基于耕地質(zhì)量指數(shù)空間自相關(guān)的耕地保護(hù)分區(qū)——以福清市為例

李國(guó)煜,張廷玉,鐘 通

(1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州350007；2.江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 工商管理學(xué)院，江西 南昌 330013)

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基于耕地質(zhì)量指數(shù)空間自相關(guān)的耕地保護(hù)分區(qū)
——以福清市為例

李國(guó)煜1,張廷玉1,鐘 通2

(1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州350007；2.江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 工商管理學(xué)院，江西 南昌 330013)

以耕地質(zhì)量指數(shù)為空間測(cè)度指標(biāo)，采用局部空間自相關(guān)分析的方法，探討了福清市耕地質(zhì)量的空間分布特征和聚集性規(guī)律，基于此劃分了耕地保護(hù)分區(qū)，并提出了保護(hù)方案。研究結(jié)果表明：福清市耕地質(zhì)量在空間上呈現(xiàn)出一定的關(guān)聯(lián)性與聚集性規(guī)律，正相關(guān)類型(高-高型)以“走廊”形式出現(xiàn)，聚集性較強(qiáng)；負(fù)相關(guān)類型(高-低和低-高型)散落分布，聚集性相對(duì)較弱。基于局部空間自相關(guān)分析的耕地保護(hù)分區(qū)，綜合考慮了耕地自然條件、利用水平和經(jīng)濟(jì)效益，并將耕地質(zhì)量的空間屬性納入到耕地保護(hù)分區(qū)研究中，進(jìn)一步細(xì)化了耕地保護(hù)空間和保護(hù)細(xì)則，為耕地差異化保護(hù)提供新的方向。

耕地質(zhì)量指數(shù)；局域空間自相關(guān)；保護(hù)分區(qū)；空間集聚；福清市

1　引言

我國(guó)是人口大國(guó)，耕地后備資源不足，人均耕地面積不足世界水平的一半。盡管中國(guó)實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策與措施,并取得了卓越的成效,然而卻面臨著快速城市化與工業(yè)化發(fā)展、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與生態(tài)環(huán)境保護(hù)等因素的挑戰(zhàn)[1]。在堅(jiān)持“18 億畝耕地紅線”的基本國(guó)策下，積極施行耕地保護(hù)是我國(guó)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)須予以著重關(guān)注的任務(wù)之一。目前有關(guān)耕地保護(hù)的研究，主要集中在耕地等級(jí)調(diào)查評(píng)定[2，3]、質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)[4～9]、耕地?cái)?shù)量與質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化[10～12]、耕地保護(hù)制度[13，14]以及空間分布規(guī)律[15～19]等方面，并取得了一定的成果，為耕地保護(hù)的各項(xiàng)工作開(kāi)展以及國(guó)土資源開(kāi)發(fā)與管理提供了科學(xué)依據(jù)。

耕地質(zhì)量的差異不僅僅體現(xiàn)在數(shù)量等級(jí)上，在空間分布上同樣存在差異，表現(xiàn)出一定的空間聚集性或離散性趨勢(shì)。即耕地質(zhì)量在空間上會(huì)隨距離的增加或減少而呈現(xiàn)相異或相似的變化，進(jìn)而形成一定的聚集性分布特征[20]。耕地質(zhì)量分布的空間異質(zhì)性格局是耕地保護(hù)工作需要考慮的一個(gè)重要因素，筆者以耕地質(zhì)量指數(shù)為空間變量，采用局部空間自相關(guān)分析的方法，探討福清市耕地質(zhì)量的空間分布特征和聚集性規(guī)律，并基于此劃分耕地保護(hù)分區(qū)及提出保護(hù)方案。

