郭敏+李淑杰

摘要：空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)量是空間某位置的地理數(shù)據(jù)與其他位置地理數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。探討局部空間自相關(guān)在耕地研究中的應(yīng)用，將耕地質(zhì)量等指數(shù)作為空間變量，通過(guò)局部空間自相關(guān)，以ArcGIS軟件、Open Geoda軟件為平臺(tái)，分析了九臺(tái)市耕地的自然質(zhì)量、利用質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的空間集聚性，提出九臺(tái)市耕地保護(hù)分區(qū)的最優(yōu)方案。該方法將耕地自然條件、利用條件、經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行分類考慮，科學(xué)合理并具有一定的可行性，為實(shí)現(xiàn)耕地的精細(xì)化管理和差異性保護(hù)提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：耕地質(zhì)量等指數(shù)；局部空間自相關(guān)；耕地保護(hù)分區(qū)；九臺(tái)市

中圖分類號(hào)： F323.211文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）03-0206-05

[HJ1.45mm]

收稿日期：2016-05-09

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：71303006）；中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新項(xiàng)目（編號(hào)：KZCX2-YW-Q1-07）。

作者簡(jiǎn)介：郭敏（1990—），女，內(nèi)蒙古包頭人，碩士研究生，主要從事土地經(jīng)濟(jì)與管理研究。E-mail：597981287@qq.com。

通信作者：李淑杰，博士，教授，主要從事土地經(jīng)濟(jì)與管理研究。E-mail：450127875@qq.com。[HJ]

耕地作為人類生存與發(fā)展不可或缺的提供養(yǎng)育功能的土地資源，其數(shù)量和質(zhì)量備受關(guān)注。保護(hù)耕地的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是耕地的質(zhì)量管理。中國(guó)先后頒布了《土地管理法》《基本農(nóng)田管理?xiàng)l例》《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》等法律法規(guī)保護(hù)耕地。耕地的空間分布掌握以及質(zhì)量評(píng)定是耕地質(zhì)量管理中的重要措施。耕地質(zhì)量差異除了體現(xiàn)在數(shù)量上，還體現(xiàn)在空間分布上，其空間差異性主要表現(xiàn)為一定的空間聚集性和離散分布性。本研究將耕地的自然等指數(shù)、利用等指數(shù)、經(jīng)濟(jì)等指數(shù)作為空間變量，采用Moran散點(diǎn)圖的方法，結(jié)合局部空間自相關(guān)分析，研究吉林省九臺(tái)市耕地質(zhì)量的空間聚集性規(guī)律，提出相應(yīng)的耕地保護(hù)分區(qū)方案，旨在為更好地保護(hù)耕地提供依據(jù)。

1研究區(qū)概況

九臺(tái)市位于吉林省長(zhǎng)春市東北部，下轄9個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)民族鄉(xiāng)。九臺(tái)市境內(nèi)地勢(shì)由西南向東逐漸傾斜，西南高、東北低，年平均氣溫4.7 ℃，年平均降水量577 mm。有效積溫 2 880 ℃，無(wú)霜期140～155 d。根據(jù)九臺(tái)市2011年土地利用變更調(diào)查成果顯示，該市土地面積33.7萬(wàn)hm2，其中耕地面積達(dá)21.9萬(wàn)hm2，占土地面積的65%。

2研究方法

2.1局部空間自相關(guān)

空間自相關(guān)分析是地統(tǒng)計(jì)學(xué)中最常用的方法之一，主要是根據(jù)要素位置和要素值來(lái)度量空間的相關(guān)性。在給定一組要素及相關(guān)屬性的前提下，通過(guò)計(jì)算Morans I指數(shù)值、z得分、P值對(duì)該指數(shù)的顯著性進(jìn)行評(píng)估，其中局部空間自相關(guān)指數(shù)是空間上某一單元與鄰接單元相關(guān)程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。本研究以Local Morans I為統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，以其來(lái)反映空間單元i與其鄰域單元之間的空間差異性及顯著性。

局部空間自相關(guān)分析中，主要以Moran散點(diǎn)圖反映空間格局的可視化程度，4個(gè)象限分別代表4種關(guān)聯(lián)類型。其中，正相關(guān)類型分別用第1象限的HH型和第3象限的LL型表示；負(fù)相關(guān)類型由第2、4象限代表，分別用HL、LH型表示[1]。

