法，可識(shí)別耕地中心位置變化及遷移趨勢(shì)，可以更加直觀地反映耕地空間演變趨勢(shì)[15]。中心位置的計(jì)算公式為[16]：

(2)

(3)

轉(zhuǎn)角θ的計(jì)算公式為：

(4)

2.2.3 景觀格局指數(shù)法 景觀格局指數(shù)(landscape pattern metrics，LPM)景觀格局指大小形狀各不相同的景觀要素以不同的方式在空間上排列組合，這種自由組合的種類、數(shù)量及其空間分布構(gòu)成了其多樣的生態(tài)意義[17]。景觀指數(shù)描述景觀要素及格局變化，建立景觀要素變化過程與格局的聯(lián)系，是反映空間分布和結(jié)構(gòu)組成的簡單定量化指標(biāo)[18]。景觀格局指數(shù)又分為斑塊水平、斑塊類型水平、景觀水平，由于斑塊水平指數(shù)的生態(tài)意義不足，通過對(duì)江津區(qū)實(shí)際景觀狀況衡量及對(duì)前人研究經(jīng)驗(yàn)的借鑒[19-21]，在斑塊類型水平上選取斑塊數(shù)量(NP)、斑塊密度(PD)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、景觀形狀指數(shù)(LSI)、聚集度指數(shù)(AI)、景觀分離度(DIVISION)為指標(biāo)，表1為各景觀指數(shù)及其生態(tài)意義。

3 結(jié)果與分析

3.1 耕地?cái)?shù)量時(shí)空演變特征

3.1.1 數(shù)量時(shí)間變化 2009—2018年江津區(qū)耕地總量持續(xù)減少，旱地由2009年67 291.18 hm2減至2018年64 009.97 hm2；水田由2009年72 771.74 hm2減至2018年70 746.29 hm2，耕地共計(jì)減少5306.66 hm2，約占2009年耕地總量的3.8%。2009年起江津區(qū)實(shí)施農(nóng)業(yè)園區(qū)規(guī)劃，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)致耕地?cái)?shù)量下降。2015年政府繼續(xù)實(shí)施在農(nóng)用地總量略有減少的基礎(chǔ)上大力進(jìn)行土地整治，通過土地整理、復(fù)墾，增加耕地的有效面積和提升耕地質(zhì)量。

3.1.2 數(shù)量空間變化 從鎮(zhèn)域尺度來看，慈云鎮(zhèn)、先鋒鎮(zhèn)、李市鎮(zhèn)等為建設(shè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展示范區(qū)，耕地資源聚集性顯著。水旱地?cái)?shù)量，白沙鎮(zhèn)、石蟆鎮(zhèn)、李市鎮(zhèn)、西湖鎮(zhèn)、永興鎮(zhèn)、朱楊鎮(zhèn)分布較多，德感街道辦事處、幾江街道辦事處、雙福街道辦事處、四面山鎮(zhèn)、塘河鎮(zhèn)、廣興鎮(zhèn)分布較少；耕地資源擁有量以白沙鎮(zhèn)、石蟆鎮(zhèn)最多，雙福街道辦事處、幾江街道辦事處最少(圖1)。

3.1.3 耕地?cái)?shù)量時(shí)空轉(zhuǎn)移 采用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓方法對(duì)江津區(qū)2009—2012、2012—2015、2015—2018年3個(gè)不同階段中旱地、水田數(shù)量變化進(jìn)行可視化表達(dá)(圖2)，以追蹤2009—2018年以來江津區(qū)水旱地?cái)?shù)量的空間格局演變路徑。

