延川縣耕地碎片化研究

劉玄

摘 要：【目的】選取延川縣為研究區(qū)，以延川縣2022年土地利用數(shù)據(jù)為基礎，探究延川縣耕地碎片化程度與耕地碎片化成因，為延川縣耕地利用與保護提供參考依據(jù)?！痉椒ā窟x取地塊平均面積、最大斑塊、斑塊密度和形狀指數(shù)為耕地碎片化評價指標，利用綜合指數(shù)法與熵值法確定指標權重并計算綜合得分，依據(jù)評價結果分析延川縣耕地碎片化成因?！窘Y果】①研究區(qū)整體耕地碎片化程度偏高，總體呈西高東低態(tài)勢。②縣域內(nèi)有50%的行政區(qū)屬于耕地重度碎片化地區(qū)，25%行政區(qū)屬于中度碎片化地區(qū)，25%行政區(qū)屬于輕度碎片化地區(qū)。③影響延川縣耕地碎片化的自然因素主要為地形地貌及土地肥力，社會經(jīng)濟因素主要為耕地的不充分利用和土地權屬的細碎?！窘Y論】可以通過土地整治工程與土地權屬調(diào)整降低延川縣耕地碎片化程度。合理利用耕地資源的同時加強后續(xù)監(jiān)管措施，能夠預防耕地碎片化加劇。

關鍵詞：耕地碎片化；綜合指數(shù)法；熵值法；延川縣

中圖分類號：F323.211? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1003-5168（2024）05-0108-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.05.023

Research on Cultivated Land Fragmentation in Yanchuan

LIU Xuan

（Chang'an University， Xi'an? 710054， China）

Abstract： [Purposes] Based on the 2022 land use data of Yanchuan county，this study focuses on Yanchuan County as the research area and aims to investigate the extent and causes of cultivated land fragmentation in order to provide guidance for the sustainable utilization and protection of cultivated land. [Methods] The evaluation indices selected for assessing cultivated land fragmentation include average area， maximum patch size， patch density， and shape index. The comprehensive index method and entropy method are employed to determine index weights and calculate comprehensive scores. Based on these results， an analysis is conducted to identify the factors contributing to cultivated land fragmentation in Yanchuan County. [Findings] The findings are as follows：① Cultivated land fragmentation exhibits a higher degree in western areas compared to eastern areas within the study region.② Among all administrative districts in Yanchuan County， 50% experience severe levels of fragmented cultivation， while 25% fall into moderate or mild categories respectively.③ Natural factors such as topography and soil fertility significantly influence cultivated land fragmentation in Yanchuan County; meanwhile， social-economic factors including underutilization of agricultural resources and fragmented ownership also contribute. [Conclusions] To mitigate cultivated land fragmentation in Yanchuan County， strategies such as implementing land consolidation projects and adjusting ownership patterns should be considered. Additionally， it is crucial to strengthen post-project supervision measures while ensuring rational utilization of agricultural resources so as to prevent further intensification of fragmented cultivation.

Keywords：cultivated land fragmentation;composite index method;entropy weight method;Yanchuan County

0 引言

耕地是農(nóng)業(yè)活動中必要的生產(chǎn)要素，耕地質(zhì)量對作物產(chǎn)出率有直接影響。開展耕地質(zhì)量的保護與提升行動，是促進糧食和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，是保障糧食等重要農(nóng)產(chǎn)品供給的重要措施［1］。耕地碎片化是阻礙耕地高效利用的重要因素，不僅造成耕地資源的浪費，還會制約我國農(nóng)業(yè)規(guī)模及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展［2］。侯方安［3］選用“勞均經(jīng)營耕地面積”反映耕地破碎化程度并分析其對農(nóng)業(yè)機械化的影響；劉紅玉等［4］則采用斑塊密度指數(shù)、斑塊形狀破碎化指數(shù)等數(shù)學指數(shù)來分析三江平原的景觀破碎化對生態(tài)的影響。本研究以陜西省延安市延川縣為研究區(qū)域，分析縣域內(nèi)耕地碎片化程度，以期為延川縣耕地利用保護與質(zhì)量提升提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

