曲胜秋, 刘艳芳, 银超慧, 张紫怡

1990—2015年福建省耕地变化的空间格局分析*

曲胜秋, 刘艳芳**, 银超慧, 张紫怡

(武汉大学资源与环境科学学院 武汉 430079)

本文从图斑尺度探究福建省1990—2015年耕地变化的空间格局, 除探讨耕地数量变化的空间特征外, 重点挖掘耕地变化图斑个体空间属性特征和环境特征, 旨在全面反映耕地变化情况, 为政府进一步加强耕地保护提供建议。基于土地利用数据和DEM数据, 运用数理统计和空间分析等方法, 本文从耕地变化整体数量特征、耕地图斑变化属性特征和不同环境下耕地图斑变化特征3个方面开展研究。结果表明: 1)2015年福建省耕地面积较1990年减少7.12%。从耕地净变化率空间分布看, 耕地净流失区域不断扩大, 但流失强度明显下降。25年来全省耕地转移动态度显著下降, 反映耕地资源的稳定性提高; 耕地转移动态度在空间上呈现东高西低的特点。2)1990—2015年福建省耕地变化图斑的分布方向一致, 占用耕地图斑主要集中在东部沿海, 而补充耕地图斑空间位置有所变化, 逐步转移到东北和东南地区。占用和补充耕地图斑数量上趋于平衡, 面积上存在“占大补小”的问题, 形状上补充耕地图斑更规则。3)1990—2015年福建省耕地资源呈现出“上山” “上坡” “背阳” “远水”和“相对集中”的趋势。综上, 福建省要继续遏制东部沿海地区的耕地流失, 提高单块补充耕地的面积, 并采取有效措施对海拔较低、坡度较低、向阳和灌溉条件较好的优质耕地进行保护。

耕地资源; 耕地变化; 耕地图斑; 空间格局; 福建省

耕地是国家粮食安全和社会稳定的基本保障, 是重要且不可替代的战略资源, 一直是人们关注的焦点[1-4]。改革开放至今, 我国耕地与林地、建设用地等几种地类间转换频繁: 一方面受到城镇建设、农业结构调整和生态退耕等影响, 我国耕地资源大量流失[5-6]; 另一方面, 我国于1999年颁布《土地管理法》, 开始实行占用耕地补偿制度, 2017年颁布《中共中央国务院关于加强耕地保护和改进占补平衡的意见》(中央4号文件), 进一步明确了“三位一体”的耕地保护思路, 一系列政策措施使我国耕地资源流失得到有效遏制; 此外农业技术的进步和农田水利设施的完善, 也为稳定耕地数量做出了贡献[7-8]。

由于我国耕地与其他地类间相互转移的频繁性和复杂性, 耕地变化一直是我国学术界研究的热点问题, 主要研究内容包括: 变化趋势与驱动机制[9-13]、耕地保护与管理方法[14-15]、质量评价[16-19]、生态响应[20-21]、空间格局[22-26]等, 研究成果较为丰富。但空间格局研究尚存以下不足: 第一, 研究内容更多关注耕地面积变化的空间异质性和耕地景观格局的变化规律,对耕地质量变化研究和耕地保护政策调整的支持有限; 第二, 研究区多选择生态脆弱区或经济发达省份为研究区域, 对山地丘陵地区的耕地变化关注不够; 第三, 研究尺度较大, 从图斑尺度开展的研究数量较少, 少有的图斑尺度研究主要关注耕地变化图谱特征和耕地破碎化空间特征, 对耕地变化图斑的空间属性特征和空间环境特征涉及较少。因此, 本文以福建省为研究区域, 从图斑尺度开展耕地变化的空间格局分析, 探讨耕地数量变化空间特征, 并重点挖掘耕地变化图斑个体空间属性特征和环境特征。一方面, 福建省是我国南方典型山地丘陵区[27], 研究成果可有效丰富山地丘陵地区的耕地变化空间格局研究, 具有一定理论价值; 另一方面从图斑尺度挖掘耕地变化空间特征和环境特征, 可更为全面地反映耕地变化情况, 山地丘陵地区耕地的个体属性和自然环境直接影响耕地生产力和生产效率, 进而影响作物产量。研究成果可为耕地质量和产量的变化提供参考和论据, 同时为政府进一步加强对何种耕地的保护和补充提供建议。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

