成都平原及周邊區(qū)域耕地利用效益時(shí)空變異特征研究

第珊珊，任 平*，洪步庭，楊遠(yuǎn)琴

（1.四川師范大學(xué)西南土地資源評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都610066；2.四川師范大學(xué)地理與資源科學(xué)學(xué)院，四川成都610066）

耕地不僅能夠?yàn)槿祟愄峁┵囈陨娴纳钌a(chǎn)資料，而且可以凈化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候和涵養(yǎng)水源，對(duì)保障國(guó)家糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)揮著重要的作用［1］.在城鎮(zhèn)化發(fā)展的過(guò)程中，隨著經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)，耕地資源不斷地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)換，耕地資源非農(nóng)化也成為城市不斷擴(kuò)張過(guò)程中資源利用的突出問(wèn)題［2］.因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)耕地的空間布局、生態(tài)、數(shù)量和質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和管理十分重要.耕地利用過(guò)程中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益主要反映了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況和耕地的質(zhì)量.在“十三五”規(guī)劃中，土地利用方面主要有以下2個(gè)要求：一是實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，堅(jiān)守耕地紅線；二是堅(jiān)持最嚴(yán)格的集約用地制度，以最小的土地成本，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境建設(shè)等用地需求，更有效地利用土地［3］.因此，因地制宜利用耕地，是十分關(guān)鍵的問(wèn)題.

成都平原及周邊區(qū)域是我國(guó)西部地區(qū)重要的糧食生產(chǎn)區(qū).近15年來(lái)，成都平原及周邊區(qū)域耕地資源出現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì).耕地資源從2000年的87.770 1萬(wàn)hm2下降為2010年75.444 8萬(wàn)hm2，到2015年，耕地上升為98.571 4萬(wàn) hm2.2000—2010年因?yàn)槌鞘谢倪M(jìn)程日益加快和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)用地面積快速擴(kuò)張，導(dǎo)致耕地面積不斷減少.2010—2015年，地方政府積極強(qiáng)化國(guó)家對(duì)耕地保護(hù)政策的執(zhí)行力度，加強(qiáng)對(duì)耕地資源的調(diào)查以及完善相關(guān)的法律文件，使耕地資源得到有效保護(hù)，面積有所增加.整體來(lái)看，隨著國(guó)家對(duì)耕地保護(hù)政策的實(shí)行以及調(diào)查技術(shù)方法的改進(jìn)，耕地總體情況好轉(zhuǎn).目前對(duì)耕地利用效益的研究?jī)?nèi)容較多，包括耕地利用效益時(shí)空特征分析［4］、時(shí)空變異研究［5］、時(shí)空分異及驅(qū)動(dòng)因素研究［6］和區(qū)域差異分析［7］等方面.研究區(qū)主要側(cè)重于省、市及人口稀疏的平原，對(duì)自然條件優(yōu)越、人口密集和土壤肥沃的平原地區(qū)研究較少.

基于上述原因，本文以成都平原及周邊區(qū)域?yàn)檠芯繂卧M(jìn)行指標(biāo)體系的構(gòu)建.主要包括社會(huì)效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益3個(gè)方面15個(gè)指標(biāo)，并通過(guò)GIS與多因素綜合評(píng)價(jià)模型、修正的協(xié)調(diào)度模型進(jìn)行了時(shí)空特征分析.以往耕地利用效益研究，考慮的指標(biāo)較為宏觀，缺乏考慮耕地效益的微觀區(qū)位條件信息.多因素綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)耕地利用效益進(jìn)行分析是比較全面的，已被證實(shí)可以用于耕地利用效益評(píng)價(jià)的研究［8］.最初的協(xié)調(diào)度模型測(cè)算三系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)度存在一定缺陷，即當(dāng)三系統(tǒng)協(xié)調(diào)水平均處于較低或均處于較高時(shí)，測(cè)算出的三系統(tǒng)協(xié)調(diào)度均較高.主要是因?yàn)閰f(xié)調(diào)發(fā)展水平包括協(xié)調(diào)水平和發(fā)展水平2個(gè)層次的含義，之前的只能體現(xiàn)協(xié)調(diào)水平的含義，所以為了體現(xiàn)出協(xié)調(diào)水平和發(fā)展水平兩層次，文中對(duì)協(xié)調(diào)度模型進(jìn)行修正，得出三系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度模型.以期更加詳細(xì)地反觀其微觀差異，為成都平原及周邊區(qū)域改進(jìn)耕地利用方式及發(fā)揮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)提供參考.

