延川县耕地碎片化研究

刘玄

摘 要：【目的】選取延川县为研究区，以延川县2022年土地利用数据为基础，探究延川县耕地碎片化程度与耕地碎片化成因，为延川县耕地利用与保护提供参考依据。【方法】选取地块平均面积、最大斑块、斑块密度和形状指数为耕地碎片化评价指标，利用综合指数法与熵值法确定指标权重并计算综合得分，依据评价结果分析延川县耕地碎片化成因。【结果】①研究区整体耕地碎片化程度偏高，总体呈西高东低态势。②县域内有50%的行政区属于耕地重度碎片化地区，25%行政区属于中度碎片化地区，25%行政区属于轻度碎片化地区。③影响延川县耕地碎片化的自然因素主要为地形地貌及土地肥力，社会经济因素主要为耕地的不充分利用和土地权属的细碎。【结论】可以通过土地整治工程与土地权属调整降低延川县耕地碎片化程度。合理利用耕地资源的同时加强后续监管措施，能够预防耕地碎片化加剧。

关键词：耕地碎片化；综合指数法；熵值法；延川县

中图分类号：F323.211    文献标志码：A     文章编号：1003-5168（2024）05-0108-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.05.023

Research on Cultivated Land Fragmentation in Yanchuan

LIU Xuan

（Chang'an University， Xi'an  710054， China）

Abstract： [Purposes] Based on the 2022 land use data of Yanchuan county，this study focuses on Yanchuan County as the research area and aims to investigate the extent and causes of cultivated land fragmentation in order to provide guidance for the sustainable utilization and protection of cultivated land. [Methods] The evaluation indices selected for assessing cultivated land fragmentation include average area， maximum patch size， patch density， and shape index. The comprehensive index method and entropy method are employed to determine index weights and calculate comprehensive scores. Based on these results， an analysis is conducted to identify the factors contributing to cultivated land fragmentation in Yanchuan County. [Findings] The findings are as follows：① Cultivated land fragmentation exhibits a higher degree in western areas compared to eastern areas within the study region.② Among all administrative districts in Yanchuan County， 50% experience severe levels of fragmented cultivation， while 25% fall into moderate or mild categories respectively.③ Natural factors such as topography and soil fertility significantly influence cultivated land fragmentation in Yanchuan County; meanwhile， social-economic factors including underutilization of agricultural resources and fragmented ownership also contribute. [Conclusions] To mitigate cultivated land fragmentation in Yanchuan County， strategies such as implementing land consolidation projects and adjusting ownership patterns should be considered. Additionally， it is crucial to strengthen post-project supervision measures while ensuring rational utilization of agricultural resources so as to prevent further intensification of fragmented cultivation.

Keywords：cultivated land fragmentation;composite index method;entropy weight method;Yanchuan County

0 引言

耕地是农业活动中必要的生产要素，耕地质量对作物产出率有直接影响。开展耕地质量的保护与提升行动，是促进粮食和农业可持续发展的迫切需要，是保障粮食等重要农产品供给的重要措施［1］。耕地碎片化是阻碍耕地高效利用的重要因素，不仅造成耕地资源的浪费，还会制约我国农业规模及农业生产力的发展［2］。侯方安［3］选用“劳均经营耕地面积”反映耕地破碎化程度并分析其对农业机械化的影响；刘红玉等［4］则采用斑块密度指数、斑块形状破碎化指数等数学指数来分析三江平原的景观破碎化对生态的影响。本研究以陕西省延安市延川县为研究区域，分析县域内耕地碎片化程度，以期为延川县耕地利用保护与质量提升提供参考依据。

1 研究区概况

延川县地处陕西省延安市东北部地区， 位于北纬36°37'～37°05'，东经109°36'～110°26'，地貌为典型的黄土丘陵沟壑区，气候常年为温带半干旱大陆性季风气候。黄河自其东北向南穿行而过，县内水土流失现象严重，区域内塬、梁、峁、沟、壑纵横交错。东接山西省永和县、石楼县，北邻榆林市清涧县，西靠延安市宝塔区，南挨延安市延长县。县域内包括8个行政区，分别为大禹街道、永坪镇、贾家坪镇、关庄镇、文安驿镇、延水关镇、杨家圪台镇和乾坤湾镇。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

