基于耕地質(zhì)量主導(dǎo)因子的農(nóng)業(yè)布局研究

胡江雨 林小標(biāo) 林麗群等

摘要 [目的]從縣域空間尺度上運(yùn)用相關(guān)分析、空間分析定量研究福清市農(nóng)業(yè)基于耕地質(zhì)量主導(dǎo)因子的空間布局。[方法]基于相關(guān)分析、ArcGIS空間分析法，以福建省福清市為研究區(qū)，將耕地利用等指數(shù)作為空間因變量，將耕地的質(zhì)量因子作為空間自變量，以監(jiān)測圖斑作為空間單元，研究福清市農(nóng)業(yè)空間布局。[結(jié)果]福清市農(nóng)業(yè)布局在空間上呈現(xiàn)至西北向東南的分異規(guī)律。西北部布局水稻區(qū)，中部過渡地帶布局水稻-蔬菜區(qū)，東南部布局花生-甘薯區(qū)。[結(jié)論]農(nóng)業(yè)布局與耕地質(zhì)量主導(dǎo)因子具有相關(guān)性，該研究可為農(nóng)業(yè)布局提供參考。

關(guān)鍵詞 相關(guān)分析；耕地質(zhì)量；農(nóng)業(yè)布局；福清市

中圖分類號 F304.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A 文章編號 0517-6611（2018）32-0209-04

Study on Agricultural Layout Based on Dominant Factors—A Case of Fuqing City，F(xiàn)ujian Province

HU Jiangyu1，LIN Xiaobiao2，LIN Liqun1 et al （1.College of Geographical Science，F(xiàn)ujian Normal University，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350007；2.Institute of Geography，F(xiàn)ujian Normal University，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350007）

Abstract [Objective]Applying correlation analysis and spatial analysis from the countyscale spatial scale to quantitatively study the spatial arrangement of agriculture based on the cultivated land quality dominant factors in Fuqing City.[Method]Based on correlation analysis and ArcGIS spatial analysis methods，taking Fuqing City of Fujian Province as the research area，and making the indexes of cultivated land use as the the spatial dependent variables，the quality factors of cultivated land as the spatial independent variables，the monitoring maps as the spatial units，this paper researches on agricultural spatial layout in Fuqing City.[Result]The layout of agriculture in Fuqing City presents spatially different rules from northwest to southeast.There are northwest rice distribution area，centraltransitionzone rice and vegetable area and southeast peanut and sweet potato area.[Conclusions]There is a correlation between agricultural distribution and the dominant factors of cultivated land quality，and the study can provide a reference for agricultural distribution.

Key words Correlation analysis；Cultivated land quality；Agricultural layout；Fuqing City

基金項(xiàng)目 福建師范大學(xué)2017年省級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助（201710394073）。

作者簡介 胡江雨（1991—），男，安徽宿松人，碩士研究生，從事土地利用管理研究。

收稿日期 2018-06-08

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)具有戰(zhàn)略性地位，農(nóng)業(yè)布局關(guān)系農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依賴于耕地質(zhì)量，因此，需要明確耕地質(zhì)量的概念及構(gòu)成[2]。該研究中的耕地質(zhì)量包括耕地的自然質(zhì)量和人工質(zhì)量。糧食安全、鄉(xiāng)村振興、人地和諧都與農(nóng)業(yè)布局息息相關(guān)[3]。由于我國幅員遼闊，南北跨度大，東西海陸性差異顯著，因此，農(nóng)業(yè)布局呈現(xiàn)出顯著的地域差異。