3數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

3.1數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究區(qū)域?yàn)榫排_(tái)市，涉及數(shù)據(jù)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)為2014年，具體資料包括：（1）文本資料，九臺(tái)市土地利用現(xiàn)狀、地形圖等成果文件及相關(guān)農(nóng)田水利建設(shè)等統(tǒng)計(jì)資料，來(lái)源于九臺(tái)市國(guó)土資源局；（2）數(shù)據(jù)庫(kù)資料，2014年九臺(tái)市土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)、2013年九臺(tái)市耕地質(zhì)量等別評(píng)價(jià)成果和九臺(tái)市第二次土壤普查數(shù)據(jù)庫(kù)等，來(lái)源于九臺(tái)市國(guó)土資源局。

3.2數(shù)據(jù)處理

3.2.1空間權(quán)重的確定

為了防止出現(xiàn)比例效應(yīng)，在數(shù)據(jù)處理時(shí)要求空間權(quán)重頻率的分布遵循正態(tài)分布，根本目的是為了防止因降低數(shù)據(jù)估計(jì)精確程度而導(dǎo)致的某些結(jié)構(gòu)特征無(wú)法明顯表達(dá)的問(wèn)題[2]。采用局部空間自相關(guān)分析研究九臺(tái)市耕地質(zhì)量過(guò)程中，依據(jù)共邊相鄰（Rook）、共點(diǎn)或共邊相鄰（Queen）、閾值權(quán)重（Threshlod）、指定周圍多邊形個(gè)數(shù)（K-nearest）等原則，構(gòu)建空間鄰接矩陣，從空間鄰接性頻率直方圖的分布特征來(lái)看，只有共邊相鄰（Rook）符合正態(tài)分布，因此本研究中采用共邊相鄰原則確定空間權(quán)重。

3.2.2耕地質(zhì)量指數(shù)的確定

不同學(xué)者對(duì)耕地質(zhì)量?jī)?nèi)涵有不同解釋，本研究采用GB/T 28407—2012《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》中對(duì)耕地質(zhì)量的描述，以自然等、利用等、經(jīng)濟(jì)等作為評(píng)價(jià)耕地質(zhì)量的依據(jù)，自然等、利用等、經(jīng)濟(jì)等分別對(duì)應(yīng)自然質(zhì)量等指數(shù)、利用等指數(shù)、經(jīng)濟(jì)等指數(shù)，自然質(zhì)量等指數(shù)是在自然質(zhì)量分的基礎(chǔ)上乘以光溫生產(chǎn)潛力指數(shù)及指定作物產(chǎn)量比系數(shù)得到，反映耕地自然屬性的優(yōu)劣；在自然質(zhì)量等指數(shù)的基礎(chǔ)上乘以土地利用系數(shù)得到利用等指數(shù)；經(jīng)濟(jì)等指數(shù)是在利用等指數(shù)的基礎(chǔ)上乘以土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)得到[3-5]。

如果以耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)最小單元（分等單元）為研究對(duì)象，會(huì)造成局部空間自相關(guān)分析結(jié)果辨識(shí)性差，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)結(jié)果不夠準(zhǔn)確?？紤]到九臺(tái)市研究區(qū)域范圍較廣，在分析九臺(tái)市局部空間自相關(guān)時(shí)以行政村為單位。因此，本研究需要將地籍庫(kù)中的分等單元進(jìn)行合并，合并后的行政村耕地自然等指數(shù)等于各分等單元耕地自然等指數(shù)按圖斑面積比例求取加權(quán)平均數(shù)。行政村的利用等指數(shù)和經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的算法同自然等指數(shù)的算法一致。參照《中國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查與評(píng)定（吉林卷）》，在ArcGIS軟件平臺(tái)中[6]，以400分為等別間距確定國(guó)家級(jí)自然質(zhì)量等，以200分為等別間距確定國(guó)家級(jí)利用等和經(jīng)濟(jì)等。

