JOURNAL OF NATURAL RESOURCES >
Study on the sensitivity of cultivated land multifunction to the changes of grain productivity capacity
Received date: 2023-09-18
Revised date: 2023-12-20
Online published: 2024-06-11
The function of cultivated land has undergone extensive and profound changes, from a single grain production function to a multifunction such as social security, ecological protection and landscape culture. Under this context, it is particularly important to analyze the sensitivity of multifunctional cultivated land to grain production capacity. Based on the statistical data of 14 prefecture-level cities in Liaoning province from 2005 to 2020, the multifunction of cultivated land and grain production capacity of multifunction zoning were analyzed by using entropy weight method and sensitivity model, and the sensitivity of cultivated land multifunction to the change in grain production capacity was examined. The results are as follows: (1) From 2005 to 2020, the average value of multifunctional index of cultivated land increased, the average value of productive function and social function indexes of cultivated land increased, and the average value of ecological function index of cultivated land decreased. (2) According to the results, there were five multifunctional divisions of cultivated land in the study area in 2020. There are significant differences in grain production capacity among different functional divisions, and the response relationships between grain production capacity and various functions of cultivated land is different. (3) From 2005 to 2020, the sensitivity of cultivated land multifunction to the change of grain production capacity showed a downward trend, the sensitivity of cultivated land production function to the change of grain production capacity presented an upward trend, while the sensitivity of cultivated land social function and ecological function to the change of grain production capacity exhibited a downward trend, and the quantitative change of sensitive areas showed certain fluctuations and spatial distribution differences. Therefore, we should further improve the level of multifunctional optimal allocation of cultivated land in Liaoning province, and improve the grain productivity.
GAO Jia , ZHAO Rong-rong , WANG Pan-pan . Study on the sensitivity of cultivated land multifunction to the changes of grain productivity capacity[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2024 , 39(6) : 1434 -1449 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20240611
表1 耕地多功能评价指标体系Table 1 Multifunction evaluation index system of cultivated land |
耕地功能 | 指标名称 | 指标说明 | 属性 | 权重 |
---|---|---|---|---|
生产功能 | 耕地垦殖率/% | 耕地面积/土地总面积 | + | 0.1162 |
耕地地均农业产值/(万元/hm2) | 农业产值/耕地面积 | + | 0.1038 | |
耕地国民经济贡献率/% | 农业产值/地区国内生产总值 | + | 0.2158 | |
社会功能 | 粮食自给率/% | 粮食产量/(常住人口×400 kg) | + | 0.0249 |
农业机械化水平/(kW/万人) | 农业机械总动力/农村从业人口 | - | 0.0514 | |
收入公平指数 | 农村居民可支配收入/城镇居民可支配收入 | + | 0.1000 | |
农村劳动力承载能力/(万元/hm2) | 农村从业人口/耕地面积 | + | 0.0444 | |
生态功能 | 耕地化肥负荷/(t/hm2) | 化肥施用量/耕地面积 | - | 0.0691 |
农田生态系统多样性指数 | - ln , 为各品种作物播种面积与 农作物播种面积之比 | + | 0.2013 | |
耕地类型生态优势度 | 水田面积/耕地面积 | + | 0.1162 |
表2 耕地多功能分区标准Table 2 Zoning standards of multifunctional cultivated land |
