耕地多功能權衡與協(xié)同的時空變化研究——以湖北省為例.pdf

1、耕地具有多功能特征，在人類社會的驅動下，耕地多功能之間存在復雜的相互作用，表現(xiàn)為此消彼長的權衡與相互促進的協(xié)同。探究耕地多功能權衡與協(xié)同作用變化，對制定差異化的耕地持續(xù)利用管理政策，促進耕地多功能協(xié)同發(fā)展，提高耕地多功能保護效率具有重要意義。文章以湖北省為例，在將耕地多功能劃分為物質產(chǎn)出、凈固碳、水源涵養(yǎng)、生境維持、勞動力承載、景觀美學功能等6類功能的基礎上，構建評價指標體系和生態(tài)經(jīng)濟學模型測度耕地多功能，應用相關性分析方法和空間相關分

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方面，對耕地多功能權衡與協(xié)同的時空變化進行研究，獲得以下主要研究結論:
　　(1)2000-2013年期間，研究區(qū)耕地的物質產(chǎn)出功能、凈固碳功能、景觀美學功能等處于增強階段，而勞動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)波動穩(wěn)定狀態(tài)。相關分析顯示，耕地的物質產(chǎn)出功能與凈固碳、水源涵養(yǎng)、勞動力承載以及景觀美學功能之間存在協(xié)同關系，但協(xié)同程度在減弱，與生境維持功能之間不存

3、在權衡與協(xié)同關系;凈固碳功能與水源涵養(yǎng)功能存在協(xié)同關系，但協(xié)同程度在減弱，與生境維持功能、勞動力承載功能2000年存在協(xié)同關系，之后分別表現(xiàn)為不存在關系和存在權衡關系;水源涵養(yǎng)功能與景觀美學功能存在穩(wěn)定的協(xié)同關系，與生境維持功能之間由不存在關系轉向權衡關系，與勞動力承載功能之間則由協(xié)同關系轉為不存在關系;生境維持功能與勞動力承載功能之間表現(xiàn)為穩(wěn)定的權衡關系。
　　(2)耕地物質產(chǎn)出功能隨著時間的變化逐漸增強，增強區(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);景觀美學功能呈小幅增強趨勢，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)四個類型區(qū)

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

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

7、年來鄂西地區(qū)由顯著性的協(xié)同轉向統(tǒng)計上不顯著;而都市區(qū)由不顯著轉向顯著。耕地凈固碳與勞動力承載功能除鄂東地區(qū)由顯著的協(xié)同關系轉向不顯著以外，都市區(qū)和鄂西地區(qū)存在權衡且隨時間發(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)同關系，而都市區(qū)為協(xié)同關系、鄂東地區(qū)為權衡關系，但統(tǒng)計上均不顯著。耕地水源涵養(yǎng)與生境維持功能之間主要表現(xiàn)為權衡關系，除鄂東地區(qū)統(tǒng)計上不顯著外，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、勞動力承載與生境維持功能之間主要表現(xiàn)為逐漸增強的權衡關系，除鄂東地區(qū)統(tǒng)計上不顯著外，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)同關系外，其余地區(qū)其余年份均不存在關系。耕地勞動力承載與景觀功能之間近年來鄂東地區(qū)存在顯著的權衡關系，而都市區(qū)存在協(xié)同關系、鄂中地區(qū)、鄂四地區(qū)存在權衡關系，但統(tǒng)計上不顯著。
　　(3)考慮空間相鄰作用的單變量分析研究顯示，耕地物質產(chǎn)出功能協(xié)同增強與減弱的區(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)幾個區(qū)縣;勞動力承載功能協(xié)同增強的區(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展;景觀美學功能協(xié)同增強與減弱的數(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。
　　耕地多功能權衡與協(xié)同的空間關聯(lián)分析表明:凈固碳功能與勞動力承載功能在空間上表現(xiàn)為權衡效應的地區(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)。物質產(chǎn)出功能與勞動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