基于耕地质量主导因子的农业布局研究

胡江雨 林小标 林丽群等

摘要 [目的]从县域空间尺度上运用相关分析、空间分析定量研究福清市农业基于耕地质量主导因子的空间布局。[方法]基于相关分析、ArcGIS空间分析法，以福建省福清市为研究区，将耕地利用等指数作为空间因变量，将耕地的质量因子作为空间自变量，以监测图斑作为空间单元，研究福清市农业空间布局。[结果]福清市农业布局在空间上呈现至西北向东南的分异规律。西北部布局水稻区，中部过渡地带布局水稻-蔬菜区，东南部布局花生-甘薯区。[结论]农业布局与耕地质量主导因子具有相关性，该研究可为农业布局提供参考。

关键词 相关分析；耕地质量；农业布局；福清市

中图分类号 F304.5 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2018）32-0209-04

Study on Agricultural Layout Based on Dominant Factors—A Case of Fuqing City，Fujian Province

HU Jiangyu1，LIN Xiaobiao2，LIN Liqun1 et al （1.College of Geographical Science，Fujian Normal University，Fuzhou，Fujian 350007；2.Institute of Geography，Fujian Normal University，Fuzhou，Fujian 350007）

Abstract [Objective]Applying correlation analysis and spatial analysis from the countyscale spatial scale to quantitatively study the spatial arrangement of agriculture based on the cultivated land quality dominant factors in Fuqing City.[Method]Based on correlation analysis and ArcGIS spatial analysis methods，taking Fuqing City of Fujian Province as the research area，and making the indexes of cultivated land use as the the spatial dependent variables，the quality factors of cultivated land as the spatial independent variables，the monitoring maps as the spatial units，this paper researches on agricultural spatial layout in Fuqing City.[Result]The layout of agriculture in Fuqing City presents spatially different rules from northwest to southeast.There are northwest rice distribution area，centraltransitionzone rice and vegetable area and southeast peanut and sweet potato area.[Conclusions]There is a correlation between agricultural distribution and the dominant factors of cultivated land quality，and the study can provide a reference for agricultural distribution.

Key words Correlation analysis；Cultivated land quality；Agricultural layout；Fuqing City

基金项目 福建师范大学2017年省级大学生创新训练计划项目资助（201710394073）。

作者简介 胡江雨（1991—），男，安徽宿松人，硕士研究生，从事土地利用管理研究。

收稿日期 2018-06-08

我国是一个农业大国，农业具有战略性地位，农业布局关系农业的可持续发展[1]。农业生产主要依赖于耕地质量，因此，需要明确耕地质量的概念及构成[2]。该研究中的耕地质量包括耕地的自然质量和人工质量。粮食安全、乡村振兴、人地和谐都与农业布局息息相关[3]。由于我国幅员辽阔，南北跨度大，东西海陆性差异显著，因此，农业布局呈现出显著的地域差异。

农业布局研究一直是学者们关注的领域，研究视角多样，成果丰富。刘东[4]以肇庆市高要区为对象，从生态文明的角度研究了休闲农业的布局。黄垚等[5]通过调查研究，调查走访的方法，从低碳生产的视角研究了辽中县的低碳农业布局，将辽中县划为南部畜禽养殖带、中部循环农业带以及北部有机农业带。贾薇等[6]运用集约化评价的方法，从地形视角分析了晋城市郊农业的布局，并具体划分了郊区平川区、郊区丘陵山区及其各自适宜的生产模式。叶亚南[7]从农业产业结构调整、农民增收的角度分析了河南省农业布局存在的农业产业集约化、规模化程度低、产业衔接不紧密、投入不足等问题及其对策。李念春等[8]将农业布局与资源环境承载力相结合，运用层次分析法、空间叠加法将黄河三角洲布局为沿海湿地生态系统保护带、北部盐渍化土质特色种植区、南部优质粮食生产区和果蔬集中种植区4个生态农业布局适宜区。谭荣等[9]从土地利用效益的比较优势视角，运用土地利用效益测算的方法，提出了江苏农业布局和结构调整的思路。张向飞等[10]从农业布局的动态展示和农业规划的动态管理视角出发，运用3S技术，通过GIS的可视化手段对上海农业布局做出了科学评价。庞霄骁[11]从主体文化与农业布局的关系出发，运用历史演绎的方法研究了中亚贵霜帝国农业区的布局。刘海针等[12]从景观生态学的角度，运用遥感影像解译的方法研究了环境变化与农业布局演变的关系。陆萍等[13]将“集群”的概念引入农业产业中，提出了建立现代农业产业集群营运体系的观点。张斌等[14]从农业景观特征角度，以南方红壤丘陵区为对象，研究了宏观农业布局的特点。张盛学[15]从山地水熱条件、地形地貌特征等角度，运用地理分区的理论，研究了黑龙江东部山区农业布局的分异特征。程沅孜[16]对农业布局的研究理论与研究方法进行了归纳比较与述评，总结了我国农业布局的演变历程与发展趋势。

