劉志遠(yuǎn)，劉屬靈，邵景安

（1.重慶電子工程職業(yè)學(xué)院智慧健康學(xué)院，重慶 401331；2.重慶市榮昌初級中學(xué)，重慶 402460；3.重慶師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院/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）

耕地是人類賴以生存的基本資源和條件。耕地破碎化是指在自然和人為因素的干擾下，將耕地分成不同大小的破碎地塊［1］。耕地的破碎化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)既有積極作用，也有消極作用，其積極作用是可以通過豐富農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)來降低農(nóng)業(yè)市場波動(dòng)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)，以提高和穩(wěn)定農(nóng)民收入；其消極作用是阻礙農(nóng)業(yè)機(jī)械的推廣與使用，降低生產(chǎn)效率，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，阻礙農(nóng)業(yè)規(guī)?；?］。隨著渝西地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對農(nóng)業(yè)發(fā)展的規(guī)模化與專業(yè)化要求也越來越高。但自中國實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制以來，“肥與瘦相結(jié)合，好與壞相結(jié)合”的絕對平均分配進(jìn)一步加劇了耕地所有權(quán)的分化，導(dǎo)致耕地破碎化問題更加嚴(yán)重［3］。耕地分割問題的出現(xiàn)，在一定程度上增加了國家倡導(dǎo)的大規(guī)模經(jīng)營理念的實(shí)施難度［4，5］。自然破碎和權(quán)屬破碎是渝西方山丘陵區(qū)耕地存在的兩大問題，這給農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營的發(fā)展以及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)帶來較大壓力。

耕地破碎化是近年來的一個(gè)熱門話題，國外對耕地破碎化問題的研究較早，早期的研究與土地整理聯(lián)系較為密切，目前主要研究耕地破碎化的性質(zhì)、原因、土地破碎化與經(jīng)濟(jì)效益以及破碎化的空間格局變化等方面［6］；國內(nèi)對耕地破碎化的研究主要集中在破碎化的影響因素、破碎化對糧食產(chǎn)量的影響等方面［7］，而較少有對方山地丘陵區(qū)的耕地破碎化特征及其動(dòng)因進(jìn)行研究。本研究以渝西方山丘陵區(qū)的潼南區(qū)柏梓鎮(zhèn)水頭社區(qū)的耕地為研究對象，基于影像數(shù)據(jù)與實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)，構(gòu)建耕地破碎化評價(jià)指標(biāo)體系，分析渝西方山丘陵區(qū)耕地破碎化空間分布特征及其動(dòng)因，以期為該地區(qū)進(jìn)一步土地整理和規(guī)?；芾硖峁﹨⒖?。

1 研究區(qū)概況

柏梓鎮(zhèn)水頭社區(qū)位于潼南區(qū)西南部，地處成渝經(jīng)濟(jì)帶直線經(jīng)濟(jì)走廊［8］。研究區(qū)為中丘、淺丘地貌。研究區(qū)的總面積為408.6 hm2，其中耕地面積為278.3 hm2。2016年在該區(qū)域進(jìn)行了高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)試點(diǎn)工作，于2017年竣工。研究區(qū)距潼南縣城較近，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，主要經(jīng)濟(jì)作物為檸檬。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理

研究采用的耕地?cái)?shù)據(jù)包括通過重慶市土地整治中心獲取的研究區(qū)2012年和2017年航片影像及實(shí)地踏勘數(shù)據(jù)。對影像進(jìn)行校正，利用ArcGIS 10.2 軟件將研究區(qū)進(jìn)行矢量處理，將所得結(jié)果劃分為耕地（水田、旱地）、水域、林地、建筑等8 種地類，再將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)，用Fragstats 4.2 軟件計(jì)算景觀指數(shù)［9］，最后獲得本研究所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.2 研究方法

各景觀指數(shù)都表征景觀格局并都有其生態(tài)意義，本研究在參考渝西地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與自然環(huán)境實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，選取耕地斑塊的5 個(gè)指標(biāo)來分析渝西方山丘陵區(qū)耕地的破碎化特征，選取的指標(biāo)包括耕地斑塊數(shù)（NP）、平均斑塊面積（AREAMN）、斑塊密度指數(shù)（PD）、斑塊破碎化指數(shù)（FN）、景觀耕地類型分離指數(shù)（DIVISION）［10，11］。