延川縣地處陜西省延安市東北部地區(qū)， 位于北緯36°37'～37°05'，東經(jīng)109°36'～110°26'，地貌為典型的黃土丘陵溝壑區(qū)，氣候常年為溫帶半干旱大陸性季風氣候。黃河自其東北向南穿行而過，縣內(nèi)水土流失現(xiàn)象嚴重，區(qū)域內(nèi)塬、梁、峁、溝、壑縱橫交錯。東接山西省永和縣、石樓縣，北鄰榆林市清澗縣，西靠延安市寶塔區(qū)，南挨延安市延長縣?？h域內(nèi)包括8個行政區(qū)，分別為大禹街道、永坪鎮(zhèn)、賈家坪鎮(zhèn)、關莊鎮(zhèn)、文安驛鎮(zhèn)、延水關鎮(zhèn)、楊家圪臺鎮(zhèn)和乾坤灣鎮(zhèn)。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

延川縣2022年土地利用數(shù)據(jù)來自資源環(huán)境科學與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)站（https：//www.resdc.cn/），鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政邊界矢量數(shù)據(jù)來自地理空間數(shù)據(jù)云。

2.2 評價模型

2.2.1 綜合指數(shù)法。延川縣耕地碎片化評價選用綜合指數(shù)法，計算公式為式（1）。

2.2.2 熵值法。評價指標的熵值及權重計算公式為式（2）至式（4）。

2.3 評價指標選取

本研究從宏觀和微觀層面選取評價指標，指標包括地塊平均面積、最大斑塊、斑塊密度、形狀指數(shù)［5］。依據(jù)已選指標運用熵值法賦權，建立延川縣耕地碎片化評價指標體系見表1。

2.4 評價指標計算

2.4.1 地塊平均面積。地塊平均面積計算公式為式（5）［5］。

2.4.2 最大斑塊。最大斑塊計算公式為式（6）［5］。

2.4.3 斑塊密度。斑塊密度計算公式為式（7）［5］。

2.4.4 形狀指數(shù)。形狀指數(shù)計算公式為式（8）［5］。

3 評價結果與原因分析

3.1 評價結果

根據(jù)延川縣2022年土地利用數(shù)據(jù)，利用熵值法與綜合指數(shù)法確定延川縣耕地碎片化評價指標權重（見表2）。

由表2可知，延川縣耕地碎片化的4個評價指標均為正向指標，地塊平均面積權重占比最大，斑塊密度次之，往后依次為最大斑塊和形狀指數(shù)。地塊平均面積、斑塊密度越大，耕地分布越集中，耕地碎片化程度越低。耕地平均面積、耕地分布集中度、耕地規(guī)整度直接體現(xiàn)耕地的碎片化程度，進而影響大型機械的利用效率。地塊平均面積和斑塊密度越大，農(nóng)戶更易于運用大型機械進行生產(chǎn)活動，耕作意愿越高，耕地越不易撂荒，地塊平均面積和斑塊密度越小，農(nóng)戶耕作意愿越低，耕地撂荒概率越大［6］。結合實際情況，權重確定符合現(xiàn)實規(guī)律，因此評價結果具有可信性。

將延川縣各鎮(zhèn)指標賦予相應權重后，耕地碎片化綜合評價結果見表3。由于評價指標均為正向指標，綜合得分越高，則耕地面積、密度、工整度情況越優(yōu)，耕地碎片化程度越低。

延川縣各行政區(qū)耕地碎片化評價綜合得分由高到低依次為乾坤灣鎮(zhèn)、楊家圪臺鎮(zhèn)、大禹街道、延水關鎮(zhèn)、賈家坪鎮(zhèn)、永坪鎮(zhèn)、關莊鎮(zhèn)、文安驛鎮(zhèn)。利用ArcGIS自然斷點法可得，耕地碎片化評價結果的綜合得分在［0.90，1.06］區(qū)間內(nèi)為重度碎片化；綜合得分在（1.06，1.27］區(qū)間內(nèi)為中度碎片化；綜合得分在（1.27，1.52］區(qū)間內(nèi)為輕度碎片化。重度碎片化地區(qū)為文安驛鎮(zhèn)、關莊鎮(zhèn)、永坪鎮(zhèn)和賈家坪鎮(zhèn)，均位于縣域西部區(qū)域，重度碎片化地區(qū)數(shù)量占全部行政區(qū)數(shù)量的50%；中度碎片化地區(qū)為延水關鎮(zhèn)和大禹街道，位于縣域東北地區(qū)，占行政區(qū)總數(shù)的25%；輕度碎片化地區(qū)為楊家圪臺鎮(zhèn)和乾坤灣鎮(zhèn)，位于縣域東南地區(qū)，占行政區(qū)總數(shù)的25%。由評價結果可知，延川縣西部耕地碎片化程度總體大于東部地區(qū)，縣域內(nèi)70%以上行政區(qū)的耕地為重度或中度碎片化，整體碎片化程度較高。延川縣耕地碎片化程度分級如圖1所示。

