武文迪，張永福，2*

(1.新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830046；2.新疆大學(xué)綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊 830046)

劃定基本農(nóng)田是保護(hù)耕地、合理控制城鎮(zhèn)化彈性增長的一個(gè)重要方式，是保障糧食安全的基礎(chǔ)，建立高標(biāo)準(zhǔn)永久基本農(nóng)田已廣泛應(yīng)用于耕地質(zhì)量、耕地?cái)?shù)量、環(huán)境生態(tài)監(jiān)測等研究[1]，耕地的綜合質(zhì)量評(píng)估能反映基本農(nóng)田的優(yōu)劣[2]，因此，在土地資源較為豐富、稀缺水資源灌溉的邊緣西北地帶，合理劃定基本農(nóng)田對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展和保護(hù)耕地達(dá)到平衡點(diǎn)具有重要意義。

目前，國內(nèi)學(xué)者基于GIS技術(shù)對(duì)耕地綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)進(jìn)行深入研究，其中利用美國土地評(píng)價(jià)與立地分析思想(LESA)評(píng)估耕地綜合質(zhì)量是目前常用方法，應(yīng)用立地分析評(píng)估特殊農(nóng)業(yè)利用的地塊經(jīng)濟(jì)的研究旨在克服土壤潛力與生產(chǎn)力的影響與消除耕地“劃劣不劃優(yōu)”“劃遠(yuǎn)不劃近”等問題，構(gòu)建最優(yōu)閾值，達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)基本農(nóng)田的目的[3]。

對(duì)此，2008年我國提出永久基本農(nóng)田及其意義，并于2015年3月國土資源部辦公廳、農(nóng)業(yè)部辦公廳聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于切實(shí)做好106個(gè)重點(diǎn)城市周邊永久基本農(nóng)田劃定工作有關(guān)事項(xiàng)的通知》(國土資發(fā)〔2015〕14號(hào))，2016年8月國土資源部農(nóng)業(yè)部聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于全面劃定永久基本農(nóng)田實(shí)行特殊保護(hù)的通知》(國土資規(guī)〔2016〕10號(hào))，從劃定永久基本農(nóng)田的重大意義、總體要求、統(tǒng)籌劃定和規(guī)劃調(diào)整完善工作、落實(shí)全面劃定各條任務(wù)、實(shí)行特殊保護(hù)、落實(shí)工作責(zé)任等方面提出具體措施和要求[4]?；巨r(nóng)田是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耕地，是耕地中的精華。保障基本農(nóng)田的數(shù)量和質(zhì)量對(duì)保護(hù)耕地和穩(wěn)定糧食生產(chǎn)具有重要意義[5]。目前國內(nèi)學(xué)者借鑒美國土地評(píng)價(jià)與立地分析思想LESA[6]，根據(jù)自身限制條件和耕地質(zhì)量更新成果，從自然質(zhì)量相關(guān)因素及其立地條件因素中選取指標(biāo)建立基本農(nóng)田指標(biāo)體系的研究較多，集中在耕地的自然地理屬性[7]和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件[8]等方面，在地理空間差異分布方面的研究相對(duì)較少，并且較少考慮耕地的集中連片度，或者僅作為耕地綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)的方面，并未從整體上考慮高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)中的耕地連片性。該研究從耕地連片度的角度，結(jié)合耕地綜合自然質(zhì)量及空間分布差異情況，構(gòu)建鞏留縣基于耕地連片度的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田方法。

1 研究區(qū)概況

鞏留縣坐落在新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州境內(nèi)，位于新疆伊犁河上游南側(cè)，那拉提山和伊什格力克山北麓，81°34′～83°35′ E，42°54′～43°38′ N。鞏留縣屬于天山山區(qū)，山地面積占全縣面積的76.51%，除山地外，較寬廣的平原區(qū)及鑲嵌在東南那拉提山間的莫乎爾小谷地占全縣總面積的21.39%。全縣地勢(shì)呈東南高，西北低，海拔766～4 079 m。該縣位于伊犁河谷東南邊緣，具有典型的山谷地特征，東部有利的地理位置和地形使該縣能接受大量的大氣降水，成為該縣地面徑流的主要來源，而西部受地形影響相差很大，成為該縣最缺水的干旱區(qū)。根據(jù)2014年鞏留縣統(tǒng)一更新土地利用現(xiàn)狀轉(zhuǎn)換的規(guī)劃數(shù)據(jù)，鞏留縣土地總面積382 535.07 hm2。其中農(nóng)用地355 810.53 hm2，占土地總面積93.01%；建設(shè)用地1 033.18 hm2，占土地總面積的2.70%；其他土地面積16 386.36 hm2，占土地總面積的4.28%。

