基于空間自相關(guān)的赤峰市松山區(qū)耕地演變空間分異特征

盛 艷，秦富倉(cāng)，劉林甫

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)沙漠治理學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010019)

耕地對(duì)于人類的生存和發(fā)展是必不可少的資源，也是一種重要的土地利用形式。耕地資源對(duì)我國(guó)的糧食安全問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)性和生態(tài)平衡起重要作用[1-3]。影響耕地的數(shù)量與質(zhì)量變化的因素是自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等各種要素綜合。由于人口的增加、經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，對(duì)建設(shè)用地的需求量不斷增加，大量的耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，導(dǎo)致耕地資源數(shù)量在不斷減少，隨之生態(tài)環(huán)境也在惡化，使得耕地保護(hù)的責(zé)任與壓力不斷加大[4-5]。當(dāng)前的首要任務(wù)是保護(hù)耕地，耕地演變及空間格局變化的研究對(duì)耕地資源的合理持續(xù)利用、優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

關(guān)于耕地動(dòng)態(tài)變化及格局演變等方面的研究我國(guó)學(xué)者已經(jīng)從宏觀尺度、中尺度以及在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域進(jìn)行了大量相關(guān)研究，在經(jīng)濟(jì)相對(duì)欠發(fā)達(dá)的低山丘陵區(qū)及微觀尺度上研究較少[6-8]。多數(shù)學(xué)者從宏觀層面揭示耕地演變及空間格局分布狀況,從耕地多時(shí)空尺度和空間關(guān)聯(lián)性整合方面去揭示耕地空間格局演變規(guī)律研究甚少。空間自相關(guān)是用來(lái)度量某一要素在空間上是否具有一定規(guī)律的空間變量，檢驗(yàn)要素屬性值與其臨近空間要素上的屬性值是否具有顯著關(guān)聯(lián)性[9-11]。將GIS 技術(shù)與空間自相關(guān)方法相互結(jié)合，能夠全面地反映空間單元的位置及與其相鄰空間單元之間的關(guān)聯(lián)性。筆者以赤峰市松山區(qū)作為研究區(qū)，運(yùn)用空間自相關(guān)方法對(duì)研究區(qū)耕地變化空間集聚性和異質(zhì)性進(jìn)行研究，將耕地演變空間聚集與時(shí)間變化過(guò)程有機(jī)結(jié)合,繪制 LISA 聚類圖,動(dòng)態(tài)揭示多時(shí)空尺度下的耕地空間聚集狀態(tài),更為直接地反映空間自相關(guān)變化差異性及趨勢(shì)[12-13]，有效揭示耕地時(shí)空演變的特征和規(guī)律，對(duì)研究區(qū)合理利用保護(hù)耕地具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況赤峰市松山區(qū)位于赤峰市東南部，地理坐標(biāo)為117°47′～119°39′E、42°01′～42°43′N。松山區(qū)地處松遼平原、內(nèi)蒙古高原的中間地帶，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為5.6 ℃，年無(wú)霜期為155 d，年降水量為377.60 mm；年蒸發(fā)量為1 852 mm；年日照時(shí)數(shù)為2 799 h。松山區(qū)氣候特征為四季分明，春季干旱多風(fēng)且蒸發(fā)量大；夏季雨熱同期,降水較為集中；秋季較為短促,氣溫下降較快,初霜降來(lái)臨較早；冬季較為漫長(zhǎng)且寒冷,日照比較充足。研究區(qū)熱量、水分條件的時(shí)空分布差異顯著,熱量分布是東南部好于西北部,降水量的分布則以西北部偏多、東南部偏少。松山區(qū)全區(qū)總面積5 618 km2，宜農(nóng)地占總面積的22.8%，全區(qū)轄9鎮(zhèn)5鄉(xiāng)、7個(gè)街道辦事處，2019年，全區(qū)戶籍人口608 883人，全區(qū)實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值270.5億元，增長(zhǎng)5%，其中，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值48.7億元，增長(zhǎng)2.1%。目前，松山區(qū)已成為國(guó)家商品糧基地之一,全區(qū)糧食作物播種面積13.01萬(wàn)hm2。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源研究區(qū)遙感數(shù)據(jù)主要來(lái)源于美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù),包括1990、2000、2010年的Landsat-5 TM影像以及2020年的Landsat-8 OLI_TIRS 影像。利用ERDAS軟件對(duì)遙感影像進(jìn)行處理，為了使影像中的地物特征顯現(xiàn)更為清晰，通過(guò)人機(jī)交互解譯,同時(shí)結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際狀況,基于ArcGIS 10.8軟件對(duì)6種土地利用類型(耕地、林地、草地、建設(shè)用地、水域、未利用地)進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，主要依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 21010—2017)進(jìn)行研究區(qū)土地利用分類[14]。選取了6種典型地類的訓(xùn)練樣區(qū)，運(yùn)用最大似然法對(duì)遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類。結(jié)合實(shí)地抽樣調(diào)查對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行精度驗(yàn)證，總體精度達(dá)到90.26%，kappa系數(shù)為0.90，可以較好地滿足研究的需求，同時(shí)收集了1990—2020年研究區(qū)的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及相關(guān)文獻(xiàn)資料。

