關(guān) 瑜, 陳 影, 葉 靜, 劉 靜, 門明新

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國土資源學(xué)院, 河北 保定071000; 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 河北 保定071000)

耕地作為自然資源中的精華，在保證糧食安全和穩(wěn)固社會安寧方面起到關(guān)鍵作用[1-2]，特別是對于濱海平原區(qū)而言，耕地的改良利用與保護(hù)管理極其重要。受沿海氣候、人為改良修復(fù)等綜合作用影響，濱海地區(qū)的耕地利用呈現(xiàn)內(nèi)部相似性和區(qū)域差異性等特點(diǎn)[3-4]。推進(jìn)耕地“三位一體”保護(hù)，實(shí)施耕地的差別化和精細(xì)化管理對于促進(jìn)耕地提質(zhì)增效、支撐國家“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略以及指導(dǎo)區(qū)域空間有序開發(fā)利用具有現(xiàn)實(shí)意義[5-6]，而耕地利用分區(qū)是達(dá)成上述目標(biāo)的重要路徑之一，是耕地保護(hù)工作得以“落地”的重要保證。

從多維度多層次剖析耕地質(zhì)量為進(jìn)行耕地利用分區(qū)提供理論前提。隨著對耕地多功能價(jià)值認(rèn)知的深入，學(xué)者對耕地內(nèi)涵的挖掘由耕地?cái)?shù)量質(zhì)量、格局變化、用途轉(zhuǎn)移等顯性內(nèi)涵[7]逐步過渡到耕地產(chǎn)能[8-9]、潛力[10-11]、產(chǎn)能與健康綜合評價(jià)[12-15]、功能表達(dá)等[16]隱性內(nèi)涵；新技術(shù)方法的引入使耕地評價(jià)更具多元性和豐富性，比如：灰靶決策模型[17]、灰色關(guān)聯(lián)度法和AHP法結(jié)合[18]、三維魔方模型[19]、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和SVM模型等[20]；由于數(shù)據(jù)局限性，相關(guān)研究多集中于中小尺度[15,21]。目前，耕地利用分區(qū)相關(guān)研究主要集中于空間分布特征[22]、聚集性規(guī)律[23]、提升潛力[24]、“質(zhì)量—產(chǎn)出—效率”[25]、質(zhì)量分維度等[26]角度，多側(cè)重于從耕地利用效率、集約度、產(chǎn)能等要素入手進(jìn)行分區(qū)，但往往忽略了耕地各維度質(zhì)量內(nèi)部之間的差異以及耕地利用分區(qū)單元之間的空間連通性和相關(guān)性，這些因素能夠直接影響分區(qū)結(jié)果和管理效果的好壞[27]。2018年學(xué)者郝晉珉提出“三位一體”統(tǒng)一質(zhì)量觀，認(rèn)為質(zhì)量概念包括空間質(zhì)量、功能質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量?？臻g質(zhì)量指規(guī)模、形狀、分布以及空間關(guān)系等(區(qū)域、農(nóng)田、地塊)；功能質(zhì)量指生產(chǎn)功能、生態(tài)功能、景觀功能、承載功能等(物質(zhì)、能量、信息)；環(huán)境質(zhì)量指自然環(huán)境和社會環(huán)境(土地利用系統(tǒng))，這樣則將數(shù)量、質(zhì)量和生態(tài)統(tǒng)一起來，三位一體并不僅是這3個(gè)質(zhì)量分量，而是將耕地功能性、空間性和價(jià)值性在質(zhì)量維度上進(jìn)行有機(jī)統(tǒng)一，為耕地利用分區(qū)提供了新思路。如何剖析不同維度耕地質(zhì)量，如何在精準(zhǔn)定位、合理分類分區(qū)的同時(shí)兼顧分區(qū)單元的空間連通性和相關(guān)性，是亟待解決的問題。

