吳雙霞

(福建省地質(zhì)測(cè)繪院,福州 350011)

優(yōu)質(zhì)耕地，按照現(xiàn)有耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查與評(píng)定成果是指等級(jí)小于8等的耕地[1]。該成果從自然、利用和經(jīng)濟(jì)3個(gè)方面對(duì)耕地質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，等級(jí)分1～15等，其中1～4等為優(yōu)等地，5～8等為高等地，9～12等為中等地，13～15等為低等地，等級(jí)越高，質(zhì)量受限因素越多。

當(dāng)前與優(yōu)質(zhì)耕地空間分布相關(guān)的研究可以劃分為兩類，分別是有關(guān)耕地空間分布和耕地質(zhì)量等級(jí)空間分布的研究。關(guān)于耕地空間分布，有不少研究從全國(guó)、省域、縣域等不同行政尺度[2-5]和不同局部地理位置[6-7]分析耕地空間分布格局、動(dòng)態(tài)變化及分布特征等，研究發(fā)現(xiàn)海拔和坡度是影響耕地分布的主要因子。也有學(xué)者從時(shí)空變化角度，研究耕地重心的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律，認(rèn)為人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展與耕地重心轉(zhuǎn)移關(guān)系密切[8]。對(duì)耕地質(zhì)量等別空間分布的研究，則多為數(shù)量空間分布研究[9-11]，如根據(jù)研究不同地區(qū)等別分布影響因素不同，以云南烏蒙山為例，光熱和土壤質(zhì)地影響較大[12]。

2017年中央四號(hào)文件明確指出中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)深入推進(jìn)，耕地后備資源不斷減少，實(shí)現(xiàn)耕地占補(bǔ)平衡、占優(yōu)補(bǔ)優(yōu)的難度日趨加大，激勵(lì)約束機(jī)制尚不健全，耕地保護(hù)面臨多重壓力。福建省素有“八山一水一分田”的土地利用結(jié)構(gòu)特征，山區(qū)面積大但適宜耕作土地少，山區(qū)耕地質(zhì)量成為影響全省耕地質(zhì)量的關(guān)鍵。對(duì)山區(qū)而言，摸清優(yōu)質(zhì)耕地的空間分布狀況，理清分布規(guī)律，對(duì)于引導(dǎo)實(shí)施土地整治項(xiàng)目、保證占優(yōu)補(bǔ)優(yōu)潛力，促進(jìn)國(guó)土高效建設(shè)、助力鄉(xiāng)村振興具有重要作用。永春縣位于福建省東南部，作為全國(guó)首批全域旅游示范單位，擁有豐富的“青山綠水”生態(tài)資源，新增耕地?cái)?shù)量居于全省中上水平，是較為典型的福建山區(qū)縣。

鑒于此，以福建省永春縣為例，采用土地利用變更調(diào)查、耕地質(zhì)量等別評(píng)定年度更新等數(shù)據(jù)獲取優(yōu)質(zhì)耕地的空間矢量數(shù)據(jù)，主要利用ArcGIS 9.3軟件空間分析功能，探究山區(qū)縣優(yōu)質(zhì)耕地的空間格局及其產(chǎn)生機(jī)制，以期對(duì)耕地質(zhì)量建設(shè)有一定的引導(dǎo)意義。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)分析

1.1 研究區(qū)概況

永春縣隸屬福建省泉州市，是晉江上游東溪西溪發(fā)源地的一個(gè)內(nèi)陸山區(qū)縣，地處東經(jīng)117°41′～118°31′，北緯25°13′～25°33′之間。東與仙游縣相連，西與漳平縣交界，南與安溪、南安縣接壤，北與大田、德化縣毗鄰。全縣共轄22個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，209個(gè)行政村，27個(gè)社區(qū)居委會(huì)。2015年全縣常住人口45.80萬(wàn)，實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值為306.02億元，人均地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)6.70萬(wàn)元，農(nóng)民人均純收入12 549元，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入26 178元。2015年，全縣耕地面積18 842.73 hm2，全縣平均國(guó)家自然等為7等、利用等為8等、經(jīng)濟(jì)等為9等。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

