河南省縣域土地利用適宜度空間格局特征及分區(qū)調(diào)控

成筱溪，李效順，和偉康，倪衡，趙子龍

1. 中國礦業(yè)大學(xué) 中國資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展與鄉(xiāng)村振興研究中心， 江蘇 徐州 221116；2. 自然資源部海岸帶開發(fā)與保護重點實驗室， 南京 210095；3. 江蘇賈汪資源枯竭礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)演替教育部野外觀測研究站， 江蘇 徐州 221116

改革開放以來， 我國城鎮(zhèn)化水平從1978年的17.9%提高到2021年的64.7%， GDP年均增長9.4%左右， 城鎮(zhèn)化發(fā)展和經(jīng)濟總量的增加帶來了大量自然資源消耗與土地利用格局變化， 在地理位置、 人口、 交通、 技術(shù)等各種因素的綜合作用下， 也不可避免地帶來了區(qū)域發(fā)展不均衡問題， 伴隨我國西部大開發(fā)等政策實施， 沿海與內(nèi)陸區(qū)域經(jīng)濟差距有所減小， 但區(qū)域內(nèi)部發(fā)展差異問題依舊突出[1]． 解決發(fā)展不均衡、 不協(xié)調(diào)問題已經(jīng)成為我國推進區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展不可回避的難題． 以土地利用統(tǒng)籌協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、 生態(tài)保護之間的關(guān)系， 科學(xué)布局城鎮(zhèn)、 農(nóng)業(yè)、 生態(tài)空間， 深刻影響著區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展[2-3]． 因此， 測算縣域城鎮(zhèn)、 農(nóng)業(yè)、 生態(tài)土地利用適宜度對尋找其發(fā)展優(yōu)勢、 彌補發(fā)展差距并促進經(jīng)濟、 社會、 生態(tài)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義．

土地利用適宜度評價通過考慮人類未來活動、 需求或規(guī)劃以確定最合適的土地利用方式[4-5]， 表征為土地對某一種用地方式的適宜程度． 土地利用適宜度可以追溯到以課稅為目的的土地評價， 隨后在土地分類定級與土地潛力評價的基礎(chǔ)上衍生出了以規(guī)劃為目的的土地適宜度評價[6]， 聯(lián)合國糧農(nóng)組織擬定的《土地評價綱要》為土地適宜度評價提供了基本框架[7]． 隨著社會經(jīng)濟水平的快速提升以及人類需求的日益增加， 可持續(xù)發(fā)展理念的提出使土地利用適宜度評價開始從農(nóng)業(yè)適宜度評價向生態(tài)景觀、 城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度評價等人類生活方面延伸[8]， 指標選取趨向多元化． 目前， 國內(nèi)外學(xué)者對土地利用適宜度的研究主要在不同目的、 研究區(qū)域、 指標構(gòu)建、 測算方法等方面進行了重點探討， 呈現(xiàn)出豐富的研究成果． 對土地利用優(yōu)化、 礦區(qū)土地再利用、 土地利用沖突治理、 農(nóng)用地生產(chǎn)力保護、 城市發(fā)展政策情景選擇[9-15]等具體問題的探討將適宜度評價指標日益精細化、 具體化；研究區(qū)域主要集中于省域、 市域、 流域、 沿海地區(qū)、 生態(tài)經(jīng)濟區(qū)[7，16-17]等行政區(qū)或國家政策傾斜區(qū)域；評價指標體系主要圍繞“三生”空間， 適宜度與約束性， 自然、 區(qū)位、 經(jīng)濟[16-19]等角度進行構(gòu)建；測算方法多以GIS為基礎(chǔ)綜合運用綜合指數(shù)、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、 生態(tài)位適宜度、 蟻群算法[7，20-22]等多種模型， 評價方法日益豐富化、 多元化． 然而， 通過構(gòu)建土地利用適宜度指標， 從縣域尺度劃定主體土地利用類型區(qū)并診斷其障礙因子的研究文獻相對較少．

鑒于此， 本研究以河南省縣域行政單元為研究對象， 構(gòu)建基于“城鎮(zhèn)建設(shè)-農(nóng)業(yè)發(fā)展-生態(tài)利用”3種方式的土地利用適宜度測度指標體系， 對比2008，2013，2018年河南省縣域土地利用適宜度空間分異特征， 結(jié)合三維魔方進行區(qū)域土地利用分區(qū)， 并進行土地利用適宜度障礙因子診斷， 為探索縣域發(fā)展優(yōu)勢與發(fā)展路徑， 實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供參考依據(jù)．