本研究以郝晉珉學(xué)者的統(tǒng)一質(zhì)量觀為理論依據(jù)，以黃驊市為研究區(qū)，并借鑒前人的研究框架，擬構(gòu)建集成“空間—功能—環(huán)境”的耕地質(zhì)量三維解析評價(jià)框架，運(yùn)用Spearman秩相關(guān)系數(shù)和G*熱點(diǎn)分析工具表征三維質(zhì)量的空間相關(guān)性，并基于以上成果進(jìn)行耕地利用分區(qū)，提出差別化管理建議，為優(yōu)化耕地利用布局提供科學(xué)借鑒，為實(shí)現(xiàn)耕地“三位一體”的管理需求提供有效支撐。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

黃驊市位于河北省東南部，被京津冀和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈雙重包圍，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，因?yàn)l臨渤海灣略具海洋性氣候特征，地勢平坦，土層深厚，土壤類型主要為潮土，植被覆蓋率低。因其地勢低、海潮咸水侵浸、地下水位高，擁有大量鹽堿荒地，各地類聚集著不同濃度的可溶性鹽類，使得土壤含鹽量偏高，同時(shí)黃驊市耕地存在土壤理化性質(zhì)差、土壤板結(jié)等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響作物的生長發(fā)育，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力下降。黃驊市常住人口46.7萬人，全市轄3個(gè)街道、11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，根據(jù)2014年耕地等別更新成果，黃驊市耕地總面積為77 102.93 hm2，占土地總面積的31.07%。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

耕層質(zhì)地和土體構(gòu)型數(shù)據(jù)來源于黃驊市2014年度耕地等別更新成果和實(shí)地調(diào)查。有機(jī)質(zhì)含量和土壤容重來源于黃驊市農(nóng)業(yè)局2015年耕地地力評價(jià)成果。行政區(qū)劃、線狀道路和耕地圖斑來自黃驊市2017年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)。土壤蚯蚓數(shù)據(jù)來自2017年的實(shí)地調(diào)查取樣。土壤含鹽量來自黃驊市農(nóng)業(yè)局測土配方數(shù)據(jù)。土壤重金屬和土壤總有機(jī)碳含量來自黃驊市土壤質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評價(jià)樣點(diǎn)數(shù)據(jù)成果。作物產(chǎn)量、人口數(shù)據(jù)和農(nóng)村居民恩格爾系數(shù)均來自于統(tǒng)計(jì)年鑒、統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站和實(shí)地調(diào)研。在耕地壓力指數(shù)計(jì)算中設(shè)定人均糧食需求量和糧食自給率分別為400 kg和95%。形狀、密度、破碎度、分離度、耕地吸引力指數(shù)和人口承載比均通過相關(guān)模型和公式計(jì)算獲得。本文考慮分區(qū)空間內(nèi)部差異及連通性，將分區(qū)單元確定為391個(gè)行政村，在小尺度上進(jìn)行從耕地圖斑到行政村耕地質(zhì)量的轉(zhuǎn)換。

2 研究方法

2.1 耕地質(zhì)量三維解析框架

耕地隱性內(nèi)涵的體現(xiàn)在于系統(tǒng)內(nèi)部要素的復(fù)雜組合及相互影響，對多維度耕地質(zhì)量進(jìn)行深入解析可充分挖掘耕地的潛在屬性[28-31]。為了全面解析耕地資源的隱性內(nèi)涵及要素相互作用關(guān)系，在借鑒前人提出的三維框架的基礎(chǔ)上[23]，本研究根據(jù)黃驊市地域特點(diǎn)做出一定改進(jìn)，提出集成“空間—功能—環(huán)境”視角的耕地質(zhì)量三維解析框架(圖1)。

