李文灝，沈 俊

（1. 浙江大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 310058；2. 嘉興市自然資源和規(guī)劃局，浙江 嘉興 314000）

耕地破碎化是影響糧食生產(chǎn)效率的重要因素之一。在同等要素投入的條件下，耕地破碎化程度越高糧食生產(chǎn)效率越低。耕地破碎化是影響中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和耕地質(zhì)量的重要因素[1?3]，研究其時(shí)空分布以及變化趨勢對(duì)于地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的實(shí)踐意義，同時(shí)也有利于生態(tài)可持續(xù)發(fā)展[4]。耕地破碎化宏觀上表現(xiàn)為耕地的連片度和連通性下降，即單一、均質(zhì)和集中連片的耕地變?yōu)閺?fù)雜、異質(zhì)和分割成塊的斑塊狀耕地，具體則包括耕地地塊的面積、距離以及分布的景觀變化。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市化程度不斷提高，一方面耕地拋荒情況普遍存在，另一方面由于道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要，耕地破碎化程度也不斷上升。國內(nèi)外對(duì)耕地破碎化的驅(qū)動(dòng)因素、測度方法以及耕地破碎化治理政策等各方面展開了研究。目前，耕地破碎化的研究已形成了較為成熟的指標(biāo)體系，主要以核密度[5]和景觀指數(shù)測算耕地的破碎化[6?7]，耕地破碎化的指標(biāo)主要采用遙感數(shù)據(jù)計(jì)算景觀指數(shù)判斷耕地斑塊的數(shù)量和面積變化[8?9]，在此基礎(chǔ)上使用熵權(quán)法或變異系數(shù)法計(jì)算一個(gè)地區(qū)的耕地破碎化綜合指數(shù)[10]。而景觀指數(shù)的計(jì)算主要以斑塊數(shù)量、斑塊面積和斑塊形狀為特征指標(biāo)[11]。在耕地破碎化驅(qū)動(dòng)因素挖掘方面，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、地形地貌的限制以及人多地少的國情使得耕地破碎化愈發(fā)嚴(yán)重[5, 9?10]。但已有研究大多聚焦于城市化背景下耕地破碎化的程度，而在城市化背景下，政府也在不斷干預(yù)耕地保護(hù)，如國家耕地保護(hù)政策的創(chuàng)新和試點(diǎn)，政府的干預(yù)對(duì)耕地的破碎化是否有影響？是否會(huì)延緩城市化背景下耕地破碎化的趨勢？這都有待探討。長期以來，耕地破碎化是制約浙江省嘉興市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村空間資源高效配置的重要因素，2012年以來嘉興市大規(guī)模開展了農(nóng)村土地綜合整治。研究其耕地破碎化的程度，并對(duì)比在大規(guī)模推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治前后的耕地破碎化程度差異，有助于觀察在城鄉(xiāng)融合發(fā)展背景下，耕地破碎化程度在政府干預(yù)下的變化。這不僅在理論上有利于完善農(nóng)村土地綜合整治模式和機(jī)制，在實(shí)踐中也有利于其他城市化發(fā)展較快的平原地區(qū)分析政府干預(yù)對(duì)耕地破碎化的影響。

1 研究區(qū)概況

浙江省嘉興市位于長江三角洲杭嘉湖平原，如表1所示：嘉興市下轄2個(gè)市轄區(qū)(南湖區(qū)、秀洲區(qū))、3個(gè)縣級(jí)市(海寧市、平湖市、桐鄉(xiāng)市)、2個(gè)縣(嘉善縣、海鹽縣)。2019年嘉興市國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)為5 370.32億元，常住人口為480.00 萬人，國土面積為4 230 km2。嘉興市耕地資源基礎(chǔ)條件優(yōu)良，耕地質(zhì)量等級(jí)全省最高，但人均耕地面積較少，耕地面積不斷減少，破碎化問題突出。2018年嘉興市耕地面積為 204 897 hm2，相較上年減少了 458 hm2，人均耕地面積為 427 m2·人?1，低于國際糧農(nóng)組織公布的人均耕地面積標(biāo)準(zhǔn)533 m2·人?1。另一方面嘉興市耕地保有量任務(wù)重，后備資源接近零，永久基本農(nóng)田保護(hù)率全市平均超過85%，其中平湖市和嘉善縣均超過90%。經(jīng)濟(jì)增長引致的用地需求與耕地保護(hù)矛盾突出。2012年以來，嘉興市全面實(shí)施農(nóng)村土地綜合整治工程發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進(jìn)耕地連片建設(shè)，全市每年復(fù)墾導(dǎo)致耕地碎片化的零星建設(shè)用地面積約700 hm2。增加耕地的同時(shí)，零星分布的耕地圖斑明顯減少，耕地破碎度情況總體有所好轉(zhuǎn)，耕地利用效益和糧食產(chǎn)量穩(wěn)步提升。

