襄垣縣耕地資源價(jià)值核算及空間格局分析

謝立軍 白中科,2,3* 楊博宇 杜 鑫 楊 凱 付 帥

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100083； 2.自然資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100035； 3.自然資源部礦區(qū)生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)創(chuàng)新中心，北京 100035)

耕地資源承載著糧食生產(chǎn)和維護(hù)社會(huì)安定和諧的重要功能，是人類賴以生存和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。2020年我國糧食總產(chǎn)量約為66 900萬t，以世界耕地總面積的1/10產(chǎn)出了世界糧食總量的1/4，糧食產(chǎn)量連續(xù)十年位居全球第一。糧食高產(chǎn)的同時(shí)，我國耕地面積卻持續(xù)減少。第二、三次全國國土調(diào)查結(jié)果顯示，我國耕地在10年間總面積減少超過了74 000 km，存有量已迫近18億畝紅線，2020年我國糧食進(jìn)口量再創(chuàng)新高，突破14 300萬t，同比增長28%，耕地保護(hù)迫在眉睫。據(jù)科學(xué)預(yù)測，我國糧食需求量將在2050年達(dá)到峰值72 000萬t，屆時(shí)世界范圍內(nèi)也將出現(xiàn)巨大的糧食缺口，若耕地持續(xù)減少的趨勢沒有及時(shí)得到遏制，將會(huì)對我國糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定造成嚴(yán)重威脅。近年來新冠疫情蔓延，導(dǎo)致多國糧食生產(chǎn)受限、糧食貿(mào)易封鎖，這再次敲響了糧食安全和耕地保護(hù)的警鐘。耕地保護(hù)和糧食安全歷來是國家長治久安的根本。可當(dāng)前我國耕地保護(hù)卻陷入低效益與高投入的兩難局面，面臨著耕地?cái)?shù)量與質(zhì)量雙保護(hù)、耕地利用與生態(tài)文明建設(shè)并重的多重挑戰(zhàn)。國家連續(xù)17年頒布以農(nóng)田建設(shè)、糧食安全、土地生態(tài)與規(guī)劃保護(hù)等為主題的“一號文件”，雖在一定程度上遏制了耕地非農(nóng)化進(jìn)程，但并未從根本上解決問題。耕地非農(nóng)化現(xiàn)象普遍和耕地保護(hù)困難，究其原因是由于人們對耕地資源價(jià)值認(rèn)知的不完善。耕地資源價(jià)值是耕地資源生產(chǎn)、生活和生態(tài)功能的衡量標(biāo)準(zhǔn)和重要依據(jù)。準(zhǔn)確核算耕地資源價(jià)值對保障糧食安全和農(nóng)民切身利益、健全耕地補(bǔ)償機(jī)制有重要意義。

耕地資源價(jià)值的相關(guān)研究涉及領(lǐng)域廣泛，具有多方面性和多層次性。耕地功能多樣性決定其價(jià)值構(gòu)成的復(fù)雜性。目前關(guān)于耕地資源價(jià)值內(nèi)涵的辨析，主要存在3種觀點(diǎn)：一是基于效用論將其分為使用價(jià)值和非使用價(jià)值，Pearce等將其進(jìn)一步闡述為直接使用價(jià)值、間接使用價(jià)值、選擇價(jià)值、遺贈(zèng)和存在價(jià)值；二是基于生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)和資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)將其分為市場價(jià)值和非市場價(jià)值，Krutilla對非市場價(jià)值的定義是公眾為資源保護(hù)所愿意支付的主觀價(jià)格，無關(guān)使用與否；三是基于可持續(xù)發(fā)展理論，將價(jià)值劃分為經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，這也是目前核算耕地資源價(jià)值使用最為廣泛的一種方法，該方法具備完善的估價(jià)體系和堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。3種觀點(diǎn)各具特色，并在不同程度上存在交叉。馬文博認(rèn)為耕地資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值就是市場價(jià)值的體現(xiàn)，社會(huì)和生態(tài)價(jià)值就是非市場價(jià)值的內(nèi)涵，而經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)價(jià)值中通過人類對資源使用形成的價(jià)值即為使用價(jià)值，其它所客觀存在的價(jià)值可理解為非使用價(jià)值。價(jià)值構(gòu)成的復(fù)雜性決定了核算體系的差異性，由于統(tǒng)一的耕地資源價(jià)值認(rèn)知尚未形成，所以核算路徑和計(jì)算方法的選擇種類繁多。當(dāng)前耕地資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值的核算方法有市場比較法、收益還原法等；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的核算方法有價(jià)值當(dāng)量法、成本替代法、影子工程法等；社會(huì)價(jià)值的核算方法有替代法、機(jī)會(huì)成本法等。

