【耕地多功能价值时空变化与权衡协同关系探究：以S县为例12000字（论文）】

耕地多功能价值时空变化与权衡协同关系研究—以S县为例目录TOC\o"1-2"\h\u16698耕地多功能价值时空变化与权衡协同关系研究—以连云港东海县为例 [24]。2.4数据处理2.4.1数据源介绍研究数据分为东海县的空间数据和属性数据两部分。空间数据包括东海县行政区域高清遥感影像图数据。属性数据包括《连云港市统计年鉴》（2010~2019）、《东海县统计年鉴》（2010~2019）以及《中国农产品成本收益数据汇编（2010-2019）》，谢高地等人研究出的中国生态系统单位面积生态服务价值表。2.4.2数据处理采用东海县统计年鉴中分乡镇和部门章节里的耕地面积，城镇和乡村人均可支配收入和乡镇企业人均固定资产总值等数值计算耕地的生产经济功能和社会保障功能，利用《中国农产品成本收益数据汇编（2010-2019）》农产品成本数值计算耕地种植成本及年纯收益，从而得到各功能的价值。权衡及协同关系呈现的空间自相关系数及空间关联性特征主要通过SPSS与GeoDa软件运算所得。3结果与分析3.1耕地多功能价值时空变化特征3.1.1耕地多功能时序特征分析本文主要采用收益还原法、替代市场法计算生产经济功能价值和社会保障功能价值，以及依靠谢高地等的生态系统服务当量因子表计算耕地生态功能价值，从而分析东海县2010年、2014年、2019年的三种多功能价值，具体结果如下，由表2可知，东海县三种功能之间价值数值存在明显差异，整体上，耕地上所显现的生产经济功能价值显著比社会保障功能与生态保护功能的价值高得多，耕地的生态保护功能在耕地上的价值体现较其他两种功能占比就明显小的多。2010-2014年，东海县耕地多功能价值呈现上升趋势，然而生产经济功能，社会保障功能与生态保护功能三者之间呈现不同的变化发展趋势。生产经济与社会保障功能总体都上升趋势，生态保护功能呈现下降趋势，由2010年的194.59亿元下降至2014年的155.51亿元，说明2010-2014年间东海县大力发展经济，保障耕地粮食经济的同时，忽视了对生态的保护，环境恶化，生物多样性的减少，导致耕地上的生态保护功能有所下降。2014-2019年间，耕地的多功能价值都呈现快速上升趋势。生产经济功能由2014年的1428.2亿元增长至2019年的2945.8亿元，增加了将近2014年的一倍，社会保障功能价值则从2014年的522.31亿元上升至2019年的912.55亿元，生态保护功能价值经历了2014年的下降，2014年与2010年相比，下降了39.08亿元，但是2019年价值呈上升趋势，增加了接近100亿元。表明近年来生态环境问题受国家高度重视，人地和谐的理念深入人心，同时随着最严格的耕地保护制度的落实，耕地“非农化”、“非粮化”现象得到有效缓解，从而达到统一生态效益与经济社会效益的目的。表22010-2019年东海县耕地多功能价值测算功能类型耕地价值/亿元耕地价值变化/亿元2010201420192010-20142014-20192010-2019生产经济功能1066.541428.22945.8361.661517.21879.26社会保障功能418.3522.31912.55104.01390.24494.25生态保护功能194.59155.51259.44-39.08103.9364.85总计1679.362106.024117.79426.662011.772438.43图32010、2014、2019年耕地多功能变化趋势3.1.2耕地多功能空间特征分析根据耕地多功能价值测度方法对东海县各乡镇耕地多功能价值进行计算，并在ArcGIS10.2中，将各功能价值结果作为属性数据，导入东海县行政区划图层的属性表中，对各功能价值进行重分类，分为低、较低、中等、较高、高五个等级，从而绘制出东海县耕地在2010年、2014年、2019年体现的生产经济功能、社会保障功能、生态保护功能空间分布图。根据耕地三种功能的ArcGIS空间分布图可以看出，同一区域不同功能价值空间分布差异显著。生产经济功能的高低价值区呈东西分布，东海县的东部与南部表现为几个功能价值较高的乡镇，而山地和缓坡地较多的西部则主要是价值偏低的乡镇。