4結(jié)果與分析

4.1耕地等別空間特征

2014年九臺(tái)市村級(jí)耕地質(zhì)量等別空間分布情況如圖1所示。從空間分布上來(lái)看，飲馬河和松花江沿岸平原區(qū)附近的耕地自然等別較高，主要耕地類型為水田，具有優(yōu)越的耕地自然條件；九臺(tái)市東部、南部、西南部的低山丘陵區(qū)集中分布等別較低的耕地，耕地自然條件相對(duì)較差，且耕地類型以旱地為主。整體來(lái)看，九臺(tái)市耕地的自然質(zhì)量呈東西兩側(cè)高于中部的空間分布特征。其次，利用等別較高的耕地主要分布于飲馬河和松花江沿岸的平原地區(qū)，該地區(qū)擁有較高的耕地生產(chǎn)投入和高水平的田間管理技術(shù)，土地經(jīng)營(yíng)效益高，產(chǎn)投比高；東南部的低山丘陵區(qū)大量分布有低等別的耕地，該地區(qū)土地生產(chǎn)投入和田間管理技術(shù)均較差；同自然等別一致，從整體來(lái)看，利用等別呈東西兩側(cè)高于中間的空間分布特征。經(jīng)濟(jì)等別的空間分布與利用等別的空間分布類似，不再贅述，詳見(jiàn)圖1。[FL）]

[FK（W18][TPGM1.tif；S+3mm][FK）]

4.2自相關(guān)指數(shù)分析

本研究采用Open GeoDa軟件對(duì)九臺(tái)市耕地質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，得到圖2所示的Moran散點(diǎn)分布圖。其中，Morans I值反映了以行政村為單元的局部空間自相關(guān)的特性，提示異常值或集聚所在的區(qū)域。Morans I指數(shù)的取值范圍為[-1，1]，即越接近1，表示正相關(guān)性越顯著；而越接近-1，則表示負(fù)相關(guān)性越顯著；越接近0，表示不存在空間聚集性[7-8]。

圖2中，自然等指數(shù)的Morans I為0.66，利用等指數(shù)的Morans I為0.61，經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的Morans I為0.57，可以看出九臺(tái)市耕地質(zhì)量在空間分布上均表現(xiàn)出較為強(qiáng)烈的正相關(guān)性，表明九臺(tái)市耕地質(zhì)量自然條件、利用水平、經(jīng)濟(jì)狀況均具有較大的空間關(guān)聯(lián)性。

4.3局部空間自相關(guān)結(jié)果分析

對(duì)村級(jí)耕地自然等指數(shù)、利用等指數(shù)、經(jīng)濟(jì)等指數(shù)進(jìn)行局部[CM（25]空間自相關(guān)分析，得到九臺(tái)市耕地質(zhì)量指數(shù)局部空間自相[CM）]

關(guān)表（表1）。由表1可知，在95%置信度下，空間上表現(xiàn)為NS（非顯著）型的行政村比例為55%左右。由于本研究以行政村為單元進(jìn)行局部分析，這便將研究區(qū)域的地形地貌、利用管理、人類活動(dòng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及農(nóng)村居民點(diǎn)的空間區(qū)位等因素細(xì)碎化，在本研究單元上存在一定差異性，進(jìn)而導(dǎo)致空間質(zhì)量相關(guān)性不顯著，反向觀之，行政村之間會(huì)存在一定的差異性，差異即為合理，若大量行政村之間是相同的，在實(shí)際中反而不合理，故即使NS型所占比例為55%，對(duì)其進(jìn)行空間分析是合理的。圖3為耕地的空間關(guān)聯(lián)聚集圖，與表1數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，可以直觀反映出相關(guān)性的空間分布狀態(tài)。自相關(guān)類型共有5種：（1）HH型，表示質(zhì)量等指數(shù)高，且被質(zhì)量等指數(shù)高的行政村包圍的區(qū)域；（2）HL型，表示質(zhì)量等指數(shù)高，但被質(zhì)量等指數(shù)低的行政村包圍的區(qū)域；（3）LH型，表示質(zhì)量等指數(shù)低，但被質(zhì)量等指數(shù)高的行政村包圍的區(qū)域；（4）LL型，表示質(zhì)量等指數(shù)低，且被質(zhì)量等指數(shù)低的行政村包圍的區(qū)域；（5）NS型，代表質(zhì)量等指數(shù)不存在顯著空間相關(guān)性且隨機(jī)分布的區(qū)域[9]。

