孙 瑞，金晓斌,2,3※，赵庆利，韩 博，张晓琳，李寒冰，胡 静，周寅康,2,3

（1. 南京大学地理与海洋科学学院，南京 210023； 2. 国土资源部海岸带开发与保护重点实验室，南京 210023；3. 江苏省土地开发整理技术工程中心，南京 210023；4. 自然资源部国土整治中心，北京 100035；5. 重庆市农村土地整治中心，重庆 401121）

0 引 言

随着社会经济快速发展，人口持续增长，耕地资源数量减少、质量降低、利用低效等问题已成为阻碍农业可持续发展的核心问题之一[1]。土地整治以服务“三农”为着力点，是推进农业现代化建设、助力农业可持续发展的重要制度设计。作为以解决土地资源错配、土地利用不合理等问题的重要举措之一，土地整治初期以保护耕地资源、保障粮食安全为主要目标[2]，工作重点集中于新增耕地和中低产田的改造。随着土地整治概念确立，其内涵和功能逐步丰富、拓展，整治目标日趋多元、实施模式逐步多样、内容和效益更加综合，已成为落实最严格耕地保护制度和节约集约用地制度的重要手段[3]。随着绿色发展和生态文明建设的不断深入，推进耕地“三位一体”保护成为新的时代要求[4]，遵循“山水林田湖草生命共同体”理念，在整体保护、系统修复和综合治理的总体要求下，全面认识耕地资源，系统解析耕地整治潜力对解决国土空间开发利用问题，修复国土空间功能，提升国土空间质量具有重大意义[5-7]。

耕地整治潜力是指在一定区域范围内，综合社会经济发展的需要，对整治区域内耕地的利用结构、利用方式、利用强度、空间分布及人地关系等进行合理的组织和调整可达到最优状态的能力。科学进行耕地整治潜力评价与综合分区可为确定耕地整治重点区域，制定整治计划安排等提供依据和参考，对有效解决耕地质量下降、细碎化程度升高、生产能力下降及生态环境恶化等问题具有重要的支撑作用。

耕地质量的有效评价是科学进行耕地整治潜力分区的基础。研究初期，耕地质量评价注重耕地的显性内涵，多围绕区域耕地的数量质量、格局变化、用途转移，以及撂荒/弃耕等进行分析[8]；随着耕地多功能认识的不断深入，耕地利用的隐性内涵不断被挖掘，其评价逐步向耕地产出、可利用程度和功能表达等拓展[9]。随着研究方法不断向定量化发展，评价指标体系更为系统和综合，在传统研究考虑资源、生态、自然、社会经济等方面的基础上，经济效益、农户行为及基础设施状况等指标也不断引入[10-13]。受数据限制，相关研究多集中于中小尺度[14-19]。以往的耕地评价研究多侧重于单一空间尺度，在有效衔接不同层级的表征指标、全面显化耕地资源的格局和功能特征、真实反映耕地整治对农业生产的改善状况等方面还有进一步深入的空间[20-24]。耕地评价的多元性和丰富性为耕地整治潜力识别创造了条件。整治潜力识别作为耕地质量评价的延伸和进行耕地整治分区的基础，一定程度上体现了区域资源认识和时代引领特征[25-29]。面向新时期耕地多功能综合保护的需求，传统的以粮食生产为核心，以解决耕地数量减少、质量降低等问题为目标，以地域特征和类型要素为基础的农用地分区研究，已难以满足当下多元化、多目标的整治需求。如何采用科学的评价分区方法，分类引导和差别化推进国土综合整治是耕地整治分区亟待解决的问题。

本研究拟构建集成“质量-格局-功能”的耕地整治潜力评价框架，围绕耕地的自然资源禀赋、空间格局、要素功能等特征进行整治潜力综合评价，基于县域单元，采用空间聚类方法，提出中国耕地整治分区方案，以期为因地制宜指导农业生产布局，充分发挥耕地质量改善潜力、格局优化潜力和功能提升潜力，为新时期国土综合整治提供参考。

