糧食主產(chǎn)區(qū)設(shè)施農(nóng)用地的時(shí)空演變及格局優(yōu)化研究
——基于安徽省105 個(gè)區(qū)（縣）面板數(shù)據(jù)的實(shí)證分析

巨 芬，范樹(shù)平 ，宋曉娜，李 鵬，鄒金浪，王 斌

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，安徽 合肥 230036；2.江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 生態(tài)文明研究院，江西 南昌 330000；3.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)工程研究所，安徽 合肥 230031）

農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，糧食保障是國(guó)家和人民賴以生存和發(fā)展的前提條件。近年來(lái)，由于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的不斷提高，設(shè)施農(nóng)業(yè)得到快速發(fā)展，極大地避免了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)受自然條件的影響，有效提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，成為實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑[1]。系統(tǒng)梳理關(guān)于設(shè)施農(nóng)用地相關(guān)政策脈絡(luò)，中國(guó)已構(gòu)成了相對(duì)比較完善的設(shè)施農(nóng)用地利用體系、監(jiān)管體系[2]。特別是國(guó)家、部分省市關(guān)于設(shè)施農(nóng)用地管理諸多政策文件陸續(xù)頒布，更加明確界定了設(shè)施農(nóng)用地的概念、類型、規(guī)模及選址等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不斷加大對(duì)設(shè)施農(nóng)用地的工作重視及扶持力度。目前，仍然面臨著設(shè)施農(nóng)業(yè)用地可能導(dǎo)致“非糧化”、甚至“非農(nóng)化”的風(fēng)險(xiǎn)傾向，特別是擅自擴(kuò)大用地規(guī)模及超出用地標(biāo)準(zhǔn)，利用設(shè)施農(nóng)用地的名義從事非農(nóng)建設(shè)、商業(yè)經(jīng)營(yíng)等用地亂象時(shí)有發(fā)生，進(jìn)一步威脅永久基本農(nóng)田保護(hù)底線及國(guó)家糧食安全。特別是在新冠肺炎全球大流行及國(guó)際形勢(shì)持續(xù)動(dòng)蕩的嚴(yán)峻背景下，穩(wěn)定國(guó)內(nèi)的糧食、蔬菜生產(chǎn)以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的不確定因素已成為重中之重，有序規(guī)范設(shè)施農(nóng)用地利用與管理，顯得尤為重要。

設(shè)施農(nóng)業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家主要是荷蘭、美國(guó)、日本、以色列，其研究集中于設(shè)施農(nóng)業(yè)[3-4]、溫室大棚[5-6]方面。Eleni G.Symeonaki 等[7]強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，尤其對(duì)氣候智能型的設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)做出了評(píng)價(jià)。中國(guó)在土地適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)后，學(xué)者開(kāi)始關(guān)注設(shè)施農(nóng)用地?？v觀當(dāng)前研究動(dòng)態(tài)，特別是針對(duì)“大棚房”治理，設(shè)施農(nóng)用地研究越來(lái)越多，集中于設(shè)施工程[8-9]、利用形態(tài)[10-11]、存在問(wèn)題[12-13]、影響因素[14-15]以及設(shè)施農(nóng)用地監(jiān)管治理[16-17]、政策解讀[18-19]等視角，定性化研究目前居多，定量化應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)，針對(duì)設(shè)施農(nóng)用地空間格局優(yōu)化維度，深入研究頗為少見(jiàn)。安徽省是我國(guó)重要的糧食主產(chǎn)區(qū)域，2021 年糧食總量居全國(guó)第4 位，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速推進(jìn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)要素發(fā)生不同程度的轉(zhuǎn)變。在此，以105 個(gè)區(qū)（縣）面板數(shù)據(jù)探究設(shè)施農(nóng)用地時(shí)空分異及演變規(guī)律，探析區(qū)域設(shè)施農(nóng)用地之間存在的集聚模式，劃分設(shè)施農(nóng)用地區(qū)域類型及其空間布局優(yōu)化，進(jìn)一步針對(duì)性提出分區(qū)管控措施，為糧食主產(chǎn)區(qū)設(shè)施農(nóng)用地精準(zhǔn)保障有效落地，全面監(jiān)管耕地“非糧化”及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供理論參考及實(shí)踐基礎(chǔ)。