1.3 研究方法

1.3.1動(dòng)態(tài)度。耕地的變化速度主要利用動(dòng)態(tài)度來(lái)進(jìn)行定量描述，主要反映研究區(qū)耕地的變化程度。通過(guò)對(duì)研究區(qū)耕地變化速度分析，可以了解到研究區(qū)耕地變化的劇烈程度。計(jì)算公式如下：

(1)

式中,K為T 時(shí)段內(nèi)的耕地利用動(dòng)態(tài)度；Ub、Ua分別為研究期末和研究期初耕地的面積。

1.3.2空間自相關(guān)分析。空間自相關(guān)屬于地學(xué)空間統(tǒng)計(jì)方法中的一種，能夠有效揭示某一要素屬性值與其臨近空間要素上的屬性值是否存在明顯的相關(guān)性，計(jì)算某空間單元的特征值與其臨近的單元空間自相關(guān)性程度，可以揭示空間單元分布現(xiàn)象的特征及空間單元相互之間的作用機(jī)理[15-16]。空間自相關(guān)分為全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)。全局空間自相關(guān)能夠揭示整個(gè)區(qū)域總體的空間關(guān)聯(lián)及差異的顯著性，檢驗(yàn)整個(gè)區(qū)域中各空間單元的屬性值是否存在集聚特性。全局空間自相關(guān)在空間單元屬性值空間分布上出現(xiàn)不平穩(wěn)時(shí)就不能反映單元之間的空間關(guān)聯(lián)性[17]。局部空間自相關(guān)能夠揭示局部區(qū)域內(nèi)空間各單元之間的相關(guān)性，反映各個(gè)空間單元的屬性值在空間分布上的異質(zhì)性[18]。

Moran’sⅠ指數(shù)是空間自相關(guān)性的度量指標(biāo)，Moran’sⅠ指數(shù)的值在[-1,1][19]，在一定顯著性水平下，當(dāng) Moran’sⅠ指數(shù) > 0時(shí)，表示各空間單元在空間分布上存在正的空間自相關(guān)且呈現(xiàn)集聚狀態(tài)分布；當(dāng)Moran’sⅠ指數(shù)<0時(shí)，表示各空間單元在空間分布上存在負(fù)的空間自相關(guān)且呈現(xiàn)離散狀態(tài)； 當(dāng)Moran’sⅠ指數(shù)=0時(shí)，表示各空間單元在空間分布上不存在空間自相關(guān)且呈隨機(jī)分布狀態(tài)[20]。其計(jì)算公式如下：

(2)