福建省位于中国东南部, 与台湾省隔海相望, 陆地面积约12.4万km2, 依山傍海, 境内以山地丘陵为主, 素有“八山一水一分田”之称, 福建省地形图见图1。福建省水系密布, 河流众多, 全年雨量充沛, 光照充足, 年平均气温17~21 ℃, 平均降雨量1 400~2 000 mm, 气候条件优越, 适宜人类聚居以及多种作物生长, 农业生产条件好。

1.2 数据来源与预处理

本文使用数据包括福建省1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2015年6期土地利用现状数据、福建省DEM数据和福建省县级行政区划数据。土地利用数据来源于中国科学院资源环境数据中心全国土地利用数据库, DEM数据和行政区划数据来源于地理国情监测云平台。首先对6期土地利用现状数据进行栅格计算获得每5年的土地利用变化情况, 生成5个研究时段各县(区)和全省的土地利用转移矩阵; 然后利用重分类方法提取研究时段补充耕地(其他地类转为耕地)和占用耕地(耕地转为其他地类)图层, 并统计出相应图层中图斑个数和面积; 最后借助ArcGIS 10.3软件中坡度和坡向工具对DEM数据处理得到福建省坡度、坡向图。

图1 福建省地形与地理位置示意图

2 研究框架与方法

2.1 研究框架

本文从图斑尺度, 选择耕地变化整体数量特征、耕地图斑变化属性特征和不同环境下耕地图斑变化特征3个方面分析福建省耕地变化的空间格局。耕地变化整体数量特征按照县(区)对耕地变化图斑面积进行汇总, 选择耕地净变化率和耕地转移动态度, 旨在反映福建省不同地区耕地变化的幅度和耕地资源的稳定性; 耕地图斑变化属性特征选择变化图斑的空间位置分布、数量、平均面积和面积加权平均形状指数, 旨在反映福建省耕地变化图斑的区位、规模、面积和形状特征; 不同环境下耕地图斑变化特征选择高程、坡度、坡向、与邻近陆地水源和保留耕地的空间位置关系, 旨在反映耕地变化图斑在不同高程、坡度、坡向、邻水条件和连片情况下的数量和面积分布情况。

2.2 耕地变化整体数量特征

2.2.1 耕地净变化率

耕地净变化率指研究时段内耕地净变化量占研究期初耕地总量的比例, 该指标可反映耕地净流入或净流失的幅度。计算公式为:

式中:表示耕地净变化率,S表示研究时段内补充耕地面积, hm2;S表示研究时段内占用耕地面积, hm2;表示研究期初耕地总面积, hm2。

2.2.2 耕地变化动态度

耕地变化动态度可以反映耕地资源在研究时段内的稳定性, 动态度越高, 说明耕地资源的稳定性越差。计算公式为:

式中:表示研究时段内耕地转移动态度; ∆S表示研究时段内耕地面积的变化量, 包括净变化量和交换变化量, hm2;S表示研究期初耕地面积, hm2; ∆表示研究时长, 年。

2.3 耕地图斑变化属性特征

2.3.1 面积加权平均中心

平均中心可以识别一组空间要素的地理中心, 用于追踪要素的空间变化和比较不同类型要素的分布。将图斑面积作为权重, 面积加权平均中心计算公式为:

2.3.2 面积加权标准差椭圆

标准差椭圆是空间分析中的重要手段, 通过标准差椭圆可以了解要素分布的方向和集散程度。将图斑面积作为权重, 面积加权标准差椭圆计算公式为:

式中:为面积加权标准差椭圆,和为图斑的坐标和坐标,为要素总数,w为图斑的权重。

2.3.3 景观格局指数计算方法

参考已有研究[28-30]选择斑块个数、平均斑块面积、面积加权平均形状指数来反映耕地变化图斑的规模、面积和形状特征, 借助Fragstats 4.2软件计算得到相应结果。

平均斑块面积是景观中某类斑块的总面积与该类斑块的数量比值, 数值越大, 说明单块斑块面积越大。计算公式为:

面积加权平均形状指数反映景观中某类斑块的形状与同等面积矩形的偏差程度, 数值越小, 说明斑块整体形状越规则。计算公式为:

式中:为面积加权平均形状指数,P为图斑的周长, km;s为图斑的面积, km2;为区域斑块总面积, km2。

2.4 不同环境下耕地图斑变化特征

借助ArcGIS 10.3软件, 利用分区统计得到耕地变化图斑的高程、坡度和坡向特征, 利用缓冲区分析和叠置分析得到不同距离范围内耕地变化图斑的邻水特征, 利用近邻分析得到耕地变化图斑与保留耕地图斑的连片特征。

3 结果与分析

3.1 1990—2015年福建省耕地变化整体数量特征

如图2所示, 1990—2015年福建省耕地面积不断下降, 2015年全省耕地面积为204.42万hm2, 较1990年减少7.12%, 其中2000—2005年耕地流失情况最为严重, 耕地面积净减少8.05万hm2。2005年后耕地流失速度明显放缓, 表现为占用和补充耕地面积的差距不断缩小, 且占用和补充耕地的规模下降, 均维持在较低水平, 全省耕地资源基本处于动态平衡状态。

图2 1990—2015年福建省耕地面积(a)及补充耕地和占用耕地面积(b)的变化

3.1.1 耕地净变化率特征

从图3可以看出, 1990—1995年耕地净流入幅度较大的地区集中在福建省北部, 而福建省东南沿海和中部部分地区耕地流失情况较为严重, 全省耕地表现出南减北增的特点; 1995年后全省大部分地区处于耕地净流失状态, 其中2000—2005年福建省耕地净流失情况最为严重。1990—2015年除福建省西北部外全省耕地处于净流失状态, 其中大部分地区耕地净流失率超过2%。总体来看1990—2015年福建省耕地净流失地区不断增加, 耕地变化的幅度有所下降, 东部沿海地区耕地流失问题始终较为突出。

3.1.2 耕地转移动态度特征

从图4可以看出, 1990—1995年除福建省东北部和西南部外, 全省大部分地区耕地转移动态度超过3%, 全省耕地转移较为活跃, 1995年开始福建省耕地转移动态度降低, 全省大部分地区保持在3%以内, 并逐渐形成了“东高西低”的空间格局。1990—2015年福建省耕地转移动态度呈现“南高北低”的特点, 东南沿海地区动态度最高, 地区耕地转移非常活跃。总体来看, 1990—2015年福建省耕地转移动态度不断降低并维持在较低水平, 全省耕地资源稳定性增强, 全省动态度较高地区始终位于东部沿海, 耕地资源稳定性相对较差。

图3 1990—2015年福建省耕地净变化率空间分布

3.2 耕地图斑变化属性特征

3.2.1 耕地图斑变化的分布特征

从图5可以看出, 1990—2015年耕地变化图斑的分布方向一致, 1990—2000年表现为“南—北”方向, 2000年后表现为“西南-东北”方向。补充耕地图斑1990—1995年分布范围较广, 全省大部分地区均有较多补充耕地图斑出现, 1995年后补充耕地图斑数量明显下降, 分布范围明显缩小, 并逐渐转移至东北和东南部地区; 占用耕地图斑1990—2000年分布范围逐渐由福建省东南沿海扩大到全省大部分地区, 2000年后分布范围缩小并稳定集中在东南沿海地区。由图5可以看出, 1990—2015年福建省占用耕地图斑分布的中心位置始终位于东部沿海, 而补充耕地图斑分布的空间位置有所变化, 中心位置从福建省中部转移至福建省东部。总体来看, 1990—2015年福建省补充和占用耕地图斑的分布范围虽有波动但总体呈缩小趋势, 全省大部分地区耕地资源得到良好保护。

3.2.2 耕地图斑变化的规模与面积特征

如表1所示, 1990—2015年占用和补充耕地图斑数量明显减少, 1995—2015年占用耕地图斑个数始终大于补充耕地图斑个数, 但两者差值缩小, 补充和占用耕地图斑的数量趋于平衡。平均图斑面积、占用和补充耕地图斑平均面积25年来均有提高, 但占用耕地图斑的平均面积始终大于补充耕地图斑的平均面积, 且占用和补充耕地图斑的平均图斑面积差值扩大, 说明福建省耕地资源存在“占大补小”的问题。