由圖2分析可知，旱地、水田分布路徑整體向江津區(qū)腹地進(jìn)一步擴(kuò)張，旱地分布整體上呈現(xiàn)出先西北后東南的方向變化，水田分布整體上呈現(xiàn)先西南后東南方向分布。2009—2012年階段因江津區(qū)政府實(shí)施規(guī)劃農(nóng)業(yè)園區(qū)，旱地標(biāo)準(zhǔn)差橢圓向西北方向移動(dòng)，長軸縮短、短軸變長，橢圓的覆蓋面積縮?。凰飿?biāo)準(zhǔn)差橢圓重心向西南方向移動(dòng)，長軸縮短、短軸無明顯變化而橢圓的覆蓋面積縮小。表明在這一階段中因政府政策實(shí)施，旱地、水田向以慈云鎮(zhèn)為核心的江津區(qū)腹地聚集。2012—2015年階段江津區(qū)旱地、水田數(shù)量變化趨于穩(wěn)定，旱地標(biāo)準(zhǔn)差橢圓略向西南方向移動(dòng)，長短軸無明顯變化，橢圓覆蓋范圍無明顯差異且長短軸長度相近；水田標(biāo)準(zhǔn)差橢圓略向東南方向移動(dòng)，長短軸無明顯變化，橢圓覆蓋范圍接近且長短軸長度相近。表明在該階段中旱地、水田分布更加均衡穩(wěn)定。2015—2018年階段，旱地標(biāo)準(zhǔn)差橢圓略向東南方向移動(dòng)，長軸略長，短軸無明顯變化，橢圓覆蓋范圍無明顯差異；水田標(biāo)準(zhǔn)差橢圓略向東南方向移動(dòng)，長軸變長、短軸無明顯變化，橢圓覆蓋范圍變大。

圖1 江津區(qū)各鎮(zhèn)(街道)2009—2018年旱地、水田分布Fig.1 Dry land and paddy field distribution in towns (streets) of Jiangjin district from 2009-2018

圖2 江津區(qū)2009—2018年旱地、水田數(shù)量演變標(biāo)準(zhǔn)差Fig.2 Standard deviation of dry land and paddy field quantity evolution in Jiangjin district from 2009-2018

表2 江津區(qū)旱地經(jīng)濟(jì)等級(jí)、利用等級(jí)、自然等級(jí)2009—2018年分布情況

表3 江津區(qū)水田經(jīng)濟(jì)等級(jí)、利用等級(jí)、自然等級(jí)2009—2018年分布情況

3.2 耕地質(zhì)量時(shí)空演變特征

3.2.1 耕地質(zhì)量時(shí)間變化 從表2～3可以看出，江津區(qū)旱地、水田質(zhì)量等別整體上呈逐年提升趨勢(shì)，2009—2018年旱地的經(jīng)濟(jì)等和利用等都分布在7～12等，自然等分布在8～12等，11等土地最多，其次是10等，分布最少的是7等。按照國家級(jí)耕地質(zhì)量分級(jí)考核標(biāo)準(zhǔn)(1～4等為優(yōu)等地，5～8等為高等地，9～12等為中等地，13～15等為低等地劃分)，江津區(qū)耕地資源中旱地總體質(zhì)量等級(jí)屬中等水平。對(duì)比2009—2018年，江津區(qū)旱地增加的經(jīng)濟(jì)等集中在7和8等，增加的利用等集中在7和8等，增加的自然等集中在8等，均屬于高等地；減少的經(jīng)濟(jì)等集中在11和12等，減少的利用等集中在11和12等，減少的自然等集中在12等，均屬中等地。

2009—2018年水田的經(jīng)濟(jì)等和利用等皆分布在6～12等，自然等分布在8～11等，分布最多的是8等，分布最少的是12等，江津區(qū)水田總體質(zhì)量等級(jí)屬中高等水平。對(duì)比2009—2018年，江津區(qū)水田增加的經(jīng)濟(jì)等集中在6等，增加的利用等集中在6等和7等，增加的自然等集中在8等，均屬高等地；減少的經(jīng)濟(jì)等集中在8等和11等，減少的利用等集中在9等和10等，自然等無明顯減少。

3.2.2 耕地質(zhì)量空間變化 根據(jù)面積加權(quán)平均法計(jì)算出江津區(qū)各鎮(zhèn)2009、2012、2015、2018年旱地、水田的經(jīng)濟(jì)等、利用等、自然等等別，求出四年平均值，進(jìn)一步分析旱地、水田在不同年份中不同等別的變化情況。