2　研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1研究區(qū)域

福清市位于東經(jīng)119°03′41″～119°40′41″，北緯25°18′25″～25°51′45″。地處福州市東南部，東瀕福清灣和海壇海峽與平潭縣遙對(duì)，南臨興化灣，與莆田市平海半島、南日島相望，西南與莆田市涵江區(qū)毗連，西北與永泰縣相鄰，北與閩侯縣為鄰，東北與長(zhǎng)樂(lè)市相接。境內(nèi)多低山丘陵，東南部以臺(tái)地、低丘為主，龍高半島地勢(shì)楔入福清灣、興化灣中，地勢(shì)徐緩，以低丘和沿海平原為主。多年平均氣溫20.1 ℃，年平均降水量1535.5 mm。根據(jù)福清市2013年土地利用年度變更成果，全市土地總面積為189892.58 hm2，其中耕地總面積為35682.48 hm2，占18.79%。

2.2數(shù)據(jù)來(lái)源

以福清市為研究對(duì)象，并以行政村作為研究的基本單元，數(shù)據(jù)年份均為2013年，包括：①圖件資料，有土地利用現(xiàn)狀變更圖、地形圖及其他矢量圖件等；②數(shù)據(jù)庫(kù)資料，主要有耕地質(zhì)量等別年度更新數(shù)據(jù)庫(kù)、土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)等。

2.3數(shù)據(jù)預(yù)處理

由于研究區(qū)域范圍較廣，耕地圖斑面積過(guò)小會(huì)影響局部空間自相關(guān)分析結(jié)果，則以行政村為空間單元進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析。行政村耕地質(zhì)量指數(shù)采為：

(1)

(1)式中：Gj表示第j個(gè)行政村的平均耕地自然等指數(shù)；Gij為第j個(gè)行政村中第i塊耕地圖斑的自然等指數(shù)；Sij為第j個(gè)行政村中第i塊耕地圖斑的面積m2；利用等指數(shù)及經(jīng)濟(jì)等指數(shù)可按同樣的方式求取。參照《福建省耕地質(zhì)量等別評(píng)定與年度更新評(píng)價(jià)技術(shù)培訓(xùn)教材》，在ArcGIS軟件平臺(tái)中，以200和400為間距(等指數(shù)區(qū)間含下不含上)，將村級(jí)耕地質(zhì)量指數(shù)劃分為相應(yīng)的等別。

3　研究方法

3.1空間相鄰和權(quán)重矩陣

空間權(quán)重是空間自相關(guān)分析的前提：進(jìn)行空間自相關(guān)分析首先要根據(jù)研究單元的距離或相鄰關(guān)系來(lái)確定計(jì)算空間權(quán)重矩陣?？臻g鄰接關(guān)系可分為Rook、Queen和Bishop等 3 類鄰接標(biāo)準(zhǔn)，研究中選用Rook原則。

3.2全局空間自相關(guān)

全局空間自相關(guān)采用全局Moran’sI指數(shù)，衡量整個(gè)研究區(qū)域空間要素之間的分布特征，反映具有空間鄰接或臨近關(guān)系的區(qū)域單元的相似程度，其公式為：

(2)

采用Z檢驗(yàn)對(duì)全局Moran’sI指數(shù)的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，在給定顯著性水平α下，若Moran’sI顯著為正，則表示耕地質(zhì)量水平相似 (較高或較低)的區(qū)域在空間上顯著集聚。反之若Moran’sI顯著為負(fù)，則表明區(qū)域與其周邊地區(qū)的耕地質(zhì)量水平具有顯著的空間差異。僅當(dāng)Moran’sI接近期望值-1/(n-1)時(shí)，觀測(cè)值之間才相互獨(dú)立，在空間上隨機(jī)分布。

3.3局域空間自相關(guān)

為了更好反映局部區(qū)域空間聚集特征，需要進(jìn)一步引入局部空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)量，即局域Moran’sI指數(shù)，其公式為：

(3)

4　基于空間自相關(guān)的耕地保護(hù)分區(qū)劃分

4.1耕地質(zhì)量指數(shù)空間分布格局

在ArcGIS 軟件中，將村級(jí)耕地質(zhì)量指數(shù)及其對(duì)應(yīng)等別輸出成圖，得到圖1所示3種類型耕地質(zhì)量空間分布圖。