農(nóng)業(yè)布局研究一直是學(xué)者們關(guān)注的領(lǐng)域，研究視角多樣，成果豐富。劉東[4]以肇慶市高要區(qū)為對象，從生態(tài)文明的角度研究了休閑農(nóng)業(yè)的布局。黃垚等[5]通過調(diào)查研究，調(diào)查走訪的方法，從低碳生產(chǎn)的視角研究了遼中縣的低碳農(nóng)業(yè)布局，將遼中縣劃為南部畜禽養(yǎng)殖帶、中部循環(huán)農(nóng)業(yè)帶以及北部有機(jī)農(nóng)業(yè)帶。賈薇等[6]運(yùn)用集約化評價(jià)的方法，從地形視角分析了晉城市郊農(nóng)業(yè)的布局，并具體劃分了郊區(qū)平川區(qū)、郊區(qū)丘陵山區(qū)及其各自適宜的生產(chǎn)模式。葉亞南[7]從農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收的角度分析了河南省農(nóng)業(yè)布局存在的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集約化、規(guī)?；潭鹊汀a(chǎn)業(yè)銜接不緊密、投入不足等問題及其對策。李念春等[8]將農(nóng)業(yè)布局與資源環(huán)境承載力相結(jié)合，運(yùn)用層次分析法、空間疊加法將黃河三角洲布局為沿海濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)帶、北部鹽漬化土質(zhì)特色種植區(qū)、南部優(yōu)質(zhì)糧食生產(chǎn)區(qū)和果蔬集中種植區(qū)4個(gè)生態(tài)農(nóng)業(yè)布局適宜區(qū)。譚榮等[9]從土地利用效益的比較優(yōu)勢視角，運(yùn)用土地利用效益測算的方法，提出了江蘇農(nóng)業(yè)布局和結(jié)構(gòu)調(diào)整的思路。張向飛等[10]從農(nóng)業(yè)布局的動態(tài)展示和農(nóng)業(yè)規(guī)劃的動態(tài)管理視角出發(fā)，運(yùn)用3S技術(shù)，通過GIS的可視化手段對上海農(nóng)業(yè)布局做出了科學(xué)評價(jià)。龐霄驍[11]從主體文化與農(nóng)業(yè)布局的關(guān)系出發(fā)，運(yùn)用歷史演繹的方法研究了中亞貴霜帝國農(nóng)業(yè)區(qū)的布局。劉海針等[12]從景觀生態(tài)學(xué)的角度，運(yùn)用遙感影像解譯的方法研究了環(huán)境變化與農(nóng)業(yè)布局演變的關(guān)系。陸萍等[13]將“集群”的概念引入農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中，提出了建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群營運(yùn)體系的觀點(diǎn)。張斌等[14]從農(nóng)業(yè)景觀特征角度，以南方紅壤丘陵區(qū)為對象，研究了宏觀農(nóng)業(yè)布局的特點(diǎn)。張盛學(xué)[15]從山地水熱條件、地形地貌特征等角度，運(yùn)用地理分區(qū)的理論，研究了黑龍江東部山區(qū)農(nóng)業(yè)布局的分異特征。程沅孜[16]對農(nóng)業(yè)布局的研究理論與研究方法進(jìn)行了歸納比較與述評，總結(jié)了我國農(nóng)業(yè)布局的演變歷程與發(fā)展趨勢。

通過對文獻(xiàn)的梳理總結(jié)，學(xué)者們分別從景觀生態(tài)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源環(huán)境等角度對農(nóng)業(yè)布局進(jìn)行了研究，而從耕地質(zhì)量本底條件視角研究農(nóng)業(yè)布局的文獻(xiàn)較少。筆者以2017年福清市耕地國家利用等指數(shù)為空間因變量，以耕地質(zhì)量監(jiān)測中的指標(biāo)因子為自變量，運(yùn)用二元相關(guān)分析和偏相關(guān)分析方法，揭示耕地質(zhì)量空間差異的主導(dǎo)影響因子[17]。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用空間可視化的表達(dá)的方式，對福清市農(nóng)業(yè)布局進(jìn)行研究，為農(nóng)業(yè)布局與生產(chǎn)提供借鑒。

1 數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況 福清市位于119°03′41″～119°40′41″E、25°18′25″～25°51′45″N，地處福州市東南部，東瀕福清灣和海壇海峽，與平潭縣遙對，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，東北與長樂市相接。地勢由西北逶迤到西南，向東南傾斜，呈一個(gè)凹向東南的大弧形排列，包圍了中部的小平原及沿海低地，多低山丘陵，東南部以臺地、低丘為主，龍高半島地勢楔入福清灣、興化灣中，地勢徐緩，以低丘和沿海平原為主，東南端丘陵密結(jié)，一般高度在100 m左右，最高也只有400 m左右，低丘周圍的沿海平原，高度僅10 m左右。