源數(shù)據(jù)主要來(lái)自國(guó)土部門，主要有2015年度土地利用變更調(diào)查成果、2015年度耕地質(zhì)量等別評(píng)定年度更新成果、永春縣25 m分辨率DEM數(shù)據(jù)，主要運(yùn)用ArcGIS 9.3軟件進(jìn)行空間分析。

1)優(yōu)質(zhì)耕地。按照現(xiàn)有耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查與評(píng)定成果，優(yōu)質(zhì)耕地是指等級(jí)小于8等的耕地[1]，而福建省和泉州市耕地質(zhì)量平均國(guó)家自然等別為7等左右，因此將耕地質(zhì)量等別評(píng)定年度更新成果中國(guó)家自然等、利用等和經(jīng)濟(jì)等均小于等于7等的耕地界定為優(yōu)質(zhì)耕地。通過(guò)SQL查詢分析提取3個(gè)等別小于等于7等的耕地。

2)高程坡度。將全縣地類、全縣耕地、全縣優(yōu)質(zhì)耕地全部轉(zhuǎn)為點(diǎn)元素，利用永春縣DEM數(shù)據(jù)，運(yùn)用點(diǎn)插值(Extract Value to Point)功能賦予高程和坡度數(shù)據(jù)，以備分析。

3)道路。對(duì)土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)中的地類圖斑(DLTB)圖層，采用查詢分析提取道路用地，將提取的道路面進(jìn)行轉(zhuǎn)線并提取中心線；為保證道路的連通性，提取部分現(xiàn)狀地物(XZDW)圖層中道路加以補(bǔ)充；對(duì)形成的線狀數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行拓?fù)錂z查，最終形成含省道、縣道、鄉(xiāng)道、農(nóng)村道路的道路數(shù)據(jù)。

4)居民點(diǎn)。為了找出居民點(diǎn)空間與優(yōu)質(zhì)耕地之間是否存在相關(guān)性，避免過(guò)于分散的居民點(diǎn)對(duì)分析產(chǎn)生干擾影響，本研究沒(méi)有全部提取土地利用變更調(diào)查成果中的農(nóng)村居民點(diǎn)(地類編碼203)和城鎮(zhèn)(地類編碼202)，只提取全縣行政村村本部所在地，利用標(biāo)注形成點(diǎn)圖層，以備分析。

5)流域。永春縣境內(nèi)主要河流為桃溪流域，對(duì)地類圖斑(DLTB)圖層采用查詢分析提取河流水面，保留桃溪流域主要干流，刪除細(xì)小支流，避免過(guò)于分散的河流對(duì)相關(guān)性分析的影響。

1.3 研究方法

1.3.1 地形位梯度分布

1) 地形位指數(shù)

利用地形位指數(shù)，綜合考慮高程和坡度2個(gè)地形因子與優(yōu)質(zhì)耕地分布關(guān)系。地形位指數(shù)公式如下[13]：

(1)

2) 梯度分級(jí)

高程不同梯度分級(jí)，將研究區(qū)高程數(shù)據(jù)主要參照自然斷點(diǎn)分布(Natural Break)劃分為5個(gè)等級(jí)：≤250 m，250～400 m，400～500 m，500～600 m，>600 m。坡度不同梯度分級(jí)，將全縣坡度數(shù)據(jù)按照第二次全國(guó)土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程[14]，分為5個(gè)等級(jí)：0°～2°，2°～6°，6°～15°，15°～25°，>25°。利用公式(1)，計(jì)算出上述不同梯度的地形位指數(shù)，劃分為5個(gè)區(qū)間：≤0.54,0.54～0.94,0.94～1.41,1.41～1.79，>1.79。

3) 分布指數(shù)

為消除面積差異帶來(lái)的量綱影響,需要引入分布指數(shù)來(lái)描述優(yōu)質(zhì)耕地在地形位梯度上的分布情況，分布指數(shù)描述如下[13]:

