耕地多功能價值時空變化與權衡協同關系研究—以S縣為例目錄TOC\o"1-2"\h\u16698耕地多功能價值時空變化與權衡協同關系研究—以連云港東海縣為例 [24]。2.4數據處理2.4.1數據源介紹研究數據分為東海縣的空間數據和屬性數據兩部分。空間數據包括東海縣行政區域高清遙感影像圖數據。屬性數據包括《連云港市統計年鑒》（2010~2019）、《東海縣統計年鑒》（2010~2019）以及《中國農產品成本收益數據匯編（2010-2019）》，謝高地等人研究出的中國生態系統單位面積生態服務價值表。2.4.2數據處理采用東海縣統計年鑒中分鄉鎮和部門章節里的耕地面積，城鎮和鄉村人均可支配收入和鄉鎮企業人均固定資產總值等數值計算耕地的生產經濟功能和社會保障功能，利用《中國農產品成本收益數據匯編（2010-2019）》農產品成本數值計算耕地種植成本及年純收益，從而得到各功能的價值。權衡及協同關系呈現的空間自相關系數及空間關聯性特征主要通過SPSS與GeoDa軟件運算所得。3結果與分析3.1耕地多功能價值時空變化特征3.1.1耕地多功能時序特征分析本文主要采用收益還原法、替代市場法計算生產經濟功能價值和社會保障功能價值，以及依靠謝高地等的生態系統服務當量因子表計算耕地生態功能價值，從而分析東海縣2010年、2014年、2019年的三種多功能價值，具體結果如下，由表2可知，東海縣三種功能之間價值數值存在明顯差異，整體上，耕地上所顯現的生產經濟功能價值顯著比社會保障功能與生態保護功能的價值高得多，耕地的生態保護功能在耕地上的價值體現較其他兩種功能占比就明顯小的多。2010-2014年，東海縣耕地多功能價值呈現上升趨勢，然而生產經濟功能，社會保障功能與生態保護功能三者之間呈現不同的變化發展趨勢。生產經濟與社會保障功能總體都上升趨勢，生態保護功能呈現下降趨勢，由2010年的194.59億元下降至2014年的155.51億元，說明2010-2014年間東海縣大力發展經濟，保障耕地糧食經濟的同時，忽視了對生態的保護，環境惡化，生物多樣性的減少，導致耕地上的生態保護功能有所下降。2014-2019年間，耕地的多功能價值都呈現快速上升趨勢。生產經濟功能由2014年的1428.2億元增長至2019年的2945.8億元，增加了將近2014年的一倍，社會保障功能價值則從2014年的522.31億元上升至2019年的912.55億元，生態保護功能價值經歷了2014年的下降，2014年與2010年相比，下降了39.08億元，但是2019年價值呈上升趨勢，增加了接近100億元。表明近年來生態環境問題受國家高度重視，人地和諧的理念深入人心，同時隨著最嚴格的耕地保護制度的落實，耕地“非農化”、“非糧化”現象得到有效緩解，從而達到統一生態效益與經濟社會效益的目的。表22010-2019年東海縣耕地多功能價值測算功能類型耕地價值/億元耕地價值變化/億元2010201420192010-20142014-20192010-2019生產經濟功能1066.541428.22945.8361.661517.21879.26社會保障功能418.3522.31912.55104.01390.24494.25生態保護功能194.59155.51259.44-39.08103.9364.85總計1679.362106.024117.79426.662011.772438.43圖32010、2014、2019年耕地多功能變化趨勢3.1.2耕地多功能空間特征分析根據耕地多功能價值測度方法對東海縣各鄉鎮耕地多功能價值進行計算，并在ArcGIS10.2中，將各功能價值結果作為屬性數據，導入東海縣行政區劃圖層的屬性表中，對各功能價值進行重分類，分為低、較低、中等、較高、高五個等級，從而繪制出東海縣耕地在2010年、2014年、2019年體現的生產經濟功能、社會保障功能、生態保護功能空間分布圖。根據耕地三種功能的ArcGIS空間分布圖可以看出，同一區域不同功能價值空間分布差異顯著。生產經濟功能的高低價值區呈東西分布，東海縣的東部與南部表現為幾個功能價值較高的鄉鎮，而山地和緩坡地較多的西部則主要是價值偏低的鄉鎮。社會保障功能高價值區則體現在中間區域，四周主要是低價值區。