截至2016年，福清全市總面積2 430 km2，其中陸域面積1 519 km2，海域面積911 km2。戶籍人口1 358 675人，行政轄區(qū)內(nèi)共17個(gè)鎮(zhèn)和7個(gè)街道辦事處，耕地總面積35 186.40 hm2，其中，水田17 558.39 hm2，水澆地875.15 hm2，旱地16 752.86 hm2，分別約占耕地總面積的49.90%、2.49%和47.61%。

1.2 數(shù)據(jù)來源 以福清市為研究對象，所采用數(shù)據(jù)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)為2017年，主要來源于福清市國土、農(nóng)業(yè)、水利以及測繪部門。具體包括：耕地質(zhì)量監(jiān)測成果、土地利用變更調(diào)查成果、耕地地力調(diào)查成果、2017年《福清統(tǒng)計(jì)年鑒》、遙感影像圖、土壤圖以及DEM數(shù)據(jù)等。

1.3 研究方法 該研究以福清市耕地質(zhì)量監(jiān)測成果為基礎(chǔ)，采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)分析法，逐步篩選出耕地質(zhì)量主導(dǎo)影響因子，再通過對主導(dǎo)因子的空間分析，得出耕地質(zhì)量分布差異。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的實(shí)際情況，最終形成福清市農(nóng)業(yè)布局圖。需要特別說明的是，福清市沒有耕地或耕地極少的街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，不在該研究范圍內(nèi)。

采用二元相關(guān)分析方法對耕地質(zhì)量影響因子與利用等指數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行分析。 對于2個(gè)要素x與y，如果它們的樣本值分別為xi與yi（i=1，2，…，n），則它們之間的相關(guān)系數(shù)被定義為

rxy=ni=1（xi-）（yi-）ni=1（xi-）2ni=1（yi-）2（1）

式（1）中，和分別表示2個(gè)要素樣本值的平均值，rxy為x與y的相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)求出之后，還需要對其進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 相關(guān)分析

2.1.1 二元相關(guān)分析。對耕地質(zhì)量影響因子與利用等指數(shù) 進(jìn)行二元相關(guān)分析，結(jié)果見表1。

研究區(qū)耕地利用等指數(shù)與土壤有機(jī)質(zhì)含量、灌溉保證率、表層土壤質(zhì)地、有效土層厚度、田間道路通達(dá)度以及排水條件有顯著的相關(guān)性，與土壤pH的相關(guān)性較弱。其中，土壤有機(jī)質(zhì)含量、灌溉保證率、表層土壤質(zhì)地與利用等指數(shù)的相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)分別為0.772、0.889及0.683，雙側(cè)檢驗(yàn)的概率值均為0，顯著性水平均為0.01；有效土層厚度、田間道路通達(dá)度以及排水條件與耕地利用等指數(shù)的相關(guān)性也較強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)分別為0.342、0.390以及-0.205，雙側(cè)檢驗(yàn)的概率值分別為0.001、0.000、0.041，顯著性水平分別為0.01、0.01和0.05。由于排水條件是以一至四等級定義的（值越大，等級越低），因此與利用等指數(shù)表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)；土壤pH與利用等指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.036，雙側(cè)檢驗(yàn)的概率值為0.720，相關(guān)性不大。

2.1.2 偏相關(guān)分析。由于二元相關(guān)分析的結(jié)果易受各因子間的相互作用，為了進(jìn)一步揭示出耕地質(zhì)量的主導(dǎo)影響因子，在控制其他變量不變的情況下，對影響因子進(jìn)行偏相關(guān)分析，得到與利用等指數(shù)間的偏相關(guān)系數(shù)，見表2。

