耕地利用现状分析范文1
1土地利用状况与农户生计状况
1.1土地利用结构分析退耕还林工程通过补贴等政策激励农户参与工程实施，促使农户坡耕地或沙化耕地还林还草并推进荒山造林，土地利用结构从而发生重大变化(图1)。河北省涞水县在2002年退耕工程实施以后耕地与其他土地面积分别减少5.97%和2.59%，同时耕地、林地和园地面积分别增加9.37%、23.91%和0.66%。而在退耕后期(2008～2010年)耕地面积出现上涨，较2008年增加8.81%，草地面积也上涨46.94%，林地面积与其他土地面积分别下降15.06%和4.82%。在统计期(1999～2010年)内建设用地面积保持持续上涨，城镇村及工矿用地和交通运输用地分别上涨31.32%和57.51%。产生此结果的原因为:一是在退耕工程第二阶段，由于退耕补助的发放标准降低或发放不及时，加之国家政策对种植业的鼓励，部分退耕地发生复耕;二是生态林地由于管护不力，发生树木死亡，退化为荒草地;三是社会经济的飞速发展，建设用地需求增多，占用农用地。
1.2农户生计状况分析退耕还林工程的实施使耕地面积大幅减少林地面积大幅增多，直接导致了农村大量剩余劳动力向第二、三产业转移，农村劳动力的就业结构改变，致使涞水县各产业结构发生变化(图2)。在2002年退耕工程实施后第一产业产值下降，至2003年产值下降25.31%，其中种植业产值下降幅度较大，达到47.23%，林业与牧渔业平稳增长;二三产业在退耕工程实施后均保持持续增长的势头，至2010年较退耕前(1999年)分别增长2.66倍和2.69倍;农户人均纯收入在退耕后保持持续增长由退耕前的2142元增长至2010年的3769元，增长75.96%。
2数据来源与研究方法
2.1数据来源涞水县土地利用状况与农户生计耦合度分析的基础数据来源于2001～2010年统计年鉴、涞水县土地利用总体规划、涞水县第二次土地利用调查及土地利用变更调查数据等。
2.2耦合模型构建
2.2.1建立评价指标体系构建评价指标体系在遵循动态性、整体性、层次性和科学性的基础之上，同时考虑土地的利用目的与类型特点［5］，选取针对性的指标体系评价退耕还林后土地利用状况与农户生计状况的耦合关系。构建涞水县土地利用与农户生计耦合关系的评价指标体系是选取土地利用状况和农户生计状况两类一级指标。选取耕地保有量、林草地保有量、土地投入程度3个二级指标来反映退耕前后土地利用状况，选取农户人力资本水平、自然资本水平、农业产出水平、非农产出水平4个二级指标来反映农户生计状况(表1)。
2.2.2数据的标准化利用极差标准化法，对原始值进行标准化处理，统一指标量纲并缩小指标数量级差异，避免变量的量纲不同造成的影响。。正效应指标效益与其值呈正相关关系，负效应指标相反。除化肥的投入指标为负效应外，其他均为正效应指标。表达式如下:
2.2.3确定指标权重熵值法确定各指标权重基本步骤如下［9］:第一，对评价指标标准化值进行综合标准化，计算第j指标第i年比重。
2.2.4建立土地利用状况与农户生计状况耦合关系模型设Q1=(X1，X2，…，Xi，…，Xn)T为描述土地利用状况的n个指标，Q2=(Y1，Y2，…，Yj，…，Ym)T为描述农户生计状况的m个指标。土地利用状况(Q1)与农户生计状况(Q2)的一般函数为:式中xi、yj为两系统各指标因素，ai、bj为各指标因素的权重。可计算出Q1和Q2在各年份的值，而土地利用状况与农户生计状况都是连续变化的，设它们都是时间t的函数，则可表示为:式中A和B分别为土地利用状况系统和农户生计状况系统的演化状态，A和B的变化由Q1和Q2变化引发;反之亦然。A和B通常是t的非线性函数。在求得Q1和Q2各年份值后，绘制其曲线图，对曲线进行非线性拟合。对拟合函数求导可得子系统的演化速度，如下:整个系统的演化速度V可以看作两个子系统的演化速度VA与VB的函数，即V=f(VA，VB);可设VA与VB为控制变量，V的变化来体现了两个子系统之间的耦合关系。土地利用状况与农户生计状况系统的演化发展为S型［11］，两系统之间的动态耦合关系可假设为呈周期性变化，则两个系统之间的耦合度可以用VA与VB的正切夹角α来度量，即:正切夹角α的变化，体现了土地利用状况和农户生计状况协调发展的耦合度。系统经历了低级共生(－90o＜α≤0o)、协调发展(0o＜α≤90o)、极限发展(90o＜α≤180o)、再生发展(180o＜α≤270o)的周期演化，表现了再生、循环、停滞与倒退［12］四种模式。
3涞水县土地利用状况与农户生计状况耦合评价
3.1评价指标体系构建和权重分析采用熵值法确定评价指标的权重如表1所示。
3.2耦合评价结果分析
3.2.1评价结果通过数据标准化和熵值法确定权重(公式1～5)，求得2001～2010年涞水县的土地利用状况评价分值A、农户生计状况评价分值B(图3)。从总体来看，涞水县土地利用状况和农户生计状况在2002年退耕还林工程实施以后均出现下降趋势，在2003年均跌至谷值，分别为0.212和0.130;2003年后随着涞水县的产业结构和农业结构的调整对土地的利用结构进行了优化，土地利用状况值出现短暂升高，2004年后其值保持下降至2008年的最低值0.165，农户的从业方式在退耕后由以农为主逐渐转变为以非农为主，农户生计状况分值持续升高;2007年后，随着农户生计结构的优化，农户生计状况分值超过了土地利用状况分值保持持续升高，同时带动土地利用结构的优化，2008年后土地利用状况分值开始升高。分别将图3中土地利用状况和农户生计状况综合值曲线进行非线性拟合，可得涞水县土地利用和农户生计演化方程分别为:
3.2.2结果分析2001～2010年涞水县土地利用状况与农户生计状况耦合关系发展过程分为三个时期:退耕前期(2001～2003年):2002年涞水县开展了大规模的退耕还林还草工程，涞水县不适于耕种的坡耕地或沙化地退耕为林地并推进荒山造林，土地利用结构发生了急剧的变化，农户对土地结构的变化产生了不适应性，土地的利用方式滞后于土地结构变化。通过调查可知，在退耕初期虽然政府给予退耕农户一定的经济补助，但是农户生计状况并未比退耕前有所改善。土地利用的变化程度与农户生计状况的耦合度由退耕前的25o下降为2003年的－40.92o，耦合程度由退耕前的协调发展阶段下降为低级共生阶段。Figure4ThecouplingoflanduseandfarmerslivelihoodstatusofLaishui退耕中期(2004～2007年):在涞水县大规模的退耕工程实施后，面对新的土地利用结构，当地及时调整农业种植结构发展特色林木产业，当地薄皮核桃、扁杏、柿子等经济林木得到推广种植，同时，种植业在剩余耕地上加大投入，耕地的集约利用度增加。当地产业结构重心向二三产业转移，农村劳动力随之转向二三产业，农户生计得以提高。涞水县土地利用状况与农户生计状况的耦合度呈增长态势，2007年其值达到了最高值34.26o，耦合程度由低级共生阶段发展为协调发展阶段，农户收入增加。
退耕后期(2008～2010年):在这一阶段，涞水县土地利用状况与农户生计状况耦合度又恢复到了0o以下，由协调共生阶段倒退为低级共生阶段。2008～2010年耕地资源和林地资源数量和所占比例反而朝着相反的方向变化，林地资源数量和所占比例有所下降，与之相反的耕地资源的数量和所占比例又有所增长，且消长幅度大致相当。说明退耕成果的巩固不容乐观，经调查原因有多个方面:第一，自2007年省政府不再下达退耕任务后，由于退耕补偿标准的降低及从事农业种植的补助力度的提高，农户复耕意识复苏，导致一定的林地退回耕地使用。第二，由退耕成果维护资金缺乏以及干旱等原因，退耕后林木的管护不到位，导致部分林地萎缩，比如涞水县部分地方，原来的杨树死后，大部分更新为经济效益较好的核桃树，核桃树苗未成熟之前，兼做耕地。第三，由于国家基本农田保护和退耕还林政策同时进行，并且执行目标相互冲突，且没有详细规划，所以农户都倾向于按经济利益高的政策来执行，所以政策之间的冲突也是导致复耕的原因之一。农户生计方面，由于林草资源蓄养缓慢，见效慢，而耕地资源一年一收见效快，由于农户的趋利行为，加之耕地保护政策和生态退耕政策目标界定不明及国土部门和林业部门执行工作缺乏协调所导致的农户为追求经济收入而采取两边倒，使耕地的集中投入不足、林地难以形成一定规模的蓄积量，进而成为涞水县长期的土地利用问题，不但会导致农业产值提升缓慢，也会导致以林业资源为基础的二三产业无所依托，难以发展，农户生计无法得到长远的保障。
4结论
耕地利用现状分析范文2
摘要：本文以土地利用现状图层及属性数据为基础资料，通过ArcGIS进行空间叠置分析、空间模型分析完成基础数据获取，对绥阳县耕地整理、农村居民点整理、土地复垦整理和土地开发整理进行测算，分析绥阳县土地整理效益，提出绥阳县土地整理应以增加耕地面积、改善农业生产条件以及合理保护未利用土地模式为主，提高土地整理潜力及利用率。