1 耕地整治潜力

耕地作为解决“三农”问题的核心资源之一，是保障粮食安全、改善人居环境、维护区域生态安全的基础要素[30]，对促进区域农业可持续发展具有重要意义。耕地整治潜力是指在一定区域范围内，综合社会经济发展的需要，对整治区域内耕地的利用结构、利用方式、利用强度、空间分布及人地关系等进行合理的组织和调整后可达到最优状态的程度，具体表现为耕地可利用空间的扩展、空间格局的优化以及质量功能的提升。

耕地整治潜力具有系统性、地域性、相对性等特征。1）系统性。耕地整治潜力是集成耕地质量、格局、功能等要素综合作用的结果，能够综合直观地表征耕地在资源禀赋、空间利用格局、功能表达等方面可改善、优化和提升的状况。2）地域性。不同区域由于受自然要素禀赋、区域条件、社会经济发展状况、基础设施状况等影响和制约，区域耕地整治潜力的表象和特征不同，因而耕地整治潜力存在差异性和相似性。3）相对性。耕地整治潜力是在特定耕地利用状态下的潜力，其大小取决于区域内耕地利用现状与耕地利用最优状态的差距，而区域耕地利用最优利用方式和强度不尽相同，造成耕地整治潜力的差异。

耕地作为保障粮食安全及解决“三农”问题的关键资源，是保障区域生态安全及改善人居环境的基础要素，为了全面解析耕地资源的非自然属性，挖掘耕地质量、产出、利用等隐性内涵及耕地资源潜能，围绕耕地自然资源禀赋、空间格局和要素功能，本研究提出集成“质量-格局-功能”视角的解析耕地资源评价框架（图1）。

图1 集成“质量-格局-功能”视角耕地资源解析 Fig.1 Analysis of cultivated land resource from the perspective of “quality-pattern-function”

耕地质量指耕地要素的品质，是特定区域内地形、气温、降水、水文、人类活动等自然、人文因素综合作用的结果。耕地质量管理是耕地整治的核心内容之一，对提高粮食单产水平和保障粮食安全具有重要意义。耕地质量改善潜力指通过整治促进基础设施完善，提升耕地质量等别，增强农业生产稳定性的能力；可进一步划分为质量提升潜力、设施改善潜力及生产稳定潜力3 种类型。

耕地格局指耕地要素的布局，是区域内光、温、水、土四大要素在气候条件下组成不同的土地资源类型和土地利用方式，反映区域耕地利用结构、空间分布状况。耕地格局的优化调整，有利于促进耕地资源的集约利用和可持续发展。耕地格局优化潜力指通过整治解决耕地细碎化和分散化问题，促进耕地集中连片，提高耕作便利性的能力；可进一步划分为细碎化改善潜力、规模化提升潜力及耕作便利性提升潜力3 种类型。

耕地功能指耕地要素表达的能力，以自然生态系统为基础，具有维持生物多样性、调节气候及大气成分、调节水文、生态隔离等功能，对维护生态脆弱地区、城镇密集区、主要交通沿线等区域生态安全具有重要作用。耕地功能提升潜力指通过整治，提升区域农业综合生产功能，改善生态环境质量，新增可供开发利用耕地的能力；可进一步划分为产能提升潜力、生境改善潜力及开发利用潜力3 种类型。

2 研究方法

2.1 指标体系构建

为全面反映耕地整治对耕地资源、耕作条件、基础设施状况、综合生产及生态环境等的有效改善程度，通过构建集成“质量-格局-功能”的耕地整治潜力评价指标体系，有利于挖掘耕地质量、产出、利用等隐性内涵，综合全面评价耕地整治潜力。根据耕地资源发展态势、特征及数据资料的可获得性，本研究选取耕地质量等别、耕地基础设施完备度、产能波动指数表征耕地质量，用以反映耕地资源质量、基础设施建设及耕地生产稳定性状况；选取耕地细碎化程度、耕地规模化率、耕作便利性表征耕地格局，用以反映耕地资源空间分布、利用格局状况及特征；选取耕地复种指数、生境质量、后备资源开发利用程度表征耕地功能，用以反映耕地综合生产能力及生态功能。指标体系如表1 所示。