由圖3可見，江津區(qū)各鎮(zhèn)中旱地、水田平均經(jīng)濟(jì)等、利用等、自然等變化較為穩(wěn)定，呈現(xiàn)出自中西部向南北兩端等別逐漸降低的趨勢(shì)。旱地中平均經(jīng)濟(jì)等別最高的是石門鎮(zhèn)和朱楊鎮(zhèn)；平均利用等別最高的是石門鎮(zhèn)和慈云鎮(zhèn)；平均自然等別最高的是朱楊鎮(zhèn)和白沙鎮(zhèn)。水田中平均經(jīng)濟(jì)等別最高的是慈云鎮(zhèn)和朱楊鎮(zhèn)；平均利用等別最高的是慈云鎮(zhèn)和石門鎮(zhèn)；平均自然等別最高的是朱楊鎮(zhèn)和石門鎮(zhèn)。石門鎮(zhèn)、朱楊鎮(zhèn)、慈云鎮(zhèn)、白沙鎮(zhèn)處于江津區(qū)中部和西北部，土地平坦，土壤條件好利于水分保持，土地富含硒元素加上雨熱同期、光照充足，農(nóng)田灌溉發(fā)展迅速且石門鎮(zhèn)、朱楊鎮(zhèn)、白沙鎮(zhèn)地處長江沿岸富有沖積土和河灘地致使旱地和水田質(zhì)量等別都相對(duì)較高。旱地中平均經(jīng)濟(jì)等別最低的是四面山鎮(zhèn)和柏林鎮(zhèn)；平均利用等別最低的是四面山鎮(zhèn)和中山鎮(zhèn)；平均自然等別最低的是中山鎮(zhèn)和嘉平鎮(zhèn)。水田中平均經(jīng)濟(jì)等別最低的是柏林鎮(zhèn)和四面山鎮(zhèn)；平均利用等別最低的是柏林鎮(zhèn)和四面山鎮(zhèn)；平均自然等別最低的是四面山鎮(zhèn)和塘河鎮(zhèn)。四面山鎮(zhèn)、中山鎮(zhèn)、柏林鎮(zhèn)、嘉平鎮(zhèn)、塘河鎮(zhèn)分布在江津區(qū)南部及西南部，地形大多以山地為主，南部設(shè)有四面山國家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)，生態(tài)保護(hù)相對(duì)完善，種植業(yè)水平較低，耕地質(zhì)量相對(duì)較低。相較于前三年，2018年旱地中雙福街道辦事處經(jīng)濟(jì)等、利用等等別下降。水田中珞璜鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)等、支坪街道辦事處經(jīng)濟(jì)等、珞璜鎮(zhèn)利用等、雙福街道辦事處利用等、永興鎮(zhèn)利用等、珞璜鎮(zhèn)自然等、中山鎮(zhèn)自然等等別下降，余下各鎮(zhèn)等別不變或略有提升，由于國家推行的大規(guī)模高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)重慶地區(qū)積極響應(yīng)號(hào)召進(jìn)行土地整治，整體上旱地和水田質(zhì)量有所提升。支坪街道辦事處、雙福街道辦事處、珞璜鎮(zhèn)因江津區(qū)工業(yè)發(fā)展占用部分優(yōu)質(zhì)耕地，導(dǎo)致耕地質(zhì)量下降。永興鎮(zhèn)、中山鎮(zhèn)重點(diǎn)發(fā)展旅游資源和生態(tài)保護(hù)，城鎮(zhèn)建設(shè)導(dǎo)致耕地資源的部分喪失也引起耕地質(zhì)量下降?？偟膩碚f，在空間上江津區(qū)旱地、水田各質(zhì)量等別呈現(xiàn)中部地區(qū)>西北部地區(qū)>東北部地區(qū)>南部地區(qū)。

圖3 江津區(qū)2009—2018年各鎮(zhèn)水旱地質(zhì)量平均等變化Fig.3 The average equal change of the dryland paddy field in each town in Jiangjin district from 2009-2018

3.2.3 耕地質(zhì)量時(shí)空轉(zhuǎn)移 通過對(duì)江津區(qū)2009—2018年中水旱地質(zhì)量變化進(jìn)行可視化表達(dá)(圖4～5)，明晰江津區(qū)水旱地質(zhì)量的空間格局演變。

圖4 江津區(qū)2009—2018年旱地各質(zhì)量等別時(shí)空變化Fig.4 The temporal and spatial changes of various quality grades of dry land in Jiangjin district from 2009-2018

圖5 江津區(qū)2009—2018年水田各質(zhì)量等別時(shí)空變化Fig.5 Spatio-temporal changes of various quality grades of paddy fields in Jiangjin district from 2009-2018

表4 江津區(qū)旱地水田類型水平景觀指數(shù)