山西省長治市是典型的煤礦資源型城市，全市礦山開采侵占基本農(nóng)田面積已超過75 819 hm。其中襄垣縣地處長治市中部地區(qū)，農(nóng)業(yè)年產(chǎn)值常年穩(wěn)居全市前二，但近年由于礦山開采，襄垣縣基本農(nóng)田被礦山侵占的面積已達(dá)到10 946 hm，超過全縣基本農(nóng)田面積的1/5，耕地保護(hù)刻不容緩。明確耕地資源價(jià)值、為征地補(bǔ)償提供數(shù)據(jù)參考和理論支持是完善襄垣縣耕地保護(hù)的重要一環(huán)。

目前，國內(nèi)耕地資源價(jià)值的特征研究多聚焦在國家、省和市等的大尺度上，此類研究對小尺度區(qū)域的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義有限，很難對中—微觀尺度區(qū)域耕地資源保護(hù)和征地補(bǔ)償提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考和堅(jiān)實(shí)的理論支持。基于此，本研究以山西省長治市襄垣縣為例，開展以行政村為最小單位的耕地資源價(jià)值研究，并利用空間統(tǒng)計(jì)方法對襄垣縣耕地資源價(jià)值空間分異規(guī)律進(jìn)行分析探討，以期為耕地保護(hù)和城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)分析

1.1 研究區(qū)概況

襄垣縣地處山西省東南部，長治市中部，上黨盆地之北(圖1)。全縣總面積為1 178 km，東西長48 km，南北寬40 km。襄垣縣下轄3鄉(xiāng)8鎮(zhèn)，共318個(gè)行政村，總?cè)丝?8萬人，其中農(nóng)業(yè)人口14萬。襄垣縣整體地勢西北高，東南低，隸屬內(nèi)陸黃土高原半山丘陵地區(qū)，溝壑縱橫，地質(zhì)復(fù)雜，平均海拔在1 000 m左右。大陸性氣候特征明顯，年平均氣溫8～9 ℃，四季分明，年均降雨量約為550 mm。地貌以丘陵為主，山區(qū)次之，平川最少，所占比例依次為57.5%、31.9%和10.6%。

圖1 襄垣縣區(qū)位圖Fig.1 Location map of Xiangyuan County

1.2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要來源于2017年《長治市統(tǒng)計(jì)年鑒》及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)年報(bào)，襄垣縣各鄉(xiāng)各鎮(zhèn)、縣直接部門經(jīng)濟(jì)、科技、社會(huì)等各方面統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。襄垣縣2017年土地利用數(shù)據(jù)來自于清華大學(xué)2017年全球10 m分辨率地表覆蓋數(shù)據(jù)(http:∥data.ess.tsinghua.edu.cn/)。河流水系、各級道路數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心(https:∥www.resdc.cn/)，各行政村矢量邊界數(shù)據(jù)來自長治市第三次國土調(diào)查數(shù)據(jù)庫。礦區(qū)邊界、基本農(nóng)田保護(hù)紅線數(shù)據(jù)來自山西省自然資源廳。

1.3 研究方法

本研究基于可持續(xù)發(fā)展理論將耕地資源綜合價(jià)值分為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)3 類價(jià)值及13 種功能，通過收益還原法、生物當(dāng)量因子法、替代法等多種方法計(jì)算不同功能的價(jià)值并進(jìn)行相關(guān)分析。

1

.

