耕地质量与耕地景观格局的耦合性研究——以嵊州市为例

摘要

21世纪以来，随着中国城市化和工业化进程的不断推进，耕地退化严重、水资源短缺、气候日益恶劣等不利因素导致我国的粮食安全问题日趋严峻。同时，耕地景观的组成要素与空间格局都发生了较大改变，出现了土地生态环境日趋恶化、土地污染负荷加重、土地质量下降等一系列问题，耕地资源稀缺，耕地生态安全问题日益突出。以往的耕地质量等别评定中未涉及耕地的生态安全功能，耕地质量内涵未能得到全面阐释。本文尝试从耕地多功能性角度对耕地质量进行评价，并通过寻找耕地质量与耕地景观格局的耦合关系，为耕地质量定级与估价，耕地占补平衡等耕地格局优化，耕地数量、质量、生态三位一体保护，保障国家粮食安全及耕地生态安全提供理论借鉴及现实的参考。
　　本文首先基于耕地多功能理论，界定耕地质量内涵，构建耕地质量评价指标体系，对研究区内的耕地进行多角度、深层次评价。其次，分析海拔、道路、河流、村庄等地理因素影响下的耕地质量分布特征，并计算不同地理因素影响下的耕地景观格局指数，分析耕地的景观空间格局变化特征。并从村级尺度对耕地质量、耕地景观格局指数进行空间自相关分析。最后，运用地理加权回归模型对村级尺度的耕地质量和耕地景观格局指数进行相关性分析，探究耕地质量与耕地景观格局的耦合性。
　　主要研究结果如下:(1)随着海拔升高，与河流、道路、村庄的距离增加，耕地质量存在降低的趋势，耕地景观格局存在着优势度降低、破碎化程度增加、聚集程度降低的趋势;(2)耕地质量和耕地景观格局指数自身存在一定程度的全局正相关性，同时耕地质量、耕地类型面积百分比、最大斑块百分比、平均最近欧氏距离和散布与并列指数均呈现了较为明显的集聚现象;(3)耕地质量与耕地斑块密度、类型面积百分比、最大斑块百分比、平均最近欧氏距离、散布与并列指数均存在较高程度的空间相关性，且相关系数较高的区域多为耕地质量较差地区;(4)耕地质量与景观格局指数之间具有一定程度的耦合性，一方面说明通过景观格局指数来识别耕地质量水平是可行的，尤其是识别质量较差耕地的可信度较高。另一方面也说明，通过调整或改变耕地景观空间格局特征来提升耕地质量具有积极作用。因此，将耕地景观格局分析引入对耕地质量的评定、耕地占补平衡以及土地整治规划编制等工作当中具有重要的实践意义。

目录

声明

致谢

摘要

图索引

表索引

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．2．1 理论意义

1．2．2 现实意义

1．3 研究目标与内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 研究方法

1．4．1 文献研究法

1．4．2 特尔斐法

1．4．3 空间自相关分析

1．4．4 地理加权回归模型

1．5 技术路线

2 国内外研究进展

2．1 耕地多功能评价研究进展

2．1．1 耕地多功能内涵研究

2．1．2 耕地多功能评价研究

2．1．3 耕地多功能应用研究

2．2 耕地质量的空间自相关研究进展

2．3 耕地景观格局研究进展

2．3．1 国外景观生态学研究

2．3．2 国内耕地荣观格局研究

2．4 小结

3 研究区概况与数据来源

3．1 研究区概况

3．1．1 地理位置

3．1．2 自然概况

3．1．3 社会经济条件

3．1．4 土地利用现状

3．1．5 耕地质量现状特征

3．2 主要数据及其来源

4 耕地质量评价及其分布特征

4．1．3 耕地质量评价指标的筛选与权重确定

4．1．4 耕地质量评价指标分值计算

4．1．5 耕地质量级别划分

4．2 耕地的分布特征

4．2．1 耕地乡镇分布特征

4．2．2 不同海拔下的耕地分布特征

4．2．3 典型道路周边的耕地分布特征

4．2．4 典型河流周边的耕地分布特征

4．2．5 村庄周边的耕地分布特征

4．3 小结

5 不同地理因素影响下的耕地景观格局分析

5．1 景观格局指数选取

5．2 乡镇尺度的耕地景观格局分析

5．3 不同海拔下的耕地景观格局分析

5．4 典型道路周边的耕地景观格局分析

5．5 典型河流周边的耕地景观格局分析

5．6 村庄周边的耕地景观格局分析

5．7 小结

6 村级尺度下耕地质量与耕地景观格局的相关分析

6．1 空间自相关模型

6．1．1 全局空间自相关

6．1．2 局部空间自相关

6．2 耕地质量的空间自相关分析

6．2．1 耕地质量的全局空间自相关分析

6．2．2 耕地质量的局部空间自相关分析

6．3 耕地景观格局指数的空间自相关分析

6．3．1 耕地秉观格局指数的全局空间自相关分析

6．3．2 耕地景观格局指数的局部空间自相关分析

6．4 地理加权回归模型

6．4．1 模型介绍

6．4．2 模型的适宜性分析

6．4．3 影响因素选取

6．4．4 空间权重函数设定

6．5 耕地质量与景观格局指数的地理加权回归

6．5．1 斑块密度

6．5．2 类型面积百分比

6．5．3 最大斑块百分比

6．5．4 平均最近欧氏距离

6．5．5 散布与并列指数

6．6 小结

7 结论与讨论

7．1 研究结论

7．2 研究建议

7．3 创新点

7．4 存在的不足

参考文献