四川重點(diǎn)流域耕地面積變化及其對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響

陳 磊

（西華師范大學(xué)管理學(xué)院，四川 南充 637002）

【研究意義】糧食安全是關(guān)乎國家和地區(qū)社會(huì)穩(wěn)定的戰(zhàn)略性問題。氣候危機(jī)、新冠疫情、國際糧食貿(mào)易封鎖等全球性問題加劇了人們對(duì)糧食安全的擔(dān)憂?！?022 全球糧食危機(jī)報(bào)告》表明，2021 年全球近2 億人面臨嚴(yán)峻的糧食危機(jī)；同時(shí)，聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界糧食計(jì)劃署發(fā)出全球糧食嚴(yán)重不安全形勢(shì)的警告。然而，世界糧食產(chǎn)量的增長空間不大［1］，耕地供給及其可持續(xù)利用是制約糧食生產(chǎn)的主要原因［2］。在我國，“三調(diào)”數(shù)據(jù)顯示，過去10 年間耕地面積減少753.71 萬hm2，但糧食產(chǎn)量連續(xù)多年增產(chǎn)。換言之，我國實(shí)現(xiàn)了在更少的耕地上產(chǎn)出更多糧食，而單位耕地面積增產(chǎn)不能作為填補(bǔ)耕地面積減少的理由，耕地紅線不可觸碰。隨著國家耕地保護(hù)政策及措施的持續(xù)加強(qiáng)，近年來我國耕地面積已實(shí)現(xiàn)凈增加。流域地區(qū)是一個(gè)水系的干流及其支流流經(jīng)的所有地區(qū)，具備地勢(shì)平坦、土壤肥沃、水源充足等種糧天然優(yōu)勢(shì)，遍布糧食產(chǎn)地。在水資源緊缺成為制約糧食生產(chǎn)及其產(chǎn)能提升的硬性約束形勢(shì)下，流域地區(qū)自然資源（尤其是耕地資源）優(yōu)勢(shì)更加顯著，糧食生產(chǎn)主體地位更加凸顯。

【前人研究進(jìn)展】通過文獻(xiàn)梳理分析發(fā)現(xiàn)，國外學(xué)者大多關(guān)注流域耕地產(chǎn)能［3］、水土（耕地）資源配置［4］及其可持續(xù)發(fā)展［5］等問題，而國內(nèi)學(xué)者從全國、省級(jí)和地市級(jí)尺度出發(fā)，聚焦流域耕地時(shí)空演變［6］及其擴(kuò)張差異特征［7］、耕地生產(chǎn)力變化［8］及水土資源匹配［9］、耕地多功能評(píng)價(jià)［10］與功能轉(zhuǎn)型［11］等方面。同時(shí)，基于糧食安全與生態(tài)保護(hù)視角，開展流域糧食生產(chǎn)對(duì)耕地利用響應(yīng)［12］、耕地變化與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系［13］及其對(duì)生態(tài)環(huán)境影響［14-15］的研究，并從調(diào)控途徑創(chuàng)新［16］、政策體制完善［17］等方面提出建議?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】已有研究較全面地探討了流域地區(qū)耕地利用與保護(hù)問題，使得相關(guān)研究更為深入和全面，但對(duì)縣域尺度的研究有待加強(qiáng)。區(qū)域空間耕地資源隨時(shí)間不斷變化，在穩(wěn)步推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展和新型城鎮(zhèn)化的時(shí)代背景下，把握流域耕地變化規(guī)律及其對(duì)糧食生產(chǎn)的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文以流域耕地可持續(xù)集約利用為切入點(diǎn)，綜合運(yùn)用數(shù)理量化模型和GIS 空間分析法研究四川重點(diǎn)流域耕地面積變化時(shí)空特征及其對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響，以期為地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、耕地保護(hù)與糧食安全決策提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