3.2 原因分析

耕地碎片化主要成因分為自然原因和社會經(jīng)濟原因。自然原因包括海拔、坡度［7］、河流水網(wǎng)及自然災害［8］等；社會經(jīng)濟原因包括權屬的分割［9］和經(jīng)營的細碎［10］。自然原因引起的是耕地物理空間上的破碎，即由于自然因素的分割作用致使耕地在空間上無法集中連片。社會經(jīng)濟原因造成的耕地碎片主要為土地利用方面，即由于許多相鄰耕地權屬不一致而無法進行統(tǒng)一的規(guī)?；?，進而影響生產(chǎn)效率。

結合延川縣實際情況，其耕地碎片化原因也可分為自然原因和社會經(jīng)濟原因。自然原因包括地形地貌和土地肥力。延川縣位于黃土丘陵溝壑區(qū)，耕地多位于土丘塬墚之上，其分布受地形地貌影響呈現(xiàn)明顯的山地分布特征，地塊小而散。依據(jù)農(nóng)用地利用分等定級成果，延川縣耕地等級均為13等與14等。國土資源調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，延川縣耕地等級為13等的土地多為水澆地，旱地為14等的居多。由于土地肥力造成的優(yōu)劣耕地交錯分布，可以認為是耕地質(zhì)量的碎片化，延川縣耕地分布如圖2所示。社會經(jīng)濟原因包括耕地的不充分利用和土地權屬細碎。2022年延川縣14 867.81 hm2耕地中有3 608.24 hm2耕地未耕種，約占耕地總量的24.3%。造成未耕作耕地的原因如下：一是為促進地力恢復的休耕；二是由于鄉(xiāng)村人口的流失，農(nóng)村地區(qū)老齡化嚴重造成的耕地撂荒。未耕作土地與耕作耕地交叉分布，不利于耕地集中連片及耕地的機械化、規(guī)模化利用。延川縣還存在土地權屬細碎化問題，一方面是土地一開始就不完整，土地權屬屬于不同的農(nóng)戶；另一方面是土地權屬原本完整，屬于同一家庭，后因分給子女導致的土地權屬分割［11］。

4 結論與展望

本研究以延川縣為研究區(qū)，選用地塊平均面積、最大斑塊、斑塊密度和形狀指數(shù)為評價指標，利用綜合指數(shù)法與熵值法確定指標權重，計算綜合得分后，運用ArcGIS中的自然斷點法對各行政區(qū)破碎程度進行分級，并分析延川縣耕地碎片化成因，主要結論如下。

延川縣耕地碎片化的評價指標權重由高到低依次為地塊平均面積、斑塊密度、最大斑塊、形狀指數(shù)。縣域內(nèi)西部地區(qū)耕地碎片化程度最高，東北部次之，東南部耕地碎片化程度最低。縣域內(nèi)50%的行政區(qū)為重度碎片化，25%的行政區(qū)為中度碎片化，25%的行政區(qū)為輕度碎片化，縣域整體碎片化程度高。

導致延川縣耕地碎片化的自然原因有地形地貌對耕地的分割、土地肥力造成的耕地質(zhì)量分布不均。社會經(jīng)濟原因包括由于耕地未利用與耕地撂荒導致的耕地不充分利用和土地權屬的細碎問題。

針對以上問題，可以通過土地整治工程降低因自然原因造成的耕地碎片化，通過土地權屬合并調(diào)整農(nóng)戶產(chǎn)權結構降低因社會經(jīng)濟原因造成的耕地碎片化。同時，要順應“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展新型農(nóng)業(yè)，充分合理利用耕地資源，加強后續(xù)監(jiān)管措施，對整治成果進行保護，避免因新的原因再度加劇耕地的碎片化。

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