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況 成都平原及其周邊區(qū)域位于四川盆地中西部，東經(jīng) 103°1′～ 105°15′，北緯29°11′～32°26′，包含成都市各區(qū)縣及德陽(yáng)市、綿陽(yáng)市、樂(lè)山市和眉山市的幾個(gè)區(qū)縣，共計(jì)35個(gè)縣（市、區(qū)），面積約25 978 km2.主要由涪江沖積平原、岷江和沱江沖積平原以及青衣江和大渡河沖積平原組成.平原內(nèi)降水充沛，氣候類型為亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，成都平原年均降雨量1 200～1 600 mm，年平均氣溫保持在18℃左右，特殊的盆地地形，夏季降水量多，冬季降水量偏少，陰雨天氣比較多［9］.境內(nèi)人口密度為1 143.39人/km2，成都平原的地形西部比較高，東部低；平均海拔也相對(duì)較低，有自古聞名的都江堰灌溉工程，享有“天府之國(guó)”的美譽(yù)［10］.土壤主要以水稻土和紫色土為主.

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理 本文的研究數(shù)據(jù)來(lái)源于2000—2015年《四川省統(tǒng)計(jì)年鑒》和2000—2015年各地方統(tǒng)計(jì)年鑒，部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)源于各地方國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)和四川省統(tǒng)計(jì)公報(bào).文中為了便于計(jì)算，選取2000、2005、2010和2015共4個(gè)年度數(shù)據(jù).

2 研究方法

2.1 耕地利用效益指標(biāo)選取與權(quán)重確定 耕地效益主要反映在投入資金、資源以及人力的基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的收益.人類對(duì)耕地的利用最直接的表現(xiàn)就是種植農(nóng)作物.耕地利用效益主要包括社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益.在耕地利用過(guò)程中，社會(huì)效益主要指維持社會(huì)穩(wěn)定和保障國(guó)家糧食安全等方面的影響；生態(tài)效益指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類生活、環(huán)境和生產(chǎn)條件等所產(chǎn)生的影響.經(jīng)濟(jì)效益指對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度、勞動(dòng)力投入所產(chǎn)生的生產(chǎn)成本降低、勞動(dòng)效率降低以及糧食產(chǎn)量增加等方面的影響.

根據(jù)主導(dǎo)性、客觀性和科學(xué)性等原則，在借鑒其他最新研究成果［11-16］的基礎(chǔ)上，結(jié)合成都平原及其周邊區(qū)域?qū)嶋H情況，通過(guò)因子分析法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選、比較，選取了15個(gè)既具有代表性又符合成都平原特點(diǎn)的指標(biāo)，并通過(guò)層次分析方法構(gòu)建了成都平原及其周邊區(qū)域耕地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系.耕地利用效益目前常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定方法有德?tīng)柗品ā哟畏治龇?、主成分分析法、成本比較法及熵權(quán)法.為了保證評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度和客觀性，運(yùn)用熵值法進(jìn)行權(quán)重確定［17］，如表1所示.

表1 成都平原及周邊區(qū)域的耕地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重Tab.1 Indexes and weights of the cultivated land utilization benefits in Chengdu Plain and its surrounding area

2.2 原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理 由于指標(biāo)間存在量綱差異，為了使各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)具有可比性，需要對(duì)所有指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，本研究采用最普遍使用的極差標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行數(shù)據(jù)處理［18］，方法為：

A′ij為無(wú)量綱化數(shù)值，Aij為第i個(gè)樣本的第j個(gè)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)，Amax、Amin分別為第j個(gè)指標(biāo)的最大值和最小值.