一、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

（一）研究區(qū)概況

安徽省位于華東地區(qū)，地處長(zhǎng)江、淮河中下游，長(zhǎng)江三角洲腹地；屬于亞熱帶季風(fēng)氣候類型，四季分明，年平均氣溫14～17℃，年平均無(wú)霜期為200～250 d；光照資源豐富，年均日照時(shí)數(shù)為1 800～2 500 h，滿足多種動(dòng)植物生長(zhǎng)繁殖所需要的條件；年均降水量為770～1 700 mm，集中在春季和夏季；土壤類型豐富，呈現(xiàn)水平化和垂直化差異。2020 年，安徽省國(guó)土總面積140 139.85 km2，約占全國(guó)總面積的1.46%，設(shè)施農(nóng)用地面積為3.52 萬(wàn)hm2；安徽省作為糧食主產(chǎn)區(qū)，其糧食作物總播種面積為728.95 萬(wàn)hm2，糧食總產(chǎn)量為4 019.22 萬(wàn)t，居全國(guó)前列；農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值5 680.92 億元，較2005 年增長(zhǎng)約3.41 倍，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占總產(chǎn)值的44.45%，農(nóng)業(yè)就業(yè)人員年平均工資為5.24 萬(wàn)元。設(shè)施農(nóng)用地面積規(guī)模增長(zhǎng)及空間布局拓展，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)民收入具有積極正向作用，但仍可能對(duì)全省穩(wěn)定及擴(kuò)大糧食綜合生產(chǎn)能力產(chǎn)生一定沖擊，亟須進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)、解決設(shè)施農(nóng)用地的發(fā)展困境。

（二）研究方法

1.土地利用變化強(qiáng)度指數(shù)

土地利用變化強(qiáng)度指數(shù)LTi是指某一空間單元i內(nèi)，單位面積上地類j從e時(shí)段到f時(shí)段發(fā)生的變化，計(jì)算公式如下：

式（1）中，Ujf、Uje分別表示研究初期e、研究末期f地類j在空間單元i內(nèi)的面積，Li表示空間單元i的土地面積，T表示研究的時(shí)間長(zhǎng)度。

2.設(shè)施農(nóng)用地動(dòng)態(tài)度

設(shè)施農(nóng)用地動(dòng)態(tài)度是某研究區(qū)一定時(shí)間范圍內(nèi)設(shè)施農(nóng)用地的數(shù)量變化情況，計(jì)算公式如下：

式（2）中，Ua與Ub分別表示研究初期和研究末期設(shè)施農(nóng)用地的面積；T為研究時(shí)段；K為T時(shí)段的設(shè)施農(nóng)用地的動(dòng)態(tài)變化程度。

3.空間自相關(guān)

空間自相關(guān)是同時(shí)根據(jù)要素位置和要素值來(lái)度量空間自相關(guān)，通過(guò)對(duì)研究區(qū)域的整體上的空間自相關(guān)性和局部小區(qū)域間的分布格局和集聚模式進(jìn)行分析。全局空間自相關(guān)是從宏觀層面判斷設(shè)施農(nóng)用地變化在整個(gè)研究區(qū)的集聚性，評(píng)估所表達(dá)的模式是聚類模式、離散模式、隨機(jī)模式[20]，是對(duì)地理要素屬性值在整個(gè)區(qū)域的空間特征的描述，可以用Global Moran’s I來(lái)表示。其公式為：

式（3）中，zi是要素i的屬性與其平均值(xi-x)的偏差，wij是要素i和j之間的空間權(quán)重，n等于要素總數(shù)，s0是所有空間權(quán)重的聚合：

統(tǒng)計(jì)的z i得分按以下形式計(jì)算：

Moran’s I在-1.0 與1.0 之間，當(dāng)Moran’s I＞0時(shí)，表示數(shù)據(jù)呈現(xiàn)空間正相關(guān)，值越大，空間相關(guān)性越明顯；Moran’s I＜0 時(shí)，表示數(shù)據(jù)呈現(xiàn)空間負(fù)相關(guān)，值越小，空間差異越大；Moran’s I=0 時(shí)，空間呈現(xiàn)隨機(jī)性特征。

而局部自相關(guān)是研究區(qū)域范圍內(nèi)用來(lái)判斷各空間位置與周圍相鄰空間位置的同一屬性是否具有相關(guān)性的一種工具，可以衡量局部集聚及空間異質(zhì)性，用Ii來(lái)表示。當(dāng)Ii＞0 時(shí)，表示第i單元的觀測(cè)值與周圍單元的差異顯著性小，一般表現(xiàn)為高值被高值包圍，呈現(xiàn)高—高狀態(tài)，或者低值被低值包圍，呈現(xiàn)低—低狀態(tài)；Ii＜0 時(shí)，表示第i單元的觀測(cè)值與周圍單元差異性顯著大，一般表現(xiàn)為低值被高值包圍，呈現(xiàn)出低—高狀態(tài)，或者高值被低值包圍，呈現(xiàn)出高—低狀態(tài)[21]。

