張 健,雷國(guó)平,楊佳惠,李 佳
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院,哈爾濱150030)
土地是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。它最直接最密切地反映了人類(lèi)與自然界相互影響和交互作用的關(guān)系。土地利用中的多宜性、用途的選擇性和質(zhì)量的差異性決定了土地利用主體、土地利用方式的多樣性和復(fù)雜性[1]。根據(jù)其成因和基本特征,土地利用結(jié)構(gòu)可理解為某一區(qū)域內(nèi)各種土地利用類(lèi)型在質(zhì)和量上的對(duì)比關(guān)系,以及組合形成的一定格局或圖式[2],包括數(shù)量結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)兩方面。土地利用的空間結(jié)構(gòu)反映了土地利用類(lèi)型在地域上的配置及其對(duì)比關(guān)系。對(duì)土地利用空間結(jié)構(gòu)的分析,不僅是實(shí)施土地用途管制的基礎(chǔ)和依據(jù),更可為合理配置土地資源,實(shí)現(xiàn)土地利用效益最大化提供依據(jù)[3]。根據(jù)系統(tǒng)論的觀點(diǎn),結(jié)構(gòu)和功能是相互依存、相互制約的統(tǒng)一體,有什么樣的結(jié)構(gòu)就有什么樣的功能,即結(jié)構(gòu)決定功能,功能是結(jié)構(gòu)狀態(tài)的外部表現(xiàn)[4]。對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行研究,能夠探明土地資源在各產(chǎn)業(yè)之間的利用情況和各類(lèi)用地的比例關(guān)系,并能進(jìn)一步理解土地利用的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程、進(jìn)行用地預(yù)測(cè)與優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)土地持續(xù)利用等。
目前,國(guó)內(nèi)外土地利用結(jié)構(gòu)特征的研究以土地利用變化過(guò)程、驅(qū)動(dòng)機(jī)制和模型、情景預(yù)測(cè)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等[5-8]為主,對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行定量分析與探討研究的較少;在研究方法上主要運(yùn)用景觀格局法[9]、土地利用程度分析法[10]、土地利用轉(zhuǎn)換矩陣[11]等。在研究空間尺度上,國(guó)內(nèi)學(xué)者主要從全國(guó)[12]、省級(jí)[13]、市和地區(qū)級(jí)[14]、城市[15]以及自然形成的流域等[16]幾個(gè)區(qū)域尺度進(jìn)行研究,多側(cè)重大區(qū)域尺度。
黑龍江墾區(qū)位于世界聞名的黑土帶上,是目前我國(guó)三大墾區(qū)之一,也是我國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地,對(duì)于保障國(guó)家糧食安全具有舉足輕重的作用[17]。經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)發(fā)建設(shè),已經(jīng)由昔日的“北大荒”變成了今日的“北大倉(cāng)”。黑龍江墾區(qū)目前已建設(shè)成為我國(guó)最大的國(guó)有農(nóng)場(chǎng)群,成為我國(guó)重要商品糧基地、糧食戰(zhàn)略后備基地和全國(guó)最大的綠色、有機(jī)、無(wú)公害食品基地。以寶泉嶺為代表的墾區(qū),經(jīng)過(guò)多年來(lái)的建設(shè),人口數(shù)量不斷增加,經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,土地利用活動(dòng)區(qū)域不斷擴(kuò)大,迅速地改變著土地利用結(jié)構(gòu)的類(lèi)型和性質(zhì),深刻影響著墾區(qū)的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。
本文以黑龍江省寶泉嶺墾區(qū)為研究區(qū),利用GIS技術(shù),選取具有明確意義的有關(guān)定量指標(biāo),對(duì)研究區(qū)范圍內(nèi)13個(gè)農(nóng)場(chǎng)的土地利用特征進(jìn)行分析,探討其土地利用結(jié)構(gòu)特征,以期為墾區(qū)土地利用規(guī)劃的編制提供參考,為墾區(qū)土地利用管理和政策制訂、實(shí)現(xiàn)區(qū)域土地合理開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