四川省位于我國西南部，地處長江上游，介于26°03′～34°19′N、97°21′～108°12′E 之間，地勢(shì)西高東低，氣候宜人、水源充足，是我國13 個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)之一，更是我國西南地區(qū)唯一的糧食主產(chǎn)區(qū)，素有“天府之國”的美譽(yù)。四川糧食產(chǎn)地集中分布在岷江、嘉陵江、長江（上游）沿岸等重要水系流域地區(qū)，其糧食安全不僅直接影響全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定，糧食供求平衡對(duì)確保我國實(shí)現(xiàn)糧食安全目標(biāo)也具有重要的全局性意義。截至2020 年，四川重點(diǎn)流域（重要水系干流途經(jīng)地區(qū)）耕地面積為244.93 萬hm2，占四川省耕地面積的46.86%，其中糧食種植面積為211.78 萬hm2，占四川省糧食種植面積的33.55%；糧食產(chǎn)量為1 183.14 萬t，占四川省糧食產(chǎn)量的33.54%。需要說明的是，依據(jù)《四川省重點(diǎn)流域區(qū)劃（2006－2010 年）》，本文實(shí)際研究范圍為四川省重要水系干流途徑地區(qū)，且以縣域行政單元為最小研究單元。研究區(qū)示意圖見圖1。

圖1 研究區(qū)示意圖Fig.1 Schematic diagram of study region

1.2 研究方法

1.2.1 耕地面積時(shí)空變化分析（1）耕地變化強(qiáng)度指數(shù)［18-19］。耕地變化強(qiáng)度指數(shù)是以地區(qū)為參照，反映耕地面積在研究時(shí)段內(nèi)的變化狀況。

式中，p為耕地變化強(qiáng)度指數(shù)，At+1為某一地區(qū)耕地期末面積，At為某一地區(qū)耕地期初面積。

（2）空間自相關(guān)模型?？臻g自相關(guān)模型包括全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)，用于分析耕地面積變化的空間集聚程度和集聚中心空間位置[20]。其中，全局空間自相關(guān)可采用全局莫蘭指數(shù)（Global Moran’s I，IG）整體判斷耕地面積變化是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的集聚或者分散現(xiàn)象，IG的取值范圍為[-1,1]，IG>0 表示集聚分布，IG<0 表示離散分布，IG=0 表示隨機(jī)分布。局部空間自相關(guān)可采用局部莫蘭指數(shù)（Local Moran’s I，IL）識(shí)別耕地面積變化狀況高值和低值的空間聚類特征，IL>0 表示某一單元觀測(cè)值與周圍單元差異小，IL<0 表示某一單元觀測(cè)值與周圍單元差異大。

式中，n為研究地區(qū)數(shù)；yi、yj分別為i、j地區(qū)的觀測(cè)值；為整個(gè)地區(qū)的平均值；wij為空間權(quán)重矩陣，i、j地區(qū)相鄰則權(quán)重為1、不相鄰則權(quán)重為0。

1.2.2 耕地面積變化對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響分析（1）糧食生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移模型。糧食生產(chǎn)格局可采用糧食生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移模型加以分析。糧食生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移模型就是假設(shè)某一地區(qū)糧食生產(chǎn)總量處于平衡且自給狀態(tài)，其內(nèi)部各個(gè)地區(qū)糧食生產(chǎn)能力的強(qiáng)弱分化往往意味著糧食生產(chǎn)的轉(zhuǎn)移。因此，可通過把握各個(gè)地區(qū)糧食生產(chǎn)能力的強(qiáng)弱分化直觀反映整個(gè)地區(qū)糧食生產(chǎn)格局變化，包括糧食生產(chǎn)總量轉(zhuǎn)移和份額轉(zhuǎn)移［21］。

式中，I為糧食生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移系數(shù)，Gt、Gt+1分別為某一地區(qū)期初糧食產(chǎn)量和期末糧食產(chǎn)量，F(xiàn)t、Ft+1分別為某一地區(qū)期初糧食產(chǎn)量和期末糧食產(chǎn)量占上一級(jí)地區(qū)總產(chǎn)量的份額。基于已有研究做法［18］，并結(jié)合研究區(qū)實(shí)際，若I＞1.2，表明糧食生產(chǎn)與期初相比相對(duì)強(qiáng)化；1 ≤I≤1.2，表明糧食生產(chǎn)與期初相比相對(duì)穩(wěn)定；I＜1，表明糧食生產(chǎn)與期初相比相對(duì)退化。

（2）敏感度模型。敏感度是指某一系統(tǒng)對(duì)其外界條件或要素變化的響應(yīng)程度［22］。耕地面積變化對(duì)糧食生產(chǎn)的影響可通過測(cè)度糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化的敏感度加以表征，采用劉彥隨等［23］提出的糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化的敏感度評(píng)價(jià)模型。