耕地要素組成與人類功能需求的綜合疊加與相互作用凸顯耕地質(zhì)量在不同維度層面上的差異。耕地空間質(zhì)量反映區(qū)域耕地的空間規(guī)模、空間形態(tài)等狀況，受自然和社會要素的直接影響，優(yōu)化耕地的空間利用結(jié)構(gòu)應(yīng)從“田水路林村”的全域角度來考慮。系統(tǒng)理論認(rèn)為要素結(jié)構(gòu)對整體功能的發(fā)揮具有決定作用，因此耕地空間質(zhì)量對功能質(zhì)量具有直接決定性。耕地功能質(zhì)量是以自然要素作用為基礎(chǔ)的本底質(zhì)量、以工程要素作用為保障的追加質(zhì)量以及受自然社會要素管理的景觀生態(tài)、人文生活質(zhì)量等的作用集合，是耕地質(zhì)量管理的核心內(nèi)容，對增加經(jīng)濟(jì)收益、保障糧食安全及提高耕地產(chǎn)能起到關(guān)鍵作用，同時(shí)與耕地環(huán)境質(zhì)量存在強(qiáng)烈的空間關(guān)聯(lián)效應(yīng)。耕地環(huán)境質(zhì)量是以自然要素為載體，受社會要素變化趨勢影響所呈現(xiàn)的結(jié)果，伴隨著耕地利用歷史的推進(jìn)，其變化呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)性和適應(yīng)性，今后的保護(hù)重點(diǎn)應(yīng)是提高耕地資源本身的可持續(xù)利用水平及維持土地生態(tài)系統(tǒng)的健康安全。由于自然要素及社會生產(chǎn)力變革很難在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)顯著變化，因此耕地利用空間內(nèi)部的環(huán)境質(zhì)量存在相對穩(wěn)定性。

圖1 耕地質(zhì)量三維解析框架

2.2 基于三維解析的耕地質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

本研究以耕地“三位一體”統(tǒng)一質(zhì)量觀為理論依據(jù)，在參考相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上[17-19,23,25]，根據(jù)黃驊市的地形地貌、土壤氣候、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等特點(diǎn)，遵循科學(xué)性、可行性、地域性、主導(dǎo)性和綜合性等原則，從“空間—功能—環(huán)境”3個(gè)維度要素入手，構(gòu)建耕地三維質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系，并采用層次分析法結(jié)合熵權(quán)法的方式確定各指標(biāo)權(quán)重(表1)，并制定了各維度指標(biāo)的賦值規(guī)則(表2)。

耕地空間質(zhì)量考慮耕地的數(shù)量規(guī)模、地塊形狀、空間區(qū)位、空間結(jié)構(gòu)、空間關(guān)系等多個(gè)方面，采用典型景觀指數(shù)綜合表達(dá)耕地系統(tǒng)在空間尺度上的質(zhì)量水平。耕地功能質(zhì)量從物質(zhì)生產(chǎn)、景觀生態(tài)和社會保障3個(gè)方面展開評價(jià)，其中物質(zhì)生產(chǎn)功能從耕地本底要素入手來評估耕地生產(chǎn)潛力；景觀生態(tài)功能考慮了耕地景觀吸引力和農(nóng)田生態(tài)健康水平兩方面，從景觀美學(xué)和生態(tài)安全角度綜合評估耕地能夠滿足人類福祉的程度；社會保障功能則考慮了農(nóng)業(yè)增產(chǎn)性投入及人口承載對耕地造成的壓力，從而衡量耕地保證糧食自給與消費(fèi)水平的能力。耕地環(huán)境質(zhì)量將土壤自然環(huán)境要素和社會管理環(huán)境要素進(jìn)行整合，綜合評估耕地系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性以及耕地資源變化激化社會矛盾的程度。

表1 基于三維解析的耕地質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系

2.3 基于耕地質(zhì)量三維評價(jià)及相關(guān)性分析的耕地利用分區(qū)

