江汉平原耕地资源生态安全状况及空间集聚格局

发布时间：2019-09-29 17:48

【摘要】：江汉平原是国家重要的商品粮棉油基地及城市化快速扩张的典型地区,研究其耕地资源生态安全状况及空间集聚格局可为保障区域粮食安全及促进耕地资源的合理利用提供参考。运用"隐患 状态 免疫"模型,构建耕地资源生态安全评价指标体系,采用改进型全排列多边形综合图示法和空间自相关法对江汉平原耕地资源生态安全的时空差异特征及空间集聚格局进行分析。结果表明:江汉平原耕地资源生态安全整体水平较低,耕地资源生态安全综合指数为0.228,处于不安全状态,历年耕地资源生态安全综合指数呈波动趋势,耕地生态系统呈不稳定状态;江汉平原各市县耕地资源生态安全空间集聚现象不显著,呈从集聚向离散化扩展的变化趋势,尚未形成较为稳定的空间格局;城市化进程加速和非农用地扩张引起的耕地资源大量流失,是导致目前江汉平原耕地生态安全水平较低的主要原因。
【图文】：

单加权法相比，全排列多边形图示法不用专家主观评判确定权重的大小，减少主观随意性，计算简洁方便，可操作性强，评价结果可通过图示反映，简洁易懂。全排列多边形图示指标法定义为：设共有Ｎ个指标，以这些指标的上限值为半径构成一个中心Ｎ边形，各指标值的连线构成一个不规则的中心Ｎ边形，其顶点是Ｎ个指标首尾相接的全排列，Ｎ个指标总共可以构成（ｎ－１）！／２个不同的不规则的中心Ｎ边形，综合指数定义为所有这些不规则多边形面积的均值与中心多边形面积的比值［２０］（图２）。指标值的标准化处理中，由于原方法采用双曲线函数方法存在着无法识别指标性质，判断指标阈值主观性较大等问题，本文在对指标进行标准化处理时进行了相应的改进，采用极差标准化法对原始数据进行标准化处理，计算公式如下：Ｓｉ＝（Ｘｉ－Ｘｉｍｉｎ）／（Ｘｉｍａｘ－Ｘｉｍｉｎ）（１）Ｓｉ＝（Ｘｉｍａｘ－Ｘｉ）／（Ｘｉｍａｘ－Ｘｉｍｉｎ）（２）Ｓｉ为标准化后的指标值，Ｘｉ为指标原始值，Ｘｉｍｉｎ为该指标最小值，Ｘｉｍａｘ为指标最大值。式（１）为正向指标标准化方法，，式（２）为负向指标标准化方法，标准化后的指标值在区间［０，１］之间。图２全排列多边形图示法图示利用ｎ个指标可以做出一个中心正ｎ边形，ｎ边形的ｎ个顶点为Ｓｉ＝１时的值，中心点为Ｓｉ＝０时的值。全排列多边形综合指数Ｓ计算公式为：Ｓ＝２∑ｉ，ｊｉ≠ｊｓｉ＊ｓｊｎ（ｎ－１）（３）式（３）中，Ｓ为评价对象的综合指数；Ｓｉ为第ｉ

综合指数相对变化率为８７％；其次是１９９６－２０００年，耕地资源生态安全综合指数相对变化率是８３．３％；最低的是２０００－２００４年，其相对变化率是７２．５％，低于平均水平。结合江汉平原社会经济发展状况可知，２００４－２００８年耕地资源生态安全综合指数最高值对应于该区域经济快速发展时期，耕地资源生态安全综合指数变化率反映了江汉平原社会经济对耕地资源生态安全的冲击程度。通过全排列多边形综合图示法可以直观反映各项参评指标的变化趋势和各指标对评价目标的影响程度（图４）。根据指标的性质可以看出，正向指标的指标值越大，表示其对评价目标有较大的正影响；负向指标值越小，表示其原始值越大，对评价目标的抑制作用越强。从图４可以看出，在参评指标中耕地面积减少速度变化率、水域面积比重变化率和绿地面积比重变化率的指标值均较小；指标值保持较高的是单位耕地面积化肥使用量变化率、建设用地扩张速度变化率、土地垦殖系数变化率和田埂系数变化率。从指标值的变化来看，ＧＤＰ增长速度变化率、城市化水平变化率和经济密度变化率指标值波动较大，其他指标在１９９６－２００８年期间变化相对较为稳定。结合各评价指标的性质分析，ＧＤＰ增长速度变化率、城市化水平变化率、经济密度变化率３个社会经济隐患是江汉平原耕地资源生态安全的最大隐患，由ＧＤＰ增长速度增长过快和城镇化进程加快带来的耕地流失已成为江汉平原耕地资源生态安全的最大威胁。同时由于江汉平原水域面积比重和绿地面积比重不断下降，水体、绿地等生态用地对耕地生态系统的调节作用不明显，加上耕地生态系统本身修复能力较低，最终导致江汉平原耕地资源生态安全水平偏低，耕地
【作者单位】： 华中农业大学土地管理学院;
【基金】：国家自然科学基金项目“主体功能区空间规划管制下群体福利均衡与农田生态补偿研究”(40901288) 国家社会科学基金项目“主体功能区划框架下农田生态环境补偿制度设计及效应——‘两型社会’试验区的实证研究”(09CJY021)
【分类号】：F323.211

【参考文献】

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本文编号：2544053