生態保護功能價值較高區域在東南部表現明顯，價值較低區域則位于西北和北部。（1）耕地生產經濟功能整體上，主要呈現高功能區突出，低功能區集聚分布的空間格局特征，功能高值區主要分布在東海縣的南部，其主要集中在平明鎮、房山鎮、安峰鎮這幾個全國產糧重鎮，耕地面積接近上萬公頃，糧食產量豐富，水庫分布，灌溉設施便利，農業呈現出集聚化，區域化的特征，同時平明鎮、房山鎮打破傳統的種植模式，創建了無公害稻米基地15萬畝、10萬畝，發展規模農業，調整農業結構，全面整治和改良土壤后展現良好的生產功能。功能低價值區主要在以縣中為界線，呈上下集聚分布，西北部和西南部的幾個鄉鎮生產經濟功能較低，如石梁河鎮、溫泉鎮、洪莊鎮、石湖鄉等，耕地資源少，受地形地勢的影響，西部主要以丘陵地帶為主，水稻、小麥等收益并不突出。農業發展水平較低，像溫泉鎮主要以豐富的旅游資源為特色，洪莊鎮、石湖鄉工業經濟發展快速，普遍存在以礦產品加工為主的私營企業，導致生產經濟功能受到影響。目前耕地問題日益受國家重視，各種耕地保護措施的出臺與嚴格落實，違法占用耕地問題得到較好的改善，低價值功能鄉鎮生產經濟功能逐年也在慢慢提高。（2）在社會保障功能方面，整體上，耕地社會保障功能高價值區與低價值區相間分布，呈現高低分布的空間格局特征，高值區主要體現在牛山街道、桃林鎮。牛山街道是東海縣的政治、經濟、文化中心，其耕地的保障功能相對較大，農村居民生活保障和就業保障相對較其他城鎮高一點，2019年其社會保障價值達最高96.77億元，桃林鎮作為省重點中心鎮，是傳統的農業大鎮和商貿重鎮，社會保障價值為70.44億元，依據規模經營的高效農業種植，以此為主要特征的耕地社會保障功能凸顯。該區域積極調整農業結構，建成多個蔬菜、食品基地，極大增加農民人均純收入及帶動農戶增收，故而耕地的保障功能較高。而縣西部主要呈現為低價值區集中區域，具體體現為山左口鄉，李埝鄉、曲陽鄉、石湖鄉和李埝鄉這幾個鄉鎮。2019年耕地保障價值最低，只有牛山街道的四分之一，這幾個區域經濟發展較緩慢，常住人口較其他鄉鎮相比略少，人口外流，不再依賴耕地所帶來的經濟價值，耕地也不再作為農民維持生計的優先選擇，紛紛尋找非農收入等其他收入來源，導致耕地的社會保障功能受到影響。（3）生態保護功能方面，高價值區集中在東海縣南部，主要分布在平明鎮、桃林鎮、房山鎮這幾個農業大鎮，2019年生態保護價值分別為22.93、22.13、21.35億元，均在20億元以上。平明鎮與房山鎮地勢平坦，依山傍水，耕地資源豐富，兩塊區域內水系河流密布，房山鎮內還有一座水庫，生態環境良好，發展綠色高效農業，，桃林鎮位于東海縣周邊，西部遠離縣中心，距離城鎮較遠，人為干擾小，生物多樣性較好。生態保護功能低價值區散落分布，主要體現在牛山街道、石梁河鎮、李埝鄉。牛山街道位于東海縣中心，其經濟發展快速，二、三產業發達，很大程度上易受人類活動干擾。建設用地的擴張及道路的密布，造成耕地地塊零散破碎化，不利于人地關系的和諧，人與自然關系的割裂進而導致耕地上生態環境保護不受重視，從而造成生態功能較低。石梁河鎮位于縣北部，境內的石梁河水庫為江蘇省最大的人工水庫，隨著經濟建設與發展，耕地生態功能價值逐漸下降，且石梁河大部分系丘陵地帶，地勢西高東低，不利于耕地上水源涵養與維持生物多樣性。李埝鄉位于蘇魯兩省三縣交界處，地處丘陵地帶，地質粗糙貧瘠，不利于耕地糧食種植，該區經濟發展緩慢，導致建設用地擴張，耕地數量減少，故而生態功能價值較小3.2耕地多功能權衡協同關系分析3.2.1耕地不同功能權衡與協同時間變化相關關系分析在計算耕地多功能價值的基礎上，利用SPSS的偏相關分析方法研究耕地多功能的權衡與協同關系。東海縣耕地3類多功能兩兩之間的相關關系如表3所示。整體上，東海縣耕地多功能間存在著協同關系，且生產經濟功能與社會保障功能，生產經濟功能與生態保護功能均通過顯著檢驗，存在著明顯的協同關系。表3耕地多功能相關關系功能生產經濟功能社會保障功能生態保護功能生產經濟功能10.456**0.523**社會保障功能0.456**10.138生態保護功能0.523**0.1381注：**表示在0.01水平（雙側）上顯著相關（1）由圖6可知，耕地的生產經濟與社會保障功能間呈正相關，呈協同關系，相關系數為0.456，表明生產經濟功能價值增大，社會保障功能價值也隨之增加。