Cultivated Land Protection Zoning Based on Quality Index and Spatial Autocorrelation
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摘要: 以河南省漯河市为例，从耕地质量综合评价视角出发，分别计算各图斑的土壤条件、立地条件、管理水平质量指数，借助空间转换方法将耕地图斑转换为村级行政区作为质量指数空间评价单元，用空间自相关方法分析耕地质量的空间相关性和集聚特征，并据此划分耕地保护区。研究结果表明：（1）就全局而言，漯河市耕地质量指数具有一定的聚类特征，表现为较强的空间正相关性，且相关程度为管理水平指数 > 立地条件指数 > 土壤条件指数；（2）就局部而言，研究区内临近村庄间耕地质量空间属性以正相关为主，多为块状、条状集中分布；负相关仅占极小比重，呈零星分散分布；（3）基于耕地质量指数集聚性特征和耕地质量限制因子，将漯河市耕地划分为优质农田保护区、单一限制因子改良区、复合限制因子提升区和综合整治提升区，针对各保护区特点提出具体管护措施。Abstract: The quality indices, including soil condition, site condition and management level, were calculated from the perspective of comprehensive evaluation of cultivated land quality in Luohe, Henan. With the spatial transformation method, the cultivated land patches were converted into village level administrative areas as the spatial evaluation unit. Spatial correlation and clustered characteristics of cultivated land in Luohe were analyzed by the methods of cultivated land quality index and spatial autocorrelation, and the cultivated land quality protection areas were zoned based on the local spatial agglomeration type and spatial polarization theory. The results showed that: (1) As a whole, the cultivated land quality index showed a clustered characteristics and had a strong spatial positive correlation, with a decreased correlation degree in the order of management level index > site condition index > soil condition index; (2) The spatial attributes of cultivated land quality were mostly positively correlated between adjacent villages and were concentrated as block and strip patterns; only a very small proportion of cultivated land quality was negatively correlated between villages and were scatteredly distribution; (3) Based on the agglomeration characteristics of cultivated land quality index and the limiting factor of cultivated land quality, the areas of cultivated land in Luohe were divided into high-quality farmland protection area, single limiting factor improvement area, compound limiting factor promotion area and comprehensive improvement area. Specific management and protection measures were proposed according to the characteristics of each area.
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图 1 耕地质量指数Moran’s I散点图
Figure 1. Moran’s I scatter plot of cultivated land quality index
表 1 全局空间自相关分析结果
Table 1. Global spatial autocorrelation results
指数类型
Index typeMoran’s I 土壤条件指数 0.8504 立地条件指数 0.8862 管理水平指数 0.9678 
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表 2 耕地质量指数局部空间自相关统计表
Table 2. Local spatial autocorrelation of cultivated land quality index
自相关类型
Autocorrelation type土壤条件指数
Soil condition index立地条件指数
Site condition index管理水平指数
Management level index行政村数
Quantity占比/%
Ratio/%行政村数
Quantity占比/%
Ratio/%行政村数
Quantity占比/%
Ratio/%高－高（HH） 535 42.80 547 43.76 447 35.76 高－低（HL） 49 3.92 26 2.08 15 1.20 低－高（LH） 64 5.12 30 2.40 17 1.36 低－低（LL） 602 48.16 647 51.76 771 61.68 总计 1250 100 1250 100 1250 100
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表 3 耕地保护分区及主要分布范围
Table 3. Zones of cultivated land protection and its main distribution areas
耕地保护区
Cultivated land protection zone空间自相关组合类型
Autocorrelation composition type主要分布范围（乡镇）