关键词：土地利用土地整理效益分析
1 研究区概况
绥阳县位于贵州北部，大娄山中段，东经106°57′22″—107°31′31″，北纬27°49′22″—28°29′34″，北部为山区半山区，中部、西南部为平坝，东部为丘陵，最高海拔1802米，最低海拔590米，平均海拔1050米。气候属中亚热带温润季风气候区，具有季风性、湿润性的气候特点，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛适应多种农作物的生长。绥阳县土地总面积2544.5平方公里，耕地占34.77 %，园地占0.16 %，林地占52.51 %，建设用地占2.64 %，草地占5.05 %，水域占0.61 %，未利用地占4.26 %。
2 绥阳县土地资源利用结构现状
2010年绥阳县土地总面积为252570.28公顷，其中耕地总面积87812.44公顷，占土地总面积的34.77%；园地总面积411.45公顷，占土地总面积的0.16%；林地总面积132626.84公顷，占土地总面积的52.51%；草地总面积12759.69公顷，占土地总面积的5.05%；建设用地总面积6660.60公顷，占土地总面积的2.64%；水域总面积1539.30公顷，占土地总面积的0.61%；未利用地总面积10759.97公顷，占土地总面积的4.26%。从转化面积来看，2004-2010年，绥阳县林地转化为耕地为12687.08公顷；耕地转化为园地212.98 公顷；耕地转化为林地27896.10公顷；未利用地转化为草地4162.87 公顷；耕地转化为建设用地土地3204.44公顷；耕地转化为水域372.72公顷；耕地转化为未利用地271.07公顷。
3 绥阳县土地整理结果分析
本文运用GIS 和RS 技术的土地利用变化分析以遥感影像为主要数据源，辅以土地利用现状图、地形图等资料，通过遥感影像配准、增强等处理步骤，形成具有高空间分辨率和高光谱分辨率的遥感影像图。利用计算机自动处理和人工解译相结合的方法，提取遥感影像土地利用信息，并进行野外调查核实，将得到的2010年土地利用现状图与2004年土地利用现状图进行对比分析获取土地利用变化信息，对土地利用现状图进行叠加分析、统计分析处理，获得土地利用面积变化数据。
经测算，绥阳县待整理耕地面积55553.54公顷，可增加耕地面积2777.68公顷，增加耕地系数为5%；绥阳县农村居民点待整理面积4698.43公顷，可增加农用地面积469.83公顷，增加耕地面积469.83公顷，增加耕地系数为10%；绥阳县待复垦土地面积为1224.32公顷，可增加农用地面积1066.99公顷，增加耕地面积550.94公顷，增加耕地系数为45.0%；绥阳县土地开发面积为1120.82公顷，开发潜力可增加农用地面积952.70公顷，增加耕地面积762.16公顷，增加耕地系数为68%。
4 绥阳县土地整理效益分析
4.1经济效益
根据绥阳县生产种植水平，新增耕地面积1046公顷，按稻田、旱地各一半面积测算，稻田一季种植水稻，没搞清楚单产稻谷7500公斤，单价按1.5元/公斤计，年产值为588.4万元。二级种植油菜，每公顷单产油菜籽2415公斤，单价按2.9元/公斤计，年产值为366.3万元，稻田年产值为954.7万元；旱地一季种植马铃薯每公顷单产15000公斤，单价按0.4元/公斤计，年产值为313.8万元，二级种植烤烟每公顷单产1770公斤，单价5.5元/公斤计，年产值为509.14万元。旱地年产值为822.94万元。合计新增耕地面积1046公顷的年产值为1777.64万元。出去种子、肥料、劳动力投入632.33万元，可净增年产值1145.31万元，通过土地综合整治后，改善农业生产条件，图稿耕地质量产生的那部分经济效益，10年内可收回全部投资。
4.2社会效益
经测算，新增耕地1046.00公顷。因此，通过土地整理的实施，保障了国民经济建设和社会可持续发展对土地资源的需求，促进了土地规模化、集约化经营，改善了农业生产和农民生活及农村现代化建设，实现了耕地“占补平衡”，使绥阳县土地利用总体规划目标的实现具有重要意义。
4.3生态效益
通过土地整理对“山、水、林、田、路”的综合治理，减少了水土流失的面积，提高了耕地质量，增加了有效耕地面积，调节了气候，改善了农业生态环境，避免了自然灾害的发生，为农业持续健康发展提供了良好的生态环境。
5 小结
首先，绥阳县应增加有效耕地面积，注重耕地占补平衡，将提高粮食综合生产能力，通过农村居民点的归并，以城镇建设用地增加与农村建设用地减少挂钩的方式，优化城乡用地布局，缓解城市工业化发展造成的城镇居民用地高度紧张的现象。
其次，绥阳县应加强未利用土地开发，减少建设用地对耕地的占用，开辟未利用土地是建设用地的新空间，采用符合建设条件且成片的未利用土地直接进行开发建设的方式，缓解土地供求矛盾，减少建设对耕地的占用。
最后，充分挖掘已利用耕地和废弃地、灾毁地的潜力，大力开展“田、水、路、林、村”的综合整治和对工矿生产中造成的挖损，塌陷、压占废弃地及自然灾害造成的灾毁地的复垦，提高土地的利用率、产出率和耕地质量。
参考文献:
[1]于际茂，郑永宏，郑艳东，杜长友.农用土地整理模式探析[J].资源·产业，2005(4)：29-36
[2]张正峰.我国土地整理模式的分类研究[J].地域研究与开发，2007(8) ：36-48
[3]谷晓坤，卢新海，陈百明．大城市郊区农村居民点整理效果分析——基于典型案例的比较研究[J]．自然资 源学报，2010，25(10)：1649—1657
耕地利用现状分析范文3
关键词：土地利用;景观生态学;习水;景观指数
中图分类号：F301.2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.12.020
Analysis on the Characteristics of Landscape Pattern of Land Use in Xishui County of Guizhou Province
LIU Fei1， XIE Shuang-xi1， XIE Peng2， ZHANG Wen-jie1
（1.College of Forestry， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China; 2.Land Resources Department of Xishui County， Xishui， Guizhou 564600， China）
Abstract： Based on the information source of landscape map， and using the tools of Arcgis and Fragstats， the landscape spatial characters of land use in Xishui County such as characteristics of patch number， patch size， diversity index， and evenness index are analyzed. The result demonstrates that the forest patch area accounted for 61.88% of the total research area， and the arable land patch 30.91%， it form distributed forest and arable land patch， which have its remark able advantage in landscape type and landscape features. From the landscape as a whole， the research shows that the diversity and the evenness of landscape are low， the landscape dominance， aggregation and connectivity is relatively high. It provides the theory reference for land management and sustainable development of Xishui County in Guizhou Province.