1）耕地斑塊數(shù)（NP）：研究區(qū)內(nèi)耕地斑塊個(gè)數(shù)，同一區(qū)域的斑塊越多，破碎化程度越高［12］。

2）平均斑塊面積（AREA-MN）：研究區(qū)內(nèi)耕地斑塊大小的平均值，平均值越小，破碎化程度越高；平均值越大，破碎化程度越小。

3）斑塊密度指數(shù)（PD）：研究區(qū)內(nèi)耕地斑塊數(shù)與面積的比值，其數(shù)值與分割程度呈正相關(guān)［11］。

式中，NP為研究區(qū)耕地斑塊個(gè)數(shù)，A為研究區(qū)耕地總面積。

4）斑塊破碎化指數(shù)（FN）：它能反映耕地總體破碎程度，取值范圍為［0，1］［13］，0 表示完全無破碎，1表示完全破碎，值越接近1，破碎化程度越高。

式中，NP為研究區(qū)耕地斑塊總數(shù)，Nc為研究區(qū)耕地總面積與最小耕地斑塊面積的比值。

5）景觀耕地類型分離指數(shù)（DIVISION）：表示耕地中各斑塊個(gè)體分布的分離程度。取值范圍為［0，1）［8］，值越接近1，斑塊間越分散，破碎化程度越高。

式中，aig為i類耕地中中斑塊g的面積，n為評價(jià)范圍內(nèi)耕地斑塊總數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 耕地破碎化特征分析

根據(jù)30 m 分辨率的高清DEM 影像圖并結(jié)合實(shí)地踏勘情況，勾畫出研究區(qū)地表景觀斑塊分布情況，將地表景觀劃分為耕地、水域、道路、林地、建筑、草地、溝渠，得到的土地利用類型分布情況見圖1。2012年（整治前）至2017年（整治后）水頭社區(qū)連片大塊耕地?cái)?shù)量增多，耕地破碎化程度得到一定程度緩解；耕地破碎化程度受坡度影響較大，坡度與耕地破碎化程度呈正相關(guān)；破碎化程度得到明顯緩解的區(qū)域集中分布在山丘腳下地形平坦開闊且交通相對便利的地區(qū)，地勢起伏較大的山丘坡面地區(qū)的破碎化情況并未得到明顯改善；2017年溝渠與道路的數(shù)量明顯增多。

圖1 2012年、2017年耕地破碎化變化情況

將水頭社區(qū)斑塊矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)后，計(jì)算水頭社區(qū)2012、2017年的景觀指數(shù)，結(jié)果見表1、表2 和表3。 由表1 可知，水田斑塊數(shù)（NP）整治前為1 818 塊，整治后為1 140 塊，較整治前減少了678塊；平均斑塊面積（AREA-MN）由整治前的1.633 8增長至1.707 8；水田斑塊密度（PD）由整治前的17.130 3 下降為16.130 3；耕地斑塊破碎化指數(shù)（FN）整治前為0.158 9，整治后下降為0.095 3；景觀耕地類型分離指數(shù)（DIVISION）整治前為0.993 1，整治后為0.989 6，較整治前亦有所下降。以上5 個(gè)指數(shù)表明，土地整治后研究區(qū)水田的破碎化程度得到明顯降低。

表1 水頭社區(qū)2012年和2017年水田破碎化指數(shù)

由表2 可知，旱地斑塊數(shù)（NP）整治前為5 720塊，整治后為5 441 塊，較整治前減少了279 塊；平均斑塊面積（AREA-MN）整治前為0.390 8，整治后增長到0.435 1；旱地斑塊密度（PD）由整治前的102.537 1 下降為89.322 3；從景觀方面看，旱地斑塊破碎化指數(shù)（FN）整治前為0.348 8，整治后下降為0.342 3；景觀耕地類型分離指數(shù)（DIVISION）整治前為0.984 5，整治后為0.975 7，較整治前亦有所下降。以上5 個(gè)指數(shù)表明，土地整治后研究區(qū)旱地的破碎化程度得到一定程度的降低，但改善程度不如水田明顯。

