西南喀斯特地區(qū)耕地破碎化與石漠化空間格局及耦合關(guān)系研究

何鑫， 鐘九生， 林雙雙， 代仁麗， 何志遠

貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院(喀斯特研究院)，貴陽 550025

耕地是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，在保障人民生活、保持社會穩(wěn)定中發(fā)揮著重要作用[1]．然而，面對社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，耕地資源的不合理利用與生態(tài)保護的不到位導(dǎo)致耕地破碎化程度不斷加深[2]，尤其在巖溶地區(qū)，耕地所受外力影響較大，耕地破碎化現(xiàn)象嚴重．耕地破碎化不利于農(nóng)戶規(guī)?；?jīng)營，阻礙著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，使得耕地利用效率低下，耕地資源浪費嚴重[3]；而石漠化是造成耕地破碎化的原因之一，特別在喀斯特地貌發(fā)育成熟地區(qū)，耕地石漠化嚴重，破碎化現(xiàn)象突出，耕地保護與利用的矛盾也逐漸凸顯[4]．面對社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和轉(zhuǎn)型，改善耕地破碎化程度，有針對性地治理石漠化，優(yōu)化耕地利用格局，提高耕地資源利用效率，具有重要的社會價值．

耕地破碎化是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在的現(xiàn)象，目前，國內(nèi)外眾多學(xué)者從不同尺度[5]、不同角度[6]、采用多種方法[7-9]對耕地破碎化的驅(qū)動力[10-11]、影響因素[12-15]、時空演變[16-18]、空間分布格局等問題進行了研究，但這些研究范圍主要集中于長江中游沿岸[19]、沿海地區(qū)等[20-21]經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū)和城市，而針對西南地區(qū)耕地的研究則偏重于耕地利用效率[22-23]、耕地整治[24]等方面，對耕地破碎化的相關(guān)研究較少，關(guān)于耕地破碎化的耦合關(guān)系的研究較為欠缺．

貴州地形多為南方典型喀斯特地形，山地丘陵多，壩地少，人均耕地少，且耕地石漠化嚴重，破碎化格局顯著[25-26]．因此，針對西南石漠化問題突出的典型喀斯特地形，本文以貴州省安順市為例，運用空間自相關(guān)和耦合度與耦合協(xié)調(diào)度模型，對安順市耕地破碎化與石漠化空間分布格局及耦合關(guān)系進行深入研究，以期為農(nóng)村土地整治、石漠化治理提供技術(shù)指導(dǎo)，為鄉(xiāng)村振興提供理論參考．

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

安順市位于貴州省中西部，東鄰貴陽市，西靠六盤水市，南連黔西南布依族苗族自治州，北接畢節(jié)地區(qū)，是烏江與北盤江的重要分水嶺(圖1)；全市行政區(qū)劃面積為9 267 km2，下轄“兩區(qū)四縣”，共89個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)．全市喀斯特地貌發(fā)育成熟，孤立山體較多并且空間分布凌亂，人為開墾土地較多，石漠化與水土流失嚴重，地表破碎現(xiàn)象突出，是研究石漠化與水土流失的理想?yún)^(qū)域．由于安順市西秀區(qū)西街辦事處轄區(qū)內(nèi)已無耕地，本文以現(xiàn)狀有耕地的88個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)為研究單元．

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文采用的2019年Landsat TM影像是從地理空間數(shù)據(jù)云(http：//www.gscloud.cn/)下載得到，對其進行幾何糾正、融合、配準、鑲嵌等預(yù)處理后計算得到研究區(qū)植被覆蓋率與基巖裸露率，再結(jié)合巖性、坡度等指標疊加得到研究區(qū)石漠化分布圖，參照白曉永等[27]提出的石漠化等級劃分方法得到研究區(qū)石漠化等級圖．耕地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)以2018年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合2019年Google Earth遙感影像(空間分辨率0.8 m)與航拍高清影像(空間分辨率優(yōu)于0.2 m)，參照《第三次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》(TD/T 1055-2019)標準，對研究區(qū)內(nèi)的耕地進行目視解譯及野外驗證，確保解譯精度達95%以上后得到研究區(qū)耕地圖斑．