式中，β為敏感度系數(shù)，Gt、Gt+1分別為某一地區(qū)期初糧食產(chǎn)量和期末糧食產(chǎn)量，At、At+1分別為某一地區(qū)期初耕地面積和期末耕地面積。若β值為負(fù)，表明糧食產(chǎn)量與耕地面積反向變化，糧食產(chǎn)量對(duì)耕地面積變化不敏感；若β值為正，表明糧食產(chǎn)量與耕地面積同向變化，糧食產(chǎn)量變化受耕地面積增減變化的影響。β值越大，說明糧食產(chǎn)量對(duì)耕地變化的敏感度越高，即耕地面積的較小變動(dòng)會(huì)造成糧食產(chǎn)量的較大波動(dòng)?；诿舾卸认禂?shù)β，可將耕地面積變化對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響劃分為無敏感性、低敏感性、中敏感性和高敏感性4 個(gè)級(jí)別［23］（表1）。

表1 耕地面積變化對(duì)糧食生產(chǎn)的影響程度Table 1 Influence degree of cultivated land area change on grain production

1.3 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)（耕地面積、糧食產(chǎn)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)）均來源于2001－2021 年《四川統(tǒng)計(jì)年鑒》《四川農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及所涉地市統(tǒng)計(jì)年鑒、各年度國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)，部分缺失數(shù)據(jù)采用線性插值法補(bǔ)齊。

2 結(jié)果與分析

2.1 四川重點(diǎn)流域耕地面積時(shí)空變化特征

2.1.1 耕地面積變化基本特征 2001－2020 年四川重點(diǎn)流域耕地面積總體上增加91.57 萬hm2，增幅為37.39%，但不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期存在差異，其耕地變化強(qiáng)度指數(shù)介于-0.6271～2.8058 之間。從不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期出發(fā)，根據(jù)四川重點(diǎn)流域耕地變化強(qiáng)度指數(shù)，采用ArcGIS10.3 自然間斷點(diǎn)分級(jí)法（Jenks）將其劃分為耕地減少區(qū)、耕地基本不變區(qū)和耕地增加區(qū)3 類。由圖2 可知，2001－2005 年，除岷江下游的犍為縣和嘉陵江中游的順慶區(qū)為耕地減少區(qū)之外，其余流域?yàn)楦鼗静蛔儏^(qū)或耕地增加區(qū)，呈現(xiàn)由內(nèi)向外“基本不變→增加”擴(kuò)展的演變態(tài)勢(shì)，這得益于強(qiáng)化“占補(bǔ)平衡”以落實(shí)耕地補(bǔ)充方案、整頓開發(fā)區(qū)建設(shè)用地管理等耕保政策的實(shí)施。2006－2010 年，地方政府進(jìn)一步探索土地督察制度并建立土地督察機(jī)構(gòu)，以及在雙保（經(jīng)濟(jì)增長與耕地紅線）行動(dòng)、雙保工程等政策加持下，除大渡河下游的漢源縣和岷江中游的汶川縣、溫江區(qū)、雙流區(qū)、青羊區(qū)和武侯區(qū)為耕地減少區(qū)之外，其余大部分流域?yàn)楦鼗静蛔儏^(qū)，零星分布著耕地增加區(qū)。但快速城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程對(duì)建設(shè)用地剛性需求較大，使得耕地壓力增大。2011－2015 年，耕地減少區(qū)明顯增加，連片分布在金沙江、雅礱江、大渡河和岷江等干流大部分地區(qū)，其余流域耕地面積處于基本不變或增加的狀態(tài)。為此，地方政府進(jìn)一步深入落實(shí)以用途管制為核心的耕地保護(hù)政策，協(xié)調(diào)“吃飯”與“建設(shè)”問題，耕地面積變化態(tài)勢(shì)有所改善。2016－2020 年，除岷江中游的青羊區(qū)增加和武侯區(qū)耕地面積減少之外，其余流域耕地面積基本不變，處于平穩(wěn)變化狀態(tài)。

圖2 研究區(qū)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期耕地面積變化的時(shí)序特征Fig.2 Temporal characteristics of cultivated land area change in different economic development periods in the study region

綜上，近20 年四川重點(diǎn)流域耕地面積變化整體趨于穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，但不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期表現(xiàn)為“增加→基本不變→減少→基本不變”的變化趨勢(shì)。其中，嘉陵江流域和長江上游地區(qū)耕地面積變化平穩(wěn)，基本處于耕地面積增加或基本不變的狀態(tài)，這與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程相關(guān)聯(lián)，以及得益于長江上游自然資源保護(hù)政策實(shí)施及其主體功能管制的落實(shí)。