2.3.1 各維度耕地質(zhì)量的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系確定 地理要素在空間上通常呈現(xiàn)非線性和非正態(tài)的分布狀態(tài)，因此有必要采用非參數(shù)相關(guān)性分析方法，其中Spearman秩相關(guān)是分析權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系的常用方法，相比傳統(tǒng)相關(guān)系數(shù)公式來說，這一方法引入“編秩”步驟，將變量大小及排列順序考慮在內(nèi)。若相關(guān)系數(shù)為正，則說明指標(biāo)之間存在空間協(xié)同，即在同一空間內(nèi)，兩種指標(biāo)呈同向變化；若相關(guān)系數(shù)為負(fù)，則說明指標(biāo)之間存在空間權(quán)衡，即在同一空間內(nèi)，兩種指標(biāo)呈反向變化；若相關(guān)系數(shù)為0，則說明指標(biāo)之間呈現(xiàn)空間兼容。相關(guān)性強(qiáng)度則通過相關(guān)系數(shù)絕對值高低來區(qū)分，[0，0.1)為不相關(guān)，[0.1，0.2)弱相關(guān)，[0.2，0.4)中等相關(guān)，[0.4，1]強(qiáng)相關(guān)。

表2 基于三維解析的耕地質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)賦值規(guī)則

(1)

(2)

(3)

2.3.3 耕地利用分區(qū)方案確定 以耕地質(zhì)量三維評價(jià)結(jié)果和各維度質(zhì)量的空間相關(guān)性分布結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行耕地利用分區(qū)，充分考慮了研究單元各維度質(zhì)量之間的空間關(guān)聯(lián)性和集聚度，對于增強(qiáng)區(qū)域耕地差別化和統(tǒng)一化管理的可實(shí)施性具有重要實(shí)踐意義，具體分區(qū)框架見圖2。

功能質(zhì)量是三維質(zhì)量中的核心和關(guān)鍵，是人類利用耕地的最終目標(biāo)。因此將功能質(zhì)量二級指標(biāo)的冷熱點(diǎn)重疊程度作為耕地利用初步分區(qū)的主要依據(jù)，當(dāng)兩個(gè)及以上的熱點(diǎn)重合于同一研究單元，則以顯著性高的功能質(zhì)量為耕地利用的主導(dǎo)方向，分別劃分為：生產(chǎn)優(yōu)勢保護(hù)區(qū)、休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)和規(guī)模效益提升區(qū)；兩個(gè)及以上的冷點(diǎn)重合區(qū)域?yàn)樾莞麉^(qū)；3種功能都不顯著的重合區(qū)域?yàn)闈撛诠δ芡诰騾^(qū)，得到初步分區(qū)方案。再考慮空間和環(huán)境質(zhì)量二級指標(biāo)的冷熱點(diǎn)分布及與其他指標(biāo)的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系的強(qiáng)弱，將生產(chǎn)優(yōu)勢保護(hù)區(qū)中的空間和環(huán)境質(zhì)量的冷點(diǎn)區(qū)域劃分為整治改良區(qū)，并與休耕區(qū)合并為休耕整治區(qū)，最后進(jìn)行布局和環(huán)境的整體修正和區(qū)域合并，得到最終分區(qū)方案，這樣能夠保證分區(qū)結(jié)果的精細(xì)度和全面性。

圖2 耕地利用分區(qū)框架

3 結(jié)果與分析

3.1 黃驊市耕地質(zhì)量三維評價(jià)結(jié)果

采用自然間斷點(diǎn)分級法將各維度質(zhì)量分值劃分為4個(gè)區(qū)間，對黃驊市耕地質(zhì)量三維評價(jià)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表3—6，圖3)。

黃驊市各維度耕地質(zhì)量分值存在空間分異?？臻g質(zhì)量和功能質(zhì)量較高的耕地分布在西部和東北部地區(qū)，此區(qū)域耕地以壤土為主，鹽漬化程度相對較低，有機(jī)質(zhì)含量較高，有較好的連片度和規(guī)整度；中部地區(qū)的空間和功能質(zhì)量較低，而環(huán)境質(zhì)量較高，此區(qū)域耕地土壤蚯蚓和微生物活性均高于全市均值，耕地非農(nóng)化強(qiáng)度較低，但耕地資源匱乏，人地關(guān)系緊張；而西南和東南部地區(qū)的功能、環(huán)境質(zhì)量較低，此區(qū)域土壤蚯蚓和微生物活性均低于全市均值，耕地非農(nóng)化強(qiáng)度較大。綜合質(zhì)量較高的耕地分布于黃驊市北部，該區(qū)域的空間、功能和環(huán)境三大維度質(zhì)量均處于良好狀態(tài)，是全市耕地的精華，應(yīng)高效利用。

