陕西关中平原撂荒耕地空间分布格局_许晓婷.pdf

第 3 期收稿日期：2022-11-01基金项目：陕西省社科基金项目（2019D028）；陕西（高校）哲学社会科学重点研究基地项目（20JZ098）作者简介：许晓婷（1983-），女，陕西渭南人，讲师，博士，主要从事土地利用、规划与整治研究，（电话）029-33720737（电子信箱）。第 62 卷第 3 期2023 年 3 月湖北农业科学Hubei Agricultural SciencesVol.62 No.3Mar.，2023许晓婷，王思恩，焦俏，等.陕西关中平原撂荒耕地空间分布格局 J.湖北农业科学，2023，62（3）：75-79陕西关中平原撂荒耕地空间分布格局许晓婷1，王思恩2，焦俏1，邢东兴1（1.咸阳师范学院地理与环境学院，陕西 咸阳712000；2.西安向阳航天材料股份有限公司，西安710038）摘要：为有效解决陕西关中地区耕地撂荒问题，保障区域粮食安全，以横贯关中平原东西部的带状区域作为研究区，采用撂荒率、核密度分析、空间自相关分析等方法对研究区撂荒耕地空间分布格局进行研究。结果表明，研究区撂荒耕地以旱地为主，整体撂荒率不高，但撂荒率在持续上升；撂荒耕地主要分布在千阳县、陇县和凤翔县。撂荒耕地主要分布在核密度中高密度区和高密度区；高密度区和中高密度区主要分布在凤翔县东北部丘陵和千阳县北部山地区，中密度区主要分布在陇县、千阳县和凤翔县，中低密度区主要分布在陇县，低密度区在各县均有分布。研究区撂荒耕地存在空间集聚性，撂荒耕地冷点低集聚区主要分布在东部的大荔县、蒲城县和富平县，冷点较低集聚区分布在中部各县，热点较高集聚区主要分布在凤翔县，热点高集聚区主要分布在西部的陇县和千阳县。可通过大力开展国土综合整治，制定相关助农、利农政策，严格落实国家耕地保护政策等措施解决关中平原耕地撂荒问题。关键词：撂荒耕地；分布特征；空间自相关；粮食安全；关中平原中图分类号：F301.21文献标识码：A文章编号：0439-8114（2023）03-0075-05DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2023.03.014开放科学（资源服务）标识码（OSID）：The spatial distribution pattern of abandoned farmland in Guanzhong Plain of ShaanxiXU Xiao-ting1，WANG Si-en2，JIAO Qiao1，XING Dong-xing1（1.School of Geography and Environment，Xianyang Normal University，Xianyang 712000，Shaanxi，China；2.Xi an Sunward Aeromat Co.，Ltd，Xi an 710038，China）Abstract：In order to effectively solve the problem of farmland abandonment in Guanzhong Plain of Shaanxi，and ensure the food security，the zonal region across the west and east in Guanzhong Plain of Shaanxi was taken as the study area，the abandoned rate，the nuclear density analysis，and spatial autocorrelation analysis were used to study the spatial distribution pattern of abandoned farmland.The results indicated that the abandoned farmland was mainly dry land.The overall abandonment rate was not high，but it continued torise.The abandoned farmland was mainly distributed in Qianyang County，Long County and Fengxiang County.Most of the abandonedfarmland was distributed in the medium-high and high nuclear density areas.The high nuclear density areas and the medium-high nuclear density areas were mainly distributed in the hilly area of the northeast of Fengxiang County and the mountains of the north ofQianyang County.The medium nuclear density areas were mainly distributed in Long County，Qianyang County and Fengxiang County.The medium-low density areas were mainly distributed in Long County，and the low density areas were distributed in all counties.There was spatial agglomeration in the abandoned farmland.The low agglomeration areas of cold spots were mainly distributed in