寶泉嶺墾區(qū)地處黑龍江省東北部,黑龍江與松花江匯合的三角洲地帶。地理坐標(biāo)介于東經(jīng)129°25′—130°26′,北緯46°23′—47°54′。墾區(qū)東西最長(zhǎng)距離為104km,南北最寬為100km,地跨哈爾濱、佳木斯、鶴崗3市和綏濱、蘿北、湯原、依蘭4縣及郊區(qū)、東山二區(qū),包括二九〇、綏濱、江濱、軍川、名山、延軍、共青、寶泉嶺、新華、普陽(yáng)、湯原、依蘭和梧桐河13個(gè)國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng),土地總面積553 675hm2。
2009年,寶泉嶺墾區(qū)實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值74.47億元,人均生產(chǎn)總值達(dá)到35 135元,農(nóng)場(chǎng)職工家庭人均純收入12 668元,三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為57.2∶19.8∶23.0,完成固定資產(chǎn)投資17.1億元,行業(yè)資產(chǎn)總額達(dá)32.5億元。總播種面積323 068hm2,全墾區(qū)總?cè)丝?0.98萬(wàn)人,總戶(hù)數(shù)8.02萬(wàn)戶(hù)。
寶泉嶺墾區(qū)地勢(shì)低平、土質(zhì)肥沃、水源豐沛、雨熱同季、糧食生產(chǎn)的自然條件得天獨(dú)厚,是黑龍江省9個(gè)墾區(qū)中較大的墾區(qū)之一,曾被國(guó)家農(nóng)業(yè)部授予“全國(guó)糧食生產(chǎn)先進(jìn)墾區(qū)”稱(chēng)號(hào)。經(jīng)過(guò)60多年的開(kāi)發(fā)建設(shè),已成為國(guó)家重要的商品糧生產(chǎn)基地和“國(guó)家級(jí)生態(tài)示范區(qū)”,為保障我國(guó)的糧食安全做出了重大貢獻(xiàn)。
本文所使用的主要數(shù)據(jù)為2009年土地利用現(xiàn)狀圖、《黑龍江墾區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒—2010》和寶泉嶺墾區(qū)統(tǒng)計(jì)部門(mén)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料等。土地利用現(xiàn)狀圖數(shù)據(jù)是以分辨率為2.5m的SPOT 5遙感影像資料為基礎(chǔ),以1∶10萬(wàn)地形圖為基礎(chǔ)信息,結(jié)合實(shí)地勘測(cè)進(jìn)行室內(nèi)解譯獲取的,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。采用土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)中的8個(gè)一級(jí)分類(lèi)的用地面積和比例作為研究的原始數(shù)據(jù)材料進(jìn)行土地利用類(lèi)型劃分,并在ArcGIS 9.3軟件支持下進(jìn)行。全墾區(qū)各農(nóng)場(chǎng)土地利用面積和比例如表1所示。
土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)可以理解為某區(qū)域內(nèi)各種地類(lèi)及其面積比例構(gòu)成關(guān)系,對(duì)其分析的目的在于揭示區(qū)域土地利用類(lèi)型的數(shù)量組合規(guī)律和各地類(lèi)區(qū)位意義。從某種意義上講,一定的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)必須通過(guò)相應(yīng)的用地結(jié)構(gòu)得以映射[18]。本文從三個(gè)方面探討土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)特征,即數(shù)量結(jié)構(gòu)總體組合類(lèi)型、各地類(lèi)區(qū)位意義和土地利用程度,數(shù)量結(jié)構(gòu)總體組合類(lèi)型主要包括多樣化指數(shù),集中化程度和區(qū)域組合類(lèi)型。
2.2.1 多樣化指數(shù) 進(jìn)行多樣化分析的目的在于揭示區(qū)域內(nèi)各種土地資源的齊全程度或多樣化狀況,采用吉布斯—馬丁(Gibbs-Martin)多樣化指數(shù)來(lái)計(jì)算,模型為:

式中:GM——多樣化指數(shù),理論最大值為[(n-1)/n];n——土地利用類(lèi)型數(shù);fi——第i類(lèi)土地面積或比例。當(dāng)n=1,說(shuō)明一個(gè)地區(qū)只有一種土地利用類(lèi)型,此時(shí)GM=0,多樣化指數(shù)最小;某一個(gè)地區(qū)土地利用類(lèi)型越多樣,則n越大,GM越接近于1。
2.2.2 集中化程度 為了測(cè)度土地利用類(lèi)型的集中化程度,本文采用洛倫茲(Lorenz)曲線和集中化指數(shù)(I)。洛倫茲曲線的優(yōu)點(diǎn)是較為直觀。首先根據(jù)表1將各農(nóng)場(chǎng)各地類(lèi)面積百分比,由大到小按順序排列,然后累計(jì)面積百分比,并據(jù)此繪出曲線(圖1)。集中化指數(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于能精確地度量、分析區(qū)域土地利用集中化程度,計(jì)算公式為:

式中:I——集中化指數(shù);Ai——各地類(lèi)累計(jì)面積比例之和;M——假設(shè)土地都集中分布時(shí)累計(jì)面積比例之和;R——高一級(jí)層次區(qū)域各地類(lèi)累計(jì)面積比例之和,以R值作為衡量集中化程度的基準(zhǔn)。
2.2.3 區(qū)域組合類(lèi)型 土地?cái)?shù)量結(jié)構(gòu)組合類(lèi)型分析的目的在于確定土地利用結(jié)構(gòu)的類(lèi)型特征和主要類(lèi)型。這里采用威弗—托馬斯(Weaver-Tomas)組合系數(shù)法。
(1)把寶泉嶺墾區(qū)各類(lèi)型土地面積占土地總面積的比例由大到小排列;
(2)假設(shè)土地只分配給一種類(lèi)型,這一種類(lèi)型的假設(shè)分布就為100%,其它類(lèi)型的假設(shè)分布為0;如果分配給前兩種類(lèi)型,那么這兩種類(lèi)型的假設(shè)分布就為50%,其他類(lèi)型的假設(shè)分布為0;依次類(lèi)推,如果土地均勻分配給8種類(lèi)型,那么每種類(lèi)型的假設(shè)分布就為12.5%;

表1 寶泉嶺墾區(qū)13個(gè)農(nóng)場(chǎng)2009年土地利用面積和比例
(3)計(jì)算和比較每種假設(shè)分布與實(shí)際分布之差的平方和;
(4)選擇假設(shè)分布與實(shí)際分布之差的平方和最小的假設(shè)分布組合類(lèi)型(最小組合類(lèi)型所對(duì)應(yīng)的組合類(lèi)型),即為該區(qū)域土地組合類(lèi)型。組合系數(shù)(W)等于每種假設(shè)分布與實(shí)際分布之差的平方和。
2.2.4 地類(lèi)區(qū)位指數(shù) 在此基礎(chǔ)上計(jì)算出土地利用現(xiàn)狀區(qū)位指數(shù)。用這一區(qū)域土地區(qū)位意義和專(zhuān)業(yè)化程度的綜合性指標(biāo)來(lái)分析某一地區(qū)各種土地相對(duì)于高層次區(qū)域空間的相對(duì)聚集程度。計(jì)算公式如下:

式中:Q——區(qū)位指數(shù);di——區(qū)域內(nèi)第i種土地的面積;Di——高層次區(qū)域內(nèi)第i種土地的面積。如果區(qū)位指數(shù)Q>1,則該種土地具有區(qū)位意義;如果Q<1,則其不具備區(qū)位意義。
2.2.5 土地利用程度 土地利用程度綜合分析的目的在于確定區(qū)域土地利用程度綜合特征,土地利用程度指數(shù)的大小反映了土地利用程度的高低。采用莊大方等[19]提出的方法,將土地利用程度按照土地自然綜合體在社會(huì)因素影響下的自然平衡狀態(tài)分為若干等級(jí),并賦予分級(jí)指數(shù),表2中的4種土地利用分級(jí)僅僅是理想狀態(tài),在實(shí)際應(yīng)用,這4種類(lèi)型都是混合存在于同一地區(qū),各自占據(jù)不同的面積比例,根據(jù)當(dāng)?shù)赝恋乩贸潭龋雌渥陨淼臋?quán)重,做出自己的貢獻(xiàn)。計(jì)算公式為:

式中:La——土地利用程度綜合指數(shù);Bj——第j級(jí)的土地利用程度分級(jí)指數(shù);Cj——第j級(jí)土地利用程度分級(jí)面積百分比;m——土地利用程度分級(jí)數(shù)。