式（6）中，xi是要素i的屬性，x對(duì)應(yīng)屬性的平均值。wi j是要素i和j之間的空間權(quán)重。

（三）數(shù)據(jù)來(lái)源及技術(shù)處理

本文的數(shù)據(jù)來(lái)源是2005 年、2010 年、2015 年、2020 年4 期的土地利用數(shù)據(jù)和《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》中相關(guān)數(shù)據(jù)，本文設(shè)施農(nóng)用地均指的是農(nóng)用地中的其他用地，不包含農(nóng)村道路，屬于三級(jí)類。2005年由于界定原因，采用2002 年試用地類①其設(shè)施農(nóng)用地采用畜禽飼養(yǎng)用地（151）、設(shè)施農(nóng)業(yè)用地（152）、養(yǎng)殖水面（155）、曬谷場(chǎng)等用地（158）面積之和。。2010年、2015 年、2020 年均統(tǒng)一采用《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T 21010—2017）中設(shè)施農(nóng)用地類型，地類編碼為1202，包括生產(chǎn)設(shè)施用地、附屬設(shè)施用地、配套設(shè)施用地。本文以2020 年安徽省區(qū)（縣）行政邊界矢量圖為基準(zhǔn)，轄有的105 個(gè)區(qū)（縣）的設(shè)施農(nóng)用地作為本文的研究對(duì)象，以此獲得各區(qū)（縣）設(shè)施農(nóng)用地的時(shí)空變化與集聚模式，利用Arcgis10.2、Geoda、SPSS 等專業(yè)處理軟件對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，最后得到設(shè)施農(nóng)用地相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

二、結(jié)果與分析

（一）設(shè)施農(nóng)用地的規(guī)模變化

顏色的深淺表示設(shè)施農(nóng)用地在該區(qū)域面積多與少的程度（圖1）。2005 年，安徽省設(shè)施農(nóng)用地總面積為15 149.61 hm2，各區(qū)（縣）的設(shè)施農(nóng)用地規(guī)模大都在200 hm2以下，200 hm2以上的區(qū)（縣）零星分布。500 hm2以上的區(qū)（縣）只有5個(gè)，分別為蕪湖縣、全椒縣、含山縣、潘集區(qū)、宣州區(qū)，其中含山縣、潘集區(qū)、宣州區(qū)所擁有的設(shè)施農(nóng)用地面積超過(guò)1 000 hm2，分別為3 756.52 hm2、2 724.93 hm2、1 397.43 hm2。

圖1 安徽省2005—2020 年設(shè)施農(nóng)用地面積變化圖

2010 年，設(shè)施農(nóng)用地大多集中于皖中崗丘及沿江平原地區(qū)，設(shè)施農(nóng)用地分布大體呈現(xiàn)東北—西南走向，各區(qū)（縣）的設(shè)施農(nóng)用地面積顯著增加，其中面積超過(guò)500 hm2的區(qū)（縣）增加至12 個(gè)，埇橋區(qū)、明光市、肥東縣的設(shè)施農(nóng)用地面積超過(guò)1 000 hm2。

2015 年，設(shè)施農(nóng)用地超過(guò)500 hm2的區(qū)（縣）增加為14 個(gè)，并在2010 年基礎(chǔ)上逐漸向皖北平原地區(qū)蔓延，皖南山區(qū)設(shè)施農(nóng)用地面積變化較小，肥東縣、埇橋區(qū)的設(shè)施農(nóng)用地面積仍然在1 000 hm2以上。

2020 年，安徽省設(shè)施農(nóng)用地總面積為35 230.34 hm2，占安徽省農(nóng)用地面積的3.02‰，占安徽省國(guó)土調(diào)查總面積的2.51‰。有26 個(gè)區(qū)（縣）的設(shè)施農(nóng)用地面積超過(guò)500 hm2，埇橋區(qū)的設(shè)施農(nóng)用地面積仍在1 000 hm2以上，是安徽省設(shè)施農(nóng)用地面積最大的區(qū)，占宿州市域設(shè)施農(nóng)用地總面積的1/3 左右，在安徽省設(shè)施農(nóng)用地中占4.26 個(gè)百分點(diǎn)。與2005 年相比，安徽省設(shè)施農(nóng)用地總面積增加了20 080.63 hm2，增長(zhǎng)約2.33 倍，且普遍集中于皖北平原，其次為皖中崗丘、沿江平原地區(qū)，皖南山區(qū)的設(shè)施農(nóng)用地規(guī)模仍較小。

2005—2020 年，15 年間安徽省設(shè)施農(nóng)用地的規(guī)模呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)且主要集中在北部。安徽省中部的設(shè)施農(nóng)用地優(yōu)先發(fā)展，主要以合肥市為中心逐漸向南北兩側(cè)蔓延，設(shè)施農(nóng)用地總面積較大的區(qū)域大多集中在皖北，尤其是淮北平原地區(qū)，總體呈現(xiàn)北方多、南方少，由北向南呈現(xiàn)逐步遞減的趨勢(shì)。其中，自然因素是限制設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，安徽省南部大多為丘陵山地，北部主要為平原地區(qū)，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，更加適合設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

