李曉雅，郭青霞，杜 軼

（山西農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院，山西太谷030801）

0 引言

近年來，由于非農(nóng)經(jīng)濟的快速發(fā)展和農(nóng)村勞動力大量進城務(wù)工等原因，耕地撂荒現(xiàn)象趨向嚴重[1-3]。學者們的研究主要集中于對耕地撂荒概念及類型進行描述性分析[4-5]，或通過分析耕地撂荒原因提出對策建議，或從經(jīng)濟、制度和技術(shù)等角度對耕地撂荒原因進行定性分析[6-9]。通過景觀指數(shù)定量分析反映耕地景觀格局的結(jié)構(gòu)組成與空間分布等特征[10-13]，反映耕地利用中存在的問題及人類活動對耕地的干擾程度，相關(guān)研究以大尺度定性與定量研究為主[14-15]。史鐵丑等[1]研究表明，在棄農(nóng)務(wù)工的大背景下山區(qū)存在撂荒風險的耕地比重大；李升發(fā)等[6-7]研究表明，全球撂荒發(fā)展程度差異大，主要受自然條件、社會經(jīng)濟發(fā)展、勞動力特征和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件等綜合影響，撂荒現(xiàn)象越發(fā)嚴重；雷琨等[9]基于地塊尺度采用參與式入戶調(diào)查，表明山區(qū)撂荒面積比重大且地塊破碎，社會經(jīng)濟條件和耕作條件是主要動因；雷浩等[15]以鎮(zhèn)為單位進行實地調(diào)查及定量分析，結(jié)果表明撂荒耕地分布廣且斑塊面積小，影響撂荒的主要原因是耕地斑塊面積和耕作條件。

關(guān)于耕地撂荒的現(xiàn)有研究中，運用農(nóng)地確權(quán)數(shù)據(jù)成果進行小尺度景觀格局定量分析較少，通過農(nóng)地確權(quán)得到的地塊矢量數(shù)據(jù)，對撂荒耕地進行景觀格局的量化特征分析，研究相同尺度下不同類型村莊撂荒耕地景觀格局現(xiàn)狀特征，對不同類型村莊的耕地利用和經(jīng)濟發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

本研究是在村級尺度下，以和順縣義興鎮(zhèn)西北方向4類村莊為研究區(qū)，采用2016年農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)數(shù)據(jù)成果，運用景觀格局理論，進行不同類型村莊撂荒景觀與整體耕地景觀和耕作景觀對比分析，其結(jié)果可以準確了解撂荒耕地特征及其對耕地流轉(zhuǎn)的影響，以期為不同類型村莊耕地流轉(zhuǎn)、農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟提供針對性建議。

1 研究區(qū)概況與方法

1.1 研究區(qū)概況

和順縣地處山西省東部 ，37°03′—37°36′N，113°05′—113°56′E。全縣面積2250 km2。2015年全縣總?cè)丝?4萬，其中農(nóng)業(yè)人口11.8萬人，是一個典型的山區(qū)農(nóng)業(yè)縣。研究區(qū)位于義興鎮(zhèn)，地處縣中部，縣政府位于鎮(zhèn)域中心（圖1）。地理位置為113°03′33″E，37°03′44″N，總面積384 km2。該鎮(zhèn)地處太行山西翼，是典型的土石山和石質(zhì)山區(qū)，平均海拔1260 m，最大海拔高差311 m。大陸性季風氣候，年均降雨量592.8 mm，年平均氣溫6.3℃，無霜期124 天。農(nóng)業(yè)人口2.77 萬人，農(nóng)戶9072戶，農(nóng)村勞動力11428人。耕地面積27.33 km2，人均耕地面積1000.05 m2，農(nóng)業(yè)種植主要是玉米。

本研究選取該鎮(zhèn)西北方向四類村莊。堯村距離縣城最近、受縣城經(jīng)濟輻射影響最大，土地總面積2.5 km2，其中耕地面積224011.2 m2；井玉溝村支柱產(chǎn)業(yè)是煤礦開采，土地總面積4.5 km2，其中耕地面積231344.9 m2；梳頭村以養(yǎng)殖業(yè)和傳統(tǒng)種植業(yè)為主導產(chǎn)業(yè)，是縣水庫所在地，對縣城的發(fā)展和居民生活有重要影響，土地總面積4.1 km2，耕地面積807373.7 m2；磚窯村地理位置偏僻、地形復雜、經(jīng)濟條件差，以傳統(tǒng)種植業(yè)為主，全村土地總面積3.4 km2，耕地面積135340.1 m2。