2.2.1 計(jì)算指標(biāo)Aij的比重

2.2.2 計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值

2.2.3 計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異性系數(shù)

2.2.4 計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重

2.3 耕地利用效益評(píng)價(jià)模型

2.3.1 多因素綜合評(píng)價(jià)模型 多因素綜合評(píng)價(jià)模型是通過(guò)對(duì)耕地利用在社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中所表現(xiàn)出的特征進(jìn)行綜合分析，采用定性與定量相結(jié)合，把繁瑣的事物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單事物的評(píng)價(jià)方法的一種模型.由于耕地利用是一個(gè)復(fù)雜多樣的系統(tǒng)，必須進(jìn)行多方面綜合評(píng)價(jià)，把反映事物多個(gè)指標(biāo)的信息綜合起來(lái)，對(duì)事物的整體情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，這樣評(píng)價(jià)的事物比較客觀、合理.因此，多因素綜合評(píng)價(jià)模型廣泛用于耕地效益的研究中.該模型采用加權(quán)指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，簡(jiǎn)單、易行，同時(shí)可計(jì)算出耕地效益大小.因此，根據(jù)前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在指標(biāo)體系、指標(biāo)權(quán)重及分值確定的基礎(chǔ)上，運(yùn)用多因素綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行耕地效益綜合評(píng)價(jià)［19-20］，其計(jì)算公式為：

其中，Z表示社會(huì)效益指數(shù)；X表示生態(tài)效益指數(shù)；Y表示經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)；B表示綜合效益指數(shù)；A′ij為第i個(gè)樣本的第j個(gè)指標(biāo)的分值，Wij為指標(biāo)權(quán)重，Wz、Wx、Wy分別為社會(huì)效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益層級(jí)權(quán)重.為了方便更詳細(xì)地觀察與繪圖，根據(jù)（7）～（11）式計(jì)算的數(shù)值得分進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即耕地利用效益指數(shù)＝A′ij×10+100.

2.3.2 協(xié)調(diào)度模型 協(xié)調(diào)度，是用來(lái)判斷系統(tǒng)內(nèi)各組成部分或各子系統(tǒng)相互融合好壞程度的定量指標(biāo)，體現(xiàn)了各子系統(tǒng)間由獨(dú)立到協(xié)調(diào)發(fā)展的過(guò)程.現(xiàn)有的協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型大致可以分為以下幾類：基于線性加權(quán)的協(xié)調(diào)度模型、變異系數(shù)協(xié)調(diào)度模型、基尼系數(shù)協(xié)調(diào)度模型、模糊隸屬函數(shù)協(xié)調(diào)性測(cè)度和DEA（數(shù)據(jù)包絡(luò)分析）協(xié)調(diào)度模型等.在上述評(píng)價(jià)模型中，也存在各自的局限性，而線性加權(quán)協(xié)調(diào)度模型具有計(jì)算簡(jiǎn)便、適用性廣等特點(diǎn)，在研究中運(yùn)用廣泛.因此，本文采取線性加權(quán)協(xié)調(diào)度模型反映成都平原及其周邊區(qū)域耕地利用社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益之間的協(xié)調(diào)程度.

本文中3個(gè)子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系是用協(xié)調(diào)系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)的，其中協(xié)調(diào)系數(shù)的公式為

其中，Lij是第i年第j個(gè)樣本的耕地利用各系統(tǒng)評(píng)價(jià)值的平均值，Gij是第i年第j個(gè)樣本的耕地利用效益的協(xié)調(diào)度，F(xiàn)ij是第i年第j個(gè)樣本的耕地利用各系統(tǒng)評(píng)價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)差［21］.

3 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

3.1 成都平原及周邊區(qū)域耕地利用效益空間特征變異分析 為了分析成都平原及周邊區(qū)域耕地利用效益空間特征，本文根據(jù)上述評(píng)價(jià)模型，選取2000年和2015年成都平原及其周邊區(qū)域各地區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)35個(gè)縣（市、區(qū)）耕地利用效益以及3個(gè)子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，使用GIS軟件建立以縣域范圍為評(píng)價(jià)區(qū)、整理耕地利用效益及協(xié)調(diào)度的數(shù)據(jù)庫(kù).采用專題圖顯示功能生成成都平原及周邊區(qū)域耕地利用效益指數(shù)空間分布圖和3個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度圖.