4.3.1自然等指數(shù)自相關(guān)分析

結(jié)合表1、圖3可以看出，自然等指數(shù)下的局部空間自相關(guān)分析中，正相關(guān)類型中HH、LL型的行政村數(shù)量共占44.25%；然而，負(fù)相關(guān)類型中有4個(gè)行政村為HL型，沒(méi)有LH型的行政村，負(fù)相關(guān)類型的行政村占行政村總數(shù)的1.21%；NS型行政村有180個(gè)?？臻g分布上，HH型主要分布在興隆鎮(zhèn)東部、龍家堡鎮(zhèn)東部、葦子溝鎮(zhèn)西部、九郊辦事處西部、其塔木鎮(zhèn)東部、莽卡滿族鄉(xiāng)北部；LL型主要分布于上河灣鎮(zhèn)西部、城子街鎮(zhèn)東部交匯處，胡家回族鄉(xiāng)南部，沐石河鎮(zhèn)南部、土們嶺鎮(zhèn)、西營(yíng)城鎮(zhèn)、波泥河鎮(zhèn)交匯處等；HL型主要零星分布于沐石河鎮(zhèn)北部和葦子溝鎮(zhèn)中南部。

實(shí)際情況下，興隆鎮(zhèn)東部、龍家堡鎮(zhèn)東部、葦子溝鎮(zhèn)西部、九郊辦事處西部耕地位于飲馬河沿岸的平原地帶，其塔木鎮(zhèn)東部、莽卡滿族鄉(xiāng)北部位于松花江沿岸的平原區(qū)，地勢(shì)平坦，土壤肥沃，具有好的灌排條件和優(yōu)越的自然條件，在空間上與HH型相重疊。耕地自然條件較差的區(qū)域主要集中在東南部低山丘陵地帶，以胡家回族鄉(xiāng)南部以及沐石河鎮(zhèn)南部、土們嶺鎮(zhèn)、西營(yíng)城鎮(zhèn)、波泥河鎮(zhèn)交匯處為典型代表，上述鄉(xiāng)鎮(zhèn)部分區(qū)域地勢(shì)不平，且不具有適宜的有效土壤厚度、優(yōu)良的排水條件和灌溉水源條件，在空間分布上與LL型相匹配。綜上，通過(guò)采用局部空間自相關(guān)的方法對(duì)九臺(tái)市耕地的自然等指數(shù)進(jìn)行分析，得出的結(jié)果與九臺(tái)市的實(shí)際情況相符，表明該方法科學(xué)合理。

4.3.2利用等指數(shù)自相關(guān)分析

結(jié)合表1、圖3可以看出，利用等指數(shù)下的局部空間自相關(guān)分析中，正相關(guān)類型中HH、LL型的行政村數(shù)量共占行政村數(shù)量的43.94%；負(fù)相關(guān)類型中HL型僅有2個(gè)行政村，LH型僅有1個(gè)行政村，二者分別占行政村數(shù)量的0.61%、0.30%；NS型行政村有182個(gè)。從空間分布角度進(jìn)行分析，正相關(guān)類型多集中連片并且呈“團(tuán)狀”形式出現(xiàn)；而負(fù)相關(guān)類型則呈零星離散狀分布，與正相關(guān)類型具有鮮明的對(duì)比特征。HH型主要分布于興隆鎮(zhèn)東部、龍家堡鎮(zhèn)東部、葦子溝鎮(zhèn)西部、九郊辦事處西部（“飲馬河沿岸”組團(tuán)）、其塔木鎮(zhèn)東部、莽卡滿族鄉(xiāng)的北部（“松花江沿岸”組團(tuán)）；LL型主要分布于“上河灣-城子街”組團(tuán)、“沐石河-土門嶺-西營(yíng)城-波泥河”組團(tuán)， 包括上河灣鎮(zhèn)西部、城子街[FL）]

[FK（W17][TPGM3.tif][FK）]