表1 耕地整治潜力评价指标 Table 1 Evaluation index system of cultivated land consolidation potential

2.2 整治潜力测算

2.2.1 数据来源

研究数据主要包括遥感影像数据、土地利用数据及社会经济数据。其中遥感影像数据来源于2001—2017 年MODIS-NDVI 植被指数产品MOD13Q1（250 m×250 m，16 d）、MODIS 地表反射产品MOD09A1（500 m×500 m，8 d，https://search.earthdata.nasa.gov）；土地利用数据来源于刘纪远等解译的中国土地利用数据（1∶10 万）[35]，辅以土地利用调查成果校验；耕地质量等级数据来源于原国土资源部农用地分等成果（1∶50 万）；耕地后备资源开发利用数据主要来源于《全国耕地后备资源调查结果》（http://g.mnr.gov.cn）；居民点和行政村数据来源于中国科学院资源环境数据云平台（http://www.resdc.cn）；交通水利基础设施数据主要是基于高分辨率遥感影像提取[36]；社会经济数据来源于中国经济与社会发展统计数据库（http://data.cnki.net）。

综合考虑数据资料的可获得性及全国尺度分析的全面性，耕地整治潜力评价以县域为基本分析单元。本文以2015 年的县级行政区划并适度调整，共确定有效评价单元2 774 个。基于遥感数据解译，利用ArcGIS、Fragstats、InVEST 等软件和模型进行指标计算[11,25,31-34]，采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）确定指标权重，同时为消除各指标的不同数量级和量纲，采用极差标准化方法对原始数据进行标准化处理。

正向指标标准化采用下式计算：

负向指标标准化采用下式计算：

式中x′为经过标准化处理后的指标值；maxx 和minx 为指标x 的最大值和最小值。

2.2.2 测算方法

为计算耕地整治潜力，构建耕地整治潜力测算模型，如图2 所示。耕地整治潜力值取决于耕地整治现状值与区域最优值之间的差距，为避免基于区域值最大值测算潜力，可能过于夸大潜力提升能力的问题，需要因地制宜、差别化确定区域耕地整治潜力。由于同一资源区内农业发展方向、环境及相应的管控措施相似，因而将地貌条件、土壤类型、水文特征和植被类型相一致的耕地资源划分为同一类型区，从而确定不同类型区的最优值。评价指标区域最优值选取根据指标值平均值±标准差计算确定[37]，其中，表征生态功能的指标生境质量的最优值范围基于中国三级流域（209 个流域单元）确定[38]，其余指标计算以中国农业自然区划中的二级农业区（38 个）为计算范围[39]。

图2 耕地整治潜力测算示意图 Fig.2 Cultivated land consolidation potential measurement

耕地整治潜力CLCP（Cultivated Land Consolidation Potential）计算如式（4）所示

式中CLCPi指区域耕地资源评价指标i 的整治潜力；指区域耕地资源评价指标i的整治现状值；CLCPδ指区域耕地资源评价指标i 的整治最优值；n 为评价指标个数；CLCPq指耕地质量改善潜力；CLCPp指耕地格局优化潜力；CLCPf指耕地功能提升潜力；Qi指评价指标i 的权重。

2.2.3 k-means 空间聚类方法

聚类分析是研究多要素事物分类问题的数量方法，根据样本自身属性，按照某种相似性或差异性指标，定量地确定样本之间的亲疏关系，并按这种亲属关系程度对样本进行聚类。基于欧式距离的k-means 空间聚类方法，将各聚类子集内的所有数据样本的均值作为该聚类的代表点，通过迭代过程把数据集划分为不同的类别，使得评价聚类性能的准则函数达到最优，从而使生成的每个聚类内部紧凑，类间独立。

式中D 为样本 mX 和 nX 之间的距离，距离越小，样本差异度越小；k 指聚类的个数；mkX 和 nkX 为在聚类为k 类时的样本集；m、n 指聚类要素；z 指聚类对象；SSE（Sum of Squared Error）为所有样本的平方误差总和；p 为聚类对象；mc 是聚类子集 mX 的聚类中心。