局部空間自相關(guān)的程度可以用Moran 散點(diǎn)圖來(lái)反映，Moran 散點(diǎn)圖的第一象限為H-H類型區(qū)，局部空間自相關(guān)呈現(xiàn)正的，主要表現(xiàn)為高值的空間單元臨近也為高值空間單元的空間聯(lián)系形式。第二象限為L(zhǎng)-H類型區(qū)，局部空間自相關(guān)表現(xiàn)為負(fù)的，主要表現(xiàn)為低值的空間單元臨近為高值的空間單元的空間聯(lián)系形式。第三象限為L(zhǎng)-L類型區(qū)，局部空間自相關(guān)表現(xiàn)為正的，主要表現(xiàn)為低值的空間單元臨近也為同樣的低值的空間單元的空間聯(lián)系形式。第四象限為H-L類型區(qū)，局部空間自相關(guān)表現(xiàn)為負(fù)的，主要表現(xiàn)為高值的空間單元被低值的空間單元所包圍的空間聯(lián)系形式。用 Moran 散點(diǎn)圖與 LISA 顯著性水平相結(jié)合的方法，能夠繪制Moran 顯著性水平圖，具有顯著性水平的 LISA 區(qū)域可以顯現(xiàn)，局部空間的異質(zhì)狀況就可以測(cè)度，同時(shí)診斷局部空間集聚的“熱點(diǎn)”與“冷點(diǎn)”。

2 結(jié)果與分析

2.1 松山區(qū)耕地時(shí)空演變特征

2.1.1耕地資源時(shí)間序列演變。由圖1和圖2可知，松山區(qū)耕地面積總體變化態(tài)勢(shì)是急劇增加—增加—減少的變化過(guò)程。1990—2000年松山區(qū)新增耕地凈增速度最快的時(shí)期，耕地開(kāi)墾量與凈增量都達(dá)到了峰值，共增長(zhǎng)了34 459.02 hm2，增長(zhǎng)率為28.05%，其中水澆地增長(zhǎng)率為54.85%，增長(zhǎng)最快；其次是旱地增長(zhǎng)率為18.36%。2000—2010年，耕地總量增加幅度有所減緩，共增加了23 911.47 hm2，增長(zhǎng)率為 15.20%，其中，水澆地的增長(zhǎng)速度最快，增長(zhǎng)率為33.45%，而水田則減少了36.33%，旱地增加了6.50%。2010—2020年耕地呈現(xiàn)減少態(tài)勢(shì)，減少了7.13%。影響耕地演變的主要因素是國(guó)家政策，在20世紀(jì)90年代初期，由于畜牧產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格的嚴(yán)重下跌，國(guó)家對(duì)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格的保護(hù)，開(kāi)荒種地比經(jīng)營(yíng)畜牧業(yè)能夠帶來(lái)更高收益，導(dǎo)致出現(xiàn)了大面積的開(kāi)荒。2000年之后，各地大量過(guò)度開(kāi)墾開(kāi)荒使得生態(tài)環(huán)境日益惡化，國(guó)家和各級(jí)政府都采取了積極的應(yīng)對(duì)措施，在生態(tài)脆弱區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)實(shí)施退耕還林還草措施，使研究區(qū)耕地增加的趨勢(shì)有所減緩，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，2010—2020年耕地出現(xiàn)了減少的態(tài)勢(shì)。