首先，以2000年和2015年成都平原及周邊區(qū)域各地區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)35個(gè)縣（市、區(qū)）耕地利用效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行效益指數(shù)處理.GIS軟件中的自然間斷點(diǎn)分級(jí)法基于數(shù)據(jù)中固有的自然分組，對(duì)分類間隔加以識(shí)別，是一種數(shù)據(jù)集中用來(lái)確定不同類別的最佳聚類間隔.可對(duì)相似值進(jìn)行最恰當(dāng)?shù)姆纸M，在數(shù)值的差異相對(duì)較大的位置處設(shè)置邊界，適合于非均勻分布的屬性值分級(jí).因此，選擇Arcgis 10.1軟件中的自然間斷點(diǎn)分級(jí)法生成成都平原及周邊區(qū)域耕地利用效益指數(shù)空間分布圖，如圖1所示.

圖1 2000年和2015年成都平原及周邊區(qū)域耕地利用效益指數(shù)空間變異Fig.1 The spatial variation of benefit index of cultivated land in Chengdu Plain and its surrounding area in 2000 and 2015

耕地利用效益空間變異分析.從圖1可以看出，2000年成都平原及周邊區(qū)域耕地利用社會(huì)效益指數(shù)小于101.16的地區(qū)主要包括中江縣、什邡市、綿竹市、涪城區(qū)、游仙區(qū)、安縣、江油市、市中區(qū)、沙灣區(qū)、五通橋區(qū)、夾江縣、東坡區(qū)、彭山縣、都江堰市和龍泉驛區(qū)15個(gè)縣市區(qū)，這些地區(qū)耕地利用社會(huì)效益水平較低，主要在于人均耕地面積、農(nóng)民人均純收入和土地墾殖指數(shù)等指標(biāo)明顯低于其他地區(qū).

指數(shù)介于101.17～101.67的地區(qū)主要有武侯區(qū)、青白江區(qū)、新都區(qū)、溫江區(qū)、雙流區(qū)、金堂縣、郫縣、大邑縣、浦江縣、新津縣、彭州市、邛崍市、崇州市、羅江縣、旌陽(yáng)區(qū)和廣漢市16個(gè)縣市區(qū)，由于受勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移指數(shù)以及人均耕地面積等指標(biāo)影響，社會(huì)效益水平指數(shù)不太高.

位于101.68～103.24之間的主要有錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)和成華區(qū)4個(gè)地區(qū)，這些地區(qū)耕地利用社會(huì)效益水平較高，主要在于勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移指數(shù)和農(nóng)民人均純收入等指標(biāo)明顯高于其他地區(qū).

2015年，成都平原及周邊區(qū)域耕地利用社會(huì)效益指數(shù)小于101.78的地區(qū)主要包括錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)、武侯區(qū)、成華區(qū)、涪城區(qū)、市中區(qū)、沙灣區(qū)、五通橋區(qū)、夾江縣和龍泉驛區(qū)11個(gè)縣市區(qū)，指標(biāo)明顯低于其他地區(qū).其中，錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)、武侯區(qū)和成華區(qū)指標(biāo)低的原因是在城市擴(kuò)張過(guò)程中，建設(shè)用地面積擴(kuò)大，以及城市往周邊區(qū)域的外延.

位于101.79～102.39的地區(qū)主要包括都江堰市、郫縣、新都區(qū)、青白江區(qū)、旌陽(yáng)區(qū)、什邡市、東坡區(qū)、彭山縣、溫江區(qū)、游仙區(qū)和江油市11個(gè)縣市區(qū).

102.40～103.89的地區(qū)主要包括大邑縣、浦江縣、新津縣、彭州市、邛崍市、崇州市、綿竹市、羅江縣、安縣、金堂縣、廣漢市、雙流區(qū)和中江縣13個(gè)縣市區(qū).

比較2000年和2015年的社會(huì)效益指數(shù)，發(fā)現(xiàn)隨著經(jīng)濟(jì)水平提高，城鎮(zhèn)化速度加快，城市中心地區(qū)的社會(huì)效益水平比周邊區(qū)域有所降低，這也體現(xiàn)了城市中心地區(qū)主要集中的是高科技產(chǎn)業(yè)和商業(yè)區(qū)；因此，耕地利用的效益產(chǎn)生作用不太明顯.

2000年，成都平原及周邊區(qū)域耕地利用生態(tài)效益排在前7名的地區(qū)有錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)、武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流區(qū)和綿竹市，而龍泉驛區(qū)、邛崍市、雙流區(qū)、沙灣區(qū)、涪城區(qū)和中江縣排在了后6位.生態(tài)效益的空間差異不太明顯：最高為武侯區(qū)101.36，最低為涪城區(qū)100.16，高低相差1.2分；生態(tài)效益較好的地區(qū)分布在成都市主城區(qū).