鎮(zhèn)東部交匯處，胡家回族鄉(xiāng)南部、沐石河鎮(zhèn)南部、土們嶺鎮(zhèn)、西營(yíng)城鎮(zhèn)、波泥河鎮(zhèn)交匯處等。負(fù)相關(guān)類型（HL、LH型）零星分布在靠近“飲馬河沿岸”組團(tuán)的興隆鎮(zhèn)中部，以及沐石河鎮(zhèn)北部的“上河灣-城子街”組團(tuán)周邊。

從實(shí)際上來(lái)說(shuō)，興隆鎮(zhèn)東部、龍家堡鎮(zhèn)東部、葦子溝鎮(zhèn)西部、九郊辦事處西部、其塔木鎮(zhèn)東部、莽卡滿族鄉(xiāng)北部的耕地因多分布于市域河流兩側(cè)，使得耕作灌溉水源豐富且充沛，對(duì)水資源的利用比較方便，因此土地利用條件相對(duì)較好，空間分布上“飲馬河沿岸”組團(tuán)和“松花江沿岸”組團(tuán)在很大程度上與農(nóng)村居民點(diǎn)相鄰，這不僅縮短了農(nóng)戶與耕作區(qū)域的距離，方便農(nóng)戶耕作，而且對(duì)耕作區(qū)的管理也大有裨益，在空間上與HH型分布重疊。而“上河灣-城子街”組團(tuán)、“沐石河-土門嶺-西營(yíng)城-波泥河”組團(tuán)均處于典型的低山丘陵區(qū)域，地勢(shì)不平坦，高低起伏，且可耕作的范圍小，可利用條件差，因此不便于耕作管理，該實(shí)際情況與對(duì)耕地的利用等指數(shù)進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析的LL型耕地聚集區(qū)在空間上十分吻合。

4.3.3經(jīng)濟(jì)等指數(shù)自相關(guān)分析

結(jié)合表1、圖3可以看出，經(jīng)濟(jì)等指數(shù)下的局部空間自相關(guān)分析中，正相關(guān)類型中HH、LL型分別有75、71個(gè)行政村，二者之和占行政村數(shù)量的 44.25%，所占比例較大；負(fù)相關(guān)類型中HL型有3個(gè)行政村，LH型僅有1個(gè)行政村，二者分別占行政村數(shù)量的0.91%、0.30%；NS型行政村有180個(gè)。從空間分布角度進(jìn)行分析，正相關(guān)類型多集中連片并且呈“團(tuán)狀”形式出現(xiàn)；而負(fù)相關(guān)類型則呈零星離散狀分布，與正相關(guān)類型具有鮮明的對(duì)比特征。HH型主要分布在“飲馬河沿岸”組團(tuán)、“松花江沿岸”組團(tuán)處；LL型主要在“上河灣-城子街”組團(tuán)、“沐石河-土門嶺-西營(yíng)城-波泥河”組團(tuán)處集中分布。負(fù)相關(guān)類型零星分布在興隆鎮(zhèn)中部，附著于“飲馬河沿岸”組團(tuán)以及沐石河鎮(zhèn)北部、城子街鎮(zhèn)南部依附于“上河灣-城子街”組團(tuán)周邊，無(wú)明顯聚集性特征。

在實(shí)際中，興隆鎮(zhèn)東部、龍家堡鎮(zhèn)東部、葦子溝鎮(zhèn)西部、九郊辦事處西部、其塔木鎮(zhèn)東部、莽卡滿族鄉(xiāng)北部區(qū)域內(nèi)耕地，市域內(nèi)穿插有多條省道，道路通達(dá)性較高，地勢(shì)平坦，利于提升耕地的經(jīng)濟(jì)效益。在空間分布上與HH型耕地聚集區(qū)保持重合。LL型的胡家回族鄉(xiāng)南部、沐石河鎮(zhèn)南部、土們嶺鎮(zhèn)、西營(yíng)城鎮(zhèn)、波泥河鎮(zhèn)屬典型低山丘陵地帶，地勢(shì)起伏不定，不利于交通運(yùn)輸，且經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，不利于增加耕地的經(jīng)濟(jì)效益。