P=(Sie/Si)/(Se/S)

(2)

式(2)中:Sie為e地形位梯度下優(yōu)質(zhì)耕地的面積,Si為研究區(qū)優(yōu)質(zhì)耕地面積;Se表示研究區(qū)第e種地形位梯度的地類面積,S為全縣地類面積。

地形位分布指數(shù)的意義，不同地形梯度下分布曲線起伏變化大，表明優(yōu)質(zhì)耕地對(duì)該梯度區(qū)間具有較強(qiáng)的偏好性，即這個(gè)區(qū)間分布較多優(yōu)質(zhì)耕地。

1.3.2 可達(dá)性分析

可達(dá)性分析，主要應(yīng)用于優(yōu)質(zhì)耕地的道路可達(dá)性和居住空間與優(yōu)質(zhì)耕地分布空間的距離分析。運(yùn)用最近分析(Near)求得道路與優(yōu)質(zhì)耕地之間的距離。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)分析(Network Analyst)模塊，對(duì)行政村村部點(diǎn)，分析不同距離范圍內(nèi)通過(guò)現(xiàn)有道路的可達(dá)性。根據(jù)形成的矢量數(shù)據(jù)，計(jì)算不同可達(dá)距離范圍內(nèi)優(yōu)質(zhì)耕地的分布面積，以此分析居住空間與優(yōu)質(zhì)耕地分布空間相關(guān)性。

1.3.3 緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)分析是空間分析一個(gè)常見(jiàn)的分析方法，點(diǎn)、線、面均可自動(dòng)建立形成一定寬度范圍的面狀圖形。本研究設(shè)置不同緩沖寬度，得到桃溪流域不同距離范圍內(nèi)優(yōu)質(zhì)耕地面積分布情況，以判斷優(yōu)質(zhì)耕地是否沿流域分布。

2 優(yōu)質(zhì)耕地空間分布特征

2.1 總體布局上呈現(xiàn)“大分散、小集聚”的偏東分布

2015年永春縣共有18 842.73 hm2耕地，分布于全縣域22個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中以達(dá)埔鎮(zhèn)耕地?cái)?shù)量最多，呈祥鄉(xiāng)耕地?cái)?shù)量相對(duì)最少。永春縣優(yōu)質(zhì)耕地總面積3 329.57 hm2，優(yōu)質(zhì)耕地占全縣總耕地面積的17.67%，分布于全縣域18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，較為集中分布于縣域東半部。從優(yōu)質(zhì)耕地?cái)?shù)量上看，主要分布在達(dá)埔鎮(zhèn)、蓬壺鎮(zhèn)和石鼓鎮(zhèn)3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，占比均超過(guò)10%(圖1)，總面積占比達(dá)43.98%，占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，呈小集聚分布；從鄉(xiāng)鎮(zhèn)空間集聚程度上看，優(yōu)質(zhì)耕地呈現(xiàn)了“大分散”于縣域范圍的整體分布情況和縣域偏東方向“小集聚”的局部分布特點(diǎn)，其分布大致可以分為達(dá)埔鎮(zhèn)和蓬壺鎮(zhèn)連片區(qū)，吾峰鎮(zhèn)、五里街鎮(zhèn)和石鼓鎮(zhèn)連片區(qū)，桃城鎮(zhèn)、東平鎮(zhèn)和東關(guān)鎮(zhèn)連片區(qū)。

圖 1 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)優(yōu)質(zhì)耕地面積占比Figure 1 The proportion of high-quality cultivated land in various towns

2.2 沿主要流域相對(duì)均衡分布

流域周邊以其便利的灌溉條件、相對(duì)平坦的地形條件等耕作優(yōu)勢(shì)，成為分布耕地的一個(gè)優(yōu)勢(shì)區(qū)域。桃溪流域是永春縣境內(nèi)主要流域，主要在蓬壺鎮(zhèn)、達(dá)埔鎮(zhèn)、石鼓鎮(zhèn)、吾峰鎮(zhèn)、五里街鎮(zhèn)、桃城鎮(zhèn)、東平鎮(zhèn)和東關(guān)鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布。從空間分布上看，與上述優(yōu)質(zhì)耕地連片區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布情況基本一致(圖2)。