表1 嘉興市區(qū)域概況Table 1 General context of Jiaxing City

2 研究方法及數(shù)據(jù)來源

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理方法

本研究數(shù)據(jù)包括矢量數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)兩大類。首先本研究收集了嘉興市2009?2018年(其中，2015年矢量數(shù)據(jù)缺失)的耕地矢量數(shù)據(jù)，為“第2次全國土地調(diào)查”及年度變更數(shù)據(jù)，提取了其中的耕地狀況數(shù)據(jù)，包括耕地面積、耕地塊數(shù)、耕地周長等信息；其次，土地利用數(shù)據(jù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于《中國國土資源年鑒》《中國國土資源統(tǒng)計(jì)年鑒》《浙江省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《嘉興市統(tǒng)計(jì)年鑒》等。

2.2 模型指標(biāo)體系的構(gòu)建

2.2.1 耕地破碎化指標(biāo) 已有耕地破碎化的研究大多采用景觀指數(shù)描述耕地破碎化的程度[1，6，10，12 ? 13]，一方面是由于耕地作為特殊的景觀，其空間布局、分布和形態(tài)是反映其破碎化程度的具體指標(biāo)。另一方面，景觀指數(shù)所包含的數(shù)據(jù)信息量大且容易獲取。參考已有研究[1，12?13]并結(jié)合嘉興市的實(shí)際情況，用以下6個(gè)指標(biāo)對(duì)耕地破碎化進(jìn)行描述(表2)。

表2 耕地破碎化指標(biāo)體系Table 2 Index system of farmland fragmentation

2.2.2 耕地破碎化綜合指數(shù)模型構(gòu)建 為進(jìn)一步客觀描述 2009?2018年 (2015年除外)嘉興市的耕地破碎化情況，對(duì)耕地破碎化的各指標(biāo)賦權(quán)后綜合計(jì)算嘉興市每年的耕地破碎化綜合指數(shù)。熵值法可以根據(jù)各指標(biāo)的離散程度，客觀判斷各指標(biāo)對(duì)總指標(biāo)的貢獻(xiàn)度，減小人工賦權(quán)的主觀性。指標(biāo)的信息量越小，離散程度越大，熵值越大，則對(duì)總指標(biāo)的評(píng)價(jià)影響越大。差異性越大的指標(biāo)對(duì)總指標(biāo)的評(píng)價(jià)越有影響。本研究擬采用熵值法測算6個(gè)指標(biāo)對(duì)破碎化評(píng)價(jià)的重要性，并據(jù)此計(jì)算6個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。最后根據(jù)6個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，加權(quán)計(jì)算嘉興市每年的耕地破碎化綜合指數(shù)?？赏ㄟ^SPSSAU的功能來實(shí)現(xiàn)，具體步驟如下。