2015年，成都平原及周邊區(qū)域耕地利用生態(tài)效益排在前5名的地區(qū)有錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)、武侯區(qū)和成華區(qū)，而羅江縣和沙灣區(qū)排在最后2名.生態(tài)效益差異顯著：青羊區(qū)最高為105.43，沙灣區(qū)最低為100.37，高低相差5.06分.

比較2000年和2015年生態(tài)效益指數(shù)，可以看出經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越繁榮的地方，生態(tài)環(huán)境保護(hù)得越好，主要是在耕地利用過(guò)程中，單位耕地施肥量減少，復(fù)種指數(shù)提高，有效灌溉面積比率增加，萬(wàn)元產(chǎn)值能耗降低，使得耕地利用生態(tài)效益良好.不同區(qū)域的耕地生態(tài)效益得分隨著時(shí)間的變化而變化，在近15年來(lái)，成都平原及周邊區(qū)域的耕地利用生態(tài)效益基本都呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明這些地區(qū)在利用耕地的過(guò)程中注意改善和維護(hù)耕地環(huán)境.

2000年，成都平原及周邊區(qū)域耕地利用經(jīng)濟(jì)效益排在前7名的有錦江區(qū)、武侯區(qū)、成華區(qū)、龍泉驛區(qū)、涪城區(qū)、游仙區(qū)和安縣.可見(jiàn)這些地區(qū)在耕地經(jīng)濟(jì)方面的利用能力比較強(qiáng).而金堂縣、市中區(qū)、沙灣區(qū)和東坡區(qū)則排在了后4位.經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)差異不太突出：最高為涪城區(qū)103.1，最低為東坡區(qū)100.2，高低相差2.9分.經(jīng)濟(jì)效益較好的地區(qū)主要分布在成都平原的中心區(qū)域，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)效益好的地區(qū)耕地利用效益也相對(duì)較好.

2015年，成都平原及周邊區(qū)域耕地利用經(jīng)濟(jì)效益排在前5名的有龍泉驛區(qū)、雙流區(qū)、新都區(qū)、溫江區(qū)和涪城區(qū)，而金堂縣、金牛區(qū)、青羊區(qū)、武侯區(qū)和成華區(qū)排在最后5位.

比較2000年和2015年經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)，呈現(xiàn)出一個(gè)共性問(wèn)題，就是中心城區(qū)的商業(yè)和科技功能占據(jù)了主導(dǎo)地位，周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)較高.城市中心區(qū)域主要以第三產(chǎn)業(yè)為主，耕地利用經(jīng)濟(jì)效益較低；城鄉(xiāng)交錯(cuò)處的經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)最高，說(shuō)明城市在擴(kuò)張過(guò)程中帶動(dòng)了周邊區(qū)域的發(fā)展.成都市中心城區(qū)的耕地利用經(jīng)濟(jì)效益隨著時(shí)間的推移，呈逐漸遞減趨勢(shì)，主要由于主城區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，較多耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地和城市公共用地.而成都平原周邊區(qū)域的耕地利用經(jīng)濟(jì)效益也隨著時(shí)間的發(fā)展呈波動(dòng)上升趨勢(shì).

2000年成都平原及周邊區(qū)域耕地利用綜合效益指數(shù)排在前5名的有錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)、武侯區(qū)和成華區(qū)，可見(jiàn)這些地方的耕地資源的綜合利用效益比較強(qiáng)，綜合效益水平也比較高.而市中區(qū)和沙灣區(qū)則排在后2位.

耕地利用綜合效益的層次明顯：第一層次主要是錦江區(qū)、青羊區(qū)、成華區(qū)和涪城區(qū)，平均綜合指數(shù)為104.06；而僅次于它們的金牛區(qū)和武侯區(qū)為第二層次，綜合效益指數(shù)為103.77；第三個(gè)層次主要是龍泉驛區(qū)、新都區(qū)、溫江區(qū)和雙流區(qū)，耕地利用綜合效益指數(shù)平均為102.29；而邛崍市、都江堰市和中江縣的耕地利用綜合效益指數(shù)最低，平均指數(shù)為101.16.由此可見(jiàn)，2000年成都平原及周邊區(qū)域的耕地利用水平的區(qū)域差異明顯.