以流域?yàn)榭臻g分析對(duì)象，做500 m、1 000 m、2 000 m、3 000 m、4 000 m緩沖分析，計(jì)算不同緩沖區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)耕地占比情況(圖3)。根據(jù)分析結(jié)果，3 000 m和4 000 m緩沖區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)耕地面積占比數(shù)量相差微小占比分別為73.55%和76.79%，因此認(rèn)為緩沖分析有效距離為3 000 m；500 m、1 000 m和3 000 m內(nèi)優(yōu)質(zhì)耕地占比約為1/3、1/2和3/4，呈現(xiàn)一定的數(shù)量變化關(guān)系。從數(shù)量占比上看，在一定設(shè)定距離內(nèi)，優(yōu)質(zhì)耕地沿主要流域分布。

圖 2 優(yōu)質(zhì)耕地分布Figure 2 The distribution of high-quality cultivated land

2.3 優(yōu)質(zhì)耕地空間與居住空間呈衰減態(tài)勢(shì)

永春縣現(xiàn)有耕作通勤方式還是以步行為主，因此以步行通勤方式研究?jī)?yōu)質(zhì)耕地的可達(dá)性。根據(jù)已有研究成果，人的步行速度可設(shè)為4.5 km·h-1[15]，將距離空間按每375 m(5 min)一個(gè)單位區(qū)間設(shè)置，通過(guò)對(duì)比不同距離范圍內(nèi)耕地所占比例，觀察優(yōu)質(zhì)耕地與居住地的空間關(guān)系(圖4、圖5)。同樣地，對(duì)全縣耕地做一樣的分析，以供對(duì)比。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，92.35%的優(yōu)質(zhì)耕地可在1 h內(nèi)到達(dá)，其中81.69%的優(yōu)質(zhì)耕地可在0～40 min之內(nèi)到達(dá)，59.25%優(yōu)質(zhì)耕地可在0～20 min以內(nèi)到達(dá)；81.28%的全縣耕地可在1 h內(nèi)到達(dá)，其中65.32%的全縣耕地可在0～40 min之內(nèi)到達(dá)，36.84%全縣耕地可在0～20 min以內(nèi)到達(dá)。為避免過(guò)于分散的居民點(diǎn)分布情況給研究造成干擾，只選擇行政村村部作為居住空間分析對(duì)象，因此造成耕地可達(dá)時(shí)間距離比實(shí)際長(zhǎng)。但是根據(jù)計(jì)算和比較結(jié)果，仍然可以得到，耕地空間分布與居住空間具有一定的相關(guān)性，隨著距離區(qū)間增加，耕地面積占比呈下降趨勢(shì)。

圖 3 主要流域不同緩沖區(qū)內(nèi)耕地分布Figure 3 Distribution of cultivated land in different buffer zones in major river basins

圖 4 居住空間距離分析示意Figure 4 Schematic diagram of residential space distance analysis

對(duì)比全縣耕地與優(yōu)質(zhì)耕地面積占比變化趨勢(shì)，兩者基本相似。2個(gè)研究對(duì)象在5～10 min出現(xiàn)一個(gè)小波峰，表明這個(gè)時(shí)間段，耕地分布面積占比最高；在0～20 min之間優(yōu)質(zhì)耕地占比明顯高于全縣耕地面積占比，在20～60 min之間全縣耕地占比略高于優(yōu)質(zhì)耕地；大于1 h耕地面積占比部分，全縣耕地面積占比明顯高于優(yōu)質(zhì)耕地。綜上分析，可得優(yōu)質(zhì)耕地空間與居住空間呈衰減態(tài)勢(shì)，對(duì)居住空間可達(dá)性要求更高。