3 結(jié)果與分析

3.1 嘉興市耕地破碎化時(shí)間變化

為從整體上分析嘉興市耕地破碎化的情況，運(yùn)用平均斷點(diǎn)法將嘉興市的耕地破碎化綜合指數(shù)分為3級(jí)，一級(jí)為(0.60，0.67]，二級(jí)為(0.67，0.74]，三級(jí)為(0.74，0.81]。由圖1可見：整體上各縣(市、區(qū))的耕地破碎度有明顯的波動(dòng)，2009?2012年呈現(xiàn)上升趨勢，2013?2018年逐漸下降。分別就3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的各縣(市、區(qū))耕地破碎化的分級(jí)情況來看，2009年海鹽縣和海寧市為一級(jí)，其他縣為二級(jí)；2013年海鹽縣、海寧市和嘉善縣為二級(jí)，其他均為三級(jí)；直至2018年海寧市和嘉善縣為一級(jí)，其他縣為二級(jí)。具體地，位于嘉興市中心位置的南湖區(qū)，耕地破碎化綜合指數(shù)自2009年的0.679上升至2013年0.778后逐漸下降至2018年的0.699，2009?2013年的年均增長率約3.4%，2013?2018年年均增長率約?2.6%。從耕地的數(shù)量和面積來看，南湖區(qū)的耕地面積由2009年的24 925 hm2降低至2013年的 24 404 hm2，而耕地?cái)?shù)量則增加了 3 762塊；同時(shí)，南湖區(qū)的GDP由2009年257.56億元增長至2013年的429.94億元。究其根源，南湖區(qū)的耕地破碎化的加大是城市快速發(fā)展背后的土地需求，推動(dòng)了耕地的面積減小和碎片化[14]。秀洲區(qū)2009?2013年耕地破碎化一直呈現(xiàn)增長的趨勢，2014年后耕地破碎化減緩。嘉善縣、海寧市和桐鄉(xiāng)市的耕地破碎化綜合指數(shù)從2009?2012年呈現(xiàn)波動(dòng)式上漲后，2013?2018年波動(dòng)下降。海鹽縣和平湖市耕地破碎化綜合指數(shù)在2013年達(dá)到最大值后逐漸減小。

3.2 嘉興市耕地破碎化空間變化

從嘉興市各縣(市、區(qū))耕地破碎化的空間差異(圖2)可以看出：嘉興市全域耕地破碎化程度呈先上升后下降的趨勢。具體來看，2009年，嘉興市耕地破碎化只有一級(jí)區(qū)和二級(jí)區(qū)，因此總體上耕地破碎化程度較輕；相對(duì)嚴(yán)重的二級(jí)區(qū)主要集中在嘉興市北部，南部的海寧市和海鹽縣在2009年耕地破碎化程度較低，為耕地破碎化一級(jí)區(qū)。2013年，嘉興市中部地區(qū)(包括桐鄉(xiāng)市、秀洲區(qū)、南湖區(qū)和平湖市)耕地破碎化程度急劇上升，由二級(jí)區(qū)變?yōu)榱巳?jí)區(qū)；同時(shí)南部的海寧市和海鹽縣也有所惡化，耕地破碎化程度由一級(jí)變?yōu)榱硕?jí)。到2018年，中部4個(gè)地區(qū)(桐鄉(xiāng)市、秀洲區(qū)、南湖區(qū)和平湖市)的耕地破碎化程度有所減緩，變?yōu)榱硕?jí)區(qū)，同時(shí)北部的嘉善縣和南部的海寧市，耕地破碎化程度也有所下降。因此，嘉興市耕地破碎化情況整體上呈現(xiàn)由中部向外遞減的趨勢。

圖2 嘉興市耕地破碎化時(shí)空演變示意圖Figure 2 Jiaxing’s farmland fragmentation and spatio-temporal change

3.3 嘉興市大規(guī)模推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治前后的差異研究

2009年，嘉興市中部的南湖區(qū)、桐鄉(xiāng)市和平湖市耕地破碎化程度較高，2009?2018年耕地破碎化綜合指數(shù)平均值分別為0.709、0.727、0.716；秀洲區(qū)次之，平均值為0.701；嘉善縣、海鹽縣和海寧市相對(duì)較好，平均值分別為0.683、0.678、0.654。2009?2013年，耕地破碎化程度總體加大，各縣(市、區(qū))的耕地破碎情況差異也逐漸增加，2009年各縣(市、區(qū))耕地破碎化綜合指數(shù)的變異系數(shù)為0.040，且逐漸增加，至2014年為0.057。說明隨著耕地破碎化程度的加劇，各縣(市、區(qū))的耕地破碎化情況差異逐漸顯現(xiàn)。主要表現(xiàn)為南湖區(qū)、桐鄉(xiāng)市和平湖市耕地破碎化情況更為嚴(yán)重，而相對(duì)較好的嘉善縣、海鹽縣和海寧市，耕地進(jìn)一步破碎的進(jìn)程較緩。不難推測，由于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路徑依賴，原本就是嘉興市二、三產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)的南湖區(qū)、桐鄉(xiāng)市和平湖市隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展耕地破碎化情況不斷惡化。