圖1　福清市村級(jí)耕地質(zhì)量指數(shù)分布

從空間分布上看，福清市耕地其自然等指數(shù)高分值耕地主要集中在漁溪鎮(zhèn)、上逕鎮(zhèn)、新厝鎮(zhèn)、龍?zhí)镦?zhèn)、宏路鎮(zhèn)、音西街道、陽(yáng)下街道等地，以水田為主，自然條件優(yōu)越，耕地產(chǎn)量較高，多分布在海拔15 m以下的平原及200 m以下的山谷盆地區(qū)域。自然等指數(shù)低分值耕地主要為旱地，大部分分布在東南沿海的濱海圍墾區(qū)與部分低丘臺(tái)地區(qū)，主要集中于三山鎮(zhèn)、高山鎮(zhèn)、港頭鎮(zhèn)、沙埔鎮(zhèn)、東瀚鎮(zhèn)、龍?zhí)镦?zhèn)、江陰鎮(zhèn)等地。

利用等指數(shù)分布特征與自然等指數(shù)空間分布特征較為類似，耕地利用等指數(shù)的高低與地理?xiàng)l件及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系比較大，利用等指數(shù)分值較低的主要分布在灘涂面積較大的沿海地區(qū)，如東瀚鎮(zhèn)、江陰鎮(zhèn)、沙埔鎮(zhèn)、海口鎮(zhèn)和柯嶼墾區(qū)等地。而利用等指數(shù)高分值耕地同樣分布在西北部地勢(shì)平坦的一都鎮(zhèn)、漁溪鎮(zhèn)、上逕鎮(zhèn)、東閣華僑農(nóng)場(chǎng)、江鏡華僑農(nóng)場(chǎng)等沿海平原區(qū)和低丘臺(tái)地區(qū)，該區(qū)域耕地生產(chǎn)投入、田間基礎(chǔ)設(shè)施狀況以及田間管理技術(shù)等方面的社會(huì)利用水平較高。

耕地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)方面，福清市各行政村單元等指數(shù)差異較大，仍呈現(xiàn)出“西北高，東南低”的空間格局，與自然等和利用等不同之處是，經(jīng)濟(jì)等中等質(zhì)量的耕地面積相對(duì)較多，中部和北部地區(qū)中等質(zhì)量耕地占據(jù)主體位置，其投入產(chǎn)出水平較高，經(jīng)濟(jì)效益好。

4.2Moran散點(diǎn)圖與Moran’s Ii值分析

采用GeoDa 軟件進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，得到研究區(qū)村級(jí)耕地質(zhì)量指數(shù)局部空間自相關(guān)散點(diǎn)圖(圖2)。Moran’s I 值反映了以行政村為單元的局部空間自相關(guān)性特征值。Moran’s I 取值在[-1,1]之間，越接近1，正相關(guān)越強(qiáng)烈；越接近-1，負(fù)相關(guān)越強(qiáng)烈；接近0，則表明不存在空間聚集性。采用Monte Carlo模擬的方法檢驗(yàn)Moran’s I 系數(shù)的顯著水平，得到P 值為0.05，說(shuō)明基于耕地質(zhì)量指數(shù)的空間自相關(guān)顯著性為99.5%。

圖2　福清市村級(jí)耕地質(zhì)量指數(shù)Moran 散點(diǎn)

從 Moran’s I 值大小來(lái)看，全市耕地質(zhì)量在空間上均表現(xiàn)出正相關(guān)性。耕地自然質(zhì)量、利用質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)質(zhì)量表現(xiàn)出一定的空間正相關(guān)性，反映出福清市耕地質(zhì)量無(wú)論是自然條件還是利用水平和經(jīng)濟(jì)效益，在空間上的關(guān)聯(lián)性均較為相似。