圖 5 不同時(shí)間距離內(nèi)耕地面積占比對(duì)比Figure 5 Comparison of cultivated land area ratio in different time distances

3 優(yōu)質(zhì)耕地空間格局產(chǎn)生機(jī)制

永春縣優(yōu)質(zhì)耕地空間分布特征在福建省眾多山區(qū)縣中具有普遍性，其空間格局的形成既有自然本底的作用，也受人為干預(yù)的影響。

3.1 等別評(píng)定因素

耕地質(zhì)量等別高低的劃分主要由評(píng)定指標(biāo)體系決定，不同指標(biāo)區(qū)對(duì)應(yīng)不同評(píng)定因素。根據(jù)福建省劃定，永春縣屬于江南區(qū)東部丘陵山地區(qū)，三級(jí)指標(biāo)區(qū)又分為丘陵山地區(qū)和山間盆地區(qū)。其中丘陵山地區(qū)參與評(píng)定因素的有：表層土壤質(zhì)地、灌溉保證率、田間道路通達(dá)度、有機(jī)質(zhì)含量、有效土層厚度、海拔和地形坡度7個(gè)指標(biāo)；山間盆地區(qū)參與評(píng)定因素的有：表層土壤質(zhì)地、灌溉保證率、田間道路通達(dá)度、有機(jī)質(zhì)含量、剖面構(gòu)型和排水條件6個(gè)指標(biāo)。按指標(biāo)屬性，可將這9個(gè)指標(biāo)劃分為自然本底和社會(huì)影響兩大類進(jìn)行討論。

3.1.1自然本底

將表層土壤質(zhì)地、有效土層厚度、剖面構(gòu)型、海拔和地形坡度5個(gè)不易受人為因素影響的指標(biāo)歸類為自然本底。其中包含黏土、壤土和砂土3種類型的表層土壤質(zhì)地在空間分布上無(wú)明顯分布規(guī)律(圖6)，與優(yōu)質(zhì)耕地未呈現(xiàn)空間契合；有效土層厚度和剖面構(gòu)型2個(gè)指標(biāo)分別存在于丘陵山地區(qū)和山間盆地區(qū)，且互不相容；根據(jù)空間分布比對(duì)，有效土層厚度無(wú)值和剖面構(gòu)型有值的山間盆地區(qū)空間分布與優(yōu)質(zhì)耕地分布呈現(xiàn)一定程度的契合(圖7)；永春縣主要流域分布于山間盆地區(qū)。因此本研究著重對(duì)海拔和地形坡度2個(gè)重要地形指標(biāo)進(jìn)行空間比對(duì)分析。

圖 6 不同類型表層土壤質(zhì)地空間分布Figure 6 Spatial distribution of different types of surface soil texture

3.1.2 社會(huì)影響

將田間道路通達(dá)度、灌溉保證率、排水條件和有機(jī)質(zhì)含量4個(gè)受人為干預(yù)影響的指標(biāo)歸類為社會(huì)影響。根據(jù)人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和土地整治經(jīng)驗(yàn)，田間道路通達(dá)度為4個(gè)指標(biāo)之重，道路通達(dá)為后續(xù)的灌溉排水和施肥培肥，提供了可能和便利。其中人類居住空間與耕地的通達(dá)性影響對(duì)耕作的投入，進(jìn)而影響耕地質(zhì)量。因此本研究著重對(duì)道路的通達(dá)性指標(biāo)進(jìn)行空間比對(duì)分析。

3.2 優(yōu)質(zhì)耕地與地形梯度空間分布高度相關(guān)

3.2.1 高程

按照上述高程梯度分級(jí)，將全縣優(yōu)質(zhì)耕地、全縣耕地和全縣土地高程劃分成5個(gè)等級(jí)。通過(guò)對(duì)比3個(gè)研究對(duì)象的各個(gè)等級(jí)占比情況可看出，優(yōu)質(zhì)耕地高程主要集中在1級(jí)(≤250 m)；全縣耕地高程分布相對(duì)均衡，其中5級(jí)(>600 m)占比數(shù)量相對(duì)較大；全縣土地高程分布中，5級(jí)(>600 m)占比數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯(圖8)。通過(guò)數(shù)量占比分析，可以初步判斷優(yōu)質(zhì)耕地空間分布受縣域高程一定的影響，主要分布于高程低區(qū)域。