圖1 研究區(qū)位置示意圖

1.2 數(shù)據(jù)來源與方法

本研究采用的數(shù)據(jù)來自山西省和順縣2016 年農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。對于撂荒耕地景觀特征分析，首先獲取了研究村莊1:2000的航拍正射影像圖和地塊空間矢量數(shù)據(jù)，然后，結(jié)合研究區(qū)的實際情況，利用ArcGIS 10.1將影像圖中明顯撂荒的地塊提取出來，轉(zhuǎn)化為5 m×5 m柵格數(shù)據(jù)，形成景觀格局分析數(shù)據(jù)；最后利用Fragstats 4.2 計算景觀指數(shù)，對所得數(shù)據(jù)進行整理分析，得出結(jié)論。技術(shù)路線圖2。

圖2 研究技術(shù)路線圖

1.3 景觀格局分析方法

景觀格局是指大小和形狀不同的斑塊、廊道等景觀要素在空間上的排列和組合[15]。景觀格局分析法是從某種尺度景觀角度，用景觀生態(tài)學中的空間格局分析法來分析和認識區(qū)域內(nèi)景觀的基本格局特征和演變規(guī)律[11,16]，景觀指數(shù)是能夠高度濃縮景觀格局信息，是量化描述景觀格局特征的主要方式[12,17]。學者們從景觀格局的角度出發(fā)，選取了不同景觀指數(shù)對耕地特征進行了分析[11-25]，在參考前人的基礎(chǔ)上本研究從撂荒耕地的特征及研究區(qū)的實際情況選取了下列景觀指數(shù)。研究區(qū)位于太行山之巔，群山環(huán)繞，加上黃土高原嚴重的水土流失作用，地形地貌復雜，耕地自然破碎化嚴重，而且受家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制的影響，加重了耕地權(quán)屬破碎程度[12]，進而影響耕地利用效率，所以選取景觀形狀指數(shù)(LSI)和周長面積分維數(shù)(PAFRAC)說明撂荒斑塊的形狀特征[18-20]；斑塊平均面積(MPS)、斑塊密度[21-22](PD)、平均最鄰近距離(ENN_MN)和聚集度指數(shù)(AI)說明撂荒斑塊破碎化程度和空間分布特征[23-25]，見表1。

1.4 統(tǒng)計分析

利用Fragstats 4.2軟件計算景觀指數(shù)，將所得的不同類型村莊撂荒景觀指數(shù)與耕作景觀指數(shù)、整體耕地景觀指數(shù)進行對比分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 撂荒景觀與整體耕地景觀對比分析

由表2 可見，研究區(qū)撂荒景觀占景觀總面積比重大，撂荒情況嚴重，但各村之間差異很大。堯村撂荒地塊景觀占景觀總面積比重最小，為19.02%；梳頭村比重最大，為53.89%；井玉溝村和磚窯村比重分別為34.93%和32.92%。說明堯村撂荒面積最小、撂荒情況最輕；梳頭村撂荒面積最大、最嚴重；井玉溝村和磚窯村撂荒情況較嚴重。

由圖3～8可知，從斑塊平均面積和斑塊密度來看，撂荒景觀值各村都小于整體景觀值，說明撂荒景觀斑塊面積小，破碎程度大于整體景觀。從景觀形狀指數(shù)來看，堯村撂荒景觀(12.05)小于整體景觀(12.55)，井玉溝村撂荒景觀(13.14)值大于整體景觀(12.92)，但值相差不大；梳頭村和磚窯村撂荒景觀值小于整體景觀，說明撂荒耕地形狀簡單。從周長面積分維數(shù)來看，堯村和井玉溝村撂荒景觀大于整體景觀，梳頭村撂荒景觀小于整體景觀，但值都相差不大；磚窯村基本重合，說明撂荒耕地形狀規(guī)則呈幾何分布；從聚集度指數(shù)來看，撂荒景觀都小于整體景觀，而且堯村撂荒景觀值最小，為72.59%，梳頭村基本重合，說明撂荒耕地呈集中分布，無權(quán)屬界線情況下易于耕作。由上述可知，撂荒耕地面積大、斑塊破碎，但形狀簡單規(guī)則、聚集度高，易于開發(fā)利用。