2 數(shù)據(jù)獲取

數(shù)據(jù)來源于2009年鞏留縣第2次國土資源調(diào)查數(shù)據(jù)獲取地類信息，2014年鞏留縣土地利用變更數(shù)據(jù)，2012年鞏留縣農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)，鞏留縣2014年1∶10 000土地調(diào)查成果圖、鞏留縣行政區(qū)劃圖、鞏留縣2013年線狀地物分布圖，包括道路、溝渠等；地形圖等成果文件以及相關(guān)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料。主要采用GIS工具對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

3 研究方法

3.1耕地綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)體系以鞏留縣土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)及農(nóng)用地等級(jí)成果數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過引入景觀生態(tài)指標(biāo)，應(yīng)用GIS平臺(tái)的空間數(shù)據(jù)處理功能獲取指標(biāo)數(shù)據(jù)，基于GIS平臺(tái)的緩沖功能，模擬設(shè)定不同閾值時(shí)連片性的變化；識(shí)別耕地連片的最優(yōu)閾值，構(gòu)建基本農(nóng)田連片網(wǎng)絡(luò)，采用多因素加權(quán)模型法對(duì)耦合耕地綜合質(zhì)量與耕地連片度最佳閾值進(jìn)行疊合，建設(shè)基本農(nóng)田劃定保護(hù)區(qū)域。

基本農(nóng)田范圍邊界劃定根據(jù)前人的研究基本分為2類[9]，一般是以耕地地塊為基礎(chǔ)單元，或者是以行政村為單元，根據(jù)因縣級(jí)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田選取注重實(shí)際可操作性必須落實(shí)到地塊[10]，因此以鞏留縣農(nóng)用地成果中劃定的耕地圖斑為基本評(píng)價(jià)單元，最終包含10007個(gè)評(píng)價(jià)單元。耕地入選基本農(nóng)田，應(yīng)將自然區(qū)位條件好、水利設(shè)施配套、集中連片、產(chǎn)量高且優(yōu)質(zhì)的耕地劃入基本農(nóng)田，內(nèi)部因素主要從考慮耕地自然狀況和生態(tài)條件，包括表層土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、鹽漬化程度、有效土層厚度等，耕地生態(tài)條件是指在不同的外界環(huán)境作用下，有效防止水土流失，能抵御自然災(zāi)害[11]，并且保持耕地質(zhì)量穩(wěn)定的能力，包含地形坡度、洪澇災(zāi)害率、田塊規(guī)整度等；外部影響因素是指耕地的立地環(huán)境特征[12]，包含排水條件、灌溉保證率、與中心城鎮(zhèn)距離、道路通達(dá)度等。該研究從自然質(zhì)量、區(qū)位條件、生態(tài)景觀3個(gè)方面構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)基該農(nóng)田建設(shè)的耕地綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采用層次分析法和灰色模型法共同確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，具體數(shù)值由一級(jí)指標(biāo)權(quán)重和二級(jí)指標(biāo)權(quán)重的乘積得到，結(jié)果見表1。

表1 耕地綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2耕地連片度計(jì)算模型地塊連接性通常被區(qū)分為結(jié)構(gòu)連接度和功能連接度[9]，某一等級(jí)或等級(jí)區(qū)間地塊的相連程度，兩地塊在空間上相隔的距離越小，其連片性越高，當(dāng)其距離小于一定閾值時(shí)，則可認(rèn)為其是連片的[13]。該研究是在鞏留縣農(nóng)用地等級(jí)數(shù)據(jù)成果上(均在9～12等質(zhì)量范圍內(nèi))，將基本農(nóng)田建設(shè)中的“耕地連片性”定義為圖斑與圖斑的空間相連程度，運(yùn)用空間相連性算法進(jìn)行局部耕地連片度計(jì)算，并且為了更好地識(shí)別全區(qū)連片性隨d變化的情況，引入景觀生態(tài)指標(biāo)，借助GIS平臺(tái)的空間數(shù)據(jù)處理功能獲取指標(biāo)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)基于景觀生態(tài)指標(biāo)的定量化連片性評(píng)價(jià)模型確定最優(yōu)閾值，確定耕地最大的連片程度。