（二）設(shè)施農(nóng)用地的變化強(qiáng)度

通過(guò)強(qiáng)度指數(shù)表現(xiàn)出不同時(shí)段設(shè)施農(nóng)用地占土地總面積的變化程度（圖2）。2005—2010 年，變化強(qiáng)度指數(shù)的波動(dòng)幅度較大，其變化幅度為-8.78‰～3.28‰。此階段，有75 個(gè)區(qū)（縣）的設(shè)施農(nóng)用地的變化指數(shù)呈正向變化，有30 個(gè)區(qū)（縣）的設(shè)施農(nóng)用地的變化指數(shù)呈負(fù)向變化，且分布不均。安徽省設(shè)施農(nóng)用地初步發(fā)展，處于萌芽狀態(tài)。

圖2 安徽省2005—2020 年設(shè)施農(nóng)用地變化強(qiáng)度圖

2010—2015 年，大部分區(qū)（縣）設(shè)施農(nóng)用地的面積變化強(qiáng)度指數(shù)趨于穩(wěn)定，介于-0.23‰～0.47‰之間，相較于其他時(shí)段總體變化強(qiáng)度較小。其中，皖北平原設(shè)施農(nóng)用地的變化強(qiáng)度指數(shù)相對(duì)較高，尤其是八公山區(qū)、蕭縣、龍子湖區(qū)，分別達(dá)到了0.47‰、0.35‰、0.31‰。皖南山區(qū)相較于2005—2010 年而言，強(qiáng)度指數(shù)具有明顯的正向變化。此外，有89 個(gè)區(qū)（縣）的設(shè)施農(nóng)用地的變化強(qiáng)度指數(shù)呈正向連片分布，設(shè)施農(nóng)用地的變化強(qiáng)度指數(shù)呈負(fù)向變化的區(qū)（縣）較少，僅有16 個(gè)。安徽省設(shè)施農(nóng)用地變化趨于穩(wěn)定。

2015—2020 年，安徽省各區(qū)（縣）的設(shè)施農(nóng)用地的變化強(qiáng)度指數(shù)變化較大，介于-2.91‰～1.08‰，總體仍呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中，皖北平原的潁泉區(qū)、固鎮(zhèn)縣的設(shè)施農(nóng)用地變化強(qiáng)度指數(shù)相對(duì)較高，分別為1.02‰、1.08‰。此階段，有76 個(gè)區(qū)（縣）的設(shè)施農(nóng)用地的變化強(qiáng)度指數(shù)呈正向變化，尤其是皖北平原地區(qū)的設(shè)施農(nóng)用地正向變化最顯著；有29 個(gè)區(qū)（縣）設(shè)施農(nóng)用地的變化強(qiáng)度指數(shù)呈負(fù)向變化，且大都集中在沿江平原與皖中地區(qū)。

總體來(lái)說(shuō)，2005—2020 年，設(shè)施農(nóng)用地面積增長(zhǎng)極為迅速，安徽省設(shè)施農(nóng)用地占國(guó)土調(diào)查總面積的比率呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，絕大部分的區(qū)（縣）設(shè)施農(nóng)用地變化強(qiáng)度呈現(xiàn)正向變化，這與人口因素也是息息相關(guān)的，安徽省人口密度大，對(duì)新鮮的瓜果蔬菜的需求量大，設(shè)施農(nóng)業(yè)作為一種新型農(nóng)業(yè)，不僅可以有效避免惡劣天氣帶來(lái)的影響，而且也可以為廣大農(nóng)民帶來(lái)巨大收益，因此對(duì)設(shè)施農(nóng)用地的需求也在不斷擴(kuò)大。

安徽省設(shè)施農(nóng)用地總規(guī)模逐步上升的同時(shí)，占農(nóng)用地的比率也是逐步上升，2005 年安徽省設(shè)施農(nóng)用地面積僅占農(nóng)用地的1.35‰，2020 年安徽省設(shè)施農(nóng)用地面積約占農(nóng)用地總面積的3.02‰。以5 年為一時(shí)間段，通過(guò)設(shè)施農(nóng)用地動(dòng)態(tài)度表示在該時(shí)間段內(nèi)設(shè)施農(nóng)用地的面積變化情況。2005—2010 年，安徽省設(shè)施農(nóng)用地的動(dòng)態(tài)變化程度最大，為0.085 2，顯著高于其他時(shí)期。2010—2015 年，設(shè)施農(nóng)用地動(dòng)態(tài)度與各區(qū)（縣）的變化程度指數(shù)的變化情況相似，明顯小于其他時(shí)期，該時(shí)間段內(nèi)設(shè)施農(nóng)用地的變化趨于穩(wěn)定（表1）。2015—2020 年的設(shè)施農(nóng)用地動(dòng)態(tài)變化較大，設(shè)施農(nóng)用地面積仍持續(xù)增長(zhǎng)。