社会保障功能高价值区则体现在中间区域，四周主要是低价值区。生态保护功能价值较高区域在东南部表现明显，价值较低区域则位于西北和北部。（1）耕地生产经济功能整体上，主要呈现高功能区突出，低功能区集聚分布的空间格局特征，功能高值区主要分布在东海县的南部，其主要集中在平明镇、房山镇、安峰镇这几个全国产粮重镇，耕地面积接近上万公顷，粮食产量丰富，水库分布，灌溉设施便利，农业呈现出集聚化，区域化的特征，同时平明镇、房山镇打破传统的种植模式，创建了无公害稻米基地15万亩、10万亩，发展规模农业，调整农业结构，全面整治和改良土壤后展现良好的生产功能。功能低价值区主要在以县中为界线，呈上下集聚分布，西北部和西南部的几个乡镇生产经济功能较低，如石梁河镇、温泉镇、洪庄镇、石湖乡等，耕地资源少，受地形地势的影响，西部主要以丘陵地带为主，水稻、小麦等收益并不突出。农业发展水平较低，像温泉镇主要以丰富的旅游资源为特色，洪庄镇、石湖乡工业经济发展快速，普遍存在以矿产品加工为主的私营企业，导致生产经济功能受到影响。目前耕地问题日益受国家重视，各种耕地保护措施的出台与严格落实，违法占用耕地问题得到较好的改善，低价值功能乡镇生产经济功能逐年也在慢慢提高。（2）在社会保障功能方面，整体上，耕地社会保障功能高价值区与低价值区相间分布，呈现高低分布的空间格局特征，高值区主要体现在牛山街道、桃林镇。牛山街道是东海县的政治、经济、文化中心，其耕地的保障功能相对较大，农村居民生活保障和就业保障相对较其他城镇高一点，2019年其社会保障价值达最高96.77亿元，桃林镇作为省重点中心镇，是传统的农业大镇和商贸重镇，社会保障价值为70.44亿元，依据规模经营的高效农业种植，以此为主要特征的耕地社会保障功能凸显。该区域积极调整农业结构，建成多个蔬菜、食品基地，极大增加农民人均纯收入及带动农户增收，故而耕地的保障功能较高。而县西部主要呈现为低价值区集中区域，具体体现为山左口乡，李埝乡、曲阳乡、石湖乡和李埝乡这几个乡镇。2019年耕地保障价值最低，只有牛山街道的四分之一，这几个区域经济发展较缓慢，常住人口较其他乡镇相比略少，人口外流，不再依赖耕地所带来的经济价值，耕地也不再作为农民维持生计的优先选择，纷纷寻找非农收入等其他收入来源，导致耕地的社会保障功能受到影响。（3）生态保护功能方面，高价值区集中在东海县南部，主要分布在平明镇、桃林镇、房山镇这几个农业大镇，2019年生态保护价值分别为22.93、22.13、21.35亿元，均在20亿元以上。平明镇与房山镇地势平坦，依山傍水，耕地资源丰富，两块区域内水系河流密布，房山镇内还有一座水库，生态环境良好，发展绿色高效农业，，桃林镇位于东海县周边，西部远离县中心，距离城镇较远，人为干扰小，生物多样性较好。生态保护功能低价值区散落分布，主要体现在牛山街道、石梁河镇、李埝乡。牛山街道位于东海县中心，其经济发展快速，二、三产业发达，很大程度上易受人类活动干扰。建设用地的扩张及道路的密布，造成耕地地块零散破碎化，不利于人地关系的和谐，人与自然关系的割裂进而导致耕地上生态环境保护不受重视，从而造成生态功能较低。石梁河镇位于县北部，境内的石梁河水库为江苏省最大的人工水库，随着经济建设与发展，耕地生态功能价值逐渐下降，且石梁河大部分系丘陵地带，地势西高东低，不利于耕地上水源涵养与维持生物多样性。李埝乡位于苏鲁两省三县交界处，地处丘陵地带，地质粗糙贫瘠，不利于耕地粮食种植，该区经济发展缓慢，导致建设用地扩张，耕地数量减少，故而生态功能价值较小3.2耕地多功能权衡协同关系分析3.2.1耕地不同功能权衡与协同时间变化相关关系分析在计算耕地多功能价值的基础上，利用SPSS的偏相关分析方法研究耕地多功能的权衡与协同关系。东海县耕地3类多功能两两之间的相关关系如表3所示。整体上，东海县耕地多功能间存在着协同关系，且生产经济功能与社会保障功能，生产经济功能与生态保护功能均通过显著检验，存在着明显的协同关系。表3耕地多功能相关关系功能生产经济功能社会保障功能生态保护功能生产经济功能10.456**0.523**社会保障功能0.456**10.138生态保护功能0.523**0.1381注：**表示在0.01水平（双侧）上显著相关（1）由图6可知，耕地的生产经济与社会保障功能间呈正相关，呈协同关系，相关系数为0.456，表明生产经济功能价值增大，社会保障功能价值也随之增加。