由表2可知，與利用等指數(shù)有顯著相關(guān)的土壤有機(jī)質(zhì)含量、灌溉保證率、表層土壤質(zhì)地依然具有顯著相關(guān)性，且顯著性水平都達(dá)到了0.01；與利用等指數(shù)不具有顯著相關(guān)性的pH，依然不具有顯著相關(guān)性；發(fā)生變化的是相關(guān)性較強(qiáng)的因子，其中，有效土層厚度和排水條件不具有顯著相關(guān)性，田間道路通達(dá)度依然具有顯著相關(guān)性。

數(shù)據(jù)分析表明，偏相關(guān)分析與二元相關(guān)分析結(jié)果具有相互校正和驗(yàn)證作用，兩者結(jié)果具有很強(qiáng)的一致性，這也表明了該研究對耕地質(zhì)量主導(dǎo)因子的分析具有科學(xué)性，結(jié)果具有可靠性。綜合2次相關(guān)分析的結(jié)果，得出土壤有機(jī)質(zhì)含量、灌溉保證率、表層土壤質(zhì)地以及田間道路通達(dá)度是研究區(qū)耕地質(zhì)量的主導(dǎo)影響因子。

2.2 空間分析 對研究區(qū)耕地質(zhì)量主導(dǎo)影響因子進(jìn)行空間疊加分析，發(fā)現(xiàn)福清市耕地質(zhì)量從西北到東南呈現(xiàn)明顯的遞減性規(guī)律，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際，得到福清市農(nóng)業(yè)布局的空間分布圖（圖1）。

2.2.1 水稻區(qū)。該區(qū)域的一都、東張、漁溪、上逕等鄉(xiāng)鎮(zhèn)是福清市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要分布于福清市西北部的丘陵山地區(qū)以及少部分的中部沿海地區(qū)（如上逕鎮(zhèn)），這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤肥力較高，水源充足，灌溉條件好，并隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路交通不斷改善，同時(shí)，這一區(qū)域城鎮(zhèn)化水平總體較低，受工商業(yè)影響較小，田間管理精細(xì)，是種植水稻的較為理想?yún)^(qū)域。該區(qū)域應(yīng)科學(xué)優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局，加速推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，在穩(wěn)定糧食生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全農(nóng)業(yè)，進(jìn)一步壯大水稻生產(chǎn)規(guī)模，拓寬糧食生產(chǎn)加工銷售產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)，加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全體系和檢驗(yàn)檢測體系建設(shè)，廣泛推行農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

2.2.2 水稻-蔬菜區(qū)。這一區(qū)域包括福清市中部的陽下街道、?？阪?zhèn)以及江鏡鎮(zhèn)，集中分布于沿海平原區(qū)和濱海圍墾區(qū)。圍海造陸多為20世紀(jì)60、70年代，主要為水田，大部分耕地土層厚度較大，土壤黏性較強(qiáng)。下轄的東閣華僑和江鏡華僑農(nóng)場多為個(gè)人或企業(yè)承包經(jīng)營，主要采取水稻-蔬菜輪作方式。尤其是陽下街道和?？阪?zhèn)距福清市中心區(qū)域較近，蔬菜種植的經(jīng)濟(jì)效益顯著。其中，東閣華僑農(nóng)場位于福清灣西岸，耕地面積達(dá)401.33 hm2，地勢平坦，與海口碼頭相望。場內(nèi)有可停泊百噸貨船的碼頭，陸路福平線貫穿全場，海陸交通便捷，以蔬菜為主的農(nóng)產(chǎn)品市場需求旺盛，資金技術(shù)雄厚，物流暢達(dá)，發(fā)展水稻-蔬菜商品農(nóng)業(yè)具有獨(dú)特優(yōu)勢。同時(shí)，這一布局有利于增加農(nóng)民收入，符合城區(qū)附近農(nóng)民的農(nóng)業(yè)經(jīng)營意愿。