2.3 整治潜力分区

耕地整治潜力综合分区是指基于目前国家生态保护与整治修复面临的总体形势和需求，在分析耕地资源在不同区域自然、社会经济差异的基础上，结合耕地资源本底条件、空间利用格局、要素功能条件，揭示耕地资源不同区域保护与整治修复的需求和方向。通过对各耕地整治潜力评价指标进行标准化处理，运用k-means 空间聚类方法进行聚类分析，形成“一级区-二级区-三级区”3 个层级的全国耕地资源整治潜力分区体系。由于不同区域耕地整治潜力和整治类型差异较大，受分布规律和尺度精度等制约，在进行全国耕地整治潜力综合分区时采取多级分区，并结合“聚类区域+农业格局+整治类型”的命名方法，划分不同层级整治类型区。其中，一级分区编码采用罗马数字标记，二级分区编码采用阿拉伯数字标记，三级分区编码在一级、二级分区的基础上以连字符叠加阿拉伯数字标记（表2），以期揭示耕地资源整治的空间分异特征及其规律，确定耕地资源整治重点区域，明确耕地资源整治综合格局和发展方向。

表2 中国耕地整治潜力综合分区标准及举例 Table 2 Comprehensive zoning standards and examples of cultivated land consolidation potential in China

3 结果与分析

3.1 耕地整治潜力评价

运用自然断点法将各耕地整治潜力划分为高、较高、中、较低和低5 个等级，中国耕地整治的质量改善潜力、格局优化潜力和功能提升潜力评价结果如图3、4 和表3所示。

就耕地质量改善潜力而言，耕地质量改善重点整治区域主要分布于长江流域、海河流域和淮河流域等地区（图3）。其中，质量提升潜力高值区分布在中部和东部地区，设施改善潜力和生产稳定潜力高值区则分布于中部和西部地区，呈带状、组团状连片分布，具有显著的空间分异特征。从数量和面积来看，全国耕地质量提升潜力处于较高和高的市县（区）数量共1 135 个，占全部县域单元的47.71%，占全国耕地总面积的38.65%，集中分布在广西、贵州、江西、陕西北部和南部、内蒙古中部、甘肃南部等地区；全国耕地设施改善潜力处于较高和高的市县（区）数量共1 503，占全部县域单元的55.24%，占全国耕地总面积的60.67%，主要分布于内蒙古、西藏、新疆及甘肃中部等地区；全国耕地生产稳定潜力处于较高和高的市县（区）数量共682 个，占全部县域单元的25.06%，占全国耕地总面积的15.17%，主要零散分布于内蒙古、浙江、陕西及河南等部分地区（图4、表3）。

表3 中国耕地整治潜力规模与数量统计表 Table 3 Cultivated land consolidation potential scale and quantity statistics in China

就耕地格局优化潜力而言，耕地格局优化重点整治区域多分布于长江中下游地区、东南沿海诸河流域、黄河流域和内陆河流域等地区，其余地区分布较为分散（图 3）。其中，细碎化改善潜力高值集中分布中部、东部及南部地区；规模化提升潜力高值分布于中部、东部地区；而便利性提升潜力高值则零星分布于西部和北部地区。从数量和面积来看，全国耕地细碎化改善潜力处于较高和高的市县（区）数量共914 个，占全部县域单元的33.59%，占全国耕地总面积的16.74%，集中分布在江苏南部、安徽南部、福建东部及四川中部等地区；全国耕地规模化提升潜力处于较高和高的市县（区）数量共1 071 个，占全部县域单元的39.36%，占全国耕地总面积的31.99%，主要分布于江苏、福建、山东、四川中部、陕西南部及辽宁西部等地区；全国耕地便利性提升潜力处于较高和高的市县（区）数量共162 个，占全部县域单元的5.95%，占全国耕地总面积的3.37%，主要集中分布在内蒙古北部、新疆南部及西藏南部等地区（图4、表3）。