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

河南省位于我國中東部、 黃河中下游， 地理位置為110°21′-116°39′E， 31°23′-36°22′N， 全省總面積16.7萬km2， 占全國總面積的1.73%， 東接安徽、 山東， 北接河北、 山西， 西連陜西， 地理位置優(yōu)越． 地勢西高東低， 北、 西、 南三面山地沿省界呈半環(huán)形分布， 中東部、 西南部為平原盆地． 河南省大部分地處暖溫帶氣候區(qū)， 地跨長江、 淮河、 黃河、 海河四大流域， 耕地面積廣闊， 動植物、 礦產(chǎn)資源豐富， 是全國農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)和重要的礦產(chǎn)資源大?。?土地利用以林地和耕地為主， 兩者共占區(qū)域面積的近70%． 其中林地主要分布于西部海拔較高的山地， 耕地主要分布在中東部的黃淮海平原區(qū)， 區(qū)域內(nèi)光熱資源充足、 土地平整、 灌溉條件較好， 主要作為糧食產(chǎn)區(qū)．

近年來河南省社會經(jīng)濟發(fā)展較快， 2020年其經(jīng)濟總量居全國第5位、 中西部省份首位， 經(jīng)濟發(fā)展活力、 人民生活水平不斷提升． 2020年河南省GDP總值增長至54 997億元， 城鄉(xiāng)居民人均可支配收入增長至34 750元， 社會經(jīng)濟發(fā)展整體勢頭良好， 但各縣之間發(fā)展差異較大， 發(fā)展不平衡問題突出， 2020年河南省縣域GDP標準差達298， 西部、 南部山地丘陵區(qū)縣域GDP產(chǎn)值遠低于中東部， 縣域經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)勢未得到充分挖掘， 將縣域優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟發(fā)展動能的能力有待提升． 因此， 本研究以縣域為單位對河南省各縣土地利用適宜度進行測算， 明確不同縣域土地利用適宜方向， 為加快縣域經(jīng)濟發(fā)展和優(yōu)化土地利用提供借鑒．

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究區(qū)域為河南省縣域， 研究的基本單元是河南省縣級行政區(qū)， 根據(jù)河南省近年行政區(qū)劃調(diào)整結(jié)果以及本研究分區(qū)目標， 以河南省2018年行政區(qū)劃為研究基礎(chǔ)， 對研究對象進行整合， 確定158個縣(市、 區(qū))研究單元， 研究河南省土地利用適宜度時空格局特征并進行土地利用分區(qū)． 研究中涉及的河南省縣(市、 區(qū))常住人口數(shù)、 GDP總量、 城鎮(zhèn)人口數(shù)、 固定資產(chǎn)投資額、 農(nóng)作物播種面積、 糧食總產(chǎn)量、 農(nóng)林水事務(wù)財政投入、 種植業(yè)機械總動力等社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)均來源于《河南統(tǒng)計年鑒》《中國縣域統(tǒng)計年鑒(縣市卷)》以及各地級市統(tǒng)計年鑒(2009，2014，2019年)；研究中涉及的縣域土地利用數(shù)據(jù)、 自然保護區(qū)名錄、 高程坡度、 河流長度等自然資源數(shù)據(jù)來自于河南省自然資源廳土地利用變更數(shù)據(jù)(2009-2018年)、 河南省自然資源廳的河南省自然保護區(qū)名錄、 中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心的資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺以及國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺， 涉及地圖以國家地理信息公共服務(wù)平臺“河南省地圖”為基礎(chǔ)制作．

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用適宜度測算

1) 評價指標體系構(gòu)建

本研究以代表性、 相對獨立性為原則， 基于對土地利用適宜度內(nèi)涵及特征的認知， 參考前人研究成果[7， 23-28]， 結(jié)合實際特點， 從“用地現(xiàn)狀-用地潛力”的角度構(gòu)建綜合城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度、 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度、 生態(tài)利用適宜度的河南省縣域土地利用適宜度評價指標體系(表1)． 城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度包括9項指標， 以地形位指數(shù)、 土地開發(fā)強度、 城鎮(zhèn)人均可支配收入、 人口密度、 交通密度、 地均GDP指標表征區(qū)域建設(shè)現(xiàn)狀， 城鎮(zhèn)化水平、 二三產(chǎn)業(yè)GDP占比、 地均固定資產(chǎn)投入反映城鎮(zhèn)建設(shè)潛力；農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度選取與農(nóng)用地、 耕地相關(guān)的自然、 社會經(jīng)濟指標， 以地形位指數(shù)、 平均氣溫、 土地墾殖率、 復(fù)種指數(shù)、 河網(wǎng)密度、 人均糧食產(chǎn)量反映農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀， 以第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人口占比、 農(nóng)林水投入占比、 機械動力投入指數(shù)3項指標表征農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿Γ簧鷳B(tài)利用適宜度則關(guān)注于區(qū)域生態(tài)重要性及旅游資源的豐富程度， 選取地形位指數(shù)、 森林覆蓋率、 地均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值、 自然保護區(qū)數(shù)量、 生境豐度指數(shù)、 水源涵養(yǎng)指數(shù)表征區(qū)域生態(tài)利用現(xiàn)狀及重要程度， 選擇生態(tài)旅游資源品位、 第三產(chǎn)業(yè)GDP占比、 環(huán)境保護投入占比衡量區(qū)域未來生態(tài)利用潛力．