通过对文献的梳理总结，学者们分别从景观生态、产业结构、资源环境等角度对农业布局进行了研究，而从耕地质量本底条件视角研究农业布局的文献较少。笔者以2017年福清市耕地国家利用等指数为空间因变量，以耕地质量监测中的指标因子为自变量，运用二元相关分析和偏相关分析方法，揭示耕地质量空间差异的主导影响因子[17]。在此基础上，运用空间可视化的表达的方式，对福清市农业布局进行研究，为农业布局与生产提供借鉴。

1 数据来源与数据来源

1.1 研究区概况 福清市位于119°03′41″～119°40′41″E、25°18′25″～25°51′45″N，地处福州市东南部，东濒福清湾和海坛海峡，与平潭县遥对，南临兴化湾，与莆田市平海半岛、南日岛相望，西南与莆田市涵江区毗连，西北与永泰县相邻，北与闽侯县为邻，东北与长乐市相接。地势由西北逶迤到西南，向东南倾斜，呈一个凹向东南的大弧形排列，包圍了中部的小平原及沿海低地，多低山丘陵，东南部以台地、低丘为主，龙高半岛地势楔入福清湾、兴化湾中，地势徐缓，以低丘和沿海平原为主，东南端丘陵密结，一般高度在100 m左右，最高也只有400 m左右，低丘周围的沿海平原，高度仅10 m左右。

截至2016年，福清全市总面积2 430 km2，其中陆域面积1 519 km2，海域面积911 km2。户籍人口1 358 675人，行政辖区内共17个镇和7个街道办事处，耕地总面积35 186.40 hm2，其中，水田17 558.39 hm2，水浇地875.15 hm2，旱地16 752.86 hm2，分别约占耕地总面积的49.90%、2.49%和47.61%。

1.2 数据来源 以福清市为研究对象，所采用数据的时间节点为2017年，主要来源于福清市国土、农业、水利以及测绘部门。具体包括：耕地质量监测成果、土地利用变更调查成果、耕地地力调查成果、2017年《福清统计年鉴》、遥感影像图、土壤图以及DEM数据等。

1.3 研究方法 该研究以福清市耕地质量监测成果为基础，采用地统计学的相关分析法，逐步筛选出耕地质量主导影响因子，再通过对主导因子的空间分析，得出耕地质量分布差异。在此基础上，结合当地农业的实际情况，最终形成福清市农业布局图。需要特别说明的是，福清市没有耕地或耕地极少的街道、乡镇，不在该研究范围内。

采用二元相关分析方法对耕地质量影响因子与利用等指数之间的关系进行分析。 对于2个要素x与y，如果它们的样本值分别为xi与yi（i=1，2，…，n），则它们之间的相关系数被定义为

rxy=ni=1（xi-）（yi-）ni=1（xi-）2ni=1（yi-）2（1）

式（1）中，和分别表示2个要素样本值的平均值，rxy为x与y的相关系数。相关系数求出之后，还需要对其进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 相关分析

2.1.1 二元相关分析。对耕地质量影响因子与利用等指数 进行二元相关分析，结果见表1。

研究区耕地利用等指数与土壤有机质含量、灌溉保证率、表层土壤质地、有效土层厚度、田间道路通达度以及排水条件有显著的相关性，与土壤pH的相关性较弱。其中，土壤有机质含量、灌溉保证率、表层土壤质地与利用等指数的相关性最强，相关系数分别为0.772、0.889及0.683，双侧检验的概率值均为0，显著性水平均为0.01；有效土层厚度、田间道路通达度以及排水条件与耕地利用等指数的相关性也较强，相关系数分别为0.342、0.390以及-0.205，双侧检验的概率值分别为0.001、0.000、0.041，显著性水平分别为0.01、0.01和0.05。由于排水条件是以一至四等级定义的（值越大，等级越低），因此与利用等指数表现为负相关；土壤pH与利用等指数的相关系数为-0.036，双侧检验的概率值为0.720，相关性不大。

2.1.2 偏相关分析。由于二元相关分析的结果易受各因子间的相互作用，为了进一步揭示出耕地质量的主导影响因子，在控制其他变量不变的情况下，对影响因子进行偏相关分析，得到与利用等指数间的偏相关系数，见表2。

由表2可知，与利用等指数有显著相关的土壤有机质含量、灌溉保证率、表层土壤质地依然具有显著相关性，且显著性水平都达到了0.01；与利用等指数不具有显著相关性的pH，依然不具有显著相关性；发生变化的是相关性较强的因子，其中，有效土层厚度和排水条件不具有显著相关性，田间道路通达度依然具有显著相关性。

数据分析表明，偏相关分析与二元相关分析结果具有相互校正和验证作用，两者结果具有很强的一致性，这也表明了该研究对耕地质量主导因子的分析具有科学性，结果具有可靠性。综合2次相关分析的结果，得出土壤有机质含量、灌溉保证率、表层土壤质地以及田间道路通达度是研究区耕地质量的主导影响因子。