2.1.2 耕地面積變化空間集聚狀態(tài) 進(jìn)一步將四川重點(diǎn)流域的82 個(gè)縣域耕地變化強(qiáng)度指數(shù)作為觀測(cè)變量，采用Global Moran’s I 判定82 個(gè)縣域耕地面積變化的總體空間集聚特征。由圖3 可知，2001－2020 年四川重點(diǎn)流域在不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期的IG均大于0，且均通過1%的顯著水平檢驗(yàn)，說明其空間分布具有正相關(guān)；同時(shí)，不同象限內(nèi)的單元分布存在一定差異，且集中分布在第一象限和第三象限，表明四川重點(diǎn)流域耕地面積變化具有空間集聚分布特征。

圖3 研究區(qū)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期耕地面積變化的Global Moran’s I 散點(diǎn)圖Fig.3 Global Moran’s I scatter plot of cultivated land area change in different economic development periods in the study area

然而，特定區(qū)域耕地面積變化集聚狀況仍不清楚，因此引入Local Moran’s I 作進(jìn)一步分析。由圖4 可知，2001－2020 年四川重點(diǎn)流域耕地面積變化的空間集聚類型為高－高集聚、低－低集聚2 類，其中高－高集聚的縣域2001－2005 年有9 個(gè)、2006－2010 年有4 個(gè)、2011－2015 年有13 個(gè)、2016－2020 年有4 個(gè)，低－低集聚的縣域2001－2005 年有17 個(gè)、2006－2010 年有7 個(gè)、2011－2015 年有20 個(gè)、2016－2020 年有3 個(gè)?？梢?，高值聚類區(qū)和低值聚類區(qū)在不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期均呈現(xiàn)出倒“N”形波動(dòng)增減的態(tài)勢(shì)。其中，高值聚類區(qū)耕地面積變化較大，這是由于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地剛性需求增加（尤其是耕地占用行為頻發(fā)），以及受農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、工商資本下鄉(xiāng)誘導(dǎo)耕地利用行為轉(zhuǎn)變等影響，增加了耕地壓力；低值聚類區(qū)耕地面積變化較小，集中分布在川西山區(qū)且受地形影響，這些地區(qū)耕地資源相對(duì)較少，且在耕地用途管制等耕地保護(hù)政策實(shí)施下，以及為滿足基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的作用下，耕地面積變化幅度較小。另外，部分低值聚類區(qū)分布在岷江中游成都市的西部和南部，這是由于該地區(qū)遍布基本農(nóng)田和糧食生產(chǎn)基地，持續(xù)且嚴(yán)格的糧食安全保障需求和相關(guān)保護(hù)政策實(shí)施，確保了耕地安全。

圖4 研究區(qū)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期耕地面積變化的空間集聚格局Fig.4 Spatial agglomeration pattern of cultivated land area change in different economic development periods in the study region