表1 安徽省設(shè)施農(nóng)用地動(dòng)態(tài)度

（三）設(shè)施農(nóng)用地的空間自相關(guān)分析

1.全局空間自相關(guān)

將安徽省內(nèi)的105 個(gè)區(qū)（縣）設(shè)施農(nóng)用地的面積作為觀測(cè)變量，利用Geoda 軟件里的分析工具計(jì)算整個(gè)安徽省設(shè)施農(nóng)用地的全局Global Moran’s I值，判斷設(shè)施農(nóng)用地的空間總體特征（表2）。2005—2020 年，安徽省設(shè)施農(nóng)用地的Moran’s I值均大于0，在2005 年、2010 年、2015 年、2020年，4 個(gè)年份的Z統(tǒng)計(jì)值在0.78～7.19 之間。2005年，設(shè)施農(nóng)用地空間自相關(guān)中P值為0.44，Z值為0.78，該模式與隨機(jī)模式之間的差異并不顯著，并不存在明顯的空間集聚性。2010 年、2015年、2020 年設(shè)施農(nóng)用地的空間自相關(guān)P值＜0.001，通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)，安徽省設(shè)施農(nóng)用地在空間上具有顯著的、正向的空間集聚特征。

表2 安徽省設(shè)施農(nóng)用地的Global Moran’s I

2.局部空間自相關(guān)

引入Local Moran’s I進(jìn)行局部自相關(guān)分析，劃分高—高聚集區(qū)、低—低聚集區(qū)、低—高聚集區(qū)、高—低聚集區(qū)（圖3）。全局自相關(guān)結(jié)果中，2010年、2015 年、2020 年安徽省設(shè)施農(nóng)用地類型與周圍互鄰的同一屬性用地在空間上是集聚且正相關(guān)的，2005 年安徽省設(shè)施農(nóng)用地并不存在明顯的空間集聚特征，因此對(duì)2005 年安徽省設(shè)施農(nóng)用地的局部自相關(guān)不予分析。

圖3 安徽省設(shè)施農(nóng)用地局部空間自相關(guān)LISA 聚類圖

2010 年，高—高聚集區(qū)有靈璧縣、固鎮(zhèn)縣等12 個(gè)區(qū)（縣）且集中在皖北平原及皖中崗丘，因與重點(diǎn)開(kāi)展淮北平原與江淮丘陵的大棚高效經(jīng)濟(jì)作物種植促進(jìn)設(shè)施農(nóng)用地的發(fā)展關(guān)聯(lián)較大；低—低聚集區(qū)有歙縣、徽州區(qū)等6 個(gè)區(qū)（縣）且集中在皖南山區(qū)，地形起伏較大，土地破碎零散，交通條件受到限制，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)所占比重較低；低—高聚集區(qū)有2 個(gè)分別為烈山區(qū)、瑤海區(qū)，城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模擴(kuò)張蠶食了部分設(shè)施農(nóng)用地，伴隨周圍區(qū)（縣）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的建立出現(xiàn)低—高聚集區(qū)域；高—低聚集區(qū)僅有1 個(gè)為東至縣，相比周邊各縣，毗鄰長(zhǎng)江沿岸的東至縣菌類、水產(chǎn)、畜禽等資源豐富。

2015 年相較于2010 年，高—高聚集區(qū)有靈璧縣、五河縣等11 個(gè)區(qū)（縣），變化不明顯；低—低聚集區(qū)降至5 個(gè)，徽州區(qū)轉(zhuǎn)為不顯著區(qū)域，徽州區(qū)古村落風(fēng)景文化的快速發(fā)展、農(nóng)旅結(jié)合戰(zhàn)略的實(shí)施是產(chǎn)生該變化的原因之一；低—高聚集區(qū)新增固鎮(zhèn)縣增加至3 個(gè)，在其他區(qū)（縣）現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)快速發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況下，固鎮(zhèn)縣畜禽養(yǎng)殖規(guī)模仍遠(yuǎn)低于其環(huán)境承載力[22]；高—低聚集區(qū)仍僅有東至縣1 個(gè)。

2020 年相較于2015 年，高—高聚集區(qū)有埇橋區(qū)、靈璧縣等14 個(gè)區(qū)（縣）且集中在皖北平原，主產(chǎn)雜糧且飼料作物便于就近取材，畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較快，加之重點(diǎn)發(fā)展皖北平原設(shè)施蔬菜及農(nóng)村公路建設(shè)為設(shè)施農(nóng)用地發(fā)展提供了便利的條件；低—低聚集區(qū)增加至11 個(gè)，工業(yè)集聚效應(yīng)及皖南國(guó)際旅游文化示范區(qū)的建設(shè)使低—低聚集區(qū)數(shù)量增多；低—高聚集區(qū)有烈山區(qū)、潁州區(qū)等4 個(gè)，各區(qū)（縣）農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營(yíng)快速發(fā)展，但該聚集區(qū)長(zhǎng)期零散經(jīng)營(yíng)、配套設(shè)施不完善造成農(nóng)業(yè)附加值不高的弊端日益明顯；2020 年已無(wú)高—低聚集類型的區(qū)（縣），空間異質(zhì)性持續(xù)降低。

