耕地多功能權(quán)衡與協(xié)同的時(shí)空變化研究——以湖北省為例.pdf

1、耕地具有多功能特征，在人類社會(huì)的驅(qū)動(dòng)下，耕地多功能之間存在復(fù)雜的相互作用，表現(xiàn)為此消彼長的權(quán)衡與相互促進(jìn)的協(xié)同。探究耕地多功能權(quán)衡與協(xié)同作用變化，對(duì)制定差異化的耕地持續(xù)利用管理政策，促進(jìn)耕地多功能協(xié)同發(fā)展，提高耕地多功能保護(hù)效率具有重要意義。文章以湖北省為例，在將耕地多功能劃分為物質(zhì)產(chǎn)出、凈固碳、水源涵養(yǎng)、生境維持、勞動(dòng)力承載、景觀美學(xué)功能等6類功能的基礎(chǔ)上，構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型測度耕地多功能，應(yīng)用相關(guān)性分析方法和空間相關(guān)分

2、析方法，從不考慮相鄰空間作用與考慮相鄰空間作用兩個(gè)方面，對(duì)耕地多功能權(quán)衡與協(xié)同的時(shí)空變化進(jìn)行研究，獲得以下主要研究結(jié)論:
　　(1)2000-2013年期間，研究區(qū)耕地的物質(zhì)產(chǎn)出功能、凈固碳功能、景觀美學(xué)功能等處于增強(qiáng)階段，而勞動(dòng)力承載功能與生境維持功能在不斷減弱，水源涵養(yǎng)功能則呈現(xiàn)波動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)。相關(guān)分析顯示，耕地的物質(zhì)產(chǎn)出功能與凈固碳、水源涵養(yǎng)、勞動(dòng)力承載以及景觀美學(xué)功能之間存在協(xié)同關(guān)系，但協(xié)同程度在減弱，與生境維持功能之間不存

3、在權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系;凈固碳功能與水源涵養(yǎng)功能存在協(xié)同關(guān)系，但協(xié)同程度在減弱，與生境維持功能、勞動(dòng)力承載功能2000年存在協(xié)同關(guān)系，之后分別表現(xiàn)為不存在關(guān)系和存在權(quán)衡關(guān)系;水源涵養(yǎng)功能與景觀美學(xué)功能存在穩(wěn)定的協(xié)同關(guān)系，與生境維持功能之間由不存在關(guān)系轉(zhuǎn)向權(quán)衡關(guān)系，與勞動(dòng)力承載功能之間則由協(xié)同關(guān)系轉(zhuǎn)為不存在關(guān)系;生境維持功能與勞動(dòng)力承載功能之間表現(xiàn)為穩(wěn)定的權(quán)衡關(guān)系。
　　(2)耕地物質(zhì)產(chǎn)出功能隨著時(shí)間的變化逐漸增強(qiáng)，增強(qiáng)區(qū)域主要分布在除咸

4、寧市以外的武漢城市圈區(qū)縣及湖北省中西部的荊門和襄陽市轄區(qū)縣;凈固碳功能總體上增強(qiáng)并呈現(xiàn)“東西低-中部高”的分布格局;水源涵養(yǎng)功能比較穩(wěn)定，體現(xiàn)為“西北低-東南高”的空間格局;生境維持功能逐漸減弱，主要分布在鄂西環(huán)神農(nóng)架地區(qū)和鄂北地區(qū);勞動(dòng)力承載功能在減弱，空間上主要分布在鄂東北和鄂西的部分地區(qū);景觀美學(xué)功能呈小幅增強(qiáng)趨勢，主要分布在武漢市、宜昌市、襄陽市等市轄區(qū)周圍。將研究區(qū)81個(gè)區(qū)縣劃分為鄂中地區(qū)、鄂西地區(qū)、鄂東地區(qū)和都市區(qū)四個(gè)類型區(qū)

5、，分析每個(gè)類型區(qū)耕地多功能的權(quán)衡與協(xié)同的研究結(jié)果顯示，耕地物質(zhì)產(chǎn)出與凈固碳功能之間除都市區(qū)為權(quán)衡關(guān)系但統(tǒng)計(jì)上不顯著外，其余地區(qū)表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系，但協(xié)同程度在減弱，其中鄂西地區(qū)研究期間統(tǒng)計(jì)上均顯著協(xié)同，而鄂中地區(qū)近年來統(tǒng)計(jì)上不顯著。耕地物質(zhì)產(chǎn)出與水源涵養(yǎng)功能之間2000年除都市區(qū)為權(quán)衡關(guān)系但統(tǒng)計(jì)上不顯著外，鄂中地區(qū)和鄂西地區(qū)均表現(xiàn)為統(tǒng)計(jì)上顯著的協(xié)同關(guān)系，且鄂西地區(qū)的協(xié)同程度高于鄂中地區(qū)，而鄂東地區(qū)的協(xié)同關(guān)系不顯著，其余年份兩功能之間不存在權(quán)