2.2 四川重點(diǎn)流域耕地面積變化對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響

2.2.1 糧食生產(chǎn)格局狀況 根據(jù)2001－2020 年四川重點(diǎn)流域不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)段的糧食生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移系數(shù)I值劃分糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)出區(qū)（即耕地糧食生產(chǎn)減少區(qū)）、糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)（即耕地糧食生產(chǎn)增加區(qū)）和糧食生產(chǎn)穩(wěn)定區(qū)（即耕地糧食生產(chǎn)穩(wěn)定區(qū)）3 類，其中糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)出區(qū)受經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的影響、糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)主要受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的影響。由圖5 可知，2001－2005 年，糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)出區(qū)的縣域36 個(gè)、生產(chǎn)轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)的縣域5 個(gè)、生產(chǎn)穩(wěn)定區(qū)的縣域41 個(gè)，分別占四川重點(diǎn)流域的43.90%、6.10%、50.00%；2006－2010 年，糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)出區(qū)的縣域51 個(gè)、生產(chǎn)轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)的縣域7個(gè)、生產(chǎn)穩(wěn)定區(qū)的縣域24 個(gè)，分別占四川重點(diǎn)流域的62.20%、8.54%、29.26%；2011－2015 年，糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)出區(qū)的縣域21 個(gè)、生產(chǎn)轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)的縣域3 個(gè)、生產(chǎn)穩(wěn)定區(qū)的縣域58 個(gè)，分別占四川重點(diǎn)流域的25.61%、3.66%、70.73%；2016－2020 年，糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)出區(qū)的縣域47 個(gè)、生產(chǎn)轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)的縣域16 個(gè)、生產(chǎn)穩(wěn)定區(qū)的縣域19 個(gè)，分別占四川重點(diǎn)流域的57.32%、19.51%、23.17%。可見，四川重點(diǎn)流域糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)出區(qū)、生產(chǎn)轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)和生產(chǎn)穩(wěn)定區(qū)均呈現(xiàn)波動(dòng)增減態(tài)勢(shì)。但從整體上看，糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)出區(qū)和生產(chǎn)轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)均有所增加，增幅分別為13.42%、13.41%，變化態(tài)勢(shì)基本持平，但糧食生產(chǎn)穩(wěn)定區(qū)減少明顯，降幅為26.83%，表明糧食生產(chǎn)存在明顯的地區(qū)退化現(xiàn)象。同時(shí)，糧食生產(chǎn)狀況與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間存在一定的空間反向關(guān)系，糧食生產(chǎn)總體上呈現(xiàn)出金沙江、雅礱江、大渡河、岷江和嘉陵江流域有所退化，而長江上游有所增強(qiáng)的空間格局特征，這主要受地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提升造成各項(xiàng)建設(shè)占用耕地現(xiàn)象依然存在，以及種糧成本增加導(dǎo)致農(nóng)民大多不愿從事糧食生產(chǎn)等因素的影響。

圖5 研究區(qū)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期的糧食生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移分區(qū)Fig.5 Spatial transfer zone of grain production in different economic development periods in the study region

2.2.2 糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化的敏感度狀況 通過衡量糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化的敏感度可側(cè)面反映四川重點(diǎn)流域耕地面積變化對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響。由圖6 可知，2001－2005 年，糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化高敏感的縣域2 個(gè)、中敏感的縣域2 個(gè)、低敏感的縣域37 個(gè)、無敏感的縣域41 個(gè)，具有敏感性的縣域占流域的50.00%，敏感度較高的縣域集中在岷江中游成都市的雙流區(qū)、嘉陵江流域廣元市的朝天區(qū)和劍閣縣以及南充市的儀隴縣。2006－2010 年，糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化高敏感的縣域11 個(gè)、中敏感的縣域6個(gè)、低敏感的縣域18 個(gè)、無敏感的縣域47 個(gè)，具有敏感性的縣域占流域的42.68%，敏感度較高的縣域零星分布在各流域的個(gè)別地區(qū)，其中嘉陵江流域最為集中。2011－2015 年，糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化高敏感的縣域1 個(gè)、中敏感的縣域0 個(gè)、低敏感的縣域64 個(gè)、無敏感的縣域17 個(gè)，具有敏感性的縣域占流域的79.27%，敏感度較高的縣域主要在岷江中游成都市的武侯區(qū)。2016－2020 年，糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化高敏感的縣域22 個(gè)、中敏感的縣域6 個(gè)、低敏感的縣域15 個(gè)、無敏感的縣域39 個(gè)，具有敏感性的縣域占流域的52.44%，敏感度較高的縣域集中在金沙江下游、雅礱江中下游和大渡河下游個(gè)別地區(qū)、岷江流域和長江上游大部分地區(qū)以及嘉陵江中下游地區(qū)?？梢姡孛娣e變化是四川重點(diǎn)流域糧食生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移的重要成因，具有敏感性的縣域呈現(xiàn)集中且多點(diǎn)分布的特點(diǎn)，這與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和城鎮(zhèn)化進(jìn)程相關(guān)聯(lián)。其中，金沙江、雅礱江和大渡河流域具有敏感性的縣域多集中在牧區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)，這些地區(qū)為了發(fā)展糧食生產(chǎn)，通過開墾荒地等措施增加農(nóng)業(yè)灌溉面積，但又受制于“退耕還林還草”等政策實(shí)施，使得糧食生產(chǎn)增減與耕地面積增減密切相關(guān)。同時(shí)，快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程使得岷江流域、嘉陵江流域和長江上游流域的縣域耕地“非農(nóng)化”流失趨向日趨凸顯，糧食生產(chǎn)變化受物質(zhì)勞動(dòng)投入、土地利用方式以及管控政策變動(dòng)等多因素綜合影響。