功能等级 | 功能分区 | ||
---|---|---|---|
生产功能 | 社会功能 | 生态功能 | |
高 | 高 | 高 | 综合优势区 |
中 | 中 | 中 | 综合均衡区 |
低 | 低 | 低 | 综合劣势区 |
高 | 中/低 | 中/低 | 单一功能优势区 |
中/低 | 高 | 中/低 | |
中/低 | 中/低 | 高 | |
高 | 高 | 中/低 | 双重功能优势区 |
中/低 | 高 | 高 | |
高 | 中/低 | 高 | |
低 | 中 | 中 | 单一功能劣势区 |
中 | 低 | 中 | |
中 | 中 | 低 | |
中 | 低 | 低 | 双重功能劣势区 |
低 | 中 | 低 | |
低 | 低 | 中 |
表3 敏感度等级划分Table 3 Classification of sensitivity grade |
S值 | 敏感度等级 |
---|---|
S ≤0 | 无敏感性 |
0< S ≤5 | 低敏感性 |
5< S ≤10 | 中敏感性 |
S >10 | 高敏感性 |
表4 辽宁省2005年、2010年、2015年和2020年耕地多功能指数Table 4 Multifunctional index of cultivated land in Liaoning province in 2005, 2010, 2015 and 2020 |
城市 | 2005年 | 2010年 | 2015年 | 2020年 | 城市 | 2005年 | 2010年 | 2015年 | 2020年 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
沈阳市 | 0.238 | 0.304 | 0.262 | 0.297 | 阜新市 | 0.360 | 0.418 | 0.248 | 0.360 |
大连市 | 0.208 | 0.324 | 0.238 | 0.307 | 辽阳市 | 0.259 | 0.319 | 0.354 | 0.440 |
鞍山市 | 0.211 | 0.266 | 0.249 | 0.285 | 盘锦市 | 0.447 | 0.480 | 0.477 | 0.469 |
抚顺市 | 0.218 | 0.299 | 0.322 | 0.281 | 铁岭市 | 0.432 | 0.396 | 0.445 | 0.440 |
本溪市 | 0.169 | 0.295 | 0.310 | 0.266 | 朝阳市 | 0.394 | 0.385 | 0.418 | 0.424 |
丹东市 | 0.299 | 0.351 | 0.318 | 0.498 | 葫芦岛市 | 0.221 | 0.275 | 0.230 | 0.295 |
锦州市 | 0.327 | 0.304 | 0.304 | 0.374 | 平均 | 0.294 | 0.347 | 0.328 | 0.372 |
营口市 | 0.333 | 0.443 | 0.423 | 0.465 |
表5 耕地多功能对粮食生产能力变化的敏感度Table 5 Sensitivity of cultivated land multifunction to the change of grain production capacity |
城市 | 耕地多功能敏感度 | 生产功能敏感度 | 社会功能敏感度 | 生态功能敏感度 | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | III | ||||
沈阳市 | -5.43 | -1.38 | 0.80 | -0.27 | 3.23 | 0.24 | -5.84 | -2.08 | 0.20 | -5.73 | -4.12 | 3.02 | |||
大连市 | 5.49 | 0.71 | 1.09 | 6.64 | -1.14 | 0.96 | 4.92 | 1.16 | 0.53 | 5.60 | 1.53 | 3.20 | |||
鞍山市 | -1.82 | -0.20 | 3.80 | -2.00 | 2.40 | -2.54 | -1.66 | -0.68 | 6.52 | -1.68 | -1.18 | 9.59 | |||
抚顺市 | 1.97 | 0.47 | -0.57 | 2.44 | 6.43 | -1.04 | 2.54 | -0.50 | -0.30 | 0.76 | -1.85 | 0.13 | |||
本溪市 | -14.27 | 0.09 | -72.51 | -24.02 | 1.05 | -155.52 | -7.98 | 0.00 | -22.02 | -9.09 | -0.55 | -37.52 | |||
丹东市 | -2.89 | -0.20 | 6.71 | 2.81 | 1.32 | 12.93 | -3.40 | -0.07 | -0.11 | -5.06 | -1.12 | 9.50 | |||
锦州市 | 1.29 | -0.01 | 1.10 | 5.30 | 1.76 | 1.08 | -4.46 | 0.12 | 0.69 | -2.32 | -4.12 | 1.91 | |||
营口市 | 221.50 | -1.93 | 1.17 | 38.07 | 19.23 | 0.81 | 305.85 | -2.99 | -0.06 | 218.04 | -16.21 | 5.21 | |||
阜新市 | 0.69 | 1.05 | 0.61 | 0.33 | 0.79 | 0.69 | 1.95 | 1.01 | 0.25 | -0.11 | 1.76 | 0.95 | |||
辽阳市 | -1.40 | 0.28 | 3.55 | 1.37 | 2.49 | 8.05 | -1.39 | 0.16 | -0.07 | -2.94 | -0.76 | 4.05 | |||
盘锦市 | 1.22 | -0.08 | -0.31 | -1.19 | 3.47 | -3.67 | 1.48 | -1.24 | -1.21 | 2.99 | -2.46 | 2.70 | |||
铁岭市 | -0.67 | 0.57 | 0.10 | -2.52 | 2.10 | -0.16 | 1.12 | 0.11 | 0.67 | 2.92 | -2.08 | -1.53 | |||
朝阳市 | -0.57 | -1.01 | 0.03 | -4.63 | -5.72 | -0.29 | 12.92 | 1.17 | 0.21 | -4.18 | 6.50 | 1.88 | |||
葫芦岛市 | 2.59 | 0.65 | -8.36 | 1.39 | -0.84 | -15.21 | 5.03 | 0.53 | -1.67 | -0.14 | 2.32 | -8.74 | |||
平均值 | 5.90 | -1.92 | 0.82 | -2.25 | 12.07 | 0.90 | 10.75 | -4.39 | 0.21 | 7.21 | -14.51 | 2.14 |
注:I代表2005—2010年,II代表2010—2015年,III代表2015—2020年。 |
[1] |
钱凤魁, 迟艳茹, 徐欢, 等. 2006—2020年沈阳市耕地多功能权衡协同关系演变分析. 中国土地科学, 2022, 36(10): 31-41.