表2 土地利用程度分級(jí)賦值
根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)計(jì)算出全墾區(qū)和13個(gè)農(nóng)場(chǎng)的土地利用類(lèi)型多樣化指數(shù),結(jié)果見(jiàn)表3。
由表3看出,全墾區(qū)多樣化指數(shù)平均值為0.521 6,其理論最大值是0.875,說(shuō)明全墾區(qū)土地利用多樣化指數(shù)不高,各農(nóng)場(chǎng)多樣化指數(shù)介于0.323 0~0.596 5,其中湯原農(nóng)場(chǎng)最小,延軍農(nóng)場(chǎng)最大;寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)、共青農(nóng)場(chǎng)、梧桐河農(nóng)場(chǎng)、新華農(nóng)場(chǎng)和延軍農(nóng)場(chǎng)這5個(gè)農(nóng)場(chǎng)高于全墾區(qū)平均水平,其余8個(gè)農(nóng)場(chǎng)略低于全墾區(qū)水平。總體來(lái)說(shuō),各農(nóng)場(chǎng)之間具有相似性,反映在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上則說(shuō)明全墾區(qū)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為特色,各農(nóng)場(chǎng)之間差異不大。

表3 寶泉嶺墾區(qū)13個(gè)農(nóng)場(chǎng)土地利用多樣化指數(shù)、集中化指數(shù)和組合類(lèi)型
從洛倫茲曲線(圖1)可知,全墾區(qū)各農(nóng)場(chǎng)中,寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)、新華農(nóng)場(chǎng)、延軍農(nóng)場(chǎng)、共青農(nóng)場(chǎng)和梧桐河農(nóng)場(chǎng)的拐點(diǎn)均發(fā)生在第二個(gè)點(diǎn),累計(jì)比例均超過(guò)75.66%;普陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)、綏濱農(nóng)場(chǎng)、軍川農(nóng)場(chǎng)、名山農(nóng)場(chǎng)、二九〇農(nóng)場(chǎng)、湯原農(nóng)場(chǎng)、依蘭農(nóng)場(chǎng)和江濱農(nóng)場(chǎng)的拐點(diǎn)均發(fā)生在第一個(gè)點(diǎn),累計(jì)面積比例在68.41%以上,和墾區(qū)平均值67.13%幾乎保持一致。通過(guò)洛倫茲曲線可以直觀顯示出各農(nóng)場(chǎng)土地利用集中分布狀況。根據(jù)各農(nóng)場(chǎng)集中狀況,直觀體現(xiàn)出全墾區(qū)土地利用以耕地、林地和水域及水利設(shè)施用地為主的現(xiàn)狀。
從全墾區(qū)集中化程度指數(shù)來(lái)看,全墾區(qū)R值為724.12,M 值為800,以R值作為衡量集中化程度的基準(zhǔn)。各農(nóng)場(chǎng)的土地利用集中化指數(shù)相差不大,介于-0.220 8~0.356 4,說(shuō)明全墾區(qū)土地利用集中化程度較高。延軍農(nóng)場(chǎng)、新華農(nóng)場(chǎng)、梧桐河農(nóng)場(chǎng)和共青農(nóng)場(chǎng)多樣化指數(shù)較大,分別為0.596 5,0.582 3,0.580 3,0.578 7,對(duì)應(yīng)的集中化指數(shù)分別為 -0.121 8,-0.092 7,0.088 1,-0.220 8;湯原農(nóng)場(chǎng)和普陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)多樣化指數(shù)較小,分別為0.323 0和0.391 1,對(duì)應(yīng)的集中化指數(shù)較大,分別為0.356 4和0.325 2。由此推測(cè)多樣化指數(shù)和集中化指數(shù)具有顯著負(fù)相關(guān)性。多樣化指數(shù)、集中化指數(shù)以及洛倫茲曲線分析結(jié)果的一致性,在定量測(cè)度土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)總體組合特征上,可起到互為補(bǔ)充和互為驗(yàn)證的作用,在精度要求方面,可選用多樣化指數(shù),而洛侖茲曲線可以進(jìn)行直觀顯示,便于理解。