從各維度質(zhì)量分值區(qū)間分布來看，空間質(zhì)量分值主要集中于(93.49～100]，占耕地總面積的82.39%，主要分布于南大港管理區(qū)、常郭鎮(zhèn)、滕莊子鄉(xiāng)和齊家務(wù)鄉(xiāng)；功能質(zhì)量分值主要集中于(65.39～70.35]，占耕地總面積的41.61%，主要分布于舊城鎮(zhèn)、羊二莊回族鎮(zhèn)和常郭鎮(zhèn)；環(huán)境質(zhì)量分值主要集中于(61.49～80.84]，占耕地總面積的60.14%，主要分布于國營中捷友誼農(nóng)場、南大港管理區(qū)、呂橋鎮(zhèn)和滕莊子鄉(xiāng)；綜合質(zhì)量分值主要集中于(70.36～83.04]，占耕地總面積的64.36%，主要分布于南大港管理區(qū)、呂橋鎮(zhèn)和齊家務(wù)鄉(xiāng)。

表3 黃驊市空間質(zhì)量各分值區(qū)間分布面積hm2

表4 黃驊市功能質(zhì)量各分值區(qū)間分布面積hm2

表5 黃驊市環(huán)境質(zhì)量各分值區(qū)間分布面積hm2

圖3 黃驊市耕地各維度質(zhì)量分值

3.2 基于黃驊市耕地質(zhì)量三維評價(jià)及相關(guān)性分析的耕地利用分區(qū)結(jié)果

3.2.1 各維度耕地質(zhì)量的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系分析 以耕地三維質(zhì)量評價(jià)結(jié)果為依據(jù)，運(yùn)用Spearman秩相關(guān)系數(shù)方法得到黃驊市耕地質(zhì)量各指標(biāo)的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系(表7)。從相關(guān)性性質(zhì)來看，21組關(guān)系中有15組顯著正相關(guān)，1組不顯著，5組顯著負(fù)相關(guān)。具體而言，除自然環(huán)境與規(guī)模、空間特征、物質(zhì)生產(chǎn)功能、社會保障功能和社會環(huán)境呈現(xiàn)權(quán)衡關(guān)系以外，其余指標(biāo)相互之間均呈現(xiàn)協(xié)同關(guān)系；環(huán)境質(zhì)量與空間質(zhì)量、功能質(zhì)量之間權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系并存，而空間質(zhì)量與功能質(zhì)量之間只存在協(xié)同關(guān)系。從相關(guān)性程度來看，21組關(guān)系中有3組強(qiáng)相關(guān)，10組中等相關(guān)，7組弱相關(guān)和1組不相關(guān)。具體而言，空間特征與規(guī)模、物質(zhì)生產(chǎn)功能，自然環(huán)境與社會環(huán)境為強(qiáng)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為0.452，0.624和-0.429；社會保障功能與其余6個(gè)指標(biāo)均為中等相關(guān)，物質(zhì)生產(chǎn)功能與規(guī)模、自然環(huán)境，空間特征與景觀生態(tài)功能、自然環(huán)境均為中等相關(guān)；自然環(huán)境與景觀生態(tài)功能不相關(guān)；其余指標(biāo)之間為弱相關(guān)。

表7 各維度耕地質(zhì)量指標(biāo)Spearman秩相關(guān)