2012年，嘉興市開始大規(guī)模推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治，以此為平臺(tái)和抓手，破解制約嘉興城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的障礙，提出“耕地占補(bǔ)平衡有良方，土地節(jié)約集約有增量，農(nóng)民安居樂業(yè)有保障，城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展有希望”的發(fā)展目標(biāo)，推動(dòng)了嘉興市經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，為全省乃至全國樹立了耕地保護(hù)的樣板。大規(guī)模推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治與耕地破碎化程度的減輕有著密切的聯(lián)系。2013?2018年，全市耕地破碎化程度整體減緩，耕地破碎化情況嚴(yán)重的南湖區(qū)、桐鄉(xiāng)市和平湖市耕地破碎化得到了明顯改善，耕地破碎化的空間差異也逐漸減小，各縣(市、區(qū))耕地破碎化綜合指數(shù)的變異系數(shù)降低至0.041。

從時(shí)間上可以看出，嘉興市各縣(市、區(qū))耕地破碎化程度達(dá)到頂峰的時(shí)間在2009?2013年，此后，各縣(市、區(qū))的耕地破碎化情況均有所好轉(zhuǎn)。而從空間上來看，2009?2013年耕地破碎化出現(xiàn)從中心向周邊擴(kuò)展的趨勢，臨近主城區(qū)南湖區(qū)的周邊縣(市、區(qū))耕地破碎化較嚴(yán)重，相對(duì)較遠(yuǎn)的嘉善縣和海寧市耕地破碎化加劇的程度較輕。2013年后，耕地破碎化情況整體上出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，這與大規(guī)模推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治密不可分?？梢姡笠?guī)模推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治是2013年后耕地破碎化程度整體降低的重要影響因素。

4 結(jié)論與展望

本研究根據(jù)嘉興市耕地矢量數(shù)據(jù)，運(yùn)用熵值法計(jì)算嘉興市各縣(市、區(qū))耕地破碎化綜合指數(shù)后得出：①嘉興市各縣(市、區(qū))地耕地破碎化在2009?2013年整體上呈顯著上升趨勢，2013?2018年嘉興市耕地破碎化程度有所減緩，呈現(xiàn)下降趨勢。②空間上，嘉興市耕地破碎化呈現(xiàn)從中部向南北逐漸減少的趨勢，2009?2013年耕地破碎化嚴(yán)重的縣(市、區(qū))耕地破碎化綜合指數(shù)增長更快，各縣(市、區(qū))的耕地破碎化空間差異加大；2013年后耕地破碎化較嚴(yán)重的地區(qū)，耕地破碎化程度明顯降低，耕地破碎化空間差異減小。③分析嘉興市耕地破碎化變化的驅(qū)動(dòng)因素可以發(fā)現(xiàn)，2009?2013年經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的建設(shè)用地占用耕地以及農(nóng)民無序建房等行為是促使耕地破碎化加重的主要原因[15]，而在2013年嘉興市大規(guī)模推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治后，耕地破碎化程度有效減小。嘉興市的耕地破碎化演變對(duì)于全國的耕地保護(hù)也具有一定借鑒意義，一方面各地應(yīng)警惕城市擴(kuò)張、經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的耕地破碎等影響耕地質(zhì)量的因素[16?17]，積極推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治，創(chuàng)新完善整治模式，注重耕地的連片性建設(shè)，以有效保護(hù)耕地質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展[18]，提高耕地的連片度和耕種效率；另一方面，應(yīng)創(chuàng)新完善耕地保護(hù)考核機(jī)制[19]，禁止任意占用導(dǎo)致的耕地破碎化[20]，將耕地的破碎化治理及耕地連片建設(shè)納入耕地保護(hù)考核目標(biāo)內(nèi)容，以制度促進(jìn)耕地破碎化的降低[21]。