4.4耕地保護(hù)分區(qū)的劃分

4.4.1耕地保護(hù)分區(qū)結(jié)果

在耕地保護(hù)實(shí)踐方案制定過(guò)程中，可從耕地的利用水平、經(jīng)濟(jì)狀況、自然水平3方面，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)姆謪^(qū)方案。其中，若該區(qū)域耕地自然條件的空間聚集性在利用條件和經(jīng)濟(jì)條件中最顯著，則該分區(qū)方案是該區(qū)域耕地保護(hù)分區(qū)劃分的最優(yōu)方案。本研究以九臺(tái)市為實(shí)證對(duì)象，根據(jù)九臺(tái)市實(shí)際情況，其自然條件的空間聚集性最顯著（Morans I=0.66），本研究?jī)?yōu)先選擇基于耕地自然質(zhì)量的分區(qū)保護(hù)方案。

耕地自然質(zhì)量不同，其可改良的角度便不同，因此可將耕地保護(hù)劃分為4種類型，分別是重點(diǎn)改良區(qū)、適度改良區(qū)、綜合改良區(qū)、限制建設(shè)區(qū)[10]。對(duì)于不同自相關(guān)類型來(lái)說(shuō)，HH型區(qū)域內(nèi)自然質(zhì)量等指數(shù)分值高的耕地十分集中，并且局部范圍內(nèi)呈明顯均質(zhì)狀態(tài)，基于這種情況，該類型區(qū)域應(yīng)該禁止非農(nóng)建設(shè)，且劃入高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)。LL型的情況與HH型背道而馳，該區(qū)域?qū)儆诰C合改良區(qū)，要增加有效耕地面積，并且提高耕地整體質(zhì)量，以便經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和后續(xù)土地利用都需要進(jìn)行整體綜合性整治。HL型區(qū)域內(nèi)高自然等指數(shù)分值的耕地集中分布在被低分值耕地包圍的區(qū)域中部，由于空間極化效應(yīng)對(duì)區(qū)域的影響，質(zhì)量好的耕地將慢慢被同化為質(zhì)量較差的耕地，HL型將最終演變成LL型，因此該類型需要進(jìn)行適度保護(hù)。LH型耕地分布情況與HL型恰恰相反，在極化效應(yīng)的作用下演變成HH型，在改良過(guò)程中應(yīng)將重點(diǎn)放在高質(zhì)量耕地的改良上，在類型上屬于重點(diǎn)改良區(qū)（表2）。

4.4.2耕地分區(qū)保護(hù)措施

針對(duì)九臺(tái)市耕地保護(hù)分區(qū)結(jié)果，提出具體保護(hù)措施如下：（1）繼續(xù)維護(hù)HH型對(duì)應(yīng)的興隆鎮(zhèn)東部、龍家堡鎮(zhèn)東部、葦子溝鎮(zhèn)西部、九郊辦事處西部、其塔木鎮(zhèn)東部、莽卡滿族鄉(xiāng)北部等耕地自然質(zhì)量高值區(qū)域，以高自然等指數(shù)分值單元為中心，加強(qiáng)其擴(kuò)散效應(yīng)對(duì)周邊耕地的影響，限制其非農(nóng)業(yè)建設(shè)；（2）沐石河鎮(zhèn)北部、葦子溝鎮(zhèn)中南部區(qū)域?qū)儆贖L型，為減少周邊低自然等指數(shù)分值耕地對(duì)中心高自然等指數(shù)分值的影響，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)中心區(qū)域耕地的保護(hù)并逐步加大保護(hù)范圍；（3）九臺(tái)市上河灣鎮(zhèn)西部、城子街鎮(zhèn)東部交匯處，胡家回族鄉(xiāng)南部，沐石河鎮(zhèn)南部、土們嶺鎮(zhèn)、西營(yíng)城鎮(zhèn)、波泥河鎮(zhèn)交匯處等區(qū)域?qū)儆贚L型，應(yīng)進(jìn)行適度改良。這些區(qū)域的耕地自然條件普遍較差，需要采取有針對(duì)性的改良保護(hù)手段，具體保護(hù)實(shí)踐過(guò)程中要分主次、逐步推進(jìn)綜合改良措施；同時(shí)，LL型區(qū)域也是進(jìn)行非農(nóng)建設(shè)的理想?yún)^(qū)域。根據(jù)上述結(jié)果，結(jié)合空間分布的差異性，遵循因地制宜的原則，科學(xué)合理地制定相應(yīng)的九臺(tái)市耕地保護(hù)方式，詳見(jiàn)表2。