底圖審圖號：黔S(2020)007號圖1 研究區(qū)位置圖

2 研究方法

2.1 石漠化指數(shù)

為定量評價研究單元的石漠化程度及空間分布現(xiàn)狀，采用李陽兵等[28]提出的石漠化指數(shù)計算方法，基于鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)石漠化面積比例和等級權(quán)重構(gòu)建石漠化綜合指數(shù)．根據(jù)無、潛在、輕度、中度、強度、極強度的石漠化巖石裸露度和相對生物量損失，將石漠化程度分級值權(quán)重依次設(shè)定為0，0，2，4，6，8，計算公式如下：

(1)

式中：K為石漠化綜合指數(shù)；Wi為第i類石漠化程度的權(quán)重值；Ai代表鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)內(nèi)第i類石漠化程度的面積比重．

2.2 耕地景觀破碎化評價

2.2.1 評價指標選取

景觀指數(shù)能夠在不同層次的水平上濃縮景觀格局信息，反映土地資源綜合利用格局的空間特征，是目前學(xué)界廣泛采納的一種研究方法．本文以有耕地的88個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)為研究單元，針對喀斯特地區(qū)特點，結(jié)合研究區(qū)實際情況，從科學(xué)性、綜合性的原則出發(fā)，對初步選取的斑塊數(shù)量(NP)、平均地塊面積(MPS)、面積加權(quán)形狀指數(shù)(AWMSI)、地塊密度(PD)等9個指標利用SPSS 18.0進行皮爾遜相關(guān)性分析，去除相關(guān)性較強的指標后選取最大斑塊景觀面積比(LPI)、邊界密度指數(shù)(ED)、平均地塊面積(MPS)、面積加權(quán)形狀指數(shù)(AWMSI)、平均最近距離(MNN)5個指標對耕地的破碎度進行衡量．

2.2.2 權(quán)重確定

為確保計算結(jié)果的準確性，在對指標確權(quán)之前需要對各指標進行標準化處理，以消除各指標的量綱．根據(jù)指標的景觀含義以及對耕地破碎化的影響，將ED，MPS，MNN確認為正效應(yīng)指標，將LPI，AWMSI確認為負效應(yīng)指標，采用極差標準化法對各個指標值進行標準化，公式如下：

(2)

式中：Pij為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)指標的標準化值；Xij為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)指標的初始值；Ximax鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)指標的最大值；Ximin為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)指標的最小值．

確定各個指標權(quán)重是綜合評價非常重要的一種方法，賦權(quán)方法的選取對于評價結(jié)果的準確性至關(guān)重要．熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)評估方法，是根據(jù)決策矩陣得到能夠代表權(quán)重的熵權(quán)，對指標權(quán)數(shù)分配具有一定的敏感性，能有效避免因?qū)＜抑饔^判斷誤差而對指標權(quán)重產(chǎn)生的影響，賦權(quán)結(jié)果區(qū)分度較好[29]．借鑒現(xiàn)有研究[30]，考慮到喀斯特地區(qū)地形地貌的復(fù)雜性，本文選取熵權(quán)法作為賦權(quán)方法．權(quán)重計算結(jié)果見表1．

表1 耕地破碎化指標權(quán)重表

2.2.3 耕地綜合破碎度測算

由上述計算方法得到各指標權(quán)重后，再采用綜合因子評價法評價各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地破碎化程度，公式如下：

(3)

式中：Qj為第j個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的耕地破碎化指數(shù)；Pij為第j個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的第i個評價指標值；Wi為第i個評價指標的權(quán)重；n為指標個數(shù)．