就耕地功能提升潜力而言，耕地功能提升重点整治区域则分布于长江流域、珠江流域地区及内陆河流域等地区（图3）。其中，复种指数提升潜力高值分布于南部地区，生境改善潜力高值则分布于西部和东部地区；后备资源开发利用潜力高值分布于中部和西部地区。从数量和面积来看，全国耕地复种指数提升潜力处于较高和高的市县（区）数量共653 个，占全部县域单元的24.00%，占全国耕地总面积的24.45%，主要集中分布在贵州东部、四川东部及广西北部等地区；全国生境改善潜力处于较高和高的市县（区）数量共760 个，占全部县域单元的27.93%，占全国耕地总面积的24.82%，主要分布在内蒙古西部、新疆东部、陕西中部及河南中部等地区；全国耕地后备资源开发利用潜力处于较高和高的市县（区）数量共29 个，占全部县域单元的1.07%，占全国耕地总面积的32.32%，主要集中于新疆、重庆、辽宁、吉林、内蒙古西部及江苏北部等地区（图4、表3）。

图3 中国耕地整治潜力空间分布 Fig.3 Spatial distribution of cultivated land consolidation potential in China

图4 中国耕地整治亚类潜力空间分布 Fig.4 Spatial distribution of cultivated land consolidation subclass potential in China

综上可知，中国县域耕地整治潜力区域分布不均衡，且耕地质量改善、格局优化和功能提升潜力之间存在明显差异。耕地整治的重点区域主要分布于黄河流域和长江流域，受地理大环境影响，耕地主要分布于平原、盆地和低缓的丘陵区，而西部地区耕地面积小，分布零散，整体上耕地资源空间分布不均衡，区域生产能力差异明显；其次耕地整治重点区域分布与生物的宜生环境条件及人类活动有关，大多分布于生物宜生、人类宜居，极端气候较少的区域。经济发达的东部地区往往由于耕地产生的社会经济效益相对过低，导致耕地资源利用效率降低，表现为耕地复种指数的降低、撂荒面积增加[31]；而西部地区生态环境脆弱，耕地自然本底条件较差，耕作难度较大，耕地整治紧迫度相较低于中部和东部地区。

3.2 耕地整治潜力综合分区

通过全面认识耕地资源，系统解析耕地整治潜力，采用“一级区-二级区-三级区”3 个层级的全国耕地资源整治潜力分区体系，结合“聚类区域+农业格局+整治类型”的命名方法，将全国划分为7 个一级区、38 个二级区和409 个三级整治类型区（图5、图6）。同时，为了更加直观了解三级分区体系，以江苏省为例（图6），由于苏南、苏北地区耕地整治潜力空间差异显著，一级分区划分为Ⅱ中部地区和Ⅲ东南地区共2 类，二级分区划分为Ⅱ6 中部地区-华北平原区、Ⅱ9 中部地区-长江中下游区和Ⅲ9 东南地区-长江中下游区共3 类；三级分区划分为Ⅱ6-2（中部地区-华北平原区）耕地格局优化型重点整治区等共11 小类，共覆盖106 个市县（区）。全国耕地整治潜力具体分区如下：

图5 中国耕地整治潜力一级和二级分区 Fig.5 First-level and second-level zoning of the cultivated land consolidation potential in China

图6 中国耕地整治潜力三级分区及示例 Fig.6 Third-level zoning of cultivated land consolidation potential and example in China

东北地区（Ⅰ区）。包括黑龙江、吉林、辽宁及内蒙古北部等地区共计266 个县（区），耕地面积3 625.07万hm2（占全国耕地面积的28.79%），区内可进一步划分为7 个二级分区及49 个三级整治类型区（图5、图6）。该类型区内部分区单元之间的耕地格局优化潜力在空间上表现出相对聚集的特点，耕地细碎化改善潜力高值区集中分布于东北地区，其中Ⅰ3-2（东北地区-小兴安岭-长白山区）耕地格局优化型重点整治区为区域耕地整治潜力最高区，市县（区）达33 个。东北地区（Ⅰ区）耕地资源面积相对较大，耕地资源禀赋高，耕地生产水平较高，生产稳定性高，整体农业生产状况较好，适用于粮食作物的集中规模化生产，但该区域耕地细碎化程度较高，耕地质量一般，规模化率、耕作便利性、基础设施完备度及生境质量指数较低，耕地格局优化方面有待提升。在全国主体功能区规划中，该类型区包括国家级农产品主产区、重点生态功能区及重点开发区域。因此，Ⅰ区东北区为耕地格局优化型重点整治区，以缓解耕地细碎化程度，提高耕地规模化率为核心，以耕地节约集约利用为重点，调整农业产业结构，促进土地流转和适度规模经营，提高耕地资源利用率，改善生态环境，实现规模化生产、集约化经营，发展现代农业。