3

.

1

耕地資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值核算

耕地資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值指耕地資源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出價(jià)值，收益還原法基于耕地經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出價(jià)值運(yùn)用預(yù)期收益原理將耕地資源預(yù)期收益以特定資本化率折現(xiàn)，其價(jià)值評估體系完整，基礎(chǔ)理論扎實(shí)，在經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究領(lǐng)域受到廣泛認(rèn)可，計(jì)算公式如下：

(1)

式中：

V

為耕地資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值，萬元/hm；

C

為種植

i

類作物耕地產(chǎn)值，萬元；

S

為種植

i

類作物耕地成本，萬元；

r

為還原利率(資本化率)；

M

為耕地面積，hm。耕地資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值的核算主要是耕地年純收益的計(jì)算及還原率的確定。本研究中耕地年純收益通過耕地主副產(chǎn)品產(chǎn)值與投入成本差值得到，襄垣縣2017年主要作物有小麥、玉米、薯類、油料、豆類、棉花、煙草、其他農(nóng)作物和蔬菜等，主要成本支出有種子、農(nóng)藥、農(nóng)膜、燃油、用電、化肥和農(nóng)家肥費(fèi)用等，計(jì)算差值得耕地年純收益。土地還原率就是耕地純收益還原得到經(jīng)濟(jì)價(jià)值的比率。還原率的準(zhǔn)確性決定了收益還原法評估耕地經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可靠性。投資風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)影響還原率取值，耕地資源投資安全性高、流動(dòng)性強(qiáng)所以還原率普遍較低，通常情況下采用安全利率加上風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整值得到，或參考經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)提出的中國復(fù)合貼現(xiàn)率4.8%。安全利率一般使用同時(shí)期一年期銀行定存利率或國債利率，風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整值由地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度和物價(jià)指數(shù)確定。本研究中還原率取值采用安全利率加上風(fēng)險(xiǎn)值調(diào)整的方法，考慮到銀行定存利率的多變性，故采用一年國家債券利率作為安全利率值，經(jīng)中國貨幣網(wǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算可得2017年中國國家債券年平均利率3.33%(www.chinamoney.com.cn)，綜合襄垣縣物價(jià)波動(dòng)指數(shù)1.50%，可得還原率

r

為4.83%。

1

.

3

.

2

耕地資源的生態(tài)價(jià)值核算

在Constanza對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究的基礎(chǔ)上，謝高地等通過對糧食生產(chǎn)、原材料提供、土壤形成與保持、生物多樣性維持、水文調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、廢物處理和美學(xué)景觀等9項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)功能的問卷調(diào)查制定了“中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表”，并明確一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子是區(qū)域內(nèi)當(dāng)年平均糧食單產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的1/7。

考慮到價(jià)值當(dāng)量表的制定以全國范圍生態(tài)系統(tǒng)為研究背景，所以使用該方法研究縣域范圍時(shí)需要進(jìn)行當(dāng)量因子的修正。參考謝高地等利用生物量強(qiáng)度進(jìn)行修正得到的中國耕地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值當(dāng)量表，再通過山西省耕地生態(tài)系統(tǒng)生物量因子修正得到山西省耕地價(jià)值當(dāng)量，9類價(jià)值當(dāng)量依次為0.46、0.046、0.67、0.33、0.28、0.23、0.41、0.76和0.004 6，最后通過襄垣縣糧食產(chǎn)值修正得到襄垣縣耕地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值當(dāng)量計(jì)算?？紤]到農(nóng)民耕作過程已獲得糧食生產(chǎn)和原材量提供價(jià)值，故此2種價(jià)值不在生態(tài)價(jià)值中重復(fù)計(jì)算，單位當(dāng)量因子價(jià)值量計(jì)算公式如下：

(2)

式中：

E

為1單位當(dāng)量因子價(jià)值量，元/hm；

M

為第

i

種作物產(chǎn)值，元；

m

為第

i

種作物播種總面積，hm。

耕地資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值計(jì)算公式如下：

(3)

式中：

V

為耕地資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值，萬元/hm；

E

同上；

X

為單位面積當(dāng)量因子。

1

.