耕地生产过程中，粮食产出提高，不仅会提高生产经济功能价值，还带动农户增收，农民保障也随之提高，实现农民收入多元化；另外，生产经济功能与生态保护功能之间存在正相关关系，相关系数为0.523，为协同关系，通过近几年的生态保护意识渐入人心，东海县作为农业大镇，在传统农业基础上，发展现代化高效农业，形成生态与经济效益的良性循环。（2）由图7可知，社会保障功能与生态保护功能呈正相关关系，相关系数0.138，且未通过显著性检验，没有显著的相关关系，所以向协同方向发展，表现为协同关系，由于耕地的社会保障功能会影响耕地的生产经济功能，农民生活得到保障，农民种粮积极性上涨，粮食产出自然呈现增长的趋势，表现集约化农业规模发展较好，这说明耕地的生物多样性相应地得到保护，人地关系间的矛盾渐渐弱化。另外，社会保障功能与生产经济功能间关系表现为正相关，且为较明显的正相关性，相关系数为0.456，呈协同关系。在农民心目中，耕地是生活的有效保障，只要有一定的土地，还能下地劳作，就能依靠土地获得基本的生活保障，农民生活稳定了，农业经济发展，生产资料也会相对稳定，粮食产出效能也得到提高，因此社会保障功能与生产经济功能间呈现协同关系。（3）由图8可知，生态保护功能与生产经济功能呈正相关关系，相关系数0.523，比其他两种功能间的相关系数都大，协同关系最为强烈。耕地生态系统恢复后，生态环境得到改善，发展生态农业，随着东海县家庭农场数量的增加以及规模的扩大，作物产量也随之增加，所以两者呈协同关系。另外，耕地生态保护功能与社会保障功能呈微弱的协同关系，相关系数0.138，生态环境的变化影响耕地的生产，从而会影响社会保障功能，生态保持良好发展，耕地土壤肥沃，复种指数高，使得粮食产量增加，继而农民根据耕作种植得到一定的收入，农民的生活有了保障，并能有效缓解进城务工农民失业后的生活困境，所以生态保护与社会保障功能相互协同。3.2.2耕地不同功能权衡与协同空间关联性分析为进一步研究定东海县耕地不同功能在空间上的关联性特征，以19个行政区域为研究对象，基于GeoDa软件进行双变量空间相关分析。本文对东海县2010年、2014年和2019年耕地三种功能进行双变量空间相关分析，来识别各功能之间关联性。生产经济功能与社会保障功能间聚集区较少，以“高-低”类型区域为主，较多地区为不显著区，显示空间独立关系。2010年两变量间存在“低-低”聚集区，位于县北部的温泉镇，县中心的牛山街道显示为高-低类型区域；2014年两种功能之间的“高-高”聚集区位于苏北经济综合百强乡镇之一的房山镇，其他区域皆表现为不显著区。2019年温泉镇依然处于“低-低”聚集区，临近其的双店镇与潢川镇表现为高-低类型区，随着经济的发展，这两镇都在往“高-高”聚集类型区域发展。总体上聚集区域分布比较零散且稀少。生产经济功能与生态保护功能的聚集区域，与生态与社会保障功能的聚集区域数量相比较多，符合前述的相关系数也比其大，结论表述一致。2010年“高-高”聚集区与“低-低”聚集区分别位于石湖乡与房山镇，张湾乡处于“低-高”类型区域，2014年“高-高”聚集区位于平明镇，而张湾乡依然处于“低-高”类型区域，两乡镇位于整个东海县的东南部，其他地区为不显著区。2019年协同区变多，“低-低”聚集区散落分布，分布在石湖乡与青湖镇这两个乡镇，“高-高”聚集区分布集中，分布在驼峰乡与平明镇两个相邻的区域，且都处于县东部，生产与生态功能紧密联系，两个产粮大镇利用传统农业经验与现代机械化成果，实现生产效益与生态效益同步发展，良性循环，所以“高-高”聚集区域较前两年多，随着生态环境的愈受重视，生产与生态协同发展区域将会得到进一步发展。社会保障功能与生态保护功能协同关系与前两种功能间的关系，相较而言较弱，3年间大多呈现“低-低”类型区分布，且较散落分布。2010年只有牛山街道处于“低-低”类型区，其他皆为不显著区，2014年“低-低”类型区分布在石梁河镇，处于整个县最北部，驼峰乡处于“高-高”类型区，与它相邻的曲阳乡则位于“低-高”类型区，分布在县西南部。