圖1 不同時(shí)期土地利用類型

圖2 1990—2020年松山區(qū)耕地面積變化量和變化率

由圖3可知，1990—2000年，耕地增長(zhǎng)率超過(guò)50%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有王府鎮(zhèn)、當(dāng)鋪地滿族鄉(xiāng)、太平地鎮(zhèn)、初頭朗鎮(zhèn)和安慶鎮(zhèn)，耕地增長(zhǎng)率超過(guò)20%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有大廟鎮(zhèn)、夏家店鄉(xiāng)、哈拉道口鎮(zhèn)、崗子鄉(xiāng)、老府鎮(zhèn)和上官地鎮(zhèn)，而耕地呈現(xiàn)減少的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有大夫營(yíng)子鄉(xiāng)、穆家營(yíng)子鎮(zhèn)和城子鄉(xiāng)。據(jù)文獻(xiàn)記載,主要源于1995年以來(lái)松山區(qū)存在持續(xù)的墾荒現(xiàn)象，導(dǎo)致耕地在不斷增長(zhǎng)。由于不當(dāng)開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致土地退化及沙化嚴(yán)重而出現(xiàn)耕地撂荒行為，農(nóng)地生產(chǎn)力下降,生態(tài)環(huán)境隨之惡化。2000—2010年，崗子鄉(xiāng)、夏家店鄉(xiāng)和上官地鎮(zhèn)耕地依然在增長(zhǎng)，而穆家營(yíng)子鎮(zhèn)耕地減少29.43%，主要由于穆家營(yíng)子鎮(zhèn)屬于城郊區(qū)，建設(shè)用地占用了大量的優(yōu)質(zhì)耕地；同時(shí)王府鎮(zhèn)、大廟鎮(zhèn)、城子鄉(xiāng)和大夫營(yíng)子鄉(xiāng)耕地也在減少。2010—2020年，大夫營(yíng)子鄉(xiāng)、城子鄉(xiāng)和穆家營(yíng)子鎮(zhèn)耕地減少速度較快，城子鄉(xiāng)和穆家營(yíng)子鎮(zhèn)減少的耕地主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，大夫營(yíng)子鄉(xiāng)耕地退化現(xiàn)象嚴(yán)重，部分耕地退耕還林還牧。

圖3 1990—2020年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地面積變化

2.1.2各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化速度分析。利用4期的耕地?cái)?shù)據(jù)，運(yùn)用公式(1)計(jì)算了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地動(dòng)態(tài)度(圖4)。依據(jù)計(jì)算結(jié)果，將各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地變化速度劃分為3個(gè)級(jí)別，具體如下：①耕地動(dòng)態(tài)度處于[-4.79%,0)是耕地面積減少區(qū)，主要有城子鄉(xiāng)、大廟鎮(zhèn)、穆家營(yíng)子鎮(zhèn)和大夫營(yíng)子鄉(xiāng)。城子鄉(xiāng)和穆家營(yíng)子鎮(zhèn)耕地減少主要是位于城郊區(qū)，由于建設(shè)用地的不斷擴(kuò)張而占用了大量的耕地，耕地的后備資源嚴(yán)重不足而未能及時(shí)補(bǔ)充,從而導(dǎo)致耕地減少。大廟鎮(zhèn)和大夫營(yíng)子鄉(xiāng)處于山地丘陵區(qū)，部分耕地為坡耕地，極易產(chǎn)生水土流失，土壤肥力下降，生產(chǎn)率低，被棄耕撂荒及退耕，導(dǎo)致耕地減少。②耕地動(dòng)態(tài)度處于[0，3.00%)是耕地面積緩慢增長(zhǎng)區(qū)，主要有老府鎮(zhèn)、哈拉道口鎮(zhèn)和王府鎮(zhèn)。為了保持耕地總量動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)施生態(tài)災(zāi)毀補(bǔ)充耕地和“占一補(bǔ)一”的制度，這3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)大量開(kāi)墾后備耕地資源，所以耕地有小幅增加。③耕地利用動(dòng)態(tài)度處于[3.00%，4.91%]是耕地面積快速增長(zhǎng)區(qū)，主要有7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，主要分布于松山區(qū)的中東部，海拔較低及地勢(shì)平坦，耕地后備資源充足，主要以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)為主，由于設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使下，大面積的開(kāi)墾導(dǎo)致耕地?cái)?shù)量大幅增加。

圖4 1990—2020年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地動(dòng)態(tài)度

2.2 耕地變化的空間自相關(guān)分析

2.2.1耕地變化的全局空間自相關(guān)分析。通過(guò)GeoDa軟件，計(jì)算得到松山區(qū)1990—2000、2000—2010、2010—2020年3個(gè)時(shí)間段耕地面積變化的全局Moran’sⅠ指數(shù),通過(guò)顯著性檢驗(yàn)(α=0.05)，3個(gè)時(shí)間段耕地面積變化的全局Moran’sⅠ指數(shù)分別為0.146、0.176和0.188，表明松山區(qū)耕地面積在空間上整體變化呈現(xiàn)顯著的空間聚集特征，耕地變化顯著的區(qū)域其周邊區(qū)域的耕地變化也呈現(xiàn)相似特征。由于3個(gè)時(shí)間段的Moran’sⅠ指數(shù)持續(xù)上升，表明松山區(qū)耕地變化在空間上的集聚態(tài)勢(shì)不斷加強(qiáng)。

