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多尺度下崇义县耕地质量空间分布差异特征研究*

孙聪康,徐俊丽,余敦**,周微,王检萍,梁珍宝

多尺度下崇义县耕地质量空间分布差异特征研究*

孙聪康1,2,徐俊丽3,余敦1,2**,周微1,4,王检萍1,2,梁珍宝1,2

(1.江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045;2.江西农业大学江西省

鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045;3.江西农业大学经济管

理学院南昌330045;4.上饶市国土资源局上饶361100)

耕地质量优劣既取决于质量等别高低,又与空间分布特征密切相关。研究多层次的耕地质量内涵与空间结构性特征是加强耕地保护并合理配置土地资源的重要依据。本文以南方丘陵山地典型区域崇义县为例,运用Geoda、GS+等平台支持的空间自相关模型,探讨县级、乡镇级与村级空间尺度下耕地自然质量、利用质量与经济质量的空间相互作用和分布规律。结果表明:1)崇义县耕地质量

存在显著相关性,耕地质量的Moran’s值呈现自然质量(0.445)经济质量(0.406)利用质量(0.281)的特征;2)不同空间尺度下耕地质量具有多样的空间尺度效应,随着空间尺度缩小,自然质量差异最大、经济质量次之、利用质量差异最小,大空间尺度弱化了耕地质量的空间聚集差异特征,村级尺度下耕地质量空间聚集效应最显著;3)耕地质量正相关HH(高-高)型和LL(低-低)型多以团状或带状集中分布,负相关HL(高-低)型和LH(低-高)型无明显分布规律。研究结果揭示了耕地自然质量、利用质量与经济质量对于尺度变化的响应规律,对于各级行政主体监测保护耕地及制定精准高效的耕地质量建设方案具有一定的现实意义。

耕地质量;自然质量;经济质量;利用质量;空间尺度效应;空间聚集特征;崇义县

耕地作为自然资源中最为宝贵的组成部分,既是确保粮食有效供给的物质基础,也是维系生态稳定的核心保障,对于促进社会经济可持续发展具有不可替代的作用[1]。耕地质量是自然状况、社会经济水平以及技术进步等多种因素附着于特定地表形态和地理环境的信息表达结果,其中,耕地自然质量是基础,耕地利用质量是关键,耕地经济质量是核心[2-3]。近年来,随着社会经济快速发展与农业现代化持续推进,土壤污染、耕地非农化时有发生,耕地质量问题成为全球研究热点[4-5]。在我国耕地资源保护实践中,通常是以耕地质量为基础自上而下纵向决策并实施,然而不同层级的行政主体在制定决策方案时,往往因其利益纷争而存在博弈现象。这不仅造成土地频繁整治,加大了耕地保护成本,同时也导致了耕地布局散乱,优质耕地流失[6]。因而,研究耕地质量不能仅局限于耕地的适宜程度、生产潜力、经济效益,为扩展耕地质量研究理论内涵且

更好地服务于耕地资源保护利用,还应充分剖析耕地作为地理空间实体的属性。耕地质量的尺度效应对于耕地精准化管理,耕地保护措施得以“落地”具有积极的影响。

尺度效应一直是GIS和RS学术界研究的重点问题,耕地作为一种典型的地理空间实体,其地形、土壤养分、经济投入水平都具有区域尺度性和区域差异性,因而在不同的空间尺度上,其形态、性质和分布规律也会出现不同的地理空间表达效果[7-8],具体表现为耕地质量随空间位置的变化而呈现同向或异向的变化。迄今为止,国内外关于耕地质量展开了大量研究,特别是耕地质量概念与内涵的深化[2,4,9]、耕地质量评价[1,10]、土壤养分数字化分析[11-12]、耕地生态研究[13]以及土地整治利用[14-15]等方面。耕地质量空间研究方面,石玉琼等[16]从地统计学的角度对武功县耕地自然质量、利用质量与经济质量在各方向上的变异程度进行了分析;卫新东等[17]从省域层面、地理区域和市域层面3种尺度下对陕西省2005—2015年耕地质量综合等别的时空变化规律进行了分析,重点分析了长时间序列下耕地质量的空间分异特征;高星等[18]对雄安新区耕地质量的空间相关性、聚集程度、差异性等特征进行了重点探讨;李武艳等[19]重点关注了浙江省由县到省3级行政区尺度下,耕地质量对尺度变化的敏感性。由此可见,耕地质量的空间尺度特征备受学者的关注,大量研究丰富了耕地质量内涵并在一定程度上满足了土地利用实践(基本农田划定、土地整治)的需要。但针对耕地质量的尺度效应还需从以下进行完善:首先,当前研究多从省级、市级或县级某单一尺度进行切入分析,缺乏乡镇与村级尺度的研究,综合考虑县级、乡镇级与村级等微观尺度下耕地质量的空间变化特征更是鲜有报道,其结果缺乏多尺度之间差异的比较;其次,已有研究过多地依赖经

典统计分析方法进