圖6 研究區(qū)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化的敏感度空間格局Fig.6 Spatial pattern of sensitivity of grain production to cultivated land area change in different economic development periods in the study region

3 討論

土地利用/覆被變化一直是國內(nèi)外研究的重點(diǎn)，耕地作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)，是土地利用研究最主要的內(nèi)容之一［24］。流域地區(qū)位于水陸交匯地帶，具有脆弱性和敏感性，人地關(guān)系矛盾較為突出，而四川糧食產(chǎn)地集中分布在岷江、嘉陵江、長江（上游）沿岸等重要水系流域地區(qū)，把握流域耕地變化規(guī)律及其對(duì)糧食生產(chǎn)的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。與大多學(xué)者圍繞流域耕地產(chǎn)能［3］或生產(chǎn)力變化［8］、耕地利用功能轉(zhuǎn)型［11］及其對(duì)生態(tài)環(huán)境影響［14］等研究相比較，從縣域單元出發(fā)開展流域耕地變化對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響研究，能夠較好地反映流域耕地可持續(xù)利用狀況。

對(duì)四川重點(diǎn)流域研究發(fā)現(xiàn)，2001－2020 年耕地面積變化及其對(duì)糧食生產(chǎn)格局影響在不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期具有明顯的波動(dòng)變化差異，耕地面積變化是引起流域糧食生產(chǎn)空間變化的主要原因，與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程具有關(guān)聯(lián)性。本研究結(jié)果能夠較好地反映出研究區(qū)耕地面積變化及其對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響狀況，與已有研究結(jié)果具有一定的共性［19］，且未來需要持續(xù)關(guān)注流域耕地利用及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題。但受限于數(shù)據(jù)獲取及其完整性，本文僅分析了研究區(qū)2001－2020 年耕地面積變化特征及其對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響，后續(xù)研究開展需要進(jìn)一步注重研究時(shí)段的選取和研究年限的更新，且加強(qiáng)縣域內(nèi)部狀況及其影響機(jī)制的挖潛，以揭示流域微觀層面上的耕地利用對(duì)糧食生產(chǎn)格局影響的內(nèi)在機(jī)制，進(jìn)一步增強(qiáng)研究結(jié)果的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)性。同時(shí)，通過構(gòu)建經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型，分析流域耕地面積變化對(duì)糧食生產(chǎn)格局影響的關(guān)鍵因素是下一步需要開展的研究之一。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

以四川重點(diǎn)流域82 個(gè)縣域?yàn)檠芯繀^(qū)，綜合采用數(shù)理量化模型和GIS 空間分析法探討研究區(qū)2001－2020 年不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期的耕地面積變化時(shí)空特征，并進(jìn)一步探究耕地面積變化對(duì)糧食生產(chǎn)格局的影響，得出以下主要結(jié)論：

（1）2001－2020 年，四川重點(diǎn)流域耕地面積變化整體趨于穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，但不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期呈現(xiàn)出“增加→基本不變→減少→基本不變”的變化趨勢(shì)，其中嘉陵江流域和長江上游地區(qū)耕地面積變化基本處于耕地面積增加或基本不變的狀態(tài)；同時(shí)，四川重點(diǎn)流域不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期的耕地面積變化空間集聚類型主要為高－高集聚、低－低集聚2 類，且高值聚類區(qū)和低值聚類區(qū)在不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期均呈現(xiàn)出倒“N”形波動(dòng)增減的態(tài)勢(shì)。

（2）2001－2020 年，四川重點(diǎn)流域糧食生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移類型呈現(xiàn)出波動(dòng)增減的態(tài)勢(shì)，總體上表現(xiàn)為糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)出區(qū)和糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)有所增加、糧食生產(chǎn)穩(wěn)定區(qū)明顯減少，具體呈現(xiàn)出金沙江、雅礱江、大渡河、岷江和嘉陵江流域地區(qū)有所退化，而長江上游地區(qū)有所增強(qiáng)的空間格局特征。

（3）耕地面積變化是四川重點(diǎn)流域糧食生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移的重要成因，2001－2020 年四川重點(diǎn)流域糧食生產(chǎn)對(duì)耕地面積變化具有敏感性的縣域呈現(xiàn)出集中且多點(diǎn)分布的特點(diǎn)，這與流域地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和城鎮(zhèn)化進(jìn)程相關(guān)聯(lián)。