4.3耕地質(zhì)量指數(shù)空間自相關(guān)結(jié)果分析

由圖2可知，在5%的顯著水平下，福清市耕地自然等指數(shù)、利用等指數(shù)、經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的Global Moran’s I估計(jì)值均顯著為正，其中利用等指數(shù)與經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的Global Moran’s I估計(jì)值較為接近，結(jié)合表1中耕地質(zhì)量局域空間自相關(guān)類型個(gè)數(shù)，可以得出福清市耕地在利用水平和經(jīng)濟(jì)效益方面在空間上的關(guān)聯(lián)性較為相似。

表1　福清市耕地質(zhì)量指數(shù)局部空間自相關(guān)類型與行政村個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)匯總

4.3.1耕地自然等指數(shù)

由表1可知，在95%的置信度下，福清市大部分行政村在空間上表現(xiàn)為非顯著型。自然等指數(shù)局域空間自相關(guān)結(jié)果表明，共有92個(gè)行政村空間自相關(guān)類型為HH型，占行政村總數(shù)的16.73%，空間上主要分布在一都鎮(zhèn)東部、漁溪鎮(zhèn)、新厝鎮(zhèn)東南角、宏路街道、上逕鎮(zhèn)、音西街道、石竹街道、玉屏街道、陽(yáng)下街道以及江鏡鎮(zhèn)內(nèi)有零星分布；負(fù)相關(guān)類型中HL型與LH型的行政村分別有14個(gè)和15個(gè)，主要散落分布在濱海圍墾區(qū)，如?？阪?zhèn)國(guó)有灘涂、三山鎮(zhèn)國(guó)有灘涂、龍?zhí)镦?zhèn)中部、江陰鎮(zhèn)南部以及東瀚鎮(zhèn)東側(cè)的大部分行政村；LL型的行政村僅有5個(gè)，零星分布于鎮(zhèn)政府、部隊(duì)用地和村級(jí)爭(zhēng)議地，無(wú)明顯空間集聚特征。

實(shí)際情況中，福清境內(nèi)最大的河流龍江自西向東流經(jīng)東張鎮(zhèn)、宏路街道、音西街道、?？阪?zhèn)，龍江主要支流太城溪、虎溪、大北溪分支較多，流經(jīng)陽(yáng)下街道、鏡洋鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，流域周邊土壤肥沃，水資源充足，HH型集中分布于此。海口鎮(zhèn)及三山鎮(zhèn)的沿海大面積灘涂周圍以灘涂、淤積改良而成的田地或旱地為主，土壤肥力不強(qiáng)，HL型與LH型即分布在此。因此基于耕地自然等指數(shù)的局部空間自相關(guān)分析所得結(jié)果與福清市實(shí)際耕地自然質(zhì)量條件相符合。

4.3.2耕地利用等指數(shù)

耕地利用等指數(shù)的局部空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表現(xiàn)為HH型的行政村個(gè)數(shù)為105個(gè)，占行政村總數(shù)的19.09%，在空間上集中分布于從新厝鎮(zhèn)到一都鎮(zhèn)、鏡洋鎮(zhèn)、陽(yáng)下街道的“西南—東北向走廊”，正相關(guān)類型為L(zhǎng)L型的行政村為7個(gè)，零星散布于若干村級(jí)爭(zhēng)議地、東閣鹽場(chǎng)和清華糖廠，無(wú)明顯空間聚集分布規(guī)律。負(fù)相關(guān)類型中HL型與LH型的行政村分別有20個(gè)和10個(gè)，主要分布在福清市東南濱海圍墾區(qū)，海口鎮(zhèn)與三山鎮(zhèn)東部國(guó)有灘涂，沙埔鎮(zhèn)西側(cè)國(guó)有灘涂，東瀚鎮(zhèn)等地。