安徽省設(shè)施農(nóng)用地集聚狀態(tài)的演變與設(shè)施農(nóng)用地規(guī)模變化相似度頗高，中部?jī)?yōu)先發(fā)展，后向兩側(cè)蔓延，最后聚集于皖北地區(qū)。該結(jié)果呈現(xiàn)的聚集分布格局，不僅與自然因素有關(guān)，亦與社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求和宏觀調(diào)控政策環(huán)境存在緊密聯(lián)系。

三、設(shè)施農(nóng)用地空間格局優(yōu)化

（一）空間格局劃分過(guò)程

土地資源稟賦是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)[23]。設(shè)施農(nóng)用地的布局是實(shí)施藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略的重要組成部分[24]。通過(guò)分析設(shè)施農(nóng)用地的演變、布局規(guī)律與集聚模式，從現(xiàn)有的設(shè)施農(nóng)用地資源稟賦出發(fā)，合理完善分區(qū)與布局。運(yùn)用SPSS 軟件，采用平均距離法，以2020 年的設(shè)施農(nóng)用地總量、占地面積、設(shè)施農(nóng)用地變化強(qiáng)度指數(shù)作為聚類因子進(jìn)行分層聚類分析，結(jié)合安徽省的地形地貌條件以及各個(gè)行政單元的區(qū)位優(yōu)勢(shì)進(jìn)行設(shè)施農(nóng)用地的功能分區(qū)（表3，圖4），將安徽省分為皖北平原畜禽養(yǎng)殖區(qū)域、皖中崗丘現(xiàn)代農(nóng)業(yè)區(qū)域、沿江平原綜合農(nóng)業(yè)區(qū)域、皖西南山區(qū)農(nóng)旅綜合區(qū)域，以此提出設(shè)施農(nóng)用地空間優(yōu)化布局措施保證糧食主產(chǎn)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

表3 安徽省設(shè)施農(nóng)用地分區(qū)匯總表

圖4 安徽省設(shè)施農(nóng)用地分區(qū)類型圖

（二）空間管控差異化策略

1.皖北平原畜禽養(yǎng)殖區(qū)域

皖北地區(qū)位于安徽省北部，擁有廣闊的淮北平原，包括埇橋區(qū)、烈山區(qū)、利辛縣、臨泉縣、禹會(huì)區(qū)等。皖北平原區(qū)設(shè)施農(nóng)用地面積較多，2020 年的設(shè)施農(nóng)用地面積達(dá)到17 471.09hm2，約占設(shè)施農(nóng)用地總面積的49.59%，比2005 年增長(zhǎng)近3 倍；該區(qū)域內(nèi)太陽(yáng)能資源豐富，年日照時(shí)數(shù)高達(dá)2 300 h，光熱條件好，適合農(nóng)作物生存；地形平坦、土壤肥沃、水資源充足，滿足畜禽養(yǎng)殖發(fā)展所需要的條件；同時(shí)，與山東省、河南省、江蘇省接壤，市場(chǎng)客需求量大，交通方便。對(duì)于該區(qū)域而言，一是嚴(yán)格遵守土地用途管制，防止耕地“非糧化”和農(nóng)地“非農(nóng)化”，細(xì)化糧食分區(qū)，明確設(shè)施農(nóng)用地附屬設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，保證各區(qū)（縣）的聯(lián)動(dòng)配合。二是保障“菜籃子”食品供給，構(gòu)建現(xiàn)代畜牧養(yǎng)殖示范園，建立畜禽、糧棉油和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，發(fā)揮其帶動(dòng)作用。三是重點(diǎn)圍繞畜禽、奶業(yè)、牧業(yè)等資源，嚴(yán)格劃定禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)、可養(yǎng)區(qū)，聚焦“綠色產(chǎn)業(yè)”，打造糞污資源化利用項(xiàng)目，提高畜禽資源的綜合利用效率。四是落實(shí)畜禽養(yǎng)殖政策，對(duì)于生豬養(yǎng)殖等采取不同的獎(jiǎng)補(bǔ)措施，保障設(shè)施農(nóng)業(yè)的循環(huán)發(fā)展。