延川县2022年土地利用数据来自资源环境科学与数据中心网站（https：//www.resdc.cn/），乡镇行政边界矢量数据来自地理空间数据云。

2.2 评价模型

2.2.1 综合指数法。延川县耕地碎片化评价选用综合指数法，计算公式为式（1）。

2.2.2 熵值法。评价指标的熵值及权重计算公式为式（2）至式（4）。

2.3 评价指标选取

本研究从宏观和微观层面选取评价指标，指标包括地块平均面积、最大斑块、斑块密度、形状指数［5］。依据已选指标运用熵值法赋权，建立延川县耕地碎片化评价指标体系见表1。

2.4 评价指标计算

2.4.1 地块平均面积。地块平均面积计算公式为式（5）［5］。

2.4.2 最大斑块。最大斑块计算公式为式（6）［5］。

2.4.3 斑块密度。斑块密度计算公式为式（7）［5］。

2.4.4 形状指数。形状指数计算公式为式（8）［5］。

3 评价结果与原因分析

3.1 评价结果

根据延川县2022年土地利用数据，利用熵值法与综合指数法确定延川县耕地碎片化评价指标权重（见表2）。

由表2可知，延川县耕地碎片化的4个评价指标均为正向指标，地块平均面积权重占比最大，斑块密度次之，往后依次为最大斑块和形状指数。地块平均面积、斑块密度越大，耕地分布越集中，耕地碎片化程度越低。耕地平均面积、耕地分布集中度、耕地规整度直接体现耕地的碎片化程度，进而影响大型机械的利用效率。地块平均面积和斑块密度越大，农户更易于运用大型机械进行生产活动，耕作意愿越高，耕地越不易撂荒，地块平均面积和斑块密度越小，农户耕作意愿越低，耕地撂荒概率越大［6］。结合实际情况，权重确定符合现实规律，因此评价结果具有可信性。

將延川县各镇指标赋予相应权重后，耕地碎片化综合评价结果见表3。由于评价指标均为正向指标，综合得分越高，则耕地面积、密度、工整度情况越优，耕地碎片化程度越低。

延川县各行政区耕地碎片化评价综合得分由高到低依次为乾坤湾镇、杨家圪台镇、大禹街道、延水关镇、贾家坪镇、永坪镇、关庄镇、文安驿镇。利用ArcGIS自然断点法可得，耕地碎片化评价结果的综合得分在［0.90，1.06］区间内为重度碎片化；综合得分在（1.06，1.27］区间内为中度碎片化；综合得分在（1.27，1.52］区间内为轻度碎片化。重度碎片化地区为文安驿镇、关庄镇、永坪镇和贾家坪镇，均位于县域西部区域，重度碎片化地区数量占全部行政区数量的50%；中度碎片化地区为延水关镇和大禹街道，位于县域东北地区，占行政区总数的25%；轻度碎片化地区为杨家圪台镇和乾坤湾镇，位于县域东南地区，占行政区总数的25%。由评价结果可知，延川县西部耕地碎片化程度总体大于东部地区，县域内70%以上行政区的耕地为重度或中度碎片化，整体碎片化程度较高。延川县耕地碎片化程度分级如图1所示。

3.2 原因分析

耕地碎片化主要成因分为自然原因和社会经济原因。自然原因包括海拔、坡度［7］、河流水网及自然灾害［8］等；社会经济原因包括权属的分割［9］和经营的细碎［10］。自然原因引起的是耕地物理空间上的破碎，即由于自然因素的分割作用致使耕地在空间上无法集中连片。社会经济原因造成的耕地碎片主要为土地利用方面，即由于许多相邻耕地权属不一致而无法进行统一的规模化利用，进而影响生产效率。