2.2 空间分析 对研究区耕地质量主导影响因子进行空间叠加分析，发现福清市耕地质量从西北到东南呈现明显的递减性规律，结合当地农业生产的实际，得到福清市农业布局的空间分布图（图1）。

2.2.1 水稻区。该区域的一都、东张、渔溪、上迳等乡镇是福清市农业重点发展乡镇，这些乡镇主要分布于福清市西北部的丘陵山地区以及少部分的中部沿海地区（如上迳镇），这些乡镇土壤肥力较高，水源充足，灌溉条件好，并随着社会经济的发展，道路交通不断改善，同时，这一区域城镇化水平总体较低，受工商业影响较小，田间管理精细，是种植水稻的较为理想区域。该区域应科学优化农业产业布局，加速推进农业结构调整，在稳定粮食生产的基础上，大力发展高产、优质、高效、生态、安全农业，进一步壮大水稻生产规模，拓宽粮食生产加工销售产业链。同时，加强农产品质量安全体系和检验检测体系建设，广泛推行农业标准化生产。

2.2.2 水稻-蔬菜区。这一区域包括福清市中部的阳下街道、海口镇以及江镜镇，集中分布于沿海平原区和滨海围垦区。围海造陆多为20世纪60、70年代，主要为水田，大部分耕地土层厚度较大，土壤黏性较强。下辖的东阁华侨和江镜华侨农场多为个人或企业承包经营，主要采取水稻-蔬菜轮作方式。尤其是阳下街道和海口镇距福清市中心区域较近，蔬菜种植的经济效益显著。其中，东阁华侨农场位于福清湾西岸，耕地面积达401.33 hm2，地势平坦，与海口码头相望。场内有可停泊百吨货船的码头，陆路福平线贯穿全场，海陆交通便捷，以蔬菜为主的农产品市场需求旺盛，资金技术雄厚，物流畅达，发展水稻-蔬菜商品农业具有独特优势。同时，这一布局有利于增加农民收入，符合城区附近农民的农业经营意愿。

2.2.3 花生-甘薯区。这一区域主要包括南部的低丘台地区、东部丘陵山地的部分地区以及极少部分的中部沿海平原区（如龙田镇）。这些区域主要分布于福清市龙高半岛，耕地类型为旱地，不适宜种植水稻和大规模种植蔬菜。这一区域的典型特征是邻近大海，受海洋影响大，海风风力强劲，风蚀作用显著，海水倒灌现象日益严重，土壤存在不同程度的砂化和盐碱化问题，土壤质量差。受风蚀作用影响，表层土壤质地多为砂土，保水保肥能力较差，养分含量少，土温变化较快，地表水资源匮乏，容易发生旱情。同时，这一区域灌排设施较为陈旧，田间管理粗放。受江阴开发区影响，周围农户耕种意愿较低，存在一定抛荒现象，综合而言，该区域适宜布局耐旱、适应粗放管理的花生、甘薯。此外，从种植传统的角度看，福清龙高半岛有种植花生、甘薯的悠久历史，也属于当地的标准耕作制度。

3 结论与讨论

该研究采用相关分析对福清市耕地质量主导影响因子进行提取，得出福清市耕地质量在空间上的分布规律。在此基础上，结合福清市农业生产的实际情况，运用ArcGIS空间分析，得出福清市的农业空间布局，相关结论与讨论如下：

（1）通过相关分析，从众多的耕地质量影响因子中分析出影响福清市耕地质量的主导因子为土壤有机质含量、土壤表层质地、灌溉保证率以及田间道路通达度。通过空间叠加分析发现，上述主导因子在空间上具有等级集聚性，这也表明该研究提取出的主导因子具有可信度。

（2）福清市农业布局在空间上呈现规律的东西分异。通过对影响耕地质量的主导因子及其分布规律的分析，得出福清市耕地质量从西北部的丘陵山地区到中部的过渡地带再到东南部的台地、沿海、滨海地区呈现规律性递减。在此基础上，结合研究区农业生产实际，提出了福清市农业从西北到中部再到东南部的水稻区、水稻-蔬菜区以及花生-甘薯区的布局划分。

（3）研究区的农业生产是该研究所考虑的一个重要因素，笔者通过实地走访，对福清市农业生产的自然条件和社会人文条件有了一定的了解，通过资料的理论分析与实地的调查走访相结合，比较客观地对福清市农业布局进行划分。

（4）该研究的创新点在于以耕地本底质量为视角研究区域的农业布局，将农业布局中的耕地属性尽可能体现出来，这也符合耕地是农业之根本的思想，有利于加强耕地保护的意识。将农业布局与耕地质量相结合，这与以往的从其他学科视角（如经济、生态、旅游等）来研究农业布局有一定区别，能为合理利用耕地要素、因地制宜地推动农业的科学布局与发展提供参考。

（5）由于研究能力及資料的有限，该研究农业布局仅考虑种植业的范畴，并未从大农业（林业、渔业、牧业等）这一更广阔的视角来研究福清市的农业布局，这有待于今后进一步深化研究。

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