3.2.2 坡度

按照上述坡度梯度分級(jí)，將全縣優(yōu)質(zhì)耕地、全縣耕地和全縣土地坡度劃分成5個(gè)等級(jí)(表1)。通過(guò)對(duì)比3個(gè)研究對(duì)象的各個(gè)等級(jí)占比情況可看出，優(yōu)質(zhì)耕地坡度主要集中在1～3級(jí)(0～15°)；全縣耕地坡度主要分布于3～4級(jí)(6～25°)；全縣土地坡度主要分布于4～5級(jí)(>15°)。通過(guò)數(shù)量占比分析，可以初步判斷優(yōu)質(zhì)耕地空間分布受縣域坡度一定的影響，主要分布于坡度小的區(qū)域。

圖 8 不同梯度高程、坡度耕地面積占比情況對(duì)比Figure 8 Comparison of the proportion of cultivated land area with different gradient elevation and slope

表 1 不同梯度級(jí)別耕地分布指數(shù)對(duì)比 Table 1 Comparison of cultivated land distribution index of different gradient levels

項(xiàng)目1級(jí)優(yōu)質(zhì)全縣2級(jí)優(yōu)質(zhì)全縣3級(jí)優(yōu)質(zhì)全縣4級(jí)優(yōu)質(zhì)全縣5級(jí)優(yōu)質(zhì)全縣高程6.361.741.621.410.291.030.270.940.010.69 坡度9.432.156.652.971.742.250.250.830.020.13 地形位11.642.406.962.791.151.910.070.86 —0.20

3.2.3 地形梯度

根據(jù)上述公式(1)和公式(2)，為增加對(duì)比分析，分別計(jì)算優(yōu)質(zhì)耕地和全縣耕地在高程、坡度和地形位在不同梯度等級(jí)上的分布指數(shù)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可以看出分布指數(shù)大體隨著級(jí)別增加而下降，數(shù)據(jù)具有可信性。優(yōu)質(zhì)耕地高程分布指數(shù)優(yōu)勢(shì)級(jí)別分布于1級(jí)和2級(jí)，其中以1級(jí)指數(shù)最高達(dá)6.36；坡度和地形位分布指數(shù)優(yōu)勢(shì)級(jí)別分布于1～3級(jí)，其中1級(jí)指數(shù)最高達(dá)9.43和11.64。全縣耕地高程、坡度和地形位分布指數(shù)優(yōu)勢(shì)級(jí)別都分布于1～3級(jí)；高程以1級(jí)指數(shù)最高為1.74；坡度和地形位以2級(jí)指數(shù)最高分別為2.97和2.79。

根據(jù)數(shù)量對(duì)比分析，可以得到：地形位指數(shù)能夠反映高程和坡度兩個(gè)地形因子對(duì)優(yōu)質(zhì)耕地分布的影響；優(yōu)質(zhì)耕地多分布于高程小于250 m，坡度小于等于2°；全縣耕地多分布于250～400 m，坡度2～6°；優(yōu)質(zhì)耕地相較于全縣耕地更明顯分布于高程更低、坡度更小的區(qū)域。根據(jù)上述分析，可得出優(yōu)質(zhì)耕地與地形梯度空間分布呈高度相關(guān)性。

3.3 優(yōu)質(zhì)耕地空間分布與道路通達(dá)性密切正相關(guān)

道路通達(dá)性是影響耕作的重要因素之一，耕地空間分布與道路通達(dá)性關(guān)系理論上應(yīng)該呈正相關(guān)性。為進(jìn)一步探求優(yōu)質(zhì)耕地與道路通達(dá)性的關(guān)系，本研究對(duì)優(yōu)質(zhì)耕地道路通達(dá)情況和全縣耕地道路通達(dá)情況分別作了空間分析。