耕地生產過程中，糧食產出提高，不僅會提高生產經濟功能價值，還帶動農戶增收，農民保障也隨之提高，實現農民收入多元化；另外，生產經濟功能與生態保護功能之間存在正相關關系，相關系數為0.523，為協同關系，通過近幾年的生態保護意識漸入人心，東海縣作為農業大鎮，在傳統農業基礎上，發展現代化高效農業，形成生態與經濟效益的良性循環。（2）由圖7可知，社會保障功能與生態保護功能呈正相關關系，相關系數0.138，且未通過顯著性檢驗，沒有顯著的相關關系，所以向協同方向發展，表現為協同關系，由于耕地的社會保障功能會影響耕地的生產經濟功能，農民生活得到保障，農民種糧積極性上漲，糧食產出自然呈現增長的趨勢，表現集約化農業規模發展較好，這說明耕地的生物多樣性相應地得到保護，人地關系間的矛盾漸漸弱化。另外，社會保障功能與生產經濟功能間關系表現為正相關，且為較明顯的正相關性，相關系數為0.456，呈協同關系。在農民心目中，耕地是生活的有效保障，只要有一定的土地，還能下地勞作，就能依靠土地獲得基本的生活保障，農民生活穩定了，農業經濟發展，生產資料也會相對穩定，糧食產出效能也得到提高，因此社會保障功能與生產經濟功能間呈現協同關系。（3）由圖8可知，生態保護功能與生產經濟功能呈正相關關系，相關系數0.523，比其他兩種功能間的相關系數都大，協同關系最為強烈。耕地生態系統恢復后，生態環境得到改善，發展生態農業，隨著東海縣家庭農場數量的增加以及規模的擴大，作物產量也隨之增加，所以兩者呈協同關系。另外，耕地生態保護功能與社會保障功能呈微弱的協同關系，相關系數0.138，生態環境的變化影響耕地的生產，從而會影響社會保障功能，生態保持良好發展，耕地土壤肥沃，復種指數高，使得糧食產量增加，繼而農民根據耕作種植得到一定的收入，農民的生活有了保障，并能有效緩解進城務工農民失業后的生活困境，所以生態保護與社會保障功能相互協同。3.2.2耕地不同功能權衡與協同空間關聯性分析為進一步研究定東海縣耕地不同功能在空間上的關聯性特征，以19個行政區域為研究對象，基于GeoDa軟件進行雙變量空間相關分析。本文對東海縣2010年、2014年和2019年耕地三種功能進行雙變量空間相關分析，來識別各功能之間關聯性。生產經濟功能與社會保障功能間聚集區較少，以“高-低”類型區域為主，較多地區為不顯著區，顯示空間獨立關系。2010年兩變量間存在“低-低”聚集區，位于縣北部的溫泉鎮，縣中心的牛山街道顯示為高-低類型區域；2014年兩種功能之間的“高-高”聚集區位于蘇北經濟綜合百強鄉鎮之一的房山鎮，其他區域皆表現為不顯著區。2019年溫泉鎮依然處于“低-低”聚集區，臨近其的雙店鎮與潢川鎮表現為高-低類型區，隨著經濟的發展，這兩鎮都在往“高-高”聚集類型區域發展。總體上聚集區域分布比較零散且稀少。生產經濟功能與生態保護功能的聚集區域，與生態與社會保障功能的聚集區域數量相比較多，符合前述的相關系數也比其大，結論表述一致。2010年“高-高”聚集區與“低-低”聚集區分別位于石湖鄉與房山鎮，張灣鄉處于“低-高”類型區域，2014年“高-高”聚集區位于平明鎮，而張灣鄉依然處于“低-高”類型區域，兩鄉鎮位于整個東海縣的東南部，其他地區為不顯著區。2019年協同區變多，“低-低”聚集區散落分布，分布在石湖鄉與青湖鎮這兩個鄉鎮，“高-高”聚集區分布集中，分布在駝峰鄉與平明鎮兩個相鄰的區域，且都處于縣東部，生產與生態功能緊密聯系，兩個產糧大鎮利用傳統農業經驗與現代機械化成果，實現生產效益與生態效益同步發展，良性循環，所以“高-高”聚集區域較前兩年多，隨著生態環境的愈受重視，生產與生態協同發展區域將會得到進一步發展。社會保障功能與生態保護功能協同關系與前兩種功能間的關系，相較而言較弱，3年間大多呈現“低-低”類型區分布，且較散落分布。2010年只有牛山街道處于“低-低”類型區，其他皆為不顯著區，2014年“低-低”類型區分布在石梁河鎮，處于整個縣最北部，駝峰鄉處于“高-高”類型區，與它相鄰的曲陽鄉則位于“低-高”類型區，分布在縣西南部。