中部地区（Ⅱ区）。包括山东、河北、河南、湖北、江苏北部、安徽北部及湖南北部等地区共计675 个县（区），耕地面积3 107.66 万hm2（占全国耕地面积的24.68%），区内可进一步划分8 个二级分区及7349 个三级整治类型区（图5、图6）。该类型区内部分区单元之间的耕地功能提升潜力在空间上表现出相对聚集的特点，耕地细碎化改善潜力、后备资源开发利用潜力集中分布于中部地区，其中，Ⅱ6-11（中部地区-华北平原区）格局-功能协同型优先整治区为区域耕地整治潜力最高区，市县（区）达111 个。中部地区（Ⅱ区）耕地资源面积相对较大，基础设施完备度、规模化率和生产稳定性高，整体分布格局较好，适用于粮食作物的集中生产，但该区域耕地细碎化程度较高，复种指数较低，生境质量指数较低，耕地功能提升方面有待提升。在全国主体功能区规划中，该类型区包括国家级农产品主产区、重点生态功能区、重点开发区域及部分优化开发区域。因此，Ⅱ区中部地区为耕地格局优化-功能提升协同型优先整治区，以改善耕地细碎化状况和后备资源开发利用为重点，提升复种指数，解决生态环境领域的突出问题，改善区域农业生产条件，减少农业污染，提高生态环境质量，实现耕地资源的有效配置和高效利用。

东南地区（Ⅲ区）。包括浙江、福建、江西、广东、广西、江苏南部、安徽南部及湖南南部等地区共计690个县（区），耕地面积1 857.02 万hm2（占全国耕地面积的14.75%），区内可进一步划分7 个二级分区及51 个三级整治类型区（图5、图6）。该类型区内部分区单元之间的耕地质量改善潜力、格局优化潜力和功能提升潜力在空间上表现出相对聚集的特点，耕地质量提升潜力、细碎化改善潜力、规模化提升潜力及后备资源开发利用潜力高值区集中分布于东南地区，其中，Ⅲ13-1（东南地区-江南丘陵区）质量改善型重点整治区为区域耕地整治潜力最高区，市县（区）达168 个。东南地区（Ⅲ区）耕地自然本底条件差异较小，基础设施完备度高，农业生产条件优越。且耕地后备资源丰富，耕作便利性较高，但耕地质量差，细碎化程度高，规模化率和生产稳定性较低，农业面源污染严重，生境质量较差，耕地质量改善、格局优化和功能提升方面有待提升。在全国主体功能区规划中，该类型区包括国家级农产品主产区、重点生态功能区、重点开发区域及部分优化开发区域。因此，Ⅲ区东南地区为耕地质量改善-格局优化-功能提升综合型重点整治区，以提高耕地质量、改善细碎化程度为核心，注重耕地后备资源开发利用保护，提高耕地规模化率，改善农业生态环境，夯实农业基础，促进规模化经营，提升耕地利用的规模效益与竞争优势，发展高效现代农业，聚焦农业发展。

北部地区（Ⅳ区）。包括山西、内蒙古中部、陕西北部、河南西部、宁夏北部、甘肃东部等地区共计413个县（区），其中耕地面积756.82 万hm2（占全国耕地面积的6.01%），区内可进一步划分9 个二级分区及51个三级整治类型区（图5、图6）。该类型区内部分区单元之间的耕地质量改善潜力和耕地功能提升潜力在空间上表现出聚集的特点，耕地质量提升潜力和后备资源开发利用潜力高值区集中分布于此，Ⅳ7-1（北部地区-华北山地区）质量改善型重点整治区为区域耕地整治潜力最高区，市县（区）达60 个。北部地区（Ⅳ区）基础设施完备度高，规模化率较高，后备资开发利用潜力较大，由于土壤养分贫瘠、干旱缺水、水土流失严重，导致耕地质量较差，耕地质量改善方面有待提升。在全国主体功能区规划中，该类型区包括国家级农产品主产区、重点生态功能区及重点开发区域。因此，Ⅳ区北部地区为耕地质量改善型重点整治区，以提高耕地质量为核心，开展耕地保护与提升行动，缓解农业面源污染、水土流失等问题，改善农业生态环境，实行耕地轮作休耕，以提高耕地生产能力，促进耕地资源可持续利用，农业可持续发展。