3

.

3

耕地資源社會(huì)價(jià)值

現(xiàn)階段耕地資源社會(huì)價(jià)值主要通過耕地資源對農(nóng)民所起到的社會(huì)保障作用體現(xiàn)。局限于當(dāng)前對耕地資源社會(huì)保障功能認(rèn)知還未統(tǒng)一，所以對社會(huì)價(jià)值組成部分尚存在爭議。本研究考慮到耕地資源對國家糧食安全和農(nóng)民生活所起的保障作用是切實(shí)存在的，所以將耕地資源社會(huì)價(jià)值定義為耕地資源的存在對農(nóng)民所具有的社會(huì)保障功能價(jià)值和為社會(huì)提供糧食安全作用而產(chǎn)生的社會(huì)穩(wěn)定功能價(jià)值之和。

1)基本生活保障價(jià)值：可運(yùn)用機(jī)會(huì)成本法通過農(nóng)村最低生活保障金和人均耕地面積計(jì)算得到，機(jī)會(huì)成本法可以在無明確價(jià)格的情況下通過其損失的替代用途收入來評估資源資源使用成本價(jià)值。計(jì)算公式如下：

V

=

Q/S

(4)

式中：

V

為基本社會(huì)保障價(jià)值，萬元/hm；

Q

為襄垣縣農(nóng)村個(gè)人生活最低保障金，元/年；

S

為襄垣縣人均耕地面積，hm/人。

2)養(yǎng)老保障價(jià)值：由于中國農(nóng)村居民養(yǎng)老金體系尚未完善，故通過城鎮(zhèn)常住居民人均可支配收入和農(nóng)村常住居民人均可支配收入比值修正城鎮(zhèn)居民社會(huì)養(yǎng)老保險(xiǎn)金得到農(nóng)村居民養(yǎng)老保險(xiǎn)金，再使用還原率和人均耕地面積修正得到養(yǎng)老保障價(jià)值，計(jì)算公式如下：

(5)

式中：

V

為養(yǎng)老保障價(jià)值，萬元/hm；

M

為農(nóng)村常住居民人均可支配收入，元/人；

M

為城鎮(zhèn)常住居民人均可支配收入，元/人；

C

為城鎮(zhèn)居民個(gè)人養(yǎng)老保險(xiǎn)金，元/年；

S

、

r

同上。

3)就業(yè)保障價(jià)值：耕地資源就業(yè)保障價(jià)值指耕地資源在承接農(nóng)村剩余勞動(dòng)力、緩解就業(yè)方面的價(jià)值，農(nóng)民身份的特殊性及轉(zhuǎn)業(yè)的不便性更突顯了耕地資源就業(yè)保障價(jià)值的重要性，就業(yè)保障價(jià)值使用替代市場法計(jì)算，通過當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)人均固定資產(chǎn)原值與人均耕地面積比值得到，計(jì)算公式如下：

V

=

C/S

(6)

式中：

V

為就業(yè)保障價(jià)值，萬元/hm；

C

為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)人均固定資產(chǎn)原值，元/人；

S

同上。

4)醫(yī)療保障價(jià)值：使用替代法計(jì)算，將復(fù)雜價(jià)值的計(jì)算簡單化。原理是基于政府為農(nóng)民所提供的醫(yī)療保險(xiǎn)金通過還原率和人均耕地面積修正計(jì)算得到，計(jì)算公式如下：