3.2.1基于景觀生態(tài)指標(biāo)的連片性評(píng)價(jià)模型。首先要將地塊根據(jù)基本農(nóng)田地塊等別的閾值賦值[14]，然后對(duì)全區(qū)的各地塊(即像素)進(jìn)行相連性計(jì)算[15]，引入景觀生態(tài)指標(biāo)構(gòu)建連片性評(píng)價(jià)模型。通過借助GIS平臺(tái)的空間數(shù)據(jù)處理功能獲取指標(biāo)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)基于景觀生態(tài)指標(biāo)的定量化連片性評(píng)價(jià)模型[16]。

根據(jù)需要，選擇用來描述同類景觀要素斑塊、空間關(guān)系的4個(gè)景觀生態(tài)指標(biāo)數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，定量描述基本農(nóng)田的連片性，其公式如下：

(1)斑塊平均面積(A)：反映基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)地塊規(guī)模的平均水平。

A=S/n

(1)

式中，S基本農(nóng)田總面積，n為圖斑總數(shù)。

(2)斑塊邊界密度(D)：即圖斑總周長與總面積的比值，反映分割程度和破碎化程度。

D=C/S

(2)

式中，C為圖斑總周長，S為基本農(nóng)田總面積。

(3)最大斑塊指數(shù)(I)：即最大圖斑面積占基本農(nóng)田總面積的比例。

I=Smax/S

(3)

式中，Smax為最大圖斑面積；S為小鄰域內(nèi)地塊的總面積；I為最大圖斑指數(shù)。

(4)圖斑任意兩點(diǎn)間最短距離平均值。

(4)

式中，Ci(k)為地塊i與鄰近的地塊k之間最短距離，p為與地塊i的鄰近地塊總數(shù)即某一圖斑到一定范圍內(nèi)其他圖斑的最近距離之和，除以該范圍內(nèi)圖斑個(gè)數(shù)；結(jié)果越小，表明圖斑間距越近，分布較集中。

3.2.2閾值-連片度多因素。關(guān)于基本農(nóng)田質(zhì)量連片度過程中連接的地塊距離閾值(d)的假設(shè)。在耕地地塊10007個(gè)單元里，基于GIS空間數(shù)據(jù)處理模擬，假設(shè)間隔距離在d以內(nèi)的地塊是相連的，即地塊間的農(nóng)田水利設(shè)施及農(nóng)村道路等可不視為連片地塊的分割物，則符合該條件的各分等單元，不論是邊相連還是角相連，都自動(dòng)形成連片地塊，系統(tǒng)可以用不同的顏色和編號(hào)表示這些連片地塊，從而得到高度連片地塊的分布規(guī)律及方向。

d在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，觀察d處于不同數(shù)值時(shí)連片性評(píng)價(jià)指標(biāo)的變化情況。由于同一區(qū)域內(nèi)地塊在空間上排列方式的獨(dú)特性，d在某一范圍內(nèi)變化會(huì)影響基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的連片性，如果d值無限制擴(kuò)大，將會(huì)影響基本農(nóng)田分布，因此選擇di這里把di稱為最優(yōu)閾值，即基本農(nóng)田連片的最優(yōu)距離。獲取不同dx的4個(gè)景觀指標(biāo)數(shù)據(jù)，4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)會(huì)隨著閾值的變化呈現(xiàn)特征曲線變化，得到一個(gè)閾值連片度的關(guān)系圖。為了便于分析4個(gè)指標(biāo)對(duì)連片度的共同作用以識(shí)別di，需要對(duì)每一組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理構(gòu)建最優(yōu)閾值d0的識(shí)別模型。具體方式如下：