Key words： land use; landscape ecology; Xishui county; landscape index
景观格局分析主要是研究景观内各斑块类型在景观中的分布规律，是研究景观功能和动态的基础[1-2]，数量分析方法已经不断修改和完善[3]。通过对景观格局的分析有助于对宏观区域生态环境状况评价及发展趋势进行分析，同时也有助于探索自然因素与人类活动对景观格局及动态过程的影响[4];可以科学合理地规划我们所面临的环境，以实现人口、资源和环境的协调与可持续发展[5]。以土地利用数据为数据源，借助Arcgis和Fragstats工具，从景观斑块数、斑块形状、聚散性、多样性、均匀度等方面对习水县土地利用的景观空间特征进行分析，可为土地管理决策以及区域生态环境建设提供理论支持。
1 研究区概况与研究方法
1.1 研究区概况
习水县位于贵州高原北部，县域面积307 563 hm2，2010年人口统计为717 534人。东连桐梓，西接赤水、四川古蔺，面向重庆，背靠遵义，是贵州进川渝、通江达海的前沿窗口。习水县地处大娄山山系西北坡与四川盆地南缘的过渡地带，境内属中山峡谷地貌，地势东高西低，最高处海拔1 871.9 m，最低处275 m。习水县已发现煤矿、铁矿、锰矿、铜矿、粘土矿等30余种矿产资源，储量十分丰富，尤其以煤矿储量最为丰富，初步估算蕴藏量为54.6亿t，已查明储量16.7亿t，素有西南煤海之称。县域内有赤水河、习水河、桐梓河等长江支流，属于长江中上游生态保护的核心区域，域内西北部有贵州省面积最大的自然保护区――贵州习水中亚热带常绿阔叶林部级自然保护区。
1.2 数据来源及处理
基础数据来源于习水县2012年土地利用变更调查数据shape数据，土地利用现状数据是在2009年全国第二次土地利用调查的基础上通过年度变更调查得到，为.shp格式文件，地类编码总数为24个，数据来源较权威、可靠[6]，可提高土地利用景观格局分析的准确度及有效性。根据习水县实际情况及研究需要将以上24个地类进行景观重分类，然后利用Arcgis中conversition tools工具将“地类图斑”shape数据转换成20 m×20 m的栅格数据，得到习水县景观类型图（图1）。借助Fragstats软件根据景观格局分析需要对景观格局指数进行计算，得到相关的景观类型水平（class level）和景观水平（land-scape level）两种类型景观指数数据。
1.3 土地利用及景观分类
根据土地利用属性和景观生态学意义，参照国家土地利用现状分类标准（GB/T21010―2007），结合习水县实际情况，进行景观分类，共包括耕地、林地、草地、水域城镇建设用地、农村居民点用地、未利用地7类，其中：（1）耕地：包括旱地、水田和园地（因本研究区园地面积很小且基本处于粮食生产状态）三个二级类型，为粮食生产用地;（2）林地：包括有林地、灌木林地、疏林地、未成林地等林地类型;（3）草地：包括天然牧草地以及树木郁闭度
1.4 数据分析
本研究采用景观指数来描述研究区斑块或整个景观的空间格局。当前所能采用的各种景观格局指数累计近百个，但有些指标的生态学意义并不明确，甚至相互矛盾[7-8]。因此，本研究依据简单性、代表性和统一性的原则，在全面了解所选指标生态意义的前提下[9]，根据研究区特征，在斑块水平上选取斑块面积（CA）、斑块数（NP）、边界密度（ED）、景观百分比（PLAND）、平均斑块面积（AMN）、斑块形状指数（LSI）、景观聚集度指数（AI）、最大斑块指数（LPI）、斑块内聚集指数（COHESION），在景观水平上选取Simpson’s多样性指数（SIDI）、Simpson’s均匀度指数（SIEI）、景观聚集度指数（AI）等，较全面地从景观聚散性、多样性、异质性等多方面反映习水县土地利用类型的景观特征，各指数公式、计算方法及生态学含义见参考文献[9-11]。
2 结果与分析
2.1 景观整体结构分析
研究区总面积为307 563 hm2，总斑块数97 742个。如表1所示，各景观类型中，林地面积最大，为190 314.48 hm2，占研究区总面积的61.88%;其次为耕地，面积达95 080.72 hm2，占30.91%;此外，草地10 120.48 hm2，占3.29%;城镇建设及农村居民点用地合计9 919.6 hm2，占3.22%;水域2 021.76 hm2，占0.66%;未利用地106.2 hm2，占0.03%。耕地、林地面积达到了全县土地总面积的92.79%，为研究区优势景观类型，其中林地面积占研究区总面积的61.88%，在整个景观生态系统中面积最大、连通性较好，是占主导地位的景观类型，为整个研究区的景观基质[11]。研究区内林地的平均斑块面积最大，为9.35 hm2・个-1（剔除自然保护区最大斑块外为4.67 hm2・个-1），其次为耕地为3 hm2・个-1，两个值均不是很大，这说明两个主要景观类型广泛交错分布于整个研究区域[12]，在局部仍分布着的较小面积斑块。
就斑块类型数量NP来说，农村居民点用地36 708>耕地31 677>林地20 360>草地4 600>水域3 250>城镇建设用地981>未利用地166，斑块数在一定程度上可以反映出景观的破碎性，农村居民点用地在斑块面积占比2.55%情况下，斑块数量占比却达到了37.56%，这说明了农村居民点用地的点状分散性。
2.2 景观面积特征
从斑块面积来看，林地面积最大，为190 314.48 hm2，其次为耕地95 080.72 hm2，两者面积合计占研究区总面积的92.79%。林地平均斑块面积最大，为9.35 hm2・个-1，虽然超过其他景观斑块，但相差也不是很大。最大斑块为林地，最大斑块指数达到了30.942 1，这说明习水县林地斑块之间面积悬殊非常大，而且以大面积斑块占据林地景观的主体，其中以习水中亚热带常绿阔叶林部级自然保护区及其辐射区域斑块面积最大，达95 160.07 hm2（其中保护区面积48 666 hm2），占全部林地面积的50%，占研究区景观的30.94%。这说明，其他林地斑块面积也较小且有一定分散性，由此可见，习水中亚热带常绿阔叶林部级自然保护区对于习水县生态系统及其景观的稳定具有积极作用。城镇建设用地和农村居民用地的平均斑块面积最小，城镇建设用地为0.62 hm2・个-1，农村居民用地为0.21 hm2・个-1，说明这两类景观斑块主要呈带状、点状分布。
不同景观类型的面积大小差异较大，这与人类活动有密切关系[13]。由于研究区为高原山地区域以及长期以传统农业为主业的农业区有关，耕地在该地区分布极为广泛，且人类干预改造程度强，耕地整体地形起伏大，使得耕地多被分割为小块状分布，斑块平均面积较小，大部分林地同样如此。城镇建设用地同样受到人为影响较大，分布集中且形状规则，表现出较高的平均斑块面积，而农村居民点用地受地形和历史传统影响，以“户”为单位在全县分布表现出较小的平均斑块面积且斑块数量多。
2.3 景观形状及边缘特征分析