2.3 耦合度與耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合是指兩個或兩個以上的要素或者系統(tǒng)間相互作用產(chǎn)生的影響[31]．耦合度能夠反映2個系統(tǒng)間的相互依賴與相互制約程度，揭示系統(tǒng)或要素間的演變規(guī)律和空間關(guān)聯(lián)特征；協(xié)調(diào)度則是反映不同相關(guān)系統(tǒng)之間緊密配合、共同促進的有效程度[32]．

2.3.1 耦合度測算

本文參考劉新平等[33]耦合協(xié)調(diào)度計算模型，采用耕地破碎化和石漠化2個指標，評價其空間相互作用與關(guān)聯(lián)程度，計算公式如下：

(4)

式中：C為耦合度；U，E分別為無量綱化處理的破碎化指數(shù)和石漠化指數(shù)．耦合度值介于0～1之間，其值越低耦合程度越低，代表2個系統(tǒng)間以及系統(tǒng)各要素之間沒有關(guān)聯(lián)，它們的發(fā)展也會朝著無序的方向發(fā)展；耦合度的值越大，各系統(tǒng)間越會朝著有序的方向發(fā)展．參考相關(guān)研究成果[34]，將耦合度分為4級：低水平(0≤C<0.3)、拮抗(0.3≤C<0.5)、磨合(0.5≤C<0.8)、高水平(0.8≤C≤1)．

2.3.2 耦合協(xié)調(diào)度測算

基于區(qū)域的長期發(fā)展動態(tài)性與不平衡性，采用耦合協(xié)調(diào)度進一步體現(xiàn)兩者協(xié)調(diào)發(fā)展程度的高低和綜合發(fā)展水平，其計算公式可表示為：

(5)

式中：D為耦合協(xié)調(diào)度；T為耕地破碎化和石漠化程度協(xié)調(diào)發(fā)展指數(shù)；α，β為待定參數(shù)，在耕地破碎化和石漠化耦合協(xié)調(diào)發(fā)展過程中，考慮到改善耕地破碎化程度和石漠化程度同等重要，因此，參考相關(guān)研究的做法和實際需要[35-36]，將參數(shù)設(shè)置為α=β=0.5．根據(jù)現(xiàn)有研究成果[34]，將耦合協(xié)調(diào)度分為4級：低度協(xié)調(diào)(0≤D<0.3)、中度協(xié)調(diào)(0.3≤D<0.6)、高度協(xié)調(diào)(0.6≤D<0.8)和極度協(xié)調(diào)(0.8≤D≤1)．

2.4 空間自相關(guān)

空間自相關(guān)是指多個變量在同一個分布區(qū)內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)之間潛在的相互依賴性，可以在一定程度上描繪空間數(shù)據(jù)在不同空間位置上的分布規(guī)律．體現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在整個研究區(qū)的分布特征稱為全局自相關(guān)，體現(xiàn)在研究單元與單元間的空間分布特征稱為局部自相關(guān)．本文采取莫蘭指數(shù)(Moran’sI)和局部莫蘭指數(shù)(Local Moran’sI)對耕地破碎化與石漠化進行全局自相關(guān)和局部自相關(guān)分析．

莫蘭指數(shù)(Moran’sI)是通過對整個研究區(qū)域進行全局聚類檢驗的一種方法，其檢驗可以描述區(qū)域整體分布的模式是離散、聚類還是隨機模式，計算公式如下：

(6)

其中，

E(I)=-1/(n-1)

(7)

式中：E(I)為莫蘭指數(shù)正態(tài)分布的期望值；n為研究區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的總數(shù)．

局部莫蘭指數(shù)(Local Moran’sI)主要用于相鄰單元的空間形態(tài)比較，可以找出整個研究區(qū)域內(nèi)相似或相異的研究單元的集聚區(qū)，表現(xiàn)為高—高(H—H)、低—高(L—H)、高—低(H—L)、低—低(L—L)聚集，其計算公式為：

(8)