表1 景觀指數(shù)計算方法與含義說明

2.2 撂荒景觀與耕作景觀對比分析

2.2.1 景觀破碎程度 由表2 可見，從斑塊平均面積來看，撂荒景觀介于0.1～0.5 hm2之間，耕作景觀介于0.5～1.1 hm2之間；從斑塊密度來看，撂荒景觀在1.2～2.4塊/hm2之間，耕作景觀在0.5～1.1塊/hm2之間。各村耕地景觀斑塊平均面積普遍較小，可見研究區(qū)耕地破碎化情況嚴重，但撂荒景觀與耕作景觀的值相差大，說明研究區(qū)撂荒景觀較耕作景觀破碎化程度大；撂荒耕地面積普遍小，斑塊破碎程度越高的耕地越易被撂荒。各村撂荒景觀斑塊密度是磚窯村（2.42塊/hm2）＞堯村（1.71塊/hm2）＞井玉溝村（1.63 塊/hm2）＞梳頭村（1.22 塊/hm2），說明各村破碎化程度差異較大，磚窯村撂荒耕地景觀最破碎，梳頭村破碎度最低，井玉溝村和堯村較嚴重。各村撂荒耕地的NP、MPS與CA的數(shù)量大小特征是一致的。但是磚窯村的(MPS)和(PD)比堯村大，主要是因為磚窯村地形復雜。

表2 類型層次景觀格局指數(shù)結(jié)果

圖3 撂荒景觀與整體耕地景觀面積對比圖

圖4 撂荒景觀與整體耕地景觀斑塊平均面積對比圖

圖5 撂荒景觀與整體耕地景觀斑塊密度對比圖

圖6 撂荒景觀與整體耕地景觀形狀指數(shù)對比圖

圖7 撂荒景觀與整體耕地景觀周長面積分維數(shù)對比圖

圖8 撂荒景觀與整體耕地景觀聚集度指數(shù)對比圖

2.2.2 景觀形狀特征 由表2 可見，從景觀形狀指數(shù)來看，撂荒景觀值在11.7～17 之間，耕作景觀在9.4～14.2之間；從景觀周長面積分維數(shù)來看，撂荒景觀值在1.2～1.7 之間，耕作景觀在1.3～1.6 之間。說明研究區(qū)整體耕地景觀形狀較復雜且差異大；各村撂荒景觀周長面積分維數(shù)是堯村(1.63)＞磚窯村(1.51)＞井玉溝(1.5)＞梳頭村(1.24)，說明撂荒耕地形狀規(guī)則呈幾何分布，人為活動對耕地干擾大。

2.2.3 景觀聚集程度 由表2 可見，從平均最近距離來看，撂荒景觀介于30.2～35.7 m，耕作景觀介于21.6～48.7 m；從聚集度指數(shù)來看，各村撂荒景觀聚集度指數(shù)都在70%以上，耕作景觀在87%以上。說明撂荒景觀較耕作景觀分布離散，但從聚集度指數(shù)來看研究區(qū)撂荒地塊總體分布密集，沒有權(quán)屬邊界限制情況下易于耕作。各村撂荒景觀聚集度指數(shù)是梳頭村(89.65%)＞井玉溝村(80.69%)＞磚窯村(76.59%)＞堯村(72.59%)，說明各村聚集程度差異較大。綜上所述，村級行政尺度下承包耕地的撂荒景觀與耕作景觀對比分析特征，結(jié)果表明，與耕作景觀相比撂荒景觀條件較差；撂荒景觀破碎程度大，但地塊形狀簡單，呈聚集幾何形狀分布?？梢罁?jù)撂荒景觀特征結(jié)果，以農(nóng)村發(fā)展需求為出發(fā)點進行耕地經(jīng)營權(quán)流轉(zhuǎn)及整理利用工作，優(yōu)化耕地空間分配，提高土地利用率，減少耕地浪費。可見撂荒景觀與耕作景觀在空間格局上存在差異，在進行耕地流轉(zhuǎn)、土地整理等工作應參考當?shù)亓袒木坝^和耕作景觀情況。