斑块形状指数LSI是反映景观形状复杂性以及受人为活动影响大小的重要指标，当景观中该类型的斑块只有一个，且接近正方形，LSI等于1，随着斑块类型的离散，它逐渐变大且没有限制[9]。由表1可知，耕地斑块LSI最大，达到了255.37，这主要是因为耕地斑块分布较零散导致。此外，农村居民用地LSI的也很大205.67，这是基于该区域经济条件落后，农村居民用地还局限于耕地的分布范围，随耕地的分布而呈现出较高的离散性;林地LSI为167.01，这说明，除了自然保护区区域斑块，其他林地斑块也具有一定的离散性。而城镇建设用地LSI为33.22相对农村居民用地要小很多，形状趋于简单化，这是因为前期地区经济发展落后，近几年城镇建设规模逐渐提高过程中城镇建设规划比较合理导致的。
边界密度ED揭示了景观类型被边界的分割程度，明显表现出边界长度与斑块形状的规则程度以及面积的大小有很大的关系，可以从一定程度上反映斑块与外界的联系程度和受外界干扰强度[9-10]。由表1可知，习水县景观边界密度最大的为耕地102.15，其次为林地93.28，表明在景观本身的自然属性和人类干扰影响下，耕地和林地边缘复杂，边缘效应大。此外，农村居民点用地达到了23.69，也进一步说明了农村居民点的点状分散性。水域的边界密度大小在各景观类型中适中，水域则因主要分布于少数中小型水库和低洼河谷区域，斑块数量少，且分布相对稳定，边界密度也相对较小。草地和未利用地表现出相对较小的边界密度，受人为影响较小，外界干扰程度小。城镇建设用地ED达到了1.97的低值，这是由于早期城镇建设发展落后，近年来城市用地虽不断扩张，但建设用地斑块由于城镇建设规划的影响，具有较强的团聚式扩张特点[11]，从而边界密度相对较小。
2.4 景观聚集度与连通性指数分析
景观聚集度指数AI单位是%取值范围在0～100，当某一斑块类型的破碎程度达到最大化时，AI等于0，随着聚集程度的不断增加，AI值也不断增大[10]。如表所示，各景观类型聚集度指数AI除农村居民点用地53.68%和水域68.84%外，其余各景观类型的聚集度指数都较高，尤其是林地92.38%、城镇建设用地85.75%、耕地83.49%，草地83.63%和未利用地74.01%次之，这与研究区的山区地形条件及的人类活动影响有关。
从斑块内聚力指数COHESION的角度来看，林地99.89>耕地99.04>城镇建设用地95.28>草地94.42>水域94.36>未利用地83.04>农村居民点用地68.88，农村居民点用地连通性较低，其余斑块类型均处于一个相对较高的连通性水平，特别是林地和耕地。
从景观水平上来看，景观聚集度指数AI达到了88.15%，也从一定程度上说明了整个景观较高的聚集性和连通性。
以上景观指数分析情况比较真实地反映出了习水县景观概况：习水县除西北部的自然保护区外，是典型的山地农业景观，低丘缓坡及坝子地区往往是耕地景观，而林地则分布于山坡、山岭之上，这就导致两个斑块类型的聚集程度和斑块连通性处于一个较高的水平，形成耕地与林地面积占研究区绝大部分比重、两者环绕交错分布的总体格局。居民点往往根据耕地分布、地形条件而因地制宜分布，整体上处于较为零散的状态，聚集度较低，水域则因山区地形条件限制，仅散落分布于少量水库及河谷地带，聚集度也较低。
2.5 景观多样性与均匀度指标分析
Simpson’s多样性指数取值范围为0≤SIDI
由表2可知，研究区Simpson’s 多样性指数SIDI为0.519 7，说明景观多样性较低，部分斑块类型存在明显优势性。Simpson’s均匀度指数SIEI也不大，为0.606 3，说明研究区斑块类型均匀度不高而优势景观类型比较明显。从景观水平的景观聚集度AI分析结果来看，AI值达到88.15%，同样体现出了整个景观较高的聚集程度。从均匀度和聚集度来看，景观类型均呈现出较高的聚集度，其反映的结果基本与多样性指数一致，整体景观复杂性不高，多样性不高。这主要是因为林地、耕地两个斑块类型面积占到了研究区总面积的92.79%，占了整个研究区的绝大部分比例，与其他5个斑块类型面积差异很大，从而导致林地、耕地景观优势突出。
3 结论与讨论
（1）习水县景观类型构成比例大小依次为林地、耕地、草地、农村居民点用地、城镇建设用地、水域和未利用地，形成耕地与林地两个聚集程度较高、面积占研究区绝大部分比重、两者环绕交错分布的总体景观特征。林地斑块面积最大、景观聚集度最高，表征了习水县是典型山区农业县，且森林生态系统是支撑该县农业发展的重要因素。习水县景观多样性较低与均匀度均不高，农村居民点斑块数量大，因为依赖耕地分布、地形条件而因地制宜分布影响，整体上处于较为零散的状态，聚集度最低。城镇建设用地则由于早期城镇建设发展落后，近年来城市用地虽不断扩张受城镇建设规划影响，具有较强的团聚式扩张特点，从而表现出相对较高的聚集度和趋于简单化的斑块形状。草地和未利用地因受人类活动影响较小，主要分布于高山偏僻地区，斑块数量少，且分布相对稳定，受外界干扰程度小。水域则因研究区地形条件限制，仅散落分布于少量水库及河谷地带，斑块数量少、面积小、聚集度也较低。从整个研究区景观的角度来看，研究区不同景观类型的面积大小差异较大，均匀度不高、多样性较低，景观优势度较高，有较高的聚集程度与连通性。
（2）虽然整个研究区景观存在较高的聚集程度与连通性，但也存在以下几个方面的问题。首先，林地、耕地斑块虽然景观类型面积最大，具有明显的优势度，但斑块类型内部也存在明显的离散性，都具有复杂的边缘特征，边缘效应大。其次，作为典型的山区农业景观，农村居民点用地斑块数量大，离散性高。第三，本研究区域水域斑块数量少、面积小、聚集度也较低，仅散落分布于少量水库及河谷地带。
因此，有必要进行土地整理，整合较小面积耕地斑块;继续进行合理的退耕还林工作，根据局部地区的主体景观类型实现用途转变，提升林地、耕地的相对集中分布程度;根据实际地形条件应适度发展中小型水库，提高山区百姓生产生活用水安全保障。有利于规模化生产和集中管理，也有利于农村居民点的迁改合并，达到集约节约用地的目的。
（3）通过空间格局分析，得到了习水县景观特征的初步认识。在此基础上可进一步开展有关坡度、坡向等地形因子对习水县土地利用格局影响以及习水县景观生态安全格局等课题的研究，从而为习水县生态建设和土地资源持续利用等提供理论依据。
参考文献：
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耕地利用现状分析范文4
关键词：GIS；耕地地力；层次分析；模糊评价
中图分类号：S158 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）11-0087-04
耕地是农业生产和农业可持续发展的重要基础，对农业生产的发展、人们物质水平的提高、乃至整个国民经济的发展都有着十分重要的作用。现在距第二次土壤普查已近30年，农村经营体制、耕作制度、作物品种、种植结构、产量水平、肥料和农药的使用均发生了巨大的变化，有必要对耕地地力进行全面调查，利用现代先进的耕地地力评价理论和方法（如 GIS 技术和模糊数学、层次分析等），对我国耕地进行重新的评价和认识， 建立起适合本地实际的耕地地力评价指标体系。为此， 2007年根据农业部的统一部署， 淄博市淄川区开展了耕地地力调查与质量评价。