表1 土地利用適宜度評價指標體系

2) 指標賦權(quán)與綜合評價

評價指標權(quán)重的計算通常有主觀賦權(quán)和客觀賦權(quán)兩種方式． 主觀賦權(quán)法對賦權(quán)人的專業(yè)能力要求較高， 主觀性和不確定性較強， 因而應(yīng)用較少． 常用客觀賦權(quán)法包括熵權(quán)法、 層次分析法、 主成分分析法[29]等． 熵權(quán)法引用信息熵概念， 通過熵的大小對數(shù)據(jù)信息進行度量， 依據(jù)數(shù)據(jù)本身的離散性獲取指標權(quán)重， 具有較強的科學(xué)性， 本研究利用熵權(quán)法確定指標權(quán)重， 并基于權(quán)重進行土地利用適宜度綜合評價．

① 數(shù)據(jù)標準化．

正向指標：

(1)

負向指標：

(2)

式中：Yij為第i個縣域第j項指標的標準化值；xij為第i個縣域第j項指標的實際值；max(xj)，min(xj)為第j項指標的最大值和最小值．

② 計算第j項指標的信息熵Ej．

(3)

③ 計算第j項指標的權(quán)重Wj．

(4)

式中：n為選取指標個數(shù)， 分別求3期時點評價指標權(quán)重平均值， 然后計算指標最終權(quán)重．

④ 分類計算河南省各縣土地利用適宜度F．

(5)

1.3.2 土地利用適宜度交互作用分析

采用斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)[30]對土地利用適宜度之間的交互作用進行定量分析， 明確不同土地利用類型適宜度之間的相關(guān)關(guān)系， 為土地利用類型分區(qū)提供參考．

1) 相關(guān)系數(shù)測算

(6)

2) 相關(guān)系數(shù)檢驗

(7)

式中：n為樣本數(shù)量． 自由度為n-2． 當(dāng)t值大于t0.05(n-2)， 原假設(shè)不被接受， 當(dāng)t值小于t0.05(n-2)， 原假設(shè)不能被拒絕．

1.3.3 土地利用類型分區(qū)

利用三維魔方空間分類法進行縣域土地利用類型分區(qū)， 三維魔方分類法是矩陣分類法從二維向三維的拓展， 用自然斷點法將城鎮(zhèn)建設(shè)、 農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)利用按適宜度從高到低劃分為高、 中高、 中、 中低、 低5級， 分別以城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度、 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度、 生態(tài)利用適宜度作為X，Y，Z軸， 構(gòu)建三維坐標體系(圖1)． 形成一個5×5×5共125個單元的三維魔方， 按照高級優(yōu)先確定單一導(dǎo)向類型， 同級確定為復(fù)合導(dǎo)向類型的原則劃定縣域主導(dǎo)土地利用類型分區(qū)[2， 31]．

X為城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度；Y為農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度；Z為生態(tài)利用適宜度；A1，A2，A3，A4，A5為城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度等級；B1，B2，B3，B4，B5為農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度等級；C1，C2，C3，C4，C5為農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度等級．圖1 土地利用分區(qū)三維魔方分析圖

1.3.4 土地利用適宜度障礙因子診斷

運用障礙度模型對指標進行障礙量化[32-33]， 分類找出影響不同分區(qū)土地利用適宜度的關(guān)鍵因素， 通過障礙因子的識別與分析， 為不同類型的土地利用區(qū)的優(yōu)化路徑提出調(diào)控建議．

(8)

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用適宜度時空格局特征

借助所構(gòu)建的適宜度評價指標體系及評價方法， 完成對土地利用適宜度的測算， 在此基礎(chǔ)上， 運用ArcGIS 10.2軟件， 利用自然斷點法將城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度、 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度和生態(tài)利用適宜度劃分為高、 中高、 中等、 中低、 低5個等級．