4.2 建議

在“‘守牢紅線’全方位夯實(shí)糧食安全根基”的新征程要求下，未來需要從以下幾方面著力，確保四川重點(diǎn)流域耕地資源可持續(xù)利用。

一是嚴(yán)格落實(shí)耕地用途管制制度，劃定流域耕地紅線。地方政府要依托縣域及鄉(xiāng)鎮(zhèn)國土空間規(guī)劃編制契機(jī)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為基本單元，細(xì)化耕地農(nóng)業(yè)用途功能分區(qū)，明確耕地糧食生產(chǎn)用途剛性紅線，加強(qiáng)耕地“良田糧用”監(jiān)管，規(guī)范土地流轉(zhuǎn)用地行為，落實(shí)“進(jìn)出平衡”制度。同時(shí)，強(qiáng)化耕地“占補(bǔ)平衡”制度的地區(qū)宏觀調(diào)控作用，以耕地基本適應(yīng)性為基礎(chǔ)，建立流域耕地儲(chǔ)備區(qū)并用于耕地補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)耕地占補(bǔ)在數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)方面的綜合平衡，保障耕地利用綜合效益最大化。

二是加強(qiáng)地區(qū)主管部門協(xié)同管理，形成流域耕地保護(hù)合力。建議地區(qū)自然資源管理部門成立耕地保護(hù)問題專門整治小組，重點(diǎn)督促耕地農(nóng)業(yè)用途不改變，保護(hù)耕地糧食種植的首要功能；農(nóng)業(yè)農(nóng)村管理部門應(yīng)建立農(nóng)技人員駐村工作指導(dǎo)制度，派遣農(nóng)技人員對(duì)接鄉(xiāng)村，推廣糧食種植技術(shù)，科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)民種植行為，提高農(nóng)民糧食種植熱情，確保糧食產(chǎn)量穩(wěn)步提升；林草管理部門應(yīng)科學(xué)設(shè)定綠化目標(biāo)與規(guī)劃，避免違規(guī)占用耕地進(jìn)行綠化造林，進(jìn)而導(dǎo)致耕地“非農(nóng)化”問題，保障耕地資源糧食生產(chǎn)空間。

三是建立耕地保護(hù)長效利益補(bǔ)償機(jī)制，提高流域糧食生產(chǎn)供給能力。通過測(cè)算全省各地市州之間以及各地市州內(nèi)部區(qū)縣之間耕地資源盈余和赤字水平，明確補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，建立耕地價(jià)值補(bǔ)償核算體系。以土地經(jīng)營權(quán)為依據(jù)精準(zhǔn)識(shí)別種糧戶，依據(jù)誰種糧、誰受益的原則對(duì)實(shí)際種糧行為主體按照實(shí)際面積發(fā)放補(bǔ)貼，并建立糧價(jià)動(dòng)態(tài)監(jiān)管機(jī)制，加大糧價(jià)保護(hù)力度。完善流域耕地補(bǔ)償資金用途規(guī)制體系，落實(shí)耕地補(bǔ)償資金臺(tái)賬制度，嚴(yán)格監(jiān)督各地區(qū)實(shí)施情況，確保補(bǔ)償政策落實(shí)到位。

四是構(gòu)建耕地安全預(yù)警調(diào)控機(jī)制，確保流域糧食生產(chǎn)用地安全。構(gòu)建土地運(yùn)行系統(tǒng)預(yù)警響應(yīng)技術(shù)平臺(tái)，整體提升耕地利用指標(biāo)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測(cè)、分析與預(yù)警、決策與處置，形成耕地資源、生態(tài)系統(tǒng)及其與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展內(nèi)在互動(dòng)的多要素安全預(yù)警系統(tǒng)。依據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與用地規(guī)律，從重點(diǎn)流域?qū)嶋H出發(fā)，構(gòu)建耕地關(guān)鍵要素系統(tǒng)的警情調(diào)控機(jī)制，并遵循國土空間規(guī)劃要求，制定耕地利用標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定耕地警度閾值范圍以合理配置耕地資源，權(quán)衡經(jīng)濟(jì)建設(shè)與糧食安全關(guān)系，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與糧食保護(hù)協(xié)調(diào)并進(jìn)。