(1)讀取指標(biāo)數(shù)據(jù)，選定dx的范圍基于景觀生態(tài)指標(biāo)的耕地連片距離確定，在范圍內(nèi)選擇出最佳的連片閾值。

(2)運(yùn)用倒數(shù)法進(jìn)行指標(biāo)趨同化處理，規(guī)定指標(biāo)變化方向一致，公式如下：

x*=1/x

(5)

式中，x*為同趨勢(shì)化變量，x為處理后的值。

(3)將4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行無量綱的歸一化處理，把指標(biāo)數(shù)據(jù)壓縮到0～1之間，公式如下：

X=(x-xmin)/(xmax-xmin)

(6)

式中，X為變量x歸一化處理后的值，xmin為變量x的最小值，xmax為變量x的最大值。

(4)運(yùn)用加權(quán)平均法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行處理，加權(quán)平均值即將各指標(biāo)乘以相應(yīng)的權(quán)重，然后求和，以總的單位數(shù)得到的數(shù)值。公式如下：

(7)

式中，φi為加權(quán)平均值；aij為指標(biāo)值；Wj為指標(biāo)權(quán)重；i為試驗(yàn)次數(shù)，i=1，2，…，n；n為指標(biāo)數(shù)。

(5)經(jīng)過系列數(shù)據(jù)處理，可以得到一個(gè)擬合的“閾值-連片性評(píng)價(jià)加權(quán)值”關(guān)系圖，觀察曲線的拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的閾值，即可能是最優(yōu)連片距離di。

3.3高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)區(qū)域劃分采用多因素加權(quán)求和模型[17-20]，耦合耕地綜合質(zhì)量和耕地連片度的計(jì)算結(jié)果確定高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建劃入設(shè)區(qū)域，如表2所示。依據(jù)加權(quán)指數(shù)法[21-24]，對(duì)每塊斑塊適宜性進(jìn)行綜合分值計(jì)算，耕地綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果根據(jù)分值劃分如下：80～90分為優(yōu)質(zhì)耕地、65～80分為中等耕地，低等耕地50～65分，構(gòu)造基本農(nóng)田耕地質(zhì)量分布圖；根據(jù)閾值的劃分將耕地連片度按照等級(jí)分為高連片、中連片和低連片，構(gòu)造基本農(nóng)田耕地連片性分布圖。將高、中、低分值耕地等別分別和高、中、低耕地連片度進(jìn)行組合，將研究區(qū)耕地劃分等級(jí)：優(yōu)等包含高、中、低連片，中等包含高、中、低連片，低等包含高、中、低連片共9個(gè)分布區(qū)，將鞏留縣整體耕地劃分為三部分，優(yōu)先劃入基本農(nóng)田區(qū)域、重點(diǎn)劃入基本農(nóng)田區(qū)域和有條件劃入基本農(nóng)田區(qū)域。

表2 鞏留縣預(yù)選基本農(nóng)田建設(shè)劃區(qū)

4 結(jié)果與分析

4.1耕地連片度分析

4.1.1篩選耕地連片。據(jù)鞏留縣2014年耕地質(zhì)量等級(jí)成果年度變更成果中國國家級(jí)利用等，將鞏留縣耕地質(zhì)量分為3個(gè)等級(jí)質(zhì)量等級(jí)在9～12級(jí)的農(nóng)用地塊(圖1)，獲得鞏留縣2014年優(yōu)質(zhì)農(nóng)用地質(zhì)量分等數(shù)據(jù)，可以看出該地區(qū)利用等等級(jí)較低土質(zhì)較好的農(nóng)用地主要集中在鞏留縣的北部、東部以及東南和南部。鞏留縣農(nóng)用地面積355 810.53 hm2，經(jīng)過篩選耕地地塊數(shù)共10 007塊，全縣耕地地塊面積57 587.38 hm2，最大地塊面積360.01 hm2，地塊面積標(biāo)準(zhǔn)差35.62，總周長13 396.606 km，任意兩點(diǎn)間最短距離平均值是53.65 m。

圖1 鞏留縣2014年優(yōu)質(zhì)農(nóng)用地質(zhì)量分布Fig.1 Distribution of high quality farmland in Gongliu County，2014