图4 1990—2015年福建省耕地转移动态度变化

3.2.3 耕地图斑变化的形状特征

如表1所示, 25年来补充耕地图斑的面积加权平均形状指数波动下降, 说明耕地补充过程中更加注重补充耕地的形状规则性; 而占用耕地图斑的面积加权平均形状指数波动上升, 说明占用耕地图斑形状更加复杂。对比来看, 25年来除1990—1995年外, 补充耕地图斑面积加权平均形状指数小于占用耕地图斑, 说明补充耕地形状比占用耕地形状更加规则。

3.3 不同环境下耕地图斑变化特征

3.3.1 高程环境下的耕地图斑变化特征

由表2可以看出, 1990—2015年补充和占用耕地图斑的海拔平均数和中位数波动下降, 说明耕地变化逐渐集中在海拔相对较低地区。对比来看, 25年来除个别时段外, 占用耕地图斑海拔平均数和中位数均小于补充耕地图斑, 说明福建省耕地资源呈现出“上山”的趋势。

按照Jenks断点法[31]将高程划分成0~300 m、300~600 m和600 m以上3个区间。1990—2015年耕地变化图斑在0~300 m的数量和面积比例最大且总体上升, 300~600 m和600 m以上的耕地变化图斑数量和面积比例均有不同程度减小。对比来看, 1990—2015年除2010—2015年外占用耕地图斑在0~300 m的数量和面积比例均大于同高程下补充耕地图斑的数量和面积比例, 说明福建省0~300 m高程的耕地流失情况最为严重。

图5 1990—2015年福建省变化耕地图斑空间分布图

S-CL: 补充耕地; O-CL: 占用耕地。AWAC: 面积加权平均中心; AWSDE: 面积加权标准差椭圆。S-CL: supplementary cultivated land; O-CL: occupied cultivated land. AWAC: area-weighted average center; AWSDE: area-weighted standard deviation ellipse.

表1 1990—2015年福建省耕地变化图斑属性变化特征

S-CL: 补充耕地; O-CL: 占用耕地。S-CL: supplementary cultivated land; O-CL: occupied cultivated land.

表2 1990—2015年福建省不同高程耕地变化图斑分布情况

S-CL: 补充耕地; O-CL: 占用耕地。S-CL: supplementary cultivated land; O-CL: occupied cultivated land.

3.3.2 坡度环境下的耕地图斑变化特征

由表3可以看出, 25年来补充和占用耕地图斑坡度平均值和中位数均呈下降趋势, 说明耕地补充更加注意地势起伏, 同时坡度较低的耕地被占用压力越来越大。对比来看, 1990—2015年除2010—2015年外福建省占用耕地图斑的坡度平均数和中位数低于补充耕地图斑, 说明福建省耕地资源呈现“上坡”趋势。

综合考虑福建省地形特点和《土地利用现状调查技术规程》, 将坡度划分为0°~15°、15°~25°和25°以上3个区间。1990—2015年耕地变化图斑在0°~15°坡度的数量和面积比例最大且明显上升, 25°以上坡度的数量和面积比例均有不同程度下降, 而15°~25°坡度的占用耕地图斑数量和面积比例小幅提高, 15°~25°坡度的补充耕地图斑数量和面积比例明显下降。对比来看, 1990—2015年除2010—2015年外0°~15°坡度补充耕地图斑的数量和面积比例均小于占用耕地图斑, 说明福建省0°~15°坡度的耕地流失情况最为严重。

表3 1990—2015年福建省不同坡度耕地变化图斑分布情况

S-CL: 补充耕地; O-CL: 占用耕地。S-CL: supplementary cultivated land; O-CL: occupied cultivated land.