2009—2015年旱地整體經(jīng)濟(jì)等、利用等都呈現(xiàn)出質(zhì)量提升的趨勢(shì)，2005—2018年自然等呈現(xiàn)局部地區(qū)的質(zhì)量提升與下降。水田除2009—2015年中經(jīng)濟(jì)等、利用等呈質(zhì)量提升的趨勢(shì)外，其余階段都呈局部地區(qū)的質(zhì)量提升與下降。在2009—2015年中旱地經(jīng)濟(jì)、利用、自然等質(zhì)量提升顯著地區(qū)為白沙鎮(zhèn)、嘉平鎮(zhèn)、龍華鎮(zhèn)、慈云鎮(zhèn)等。2015—2018年明顯提升地區(qū)為李市鎮(zhèn)、石蟆鎮(zhèn)、廣興鎮(zhèn)、慈云鎮(zhèn)，下降顯著地區(qū)為雙福街道辦事處、德感街道辦事處、珞璜鎮(zhèn)、蔡家鎮(zhèn)等；在2009—2015年中水田經(jīng)濟(jì)和利用等提升顯著地區(qū)為白沙鎮(zhèn)、先鋒鎮(zhèn)、龍華鎮(zhèn)、李市鎮(zhèn)、塘河鎮(zhèn)，2015—2018年中提升顯著地區(qū)為李市鎮(zhèn)、石蟆鎮(zhèn)、吳灘鎮(zhèn)、廣興鎮(zhèn)、先鋒鎮(zhèn)等，下降顯著地區(qū)為珞璜鎮(zhèn)、雙福街道辦事處；2009—2018年自然下降的顯著地區(qū)為白沙鎮(zhèn)、珞璜鎮(zhèn)、雙福街道辦事處。質(zhì)量等級(jí)提升地區(qū)大都集中在新農(nóng)業(yè)園區(qū)，說明水旱地整體質(zhì)量提升以中部地區(qū)為主，農(nóng)業(yè)園區(qū)的集中規(guī)劃對(duì)耕地質(zhì)量提升有一定的促進(jìn)作用。

3.3 耕地資源生態(tài)格局分布特征

采用Fragstats 4.0軟件對(duì)江津區(qū)景觀格局指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，通過對(duì)類型水平和景觀水平生態(tài)相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算從而分析生態(tài)格局特征。

由表4可知，2009—2018年旱地、水田NP值出現(xiàn)增長，旱地整體NP值大于水田NP值，2009—2012年NP值增長較為顯著，2012—2018年NP值處于相對(duì)穩(wěn)定的階段；PD值在2009—2012年中旱地、水田都出現(xiàn)大幅度增長，2012—2018年小幅增減處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)比旱地與水田PD值可知旱地斑塊類型的密度更大；旱地LPI值大于水田且旱地和水田的LPI值都出現(xiàn)顯著的減少后在2018年有所回升，說明江津區(qū)以旱地為主要景觀類型，受到人類活動(dòng)的影響旱地和水田兩種斑塊類型破碎化程度在提升，優(yōu)勢(shì)斑塊受到影響，新規(guī)劃土地整治展開后旱地、水田生態(tài)開始改善。2009—2015年旱地、水田L(fēng)SI值增加，2015—2018年LSI值小幅下降，說明旱地、水田形狀復(fù)雜程度增加。DIVISION值上升與AI值下降表明2009—2015年旱地和水田都出現(xiàn)不同程度的分離度上升聚集度下降導(dǎo)致連通性降低?？傮w上2009—2015年農(nóng)業(yè)園區(qū)規(guī)劃導(dǎo)致旱地、水田受到人類干擾影響加深，地類破碎復(fù)雜，新土地整治的政策下2018年旱地和水田生態(tài)格局有所改善。

圖6 江津區(qū)2009—2018年旱地核密度Fig.6 Dryland core density in Jiangjin District from 2009-2018

3.4 水旱地聚集性分析

3.4.1 旱地核密度分析 為進(jìn)一步了解旱地的格局分布特征，利用ArcGIS10.4軟件中的核密度工具對(duì)2009—2018年中旱地斑塊進(jìn)行點(diǎn)狀數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，并根據(jù)自然間距法把2009—2018年核密度值分等級(jí)。從圖6可以看出，旱地核密度的空間分布有如下特征：①整體上2009—2018年旱地核密度測(cè)算的最大值和最小值等級(jí)出現(xiàn)明顯變化，旱地的空間分布數(shù)量增加，測(cè)算值呈現(xiàn)西北高東北低的特征，低值區(qū)以林地、庫區(qū)、森林為主呈現(xiàn)南北兩端集中分布的特點(diǎn)。②2009—2018年旱地核密度的高值區(qū)大多都集中在西北部及部分中南部地區(qū)，包括石蟆鎮(zhèn)、白沙鎮(zhèn)、慈云鎮(zhèn)、石門鎮(zhèn)、朱楊鎮(zhèn)、李市鎮(zhèn)、蔡家鎮(zhèn)、嘉平鎮(zhèn)；中值區(qū)大多集中在中東部包括夏壩鎮(zhèn)、賈嗣鎮(zhèn)、杜市鎮(zhèn)、西湖鎮(zhèn)、廣興鎮(zhèn)等；低值區(qū)則主要集中在南、北部兩端，包括幾江街道辦事處、德感街道辦事處、雙福街道辦事處、中山鎮(zhèn)、四面山鎮(zhèn)。