3 不同特征村莊撂荒耕地利用措施

現(xiàn)如今中國經(jīng)濟持續(xù)增長，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，土地供需矛盾尖銳，同時耕地撂荒現(xiàn)象越來越嚴重，使得人地矛盾問題更加突出，威脅國家糧食安全，也不利于農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。針對研究區(qū)4類村莊特點及其撂荒耕地的景觀格局特征，本研究提出撂荒耕地利用的具體措施如下：

3.1 堯村

該村位于縣城邊，撂荒耕地景觀面積最小，斑塊破碎度最高、形狀復雜且分布離散。該村不適合種植業(yè)規(guī)模化發(fā)展，不能產(chǎn)生規(guī)模效應，應根據(jù)國家相關(guān)政策加強生態(tài)環(huán)境保護。

3.2 井玉溝村

該村工農(nóng)業(yè)共同發(fā)展，撂荒耕地景觀面積大，斑塊破碎、形狀較規(guī)則且呈緊密分布?？蛇M行土地復墾整理，改善該村生態(tài)環(huán)境，適當進行耕地規(guī)?；?jīng)營，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。同時改善生產(chǎn)生活基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展特色農(nóng)業(yè)。

3.3 梳頭村

該村農(nóng)牧業(yè)共同發(fā)展，撂荒耕地景觀面積最大，斑塊破碎度最低、形狀規(guī)則且分布緊密。建議加強耕地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)展農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營；結(jié)合資源優(yōu)勢發(fā)展現(xiàn)代化特色生態(tài)農(nóng)業(yè)，如生態(tài)農(nóng)場。

3.4 磚窯村

該村偏遠貧困村，撂荒耕地景觀面積大，斑塊破碎度高、形狀復雜且分布離散。適當進行土地整理發(fā)展規(guī)模經(jīng)營；加強農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；同時實施退耕還林，保護生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)論與討論

本研究以和順縣城西北方向4 個典型村為研究區(qū)，采用農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)數(shù)據(jù)成果的地塊空間矢量數(shù)據(jù)，利用景觀格局分析方法進行不同類型村莊撂荒景觀與整體耕地景觀和耕作景觀對比分析，結(jié)論如下：

（1）研究區(qū)撂荒耕地景觀面積平均比重為35.19%，撂荒情況嚴重，斑塊破碎，但形狀簡單規(guī)則、分布緊實，沒有權(quán)屬邊界限制情況下易于耕作，便于開發(fā)再利用。

（2）相同行政尺度下不同類型村莊撂荒耕地景觀格局特征在撂荒程度、斑塊破碎度、形狀特征及聚集程度存在明顯的差異性，與村莊的自然環(huán)境和社會發(fā)展特征有很大關(guān)系，可根據(jù)不同類型村莊耕地特征及產(chǎn)業(yè)特征進行耕地合理利用。

（3）撂荒景觀與整體耕地景觀和耕作景觀對比分析呈現(xiàn)一致的景觀差異特征，相比之下撂荒景觀破碎程度大，地塊形狀復雜且分布離散。不同景觀層次和利用類型的對比分析反映了不同的耕地利用方式所表現(xiàn)得耕地現(xiàn)狀特征，有利用其特征充分利用撂荒耕地，減少耕地浪費。

（4）利用農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)數(shù)據(jù)成果分析相同尺度下不同類型村莊的撂荒耕地現(xiàn)狀特征，可以根據(jù)村莊社會特點以及地塊特征，遵循因地制宜原則，以政府為主導、結(jié)合市場經(jīng)濟對撂荒耕地進行流轉(zhuǎn)與整理，找到具有村莊特色的發(fā)展道路，為信息化管理農(nóng)村提供基礎(chǔ)。

本研究主要利用農(nóng)地確權(quán)數(shù)據(jù)分析了不同類型村莊撂荒耕地現(xiàn)狀景觀特征，并針對性地提出撂荒耕地利用措施。但在實際情況下，不同類型村莊撂荒耕地的權(quán)屬分配特征也存在差異，需進一步討論和研究。