西南地区（Ⅴ区）。包括云南、贵州、四川东部、重庆南部、湖南西部及广西西部等地区共计434 个县（区），耕地面积2 260.86 万hm2（占全国耕地面积的17.95%），区内可进一步划分9 个二级分区及75 个三级整治类型区（图5、图6）。该类型区内部分区单元之间的耕地功能提升潜力在空间上表现出相对聚集的特点，其中，耕地复种指数提升潜力高值区集中分布于西南地区，其中，Ⅴ12-1（西南地区-贵州高原区）质量改善型重点整治区为区域耕地整治潜力最高区，市县（区）达68 个。西南地区（Ⅴ区）耕地资源禀赋状况较好，基础设施完备度和耕作便利性高，生产稳定性较好，后备资源开发利用潜力较大，但耕地质量较差、细碎化程度较高，耕地功能提升方面有待提升。在全国主体功能区规划中，该类型区包括国家级农产品主产区、重点生态功能区、重点开发区域及部分优化开发区域。因此，Ⅴ区西南地区为耕地功能提升型重点整治区，应立足资源禀赋和区位优势，发展特色农业，推进农产品品牌化，提高农业竞争力，促进农业农村经济转型升级，绿色崛起。

西北地区（Ⅵ区）。包括新疆、甘肃西部、内蒙古西部、宁夏南部等地区共计151 个县（区），耕地面积845.71 万hm2（占全国耕地面积的6.72%），区内可进一步划分11 个二级分区及62 个三级整治类型区（图5、图 6）。该类型区内部分区单元之间的耕地质量改善潜力、格局优化潜力和功能提升潜力在空间上表现出相对聚集的特点，耕地基础设施完备度潜力、耕作便利性潜力及生境质量潜力高值区集中分布于西北地区，其中，Ⅵ31-8（西北地区-南疆区）质量-格局协同型优先整治区为区域耕地整治潜力最高区，市县（区）达11 个。西北地区（Ⅵ区）由于草原退化、沙漠化等原因耕地资源相对较少，耕地农业环境和耕作环境较差，耕作难度较大。由于基础设施完备度、耕作便利性和生境质量较低，耕地质量改善、格局优化和功能提升方面有待提升。在全国主体功能区规划中，该类型区包括国家级农产品主产区、重点生态功能区及重点开发区域。因此，Ⅵ区西北地区为耕地质量改善-格局优化-功能提升综合型重点整治区，以提高耕地基础设施完备度、耕作便利性提高为核心，改善生态脆弱区农业生产条件，提升该区域设施农业发展水平，促进质量兴农、绿色兴农。

青藏高原地区（Ⅶ区）。包括西藏、青海、四川西部、甘肃西部等地区共计145 个县（区），耕地面积139.86万hm2（占全国耕地面积的1.11%），区内可进一步划分为9 个二级分区及48 个三级整治类型区（图5、图6）。该类型区内部分区单元之间的耕地质量改善潜力和格局优化潜力在空间上表现出相对聚集的特点，耕地细碎化改善潜力、生产稳定潜力高值区集中分布于青藏高原地区，其中，Ⅶ32-1（青藏高原地区-川西-藏东区）质量改善型重点整治区为区域耕地整治潜力最高区，市县（区）达17 个。青藏高原地区（Ⅶ区）由于生态环境恶劣，耕地资源数量相对较少，主要集中在河谷地之中，耕地基础设施完备度、规模化率高，后备资源丰富。但耕地细碎化程度高，生产稳定性低，该区域耕地格局优化和功能提升方面有待提升。在全国主体功能区规划中，该类型区包括国家级农产品主产区、重点生态功能区及重点开发区域。因此，Ⅶ区青藏高原地区为耕地格局优化与功能提升协同型重点整治区，以改善耕地细碎化程度、提高生产稳定性为核心，以调整生产结构、合理布局农业生产为重点，改善区域农业生产条件，提高耕地生产能力和资源利用率。