4.1.2調(diào)整連片度閾值dx。以鞏留縣2014年優(yōu)質(zhì)農(nóng)用地空間數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)研究區(qū)農(nóng)用地分布情況確定調(diào)整閾值d的數(shù)值變化區(qū)間為0～60 m；并進(jìn)行60次試驗(yàn)，每次試驗(yàn)調(diào)整閾值變化跨度為1 m；并試驗(yàn)記錄4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)值，共獲得60組初始試驗(yàn)數(shù)據(jù)。閾值d由0～60 m的變化過程中距離較近地塊中最大地塊指數(shù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)變大，任意兩點(diǎn)間最短距離平均值指標(biāo)則呈現(xiàn)變小趨勢(shì)。當(dāng)d取60 m時(shí)，地塊數(shù)減少到3 502塊，最大地塊面積5 809.24 hm2，標(biāo)準(zhǔn)差增加到102.33，總周長為9 654.65 km，任意兩點(diǎn)間最短距離的平均值44.95 m。

將試驗(yàn)得到的60組指標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)同趨勢(shì)化、歸一化處理，得到鞏留縣的“閾值-連片度多因素”關(guān)系圖(圖2)。鞏留縣對(duì)4個(gè)指標(biāo)賦予相同權(quán)重，平均加權(quán)擬合成最終的“閾值-連片性評(píng)價(jià)加權(quán)值”關(guān)系圖(圖3)。根據(jù)最終的連片性評(píng)價(jià)結(jié)果變化圖，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)連片閾值d0處于20 m的位置耕地連片度最大。d為0～6 m時(shí)，連片性的評(píng)價(jià)值漲幅在0.1，有較小波動(dòng)，當(dāng)d處于6～17 m時(shí)，連片性的評(píng)價(jià)值在0.2，數(shù)據(jù)波動(dòng)很小反映的耕地連片性提升幅度十分微弱；第1個(gè)拐點(diǎn)出現(xiàn)在連片距離d從18 m增大到22 m這一階段中，連片性評(píng)價(jià)值從0.2左右提升到接近0.8，耕地連片性評(píng)價(jià)值提升了將近0.6；d在23～40 m的過程中，連片性的評(píng)價(jià)值由0.8提升到下降到0.65，d為41～48 m時(shí)連片性評(píng)價(jià)值出現(xiàn)第2次增長從0.65提升到0.88，d處于49～60 m時(shí)連片性評(píng)價(jià)值0.85趨近于0.98，對(duì)于出現(xiàn)的3次增長，相較于第1次增長，后2次對(duì)連片性的改善能力只有前者的38.3%和21.67%，而連接距離接近后者的3倍多對(duì)鞏留縣實(shí)施集中連片為目標(biāo)的基本農(nóng)田建設(shè)，當(dāng)連接間距范圍在60 m內(nèi)時(shí)，可以將耕地劃入?yún)^(qū)間距離小于20 m相鄰地塊進(jìn)行連接；間距大于20 m的地塊，進(jìn)行局部連接可以再次提升基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)連片性。

圖2 鞏留縣農(nóng)用地連片性評(píng)價(jià)指標(biāo)變化Fig.2 Index variation of connectivity evaluation in Gongliu County

圖3 鞏留縣農(nóng)用地連片性評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.3 Results of connectivity evaluation in Gongliu County

4.1.3確定連片度。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，研究區(qū)調(diào)整變化閾值為20 m時(shí)會(huì)形成高度連片，大于20 m小于45 m的耕地連片為中連片，大于45 m的連片耕地成為低連片，其中高連片耕地面積為18 011.27 hm2，占耕地總面積的31.28%；中連片耕地面積26 637.54 hm2，占耕地總面積的46.25%；低連片耕地面積為12 938.57 hm2，占耕地總面積的22.74%(圖4)。

圖4 鞏留縣耕地連片度分布Fig.4 Distribution of arable land connectivity in Gongliu County

4.2耕地綜合質(zhì)量分析通過上述分析，鞏留縣耕地綜合質(zhì)量分值為55.53～89.32，采用自然斷裂法(nature breaks)將鞏留縣耕地質(zhì)量劃分為優(yōu)質(zhì)地、中等地和低等地。其中，優(yōu)質(zhì)地面積22 292.08 hm2，占耕地總面積的38.71%；中等地面積28 845.52 hm2，占耕地總面積的50.09%；低等地面積6 449.78 hm2，占耕地總面積的11.20%，鞏留縣總體耕地質(zhì)量較高，適宜高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)，結(jié)果如圖5所示。