Main distribution area（township）优质农田保护区 HH-HH-HH 临颍县王岗镇、三家店镇、大郭乡、皇帝庙乡、陈庄乡、王孟乡；郾城区李集乡 单一限制因子改良区 土壤条件改良区 HL-HH-HH，LH-HH-HH，LL-HH-HH 临颍县城关镇、王岗镇、巨陵镇、瓦店镇、三家店镇、窝城镇、大郭乡、陈庄乡；舞阳县莲花镇；源汇区阴阳赵乡 立地条件改善区 HH-HL-HH，HH-LH-HH，HH-LL-HH 临颍县杜曲镇、繁城镇、台陈镇、巨陵镇、瓦店镇、固厢乡、皇帝庙乡、陈庄乡、石桥乡、王孟乡；舞阳县莲花镇、九街乡、吴城镇；源汇区问十乡 管理水平提升区 HH-HH-HL，HH-HH-LH，HH-HH-LL 临颍县台陈镇；舞阳县九街乡；郾城区裴城镇、商桥镇、孟庙镇、龙城镇、李集乡；源汇区阴阳赵乡、空冢郭乡；召陵区老窝镇、青年村乡 复合限制因子提高区 土壤条件－立地条件提高区 HL-LH-HH，HL-LL-HH，LH-HL-HH，LH-LH-HH，LH-LL-HH，LL-HL-HH，LL-LH-HH，LL-LL-HH 临颍县城关镇、台陈镇、王岗镇、瓦店镇、巨陵镇、石桥乡、陈庄乡、皇帝庙乡；舞阳县九街乡、莲花镇、孟寨镇、吴城镇；源汇区问十乡 土壤条件－管理水平提高区 HL-HH-LL，LH-HH-LH，LH-HH-LL，LL-HH-HL，LL-HH-LH，LL-HH-LL 舞阳县太尉镇、侯集乡；郾城区新店镇、龙城镇、裴城镇、孟庙镇、城关镇；召陵区孙庄乡、召陵镇、邓襄镇、万金镇、老窝镇、后谢乡、姬石乡、青年村乡；郾城区龙城镇、李集乡、黑龙潭乡；源汇区阴阳赵乡 立地条件－管理水平提高区 HH-HL-LH，HH-HL-LL，HH-LH-LL，HH-LL-HL，HH-LL-LH，HH-LL-LL 临颍县台陈镇；舞阳县马村乡、北舞渡镇、九街乡、文峰乡、莲花镇、辛安镇、舞泉镇、保和乡、姜店乡；源汇区大刘镇、阴阳赵乡、空冢郭乡 综合整治提升区 HL-HL-LL，HL-LL-LL，LH-LH-LL，LH-LL-HL，LH-LL-LL，LL-HL-LL，LL-LH-LL，LL-LL-HL，LL-LL-LH，LL-LL-LL 舞阳县太尉镇、九街乡、北舞渡镇、马村乡、文峰乡、侯集乡、章化乡、孟寨镇、北舞渡镇、保和乡；郾城区黑龙潭乡、龙城镇；源汇区大刘镇、干河陈乡、问十乡、空冢郭乡；召陵区召陵镇、老窝镇、后谢乡、姬石乡
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[1] 姜广辉, 赵婷婷, 段增强, 等. 北京山区耕地质量变化及未来趋势模拟[J]. 农业工程学报, 2010, 26(10): 304 − 311. doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2010.10.051 [2] 沈仁芳, 陈美军, 孔祥斌, 等. 耕地质量的概念和评价与管理对策[J]. 土壤学报, 2012, 49(6): 1210 − 1217. doi: 10.11766/trxb201208130319 [3] 韩宗伟, 卢德彬, 杨 建, 等. 贵州省耕地质量时空格局及变化趋势分析[J]. 水土保持研究, 2017, 24(6): 154 − 159, 166. [4] 吴晓光, 张宏飞, 孙 林, 等. 三位一体保护视角下内蒙古耕地质量空间演变研究[J]. 干旱区资源与环境, 2020, 34(6): 48 − 55. [5] 卫新东, 宋林韩, 王筛妮, 等. 黄河西岸陕西各县市耕地质量时空变化特征及其分异规律[J]. 水土保持研究, 2021, 28(6): 326 − 334. [6] 李卓倩, 赵贤妤, 张莉坤, 等. 基于LESA综合评价模型的耕地质量定级方法[J]. 水土保持研究, 2020, 27(4): 363 − 367+375. [7] 陈正发, 史东梅, 何 伟, 等. 基于“要素-需求-调控”的云南坡耕地质量评价[J]. 农业工程学报, 2020, 36(12): 236 − 246. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.12.029 [8] 王星月, 翁良培, 吴 维, 等. 基于因素法的裕安区耕地质量定级评价研究[J]. 中国农业资源与区划, 2020, 41(4): 168 − 175. [9] 高建岗, 黄 锐. 基于耕地质量指数和空间自相关的苏南地区耕地保护分区[J]. 水土保持研究, 2019, 26(3): 213 − 218. [10] 董 飞, 赵 伟. 高标准基本农田建设区域划定−以重庆市南岸区为例[J]. 水土保持研究, 2020, 27(2): 344 − 349+356. [11] 田惠文, 张欣欣, 毕如田, 等. 非均匀网格环境下基于耕地质量与集中连片度的基本农田划定[J]. 农业工程学报, 2020, 36(3): 254 − 262+321. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.03.031 [12] 吴 璟, 王征兵, 娄季春. 家庭内部分工视角下的农户耕地质量保护意愿[J]. 西北农林科技大学学报(社会科学版), 2020, 20(4): 131 − 140. [13] 钱 龙, 缪书超, 陆华良. 新一轮确权对农户耕地质量保护行为的影响−来自广西的经验证据[J]. 华中农业大学学报(社会科学版), 2020, (1): 28 − 37+162-163. [14] 吴 璟, 昝梦莹, 王征兵. 感知价值对农户参与耕地质量保护意愿的影响−以陕西省为例[J]. 中国土地科学, 2020, 34(6): 66 − 74. [15] 张 晗, 赵小敏, 欧阳真程, 等. 多尺度下的南方山地丘陵区耕地质量空间自相关分析−以江西省黎川县为例[J]. 中国生态农业学报, 2018, 26(2): 263 − 273. [16] 杨荔阳, 易志辉, 林 斌, 等. 福建省耕地质量空间自相关分析与耕地保护分区[J]. 中国农业资源与区划, 2018, 39(11): 52 − 58. [17] 刘 洋, 余建新, 向冬蕾, 等. 基于局部空间自相关的思茅区耕地利用保护综合分区[J]. 水土保持研究, 2020, 27(1): 183 − 188+196. [18] 宋 聚, 罗志军, 赵越, 杨小平等. 基于耕地综合质量及聚类关系的耕地保护分区[J]. 西南农业学报, 2019, 32(10): 2390 − 2397. [19] 董光龙, 赵 轩, 刘金花等. 基于耕地质量评价与空间集聚特征的基本农田划定研究[J]. 农业机械学报, 2020, 51(2): 133 − 142. doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2020.02.015 [20] 熊昌盛, 韦仕川, 栾乔林, 等. 基于Moran’s I分析方法的耕地质量空间差异研究−以广东省广宁县为例[J]. 资源科学, 2014, 36(10): 2066 − 2074. [21] 陈彦光, 罗 静. 地学计算的研究进展与问题分析[J]. 地理科学进展, 2009, 28(4): 481 − 488. doi: 10.11820/dlkxjz.2009.04.001 [22] 张晓燕, 张 利, 陈 影, 等. 河北省农用地质量空间格局的计量地理分析[J]. 水土保持研究, 2010, 17(1): 101 − 106. [23] 杨奇勇, 杨劲松, 余世鹏, 等. 不同尺度下耕地土壤Cr含量的空间自相关性分析[J]. 应用与环境生物学报, 2011, 17(3): 393 − 397. -
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