[
|
[2] |
梁鑫源, 李阳兵. 三峡库区“耕—果”转换时空变化特征及其启示: 以草堂溪流域为例. 自然资源学报, 2019, 34(2): 385-399.
[
|
[3] |
范业婷, 金晓斌, 项晓敏, 等. 苏南地区耕地多功能评价与空间特征分析. 资源科学, 2018, 40(5): 980-992.
[
|
[4] |
胡伟艳, 朱庆莹, 张安录, 等. 总量与结构视角耕地多功能对农业经济增长的影响: 以湖北省为例. 中国土地科学, 2018, 32(5): 62-70.
[
|
[5] |
宋戈, 张红梅, 高佳, 等. 东北粮食主产区农地社会保障功能替代程度对农地流转的影响研究. 农业现代化研究, 2017, 38(1): 60-66.
[
|
[6] |
唐建, 沈田华, 彭珏. 基于双边界二分式CVM法的耕地生态价值评价: 以重庆市为例. 资源科学, 2013, 35(1): 207-215.
[
|
[7] |
郭莎莎, 胡守庚, 瞿诗进. 长江中游地区多尺度耕地景观格局演变特征. 长江流域资源与环境, 2018, 27(7): 1637-1646.
[
|
[8] |
赵华甫. 耕地多功能复合价值的实现: 以北京市为例. 中国土地, 2017, (5): 22-24.
[
|
[9] |
王成, 彭清, 唐宁, 等. 2005—2015年耕地多功能时空演变及其协同与权衡研究: 以重庆市沙坪坝区为例. 地理科学, 2018, 38(4): 590-599.
[
|
[10] |
李欣宇, 方斌, 李怡, 等. 中国粮耕价值比与种植结构时空耦合演化及分区调控. 地理学报, 2022, 77(11): 2721-2737.
[
|
[11] |
安悦, 谭雪兰, 李印齐, 等. 洞庭湖地区耕地功能时空演变特征及影响因素研究. 地理科学, 2022, 42(7): 1272-1282.
[
|
[12] |
隋虹均, 宋戈, 高佳. 东北黑土区典型地域耕地生态退化时空分异: 以富锦市为例. 自然资源学报, 2022, 37(9): 2277-2291.
[
|
[13] |
高鸣, 魏佳朔. 加快建设国家粮食安全产业带: 发展定位与战略构想. 中国农村经济, 2021, (11): 16-34.
[
|
[14] |
刘玉, 刘彦随. 乡村地域多功能的研究进展与展望. 中国人口·资源与环境, 2012, 22(10): 164-169.<br
[
|
[15] |
姜广辉, 张凤荣, 孔祥斌, 等. 耕地多功能的层次性及其多功能保护. 中国土地科学, 2011, 25(8): 42-47.
[
|
[16] |
牛善栋, 方斌, 崔翠, 等. 乡村振兴视角下耕地利用转型的时空格局及路径分析: 以淮海经济区为例. 自然资源学报, 2020, 35(8): 1908-1925.
[
|
[17] |
张利国, 王占岐, 柴季, 等. 湖北省耕地多功能地区差异及综合分区研究. 地域研究与开发, 2019, 38(5): 125-130.
[
|
[18] |
陈星宇, 王枫, 李灿. 珠三角地区耕地多功能空间差异与影响因素分析. 地域研究与开发, 2017, 36(1): 130-136.
[
|
[19] |
马才学, 金莹, 柯新利, 等. 基于全排列多边形图示法的湖北省耕地多功能强度与协调度典型模式探究. 中国土地科学, 2018, 32(4): 51-58.
[
|
[20] |
王雨枫. 耕地多功能利用转型特征与优化策略: 基于城市群视角. 江西财经大学学报, 2022, (3): 96-105.
[
|
[21] |
朱庆莹, 胡伟艳, 赵志尚. 耕地多功能权衡与协同时空格局的动态分析: 以湖北省为例. 经济地理, 2018, 38(7): 143-153.