淄川区地处北纬36°22′40″～36°45′24″，东经117°41′45″～118°14′30″，位于泰沂山系北缘，淄博市楔状盆地的中部。南与沂源县、博山区为邻，东与临朐县、青州市、临淄区连接，北接张店区，西与周村区、章丘市接壤。南北长48 km，东西宽42 km，总面积999.065 km2。淄川区属暖温带季风区半干旱大陆性气候。春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽多旱，冬季漫长干冷，四季分明，光热资源比较丰富，降雨量年际变化显著，年内分布不均，干湿交替明显。栽培作物以粮食作物为主，主要有小麦、玉米，其次是地瓜、高粱、谷子、大豆等。
1 数据来源与研究方法
1.1 数据来源
1.1.1 野外调查资料 按野外调查点获取，主要包括地形地貌、土壤母质、水文、土层厚度、表层质地、耕地利用现状、灌排条件、作物长势产量、管理措施水平等。
1.1.2 室内化验分析资料 包括有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾等大量养分含量；交换性钙、镁等中量养分含量；有效锌、硼、钼等微量养分含量。
1.1.3 基础及专题图件资料 包括1∶5万的地形图、行政区划图、土地利用现状图、道路交通图、居民点分布图、地貌图、土壤图、水系分布图等。图件资料采用地理信息系统软件ArcGIS9.2进行数字化、图形编辑、图幅误差校正、拓扑查错等处理。
1.2 研究方法
1.2.1 确定评价单元 采用土壤图、土地利用现状图的叠置划分法，相同土壤单元及土地利用现状类型的地块组成一个评价单元，即“土地利用现状类型-土壤类型”的格式。同一评价单元内的土壤类型相同，利用方式相同，交通、水利、经营管理方式等基本一致。
1.2.2 参评因素的选取 参评因素是指参与评定耕地地力等级的耕地的诸属性。影响耕地地力的因素很多，根据淄川区的区域特点遵循主导因素原则、差异性原则、稳定性原则、敏感性原则，采用定量和定性方法结合，最后确定灌溉保证率、坡度、地形地貌、耕层质地、剖面构型、障碍层状况、土层厚度、有机质、速效钾、有效磷、有效锌、水溶态硼作为耕地地力评价的参评指标。
1.2.3 参评因素权重的确定 在耕地地力评价中，需要根据各参评因素对耕地地力的贡献确定权重。确定权重的方法很多，本评价中采用层次分析法（AHP）来确定各参评因素的权重。
1.2.4 参评因素隶属函数的建立 用Delphi法根据一组分布均匀的实测值评估出对应的一组隶属度，然后在计算机中绘制这两组数值的散点图，再根据散点图进行曲线模拟，寻求参评因素实际值与隶属度关系方程从而建立起隶属函数。
1.2.5 耕地地力等级的确定 用指数和法来确定耕地的综合指数，公式为：
计算耕地地力综合指数之后，在耕地资源管理系统中选择累积曲线分级法进行评价，根据曲线斜率的突变点（拐点）来确定等级的数目和划分综合指数的临界点。
2 结果与分析
2.1 评价单元
通过土壤图、土地利用现状图的叠置和检索，将淄川区耕地地力划分为2 986个评价单元。
2.2 参评因素的权重
采用层次分析法（AHP）最后计算得到各参评因素的权重，如表1所示。
表1 各参评因素的权重
2.3 参评因素的隶属函数
通过模拟共得到直线型、戒上型两种类型的隶属函数，其中有机质、有效磷、速效钾等属于戒上型隶属函数，地貌类型、质地等描述性的因素属于直线型隶属函数，各参评因素类型及其隶属函数如表2所示。
表2 各参评因素类型及其隶属函数
2.4 淄川区的耕地地力分析
2.4.1 一级地 IFI>0.81，耕地面积2 891.02 hm2，占全区耕地总面积的10.29%。土壤类型以褐土、潮褐土为主，土壤表层质地为轻壤和中壤。农田水利设施较为完善，灌排条件好，土壤养分丰富，是淄川区的高产耕地。但是与其他产粮大县相比，产量水平仍较低，主要因为该地区经济较发达，农户不以农业为主，农业人力、物力投入比例明显低于二、三产业投入；土壤肥力与高产高效农业的需求还有很大差距，农户施肥种类单一，缺乏针对性，长期以施用磷酸二铵和尿素为主，造成土壤钾素缺乏，成为作物高产的限制因素。
2.4.2 二级地 IFI为0.69～0.81，耕地面积为3 586.70 hm2，占全区耕地总面积的12.76%。土壤类型以褐土、潮褐土、褐土性土为主，兼有少量淋溶褐土，土壤表层质地为轻壤和中壤。农田水利设施缺乏，灌排条件一般，土壤养分含量均比较丰富，处于中等偏上水平。存在的主要问题是：部分地区耕层中存在夹砂等障碍性层次；灌溉水平一般，大量的无灌溉区，有季节性干旱，有潜在侵蚀威胁。
2.4.3 三级地 IFI为0.61～0.69，耕地面积7 672.35 hm2，占全区耕地总面积的27.29%，是全区耕地面积中所占比例最大的一个等级。土壤类型以褐土、潮褐土为主，兼有少量淋溶褐土、褐土性土，土壤表层质地为轻壤和中壤。极少数地区的灌溉保证率达到50%左右，大量的无灌溉区，土壤养分含量比较理想，多处于中等或丰富水平。该级地是平原向山区过渡的等级类型，各种属性介于二者之间，坡度较大，耕地大平小不平，地块微有倾斜，有水土流失现象，受干旱威胁，地下水源缺乏，灌溉水平极差，耕地养分存在不平衡现象，其中速效钾含量水平较低，有待提高。
2.4.4 四级地 IFI为0.53～0.61，耕地面积6 892.17 hm2，占全区耕地总面积的24.51%。土壤类型以褐土、褐土性土为主，兼有少量淋溶褐土，土壤表层质地主要是轻壤和中壤，少量砂壤。灌溉水平极低，基本无灌溉区，土壤养分含量略低，养分比例失调，对作物生长不利。该级地土层浅薄，土壤质地、结构性差，存在明显的障碍性层次，砾石较多，漏肥漏水，坡度大，有水土流失现象，阻碍作物的正常发育。
2.4.5 五级地 IFI为0.47～0.53，耕地面积2 781.27 hm2 ，占全区耕地总面积的9.89%。土壤类型以褐土性土为主，含有少量褐土，土壤表层质地以中壤为主，少量轻壤和砂壤。该级地的土层厚度很薄，耕层中存在明显的障碍性层次，砾石较多，阻碍作物的正常生长发育；坡度大，水土流失严重，灌溉水平极低，土体干旱，漏肥漏水，不抗旱耐涝，养分含量偏低，对作物生长不利。
2.4.6 六级地 IFI
3 利用对策
一是农业部门应结合科技入户、测土配方施肥等工程，加大宣传力度，加强指导，促进农户转变观念，提高认识，加大农业投入，提升农业综合生产能力。
二是大力推广测土配方施肥技术，增施有机肥料，实行秸秆直接还田或过腹还田，提倡施用含钾元素的多元复合肥，增加土壤中钾的含量，维持土壤中磷、氮元素的含量，适量补施微肥，实施平衡施肥，不断培肥地力，提高耕地质量。
三是采取深耕等措施，破除犁底层，加深活土层，改良土壤质地和构型，增强土壤保水保肥能力，改善土壤物理性状。
四是通过农业综合开发等项目加大对农田水利设施的投入，加强农田水利设施建设，改善灌溉条件，提高灌溉保证率。
五是调整种植业结构，五、六级地主要分布在山丘地区的倾斜地和山坡上，耕层中存在夹砂等障碍性层次，地形坡度较大，不宜大面积开发整理成耕地，应根据实际情况退耕还林，发展林果业，种植桃、山楂、柿子等果品。
参 考 文 献：
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耕地利用现状分析范文5
关键词：GIS；耕地；地力等级；评价