其中，

式中：各字母代表意義同公式(6)、公式(7)．

3 結(jié)果與分析

3.1 耕地破碎化與石漠化空間分析

3.1.1 耕地破碎化程度與石漠化程度分析

本文利用上述方法測算出研究區(qū)耕地破碎化指數(shù)，采用ArcGIS 10.2軟件對耕地破碎化指數(shù)進行可視化表達，采用自然間斷法將其分為輕度破碎化、中度破碎化、重度破碎化3個等級，得到安順市耕地破碎化等級空間分布圖(圖2a)．由圖2a可知，重度破碎化鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)29個，占比為33%，中度破碎化的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)45個，占比為51%，輕度破碎化的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)最少，共14個，占比為16%．從數(shù)量上看，安順市耕地破碎化程度以中度、重度破碎化為主；從空間分布上看，總體特征表現(xiàn)為南北差異較大，破碎化程度較高的地區(qū)以南部為主，集中在花江鎮(zhèn)、六馬鎮(zhèn)、良田鎮(zhèn)、簡嘎鄉(xiāng)及與之毗鄰的紫云縣南部，破碎化程度低的地區(qū)以北部為主，主要集中在羊昌鄉(xiāng)及馬關(guān)鎮(zhèn)附近的2個片區(qū)．

運用石漠化指數(shù)計算方法，計算出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)石漠化綜合指數(shù)，采用自然間斷法將各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)石漠化程度劃分為輕度石漠化、中度石漠化、重度石漠化，得到安順市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)石漠化等級空間分布圖(圖2b)．整體上看，輕度石漠化和中度石漠化2種石漠化程度的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)數(shù)量相差不大，主要表現(xiàn)為中度石漠化，集中分布于江龍鎮(zhèn)、上關(guān)鎮(zhèn)、坪上鎮(zhèn)、板當鎮(zhèn)等地區(qū)周邊；重度石漠化占比較小，呈零星式分布于宗地鎮(zhèn)、大營鎮(zhèn)、貓營鎮(zhèn)、黃果樹鎮(zhèn)、猴場鄉(xiāng)等10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)．

審圖號：黔S(2020)007號圖2 安順市耕地破碎化和石漠化等級及空間分布圖

3.1.2 耕地破碎化與石漠化空間自相關(guān)分析

為了探索安順市鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)間耕地破碎化與石漠化的空間分布規(guī)律，分別對其進行全局莫蘭指數(shù)分析．耕地破碎化的分析結(jié)果顯示，p值為0.00，小于0.01，表明各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地破碎化指數(shù)之間存在空間自相關(guān)性的置信度達到99%，全局莫蘭指數(shù)為0.12，Z值得分為5.26，大于0.01置信水平的臨界值2.58，表明鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)間耕地破碎化指數(shù)呈現(xiàn)明顯的空間聚集性．石漠化指數(shù)的p值為0.00，小于0.01，表明各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)石漠化指數(shù)之間存在空間自相關(guān)性的置信度達到99%，全局莫蘭指數(shù)為0.17，Z值得分為3.23，大于0.01置信水平的臨界值2.58，表明鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)間石漠化指數(shù)具有明顯的空間聚集性．