3.4.2 水田核密度分析 為了解水田的格局分布特征將2009—2018年核密度值分為九個(gè)等級(jí)。從圖7可以看出，水田核密度的空間分布有如下特征：①從整體來看2009—2018年水田核密度測(cè)算的最大值和最小值等級(jí)都沒有變化，核密度測(cè)算值呈現(xiàn)高值區(qū)由西北部向東北部擴(kuò)張的趨勢(shì)及以鄉(xiāng)村為中心逐漸向南部蔓延，低值區(qū)以林地、庫區(qū)、森林為主呈現(xiàn)南北兩端集中分布的特點(diǎn)。②2009—2018年水田核密度的高值區(qū)大多都集中在西北部地區(qū)，包括石蟆鎮(zhèn)、白沙鎮(zhèn)、慈云鎮(zhèn)、石門鎮(zhèn)、吳灘鎮(zhèn)。中值區(qū)大多集中在中東部包括李市鎮(zhèn)、賈嗣鎮(zhèn)、杜市鎮(zhèn)、西湖鎮(zhèn)等。而低值區(qū)則主要集中在南、北部兩端，包括幾江街道辦事處、德感街道辦事處、中山鎮(zhèn)、四面山鎮(zhèn)。

圖7 江津區(qū)2009—2018年水田核密度Fig.7 Paddy field nuclear density in Jiangjin District from 2009-2018

4 討 論

本文利用重慶市江津區(qū)土地利用數(shù)據(jù)等對(duì)研究區(qū)旱地、水田“三位一體”時(shí)空分布特征進(jìn)行研究，概述了2009—2018年旱地、水田時(shí)空變化特征。江津區(qū)水田、旱地在空間上分布呈現(xiàn)出南北低、中部顯著聚集的特征。南部以旅游景點(diǎn)區(qū)域及生態(tài)保護(hù)區(qū)為主，自然資源保護(hù)完善，地形以山地為主，北部建設(shè)有工業(yè)園區(qū)，地勢(shì)平坦，位于三峽庫區(qū)、長江港口、火車站點(diǎn)，交通便利，因此在江津區(qū)南北兩地耕地資源分布較少，2009年江津區(qū)規(guī)劃農(nóng)業(yè)園區(qū)位于江津腹地，包括龍華、慈云、先鋒、李市鎮(zhèn)等為建設(shè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展示范區(qū)，中部耕地資源聚集性顯著。