6、衡與協(xié)同關(guān)系。耕地物質(zhì)產(chǎn)出與勞動(dòng)力承載功能之間的關(guān)系存在顯著的空間差異，鄂中地區(qū)和鄂東地區(qū)的協(xié)同關(guān)系顯著，都市區(qū)2010年呈現(xiàn)顯著的協(xié)同關(guān)系外，其余年份的協(xié)同關(guān)系統(tǒng)計(jì)上不顯著，而鄂西地區(qū)近年來由協(xié)同轉(zhuǎn)向權(quán)衡，但統(tǒng)計(jì)上均不顯著。鄂西地區(qū)和都市區(qū)耕地的物質(zhì)產(chǎn)出與景觀美學(xué)功能之間近年來存在顯著的協(xié)同關(guān)系，而鄂中地區(qū)為不顯著的協(xié)同關(guān)系，鄂東地區(qū)呈現(xiàn)不顯著的權(quán)衡關(guān)系。耕地凈固碳與水源涵養(yǎng)功能除2010年不存在任何關(guān)系外，研究區(qū)均存在協(xié)同關(guān)系，但近

7、年來鄂西地區(qū)由顯著性的協(xié)同轉(zhuǎn)向統(tǒng)計(jì)上不顯著;而都市區(qū)由不顯著轉(zhuǎn)向顯著。耕地凈固碳與勞動(dòng)力承載功能除鄂東地區(qū)由顯著的協(xié)同關(guān)系轉(zhuǎn)向不顯著以外，都市區(qū)和鄂西地區(qū)存在權(quán)衡且隨時(shí)間發(fā)生變化。耕地凈固碳與景觀功能之間鄂中地區(qū)和鄂西地區(qū)近十年來主要表現(xiàn)為顯著的協(xié)同關(guān)系，而都市區(qū)為協(xié)同關(guān)系、鄂東地區(qū)為權(quán)衡關(guān)系，但統(tǒng)計(jì)上均不顯著。耕地水源涵養(yǎng)與生境維持功能之間主要表現(xiàn)為權(quán)衡關(guān)系，除鄂東地區(qū)統(tǒng)計(jì)上不顯著外，其余地區(qū)均不顯著。耕地水源涵養(yǎng)與生境維持功能之間、

8、勞動(dòng)力承載與生境維持功能之間主要表現(xiàn)為逐漸增強(qiáng)的權(quán)衡關(guān)系，除鄂東地區(qū)統(tǒng)計(jì)上不顯著外，其余地區(qū)均不顯著。耕地生境維持功能與景觀功能之間除2010年都市區(qū)存在顯著的協(xié)同關(guān)系外，其余地區(qū)其余年份均不存在關(guān)系。耕地勞動(dòng)力承載與景觀功能之間近年來鄂東地區(qū)存在顯著的權(quán)衡關(guān)系，而都市區(qū)存在協(xié)同關(guān)系、鄂中地區(qū)、鄂四地區(qū)存在權(quán)衡關(guān)系，但統(tǒng)計(jì)上不顯著。
　　(3)考慮空間相鄰作用的單變量分析研究顯示，耕地物質(zhì)產(chǎn)出功能協(xié)同增強(qiáng)與減弱的區(qū)域數(shù)量均逐漸減少

9、，前者分布在武漢市轄區(qū)一帶，后者縮減至恩施市部分地區(qū);凈固碳功能協(xié)同增強(qiáng)與減弱的區(qū)域數(shù)量逐漸減少，前者縮減至鄂北地區(qū)一帶，后者縮減至恩施市一帶;水源涵養(yǎng)功能協(xié)同增強(qiáng)與減弱的區(qū)域數(shù)量趨向穩(wěn)定。前者分布在武漢市東部鄂州、黃岡一帶，后者分布在十堰市與宜昌市一帶;生境維持功能協(xié)同增強(qiáng)與減弱的區(qū)域數(shù)量較少，且趨向穩(wěn)定，前者分布在隨州市部分地區(qū)，后者分布在黃岡市境內(nèi)幾個(gè)區(qū)縣;勞動(dòng)力承載功能協(xié)同增強(qiáng)的區(qū)域較少，主要分布在黃岡市部分區(qū)縣，協(xié)同減弱的區(qū)域

10、數(shù)量逐漸增加，由江漢平原一帶向北擴(kuò)展;景觀美學(xué)功能協(xié)同增強(qiáng)與減弱的數(shù)量趨向穩(wěn)定，前者分布在武漢市轄區(qū)一帶，后者分布在恩施市一帶。
　　耕地多功能權(quán)衡與協(xié)同的空間關(guān)聯(lián)分析表明:凈固碳功能與勞動(dòng)力承載功能在空間上表現(xiàn)為權(quán)衡效應(yīng)的地區(qū)數(shù)量較多，主要分布在湖北省中部大部分地區(qū)。凈固碳功能與水源涵養(yǎng)功能在空間上表現(xiàn)為協(xié)同增強(qiáng)的地區(qū)數(shù)量較多，主要分布在湖北省東南部地區(qū)。物質(zhì)產(chǎn)出功能與勞動(dòng)力承載功能在空間上表現(xiàn)為協(xié)同減弱的地區(qū)數(shù)量較多，主要分布