利用局部莫蘭指數(shù)識別出耕地破碎化指數(shù)與石漠化指數(shù)的高值(H)和低值(L)集聚區(qū)域．耕地破碎化局部自相關(guān)分析表明(圖3a)，集聚區(qū)域分布在安順市北部，包括高—高型2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、低—高型3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、低—低型15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、高—低型1個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)，合計21個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)．高—高集聚型分布在北街辦事處與東街辦事處；低—低集聚型有一個較大區(qū)域和一個較小區(qū)域，分別位于在馬官鎮(zhèn)和羊昌鄉(xiāng)附近；低—高集聚型集聚在市區(qū)內(nèi)的東關(guān)辦事處和南街辦事處區(qū)域，高—低集聚型分布舊州鎮(zhèn)．石漠化局部自相關(guān)結(jié)果表明(圖3b)，集聚區(qū)域在研究區(qū)分布不平衡，呈散亂分布，包括高—高型10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、低—高型2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、低—低型5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、高—低型1個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)，合計18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)．高—高集聚型有一個較大區(qū)域和2個較小區(qū)域，較大區(qū)域分布在環(huán)翠街道、白馬湖街道附近，較小區(qū)域分布在猴場鄉(xiāng)、補郎苗族鄉(xiāng)、猴場鎮(zhèn)和大營鎮(zhèn)地區(qū)；低—高集聚型分布在高—高集聚型較大區(qū)域的兩側(cè)，分別是江龍鎮(zhèn)和白水鎮(zhèn)；低—低集聚型分布在研究區(qū)南北兩側(cè)，分別為簡嘎鄉(xiāng)、六馬鎮(zhèn)、黃臘鄉(xiāng)、白云鎮(zhèn)和舊州鎮(zhèn)；高—低集聚型分布在研究區(qū)東北部的東屯鄉(xiāng)．

審圖號：黔S(2020)007號圖3 安順市耕地破碎化及石漠化指數(shù)圖

3.2 耕地破碎化與石漠化空間耦合關(guān)系

3.2.1 耦合關(guān)系分析

利用耦合度與耦合協(xié)調(diào)度模型計算得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耦合度C值與耦合協(xié)調(diào)度D值，經(jīng)ArcGIS 10.2可視化表達后得到耕地破碎化與石漠化耦合度、耦合協(xié)調(diào)度空間分布圖(圖4a，4b)．結(jié)果表明，耕地破碎化與石漠化耦合度的數(shù)值主要分布在0.8～1之間，各種耦合類型的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)數(shù)目相差較大．耦合類型為磨合的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)數(shù)目在空間上分布比較散亂，包括宗地鎮(zhèn)、幺鋪鎮(zhèn)等16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道；低水平耦合包含2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)，分別位于研究區(qū)北部與南部；耦合類型為拮抗的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)共2個，分別為東街辦事處與西街辦事處；而高水平耦合的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)包含68個，說明安順市的耕地破碎化與石漠化的耦合類型以高水平耦合為主，并且在空間位置上分布也比較均勻，研究區(qū)內(nèi)耕地破碎化與石漠化相互作用較強．究其原因是由于貴州安順市喀斯特地貌發(fā)育成熟，生態(tài)環(huán)境脆弱，地表土層較薄，孤立山體較多，導(dǎo)致研究區(qū)域內(nèi)耕地呈現(xiàn)以重度破碎化與中度破碎化為主的破碎化程度現(xiàn)象，致使安順市耕地破碎化問題嚴峻，不利于農(nóng)業(yè)發(fā)展且不能滿足糧食生產(chǎn)．為了擴大耕地，人們過度開墾造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失，長此以往，地表基巖裸露，形成石漠化，而石漠化導(dǎo)致耕地破壞，加劇耕地破碎化，當石漠化問題日益嚴重時，人們又會毀林開荒以增加糧食產(chǎn)量，形成惡性循環(huán)．正是這種不合理的方式致使研究區(qū)內(nèi)破碎化與石漠化相互作用強烈，呈高水平耦合度．

耕地破碎化與石漠化耦合協(xié)調(diào)度包含3種類型，數(shù)值主要分布在0.3～0.6之間，不存在極度協(xié)調(diào)類型，有85個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)協(xié)調(diào)類型以中度協(xié)調(diào)為主，占總鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)數(shù)目的95.5%．從整體上看，研究區(qū)內(nèi)耕地破碎化與石漠化呈中度協(xié)調(diào)狀況，說明兩者之間的相互影響不再往惡劣的方向發(fā)展，而是開始向協(xié)調(diào)關(guān)系轉(zhuǎn)變，這是由于研究區(qū)相關(guān)部門制定了一系列石漠化治理措施，通過建立基本農(nóng)田保護區(qū)，保證農(nóng)民的基本生活用地，農(nóng)民不再毀林開荒致水土流失造成次生石漠化．