(7)

式中：

V

為醫(yī)療保障價(jià)值，萬元/hm；

U

為政府為農(nóng)民所提供的醫(yī)療保險(xiǎn)金，元/人，

S

、

r

同上。

5)耕地資源糧食安全價(jià)值：研究認(rèn)為，糧食安全價(jià)值可以看作是最基本的生活需求，可通過最低生活保障金額體現(xiàn)。依據(jù)可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)，耕地的糧食安全價(jià)值計(jì)算公式如下：

(8)

式中：

V

為糧食安全價(jià)值，萬元/hm；

B

為人均月最低生活保障金額，元/人；

r

同上；

m

為耕地資源可以供養(yǎng)的人口數(shù)目，hm/人；

S

、

r

同上。

1

.

3

.

4

相關(guān)性分析

通過ArcGIS 10.2、SPSS 26、GeoDa等軟件分析距河流、主要道路、高速公路、國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道、鐵路不同距離耕地資源價(jià)值變化，研究高程、坡度與耕地資源價(jià)值之間的關(guān)系，對耕地資源價(jià)值空間分布進(jìn)行相關(guān)性分析。

1

.

3

.

5

空間自相關(guān)

本研究中全局空間自相關(guān)是對耕地資源價(jià)值在縣域全局視角下的空間相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果通過全局Moran’s I反映，公式為：

(9)

式中：

x

、

x

是相應(yīng)評價(jià)單元屬性值；

n

是單元總個(gè)數(shù)；為單元耕地資源價(jià)值均值；為樣本方差；

w

為空間權(quán)重矩陣，體現(xiàn)各單元之間在空間上的鄰接關(guān)系，本研究采用基于空間鄰接的Queen權(quán)重方法；I取值范圍-1到1，正值表明相關(guān)性為正，反之亦然，絕對值越大表示相關(guān)性越強(qiáng)。

研究縣域視角下某個(gè)位置的集聚特征，可采用局部自相關(guān)分析，結(jié)果用局部Moran’s I 顯示，計(jì)算公式為：

(10)

式中：

I

為評價(jià)單元

i

的局部Moran’s I，

I

值正(負(fù))表示相似(異)的耕地資源價(jià)值區(qū)域相鄰近，絕對值大小反映鄰近程度高低，

P

值越小表明置信度越高。

2 結(jié)果與分析

2.1 襄垣縣耕地資源價(jià)值計(jì)算結(jié)果

綜上計(jì)算得到襄垣縣單位面積耕地資源各功能價(jià)值，結(jié)果見圖2。可知：襄垣縣單位面積耕地經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值分別為26.23、25.4和23.94萬元/hm，所占比例分別是34.7%、33.62%和31.68%；生態(tài)價(jià)值中各類功能價(jià)值從高到低依次是廢物處理、土壤保持、氣候調(diào)節(jié)、維持生物多樣性、水文調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)和美學(xué)景觀，價(jià)值分別為7.19、6.34、3.88、3.12、2.65、2.18和0.04萬元/hm。社會(huì)價(jià)值中高低排序依次是就業(yè)保障、糧食安全、養(yǎng)老保障、醫(yī)療保障、基本生活保障，價(jià)值分別為7.99、6.76、4.68、2.33和2.18萬元/hm。

圖2 襄垣縣單位面積耕地資源價(jià)值構(gòu)成圖Fig.2 Map of the value composition of cultivated land resources per unit area in Xiangyuan County

通過對襄垣縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)單位面積耕地資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值求和可得襄垣縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)單位面積耕地資源總價(jià)值，結(jié)果見圖3。襄垣縣單位面積耕地資源價(jià)值整體空間分布格局由東北和西南兩側(cè)向內(nèi)部遞增，最高值出現(xiàn)在襄垣縣南部的侯堡鎮(zhèn)，為57.57萬元/hm，中部的夏店鎮(zhèn)和善福鄉(xiāng)耕地資源價(jià)值也分別達(dá)到51.28萬元/hm和47.59萬元/hm，東北方向的下良鄉(xiāng)耕地資源價(jià)值最低，僅有27.66萬元/hm，不到南邊侯堡鎮(zhèn)總價(jià)值的一半。