3.2.2 各維度耕地質(zhì)量的空間冷熱點(diǎn)分析 以耕地質(zhì)量二級指標(biāo)的評價(jià)結(jié)果為依據(jù)，利用G*熱點(diǎn)分析工具，得到黃驊市耕地質(zhì)量7個(gè)二級指標(biāo)的冷熱點(diǎn)空間分布圖(圖4)，為耕地利用分區(qū)提供依據(jù)。結(jié)果顯示：部分維度質(zhì)量的冷熱點(diǎn)分布相似，例如空間特征和景觀生態(tài)功能的空間分布格局相似，熱點(diǎn)區(qū)主要分布于西北部和東北部，冷點(diǎn)區(qū)主要分布于中部和東南部，但兩者的冷熱程度和分布范圍卻不完全一致；部分維度質(zhì)量的冷熱點(diǎn)分布存在很大差異，例如物質(zhì)生產(chǎn)功能和社會環(huán)境呈正相關(guān)，但冷熱點(diǎn)在空間上沖突較大，社會環(huán)境圖中的西北部為不顯著區(qū)域，但物質(zhì)生產(chǎn)功能的為極熱點(diǎn)區(qū)域。同一維度質(zhì)量的冷熱點(diǎn)分布格局差異較大，例如社會環(huán)境的不顯著區(qū)域是自然環(huán)境的極熱點(diǎn)區(qū)域，自然環(huán)境的冷點(diǎn)區(qū)域是社會環(huán)境的熱點(diǎn)區(qū)域。

圖4 耕地質(zhì)量各維度指標(biāo)冷熱點(diǎn)空間分布

3.2.3 耕地利用分區(qū)結(jié)果 以耕地質(zhì)量三維評價(jià)結(jié)果和各維度質(zhì)量的空間相關(guān)性分布結(jié)果為依據(jù)，通過初步、修正和合并分區(qū)等步驟，將黃驊市最終劃分為生產(chǎn)優(yōu)勢保護(hù)區(qū)、休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)、規(guī)模效益提升區(qū)、潛在功能挖掘區(qū)和休耕整治區(qū)5個(gè)區(qū)域(圖5)，并將各類型區(qū)中各維度質(zhì)量分值制成雷達(dá)圖(圖6)，便于提出耕地的差別化利用與管理建議。

耕地生產(chǎn)優(yōu)勢保護(hù)區(qū)面積為11 740.27 hm2，占全區(qū)耕地總面積的15.23%，綜合質(zhì)量較高，為73.25，主要分布于國營中捷友誼農(nóng)場、官莊鄉(xiāng)和呂橋鎮(zhèn)。該區(qū)域的物質(zhì)生產(chǎn)功能質(zhì)量是所有類型區(qū)中最高的，但景觀生態(tài)功能和社會保障功能質(zhì)量在所有區(qū)域中分值最低。因此，該區(qū)具有土壤鹽漬化程度較低，養(yǎng)分含量較高，基礎(chǔ)配套設(shè)施較完善，綜合質(zhì)量較高等特點(diǎn)。應(yīng)利用其耕地資源稟賦優(yōu)勢，因地制宜種植經(jīng)濟(jì)作物，培育綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收，同時(shí)維持現(xiàn)有耕地質(zhì)量，加強(qiáng)耕地定期監(jiān)管和基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)。

耕地休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)面積為14 025.38 hm2，占全區(qū)耕地總面積的18.19%，綜合質(zhì)量較高，為73.78，主要分布于南大港管理區(qū)和滕莊子鄉(xiāng)。該區(qū)域的規(guī)模、空間特征、景觀生態(tài)功能和社會環(huán)境質(zhì)量是所有類型區(qū)中最高的，但物質(zhì)生產(chǎn)功能質(zhì)量在所有區(qū)域中分值最低。因此該區(qū)域耕地具有總體面積大、地塊連片度和規(guī)整度較高，吸引力較高的特點(diǎn)，重點(diǎn)依托其區(qū)位和景觀資源良好的先天優(yōu)勢，大力發(fā)展農(nóng)村一、二、三產(chǎn)業(yè)融合，并以特色休閑農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)為先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，對其他類型區(qū)的耕地利用起到示范作用，同時(shí)應(yīng)強(qiáng)化自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)管理，確保自然生態(tài)系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