表2 水頭社區(qū)2012年和2017年旱地破碎化指數(shù)

由表3 可知，從斑塊方面來看，斑塊數(shù)（NP）整治前為7 537 塊，整治后為6 580 塊，較整治前減少了957 塊；平均斑塊面積（AREA-MN）由整治前的0.554 4 增長至整治后的0.618 9；耕地斑塊密度指數(shù)（PD）由整治前的180.369 5 下降為整治后的161.577 0；從景觀方面看，耕地斑塊破碎化指數(shù)（FN）整治前為0.043 2，整治后下降為0.039 6；景觀耕地類型分離指數(shù)（DIVISION）整治前為0.944 2，整治后為0.943 6。以上5 個(gè)指數(shù)表明，研究期內(nèi)研究區(qū)的耕地斑塊塊數(shù)減少、平均斑塊面積增加、斑塊密度降低、破碎化程度降低、耕地中各斑塊個(gè)體間的分離程度降低?？偟膩碚f，在研究期內(nèi)水頭社區(qū)的耕地經(jīng)土地整治后破碎化程度降低，耕地破碎化情況得到了一定程度的控制與好轉(zhuǎn)。

表3 水頭社區(qū)2012年和2017年耕地破碎化指數(shù)

綜上分析，可得出研究區(qū)的耕地破碎化特征。①研究區(qū)耕地破碎化受地形的影響較大，坡度大的區(qū)域耕地的破碎化程度高，坡度較小、地勢較平坦區(qū)域耕地的破碎化程度較低；②研究區(qū)內(nèi)水域較多，土地整治后道路溝渠的增加明顯，一定程度上影響了研究區(qū)耕地的連片分布，限制了其規(guī)模；③研究區(qū)內(nèi)水田、旱地的破碎化程度在土地整治后均得到了一定程度的降低，但水田的破碎化程度下降更為明顯，該研究區(qū)整治的重點(diǎn)為水田；④土地整治在一定程度上緩解了研究區(qū)耕地的破碎化情況。

將“后廣轉(zhuǎn)為邊郡太守，徙上郡。嘗為隴西、北地、雁門、代郡、云中太守，皆以力戰(zhàn)為名。”移到“匈奴大入上郡，天子使中貴人從廣勒習(xí)兵擊匈奴……大軍不知廣之所之，故弗從”之后。瀧川資言《史記會(huì)注考證》考證：漢書，無后廣已下三十一字。歸有光曰：當(dāng)是欲敘匈奴入上郡事，故先書徙為上郡太守。其實(shí)為隴西、北地、雁門、代郡、云中，后乃徙上郡也。張文虎曰：后廣轉(zhuǎn)為至為名三十一字，疑當(dāng)在后文不知廣之所之故弗從下，而衍徙上郡三字，則與漢書次序合。愚按張說為是。

3.2 耕地破碎化動(dòng)因分析

3.2.1 地形是研究區(qū)耕地破碎化的根本原因 地形條件是決定耕地細(xì)碎化的重要自然條件，研究區(qū)位于渝西方山丘陵區(qū)，隨地形、坡度的變化，地塊高低不一。且由于坡度較大，坡面耕地的表層土壤與營養(yǎng)物質(zhì)易沿坡面流失，對坡面耕地細(xì)碎化實(shí)施土地整治，當(dāng)單塊耕地面積過大仍會(huì)致使耕地上部土層逐漸貧瘠、下部土層逐漸變厚，堡坎易造成垮塌。本研究中，2012年為土地整治前的研究區(qū)耕地破碎化情況，耕地斑塊破碎化指數(shù)為0.042 3，耕地破碎化情況明顯，無明顯連片大面積耕地；2017年為土地整治后的耕地破碎化情況，整治后耕地斑塊破碎化指數(shù)為0.039 6，破碎化情況得到一定程度的緩解，出現(xiàn)了多處大塊連片耕地，結(jié)合研究區(qū)的DEM 高程圖以及實(shí)地踏勘記錄，整治后的大塊連片耕地區(qū)域均位于地勢較低，地形起伏較小區(qū)域，表明水頭社區(qū)耕地破碎化情況受地形的影響較大。