江津區(qū)水田、旱地?cái)?shù)量2009—2018年整體呈現(xiàn)逐年遞減的趨勢(shì)。隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口的增加必然需要土地的供給，這也導(dǎo)致了部分耕地的占用[22]。由2009—2018年水田、旱地?cái)?shù)量變化來看，耕地下降趨勢(shì)開始逐年變緩，全國土地利用總體規(guī)劃綱要(2006—2020年)的制定在很大程度上緩解了耕地逐年放緩的趨勢(shì)[23]。江津區(qū)地形以丘陵為主，屬亞熱帶濕潤氣候，光照充足但水土流失嚴(yán)重，地面坡度大，多種植水稻、玉米、土豆。水田、旱地的質(zhì)量等級(jí)總體偏低，在各項(xiàng)指標(biāo)中水田的總體質(zhì)量等級(jí)要高于旱地的總體質(zhì)量等級(jí)，從農(nóng)作物的種植，灌溉條件，土壤養(yǎng)分及耕作情況來看江津區(qū)都更利于水田耕作。2009—2018年水田、旱地不同指標(biāo)區(qū)間的高等地?cái)?shù)量都明顯增加，中等地逐年減少，其中水田的高等地增加多于旱地。在此階段政府在《重慶市江津區(qū)土地利用總體規(guī)劃(2006—2020)》中提出在農(nóng)用地總量略有減少的基礎(chǔ)上大力進(jìn)行土地整治，通過土地整理、復(fù)墾，增加耕地的有效面積和提升耕地質(zhì)量。2009—2015年根據(jù)“十二五”時(shí)期國家提出的《全國土地整治規(guī)劃(2011—2015年)》，期間土地整治目標(biāo)基本完成，高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)后耕地質(zhì)量平均提升1.2個(gè)等別，最高達(dá)到2個(gè)等別，這一階段中水田、旱地不同指標(biāo)區(qū)間的高等地呈現(xiàn)增長態(tài)勢(shì)，中等地減少；而在2015—2018年“十三五”新時(shí)期，在新的思想和理念下國家大規(guī)模地推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田的建設(shè)[24]。在這一時(shí)期，水田、旱地不同指標(biāo)區(qū)間的高等地相較于前一個(gè)階段增長更加顯著，中等地也出現(xiàn)大幅度減少。但經(jīng)濟(jì)發(fā)展人類活動(dòng)對(duì)江津區(qū)生態(tài)造成了一定干擾，景觀格局的破碎化、連通性、多樣性都體現(xiàn)出研究區(qū)生態(tài)環(huán)境受影響程度大，2009年江津區(qū)農(nóng)業(yè)園區(qū)政策實(shí)行，在2009—2012年階段生態(tài)影響程度最為強(qiáng)烈也因此政府開始注重生態(tài)與農(nóng)業(yè)發(fā)展并重，引導(dǎo)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)調(diào)整農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地生態(tài)改善雙管齊下，形成用地與養(yǎng)地共進(jìn)的新模式[25]，而江津區(qū)南北兩端受生態(tài)保護(hù)區(qū)影響林地分布廣泛，多為山地且坡度大，故農(nóng)業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后，耕地地力保護(hù)機(jī)制不完善。

總的來說，水田、旱地的空間分布是一個(gè)不斷發(fā)展、變化的過程，不同時(shí)期的自然、社會(huì)人文、土地政策、耕作者自身耕作文化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)水田、旱地的空間分布差異影響明顯。厘清耕地類型下水田、旱地的空間分布格局及其特征有利于決策者在時(shí)代發(fā)展的大背景下進(jìn)行更恰當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整實(shí)施土地政策也幫助和引導(dǎo)農(nóng)耕居民做出更正確的選擇。由于影響機(jī)制差異明顯，想更加精確、動(dòng)態(tài)地了解研究區(qū)不同耕地資源分布格局及特征還需進(jìn)一步探索和研究。

5 結(jié) 論

(1)江津區(qū)水田、旱地在空間格局上具有顯著聚集性的分布特征，旱地?cái)?shù)量分布呈現(xiàn)中高北低，水田分布呈現(xiàn)西北高、東南低的特征。白沙鎮(zhèn)和石蟆鎮(zhèn)是江津區(qū)各鎮(zhèn)中旱地水田資源數(shù)量擁有最多的區(qū)域，而雙福街道辦事處、幾江街道辦事處是各鎮(zhèn)中水田旱地資源數(shù)量擁有最少的區(qū)域；旱地分布整體上呈現(xiàn)出先西北后東南的方向變化，水田分布整體上呈現(xiàn)先西南后東南方向變化；旱地、水田數(shù)量演變軌跡呈現(xiàn)向江津區(qū)腹地?cái)U(kuò)張趨勢(shì)。

(2)江津區(qū)水旱地質(zhì)量等別(經(jīng)濟(jì)等、利用等、自然等)總體偏低，旱地經(jīng)濟(jì)等、利用等、自然等以10～11等中等地為主，水田自然等、利用等、經(jīng)濟(jì)等都以8～9等中高等地為主，水田整體質(zhì)量等別要高于旱地整體質(zhì)量等別。江津區(qū)各鎮(zhèn)中旱地、水田平均經(jīng)濟(jì)等、利用等、自然等變化較為穩(wěn)定，呈現(xiàn)出自中西部向南北兩端等別逐漸降低的趨勢(shì)。

(3)江津區(qū)耕地景觀以旱地為主，水旱地地類破碎化顯著，連通性低，優(yōu)勢(shì)斑塊不顯著。

(4)旱地密度呈現(xiàn)西北高東北低的特征，水田呈現(xiàn)由西北部向東北部擴(kuò)張的趨勢(shì)及以鄉(xiāng)村為中心逐漸向南部蔓延，水旱地密度低值區(qū)以林地、庫區(qū)、森林為主呈現(xiàn)南北兩端集中分布的特點(diǎn)。