對耦合協(xié)調(diào)度D值進行全局莫蘭指數(shù)分析表明，p值為0.00，小于0.01，表明各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耦合協(xié)調(diào)度之間存在空間自相關(guān)性的置信度達到99%，全局莫蘭指數(shù)為0.17，Z值得分為3.23，大于0.01置信水平的臨界值2.58，表明鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)間耦合協(xié)調(diào)度出現(xiàn)明顯的空間聚集性；對耦合協(xié)調(diào)度進行局部莫蘭指數(shù)分析表明(圖5)，安順市耕地破碎度與石漠化的空間耦合協(xié)調(diào)度有高—高與低—低2種聚集類型，合計17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)，空間布局表現(xiàn)為有3個較大的區(qū)域和3個較小的區(qū)域，較大的區(qū)域分布在白馬湖街道、良田鎮(zhèn)、猴場鎮(zhèn)附近，較小的區(qū)域分布在補郎苗族鄉(xiāng)、白云鎮(zhèn)、東街辦事處附近區(qū)域．

審圖號：黔S(2020)007號圖4 安順市耕地破碎化與石漠化耦合度、耦合協(xié)調(diào)度圖

審圖號：黔S(2020)007號圖5 貴州安順市耕地破碎化與石漠化的耦合協(xié)調(diào)度集聚圖

3.2.2 耦合關(guān)系類型

為得到耕地破碎化與石漠化程度各種類型的空間分布情況，將耕地破碎化與石漠化程度兩者進行空間疊加，得到安順市耕地破碎化與石漠化的耦合關(guān)系類型(圖6a)．結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)耕地破碎化與石漠化程度從高到低依次為同步型、石漠化滯后型、破碎化滯后型．耕地破碎化與石漠化程度都比較高的區(qū)域為大營鎮(zhèn)、宗地鎮(zhèn)、貓營鎮(zhèn)、馬場鎮(zhèn)4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，這幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地利用前景不容樂觀，如何同步治理耕地破碎化與石漠化是關(guān)鍵問題．其次，中度破碎化中度石漠化、中度破碎化重度石漠化與重度破碎化中度破碎化的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)數(shù)目分別為28個、14個和6個，在研究區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)從中部往四周散開的分布格局，這部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地分布格局后續(xù)需要重點關(guān)注；重度破碎化輕度石漠化與輕度破碎化重度石漠化的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)數(shù)目分別為12個和1個，在研究區(qū)南部有一個較大的分布區(qū)域，主要分布在六馬鎮(zhèn)、火花鎮(zhèn)附近；中度破碎化輕度石漠化、輕度破碎化中度石漠化與輕度破碎化輕度石漠化的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)數(shù)目為28個，主要分布在研究區(qū)北部．

探究安順市耕地破碎化與石漠化之間的關(guān)系，可以根據(jù)耕地破碎化與石漠化程度等級判斷耦合關(guān)系類型，若兩者等級相同，則定義為破碎化與石漠化同步型；若石漠化程度等級小于耕地破碎化程度等級，則將其定義為石漠化滯后型；若石漠化程度等級大于耕地破碎化程度等級，則將其定義為破碎化滯后型，可視化后得到(圖6b)．本研究區(qū)內(nèi)石漠化滯后型鄉(xiāng)鎮(zhèn)共39個，主要分布于鎮(zhèn)寧縣南部、紫云縣中西部、關(guān)嶺縣縣內(nèi)、普定縣西部、平壩區(qū)西部和西秀區(qū)東南部，這些縣域石漠化問題較嚴重，耕地破碎化較輕，針對這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)，相關(guān)地區(qū)應(yīng)該采取林草植被的建設(shè)與保護措施，加強石漠化治理，防止區(qū)域水土流失導(dǎo)致耕地被破壞，以減輕耕地破碎化問題；破碎化滯后型鄉(xiāng)鎮(zhèn)共9個，主要分布于普定縣東部、西秀區(qū)北部、鎮(zhèn)寧縣北部以及西秀區(qū)東部，該區(qū)域部分地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，但礦產(chǎn)開采破壞了耕地資源，耕地破碎化嚴重，針對這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)，應(yīng)培育過渡性經(jīng)營性林地，通過技術(shù)手段和人工培肥將其轉(zhuǎn)換為耕地，增加耕地集中連片度[34]；同步型鄉(xiāng)鎮(zhèn)共40個，主要分布于普定縣中部、西秀區(qū)北部與西部、平壩區(qū)西部、關(guān)嶺縣中部、鎮(zhèn)寧縣北部、紫云縣西北部與東南部，耕地破碎與石漠化主要呈中度協(xié)調(diào)同步型，破碎化與石漠化同時存在但均為中度，當?shù)匦枰瑫r注重耕地保護與石漠化治理，提高耕地生產(chǎn)效率，做好水保措施，防止耕地破碎化和石漠化加劇．