结合延川县实际情况，其耕地碎片化原因也可分为自然原因和社会经济原因。自然原因包括地形地貌和土地肥力。延川县位于黄土丘陵沟壑区，耕地多位于土丘塬墚之上，其分布受地形地貌影响呈现明显的山地分布特征，地块小而散。依据农用地利用分等定级成果，延川县耕地等级均为13等与14等。国土资源调查数据显示，延川县耕地等级为13等的土地多为水浇地，旱地为14等的居多。由于土地肥力造成的优劣耕地交错分布，可以认为是耕地质量的碎片化，延川县耕地分布如图2所示。社会经济原因包括耕地的不充分利用和土地权属细碎。2022年延川县14 867.81 hm2耕地中有3 608.24 hm2耕地未耕种，约占耕地总量的24.3%。造成未耕作耕地的原因如下：一是为促进地力恢复的休耕；二是由于乡村人口的流失，农村地区老龄化严重造成的耕地撂荒。未耕作土地与耕作耕地交叉分布，不利于耕地集中连片及耕地的机械化、规模化利用。延川县还存在土地权属细碎化问题，一方面是土地一开始就不完整，土地权属属于不同的农户；另一方面是土地权属原本完整，属于同一家庭，后因分给子女导致的土地权属分割［11］。

4 结论与展望

本研究以延川县为研究区，选用地块平均面积、最大斑块、斑块密度和形状指数为评价指标，利用综合指数法与熵值法确定指标权重，计算综合得分后，运用ArcGIS中的自然断点法对各行政区破碎程度进行分级，并分析延川县耕地碎片化成因，主要结论如下。

延川县耕地碎片化的评价指标权重由高到低依次为地块平均面积、斑块密度、最大斑块、形状指数。县域内西部地区耕地碎片化程度最高，东北部次之，东南部耕地碎片化程度最低。县域内50%的行政区为重度碎片化，25%的行政区为中度碎片化，25%的行政区为轻度碎片化，县域整体碎片化程度高。

导致延川县耕地碎片化的自然原因有地形地貌对耕地的分割、土地肥力造成的耕地质量分布不均。社会经济原因包括由于耕地未利用与耕地撂荒导致的耕地不充分利用和土地权属的细碎问题。

针对以上问题，可以通过土地整治工程降低因自然原因造成的耕地碎片化，通过土地权属合并调整农户产权结构降低因社会经济原因造成的耕地碎片化。同时，要顺应“互联网+”发展新型农业，充分合理利用耕地资源，加强后续监管措施，对整治成果进行保护，避免因新的原因再度加剧耕地的碎片化。

参考文献：

［1］ 马胜栋， 冯玉喜. 甘肃甘南州麦类秸秆还田对耕地质量提升的重要性及关键技术要点［J］. 世界热带农业信息， 2021（3）： 6-7.

［2］ 张限， 周旭， 吴贵琼，等. 遵义市耕地破碎化时空变化与成因分析［J］. 贵州农业科学， 2022， 50（11）： 154-160.

［3］ 侯方安. 耕地细碎化对农业机械化的影响研究［J］. 中国农机化， 2009 （2）： 68-72.

［4］ 刘红玉， 吕宪国， 张世奎，等. 三江平原流域湿地景观破碎化过程研究［J］. 應用生态学报， 2005 （2）： 289-295.

［5］ 邵将. 天津市蓟州区耕地细碎化评价及影响因素研究［D］. 天津：天津工业大学， 2019.

［6］ 龙明顺， 赵宇鸾， 张东丽. 山区耕地细碎化对农户耕地撂荒的影响［J］. 农业工程学报， 2022， 38（21）： 231-239.

［7］ 张显源， 蔡忠亮， 李桂娥， 等. 耕地景观细碎化成因及对农村收入影响分析［J］. 测绘科学， 2020， 45（4）： 134-141.

［8］ DI S， PENOV I， ALEKSIEV A， et al. Agrobiodiversity， farm profits and land fragmentation： evidence from bulgaria［J］. land use policy， 2010（3）：763-771.

［9］ 李建林， 陈瑜琦， 江清霞， 等. 中国耕地细碎化的原因及其对策研究［J］. 农业经济， 2006 （6）： 21-23.

［10］ 曹帅， 金晓斌， 杨绪红， 等. 农用地整治对耕地细碎化影响的多维评价： 方法与实证［J］. 中国农业大学学报， 2019， 24（8）： 157-167.

［11］ 张蚌蚌， 郭芬， 黄丹， 等. 陕北“一户一田”和“一组一田”耕地细碎化整治模式与绩效评价［J］. 农业工程学报， 2020，36（15）：28-36.