實(shí)際情況中，在一都鎮(zhèn)、太城農(nóng)場(chǎng)、音西街道、陽(yáng)下街道、上逕鎮(zhèn)和漁溪鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的村莊周邊多分布有設(shè)施農(nóng)用地或高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，在空間上與農(nóng)村居民點(diǎn)距離較短，利于開(kāi)展現(xiàn)代化的耕作經(jīng)營(yíng)管理方式，且在空間上距離東張水庫(kù)、建新水庫(kù)等水源地較近，排灌條件良好，基于利用等指數(shù)的空間關(guān)聯(lián)類型為HH型即集中分布于該區(qū)域。表現(xiàn)為HL型和LH型的行政村空間分布情況與自然等指數(shù)類似，地處龍高半島的東瀚鎮(zhèn)、沙埔鎮(zhèn)、三山鎮(zhèn)地表與地下水資源均較少，是福清市最為嚴(yán)重的缺水區(qū)，灌溉條件較差，且以旱地為主的耕地呈離散型分布，田間管理難度大，而小范圍集中分布的高分值水田被旱地所包圍，形成了典型的表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)類型的空間關(guān)聯(lián)格局。

4.3.3耕地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)

結(jié)合表1和圖3c，經(jīng)濟(jì)等指數(shù)自相關(guān)類型中，正相關(guān)類型HH有104個(gè)行政村，占全區(qū)行政村總個(gè)數(shù)的18.91%，同樣具有沿河、沿水庫(kù)分布的特征，空間上更加集中分布于音西街道、龍江街道與宏路街道等地；負(fù)相關(guān)類型HL有17個(gè)行政村，LH型為13個(gè)，分別占全區(qū)村總個(gè)數(shù)的3.09%和2.36%，空間分布特征與利用等指數(shù)基本一致；LL型的行政村僅有8個(gè)，散落分布且面積較小，無(wú)明顯空間特征。

實(shí)際情況中，鏡洋鎮(zhèn)、音西街道、石竹街道、玉屏街道、陽(yáng)下街道等鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)繞龍江流域，有高速公路與多條國(guó)道、省道穿插其中，道路通達(dá)度高，交通運(yùn)輸便利，且該區(qū)域大部分行政村在地理位置上靠近福清市區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展能增加對(duì)農(nóng)業(yè)的“反哺”，從而提高耕地的投入產(chǎn)出水平和經(jīng)濟(jì)效益，HH型空間分布情況與福清市實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件相符；相反，三山鎮(zhèn)、東瀚鎮(zhèn)等沿海島嶼交通可達(dá)性較低，耕地投入產(chǎn)出比極低，不利于發(fā)展耕種農(nóng)業(yè)，與基于經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的局部空間關(guān)聯(lián)分析結(jié)果相吻合。

4.4基于耕地質(zhì)量指數(shù)空間自相關(guān)的耕地保護(hù)分區(qū)

根據(jù)區(qū)域發(fā)展的相關(guān)理論，區(qū)域之間存在著極化與擴(kuò)散效應(yīng)，隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異擴(kuò)大，區(qū)域極化不斷增強(qiáng)，反之區(qū)域擴(kuò)散則不斷加強(qiáng)[21]。即極化效應(yīng)的作用結(jié)果會(huì)使生產(chǎn)進(jìn)一步向條件好的高梯度地區(qū)集中；擴(kuò)散效應(yīng)會(huì)促使生產(chǎn)向其周圍的低梯度地區(qū)擴(kuò)散。一般而言，正相關(guān)類型(HH 與LL 型)可視為空間擴(kuò)散效應(yīng)的一種客觀反映；而負(fù)相關(guān)類型(HL與LH型)則是空間極化效應(yīng)的體現(xiàn)。在這2種不同效應(yīng)的作用下，結(jié)合空間關(guān)聯(lián)聚集圖，針對(duì)不同的空間自相關(guān)類型提出差異化的耕地保護(hù)措施。