審圖號：黔S(2020)007號圖6 耕地破碎化與石漠化的耦合關(guān)系及耦合關(guān)系類型圖

4 結(jié)論

本文構(gòu)建了耕地景觀破碎化評價指標體系，并結(jié)合耦合度與耦合協(xié)調(diào)度模型、空間自相關(guān)重點分析了安順市耕地破碎化與石漠化空間分布格局及空間耦合關(guān)系．

1) 從空間分布上看，安順市耕地破碎化程度南北差異較大，破碎化程度較高的地區(qū)以南部為主，集中在花江鎮(zhèn)、六馬鎮(zhèn)、良田鎮(zhèn)、簡嘎鄉(xiāng)及與紫云縣南部，破碎化程度低的地區(qū)主要分布于研究區(qū)北部，集中于羊昌鄉(xiāng)及馬關(guān)鎮(zhèn)附近2個片區(qū)；從數(shù)量上看，安順市耕地破碎化程度以中度、重度破碎化為主；研究區(qū)內(nèi)輕度石漠化和中度石漠化2種石漠化程度的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)數(shù)目差別相差不大，但主要表現(xiàn)為中度石漠化．

2) 耕地破碎化與石漠化空間自相關(guān)分析結(jié)果表明，鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)間耕地破碎化指數(shù)與石漠化指數(shù)都表現(xiàn)出明顯的空間聚集性，耕地破碎化集聚區(qū)域出現(xiàn)在安順市北部，合計21個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)，石漠化集聚區(qū)域在研究區(qū)分布不平衡，呈散亂分布，合計18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)．

3) 耕地破碎化與石漠化耦合度分析結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)耕地破碎化問題突出，不能滿足生產(chǎn)要求，于是人們選擇盲目開墾，而不合理的水保措施導(dǎo)致石漠化，石漠化反過來又會破壞耕地，形成惡性循環(huán)，使破碎化與石漠化相互作用強烈，導(dǎo)致各種耦合類型的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)數(shù)目相差較大，并呈現(xiàn)高水平耦合；耕地破碎化與石漠化耦合協(xié)調(diào)度分析結(jié)果表明，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)間協(xié)調(diào)類型以中度協(xié)調(diào)為主，并且具有明顯的空間聚集性．

4) 研究區(qū)內(nèi)耕地破碎化與石漠化程度表現(xiàn)為3種耦合關(guān)系類型，且從大到小依次為同步型、石漠化滯后型、破碎化滯后型．基于3種不同的耕地破碎化和石漠化的耦合關(guān)系類型，從耕地破碎度的角度探討石漠化治理，針對各類型地區(qū)整治側(cè)重點應(yīng)各有不同，既要注重石漠化治理與現(xiàn)有耕地保護，又要注重耕地修復(fù)提高耕地集中連片度，提升耕地質(zhì)量，保護現(xiàn)有良好生態(tài)環(huán)境．