圖 9 不同道路類型耕地面積占比對(duì)比Figure 9 Comparison of cultivated land area ratio of different road types

運(yùn)用距離最近分析(Near)，將耕地轉(zhuǎn)化為點(diǎn)元素，求取點(diǎn)到線之間的距離，以此分析耕地道路通達(dá)性。根據(jù)分析結(jié)果，永春縣全縣耕地距離道路50 m內(nèi)的面積為13 416.99 hm2，占所有耕地面積的71.21%，50 m以上隨著距離的增加，所達(dá)耕地面積呈逐步下降趨勢(shì)。對(duì)比優(yōu)質(zhì)耕地道路通達(dá)情況，與全縣耕地道路通達(dá)情況相似，50 m內(nèi)通達(dá)道路的耕地面積為2 754.53 hm2，占比82.73%，不同之處在于優(yōu)質(zhì)耕地最大道路距離為500 m以內(nèi)。因此可得，優(yōu)質(zhì)耕地空間分布與道路通達(dá)性密切正相關(guān)(圖9)。

本研究分析道路類型包括省道、縣道、鄉(xiāng)道和農(nóng)村道路，高速作為封閉性道路對(duì)耕作不具有可達(dá)意義因此不納入研究對(duì)象。省道、縣道、鄉(xiāng)道和農(nóng)村道路與耕地分布都呈現(xiàn)正相關(guān)，通過(guò)單獨(dú)對(duì)4種道路類型進(jìn)行分析，探究其相關(guān)性程度。根據(jù)500 m內(nèi)耕地面積占比，可得出4種道路類型與優(yōu)質(zhì)耕地的相關(guān)性排名：農(nóng)村道路>鄉(xiāng)道>省道>縣道。相關(guān)性排名結(jié)果，一是與四類道路密度排名有關(guān)，因此農(nóng)村道路和鄉(xiāng)道相關(guān)性相對(duì)更大；二是省道主要沿整個(gè)縣城較為平坦的居民聚落分布，與為實(shí)現(xiàn)全縣交通連貫性的縣道相比較，與優(yōu)質(zhì)耕地的相關(guān)性略強(qiáng)一些。

3.4 優(yōu)質(zhì)耕地分布與土地整理范圍空間重疊

根據(jù)永春縣歷年耕地質(zhì)量等別年度更新數(shù)據(jù)，2010—2016年永春縣參與等別更新的土地整理項(xiàng)目共計(jì)22個(gè)。根據(jù)空間比對(duì)，優(yōu)質(zhì)耕地圖斑中與其中12個(gè)土地整理項(xiàng)目整理范圍存在空間重疊，項(xiàng)目分布率為55%。土地整理工程措施主要有：平緩田面坡度和改良土壤(增施有機(jī)肥和客土回填)的土地平整工程；改善灌溉排水條件的灌溉與排水工程；改善耕作道路通達(dá)性的田間道路工程等。上述工程措施可影響到地形坡度、有機(jī)質(zhì)含量、表層土壤質(zhì)地、灌溉保證率、排水條件和田間道路通達(dá)度等耕地等別評(píng)定指標(biāo)。

這一現(xiàn)象說(shuō)明，優(yōu)質(zhì)耕地與土地整理之間存在相輔相成的關(guān)系，土地整理項(xiàng)目一般選址于較為集中連片，道路通達(dá)性較好，成本投入較小、質(zhì)量提升潛力較大的耕地分布區(qū)；而實(shí)施土地整理項(xiàng)目通過(guò)各種設(shè)施建設(shè)促進(jìn)耕地質(zhì)量等別提升。

3.5 優(yōu)質(zhì)耕地分布的產(chǎn)生機(jī)制

圖 10 優(yōu)質(zhì)耕地分布的產(chǎn)生機(jī)制Figure 10 The mechanism of high quality cultivated land distribution