2015年，成都平原及周邊區(qū)域耕地利用綜合效益排在前5名的是青羊區(qū)、武侯區(qū)、龍泉驛區(qū)、新津縣和中江縣.排在后2位的是五通橋區(qū)和涪城區(qū).比較2000年和2015年綜合效益指數(shù)，可以看出，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，市中心帶動(dòng)周邊地區(qū)的效應(yīng)越來(lái)越明顯，周邊區(qū)域綜合效益不斷上升.主要是因?yàn)閯趧?dòng)生產(chǎn)率和農(nóng)民人均純收入增加，萬(wàn)元產(chǎn)值能耗降低.

因此，要充分發(fā)揮地理區(qū)位優(yōu)勢(shì)，采用合理的政策措施和戰(zhàn)略規(guī)劃，更精準(zhǔn)地挖掘耕地效益.不同區(qū)域的耕地利用綜合效益指數(shù)在近15年來(lái)呈上升地區(qū)的主要為龍泉驛區(qū)、中江縣、金堂縣和溫江區(qū)，說(shuō)明這些地區(qū)在近年來(lái)耕地利用中注重綜合效益；綜合效益指數(shù)呈下降的地區(qū)主要有錦江區(qū)、金牛區(qū)和武侯區(qū)等，這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展高，因此，耕地利用數(shù)量減少，總體效益呈減少趨勢(shì).

3.2 耕地利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)度變異分析 耕地利用效益評(píng)價(jià)的核心主要在耕地利用效益具體指標(biāo)值、綜合評(píng)價(jià)值，以及耕地利用各效益子系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)程度.本文主要利用土地利用綜合效益的協(xié)調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)作為參考，對(duì)耕地利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展趨勢(shì)和變化程度進(jìn)行分析，從而起到一定的借鑒作用.

協(xié)同理論認(rèn)為，協(xié)調(diào)度Ci在0～1之間，當(dāng)Ci＜0.2時(shí)，耕地利用系統(tǒng)處于極不協(xié)調(diào)狀態(tài)；當(dāng)0.2≤Ci≤0.4時(shí)，耕地利用系統(tǒng)處于不協(xié)調(diào)狀態(tài)；當(dāng)0.4＜Ci＜0.5時(shí)，耕地利用系統(tǒng)處于不太協(xié)調(diào)狀態(tài)；當(dāng)0.5≤Ci≤0.6時(shí)，耕地利用系統(tǒng)處于基本協(xié)調(diào)狀態(tài)；當(dāng)0.6＜Ci＜0.8時(shí)，耕地利用系統(tǒng)比較協(xié)調(diào)；當(dāng)Ci≥0.8時(shí)，耕地利用系統(tǒng)處于高度協(xié)調(diào)狀態(tài)［21］.由（11）式得出耕地的協(xié)調(diào)度結(jié)果（如圖2所示）.

圖2 2000年和2015年耕地利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)度變異分析Fig.2 Variation analysis of coordination degree of cultivated land use system in 2000 and 2015

2000—2015年，根據(jù)成都平原及周邊區(qū)域耕地利用社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)度測(cè)算，研究區(qū)的整體協(xié)調(diào)度處于不穩(wěn)定趨勢(shì).從圖2的協(xié)調(diào)度分布的地區(qū)來(lái)看，整體差異明顯，只有部分地區(qū)變化不大.協(xié)調(diào)度C值在35個(gè)縣市區(qū)表現(xiàn)出由不協(xié)調(diào)、低水平協(xié)調(diào)、基本協(xié)調(diào)和較高水平協(xié)調(diào)的相互演變.大致處于以下幾個(gè)狀態(tài)：2000年，江油市、夾江縣、五通橋區(qū)和市中區(qū)處于0.6＜Ci＜0.8，比較協(xié)調(diào)水平；沙灣區(qū)、都江堰市、綿竹市、安縣、旌陽(yáng)區(qū)、什邡市和游仙區(qū)處于0.5≤Ci≤0.6，不太協(xié)調(diào).其余縣市區(qū)處于不協(xié)調(diào)與極不協(xié)調(diào)之間.2015年，夾江縣、五通橋區(qū)、市中區(qū)、都江堰市、龍泉驛區(qū)、郫縣、溫江區(qū)和涪城區(qū)0.5≤Ci≤0.6，不太協(xié)調(diào).其余地區(qū)由于在發(fā)展過(guò)程中，側(cè)重點(diǎn)有所不同，協(xié)調(diào)度不高.成都平原及周邊區(qū)域耕地利用社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度趨勢(shì)變好.