圖1 寶泉嶺墾區(qū)13個(gè)農(nóng)場(chǎng)土地利用洛倫茲曲線
由表3可知,全墾區(qū)和13個(gè)農(nóng)場(chǎng)的組合類(lèi)型構(gòu)成中包括耕地、林地、水域及水利設(shè)施用地4種地類(lèi),寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)、新華農(nóng)場(chǎng)、延軍農(nóng)場(chǎng)和共青農(nóng)場(chǎng)的組合類(lèi)型表現(xiàn)為以耕地和林地為主,其他6種地類(lèi)為輔的土地利用結(jié)構(gòu)特征;普陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)、綏濱農(nóng)場(chǎng)、軍川農(nóng)場(chǎng)、名山農(nóng)場(chǎng)、二九〇農(nóng)場(chǎng)、湯原農(nóng)場(chǎng)、依蘭農(nóng)場(chǎng)和江濱農(nóng)場(chǎng)的組合類(lèi)型只有耕地一種,其他7種地類(lèi)作為輔助的土地利用結(jié)構(gòu)特征;梧桐河農(nóng)場(chǎng)的組合類(lèi)型為耕地和水域及水利設(shè)施用地,其他6種地類(lèi)為輔的土地利用結(jié)構(gòu)特征。通過(guò)分析,發(fā)現(xiàn)寶泉嶺墾區(qū)土地利用類(lèi)型齊全程度較為單一,且土地利用組合類(lèi)型主要受全墾區(qū)地貌等自然條件影響。比較組合系數(shù)和洛倫茲曲線,發(fā)現(xiàn)各農(nóng)場(chǎng)土地利用組合類(lèi)型與洛倫茲曲線基本一致。
對(duì)表3得出的多樣化指數(shù)、集中化指數(shù)、組合類(lèi)型數(shù)運(yùn)用SPSS軟件中的K聚類(lèi)法進(jìn)行聚類(lèi)分析,得出各種指數(shù)的空間分布特征(圖2)。本文多樣化指數(shù)和集中化指數(shù)級(jí)別的劃分是由聚類(lèi)分析方法得出,是針對(duì)研究區(qū)劃分的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),即13個(gè)農(nóng)場(chǎng)土地利用多樣化和集中化程度的高低是相對(duì)于寶泉嶺墾區(qū)的。通過(guò)對(duì)比分析可以看出,在一定程度上,多樣化指數(shù)越大,集中化指數(shù)越小,相應(yīng)的組合類(lèi)型數(shù)也越大。

圖2 寶泉嶺墾區(qū)13個(gè)農(nóng)場(chǎng)多樣化指數(shù)、集中化指數(shù)、地類(lèi)組合類(lèi)型分布特征
對(duì)表3中數(shù)據(jù)運(yùn)用Pearson′s相關(guān)系數(shù)法,求取相關(guān)系數(shù)r,公式為:


式中:r——相關(guān)系數(shù);x,y——兩種類(lèi)別(本文為多樣化指數(shù)和集中化指數(shù));n——資料數(shù)(本文為農(nóng)場(chǎng)個(gè)數(shù))。通過(guò)計(jì)算得出多樣化指數(shù)和集中化指數(shù)的相關(guān)系數(shù)r等于-0.831 15,據(jù)表4,呈現(xiàn)出高度的負(fù)相關(guān)性。同理,設(shè)多樣化指數(shù)為x,組合系數(shù)為y,求得多樣化指數(shù)與組合系數(shù)相關(guān)系數(shù)為0.795 02,呈高度正相關(guān);設(shè)集中化指數(shù)為x,組合系數(shù)為y,求得集中化指數(shù)與組合系數(shù)相關(guān)系數(shù)為-0.795 09,呈高度負(fù)相關(guān),與GIS空間分析的結(jié)論基本一致。總之,這幾個(gè)定量指標(biāo)起著優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用,這表明在進(jìn)行土地利用結(jié)構(gòu)特征定量分析時(shí),應(yīng)充分發(fā)揮各指標(biāo)自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