鞏留縣從行政邊界范圍直觀的可分為兩部分，從空間分布上耕地主要集中分布在鞏留縣東北部和中部，東南部耕地面積較小，南部西部分布著大片的天然草場、水庫和林地，分割了耕地，占據(jù)大部分面積。鞏留縣優(yōu)質(zhì)耕地主要分布在阿尕爾森鄉(xiāng)、東買里鄉(xiāng)、牛場、庫爾德寧鎮(zhèn)和良繁場，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)場的地勢(shì)因大吉爾格朗河、小吉爾格朗河和南山水系的分布，所以耕地自然質(zhì)量較好，土壤質(zhì)地多為壤土，有效土層較厚，且地勢(shì)平坦，灌溉和排水條件設(shè)施完備。中等地分布在全縣各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)場，其中在東買里鄉(xiāng)西部、綜合農(nóng)場與阿克吐別克鄉(xiāng)分布面積較為集中。低等地主要分布在2個(gè)區(qū)域，一是吉爾尕朗鄉(xiāng)的沙尕村附近區(qū)域，該區(qū)域耕地坡度等級(jí)大于25°，耕地質(zhì)量較差；二是提克阿熱克鄉(xiāng)區(qū)域，基礎(chǔ)水利設(shè)施條件差，并且位于本縣西部受地形影響缺水，灌溉條件不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。將鞏留縣耕地綜合質(zhì)量與連片性進(jìn)行疊合分析(表3)，優(yōu)質(zhì)耕地的高連片和中連片的耕地面積占優(yōu)質(zhì)耕地的86.43%，差等地的低連片和中連片區(qū)域占低等耕地的76.85%，鞏留縣優(yōu)質(zhì)耕地集中分布在高連片和中連片區(qū)域，中等地在中連片分布較為集中，在高連片和低連片分布較為平均，低等地在低連片區(qū)域分布較為集中，這與鞏留縣耕地綜合質(zhì)量的相關(guān)性一致。

4.3高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田劃入建設(shè)分區(qū)依據(jù)多因素加權(quán)求和模型耦合耕地質(zhì)量與連片度將鞏留縣耕地劃分為優(yōu)先劃入建設(shè)基本農(nóng)田、重點(diǎn)劃入建設(shè)基本農(nóng)田和有條件劃入建設(shè)基本農(nóng)田3種區(qū)域，結(jié)果見圖6和表4。優(yōu)先劃入建設(shè)基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)包括優(yōu)質(zhì)—高連片、優(yōu)質(zhì)—中連片、中等—高連片3種區(qū)域，主要分布在阿尕爾森鄉(xiāng)、塔斯托別鄉(xiāng)和東買里鄉(xiāng)，基本農(nóng)田劃入順序首先應(yīng)該是優(yōu)質(zhì)—高連片，這部分地塊可直接劃入標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田；其次是中等—高連片，該部分是與優(yōu)質(zhì)地連片的中等地劃入建設(shè)難度小，并且與周圍優(yōu)質(zhì)地形成大片的集中連片的標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，最后是優(yōu)質(zhì)—中連片，該地塊耕地整體質(zhì)量優(yōu)良，但周圍耕地質(zhì)量一般，劃入后可與其他耕地連成一片，屬于優(yōu)質(zhì)地聚集區(qū)耕地質(zhì)量好且連片度高，并分布在城鎮(zhèn)周邊，可優(yōu)先劃入建設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田。重點(diǎn)基本農(nóng)田劃入建設(shè)區(qū)域包括3種區(qū)域，即優(yōu)質(zhì)—低連片、中等—中連片、差等—高連片，3種區(qū)域在鞏留縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)場均有零散分布，并且因耕地質(zhì)量或連片性某一方面功能性不足的區(qū)域。建議劃入基本農(nóng)田順序應(yīng)先為中等—中連片區(qū)域，該地塊是中等地集中區(qū)，是高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田劃入潛力最大的區(qū)域；其次，優(yōu)等—低連片區(qū)域，該區(qū)域在本縣占地面積較少，一般為低等地被優(yōu)質(zhì)和中等地包圍的區(qū)域，整理后可大幅提高整體的耕地質(zhì)量和連片性；第三是差等—高連片區(qū)域，該地塊分布的耕地十分瑣碎，或者被差等地所包圍，不利于劃入高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)。有條件的建設(shè)區(qū)域包括中等—低連片、差等—中連片、差等—低連片，這部分區(qū)域空間分布較為細(xì)碎和零散，主要分布在縣西部的阿克圖別克鄉(xiāng)和吉爾尕朗鄉(xiāng)。劃入基本農(nóng)田順序應(yīng)首先是中等—低連片區(qū)域，該區(qū)域是與中等地相連的差等地；其次是差等—中連片和差等—低連片區(qū)域，三部片區(qū)域?qū)儆诨巨r(nóng)田劃入最后考慮的范圍。