城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度從時序上看， 2008-2018年整體呈先減再增的變化態(tài)勢， 集聚效應(yīng)明顯． 中部、 北部縣域城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度整體保持平穩(wěn)并呈現(xiàn)部分增長， 西南部、 南部地區(qū)縣域城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度降低． 2008-2013年城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度整體降低， 多數(shù)縣域城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度等級降低， 2013-2018年城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度有所提升． 從空間上來看， 城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度空間格局基本呈現(xiàn)出中高周低、 北高南低的分布特點， 中東部縣域城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度明顯優(yōu)于西南地區(qū)， 地級市轄區(qū)以及地級市周邊縣域適宜度遠高于距離地級市較遠的縣． 高值縣域呈點狀分布在鄭州、 洛陽、 新鄉(xiāng)等市轄區(qū)內(nèi)及周邊區(qū)域， 中高值區(qū)主要集中于中部地區(qū)， 此區(qū)具有良好的城市建設(shè)本底， 內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施相對完善， 低值區(qū)集中連片分布于西南部、 中東部地區(qū)， 多為山地、 耕地， 城鎮(zhèn)建設(shè)相對滯后， 城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度等級較低(圖1)．

底圖審圖號： 豫S(2019年)013號圖2 城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度空間分異圖

農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度從時序上看， 2008-2018年東西部差異明顯， 西部縣域農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度逐步降低， 而東部地區(qū)縣域則呈現(xiàn)適宜度先增后減的變化態(tài)勢． 2008-2013年中東部地區(qū)多數(shù)縣域農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度快速提升， 高值區(qū)在東部形成集中連片分布， 而西部部分縣域農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度有一定程度的下降， 2013-2018年則呈現(xiàn)多數(shù)縣域農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度下降的變化態(tài)勢． 從空間上來看， 高值區(qū)連片集中分布于東部地區(qū)， 零星分布于西南部， 中低、 低值區(qū)連片分布于西部地區(qū)， 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度等級整體自東向西依次遞減， 中東部地區(qū)由于地勢平坦， 農(nóng)業(yè)發(fā)展的自然條件優(yōu)越， 具備良好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力， 因而農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度較高． 中西部地區(qū)由于受到自然條件、 城鎮(zhèn)擴張等因素的限制， 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度普遍處于中低、 低值區(qū)(圖3)．

底圖審圖號： 豫S(2019年)013號圖3 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度空間分異圖

生態(tài)利用適宜度從時序上看， 2008-2018年整體變化平穩(wěn)， 中部、 南部部分縣域生態(tài)利用適宜度等級下降， 適宜度整體變化跨度較?。?從空間上看， 河南省縣域生態(tài)利用適宜度呈現(xiàn)明顯的梯度變化特征， 圍繞生態(tài)利用高值區(qū)生態(tài)利用適宜度呈梯度逐級遞減， 從高到低依次為： 西南部和南部、 西北部和中南部、 中東部． 高值區(qū)集中在秦嶺東部山地丘陵區(qū)、 大別山山地丘陵區(qū)、 桐柏山脈山地丘陵區(qū)等地形起伏較大、 生態(tài)稟賦較為優(yōu)越的地區(qū)；城市市轄區(qū)以及東部地區(qū)由于土地利用的差異導(dǎo)致其生態(tài)價值較低， 多處于低值區(qū)(圖4)．

底圖審圖號： 豫S(2019年)013號圖4 生態(tài)利用適宜度空間分異圖

2.2 縣域土地利用適宜度空間分布與交互作用

2.2.1 縣域土地利用適宜度空間分布

運用三維坐標將河南省縣域土地利用適宜度按城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度X、 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度Y、 生態(tài)利用適宜度Z進行空間呈現(xiàn)， 同時基于方向進行投影， 生成河南省縣域2008年、 2013年、 2018年土地利用適宜度三維空間分布投影圖(圖5)．

圖5 土地利用適宜度空間分布投影圖

從整體集聚情況來看， 絕大多數(shù)適宜度點集中分布于象限對角線的下方， 表征多數(shù)縣域土地利用適宜度呈現(xiàn)單向優(yōu)勢現(xiàn)象， 城鎮(zhèn)建設(shè)、 生態(tài)利用適宜度呈現(xiàn)低值集聚， 而農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度則表現(xiàn)為高值集聚． 從變化態(tài)勢來看， 3種類型土地利用適宜度在10年間表現(xiàn)出不同程度的變化趨勢， 城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度分布區(qū)沿象限對角線延伸， 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度變化表現(xiàn)為高值區(qū)聚集點數(shù)量減少， 生態(tài)利用適宜度則表現(xiàn)為整體抬升， 表明各縣生態(tài)狀況逐步得到改善．