5結(jié)論

本研究探索了局部空間自相關(guān)方法在耕地質(zhì)量中的實(shí)際應(yīng)用，將耕地自然等指數(shù)、經(jīng)濟(jì)等指數(shù)、利用等指數(shù)作為空間變量，通過(guò)應(yīng)用局部空間自相關(guān)方法，以ArcGIS軟件、Open Geoda軟件為平臺(tái)，分析了九臺(tái)市耕地質(zhì)量的空間集聚性，提出針對(duì)九臺(tái)市實(shí)際情況的耕地保護(hù)分區(qū)的最優(yōu)方案。研究結(jié)果如下：（1）在空間分布上，九臺(tái)市耕地質(zhì)量從宏觀上呈現(xiàn)出一定規(guī)律的聚集性特點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，從耕地自然質(zhì)量來(lái)看，九臺(tái)市東西兩側(cè)地區(qū)明顯高于中部地區(qū)；從耕地利用狀況來(lái)看，市域東部、西部利用質(zhì)量普遍高于東南部的低山丘陵區(qū)。耕地經(jīng)濟(jì)質(zhì)量分布規(guī)律同利用質(zhì)量相同，也是市域東西兩側(cè)地區(qū)高于南部的低山丘陵區(qū)。同時(shí)，耕地質(zhì)量在空間分布上呈正相關(guān)類型的區(qū)域集聚性較強(qiáng)，且大部分以“組團(tuán)”形式結(jié)團(tuán)出現(xiàn)；而呈負(fù)相關(guān)類型的區(qū)域多零星分布，無(wú)集中連片現(xiàn)象。（2）在Morans I值方面，自然等指數(shù)的Morans I為0.66，利用等指數(shù)的Morans I為0.61，經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的Morans I為 0.57，可見(jiàn)九臺(tái)市耕地質(zhì)量在空間分布上均表現(xiàn)出較強(qiáng)的正相關(guān)性，反映九臺(tái)市耕地質(zhì)量自然條件、利用水平、經(jīng)濟(jì)狀況均具有較大的空間關(guān)聯(lián)性。（3）耕地自然質(zhì)量不同，其可改良的角度便不同。本研究采用局部空間自相關(guān)方法對(duì)九臺(tái)市耕地空間分布特征及其相關(guān)程度進(jìn)行分析，根據(jù)研究結(jié)果提出了九臺(tái)市耕地保護(hù)分區(qū)方案，將耕地保護(hù)劃分為4種類型：重點(diǎn)改良區(qū)、適度改良區(qū)、綜合改良區(qū)、限制建設(shè)區(qū)。針對(duì)九臺(tái)市耕地實(shí)際情況，只有適度改良區(qū)、綜合改良區(qū)、限制建設(shè)區(qū)3大類。對(duì)于適度改良區(qū)，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的措施集中于積極保護(hù)高值地塊耕地的自然條件，加強(qiáng)對(duì)其周邊低值地塊的保護(hù)力度，增加農(nóng)業(yè)投資，防止高值區(qū)向低值區(qū)的退化；對(duì)于綜合改良區(qū)，需要實(shí)施綜合性的改良措施，同時(shí)由于該地區(qū)均為低值區(qū)，耕地較為貧瘠，耕作效率不高，因此該區(qū)域也是農(nóng)地非農(nóng)業(yè)化的理想?yún)^(qū)域；對(duì)于限制建設(shè)區(qū)，該區(qū)域耕地條件較好，應(yīng)維持現(xiàn)有水平的耕地條件，該區(qū)可劃為高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)，保證糧食產(chǎn)量和安全。

綜上，本研究根據(jù)耕地的自然質(zhì)量、利用質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的空間集聚類型劃定九臺(tái)市耕地保護(hù)分區(qū)。該方法將耕地的自然條件、利用條件、經(jīng)濟(jì)條件分類考慮，科學(xué)合理并具有一定的可行性，為實(shí)現(xiàn)耕地的精細(xì)化管理和差異性保護(hù)提供基礎(chǔ)。

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