圖3 襄垣縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)單位面積耕地資源價(jià)值圖Fig.3 Value map of cultivated land resources per unit area of each township in Xiangyuan County

2.2 耕地資源價(jià)值計(jì)算結(jié)果分析

以行政村邊界對耕地資源價(jià)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見圖4。結(jié)合襄垣縣高程(圖1)可知：襄垣縣東北方向坡度較大，高程較高，耕地資源價(jià)值較低；在高程低、坡度平緩的中部地區(qū)耕地資源價(jià)值較高；由此猜想耕地資源價(jià)值與高程和坡度存在一定的負(fù)相關(guān)性?；诖?，通過SPSS軟件對耕地資源價(jià)值與高程和坡度進(jìn)行相關(guān)性分析研究。結(jié)果表明：坡度和高程與耕地資源價(jià)值的皮爾遜相關(guān)系數(shù)分別為達(dá)到了-0.441和-0.232，且都通過了雙尾檢驗(yàn)，說明坡度和高程與耕地資源價(jià)值存在顯著的負(fù)相關(guān)性。驗(yàn)證的結(jié)果與常理相符，坡度過大和高程過高的地區(qū)不利于耕種，高程升高會(huì)導(dǎo)致氣溫降低，坡度過大導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重、阻礙交通便利，從而對耕地價(jià)值造成負(fù)面影響。

圖4 襄垣縣單位面積耕地資源價(jià)值(a)與坡度分布(b)圖Fig.4 Map of the value of cultivated land resources per unit area (a) and slope distribution (b) in Xiangyuan County

但是在襄垣縣中南部平緩地區(qū)的古韓鎮(zhèn)出現(xiàn)了大面積的低值區(qū)域，古韓鎮(zhèn)高程和坡度在襄垣縣都屬于較低值，依照坡度、高程與耕地資源價(jià)值相關(guān)性結(jié)果，古韓鎮(zhèn)不應(yīng)出現(xiàn)大范圍低值區(qū)。可能是由于大面積的礦山開采對耕地資源價(jià)值產(chǎn)生負(fù)面影響。圖5為襄垣耕地及基本農(nóng)田與礦山重疊圖。綜合圖5可得襄垣縣礦山開采侵占了23.6%基本農(nóng)田面積，其中古韓鎮(zhèn)、王橋鎮(zhèn)耕地資源價(jià)值受負(fù)面影響最大，古韓鎮(zhèn)礦山邊界占地面積達(dá)到古韓鎮(zhèn)總面積的47.23%，王橋鎮(zhèn)也達(dá)到25.83%，兩鎮(zhèn)多數(shù)行政村單位面積耕地資源價(jià)值處于0～25萬元/hm范圍的低值區(qū)；善福鄉(xiāng)、王村鎮(zhèn)、下良鎮(zhèn)三地交界處和夏店鎮(zhèn)東北部也都受到礦山開采不同程度的影響。

圖5 襄垣縣耕地(a)及基本農(nóng)田(b)與礦山重疊圖Fig.5 Overlapping map of cultivated land (a) and basic farmland (b) with mines in Xiangyuan County

運(yùn)用ArcGIS軟件緩沖區(qū)工具分析距道路和河流遠(yuǎn)近與耕地資源價(jià)值變化的關(guān)系。考慮到襄垣縣行政等級和各級道路與河流影響范圍，參考Xu等研究，將緩沖區(qū)研究區(qū)域劃定為0～5 000 m范圍，如圖6所示。