表4 Pearson′s相關(guān)系數(shù)的強(qiáng)度大小與意義
由表5可知,普陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)、綏濱農(nóng)場(chǎng)、軍川農(nóng)場(chǎng)、名山農(nóng)場(chǎng)、二九〇農(nóng)場(chǎng)、湯原農(nóng)場(chǎng)、依蘭農(nóng)場(chǎng)和江濱農(nóng)場(chǎng)耕地具有區(qū)位意義。寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)、新華農(nóng)場(chǎng)、軍川農(nóng)場(chǎng)、名山農(nóng)場(chǎng)和延軍農(nóng)場(chǎng)園地具有區(qū)位意義,其中新華農(nóng)場(chǎng)、軍川農(nóng)場(chǎng)和延軍農(nóng)場(chǎng)區(qū)位指數(shù)高達(dá)2.30以上,具有很強(qiáng)的區(qū)位意義。寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)、新華農(nóng)場(chǎng)、綏濱農(nóng)場(chǎng)、軍川農(nóng)場(chǎng)、延軍農(nóng)場(chǎng)和共青農(nóng)場(chǎng)林地具有區(qū)位意義,其中寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)區(qū)位指數(shù)超過(guò)1.40,區(qū)位意義較強(qiáng)。新華農(nóng)場(chǎng)、軍川農(nóng)場(chǎng)、名山農(nóng)場(chǎng)、延軍農(nóng)場(chǎng)、共青農(nóng)場(chǎng)、二九〇農(nóng)場(chǎng)和梧桐河農(nóng)場(chǎng)草地具有區(qū)位意義,其中延軍農(nóng)場(chǎng)和梧桐河農(nóng)場(chǎng)區(qū)位意義超過(guò)了1.50,區(qū)位意義十分明顯。寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)、綏濱農(nóng)場(chǎng)、軍川農(nóng)場(chǎng)、名山農(nóng)場(chǎng)、延軍農(nóng)場(chǎng)、湯原農(nóng)場(chǎng)、依蘭農(nóng)場(chǎng)和江濱農(nóng)場(chǎng)城鎮(zhèn)村及工礦用地具有區(qū)位意義,其中寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)區(qū)位指數(shù)超過(guò)1.30,有較強(qiáng)的區(qū)位意義。寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)、新華農(nóng)場(chǎng)、綏濱農(nóng)場(chǎng)、名山農(nóng)場(chǎng)、延軍農(nóng)場(chǎng)和江濱農(nóng)場(chǎng)交通運(yùn)輸用地具有區(qū)位意義,其中江濱農(nóng)場(chǎng)最高,超過(guò)了1.50,區(qū)位意義十分明顯。新華農(nóng)場(chǎng)、普陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)、共青農(nóng)場(chǎng)和梧桐河農(nóng)場(chǎng)水域及水利設(shè)施用地具有區(qū)位意義,梧桐河農(nóng)場(chǎng)高達(dá)3.335 4,具有超強(qiáng)的區(qū)位意義。名山農(nóng)場(chǎng)和共青農(nóng)場(chǎng)其他土地具有區(qū)位意義,區(qū)位指數(shù)均在2.6以上,尚待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。以上各個(gè)農(nóng)場(chǎng)的區(qū)位指數(shù)與經(jīng)濟(jì)水平、交通和地理位置密切相關(guān)。同時(shí),運(yùn)用GIS空間分析可以明顯地看出土地利用區(qū)位意義分布特征(圖3)。總之,通過(guò)地類(lèi)區(qū)位意義分析,明確各農(nóng)場(chǎng)土地利用區(qū)位優(yōu)勢(shì)和相對(duì)重要性,對(duì)于墾區(qū)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有重要的意義。
從表6可以看出,寶泉嶺墾區(qū)13個(gè)農(nóng)場(chǎng)中二級(jí)土地利用面積比例介于58.93%~81.87%,三級(jí)為12.53%~37.42%,全墾區(qū)土地利用表現(xiàn)為以農(nóng)業(yè)為主、農(nóng)林相結(jié)合的土地利用特點(diǎn)。一級(jí)地中土地利用面積比例為3.42%~7.35%,說(shuō)明全墾區(qū)城鎮(zhèn)化水平較低。而共青農(nóng)場(chǎng)和名山農(nóng)場(chǎng)四級(jí)地即未利用地面積明顯高于全墾區(qū)1.12%的平均水平,分別達(dá)到了2.99%和6.91%,說(shuō)明其在提高綜合利用效益和土地集約化程度方面還有很大的潛能可供開(kāi)發(fā),但是從全墾區(qū)四級(jí)地統(tǒng)計(jì)來(lái)看,只平均僅為1.12%,說(shuō)明全墾區(qū)土地開(kāi)發(fā)的較為完善。土地利用程度指數(shù)為265.54~291.56,其中:湯原農(nóng)場(chǎng)、江濱農(nóng)場(chǎng)、普陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)、綏濱農(nóng)場(chǎng)、依蘭農(nóng)場(chǎng)、二九〇農(nóng)場(chǎng)、軍川農(nóng)場(chǎng)和寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)均高于墾區(qū)276的平均水平,土地利用程度較高,其他農(nóng)場(chǎng)則較低。