2.2.2 縣域土地利用適宜度交互作用

結(jié)合土地利用適宜度之間的Spearman相關(guān)系數(shù)計算， 形成相關(guān)性檢驗表(表2)， 發(fā)現(xiàn)各類土地利用適宜度間存在顯著負相關(guān)關(guān)系． 2008-2018年城鎮(zhèn)建設(shè)與農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度負相關(guān)系數(shù)依次為0.52，0.51，0.54， 隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展， 城市擴張導(dǎo)致耕地面積不斷受到擠壓， 大量農(nóng)村人口轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘腥丝冢?農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力降低， 導(dǎo)致部分縣域農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度隨城鎮(zhèn)建設(shè)推進不斷降低， 同時， 糧食大省定位和耕地保護政策的框定， 也限制了農(nóng)業(yè)大縣城鎮(zhèn)化的發(fā)展， 多重因素的共同作用， 導(dǎo)致城鎮(zhèn)建設(shè)、 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度在同一地域顯著表現(xiàn)為單向優(yōu)勢性． 2008-2018年生態(tài)利用與農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度負相關(guān)系數(shù)依次為0.28，0.43，0.44， 同樣表征為單向優(yōu)勢性， 生態(tài)利用適宜度高值區(qū)由于地形、 坡度、 植被覆蓋等自然條件的特殊性， 與農(nóng)業(yè)發(fā)展需求天然相悖， 同時退耕還林、 還草等環(huán)保政策的實施， 也在耕地面積、 農(nóng)業(yè)投入等方面限制了農(nóng)業(yè)大規(guī)模發(fā)展， 降低了區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度． 2008-2018年城鎮(zhèn)建設(shè)與生態(tài)利用適宜度負相關(guān)系數(shù)依次為0.29，0.27，0.23， 負相關(guān)系數(shù)逐步降低， 表征城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度與生態(tài)利用適宜度開始有同向增長趨勢， 這與近年來環(huán)保意識逐步增強， 城市生態(tài)環(huán)境改善密切相關(guān)．

表2 土地利用適宜度間Spearman相關(guān)性檢驗表

2.3 縣域土地利用類型分區(qū)及障礙識別調(diào)控

2.3.1 縣域土地利用類型分區(qū)

依據(jù)適宜度評級劃分， 運用三維魔方法比較河南省縣域不同土地利用類型適宜度， 考慮交互作用， 進行縣域主導(dǎo)土地利用類型識別． 最終將158個縣(市、 區(qū))劃分為7種不同的土地利用區(qū)， 包含3個單一土地利用主導(dǎo)類型區(qū)、 4個復(fù)合土地利用主導(dǎo)類型區(qū)， 分別為城鎮(zhèn)建設(shè)區(qū)、 農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)、 生態(tài)利用區(qū)、 城鎮(zhèn)-農(nóng)業(yè)區(qū)、 城鎮(zhèn)-生態(tài)區(qū)、 農(nóng)業(yè)-生態(tài)區(qū)、 綜合區(qū)(圖6)．

底圖審圖號： 豫S(2019年)013號圖6 河南省縣域土地利用分區(qū)圖

單一土地利用類型區(qū)包含縣(市、 區(qū))較多， 其中城鎮(zhèn)建設(shè)區(qū)包括36個縣域單位， 呈點狀分布于河南省市轄區(qū)及周邊區(qū)域， 主要特征為“高城鎮(zhèn)-低農(nóng)業(yè)-低生態(tài)”型土地利用適宜度組合， 縣(市、 區(qū))數(shù)量占河南省的24.05%， 土地開發(fā)強度均在40%以上， 區(qū)域地勢平坦， 交通便利， 工業(yè)和服務(wù)業(yè)比較發(fā)達， 具備良好的城鎮(zhèn)建設(shè)能力． 農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)包括64個縣域單位， 包含縣(市、 區(qū))數(shù)量最多， 連片分布于河南省東部地區(qū)， 為“低城鎮(zhèn)-高農(nóng)業(yè)-低生態(tài)”型適宜度組合， 集中了河南省70.58%的耕地面積和74.38%的糧食產(chǎn)量， 整體地勢平坦， 水資源豐富， 農(nóng)業(yè)機械化水平較高， 是推進農(nóng)業(yè)建設(shè)的重點地區(qū)． 生態(tài)利用區(qū)包括23個縣域單位， 分布于河南省西、 南部地區(qū)， 主要為山地丘陵面積占比較高的縣， 為“低城鎮(zhèn)-低農(nóng)業(yè)-高生態(tài)”型適宜度組合， 分布著河南省71.89%的林地， 生態(tài)環(huán)境保護區(qū)、 國家級和省級自然保護區(qū)眾多， 在改善河南省整體生態(tài)環(huán)境方面占有至關(guān)重要的地位．

