摘要
保障粮食主产区的粮食生产安全、可持续利用耕地资源是夯实农业基础、稳定社会发展的有效途径。本研究着眼于我国粮食主产区耕地利用隐性形态转型发展,以1990-2020年为研究时段,以江苏省53个县域为研究单元,在土地利用转型理论、人地关系地域系统理论及可持续发展理论的指导下,运用非参数核密度估计、冷热点分析、分段线性回归、耦合协调度模型、移动平均自回归(ARIMA)模型等研究方法,构建经济—社会—生态三维耕地利用隐性形态测度体系,分析江苏省耕地利用隐性转型时空格局,揭示耕地利用隐性转型分维度耦合协调性演变特征,划分耕地利用隐性转型类型并提出针对性优化策略,识别长时间序列耕地隐性转型的阶段性特征,提炼转型模式,预测未来20年耕地利用隐性转型趋势,为充分发挥耕地利用功能,保障江苏省粮食生产安全,实现耕地资源的可持续利用提供科学依据。研究结论包括以下四个方面: (1)江苏省耕地利用隐性转型时空格局。在时间序列上,江苏省耕地利用隐性指数整体呈现“轻微波动—快速增长—缓慢增长”的变化特征;高值区主要分布在江苏中东部地区,中值区主要分布在南部地区,低值区主要分布在西北部地区;耕地利用隐性转型在2007年和2013年发生了两次显著的点突变。在空间格局上,江苏省隐性转型程度不断加深且呈现由“东高西低”向“南高北低”转化的特征;转型显著热点区由东部向南移动,显著冷点区集中于西北部低值区。 (2)江苏省耕地利用隐性转型分维度耦合协调演变。在时间序列上,江苏省的三维功能由“低度耦合协调”向“中度耦合协调”发展;经济—社会功能耦合协调度处于中度、轻度失调类型,社会—生态功能处于轻度失调类型、经济—生态功能处于轻度、濒临失调类型。在空间格局上,三维功能耦合协调性相对较好的县域从中东部地区逐渐向西南移动,相对较差的县域分布在江苏省西北部;三维功能耦合协调度空间分布与耕地利用隐性转型冷热点区域分布具有对应性。 (3)江苏省耕地利用隐性转型类型划分及优化策略。本文根据耕地利用隐性形态分维度功能强弱将研究区划分为15种隐性转型类型,以推动县域耕地利用的经济、社会、生态功能耦合协调发展为目标,提出四类优化策略:单一优势型应继续发挥优势功能,带动提升其他功能;一优一弱型应重点提升弱势功能,利用优势功能的溢出效应辐射其他功能;单一弱势型应重点提升弱势功能;其他类型以“维持优势功能,提升弱势功能”为核心进行优化。 (4)江苏省耕地利用转型模式识别及趋势预测。研究区耕地利用隐性转型呈现“近S型”变化趋势,具有“阶梯型”的阶段性特征,转型过程经历了“低阶波动下降期”、“中阶显著增长期”和“高阶缓慢增长期”。ARIMA模型预测结果显示未来20年内,江苏省耕地利用隐性指数不断增长,转型速度逐渐放缓,表明江苏省未来耕地利用隐性转型强度会持续增加,但后期转型动力相对不足,应扩大优势功能,提升弱势功能,推进耕地利用转型进程,完善耕地利用功能,实现耕地可持续利用。