三个乡镇在全县距离2019年温泉镇与黄川镇都位于“低-低”类型区，双店镇处于“高-低”类型区，分布在“低-低”类型区域，如位于温泉镇周边。4讨论城镇化进程的加快，不仅影响耕地多功能价值，也会改变耕地各功能之间的权衡协同关系。研究耕地多功能的时空变化及其权衡协同关系主要目的在于以耕地多功能协调发展视角来看，从耕地的不同维度和不同方面来提高耕地质量与产出效益。在探寻耕地多功能价值时空变化以及多功能相互作用的过程中，平衡经济发展与耕地保护之间的矛盾。研究耕地多功能价值变化规律时采用了收益还原法、替代法市场法等方法进行测算，测算结果表明，除2014年外，2010—2019年间，研究区耕地多功能总价值呈现波动上升趋势。2014年由于城镇化的扩张造成耕地数量减少，难以节约集约利用，导致人地矛盾突出，使得2014年生态功能价值降低，从而导致总体下降。之后耕地生态问题受社会广泛关注和国家高度重视，在各种相应的保护措施实施后，并加强耕地保护监管力度，优化耕地上的生物多样性，耕地的生态保护功能价值有所提高。本研究受资料限制和数据收集有限等，仍存在较多不足之处，对耕地生态保护功能价值测算的一些数据引用前人研究的成果，可能影响其结果的全面性，未来可进一步在耕地多功能的分类和价值定量方法等方面开展深入研究。此外，研究结果表明耕地多功能基本呈现出协同关系，并且两两功能协同所显示的聚集区域较少。耕地多功能的高值聚集区可认为是耕地价值优势区，继续保持这种态势，低值聚集区则需要优化耕地利用方式，改进方法，耕地功能的权衡区容易受到周边耕地的影响。识别耕地各功能间的权衡与协同区分布，有利于创新耕地空间规模经营模式，实现小农户与现代农业发展的有机衔接。厘清耕地多功能间的相互作用关系，能够丰富耕地的保护路径，提高耕地资源综合竞争力，同时也对改善生态环境有一定的现实意义，为不同区域耕地之间制定差异化战略及利用模式发展提供理论指导。

结论本文基于东海县统计年鉴和中国农产品成本收益数据汇编等数据，利用ArcGIS相关软件，对连云港市东海县2010年、2014年和2019年耕地的生产经济功能、社会保障功能和生态保护功能价值进行测算，识别其时空分布特征；利用GeoDa等相关分析工具，通过Moran'I指数分析各功能高低值的空间聚集情况，揭示各乡镇间多功能间的权衡与协同关系，进而为促进耕地多功能协同利用提供基础。研究主要结论如下：（1）2010-2014年，东海县多功能价值大部分呈上升趋势，生态功能在此期间呈下降趋势，2014-2019年，各功能价值呈快速上升的趋势，其中生产经济功能上升最为明显。在空间分布上，耕地生产功能价值较高地区位于东海县的东南部部，低价值区分布在西部。耕地大规模种植主要分布在平明镇、房山镇、安峰镇这几个产粮大镇，地势平坦，河流环绕，农业基础良好，耕作优势凸显。社会保障功能价值较高地区则体现在中间区域，县中心经济较发达，社会保障措施也相对较完善。低值区四周散落分布，生态保护功能价值较高地区主要集中在东南部，低值区主要分布在西北和北部，东南部生产功能价值较大，相应地影响生态保护功能，集约化大规模的种植农业会改善生态环境。（2）东海县耕地多功能之间总体上呈现协同关系。其中生产经济与社会保障功能存在正相关性关系，相关系数为0.456,表现为协同关系。在2010、2014和2019这3年的“低-低”聚集类型区域分布在县中北部如温泉镇，生产经济与生态保护功能在2010、2014和2019这3年间协同关系较强，随着生态保护的理念政策大力提倡，两者的协同关系增强，粮食生产产出与生态环境的保护息息相关。“高-高”聚集类型区域增加，位于县东南部平明镇、房山镇、几个规模农业种植成效良好的乡镇。社会保障与生态保护功能在3年间呈现较弱的协同关系，“低-低”聚集类型区域较多，分布在县北部。（3）耕地生产经济功能、社会保障功能、生态保护功能，相互促进、相互作用，研究耕地多功能间的协同与权衡关系，为合理地完善耕地经营模式，充分利用耕地提供新的路径。对耕地多功能价值的测算，能够精细化管理耕地，提升耕地产出总体效益。

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