綜上所述，優(yōu)質(zhì)耕地空間分布格局受多重因素影響。在限定的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)背景下，通過(guò)因素排除和空間比對(duì)分析，可獲得影響其空間分布的主次影響因素。其中由高程和坡度構(gòu)成的地貌因素是影響優(yōu)質(zhì)耕地空間分布的主要因素，導(dǎo)致其形成“大分散、小集聚”的整體空間格局，及沿主要流域分布的空間分布特征；以道路通達(dá)性為主的人為因素是影響優(yōu)質(zhì)耕地空間分布的次要因素，可解釋其與居住空間呈衰減態(tài)勢(shì)(圖10)。

近年來(lái)土地管理部門積極探索和推進(jìn)旨在提升耕地質(zhì)量的土地整治政策，例如有助于促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的耕地提質(zhì)改造等，對(duì)優(yōu)質(zhì)耕地空間分布的影響也將日益明顯。另外，隨著機(jī)構(gòu)改革進(jìn)程的不斷推進(jìn)，耕地質(zhì)量評(píng)定工作的不斷完善，耕地質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)將影響優(yōu)質(zhì)耕地的認(rèn)定。

4 結(jié)論、討論與政策啟示

通過(guò)定量計(jì)算，本研究分析了優(yōu)質(zhì)耕地的空間分布影響因素，得到以下結(jié)論：以永春縣為例的福建山區(qū)的優(yōu)質(zhì)耕地呈現(xiàn)“大分散、小集聚”的空間格局。“小集聚”體現(xiàn)在，優(yōu)質(zhì)耕地小范圍地集中分布在鄉(xiāng)鎮(zhèn)的某個(gè)區(qū)域，或者鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間呈現(xiàn)小范圍的連片。“小集聚”的空間格局，主要與居民點(diǎn)和流域的空間分布呈現(xiàn)一定的相關(guān)性，表現(xiàn)為對(duì)居住空間的可達(dá)性具有一定的要求，優(yōu)質(zhì)耕地主要分布在0～20 min時(shí)空距離范圍內(nèi)，隨著區(qū)間距離增加，面積占比呈下降趨勢(shì)；主要優(yōu)質(zhì)耕地沿縣域主要流域分布。探其產(chǎn)生機(jī)制，一是與高程和坡度組合而成的地形位梯度分布呈現(xiàn)高度相關(guān)，與全縣耕地相比，呈現(xiàn)更為明顯的“低高程、小坡度”的區(qū)域分布特征，地勢(shì)平緩靠近居民點(diǎn)和流域，從而解釋了主要優(yōu)質(zhì)耕地沿流域和一定距離居民點(diǎn)分布；二是道路通達(dá)度的相關(guān)性，與全縣耕地分布呈現(xiàn)基本一致的態(tài)勢(shì)，耕地以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)比例分布于0～50 m以內(nèi)，優(yōu)質(zhì)耕地面積占比又高于全縣耕地面積占比，呈現(xiàn)更大的相關(guān)性，從而解釋優(yōu)質(zhì)耕地對(duì)居住空間可達(dá)性的要求。

優(yōu)質(zhì)耕地與全縣耕地空間分布的對(duì)比分析中，兩者在高程和坡度組合的地形位這個(gè)因素上數(shù)量相差最大。對(duì)福建山區(qū)而言，高程和坡度確實(shí)是影響耕地分布、農(nóng)民耕作意愿的重要地形因素。因此高程和坡度應(yīng)該成為選址重要的考慮因素。

經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，闡述了幾個(gè)可能影響優(yōu)質(zhì)耕地空間分布的因素，以期對(duì)土地整治項(xiàng)目的選址提供參考，新增更多的優(yōu)質(zhì)耕地。以永春縣為例，優(yōu)質(zhì)耕地?cái)?shù)量?jī)H占全縣耕地面積的不足20%，找出其存在的障礙因素，推動(dòng)福建省山區(qū)現(xiàn)有數(shù)量龐大的耕地向優(yōu)質(zhì)耕地靠攏，助力鄉(xiāng)村振興，將是一個(gè)意義非凡的研究課題。