中图分类号：S518 文献标识码：A 文章编号：1003-4374（2013）05-0028-04
Abstract： In order to understand farmland productivity of five urban districts in Guilin， so as to guide resources' rational utilization and improvement， promote agricultural sustainable development， based on the data of soil test， relevant maps and documents， on the basis of the GIS support， the soil map and land utilization present situation of five urban districts in Guilin were overlaid to determine the evaluation unit， according to the factor selection principle of the ministry of agriculture farmland productivity assessment， ten factors in six aspects were selected such as selection of site conditions， top layer physical and chemical properties and the status of the top layer of nutrient； fuzzy evaluation method， Delphi method and analytic hierarchy process （ahp） and accumulative method were adopted with the quantitative analysis and evaluation on the farmland soil fertility. Evaluation results show that among the farmland soil fertility grades in five urban districts， three or four grade of cultivated land area occupied the largest area （57.53% of the total）， followed by the first and second grade accounting for 27.6% of the total； five and six grades accounting for 14.67% of the total arable land， which show that in general， the farmland productivity of five urban districts can reach to average and upper level.
Key words： GIS； arable land； evaluation of farmland productivity； evaluation
土地是人类赖以生存的物质基础，耕地是土地的精华，是农业生产不可替代的重要生产资料。耕地地力就是耕地的生产能力，是在一定区域内一定的土壤类型上，耕地的土壤理化性状，所处自然环境条件，农田基础设施及耕作施肥管理水平等因素的总和[1]。为摸清桂林市五城区耕地地力现状，文章利用测土配方施肥项目取得的数据，在收集整理相关图件和其它资料的基础上，应用GIS技术、特尔斐法、层次分析法、累加法等对五城区耕地地力进行评价，以指导五城区耕地资源的合理利用与改良，促进五城区农业可持续发展。
1 五城区概况
桂林市五城区位于广西东北部、湘桂走廊的通道上，地处北纬25°00′-25°22′、东经110°13′-110°29′。南北长约39.5km，东西最宽处16 km，总面积508.31km2，现有耕地面积7739.87hm2，其中水田4985hm2，占耕地面积64.41%，旱地2754.87hm2，占耕地面积35.59%。境内地形为以柘木镇为中心的广谷盆地，东、南、西、北为低石山、山地所围绕，东北为高大的尧山，西北、东南和东西为峰林密集的低石山所围屏，北面和西南则为丘陵和坡地。五城区属中亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛，年平均无霜期长达320d，年平均温度为19.2℃，月平均气温10℃以上的积温为6400℃左右 [2]，光热水资源丰富，能满足多种农作物生长发育需要。
2 评价基础数据来源
属性数据来源于野外调查数据（包括采样地块基本情况调查、采样点农户施肥情况调查、实施测土配方施肥后农户的反馈调查等）、田间试验和示范数据（包括试验示范地基本情况、试验示范地土壤及植株测试结果等）、土壤检测数据（包括土壤物理性状、有机质、PH值及大、中、微量元素等检测数据）、历史资料（包括第二次土壤普查资料和历年的肥料试验资料等）。
空间数据资料来源于土壤图、土地利用现状图、农用地地块图、行政区划图、五城区地形图、耕地地力调查点点位图等。
3 评价方法
利用ARCGIS9.2作为空间数据处理与数据库管理软件，采用Excel、Access等软件处理属性数据，使用县域耕地资源管理信息系统V3.2作为耕地地力评价软件。将土壤图和土地利用现状图叠加生成评价单元，运用特尔非法和模糊评价法确定评价因子的隶属度，用层次分析法确定评价因子的权重值，采用累加法计算耕地地力综合指数，采用累积曲线法划分耕地地力等级。
4 耕地地力评价
4.1 评价因子的确定
土壤是个十分复杂的灰色系统，不可能将其所包含的全部信息提出来进行评价。因此，根据农业部耕地地力评价因子选取的原则 [3]和“农业部全国耕地地力调查与质量评价”指标体系，通过咨询有关专家，结合五城区耕地资源特点，采用特尔斐法选择有机质、有效磷、速效钾、成土母质、PH值、质地、耕层厚度、障碍因子、排水能力、灌溉能力共六大类10个因子作为五城区耕地地力评价因子。
4.2 评价单元的确定
耕地地力评价单元是耕地地力评价的基本单位，耕地地力评价就是要通过对每个评价单元的评价，确定其地力等级。根据评价目的，在确定评价单元时利用土地利用现状图（比例尺为1：1万）、土壤图（比例尺为1：1万）叠加形成的图斑作为五城区的耕地地力评价单元，一个图斑即为一个评价单元，这样每个评价单元内行政隶属关系明确，土壤类型、土地利用方式一致，耕作方法、土壤管理方式基本相同，五城区耕地地力划分为1421个评价单元。
4.3 评价单元的赋值
根据各评价因子的空间分布图或属性数据库，将各评价因子数据赋值给评价单元。对点位分布图，采用插值的方法将其转换为栅格图，再与评价单元图叠加，通过加权统计给评价单元赋值；对矢量分布图，将其直接与评价单元图叠加，通过加权统计、属性提取，给评价单元赋值。
4.4 评价因子权重的确定