DaliCounty，Pucheng County and Fuping County in the east area.The relatively low agglomeration areas of cold spots were mainly distributed in the middle area.The relatively high agglomeration areas of hot spots were mainly distributed in Fengxing County.The high agglomeration areas of hot spots were mainly distributed in Long County and Qianyang County in the west area.The problem of abandoned farmland in Guanzhong Plain could be solved by vigorously carrying out comprehensive land improvement，formulating relevantpolicies to help and benefit farmers，and strictly implementing the national policy of cultivated land protection.Key words：abandoned farmland；distribution characteristics；spatial autocorrelation；grain security；Guanzhong Plain湖北农业科学2023 年耕地是人类赖以生存和发展的基础与保障，但随着人口的急剧增加，城镇化、工业化的快速发展，越来越多的人口从农村涌向城市，使得农村劳动力急剧流失，再加上农业经济效益较低、农民生活条件较差等多方面因素，造成耕地撂荒现象日益凸显1，2。耕地撂荒不仅威胁耕地保护红线与粮食安全，还会引发一系列社会、经济和生态问题，成为中国土地利用亟待解决的重要问题之一3，4。因此，很多学者针对耕地撂荒展开了一系列研究，研究内容主要集中在撂荒耕地的识别与提取5-11、空间分布12-16、驱动因素17-21等方面，研究区域主要集中在山地丘陵区域，而关于平原地区撂荒耕地的空间分布格局研究却相对较少。平原地区土壤肥沃，交通便利，区位优势明显，耕地综合生产能力也较高，因此，相较于山地丘陵区域，平原地区耕地撂荒对耕地保护粮食安全的威胁更为明显。陕西关中地区西起宝鸡，东至渭南，南接秦岭，北接渭河北山，地势平坦，土壤肥沃，自然条件十分优越，灌溉农业自古著名，号称八百里秦川，是中国重要的商品粮产区。同时，该区域也是中国工业、农业和文化发达地区之一，人口密集，社会经济发展水平较高。但却因为各种原因导致该区域耕地撂荒现象日益突出。因此，本研究选取关中平原带状区域，分析陕西关中平原撂荒耕地的空间分布格局及其变化，为有效治理区域耕地撂荒问题、保护耕地提供依据。1研究区概况研究区为横贯陕西关中平原东西部的一条带状区域，自西向东分别为陇县、千阳县、凤翔县、岐山县、扶风县、乾县、礼泉县、泾阳县、三原县、富平县、蒲城县和大荔县，地处东经 10625211101710、北纬 34558351829，土地总面积为 13 822.45 km2，其中耕地占土地总面积的 83%。研究区整体地势平坦，平均海拔800 m，属暖温带半干旱大陆性季风气候区，土层深厚，土壤肥沃，是中国粮食主产区之一。2数据来源与研究方法2.1数据来源影像数据来源于地理空间数据云平台的 Landsat8影像，耕地数据来源于各县土地利用变更调查成果，撂荒耕地样点数据来源于实地调查采集。根据关中平原作物生长特点，本研究选取了 2014年、2017年和 2020年 3年春季和冬季共 6幅影像，对其进行辐射校正、几何校正、影像融合等预处理后，运用决策树法分别提取各年春、冬两季荒地数据，然后将其转为矢量图斑后与耕地图斑进行空间叠加分析提取撂荒耕地图斑，最后将春、冬两季撂荒耕地图斑进行空间相交分析得到全年最终撂荒耕地图斑。本研究以图斑为最小研究单元，以县为汇总单元。2.2研究方法2.2.1撂荒率通过撂荒率反映研究区耕地撂荒程度与变化，用撂荒耕地各地类组成反映撂荒耕地微观地类变化。撂荒率的计算公式见式（1）。A=sS 100%（1）式中，A为撂荒率；s为撂荒耕地面积；S为对应区域的耕地面积。旱地和水浇地的撂荒率计算方式相同，分别为旱地或水浇地撂荒面积除以旱地面积或水浇地面积。2.2.2核密度分析核密度分析主要用于分析撂荒耕地在整个地类空间中的密度，能够直观表达撂荒耕地的空间分布特征，核密度的数值大小反映了撂荒耕地在空间中的聚集程度，数值越大，表示撂荒耕地空间分布密度越大22。本研究通过 ArcGIS 软件Spatial Analyst Tools 中“Density”下的“Kernel Density”分析工具对研究区撂荒耕地点状数据按搜索半径为 1 km进行核密度分析。然后再在 ArcGIS里利用自然裂点法将核密度分析结果重分类成 5 个级别，按照核密度从小到大依次为低密度区、中低密度区、中密度区、中高密度区和高密度区。2.2.3空间自相关分析空间自相关分析用来分析撂荒耕地的空间集聚性特征。本研究采用全局自相关分析和冷热点分析来研究区域撂荒耕地空间集聚性，二者分别用 Moran s I和 Getis-Ord Gi*指数进行分析。1）全局自相关分析。全局自相关用来描述撂荒耕地整体的分布状况，判断耕地撂荒在空间上是否集聚。全局 Moran s I 指数 I 范围为-11，当 I=0 时表示不存在空间自相关，I为正时表示存在正相关且分布聚集，I为负时表示存在负相关且呈分散型分布。当标准化值 Z1.96或 Z-1.96时，表明撂荒率在空间上具有显著自相关性，反之呈随机分布。模型见式（2）至式（4）。I