3.2.2 道路、水域是研究區(qū)耕地破碎化的重要原因 研究區(qū)位于渝西方山丘陵區(qū)，隨著地形坡度的變化，地塊的高低不平就決定了土地的分散和細(xì)碎化，且由于溝渠、道路、田埂的阻隔，把原本已破碎的地塊進(jìn)一步劃分為大小不一的斑塊，加劇了研究區(qū)耕地的破碎化程度。水頭社區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，年均降雨量為990 mm，研究區(qū)內(nèi)各類型水庫、堰塘密集分布，為方便灌溉，耕作區(qū)溝渠較多。由于地勢起伏較大，耕地間落差較大，所以設(shè)立較寬田坎防止出現(xiàn)田塊垮塌現(xiàn)象。水域密集分布、道路密集、田埂眾多對耕地破碎化程度影響很大，利用SPSS 11.0 統(tǒng)計(jì)軟件的Correlate 功能，將研究區(qū)的耕地破碎化程度與水域、道路數(shù)量進(jìn)行相關(guān)性分析。耕地破碎化程度與道路、水域的相關(guān)系數(shù)分別為0.73、0.59，P=0.001＜0.01，通過顯著性檢驗(yàn)，表明水頭社區(qū)耕地破碎化程度受道路、水域的影響較大。

3.2.3 土地利用政策是研究區(qū)耕地破碎化程度變化的主要原因 土地利用政策是影響耕地破碎化程度的不確定性外部因素，對耕地破碎化有著非常重要的影響［9］。自中國實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制以來，農(nóng)戶土地經(jīng)營分散化、破碎化的特點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)甚至加強(qiáng)［14］。近年來，中國實(shí)施了一系列嚴(yán)格有效的耕地保護(hù)政策，尤其是建設(shè)一定規(guī)模的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，在一定程度上降低了耕地的破碎化程度。重慶市結(jié)合國家政策，于2016年開展了土地細(xì)碎化整治，其中，水頭社區(qū)為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范項(xiàng)目之一，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)進(jìn)行農(nóng)用土地平整、小塊并大塊、修建溝渠等工作，積極引導(dǎo)農(nóng)用地流轉(zhuǎn)，促進(jìn)土地的規(guī)?；?jīng)營，并使該區(qū)域的耕地斑塊破碎化指數(shù)從0.042 3 降到0.039 6，一定程度上緩解了水頭社區(qū)的耕地破碎化程度，也促進(jìn)了該地的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但由于地形的限制以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)對交通運(yùn)輸條件的需求較大，以致水頭社區(qū)的土地整治區(qū)域集中在山丘腳下，該區(qū)域地形平坦開闊且交通相對便利，相關(guān)區(qū)域的耕地斑塊破碎度指數(shù)下降明顯。

4 小結(jié)

土地整治對土地利用類型以及土地破碎化程度的影響最快速直接，通過分析對比2012年和2017年潼南區(qū)柏梓鎮(zhèn)水頭社區(qū)耕地破碎化特征及破碎化動(dòng)因，并在其基礎(chǔ)上對該區(qū)域的土地破碎化整治成效進(jìn)行分析評價(jià)。

1）土地整理對土地利用類型以及土地破碎化程度的影響最快速直接，基于破碎化內(nèi)涵的比較分析，構(gòu)建研究區(qū)的耕地破碎化指標(biāo)體系，對土地利用管理具有借鑒意義。

2）2012年水頭社區(qū)的耕地破碎化程度較高，耕地斑塊破碎化指數(shù)為0.042 3，平均斑塊面積為0.554 4；2017年研究區(qū)耕地破碎化程度有所降低，耕地破碎化指數(shù)下降為0.039 6，平均斑面積為0.618 9，破碎化情況得到改善。

3）影響渝西方山丘陵區(qū)耕地破碎化的主要?jiǎng)右蚴堑匦巍⑺?、道路、土地利用政策，其中，地形為根本性影響因素，水域、道路?shù)量的增長為耕地破碎化的助推器，破碎化程度進(jìn)一步加劇，土地利用政策對耕地破碎化的影響是雙重的，近年來的土地整理政策在一定程度上緩解了耕地的進(jìn)一步破碎化。