圖5 鞏留縣耕地綜合質(zhì)量Fig.5 Comprehensive quality of farmland in Gongliu County

等別Grade 高連片High land connectivity面積Area∥hm2比例Proportion∥%中連片Middle land connectivity面積Area∥hm2比例Proportion∥%低連片Low land connectivity 面積Area∥hm2比例Proportion∥%全縣Countyhm2優(yōu)質(zhì)地High quality land 8 176.7336.6811 090.3149.753 025.0413.5722 292.08中等地Middle quality land 8 457.5129.3213 075.6745.337 312.3425.3528 845.52差等地Low quality land 1 377.0321.352 471.5638.322 601.1940.336 449.78 總計(jì)Total18 011.2731.2826 637.5446.2512 938.5722.7457 587.38

表4 基本農(nóng)田劃區(qū)建設(shè)匯總

5 結(jié)論

(1)縣域通過引入4個(gè)生態(tài)指數(shù)共進(jìn)行60組耕地連片度的試驗(yàn)結(jié)果可直觀地發(fā)現(xiàn)，鞏留縣耕地分布連片較集中在北部和東部，耕地在西部和南部分布較為瑣碎零散，d20 m時(shí)，會(huì)最大程度形成連片。其中，高連片耕地面積為18 011.27 hm2，占耕地總面積的31.28%；中連片耕地面積26 637.54 hm2，占耕地總面積的46.25%；低連片耕地面積為12 938.57 hm2，占耕地總面積的22.74%。

(2)鞏留縣耕地總體質(zhì)量較高，優(yōu)質(zhì)耕地面積22 292.08 hm2，并且87.34%是高連片和中連片區(qū)域，占耕地總面積的38.71%；中等耕地面積28 845.52 hm2，占耕地總面積的50.09%；差等耕地面積6 449.78 hm2，并且84.56%是低連片和中連片區(qū)域，占耕地總面積的11.20%。優(yōu)質(zhì)地主要分布在北部的牛場、中部的提克阿熱克鄉(xiāng)和東部的阿尕爾森鄉(xiāng)較為集中；差等地在西部及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)較散分布。這與耕地綜合質(zhì)量的空間分布相一致。

圖6 基本農(nóng)田劃區(qū)分布圖Fig.6 Distribution of prime farmland

(3)采用多因素加權(quán)指數(shù)將全縣耕地劃分為優(yōu)先基本農(nóng)田劃入建設(shè)區(qū)域、重點(diǎn)基本農(nóng)田劃入建設(shè)區(qū)域和有條件基本農(nóng)田劃入建設(shè)區(qū)域，優(yōu)先劃入建設(shè)基本農(nóng)田耕地面積27 724.55 hm2，占耕地總面積的48.14%；重點(diǎn)劃入建設(shè)基本農(nóng)田耕地面積17 477.74 hm2，占耕地總面積的30.35%；有條件劃入建設(shè)基本農(nóng)田耕地面積12 385.09 hm2，占耕地總面積的21.48%，其中每種劃入保護(hù)區(qū)域包括3種類型，分析各類型的劃入先后順序。表明該方法明顯提高了標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)劃區(qū)的耕地連片度，可為基本農(nóng)田調(diào)整提供科學(xué)技術(shù)理論支持。