4 结论与讨论

4.1 结论

本研究以中国县域耕地资源为研究对象，集成“质量-格局-功能”的解析方式构建评价指标体系，对研究区耕地整治潜力进行评价，分析耕地资源的整治潜力，运用k-means 空间聚类方法对中国县域耕地整治潜力进行综合分区，并对分区结果及特征作初步分析，主要结论如下：

1）通过构建集成“质量-格局-功能”的耕地整治潜力评价框架，围绕耕地自然资源禀赋、空间格局、要素功能等特征进行整治潜力综合评价，有利于全面认识耕地资源，系统解析耕地整治潜力，有助于充分挖掘耕地质量、产出、可利用程度等隐性内涵，相较于之前耕地整治潜力评价，能够有效衔接不同层级的表征指标、全面显化耕地资源的格局和功能特征、真实反映耕地整治对农业生产的改善状况，充分发挥耕地质量改善潜力、格局优化潜力和功能提升潜力；

2）中国耕地资源整治潜力在质量、格局及功能之间存在显著的空间分异，整治重点区域主要受地理大环境、生物宜生环境条件和人类活动影响，分布于平原、盆地和低缓的丘陵区，且西部地区耕地整治紧迫度远低于中部和东部地区。耕地质量改善整治潜力区主要分布于长江流域、海河流域和淮河流域等地区；耕地格局优化整治潜力区主要集中于黄河流域、东南沿海诸河流域、内陆河流域及长江中下游等地区；功能提升整治潜力区主要分布于长江流域、珠江流域及内陆河流域等地区。

3）采用k-means 空间聚类分析方法和“一级区-二级区-三级区”三个层级的全国耕地资源整治潜力分区体系，结合“聚类区域+农业格局+整治类型”的命名方式，根据耕地资源不同区域保护与整治修复的需求和方向，将中国耕地资源整治潜力划分为7 个一级综合分区、38个二级区和409 个三级类型区。

4.2 讨论

耕地资源整治潜力是个动态过程，受社会经济发展阶段、资源利用阶段、改造手段和能力等阶段的影响和制约。随着经济社会的发展，形势的变化，社会经济发展需求和重点的转变，土地利用矛盾不断加剧，耕地资源利用也相应呈现多元化的特点。如何协调人地关系、有效缓解耕地利用面临的现实困境，是进一步探究国土资源优化、提高资源利用效率和促进土地可持续利用的科学命题。耕地整治潜力综合分区致力于耕地资源禀赋的提质改造、空间格局的优化以及生产、生活和生态功能的提升，通过明确耕地整治的主要类型、目标任务、战略部署及地域功能传导，开展人地关系的优化和调控，促进乡村地域系统人-地-业耦合协调，既实现了耕地资源的可持续发展，也推动了农业提质增效、农民持续增收和农村文明进步。

耕地整治潜力评价与综合分区是对新时期背景下针对因地制宜布局农业生产格局、差别化开展国土综合整治的有益探索，但也还存在一定不足。在评价指标遴选上，耕地整治潜力评价中评价指标的选取将直接影响分区结果的合理性和科学性。本文围绕耕地资源禀赋、空间格局和要素功能等方面，集成“质量-格局-功能”展开耕地整治潜力评价，在一定程度上丰富和拓展了耕地整治的内涵，但受社会经济相关资料的限制、有效或有针对性数据难以获取等情况，未考虑人口、经济建设活动、政策实施等对耕地整治的影响，在后续研究中，将进一步补充完善各类自然要素数据、社会经济统计数据，围绕重点区域的内部条件差异和外部环境响应等，深入开展耕地整治与资源环境、人口经济、政策等的响应机制和协调耦合关系研究。