圖3福清市耕地質(zhì)量局部空間關(guān)聯(lián)聚集

4.4.1耕地保護(hù)空間格局分析

由圖3可知，從福清市東北部地區(qū)的一都鎮(zhèn)、鏡洋鎮(zhèn)、玉屏街道、陽(yáng)下街道、音西街道、石竹街道、到宏路街道、漁溪鎮(zhèn)東部再到西南部地區(qū)的新厝鎮(zhèn)、江鏡鎮(zhèn)部分行政村形成的是高值集簇區(qū)(HH型)，HH型是高分值耕地集聚區(qū)，局部范圍內(nèi)呈明顯均質(zhì)狀態(tài)；?？阪?zhèn)南部國(guó)有灘涂、三山鎮(zhèn)國(guó)有灘涂、龍?zhí)镦?zhèn)中部、江陰鎮(zhèn)南部以及東瀚鎮(zhèn)東側(cè)的大部分行政村等形成的為高低孤立區(qū)(HL型)和低高空心區(qū)(LH型)，HL型即低分值耕地環(huán)繞在高分值耕地周圍，根據(jù)空間極化理論，在周圍低分值耕地的影響下,高分值耕地區(qū)域極易演變成低值蕭索區(qū)(LL型)；相反LH型內(nèi)中部地區(qū)多以低分值耕地集聚，周圍高分值耕地環(huán)繞，根據(jù)空間極化理論，低分值耕地易被周圍高分值耕地同化，應(yīng)重點(diǎn)改良低分值耕地，使之向HH型轉(zhuǎn)變。而LL型區(qū)域內(nèi)耕地整體低分值且分布均勻，但福清市LL型耕地極少且空間分布無(wú)明顯特征。如表2。

4.4.2耕地保護(hù)分區(qū)及措施

針對(duì)耕地自然質(zhì)量，從耕地的自然條件與可改良角度出發(fā)，將耕地保護(hù)劃分為限制建設(shè)區(qū)、適度改良區(qū)以及綜合整治區(qū)3類。將HH型劃入限制建設(shè)區(qū)，即西南—東北走向的“農(nóng)業(yè)走廊”覆蓋區(qū)域內(nèi)禁止非農(nóng)建設(shè)，限制非農(nóng)用地的擴(kuò)張，以自然等指數(shù)高值單元為中心，加強(qiáng)耕地和基本農(nóng)田的建設(shè)和保護(hù)，強(qiáng)化其擴(kuò)散效應(yīng)，同時(shí)推進(jìn)土地整理，適度開(kāi)發(fā)宜耕后備土地資源，重點(diǎn)整治龍江流域、東張水庫(kù)、虎溪水庫(kù)、建新水庫(kù)、莊上水庫(kù)、東皋水庫(kù)、占貝水庫(kù)和梨壁水庫(kù)等重要水源地，全面推進(jìn)水環(huán)境綜合整治措施的實(shí)施。HL型內(nèi)局部區(qū)域內(nèi)自然等指數(shù)高分值耕地集中在中心，周圍多以低分值耕地包圍，在空間極化效應(yīng)的影響下，高分值耕地極易被低分值耕地同化，從而演化成LL型，應(yīng)劃入適度改良區(qū)，在積極保護(hù)的同時(shí)可考慮適度改良或改變土地利用方式，灘涂周邊的低分值耕地具有一定非農(nóng)建設(shè)的開(kāi)發(fā)利用潛力，可為全市未來(lái)臨港工業(yè)的發(fā)展和沿海灘涂的圍墾提供巨大用地空間。與之相反，LH型內(nèi)局部區(qū)域內(nèi)自然等指數(shù)高分值耕地環(huán)繞著低分值耕地分布，在空間極化效應(yīng)的影響下，低分值耕地易被周圍高分值耕地同化，進(jìn)而演化成“HH”型，應(yīng)劃入重點(diǎn)改良區(qū)，以改良高分值耕地為重點(diǎn)。LL型所對(duì)應(yīng)的耕地自然條件普遍較差，應(yīng)實(shí)施整體綜合性整治?；诟乩觅|(zhì)量和經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的耕地保護(hù)分區(qū)，分別從耕地的土地利用條件投入產(chǎn)出水平2個(gè)角度，遵循相應(yīng)的空間自相關(guān)格局特征，結(jié)合空間擴(kuò)散效應(yīng)與極化效應(yīng)的作用，劃分成相應(yīng)的利用區(qū)和產(chǎn)能區(qū)。