耕地規(guī)模效益提升區(qū)面積為12 189.37 hm2，占全區(qū)耕地總面積的15.81%，綜合質(zhì)量一般，為70.94，主要分布于齊家務(wù)鄉(xiāng)、官莊鄉(xiāng)和國營中捷農(nóng)場。該區(qū)域的空間特征和社會保障功能質(zhì)量是所有類型區(qū)中較高的，但物質(zhì)生產(chǎn)功能和自然環(huán)境質(zhì)量在所有區(qū)域中分值均偏低。因此，該區(qū)的地塊連片度和規(guī)整度雖然較高，但其本身的土壤污染較嚴(yán)重，土壤自然生態(tài)環(huán)境較差。應(yīng)進(jìn)行耕地污染修復(fù)，查找并阻斷污染源，同時(shí)調(diào)整耕地生產(chǎn)要素投入方式，提升耕地利用的規(guī)模效益和競爭優(yōu)勢，發(fā)展精細(xì)化農(nóng)業(yè)，充分發(fā)揮各方力量保障耕地的健康利用管護(hù)。

耕地休耕整治區(qū)面積為21 204.37 hm2，占全區(qū)耕地總面積的27.50%，綜合質(zhì)量最低，為66.98，主要分布于常郭鎮(zhèn)、黃驊鎮(zhèn)和羊二莊回族鎮(zhèn)。該區(qū)域除物質(zhì)生產(chǎn)功能質(zhì)量處于全市一般水平以外，其余指標(biāo)在所有區(qū)域中分值均最低。因此，該區(qū)域具有耕地利用低效、布局不規(guī)范、綜合質(zhì)量低的特點(diǎn)，應(yīng)嚴(yán)格控制地下水的開采，實(shí)行輪作休耕制度，并將土壤改良工程與綜合整治工程相結(jié)合構(gòu)建健康合理的田間路網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)耕地利用價(jià)值的綜合提升。

耕地潛在功能挖掘區(qū)面積為17 943.54 hm2，占全區(qū)耕地總面積的23.27%，綜合質(zhì)量較低，為70.04，主要分布于呂橋鎮(zhèn)和滕莊子鄉(xiāng)。該區(qū)域空間特征和自然環(huán)境處于較高水平，其余指標(biāo)均偏低，耕地功能特色不明顯，可以結(jié)合黃驊市的發(fā)展需求，在保持其生態(tài)環(huán)境良好的基礎(chǔ)上，充分挖掘該區(qū)域的內(nèi)在優(yōu)勢，提升耕地開發(fā)利用程度。

圖5 黃驊市耕地利用分區(qū)

圖6 黃驊市各類型區(qū)中各維度質(zhì)量分值

4 討論與結(jié)論

4.1 討 論

本研究圍繞耕地三維質(zhì)量角度對黃驊市耕地質(zhì)量進(jìn)行解析與評價(jià)，并通過權(quán)衡與協(xié)同分析和冷熱點(diǎn)分析進(jìn)一步挖掘各維度質(zhì)量之間的空間關(guān)聯(lián)效應(yīng)，以此為分區(qū)依據(jù)劃分耕地利用區(qū)，但仍存在幾點(diǎn)不足：(1) 受數(shù)據(jù)等因素影響，本研究只進(jìn)行了耕地質(zhì)量靜態(tài)研究，缺乏耕地三維質(zhì)量在不同時(shí)間階段的波動(dòng)和演替趨勢分析，未能識別不同時(shí)期的障礙因素及驅(qū)動(dòng)機(jī)制；(2) 耕地三維質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)的選取將直接影響分區(qū)結(jié)果的合理性和科學(xué)性，受社會經(jīng)濟(jì)相關(guān)資料的限制，本研究未考慮政策實(shí)施、文化活動(dòng)等對耕地質(zhì)量的影響，后續(xù)研究應(yīng)圍繞重點(diǎn)區(qū)域的內(nèi)部條件差異和外部環(huán)境響應(yīng)等，深入開展耕地質(zhì)量與人文活動(dòng)、政策實(shí)施等的響應(yīng)機(jī)制和協(xié)調(diào)耦合關(guān)系研究；(3) 本研究提出的分區(qū)優(yōu)化措施側(cè)重于各區(qū)域耕地利用的宏觀導(dǎo)向性，未對區(qū)內(nèi)每一個(gè)村莊及農(nóng)戶經(jīng)營組織等制定精確詳細(xì)的操作指南，今后應(yīng)探討更微觀、具體的措施便于實(shí)施。

