【摘 要】
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我国人口众多、耕地资源稀缺现状以及耕地细碎化的经营格局导致粮食安全问题面临严峻挑战。耕地的细碎化问题不仅影响着耕地利用效率和粮食产能的提升,还与耕地质量之间存在关联性和作用机制。本研究选择辽宁省不同地貌类型区耕地为研究对象,通过开展不同地貌区耕地细碎化评价、耕地质量评价以及双变量空间自相关分析,运用空间滞后模型和空间误差模型研究耕地细碎化对耕地质量的作用机制,揭示不同地貌类型区耕地细碎化与耕地质量
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我国人口众多、耕地资源稀缺现状以及耕地细碎化的经营格局导致粮食安全问题面临严峻挑战。耕地的细碎化问题不仅影响着耕地利用效率和粮食产能的提升,还与耕地质量之间存在关联性和作用机制。本研究选择辽宁省不同地貌类型区耕地为研究对象,通过开展不同地貌区耕地细碎化评价、耕地质量评价以及双变量空间自相关分析,运用空间滞后模型和空间误差模型研究耕地细碎化对耕地质量的作用机制,揭示不同地貌类型区耕地细碎化与耕地质量的空间关联特征和作用关系,以期为耕地细碎化角度开展耕地质量保护提供理论支撑和方法借鉴。研究结果表明:(1)不同地貌区耕地细碎化程度总体较轻,区域差异显著。在耕地细碎化表征方面,耕地面积细碎化程度最高,耕地形状细碎化程度次之,耕地分布细碎化程度最低,耕地面积细碎是辽宁省耕地细碎化的主导特征。不同地貌区耕地细碎化程度从高到低为:东部山地区>西部丘陵区>中部平原区。不同地貌区耕地综合细碎化以及耕地面积、形状、分布细碎化指数整体上均存在空间正相关性,局部上以高-高(H-H)型集聚和低-低(L-L)型集聚为主,其中西部丘陵区耕地面积、形状、分布细碎化分别以H-H型(10.26%)、L-L型(24.83%)、L-L型(26.22%)集聚为主。中部平原区耕地面积、形状和分布细碎化均主要表现为L-L型集聚,三类占比分别为12.55%、28.72%、26.74%。东部山地区耕地面积、形状、分布细碎化分别以H-H型(25.24%)、L-L型(17.24%)、L-L型(21.21%)聚集为主。(2)不同地貌区耕地质量评价结果表明,西部丘陵区耕地质量总体水平最低,高质量耕地集中分布在中部平原区以及东部山地区的西南部。不同地貌区耕地质量在全局和局部水平上均存在较强的空间正相关性,全局Moran’s I表明空间正相关性的强弱关系为:东部山地区(0.876)>中部平原区(0.826)>西部丘陵区(0.679)。高质量耕地(H-H型)集聚分布在辽西丘陵区东侧、辽中平原区中部、辽东山地区西南侧,耕地面积占比依次为12.19%、22.52%、27.09%,低质量耕地(L-L型)集聚分布在辽西丘陵区西南部、辽中平原区东西两侧、辽东山地区北部,所占耕地面积比例分别为15.71%、22.19%、16.28%。(3)通过双变量空间自相关分析,不同地貌区耕地细碎化与耕地质量之间普遍存在空间负相关性,其中西部丘陵区以局部高-低(H-L)集聚型为主,耕地细碎化程度高且耕地质量低;中部平原区以局部低-高(L-H)集聚型为主,耕地细碎化程度低且耕地质量高;东部山地区4类耕地细碎化指数与耕地质量的局部空间集聚特征差异较大,其中耕地形状细碎化对耕地质量的负向影响更显著,山地区北部耕地形状细碎化程度高且耕地质量低(H-L型),东南部形状细碎化程度低且耕地质量高(L-H型)。(4)不同地貌区耕地细碎化指数对耕地质量存在差异化的作用机制特征。西部丘陵区聚集度(AI)对耕地质量表现为正向促进作用,当AI增加1时,耕地质量指数提高0.8156,且当评价单元内AI值=95.85,对耕地质量提升的促进作用最强。中部平原区斑块数量(NP)、边界密度(ED)对耕地质量表现为负向抑制作用,当NP、ED分别增加1时,耕地质量指数分别降低0.3438、1.2255,且当评价单元内NP值=247,对耕地质量提高的抑制作用达到最强。东部山地区的斑块数量(NP)、面积加权形状指数(AWMSI)、平均最邻近距离(MNN)对耕地质量为负向阻碍作用,当NP、AWMSI、MNN分别增加1时,耕地质量指数分别降低0.1876、0.2055、0.2159,且当评价单元内耕地NP值=790,AWMSI值=1.84,MNN值=83.68时,对耕地质量提升的阻碍作用最强。
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