復(fù)合類型縣(市、 區(qū))存在多類型適宜度等級相等的情況， 相比于單一發(fā)展導(dǎo)向類型區(qū)較少， 其單一類型適宜度等級均低于單一土地利用類型區(qū)優(yōu)勢適宜度等級， 呈現(xiàn)出適宜度“均衡而不突出”的特點． 城鎮(zhèn)-農(nóng)業(yè)區(qū)包括10個縣域單位， 多位于市轄區(qū)內(nèi)部， 主要特征為“較高城鎮(zhèn)-較高農(nóng)業(yè)-低生態(tài)” 型適宜度組合， 現(xiàn)階段其城鎮(zhèn)建設(shè)具有一定的規(guī)模， 但相較于城鎮(zhèn)建設(shè)區(qū)與農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)存在較大的差距． 城鎮(zhèn)-生態(tài)區(qū)包括7個縣域單位， 多為與市轄區(qū)接壤的縣(市、 區(qū))， 以“較高城鎮(zhèn)-低農(nóng)業(yè)-較高生態(tài)”為主要特征， 區(qū)域內(nèi)分布多個自然保護區(qū)， 生態(tài)保護重要性相對較強， 區(qū)域內(nèi)部土地開發(fā)強度、 路網(wǎng)密度等城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平有待提升． 農(nóng)業(yè)-生態(tài)區(qū)包括9個縣域單位， 零星分布于生態(tài)利用區(qū)周邊， 以“低城鎮(zhèn)-較高農(nóng)業(yè)-較高生態(tài)”為主要特征， 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自然條件劣于農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)， 具有相對較好的生態(tài)旅游資源． 綜合區(qū)包含9個縣域單位， 處于城鎮(zhèn)建設(shè)、 農(nóng)業(yè)發(fā)展、 生態(tài)利用高值區(qū)的過渡地區(qū)， 以“中等城鎮(zhèn)-中等農(nóng)業(yè)-中等生態(tài)”為主要特征， 區(qū)域城鎮(zhèn)發(fā)展處于起步階段， 農(nóng)業(yè)發(fā)展不具有明顯優(yōu)勢， 生態(tài)環(huán)境保護重要性適中．

2.3.2 土地利用適宜度障礙診斷

以測算不同分區(qū)指標因子對適宜度影響的程度為目標， 利用障礙度均值表征障礙指標強度， 障礙度均值越大， 說明對適宜度的影響越大， 得出影響河南省縣域土地利用適宜度的因子排序(表3)．

城鎮(zhèn)建設(shè)區(qū)的障礙因子10年間未有顯著變化， 為地均固定資產(chǎn)投入、 人口密度、 城鎮(zhèn)化水平， 其障礙影響均值均在12%以上， 障礙因素綜合作用在地區(qū)呈現(xiàn)出城鎮(zhèn)吸引人口能力不突出、 用地不高效等問題． 該區(qū)域一是亟待進行土地集約利用改造， 發(fā)掘土地利用潛力， 制定推進土地集約利用相關(guān)政策， 以土地集約利用代替城市建成區(qū)過度擴張；二是加強城市基礎(chǔ)設(shè)施、 公共服務(wù)設(shè)施的建設(shè)， 逐步提升城鎮(zhèn)對周邊人口的引力作用；三是加強區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的高效性， 以土地資源的高效利用作為提升經(jīng)濟發(fā)展的有效抓手， 立足區(qū)域發(fā)展自身特色， 積極引進先進技術(shù)， 推進區(qū)域高效產(chǎn)出．

農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)的障礙因子集中于農(nóng)業(yè)發(fā)展的社會經(jīng)濟因素， 為人均糧食產(chǎn)量、 第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人口占比、 農(nóng)林水投入占比、 復(fù)種指數(shù)． 區(qū)域整體呈現(xiàn)出農(nóng)業(yè)產(chǎn)出能力待提升、 政府對農(nóng)業(yè)扶持力度較缺乏的問題． 該區(qū)域首先應(yīng)進一步落實耕地保護制度， 引進先進的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、 保護性耕作技術(shù)， 同時對中低產(chǎn)田進行改造， 不斷提升耕地產(chǎn)出能力， 保障糧食安全；其次， 依據(jù)自身農(nóng)業(yè)優(yōu)勢， 在發(fā)展糧食生產(chǎn)的同時發(fā)展地方特色農(nóng)業(yè)， 吸納剩余農(nóng)業(yè)勞動力；最后， 政府應(yīng)針對農(nóng)村農(nóng)田水利建設(shè)以及農(nóng)業(yè)機械化投入等問題， 進行重點資金投入， 助力實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展．