4.2 結(jié) 論

(1) 黃驊市各維度耕地質(zhì)量分值存在空間分異，具有內(nèi)部差異性。高值區(qū)主要分布于黃驊市西部和北部，低值區(qū)主要分布于黃驊市西南部，中部地區(qū)空間質(zhì)量和功能質(zhì)量均較差，但環(huán)境質(zhì)量卻較高?？臻g質(zhì)量高的耕地適宜大型農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)；功能質(zhì)量高的耕地應(yīng)在保護(hù)其生產(chǎn)優(yōu)勢的同時(shí)，發(fā)展二三產(chǎn)業(yè)融合，反之應(yīng)進(jìn)行輪作休耕和綜合整治；環(huán)境質(zhì)量高的耕地應(yīng)提升農(nóng)產(chǎn)品的綠色化、優(yōu)質(zhì)化、特色化和品牌化水平，反之應(yīng)實(shí)行就地保護(hù)或花卉培育等措施；綜合質(zhì)量高的耕地應(yīng)劃入永久基本農(nóng)田。

(2) 黃驊市各維度耕地質(zhì)量之間存在強(qiáng)烈的空間關(guān)聯(lián)效應(yīng)。自然環(huán)境除了與景觀生態(tài)功能為不顯著關(guān)系外，與其余指標(biāo)均存在權(quán)衡關(guān)系，其中與社會環(huán)境呈現(xiàn)強(qiáng)權(quán)衡關(guān)系；其余指標(biāo)相互之間均呈現(xiàn)協(xié)同關(guān)系，其中空間特征與規(guī)模、物質(zhì)生產(chǎn)功能呈現(xiàn)強(qiáng)協(xié)同關(guān)系；環(huán)境與空間、功能質(zhì)量之間權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系并存，而空間與功能質(zhì)量之間只存在協(xié)同關(guān)系。不同維度質(zhì)量的冷熱點(diǎn)分布格局可能相似，但冷熱程度和分布范圍卻不完全一致；同一維度質(zhì)量的冷熱點(diǎn)分布格局也可能存在空間沖突。

(3) 黃驊市各耕地利用區(qū)特點(diǎn)各異，應(yīng)因地制宜進(jìn)行耕地差別化利用與管護(hù)。生產(chǎn)優(yōu)勢保護(hù)區(qū)的土壤本底質(zhì)量較高，應(yīng)維持現(xiàn)有耕地質(zhì)量，以增產(chǎn)增收和綠色健康為目標(biāo)進(jìn)行管控；休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)的地塊規(guī)整度、連片性較好，更易吸引人群，應(yīng)利用其景觀資源優(yōu)勢發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè)；規(guī)模效益提升區(qū)的耕地資源緊張，且人口密集，應(yīng)優(yōu)化耕地生產(chǎn)要素投入結(jié)構(gòu)，以提高人口承載力；休耕整治區(qū)在各方面均處于劣勢，需從多方面改善耕地利用方式；潛在功能挖掘區(qū)的功能特色不明顯，可根據(jù)黃驊市具體發(fā)展需求充分挖掘該區(qū)域的內(nèi)在優(yōu)勢。