通過ArcGIS軟件分區(qū)統(tǒng)計(jì)工具計(jì)算不同距離耕地資源價(jià)值，結(jié)果見圖7?？芍汉恿鞲浇?00 m范圍內(nèi)耕地資源價(jià)值為42.92萬元/hm，200～500 m 出現(xiàn)輕微下降，1 000 m時(shí)達(dá)到最大值43.01萬元/hm，1 000 m之后整體呈現(xiàn)緩慢下降趨勢。高速公路200 m范圍內(nèi)耕地資源價(jià)值為41.34萬元/hm，在200～1 000 m激增至51.42萬元/hm，增幅接近25%，1 000～5 000 m變化趨于穩(wěn)定。鄉(xiāng)道和縣道200 m范圍內(nèi)耕地資源價(jià)值均是最大值，分別是46.72和46.98萬元/hm，之后隨著距離的增加耕地資源價(jià)值不斷下降，在5 000 m處達(dá)到最低值，分別是29.85和38.96萬元/hm。省道500 m范圍內(nèi)耕地資源價(jià)值最低，只有38.35萬元/hm，500 m之后呈不斷上漲趨勢，在3 500 m處達(dá)到最大值49.42萬元/hm，3 500 m后耕地資源價(jià)值趨于平穩(wěn)。鐵路200 m范圍內(nèi)耕地資源價(jià)值為40.71萬元/hm，200～500 m出現(xiàn)小幅度下降，500～5 000 m穩(wěn)定增長，在5 000 m處達(dá)到最大值48.64萬元/hm。主要道路200 m內(nèi)耕地資源價(jià)值為44萬元/hm，200～5 000 m耕地資源價(jià)值不斷下降，5 000 m時(shí)降至最低值35.66萬元/hm。國道200 m范圍內(nèi)耕地資源價(jià)值最低，為48.01萬元/hm，200 m以后出現(xiàn)緩慢增長，2 000 m時(shí)達(dá)到最大值51.64萬元/hm，2 000 m后趨于穩(wěn)定。通過SPSS26軟件對河流和各級道路不同距離單位面積耕地資源價(jià)值進(jìn)行分析，結(jié)果顯示距河流、國道、高速、縣道的距離遠(yuǎn)近與耕地資源價(jià)值變化不存在顯著的相關(guān)性，而主要道路、省道、鄉(xiāng)道、鐵路與單位面積耕地資源價(jià)值皮爾遜系數(shù)分別為-0.988、0.919、-0.966、0.983，且通過雙尾檢驗(yàn)，說明距離主要道路與鄉(xiāng)道距離的遠(yuǎn)近與耕地資源價(jià)值呈顯著負(fù)相關(guān)，距離省道和鐵路的距離遠(yuǎn)近與耕地資源價(jià)值呈顯著正相關(guān)。

(a)河流；(b)高速公路；(c)鄉(xiāng)道；(d)省道；(e)縣道；(f)鐵路；(g)主要道路；(h)國道。

圖7 單位面積耕地資源價(jià)值隨距離變化Fig.7 The value of cultivated land resources per unit area changes with distance

通過ArcGIS 10.2軟件對襄垣縣構(gòu)建700 m×700 m的漁網(wǎng)，再對襄垣縣耕地資源價(jià)值進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計(jì)和空間自相關(guān)分析，結(jié)果如圖8。Moran’s I結(jié)果顯示：全局Moran’s I值為0.706，通過1%的顯著性檢驗(yàn)，說明襄垣縣耕地資源價(jià)值存在顯著的正向空間相關(guān)性，襄垣縣耕地資源價(jià)值在地理空間分布上具有顯著聚集性。聚集類型如圖8(a)所示，高-高聚集多出現(xiàn)在襄垣縣中部、西部和南部，主要有虒亭鎮(zhèn)、夏店鎮(zhèn)和侯堡鎮(zhèn)，三鎮(zhèn)地勢平坦，且虒亭鎮(zhèn)存在大面積水域，水資源豐富，加之礦區(qū)負(fù)面影響較少，所以具有較高的耕地資源價(jià)值，對周邊地區(qū)也起到正向的輻射作用。低-低聚集多出現(xiàn)在襄垣縣東北部、東部和東南部，以下良鎮(zhèn)、北底鄉(xiāng)、古韓鎮(zhèn)、王橋鎮(zhèn)最為突出，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)多處于高海拔、坡度大的區(qū)域，古韓鎮(zhèn)和王橋鎮(zhèn)更是受到礦山開采的劇烈影響，導(dǎo)致耕地資源價(jià)值較低；低-高和高-低聚集分布較少，格局較為離散，低-高聚集多在襄垣縣西南部，高-低聚集多在襄垣縣東部地區(qū)。圖8(b)代表置信度，