三個鄉鎮在全縣距離2019年溫泉鎮與黃川鎮都位于“低-低”類型區，雙店鎮處于“高-低”類型區，分布在“低-低”類型區域，如位于溫泉鎮周邊。4討論城鎮化進程的加快，不僅影響耕地多功能價值，也會改變耕地各功能之間的權衡協同關系。研究耕地多功能的時空變化及其權衡協同關系主要目的在于以耕地多功能協調發展視角來看，從耕地的不同維度和不同方面來提高耕地質量與產出效益。在探尋耕地多功能價值時空變化以及多功能相互作用的過程中，平衡經濟發展與耕地保護之間的矛盾。研究耕地多功能價值變化規律時采用了收益還原法、替代法市場法等方法進行測算，測算結果表明，除2014年外，2010—2019年間，研究區耕地多功能總價值呈現波動上升趨勢。2014年由于城鎮化的擴張造成耕地數量減少，難以節約集約利用，導致人地矛盾突出，使得2014年生態功能價值降低，從而導致總體下降。之后耕地生態問題受社會廣泛關注和國家高度重視，在各種相應的保護措施實施后，并加強耕地保護監管力度，優化耕地上的生物多樣性，耕地的生態保護功能價值有所提高。本研究受資料限制和數據收集有限等，仍存在較多不足之處，對耕地生態保護功能價值測算的一些數據引用前人研究的成果，可能影響其結果的全面性，未來可進一步在耕地多功能的分類和價值定量方法等方面開展深入研究。此外，研究結果表明耕地多功能基本呈現出協同關系，并且兩兩功能協同所顯示的聚集區域較少。耕地多功能的高值聚集區可認為是耕地價值優勢區，繼續保持這種態勢，低值聚集區則需要優化耕地利用方式，改進方法，耕地功能的權衡區容易受到周邊耕地的影響。識別耕地各功能間的權衡與協同區分布，有利于創新耕地空間規模經營模式，實現小農戶與現代農業發展的有機銜接。厘清耕地多功能間的相互作用關系，能夠豐富耕地的保護路徑，提高耕地資源綜合競爭力，同時也對改善生態環境有一定的現實意義，為不同區域耕地之間制定差異化戰略及利用模式發展提供理論指導。

結論本文基于東海縣統計年鑒和中國農產品成本收益數據匯編等數據，利用ArcGIS相關軟件，對連云港市東海縣2010年、2014年和2019年耕地的生產經濟功能、社會保障功能和生態保護功能價值進行測算，識別其時空分布特征；利用GeoDa等相關分析工具，通過Moran'I指數分析各功能高低值的空間聚集情況，揭示各鄉鎮間多功能間的權衡與協同關系，進而為促進耕地多功能協同利用提供基礎。研究主要結論如下：（1）2010-2014年，東海縣多功能價值大部分呈上升趨勢，生態功能在此期間呈下降趨勢，2014-2019年，各功能價值呈快速上升的趨勢，其中生產經濟功能上升最為明顯。在空間分布上，耕地生產功能價值較高地區位于東海縣的東南部部，低價值區分布在西部。耕地大規模種植主要分布在平明鎮、房山鎮、安峰鎮這幾個產糧大鎮，地勢平坦，河流環繞，農業基礎良好，耕作優勢凸顯。社會保障功能價值較高地區則體現在中間區域，縣中心經濟較發達，社會保障措施也相對較完善。低值區四周散落分布，生態保護功能價值較高地區主要集中在東南部，低值區主要分布在西北和北部，東南部生產功能價值較大，相應地影響生態保護功能，集約化大規模的種植農業會改善生態環境。（2）東海縣耕地多功能之間總體上呈現協同關系。其中生產經濟與社會保障功能存在正相關性關系，相關系數為0.456,表現為協同關系。在2010、2014和2019這3年的“低-低”聚集類型區域分布在縣中北部如溫泉鎮，生產經濟與生態保護功能在2010、2014和2019這3年間協同關系較強，隨著生態保護的理念政策大力提倡，兩者的協同關系增強，糧食生產產出與生態環境的保護息息相關。“高-高”聚集類型區域增加，位于縣東南部平明鎮、房山鎮、幾個規模農業種植成效良好的鄉鎮。社會保障與生態保護功能在3年間呈現較弱的協同關系，“低-低”聚集類型區域較多，分布在縣北部。（3）耕地生產經濟功能、社會保障功能、生態保護功能，相互促進、相互作用，研究耕地多功能間的協同與權衡關系，為合理地完善耕地經營模式，充分利用耕地提供新的路徑。對耕地多功能價值的測算，能夠精細化管理耕地，提升耕地產出總體效益。

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