2.皖中崗丘現(xiàn)代農(nóng)業(yè)區(qū)域

皖中崗丘位于北亞熱帶向暖溫帶的過(guò)渡帶上，地處江淮分水嶺，氣候、土壤有明顯的過(guò)渡型特征，包括明光市、裕安區(qū)、肥西縣、瑯琊區(qū)、天長(zhǎng)市等，2010—2020 年，該區(qū)域設(shè)施農(nóng)用地面積集中在9 000 hm2左右，且變動(dòng)較穩(wěn)定。對(duì)于該區(qū)域而言，一是提高江淮分水嶺地區(qū)的耕地質(zhì)量等級(jí)，加強(qiáng)對(duì)耕地質(zhì)量水平的調(diào)查，健全設(shè)施農(nóng)用地管理制度，嚴(yán)格整治用地亂象，堅(jiān)決守住政策底線，深入挖掘存量土地，注重集約節(jié)約用地，防止“大棚房”卷土重來(lái)，促進(jìn)土地資源的合理配置和利用。二是鼓勵(lì)發(fā)展家庭農(nóng)場(chǎng)，量化農(nóng)場(chǎng)的土地使用面積、糧食產(chǎn)量等，促進(jìn)規(guī)模經(jīng)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)小農(nóng)戶與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有效銜接，突破小農(nóng)戶的生產(chǎn)弱勢(shì)，組織弱勢(shì)等。三是提高蔬菜的供給能力，規(guī)定設(shè)施農(nóng)用地蔬菜種植規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)，提高糧食自給率、單產(chǎn)和品質(zhì)，保障糧食安全，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。四是借力合肥作為國(guó)家綜合性科學(xué)中心的優(yōu)勢(shì)，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，將互聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)有機(jī)結(jié)合，將技術(shù)成果運(yùn)用于農(nóng)副產(chǎn)品的產(chǎn)供銷環(huán)節(jié)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技成果的推廣和應(yīng)用，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。

3.沿江平原綜合農(nóng)業(yè)區(qū)域

沿江平原地區(qū)主要位于長(zhǎng)江沿線，在安徽省經(jīng)濟(jì)中起著重要的“引擎”作用，包括無(wú)為市、懷寧縣、弋江區(qū)、鏡湖區(qū)、博望區(qū)等，2020 年該區(qū)域設(shè)施農(nóng)用地總面積為4 713.74 hm2，15 年間其面積年增長(zhǎng)率為4.57%，且呈現(xiàn)逐年穩(wěn)定增加的趨勢(shì)。對(duì)于該區(qū)域而言，一是明確土地用途，加強(qiáng)備案監(jiān)管，堅(jiān)守1.2 億hm2耕地保護(hù)紅線，落實(shí)耕地占卜平衡，構(gòu)建多維動(dòng)態(tài)預(yù)警監(jiān)測(cè)機(jī)制。二是憑借豐富的水資源，重點(diǎn)發(fā)展稻蝦養(yǎng)殖、水生態(tài)旅游等，控制水產(chǎn)養(yǎng)殖輔助設(shè)施用地規(guī)模，履行備案登記手續(xù)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈條化，促進(jìn)鏈條主體集聚發(fā)展。三是優(yōu)先建設(shè)設(shè)施蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園、糧油生產(chǎn)基地，推動(dòng)以采摘體驗(yàn)、親子研學(xué)、科教等主題的蔬菜園建設(shè)，將體驗(yàn)、消費(fèi)、科教、休閑有機(jī)結(jié)合，打造全國(guó)都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)加工業(yè)、休閑農(nóng)業(yè)觀光和設(shè)施農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。四是鼓勵(lì)農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)與生產(chǎn)基地聯(lián)合發(fā)展，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品就地加工轉(zhuǎn)化，統(tǒng)籌做好農(nóng)產(chǎn)品調(diào)控機(jī)制，落實(shí)糧食減損方案。

4.皖西南山區(qū)農(nóng)旅培育區(qū)域

皖西南地區(qū)大多為山區(qū)，位于安徽省西部和南部，是安徽省重要的茶生產(chǎn)基地，包括岳西縣、休寧縣、旌德縣、黃山區(qū)、宣州區(qū)等，2005、2010、2015、2020 年的設(shè)施農(nóng)用地總面積分別為1 729.65 hm2、1 433.89 hm2、2 190.60 hm2、3 214.62 hm2，相對(duì)于其他區(qū)域而言，設(shè)施農(nóng)用地總面積變化幅度較小，設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模不大。對(duì)于該區(qū)域而言，一是合理利用土地，保護(hù)耕地，穩(wěn)定糧食生產(chǎn)，落實(shí)耕地保護(hù)的主體責(zé)任機(jī)制。二是因地制宜發(fā)展茶等特色產(chǎn)業(yè)，培育優(yōu)良品種，落實(shí)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，壯大茶葉龍頭企業(yè)，拓寬茶企的融資渠道。三是促進(jìn)三產(chǎn)聯(lián)合，開(kāi)發(fā)旅游觀光、鄉(xiāng)村休閑、民宿體驗(yàn)等多種功能，發(fā)展山野鄉(xiāng)村旅游，打造特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)商品流通，打造三產(chǎn)融合發(fā)展新格局。四是努力尋找適合本身的品牌文化和旅游特色，發(fā)展綠色旅游，努力打造國(guó)際化品牌，開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，提升區(qū)域形象與影響力。