2.2.2耕地面積變化的局部空間自相關(guān)分析。基于GeoDa軟件計(jì)算松山區(qū)3個(gè)時(shí)間段各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化的局部Moran’sⅠ指數(shù)，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。從圖5可以看出，1990—2000年松山區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地面積變化的局部Moran’sⅠ指數(shù)分布在[-1.302 9,2.871 7]；6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地變化呈現(xiàn)顯著的空間集聚性，而8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化呈現(xiàn)顯著的空間異質(zhì)性，與相近區(qū)域耕地變化存在明顯差異。2000—2010 年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化的局部Moran’sⅠ指數(shù)分布在[-1.675 6,3.583 7]，有8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地變化呈現(xiàn)顯著的集聚性，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)與臨近區(qū)域的耕地變化存在明顯差異；2010—2020 年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化的局部Moran’sⅠ指數(shù)分布在[-1.432 7,3.167 1]，有7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地變化呈現(xiàn)明顯的空間集聚性。2000—2020年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的局部Moran’sⅠ指數(shù)的正值所占比重在增加，表明各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化在空間上集聚性在增強(qiáng)。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地演變格局呈現(xiàn)顯著的空間分異性，1990—2000年松山區(qū)東部各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化具有較明顯的集聚性，2000—2020 年聚集性逐漸轉(zhuǎn)移到松山區(qū)的中南部地區(qū)。

圖5 不同時(shí)間段各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化的局部Moran’s Ⅰ指數(shù)空間分布

為反映各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地演變的空間自相關(guān)程度，通過(guò)Moran散點(diǎn)圖，繪制了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化的LISA聚類圖(圖6)，通過(guò)LISA聚類圖，能直觀地揭示各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)單元的集聚模式。計(jì)算Anselin Local Moran’sⅠ指數(shù)，通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，表明研究區(qū)1990—2000年耕地變化空間集聚性不明顯，而2000—2020年耕地變化在空間分布上集聚性較為顯著，表現(xiàn)為正的空間自相關(guān)性。

圖6 不同時(shí)間段各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化的LISA聚類圖

(1)第一象限為高值聚集區(qū)(H-H類型區(qū))，在此類型區(qū)的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化的空間差異不顯著，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地變化呈現(xiàn)正的空間自相關(guān)，表明各鄉(xiāng)鎮(zhèn)與周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地變化幅度都較大。1990—2000年安慶鎮(zhèn)、哈拉道口鎮(zhèn)、初頭朗鎮(zhèn)和太平地鎮(zhèn)耕地變化屬于高值聚集區(qū)；2000—2010年上官地鎮(zhèn)、太平地鎮(zhèn)、當(dāng)鋪地滿族鄉(xiāng)、安慶鎮(zhèn)和夏家店鄉(xiāng)耕地變化屬于高值聚集區(qū)；2010—2020年當(dāng)鋪地滿族鄉(xiāng)、哈拉道口鎮(zhèn)、安慶鎮(zhèn)、太平地鎮(zhèn)和夏家店鄉(xiāng)屬于高值聚集區(qū)。以上鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要集中分布在松山區(qū)的東中部，總體趨勢(shì)表現(xiàn)為耕地增加較快地區(qū)從松山區(qū)東北部轉(zhuǎn)移到東中部地區(qū)。

(2)第二象限為低值離群點(diǎn)區(qū)(L-H類型區(qū))，在此類型區(qū)的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化空間差異顯著，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地變化表現(xiàn)為負(fù)的空間自相關(guān)，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化比周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化慢，出現(xiàn)了局部的異質(zhì)“冷點(diǎn)”。1990—2000年夏家店鄉(xiāng)、大夫營(yíng)子鄉(xiāng)、大廟鎮(zhèn)和老府鎮(zhèn)耕地變化屬于低值離群點(diǎn)區(qū)，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要分布于松山區(qū)的西北部。2000—2020 年耕地變化分布于低值離群點(diǎn)區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有大夫營(yíng)子鄉(xiāng)、哈拉道口鎮(zhèn)和大廟鎮(zhèn)。