生態(tài)利用區(qū)主要障礙因子為地形這一自然因素， 十年間障礙均值保持在17%左右， 其次為地區(qū)旅游資源豐度指標， 該區(qū)主要面臨生態(tài)旅游資源開發(fā)不足、 區(qū)域獨特旅游定位不明顯等問題． 應(yīng)積極將當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護與區(qū)域生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)系起來， 將自然環(huán)境優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)槁糜伟l(fā)展優(yōu)勢， 拓展生態(tài)養(yǎng)殖等綠色產(chǎn)業(yè)， 推進區(qū)域綠色經(jīng)濟發(fā)展；在推行生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時， 應(yīng)加強對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護的重視， 嚴禁毀林開荒， 不斷增強生態(tài)服務(wù)功能， 推進河南省生態(tài)環(huán)境水平整體提升．

表3 2008，2013，2018年不同土地利用分區(qū)障礙度

城鎮(zhèn)-農(nóng)業(yè)區(qū)在農(nóng)業(yè)發(fā)展障礙因子中主要涉及土地墾殖率、 人均糧食產(chǎn)量兩項指標， 城鎮(zhèn)建設(shè)障礙因子中具有突出影響的是城鎮(zhèn)化水平和二三產(chǎn)業(yè)GDP占比兩項指標， 農(nóng)業(yè)發(fā)展障礙因子對區(qū)域土地利用適宜度的影響更為突出， 該區(qū)域主要面臨城鎮(zhèn)擴張與農(nóng)業(yè)發(fā)展的沖突， 存在耕地受建設(shè)用地擠壓、 農(nóng)業(yè)人口流失等問題． 該區(qū)域應(yīng)首先充分利用現(xiàn)有建設(shè)用地， 提升現(xiàn)有非農(nóng)用地土地利用效率， 推進單位土地形成高效產(chǎn)出；其次要加強對區(qū)域耕地尤其是基本農(nóng)田的保護， 推進農(nóng)業(yè)機械化、 規(guī)?；l(fā)展， 運用先進技術(shù)加強農(nóng)業(yè)產(chǎn)出， 積極探索農(nóng)業(yè)發(fā)展與城鎮(zhèn)建設(shè)的有效融合．

城鎮(zhèn)-生態(tài)區(qū)在城鎮(zhèn)建設(shè)障礙因子中主要涉及城鎮(zhèn)化水平指標， 生態(tài)利用障礙因子中則涉及森林覆蓋率、 生態(tài)旅游資源品位指標， 生態(tài)利用障礙度均值逐步下降． 該區(qū)域面臨城鎮(zhèn)人口不足、 生態(tài)用地與建設(shè)用地利用沖突、 地方生態(tài)旅游特色不突出等問題． 應(yīng)嚴格控制城鎮(zhèn)建設(shè)帶來的生態(tài)環(huán)境破壞， 保障生態(tài)功能安全， 同時定位自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢， 集中進行產(chǎn)業(yè)園建設(shè)， 推進產(chǎn)業(yè)集中布局， 提升土地使用效率， 引進和培育生態(tài)友好型產(chǎn)業(yè)． 積極發(fā)掘符合本地資源優(yōu)勢且能充分利用優(yōu)良環(huán)境的生態(tài)旅游、 鄉(xiāng)村旅游項目， 推進區(qū)域旅游發(fā)展．

農(nóng)業(yè)-生態(tài)區(qū)在農(nóng)業(yè)發(fā)展障礙因子中涉及人均糧食產(chǎn)量、 土地墾殖率兩項指標， 在生態(tài)利用障礙因子中涉及地形位指數(shù)、 自然保護區(qū)數(shù)量、 生態(tài)旅游資源品位3項指標， 農(nóng)業(yè)發(fā)展障礙因子影響最為顯著． 區(qū)域面臨農(nóng)業(yè)產(chǎn)出效率不高、 用地利用沖突、 旅游資源優(yōu)勢不明顯的問題． 該區(qū)域應(yīng)在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中樹立生態(tài)保護觀念， 嚴令禁止坡地開墾、 過度使用化肥農(nóng)藥， 保障農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時生態(tài)環(huán)境不滑坡；同時推進當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展， 將生態(tài)環(huán)境保護目標與農(nóng)業(yè)發(fā)展相融合， 在不同地形、 土壤、 氣候條件下， 因地制宜發(fā)展農(nóng)業(yè)．