四、結(jié)論與討論

（一）結(jié)論

本研究以糧食主產(chǎn)區(qū)安徽省105 個(gè)區(qū)（縣）2005 年、2010 年、2015 年、2020 年4 期的面 板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用Arcgis、Geoda 軟件對(duì)設(shè)施農(nóng)用地的時(shí)空演變及其集聚模式進(jìn)行系統(tǒng)分析，根據(jù)其特征進(jìn)行布局優(yōu)化，提出空間管控差異化戰(zhàn)略，以保障糧食安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展。主要得出以下結(jié)論。

（1）在空間變化上，105 個(gè)區(qū)（縣）設(shè)施農(nóng)用地面積在Arcgis 中的可視化表達(dá)顯示，設(shè)施農(nóng)用地總規(guī)模不斷增加，相較于2005 年增長(zhǎng)近2.33 倍，且大多集中在皖北地區(qū)。2010 年后，安徽省設(shè)施農(nóng)用地規(guī)模以中部為中心向兩側(cè)蔓延，總體呈現(xiàn)北多南少的差距。

（2）在時(shí)間變化上，通過(guò)變化強(qiáng)度指數(shù)來(lái)表示設(shè)施農(nóng)用地面積占該區(qū)域國(guó)土調(diào)查總面積的程度。安徽省大部分區(qū)（縣），尤其是皖北地區(qū)的設(shè)施農(nóng)用地變化強(qiáng)度指數(shù)呈正向變化，2005—2010 年、2010—2015 年、2015—2020 年安徽省設(shè)施農(nóng)用地的動(dòng)態(tài)變化程度分別為8.52%、3.99%、7.19%，與規(guī)模變化大體相似。

（3）通過(guò)空間自相關(guān)，分析安徽省設(shè)施農(nóng)用地不同時(shí)期分布的集聚模式，2005 年，P值為0.44，安徽省的設(shè)施農(nóng)用地集聚模式是分散分布的；2010、2015、2020 年，P值為0.000 0，并不是隨機(jī)和離散分布，而是在相互鄰近的設(shè)施農(nóng)用地類型中集聚分布的且呈現(xiàn)顯著的、正向的空間自相關(guān)性。局部空間自相關(guān)上，高—高聚集區(qū)逐步增多，其演變態(tài)勢(shì)與設(shè)施農(nóng)用地面積、變化強(qiáng)度也是相類似的。

（4）以2020 年的設(shè)施農(nóng)用地總量、占地面積、設(shè)施農(nóng)用地變化強(qiáng)度指數(shù)作為聚類因子進(jìn)行SPSS 軟件的分層聚類分析，結(jié)合安徽省的地形地貌條件分為4 類功能區(qū)，分別為皖北平原畜禽養(yǎng)殖區(qū)域、皖中崗丘現(xiàn)代農(nóng)業(yè)區(qū)域、沿江平原綜合農(nóng)業(yè)區(qū)域、皖西南山區(qū)農(nóng)旅綜合區(qū)域，因地制宜，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，提出差異化管控措施，促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展，滿足設(shè)施農(nóng)用地的合理需求，控制其規(guī)模盲目擴(kuò)張，促進(jìn)設(shè)施農(nóng)用地的集約利用，有助于堅(jiān)決遏制耕地“非糧化”和防止農(nóng)地“非農(nóng)化”，協(xié)調(diào)設(shè)施農(nóng)用地與糧食生產(chǎn)的關(guān)系，保障糧食安全以及提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。

（二）討論

安徽省各區(qū)（縣）設(shè)施農(nóng)用地布局狀況是在資源稟賦的驅(qū)動(dòng)下形成的，農(nóng)業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，隨著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，粗放型農(nóng)業(yè)向集約型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，設(shè)施農(nóng)用地的使用規(guī)模不斷擴(kuò)大。本文創(chuàng)新性的討論、協(xié)調(diào)安徽省設(shè)施農(nóng)用地發(fā)展與糧食質(zhì)量安全之間的關(guān)系，從區(qū)（縣）層面探索性分析設(shè)施農(nóng)用地的時(shí)空分異規(guī)律，提出分區(qū)管控策略，利于深層次保障糧食供給及設(shè)施農(nóng)用地的供需平衡，對(duì)提高安徽省糧食綜合生產(chǎn)能力具有重要的借鑒意義。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，農(nóng)村設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日益增多，結(jié)合農(nóng)村設(shè)施農(nóng)用地發(fā)展?fàn)顩r，解決農(nóng)村設(shè)施農(nóng)用地使用及分配、管理中存在的問(wèn)題，促進(jìn)其健康有序的發(fā)展，將是下一步研究的重點(diǎn)。