由于各评价因子对耕地地力的影响程度不同，因此必须确定他们的权重。本次评价应用层次分析法来确定每一个评价因子的权重，以实现定量与定性分析相结合，将人的主观判断用数量形式表达和处理，因而大大提高决策的有效性、客观性和科学性[4]。根据专家对各评价因子重要性的打分结果，通过建立层次结构，构造判断矩阵，用层次分析法计算出各评价因子的单因子权重和组合权重（见表1）。
4.5 评价因子隶属度的确定
根据模糊数学理论，将选定的评价因子与耕地生产能力的关系分为戒上型函数、峰型函数及概念型函数三种类型的隶属函数。对于戒上型函数、峰型函数两种函数，采用特尔斐法与隶属函数法结合的方法确定各评价因子的隶属函数，用特尔斐法拟合隶属函数，通过函数求得各因子隶属度（见表2）；对于概念型评价因子如成土母质、质地等，与耕地生产能力之间是一种非线性的关系，采用特尔斐法直接给出隶属度（见表3）。4.6 耕地地力评价综合指数计算
采用加法模型计算各评价单元耕地地力综合指数，模型公式如下：
IFI=∑Fi×Ci；（i=1，2，3，……，n）
式中：IFI（Integrated Fertility Index）代表耕地地力指数；
Fi=第i个因素评语；Ci=第i个因素的组合权重。
5 评价结果
5.1 耕地地力等级划分
耕地地力评价采用累积曲线法来确定耕地地力等级以及划分等级界限。用样点数与耕地地力综合指数制作累积频率曲线图，在曲线上升急速的位置制定划分线，将评价单元划分到相应的等级中。按照样点分布的频率，根据耕地地力评价综合指数和《全国耕地类型区、耕地地力等级划分》（NY/T309-1996） [5]，将五城区耕地地力分成6级，等级划分标准见表4。
5.2 各等级耕地面积
从评价结果看出（见表5），五城区耕地地力等级以三、四级耕地面积最大，面积为4468.07hm2，占耕地总面积的57.53%，其次是一、二级耕地，面积为2136.47 hm2，占耕地面积的27.6%；五、六级耕地面积最少，面积为1135.33 hm2，占耕地面积的14.67%。
5.3 各等级耕地的空间分布
一级、二级耕地为高产田（地），主要分布河流两岸、峰林平原、山间平地、丘陵地区广谷区域，地形较平坦，成土母质以河流冲积物、为砂页岩为主，耕层深厚，养分含量较丰富，排灌条件较好，有充足的灌溉水源。三级、四级耕地为中产田（地），占耕地总面积比例最大，主要分布在河流阶地带、丘陵缓坡、山地丘陵中下部、山前平原地区。成土母质以石灰岩、砂页岩、第四纪红土母质为主。耕层深厚，养分含量中等偏上，排灌条件一般，能基本满足排灌要求，大部分靠水库、河流灌溉，少部分靠塘堰、泉水灌溉。五级、六级耕地为低产田（地），主要分布于低丘坡麓、丘陵谷地、宽谷坡地的中上部等。成土母质以洪积物、石灰岩、第四纪红土母质等为主。耕层存在障碍因子，养分含量低，排灌条件较差，水田大部分靠河流和水库灌溉，旱地多无灌溉条件，主要依靠天然雨水灌溉。
6 结论
根据获取的五城区耕地地力基础数据，在GIS的支持下，运用模糊评价法、特尔斐法、层次分析法和累加法完成了对五城区耕地地力的定量化、自动化的评价。评价结果表明：五城区耕地地力等级以三、四级耕地面积最大，面积占耕地面积的57.53%，其次是一、二级耕地，占耕地面积的27.6%；五、六级耕地面积最少，占耕地面积的14.67%，可见五城区耕地地力处于中等偏上水平。
参考文献：
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耕地利用现状分析范文6
[关键词]耕地资源 生态安全 评价指标体系 安全等级 广州市
[中图分类号] S341.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-352-1
耕地是土地资源中重要的组成部分，如何促进耕地资源可持续发展已成为了社会关注焦点[1]。目前关于耕地生态安全的研究还处于探索阶段，Beesley[2]等在研究中强调耕地生态安全的重要性;徐辉[3]等采用组合赋权法对黑龙江省宁安市耕地进行分析;禹洋春[4]基于生态足迹对重庆市耕地生态安全进行探究。通过分析得出，国外的相关研究主要集中在土地利用和耕地数量变化方面[5];而国内的研究大多偏重对耕地生态安全的概念辨析以及静态研究[6]。总体而言，现阶段对耕地生态安全的研究主要集中在宏观和静态分析，鲜有对耕地生态安全进行中小尺度下的动态多因素分析。本研究以广州市为研究区域，对耕地生态安全进行动态评价，对广州市保护耕地生态安全具有重要意义;同时该研究具有典型性和示范性，可为其他城市和地区提供一定的借鉴和参考[7]。
1研究区域概况
1.1区域概况
广州市位于广东省中东部，是珠三角的经济腹地和政治文化中心，是我国南方地区重要交通枢纽和对外交流的门户城市。市辖区总面积为7434.4 km2，辖有越秀、荔湾、天河、海珠、萝岗、白云、花都、黄埔、番禺、南沙、从化、增城等十二区。改革开放以来，广州市经济快速发展，但是耕地生态安全问题凸显。耕地面积从1990年的249479hm2减少至2012年的99086hm2，下降幅度达到60.29%。对广州市开展耕地生态安全评价研究可以促进广州市加强耕地保护实现可持续发展战略。
1.2数据来源及处理
本文主要数据来源主要是通过文献查阅法进行收集，其中数据包括了《广东省统计年鉴》（1990-2012年）、《广州市统计年鉴》（1990-2012年）、广州市历年土地利用变更调查统计数据和相应的统计公报、《广州城市总体发展战略规划（2010-2020）》以及通过政府以及相关部门网站公布的权威资料。
2耕地生态安全评价方法
2.1耕地资源安全评价指标体系构建
从保护耕地生态安全内容出发，结合前人研究成果和广州市耕地生态安全的实际情况，遵循选取指标因子的科学性、综合性和可操作性的原则，基于PSR模型建立广州市耕地生态安全评价指标体系。把广州市耕地生态安全指标体系分为目标层、准则层和指标层三个层面，并从耕地生态压力、状态和响应这三方面共选取了14个评价指标。在生态系统压力层选择5项指标，分别为：人口密度、人口自然增长率、人均耕地面积、地均产值、城镇化水平;在生态系统状态层选取5项指标，分别为：耕地面积、耕地复种指数、耕地安全系数、单位耕地面积农药负荷、单位耕地面积化肥负荷;在生态系统响应层选取4项指标，分别为：人均GDP、环境污染投入、农业机械总动力、灌溉系数。其中，人均耕地面积、地均产值、耕地面积、耕地复种指数、耕地安全系数、人均GDP、环境污染投入、农业机械总动力和灌溉系数为正向指标;人口密度、人口自然增长率、城镇化水平、单位耕地面积农药负荷、单位耕地面积化肥负荷为逆向指标。
2.2耕地资源安全评价指标权重值确定
耕地生态安全评价结果与指标权重息息相关，本文采用熵权法来确定广州市耕地生态安全的指标权重。其中，指标值之间数值差距越大，表明指标内容越丰富，相应权重值也会越大;指标值之间数值差距越小，相应权重值也会越小[8]，通过计算得出广州耕地生态安全指标权重值。
式中：k=1/nm;Yij为标准化后矩阵;wi代表的是熵权值;Hi代表是通过计算得到的熵值。
2.3 耕地资源安全评价标准与等级划分