總體來(lái)看，2000—2015年，成都平原及周邊區(qū)域耕地利用有一定的發(fā)展進(jìn)步.今后，在確保耕地質(zhì)量和數(shù)量的同時(shí)，需要加大對(duì)耕地的技術(shù)投入，不斷提高耕地利用效益.同時(shí)，加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，更好發(fā)揮耕地資源優(yōu)勢(shì).成都市區(qū)2000—2015年的各項(xiàng)效益有下降的趨勢(shì)，周邊區(qū)縣在近15年的發(fā)展中，耕地利用結(jié)構(gòu)比較合理，效益也逐漸變高.因?yàn)榻陙?lái)在城市擴(kuò)張過(guò)程中，中心市區(qū)更傾向于高新技術(shù)和產(chǎn)業(yè).同時(shí)，非農(nóng)業(yè)人口占據(jù)主導(dǎo)地位，城市化水平比較高，耕地利用效益處于中等協(xié)調(diào)水平.

4 結(jié)論與討論

本文基于GIS與多因素綜合評(píng)價(jià)方法和協(xié)調(diào)度模型，在定量分析成都平原及周邊區(qū)域耕地利用時(shí)空演變特征的基礎(chǔ)上，采用社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)度分析，了解不同自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境因素對(duì)耕地利用效益空間分布的影響程度.研究結(jié)論如下.

1）2000—2015年，成都平原及周邊區(qū)域耕地利用社會(huì)效益、生態(tài)效益和綜合效益指數(shù)變化表現(xiàn)為整體呈波動(dòng)上升趨勢(shì).社會(huì)效益主要是社會(huì)需求滿足度和農(nóng)民人均純收入有所增加，城鎮(zhèn)化的發(fā)展導(dǎo)致非農(nóng)人口比重增加，所以得到提高.生態(tài)效益的上升主要為有效灌溉面積的增加，復(fù)種指數(shù)的上升和每公頃耕地化肥使用量的減少.經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)出現(xiàn)稍微下降趨勢(shì)，主要是因?yàn)橥恋厣a(chǎn)力和單位勞力投入不斷減少所引起的.整體來(lái)說(shuō)，在城市發(fā)展過(guò)程中，城市中心區(qū)域的耕地面積減少，主要以建設(shè)用地為主.綜合效益指數(shù)在3個(gè)效益的綜合情況下表現(xiàn)出波動(dòng)上升，整體變化明顯.

2）2000—2015年，對(duì)耕地利用3個(gè)效益之間的協(xié)調(diào)度進(jìn)行分析.耕地利用系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)度呈稍微波動(dòng)趨勢(shì)；通過(guò)比較2000年和2015年各縣市區(qū)的協(xié)調(diào)度，2015年各縣市區(qū)的耕地利用協(xié)調(diào)度中的比較協(xié)調(diào)和基本協(xié)調(diào)的地區(qū)明顯比2000年的縣市區(qū)多；整體的耕地利用協(xié)調(diào)度往好的方面發(fā)展，同時(shí)協(xié)調(diào)度都在往適中的方面轉(zhuǎn)化.

基于以上結(jié)論，運(yùn)用多種經(jīng)濟(jì)手段保護(hù)耕地，提高城鎮(zhèn)土地集約利用效率，充分發(fā)揮政府和農(nóng)民保護(hù)耕地的積極性，提高耕地質(zhì)量.從近15年成都平原及周邊區(qū)域的耕地利用的時(shí)空變異來(lái)看，自然因素是區(qū)域間耕地效益差異的重要環(huán)節(jié)；經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)耕地有顯著的影響.而從成都平原及周邊區(qū)域耕地利用效益指標(biāo)整體變化情況來(lái)看，嚴(yán)格執(zhí)行耕地保護(hù)政策，進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，合理規(guī)劃布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，增加農(nóng)業(yè)科技投入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，挖掘耕地利用潛力等等，是今后耕地利用應(yīng)該不斷調(diào)整和探索的方向.