2.2.3 花生-甘薯區(qū)。這一區(qū)域主要包括南部的低丘臺地區(qū)、東部丘陵山地的部分地區(qū)以及極少部分的中部沿海平原區(qū)（如龍?zhí)镦?zhèn)）。這些區(qū)域主要分布于福清市龍高半島，耕地類型為旱地，不適宜種植水稻和大規(guī)模種植蔬菜。這一區(qū)域的典型特征是鄰近大海，受海洋影響大，海風(fēng)風(fēng)力強(qiáng)勁，風(fēng)蝕作用顯著，海水倒灌現(xiàn)象日益嚴(yán)重，土壤存在不同程度的砂化和鹽堿化問題，土壤質(zhì)量差。受風(fēng)蝕作用影響，表層土壤質(zhì)地多為砂土，保水保肥能力較差，養(yǎng)分含量少，土溫變化較快，地表水資源匱乏，容易發(fā)生旱情。同時(shí)，這一區(qū)域灌排設(shè)施較為陳舊，田間管理粗放。受江陰開發(fā)區(qū)影響，周圍農(nóng)戶耕種意愿較低，存在一定拋荒現(xiàn)象，綜合而言，該區(qū)域適宜布局耐旱、適應(yīng)粗放管理的花生、甘薯。此外，從種植傳統(tǒng)的角度看，福清龍高半島有種植花生、甘薯的悠久歷史，也屬于當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)耕作制度。

3 結(jié)論與討論

該研究采用相關(guān)分析對福清市耕地質(zhì)量主導(dǎo)影響因子進(jìn)行提取，得出福清市耕地質(zhì)量在空間上的分布規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合福清市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，運(yùn)用ArcGIS空間分析，得出福清市的農(nóng)業(yè)空間布局，相關(guān)結(jié)論與討論如下：

（1）通過相關(guān)分析，從眾多的耕地質(zhì)量影響因子中分析出影響福清市耕地質(zhì)量的主導(dǎo)因子為土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤表層質(zhì)地、灌溉保證率以及田間道路通達(dá)度。通過空間疊加分析發(fā)現(xiàn)，上述主導(dǎo)因子在空間上具有等級集聚性，這也表明該研究提取出的主導(dǎo)因子具有可信度。

（2）福清市農(nóng)業(yè)布局在空間上呈現(xiàn)規(guī)律的東西分異。通過對影響耕地質(zhì)量的主導(dǎo)因子及其分布規(guī)律的分析，得出福清市耕地質(zhì)量從西北部的丘陵山地區(qū)到中部的過渡地帶再到東南部的臺地、沿海、濱海地區(qū)呈現(xiàn)規(guī)律性遞減。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，提出了福清市農(nóng)業(yè)從西北到中部再到東南部的水稻區(qū)、水稻-蔬菜區(qū)以及花生-甘薯區(qū)的布局劃分。

（3）研究區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是該研究所考慮的一個(gè)重要因素，筆者通過實(shí)地走訪，對福清市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然條件和社會人文條件有了一定的了解，通過資料的理論分析與實(shí)地的調(diào)查走訪相結(jié)合，比較客觀地對福清市農(nóng)業(yè)布局進(jìn)行劃分。

（4）該研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于以耕地本底質(zhì)量為視角研究區(qū)域的農(nóng)業(yè)布局，將農(nóng)業(yè)布局中的耕地屬性盡可能體現(xiàn)出來，這也符合耕地是農(nóng)業(yè)之根本的思想，有利于加強(qiáng)耕地保護(hù)的意識。將農(nóng)業(yè)布局與耕地質(zhì)量相結(jié)合，這與以往的從其他學(xué)科視角（如經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、旅游等）來研究農(nóng)業(yè)布局有一定區(qū)別，能為合理利用耕地要素、因地制宜地推動農(nóng)業(yè)的科學(xué)布局與發(fā)展提供參考。

（5）由于研究能力及資料的有限，該研究農(nóng)業(yè)布局僅考慮種植業(yè)的范疇，并未從大農(nóng)業(yè)（林業(yè)、漁業(yè)、牧業(yè)等）這一更廣闊的視角來研究福清市的農(nóng)業(yè)布局，這有待于今后進(jìn)一步深化研究。

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