表5 寶泉嶺墾區(qū)13個(gè)農(nóng)場(chǎng)土地利用區(qū)位指數(shù)(相對(duì)于寶泉嶺墾區(qū))

圖3 寶泉嶺墾區(qū)13個(gè)農(nóng)場(chǎng)土地利用區(qū)位意義程度分布特征
(1)從寶泉嶺墾區(qū)多樣化分析結(jié)果來(lái)看,整個(gè)墾區(qū)總體多樣化程度不高,各農(nóng)場(chǎng)多樣化指數(shù)介于0.323 0~0.596 5,其中湯原農(nóng)場(chǎng)最小,延軍農(nóng)場(chǎng)最大,5個(gè)農(nóng)場(chǎng)高于全墾區(qū)平均水平,其余8個(gè)農(nóng)場(chǎng)略低于全墾區(qū)水平,各農(nóng)場(chǎng)之間差異不大。從洛侖茲曲線和集中化分析結(jié)果來(lái)看,各農(nóng)場(chǎng)的土地利用集中化指數(shù)相差不大,介于-0.220 8~0.356 4之間,表明全墾區(qū)土地利用集中化程度較高。從組合類(lèi)型分析結(jié)果來(lái)看,全墾區(qū)和13個(gè)農(nóng)場(chǎng)的組合類(lèi)型只有3種,第一種是耕地,第二種是耕地+林地,第三種是耕地+水域及水利設(shè)施用地,通過(guò)分析,發(fā)現(xiàn)寶泉嶺墾區(qū)土地利用類(lèi)型齊全程度較為單一,且土地利用組合類(lèi)型主要受全墾區(qū)地貌等自然條件影響。以上這幾個(gè)定量指標(biāo)之間起著優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用,進(jìn)行土地利用結(jié)構(gòu)特征定量分析時(shí),充分發(fā)揮各指標(biāo)自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
(2)從寶泉嶺墾區(qū)土地利用區(qū)位意義結(jié)構(gòu)來(lái)看,8個(gè)農(nóng)場(chǎng)耕地具有區(qū)位意義,且分布均勻,具有一定的規(guī)模,耕地與其他地類(lèi)相比,有區(qū)位意義的農(nóng)場(chǎng)分布數(shù)目最多,這符合墾區(qū)以農(nóng)業(yè)為主的特點(diǎn)。其他地類(lèi)區(qū)位意義只在少數(shù)農(nóng)場(chǎng)中體現(xiàn),不能形成規(guī)模。

表6 寶泉嶺墾區(qū)13個(gè)農(nóng)場(chǎng)土地利用程度指數(shù)
(3)從寶泉嶺墾區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)結(jié)果來(lái)看,土地利用程度指數(shù)為265.54~291.56,其中有8個(gè)農(nóng)場(chǎng)均高于墾區(qū)276的平均水平,土地利用程度較高,其他農(nóng)場(chǎng)則較低。寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)土地利用程度較高是因?yàn)樗菈▍^(qū)局直所在地,經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),建設(shè)用地比重相對(duì)較大,梧桐河農(nóng)場(chǎng)的土地利用程度較低是因?yàn)樗蛎娣e比例較大,共青農(nóng)場(chǎng)和延軍農(nóng)場(chǎng)是因?yàn)槲蠢玫乇壤^大,導(dǎo)致土地利用程度相對(duì)較低。
本文選用相關(guān)定量指標(biāo)并結(jié)合GIS技術(shù),對(duì)黑龍江省寶泉嶺墾區(qū)2009年土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析,但與其他相關(guān)研究相比,只是定量研究了土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)的特征,并未具體反映經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的特征;只是研究了墾區(qū)2009年的靜態(tài)的土地利用特征,并未研究連續(xù)動(dòng)態(tài)變化的土地利用特征,以上兩個(gè)方面還需進(jìn)一步研究。
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