綜合區(qū)與城鎮(zhèn)-農(nóng)業(yè)區(qū)的障礙因子較為類似， 在農(nóng)業(yè)發(fā)展障礙因子中涉及土地墾殖率、 人均糧食產(chǎn)量， 在城鎮(zhèn)建設(shè)障礙因子中涉及城鎮(zhèn)化水平一項指標． 區(qū)域同樣面臨農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出效率不高， 耕地與建設(shè)用地、 生態(tài)用地利用沖突， 城鎮(zhèn)區(qū)人口吸引力不明顯的問題． 應(yīng)針對當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀， 揚長避短， 推進區(qū)域內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)， 改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳钏?；在地形起伏相對較大、 生態(tài)環(huán)境脆弱、 林地面積占比較高的區(qū)域， 加強生態(tài)保護， 在地形相對平緩的區(qū)域推進農(nóng)業(yè)發(fā)展、 城鎮(zhèn)建設(shè)， 提高區(qū)域土地綜合利用水平．

3 結(jié)論與討論

本研究按照“指標構(gòu)建-演變分析-分區(qū)劃定-障礙診斷-分區(qū)調(diào)控”的研究思路， 以河南省為研究區(qū)， 構(gòu)建縣域土地利用適宜度評價指標體系， 并從城鎮(zhèn)建設(shè)、 農(nóng)業(yè)發(fā)展、 生態(tài)利用3個主體土地利用分區(qū)方向?qū)ν恋乩眠m宜度進行評價， 明晰縣域土地利用適宜度空間格局特征并進行土地利用類型劃分， 進而診斷了不同類型區(qū)所面臨的障礙因子， 并提出了調(diào)控措施， 研究結(jié)果及主要結(jié)論：

1) 河南省縣域發(fā)展適宜度呈現(xiàn)出明顯的時空分異特征， 城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度表現(xiàn)為先點狀發(fā)展再輻射發(fā)展， 農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度高值區(qū)不斷向河南省東部集聚， 生態(tài)利用適宜度高值區(qū)集中于河南省西部山地、 丘陵區(qū)， 零星分布于南部．

2) 結(jié)合土地利用適宜點空間分布和Spearman相關(guān)系數(shù)檢驗， 城鎮(zhèn)建設(shè)適宜度與農(nóng)業(yè)發(fā)展適宜度、 生態(tài)利用適宜度， 三者間關(guān)系均為顯著負相關(guān)， 且城鎮(zhèn)與農(nóng)業(yè)、 農(nóng)業(yè)與生態(tài)兩組適宜度之間的沖突作用明顯加劇， 城鎮(zhèn)與生態(tài)間的沖突作用有所緩和．

3) 運用三維魔方法結(jié)合土地利用適宜度間的交互作用， 將河南省縣域單位劃分為城鎮(zhèn)建設(shè)區(qū)、 農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)、 生態(tài)利用區(qū)3個單一土地利用主導(dǎo)類型區(qū)， 城鎮(zhèn)-農(nóng)業(yè)區(qū)、 城鎮(zhèn)-生態(tài)區(qū)、 農(nóng)業(yè)-生態(tài)區(qū)、 綜合區(qū)4個復(fù)合土地利用主導(dǎo)類型區(qū)， 結(jié)合障礙度因子識別， 明確每一類型區(qū)所面臨的問題， 針對性地提出了推進縣域發(fā)展的初步建議．

本研究從不同的土地利用方式著手， 將土地適宜度與發(fā)展?jié)摿ο嘟Y(jié)合， 測算了城鎮(zhèn)、 農(nóng)業(yè)、 生態(tài)三大主導(dǎo)功能的土地利用適宜度， 通過三維矩陣、 相關(guān)性分析， 得到土地利用分區(qū)結(jié)果， 降低了單一適宜度評價對土地利用分區(qū)的局限性， 具有一定借鑒和指導(dǎo)意義， 但論文仍存在不足： 土地利用適宜度評價結(jié)合土地利用與發(fā)展?jié)摿ο嚓P(guān)指標， 多是依靠現(xiàn)階段縣域發(fā)展的實際情況對土地利用進行分區(qū)， 還沒有充分考慮區(qū)域發(fā)展政策導(dǎo)向問題． 另外， 土地利用適宜度是縣域現(xiàn)有發(fā)展表現(xiàn)出的一種趨勢， 這種趨勢并不是一成不變的， 隨著未來發(fā)展情況的復(fù)雜變化， 還需要進行發(fā)展多情景模擬和分區(qū)評價．