表2　基于局部空間自相關(guān)的福清市耕地保護(hù)分區(qū)

5　結(jié)論與討論

以耕地質(zhì)量指數(shù)為空間變量，利用局部空間自相關(guān)分析的方法，探討了基于福清市耕地質(zhì)量的空間聚類趨勢(shì)與分布規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)提出相應(yīng)的耕地保護(hù)分區(qū)方案。結(jié)論如下。

(1)福清市耕地質(zhì)量表現(xiàn)出較強(qiáng)的空間聚集性，以行政村為單元的耕地質(zhì)量空間異質(zhì)性格局基本穩(wěn)定，且耕地自然條件、利用水平和經(jīng)濟(jì)效益皆表現(xiàn)出一定的空間關(guān)聯(lián)性。綜合分析研究區(qū)地形、地貌、水文等自然環(huán)境特點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)，高質(zhì)量耕地空間集聚性較強(qiáng)，集中分布在縱貫福清市西南至東北的“農(nóng)業(yè)走廊”上，由于地形地貌的天然優(yōu)勢(shì)，該區(qū)域水土協(xié)調(diào)度和道路通達(dá)度占有明顯優(yōu)勢(shì)。從耕地的利用質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)質(zhì)量上看，該區(qū)域勞動(dòng)力豐富，在支援農(nóng)村生產(chǎn)支出、農(nóng)機(jī)總動(dòng)力等方面明顯優(yōu)于其他地區(qū)，耕地的生產(chǎn)管理體系可持續(xù)性較好。低質(zhì)量耕地主要分布在遠(yuǎn)離水源的龍高半島以及東南部沿海地區(qū)，局域空間自相關(guān)為負(fù)相關(guān)類型的耕地即分布于該區(qū)域。

(2)基于耕地局域空間自相關(guān)結(jié)果劃分耕地保護(hù)分區(qū)，分別依據(jù)其自然、利用和經(jīng)濟(jì)屬性有針對(duì)性地制定相應(yīng)的保護(hù)方案，并且考量了耕地質(zhì)量的空間屬性與集聚特征，從空間關(guān)聯(lián)的角度拓寬了耕地保護(hù)的依據(jù)，進(jìn)一步細(xì)化了耕地保護(hù)空間和保護(hù)細(xì)則，為耕地差異化保護(hù)提供了新的方向。

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Protection Section for Arable Land Quality Index Based on Local Spatial Autocorrelation-A Case Study of Fuqing City

Li Guoyu1, Zhang Tingyu1, ZhongTong2

(1.CollegeofGeographicalSciences,FujianNormalUniversity,Fuzhou,Fujian350007,China;2.CollegeofBusinessAdministration,JiangxiUniversityofFinanceandEconomics,Nanchang,Jiangxi330013，China)

By taking arable land quality as an index and using local spatial autocorrelation method, this paper discussed the spatial distribution characteristics and aggregation pattern of arable land’s quality in Fuqing City,zoned agrarian conservation area and proposed corresponding measures for protecting cultivated land on the basis of the analysis. The results indicated: the arable land quality exhibited an agglomerate regulation in spatial distribution in Fuqing cityto some extent .The type of positive correlation(High-High type) emerged as the shape of corridor with a strong aggregation, while the type of negative correlation (High-Low type and Low-High type) distributed dispersedly with relatively weak aggregation. The section for protecting arable land based on the spatial autocorrelation method, which comprehensively considered multi-factor of cultivated land including natural conditions, utility level and economic effectiveness, also probed into the spatial attribute of arable land. The local spatial autocorrelation analysis refined agrarian protection space ulteriorly and optimized the conservation measures, and provided a new direction for the differential protection of arable land.

arable land quality index; local spatial autocorrelation; conservation area; spatial agglomerate; Fuqing

2016-04-15

國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金(編號(hào)：J1210067)

李國(guó)煜(1993—)，男，福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院碩士研究生。

F301.21

A

1674-9944(2016)14-0208-06