P

值越小代表置信度越高。

圖8 耕地資源價(jià)值Lisa聚類圖(a)與P值分布圖(b)Fig.8 Cultivated land resource value Lisa clustering (a) and P value distribution map (b)

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

耕地資源作為人類賴以生存和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，對其價(jià)值的剖析必須基于正確的理論認(rèn)知和科學(xué)的方法測算?；谝延醒芯?，結(jié)合襄垣縣耕地資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)特性，分別通過經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值三方面挖掘其耕地資源價(jià)值內(nèi)涵，對耕地資源價(jià)值空間分布規(guī)律及空間自相關(guān)性進(jìn)行分析，為耕地資源保護(hù)和耕地補(bǔ)償提供理論支持和數(shù)據(jù)參考。

襄垣縣耕地資源價(jià)值研究結(jié)果表明耕地資源價(jià)值并不是由經(jīng)濟(jì)價(jià)值單方面決定，耕地資源具有功能和價(jià)值的多樣性。長期以來對耕地資源價(jià)值的片面定義，以經(jīng)濟(jì)價(jià)值“一值以蔽之”，忽略其社會(huì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值，這不僅是對耕地資源價(jià)值體系認(rèn)識的不足，更是對農(nóng)民即得利益的剝奪，對耕地資源的低效利用。通過研究村域尺度耕地資源價(jià)值空間分布規(guī)律，對耕地資源的保護(hù)及其高效利用有重要參考作用。

3.2 結(jié)論

1)襄垣縣2017年耕地資源價(jià)值為75.57萬元/hm，其中耕地資源經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)價(jià)值分別為26.23、25.4和23.94萬元/hm，所占比例分別為34.7%、33.62%和31.68%。

2)通過探究耕地資源價(jià)值的空間分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)耕地資源價(jià)值與坡度、高程存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，坡度和高程的增加會(huì)顯著降低耕地資源價(jià)值，大面積的礦山開采對耕地資源價(jià)值也存在一定的負(fù)面影響。距河流、國道、高速公路、縣道的距離遠(yuǎn)近與耕地資源價(jià)值變化不存在顯著相關(guān)性，距主要道路與鄉(xiāng)道距離的遠(yuǎn)近與耕地資源價(jià)值呈顯著負(fù)相關(guān)，距省道和鐵路的距離遠(yuǎn)近與耕地資源價(jià)值呈顯著正相關(guān)。

3)通過對襄垣縣耕地資源價(jià)值空間自相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)：襄垣縣耕地資源價(jià)值在空間上存在顯著的正向相關(guān)性，各行政村耕地資源價(jià)值在地理空間分布上具有顯著聚集性。高-高聚集多現(xiàn)在地勢平緩、水資源豐富地區(qū)，以虒亭鎮(zhèn)、夏店鎮(zhèn)和侯堡鎮(zhèn)為主，低-低聚集多出現(xiàn)于海拔和坡度較高、受礦山開采影響嚴(yán)重的地區(qū)，以古韓鎮(zhèn)、王橋鎮(zhèn)、下良鎮(zhèn)、北底鄉(xiāng)最為突出。