为了更好地对广州市耕地生态安全进行评价，本研究采用综合评价模型对广州市耕地生态安全进行计算，得出耕地生态安全指数。公式如下所示。
式中F是指耕地生态安全指数;Wi为第i项指标综合权重;Pi指标i的标准化值。
同时，依据相关研究成果[9]和结合广州市实际耕地现状进行等级划分和评价。在指标体系中通过多角度反映耕地生态安全状况，采用综合评价法对每项指标进行加权评分从而得到耕地生态安全综合指数F，接着将F值取值范围划分为0-1区间并对应五个等级和相应的安全评分以及具体耕地生态特征，广州市耕地安全等级划分如下，F≥0.9（Ⅰ），等级为安全，生态结构完整，生态系统结构复杂，生态功能较强，生物多样性丰富;土壤健康且肥沃，指标覆盖率高;耕地生态环境受到较好保护，基本未受到破坏和污染，受到人类的干预能力较弱，生态系统的恢复能力较强，基本没有生态问题。0.7≤F0.9（Ⅱ），较安全，生态结构尚且保持完整，生态系统结构开始由复杂趋向简单，生态功能减弱，生物多样性减少;土壤肥力降低，有土地盐碱化、水土流失等生态问题;耕地生态环境受到较大干扰，生态系统受到破坏和污染，抵抗干预的能力下降，生态问题明显，生态系统出现不平衡。0.5≤F0.7（Ⅲ），等级为敏感，生态结构尚且保持完整，生态系统结构开始由复杂趋向简单，生态功能减弱，生物多样性减少;土壤肥力降低，有土地盐碱化、水土流失等生态问题;耕地生态环境受到较大干扰，生态系统受到破坏和污染，抵抗干预的能力下降，生态问题明显，生态系统出现不平衡。0.3≤F0.5（Ⅳ），等级为风险，耕地生态结构恶化，生态功能受到损害，耕地生态问题较为突出。生态系统结构较为简单而且生态功能不全，大部分功能受到损害后无法发挥;生物多样性锐减，土壤肥力急剧下降，土地荒漠化、盐碱化等问题突出;受外界干扰后恢复能力受到较为严重损害，生态功能恢复困难。F0.3（Ⅴ），等级为恶化，耕地生态结构受到严重损害，生态结构不完整，耕地生态问题十分突出。抗干扰能够非常弱，受干扰后恢复非常困难，基本丧失耕地生态能力，出现严重退化现象，面临的生态压力远远超出自身的恢复能力，急需投入力量予以重建和保护。
3评价结果分析
对2000-2012年广州耕地生态安全进行等级划分，分析耕地生态安全状况以及动态变化规律，以达到分析耕地生态安全状况以及了解耕地生态安全发展情况。研究结果表明：2000-2003年的广州市耕地生态安全状况处于耕地风险阶段，耕地生态安全不容乐观。一方面是处于经济快速发展时期，经济发展带来了建设用地的拓张和耕地数量下降，同时不合理的开发带来了一系列自然灾害从而导致耕地环境破坏和质量下降，使得这阶段耕地生态安全处于风险阶段。2004年耕地生态安全状况有所改善，耕地生态安全值有所上升，处于耕地生态安全的敏感阶段，但是这种状态持续的时间不长，2005年之后耕地生态安全从敏感阶段降到风险阶段，生态安全状况进一步恶化。主要是受到耕地数量和质量下降以及粗放型耕地种植和生产经营形式有关。随着城镇化进程加快和人口增加，耕地生态安全压力较大，耕地响应政策和措施暂时不能完全缓解耕地生态安全压力，使得整体耕地生态安全有下降趋势。政府及其相关部门已经意识到保护耕地的重要性，积极采取措施保护耕地数量和提高耕地质量，促进耕地资源可持续发展。2010-2012年，广州市耕地生态安全从风险阶段到敏感阶段，耕地生态安全状况有所提升（表1）。通过划定基本农田保护区、进行土地整理和修复、加强农田基础设施建设等形式改善耕地生态环境，促进耕地可持续发展。
4驱动力分析
耕地生态安全变化反映了耕地资源与自然、社会、经济等多方面的关系，是多因素综合影响的结果。广州市地势总体为东北高西南低，根据广州市地形情况进行分析和坡度分级，把全市分为5级，第一级为<2°的土地，占总面积的41.7%;第二级为2o～5o的土地占7.7%;第三级为5o～8o的土地占13.9%;第四级为8o～25o的土地占14.7%;第五级为>25o的土地占22.1%。全市耕地多分布在一级和二级坡度等级，集中在南沙区、番禺区等区域。从2000-2012年广州市地区生产总值从2000年的24927434万元到2012年的135512072万元，实现飞跃式的发展。同时，2000-2012年广州市人口密度呈逐年增长的态势，从2000年人口密度942人/km2上升到2012年的1106人/km2，人口压力逐年增加。经济增长、人口增加直接影响建设用地扩张范围和速度也不断加快，在土地总面积相对一定的情况下，建设用地的增加导致了耕地数量下降，给耕地生态安全带来巨大压力。政府及其相关部门积极采取行动，在政策制定方面重视对耕地资源进行保护和改善，在技术层面重视编制土地整治规划、高标准基本农田建设、耕地占补平衡落实、划定基本农田保护区等，继续坚持本地补充开发和易地补充开发相结合，缓解耕地与社会、经济发展之间矛盾。
5结论与讨论
耕地生态安全研究是我国当前关注焦点和研究热点问题，对其研究具有重要的现实意义。本文立足广州市耕地生态安全实际，选取14个指标建立基于PSR模型的耕地生态安全评价指标体系，运用熵权法确定指标权重，采用综合分析法进行耕地生态安全动态评价。研究结果表明：广州市耕地生态安全值有上升趋势，但是安全水平仍然较低。耕地生态安全的压力值和响应值都呈现上升趋势，耕地生态安全状态值有所下降，对耕地的保护水平有待提高。2000-2003年广州市耕地生态安全处于风险阶段，耕地生态安全不容乐观，社会经济发展带来的负面影响以及人口增加等多方面的压力导致耕地的压力不断增加，在耕地响应程度不高的情况下使得耕地生态安全总体处于风险阶段。2004年的耕地生态安全值有所提高，处于耕地生态安全的敏感阶段。2005-2009年的耕地生态安全处于风险阶段，生态安全状况进一步恶化。2010-2012年的广州市耕地生态安全得到了保护和完善，耕地生态安全总体处于敏感阶段，广州市耕地生态安全所面临的形势仍然严峻，今后需要进一步修复和提高。
保护耕地生态安全需要从多方面共同努力。一方面需要从经济和政策角度加强对耕地生态安全的经济投入和立法保护，减少经济发展给耕地资源带来的负面作用。同时，人口增长使得耕地生态安全压力增加，必须通过严格控制人口增长，保障耕地数量和质量的安全。还需要加强对高质量耕地的保护和耕地后备资源的建设，因地制宜地落实耕地占补平衡政策，实现城市发展和耕地保护共赢局面。耕地生态安全是一个复杂体系，需要对其进行深入的长期动态分析和研究。在今后，应该继续加强对耕地生态安全的跟踪研究和耕地生态预警机制的建立，保障广州市粮食安全和耕地生态安全。
基金项目：国家自然科学基金项目（41101078）、广东省自然科学基金项目（S2013010014526）、教育部人文社会科学研究一般项目（13YJA790074， 14YJA630083）、广东省教育厅特色创新项目（耕地生态安全评价模拟与多功能保护研究）、广州市属高校科研计划一般项目（2012A014）、广东省教育科研"十二五"规划2013年度研究项目（2013JK134）、广州市教育科学"十二五"规划（第2批）课题（12A037）、2014年度广东省教育厅省级大学生创新训练项目（201411078056， 201411078057）资助。
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