(3)第三象限為低值聚集區(qū)(L-L類型區(qū))，在此類型區(qū)的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地出現(xiàn)減少趨勢(shì)，分布于此類型區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)與其周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)相比較，耕地面積變化相對(duì)緩慢，耕地變化的局部空間差異不顯著，表現(xiàn)為正的空間自相關(guān)性。1990—2000年穆家營(yíng)子鎮(zhèn)和城子鄉(xiāng)分布于此類型區(qū)，2000—2020 年穆家營(yíng)子鎮(zhèn)、初頭朗鎮(zhèn)、城子鄉(xiāng)和王府鎮(zhèn)分布于此類型區(qū)。低值聚集區(qū)逐漸由松山區(qū)南部向北部擴(kuò)展。

(4)第四象限為高值離群點(diǎn)區(qū)(H-L類型區(qū))，在此類型區(qū)的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地面積變化局部空間差異性較為顯著，表現(xiàn)為負(fù)的空間自相關(guān)，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化比周圍鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地變化幅度大，形成局部的異質(zhì)“熱點(diǎn)”。1990—2000 年當(dāng)鋪地滿族鄉(xiāng)、崗子鄉(xiāng)、上官地鎮(zhèn)和王府鎮(zhèn)屬于高值離群點(diǎn)區(qū)；2000—2010 年崗子鄉(xiāng)、老府鎮(zhèn)和初頭朗鎮(zhèn)屬于高值離群點(diǎn)區(qū)；2010—2020 年屬于高值離群點(diǎn)區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有崗子鄉(xiāng)、上官地鎮(zhèn)和老府鎮(zhèn)，以上鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要零星分散于松山區(qū)的北部和西部。

3 結(jié)論與討論

(1)松山區(qū)耕地面積經(jīng)歷了急劇增加—增加—減少的態(tài)勢(shì),城郊地區(qū)的耕地呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，耕地演變的空間差異性顯著。依據(jù)耕地動(dòng)態(tài)度對(duì)14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地變化速度進(jìn)行分級(jí)，分為耕地面積減少區(qū)、耕地面積緩慢增長(zhǎng)區(qū)、耕地面積快速增長(zhǎng)區(qū)，揭示耕地快速增長(zhǎng)的動(dòng)因?yàn)榻?jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使。

(2)松山區(qū)耕地演變空間分布存在顯著正相關(guān),耕地變化明顯的區(qū)域其相鄰區(qū)域也呈現(xiàn)相同特征，空間集聚態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)“弱(1990—2000 年)—強(qiáng)(2000—2010 年)—強(qiáng)(2010—2020 年)”的態(tài)勢(shì)；耕地演變低值或周圍高值的鄉(xiāng)鎮(zhèn)表現(xiàn)出明顯集聚態(tài)勢(shì),局部空間異質(zhì)性有所增強(qiáng)；各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的LISA聚類圖直接反映各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地面積變化的集聚模式，“L-H”集聚相對(duì)穩(wěn)定，部分“H-L”集聚逐漸向“L-L”集聚轉(zhuǎn)變；松山區(qū)耕地面積變化在空間分布上的集聚態(tài)勢(shì)在不斷加強(qiáng)，且積聚態(tài)勢(shì)由東部各鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移到中南部地區(qū)。

(3)耕地演變驅(qū)動(dòng)機(jī)制較為錯(cuò)綜復(fù)雜，既有自然因素的影響，也受人類活動(dòng)干擾，需要進(jìn)一步開(kāi)展耕地驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究，尤其是不同空間尺度內(nèi)的耕地演變，其驅(qū)動(dòng)機(jī)制是否具有空間尺度效應(yīng)，探索多空間尺度內(nèi)耕地利用管理模式。