[
|
[22] |
董鹏宇, 赵华甫. 耕地多功能权衡与协同关系研究: 以上海市青浦区为例. 长江流域资源与环境, 2019, 28(2): 368-375.
[
|
[23] |
熊昌盛, 张永蕾, 王雅娟, 等. 中国耕地多功能评价及分区管控. 中国土地科学, 2021, 35(10): 104-114.
[
|
[24] |
张玥, 代亚强, 陈媛媛, 等. 中国耕地多功能耦合协调时空演变及其驱动因素. 农业工程学报, 2023, 39(7): 244-255.
[
|
[25] |
侯蕊, 李红波. 武汉市土地利用多功能时空变化及耦合协调特征分析: 基于“两型社会”试验区建设前后的对比. 中国土地科学, 2021, 35(1): 69-78.
[
|
[26] |
秦明星, 康庆, 郭青霞, 等. 山西省土地多功能利用水平及动态变化研究:基于综合分析法. 地域研究与开发, 2023, 42(3): 142-147, 153.
[
|
[27] |
张宇佳, 蔡海生, 张学玲, 等. 鄱阳湖平原耕地多功能时空演变及其驱动机制. 水土保持通报, 2023, 43(3): 245-253.
[
|
[28] |
张丝雨, 胡伟艳, 赵可, 等. 耕地多功能与农业绿色全要素生产率的耦合协调发展研究. 世界农业, 2022, (11): 83-97.
[
|
[29] |
许多艺, 濮励杰, 黄思华, 等. 江苏省耕地多功能时空动态分析及对耕地数量变化响应研究. 长江流域资源与环境, 2022, 31(3): 575-587.
[
|
[30] |
谷国政, 宋戈. 辽宁省耕地多功能演变及其价值响应研究. 中国土地科学, 2022, 36(12): 103-116.
[
|
[31] |
|
[32] |
汪容基, 赵小敏, 赵丽红, 等. 基于MCR-InVEST模型的城郊耕地多功能评价及功能分区. 农业工程学报, 2022, 38(20): 209-219.
[
|
[33] |
卫新东, 林良国, 罗平平, 等. 耕地多功能耦合协调发展时空格局与驱动力分析. 农业工程学报, 2022, 38(4): 260-269.
[
|
[34] |
高星, 宋昭颖, 李晨曦, 等. 城乡梯度下的耕地多功能价值空间分异特征. 农业工程学报, 2021, 37(16): 251-259.
[
|
[35] |
杨雪, 谈明洪. 近年来北京市耕地多功能演变及其关联性. 自然资源学报, 2014, 29(5): 733-743.
[
|
[36] |
施园园, 赵华甫, 郧文聚, 等. 北京市耕地多功能空间分异及其社会经济协调模式解释. 资源科学, 2015, 37(2): 247-257.
[
|
[37] |
罗成, 蔡银莺. 湖北省农产品主产区耕地资源功能的时空演变. 经济地理, 2016, 36(3):153-161.
[
|
[38] |
刘慕华, 肖国安. 土地生态视角下中国粮食综合生产可持续能力研究. 科学决策, 2019, (10): 22-53.
[
|
[39] |
刘正佳, 钟会民, 李裕瑞, 等. 近20年中国粮食生产变化特征及其对区域粮食供需格局的影响. 自然资源学报, 2021, 36(6): 1413-1425.
[
|
[40] |
刘传明, 范观宇, 王呈祥, 等. 淮河生态经济带城镇化与粮食生产耦合协调性时空特征. 地域研究与开发, 2022, 41(1): 38-44.
[
|
[41] |
卢新海, 柯楠, 匡兵. 中国粮食生产能力的区域差异和影响因素. 中国土地科学, 2020, 34(8): 53-62.
[
|
[42] |
王佳月, 辛良杰. 基于GlobeLand 30数据的中国耕地与粮食生产的时空变化分析. 农业工程学报, 2017, 33(22): 1-8.
[
|
[43] |
任君, 周伟, 郭婧, 等. 青藏高寒山区土地利用多功能时空分异特征及影响因素探析: 以青海省海东市为例. 中国土地科学, 2021, 35(4): 90-100.
[
|
[44] |
刘超, 许月卿, 卢新海. 生态脆弱贫困区土地利用多功能权衡/协同格局演变与优化分区: 以张家口市为例. 经济地理, 2021, 41(1): 181-190.
[
|
/
〈 |
|
〉 |