3.3.3 坡向环境下的耕地图斑变化特征

由表4可以看出, 1990—2015年补充和占用耕地图斑位于阳坡的数量和面积比例波动上升, 位于阴坡的数量和面积比例均有不同程度下降。对比来看, 除2010—2015年外25年来补充耕地图斑位于阳坡的面积和数量比例均小于占用耕地图斑, 说明福建省耕地资源呈现“背阳”的趋势, 阳坡的耕地资源流失情况较为严重。

3.3.4 邻水环境下的耕地图斑变化特征

由表5可以看出, 1990—2015年位于陆地水源500 m、1 000 m和2 000 m范围内的补充和占用耕地图斑数量和面积比例均显著上升, 说明水源附近的耕地变化活动越来越剧烈。对比来看, 25年来除个别时段外位于水源500 m、1 000 m和2 000 m范围内的补充耕地图斑数量和面积比例均小于占用耕地图斑, 说明福建省耕地资源呈现“远水”的趋势。

表4 1990—2015年福建省坡向环境下耕地图斑变化特征

S-CL: 补充耕地; O-CL: 占用耕地。阳坡范围: 112.5°~247.5°; 阴坡范围: 0°~67.5°或292.5°~360°。S-CL: supplementary cultivated land; O-CL: occupied cultivated land. Range of sunny slope: 112.5°-247.5°; Range of shady slope: 0°-67.5°or 292.5°-360°.

S-CL: 补充耕地; O-CL: 占用耕地。S-CL: supplementary cultivated land; O-CL: occupied cultivated land.

3.3.5 连片环境下的耕地图斑变化特征

由图6可以看出, 1990—2015年新开垦耕地的数量和面积比例和整块耕地被占用的数量和面积比例均呈下降趋势, 说明耕地补充更倾向于对原有耕地进行扩大, 耕地占用导致整块耕地消失的情况在减少。此外新开垦耕地与最邻近原有耕地的平均距离缩短明显, 2010— 2015年较1990—1995年缩短176.92 m; 而整块被占用的耕地与最临近原有耕地的平均距离波动较大, 2010— 2015年较1990—1995年缩短37.98 m。对比来看, 25年来新开垦耕地与最邻近耕地的平均距离始终小于整块被占用耕地与最邻近保留耕地平均距离, 说明福建省耕地资源分布更加紧凑, 呈现“相对集中”趋势。

图6 1990—2015年连片环境下福建省耕地图斑变化特征

QP-EOCL: 扩大原有耕地数量比例; QP-NRCL: 新开垦耕地数量比例; AP-EOCL: 扩大原有耕地面积比例; AP-NRCL: 新开垦耕地面积比例; AD(OCL&NRCL): 新开垦耕地与原有耕地平均距离; QP-POCL: 侵占部分原有耕地数量比例; QP-COCL: 侵占整块原有耕地数量比例; AP-POCL: 侵占部分原有耕地面积比例; AP-COCL: 侵占整块原有耕地面积比例; AD(OCL&COCL): 侵占整块耕地与原有耕地平均距离。QP-EOCL: the quantitative proportion of expanded original cultivated land; QP-NRCL: the quantitative proportion of new reclaimed cultivated land; AP-EOCL: the area proportion of expanded original cultivated land; AP-NRCL: the area proportion of new reclaimed cultivated land; AD(OCL&NRCL): the average distance between original cultivated land and new reclaimed cultivated land; QP-POCL: the quantitative proportion of partly occupied cultivated land; QP-COCL: the quantitative proportion of completely occupied cultivated land; AP-POCL: the area proportion of partly occupied cultivated land; AP-COCL: the area proportion of completely occupied cultivated land; AD(OCL&COCL): the average distance between original cultivated land and completely occupied cultivated land.

4 结论

耕地变化研究不应只关注耕地数量、空间分布和景观生态学上的变化, 耕地个体性质和所处自然环境的变化同样不可忽视, 这些变化为耕地质量和产量变化提供参考和论据, 为今后着重加强何种耕地的保护、补充耕地时应注意那些问题提供了建议。本文在继承现有耕地变化研究利用土地利用变化揭示耕地整体数量变化特征及其空间分异规律的基础上, 从微观的图斑尺度, 利用叠置分析等手段, 还重点关注了变化耕地图斑个体属性和空间环境特征,这既保证了本文研究方法的可靠性, 又凸显了先进性。本文从耕地变化整体数量特征、耕地图斑变化属性特征和不同环境下耕地图斑变化特征3方面得出以下结论:

1)耕地变化整体数量特征方面, 1990—2015年福建省耕地面积持续下降, 2015年耕地总面积204.42万hm2,较1990年减少7.12%。虽然全省耕地处于净流失状态的区域扩大, 但大部分地区耕地净流失率下降, 耕地转移动态度维持在较低水平, 基本实现耕地总量动态平衡。福建省耕地数量变化存在明显的空间异质性, 表现出耕地净变化率“西高东低”和耕地转移动态度“西低东高”的特点, 反映出东部沿海地区耕地流失较为严重, 耕地资源的稳定性相对较差, 东部沿海地区是福建省经济发展和城镇化建设较快地区, 受经济活动、城市扩张等因素驱动, 该区域耕地流失压力较大。

2)耕地图斑变化属性特征方面, 空间分布上, 25年来耕地变化图斑的分布方向一致, 分布范围均有不同程度缩小, 占用耕地图斑主要分布在东部沿海地区, 而补充耕地图斑逐步转移至东北和东南地区。规模上, 25年来福建省补充耕地图斑数量小于占用耕地图斑, 但两者差距缩小, 占用和补充耕地图斑的数量趋于平衡; 图斑面积上, 25年来占用耕地图斑平均面积大于补充耕地图斑, 说明福建省耕地资源存在“占大补小”的问题; 形状上, 25年来补充耕地图斑面积加权平均形状指数小于占用耕地图斑, 说明耕地补充更注重图斑形状的规则性, 便于开展机械化耕作。

3)不同环境下耕地图斑变化特征方面, 通过对比耕地变化图斑在不同环境下数量和面积比例, 发现25年来福建省耕地资源呈现“上山” “上坡” “背阳” “远水”和“相对集中”的特点。“上山” “上坡” “背阳”和“远水”给耕地生产带来不利影响: 耕地海拔变高可能会给农民下田劳作带来不便, 并增加灌溉的难度; 耕地坡度变大会增加耕地水土流失风险; 位于背阴面的耕地增加, 耕地光照条件变差, 不利于农作物的生长, 影响作物产量; 耕地过于远离水源会提高耕地灌溉成本, 增加利用地表水灌溉农田的难度。而耕地“相对集中”对发挥规模经济、开展机械化作业和节约农民田间转移的通勤成本等具有积极的影响。

综上, 福建省耕地保护工作仍需加强, 尤其在东部沿海地区要协调好城市发展与耕地保护的关系, 采取有效措施进一步加强对海拔较低、坡度较低、向阳和灌溉条件较好的优质耕地的保护。其次在耕地补充中避免“占大补小”的问题, 尽量提高单块补充耕地的面积, 同时在选址时综合考虑海拔、坡度、临水等因素, 保证补充耕地的生产力和生产效率。

但需要指出本研究仍然存在一定局限性: 第一, 不同环境下耕地图斑变化特征主要反映不同环境下耕地变化图斑数量和面积差异, 对变化图斑在不同环境下的个体属性差异关注不足; 第二, 本研究只考虑自然环境因素, 今后在环境特征分析中可加入社会经济环境维度; 第三, 本研究对耕地变化空间格局的成因没有进行探讨, 后期要补充对空间格局形成的驱动力分析。

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Spatial pattern of cultivated land change in Fujian Province from 1990 to 2015*

QU Shengqiu, LIU Yanfang**, YIN Chaohui, ZHANG Ziyi

(College of Resources and Environmental Sciences, Wuhan University, Wuhan 430079, China)

In order to provide references and arguments for changes in cultivated land quality and yield, and to provide suggestions for the government to further strengthen cultivated land protection, this study examined the spatial patterns of cultivated land change in Fujian Province from 1990 to 2015, at the patch level. In addition to exploring the spatial characteristics of change in cultivated land quantity, this study further explored spatial attribute and environmental characteristics of cultivated land change map spots, aiming to comprehensively describe the changes of cultivated land. This research considered three aspects: the change characteristics of cultivated land quantity, the spatial attribute characteristics of cultivated land change map spots, and the environmental characteristics of cultivated land change map spots. Based on the DEM data and land use data of Fujian Province from 1990 to 2015, mathematical statistical analysis and spatial methods were employed to draw the following conclusions: 1) the area of cultivated land in Fujian Province decreased by 7.12% from 1990 to 2015. In terms of the spatial distribution of net change rate, the number of districts in which cultivated land was at a net loss state in Fujian Province increased during the period of 1990-2015, while the intensity of loss decreased significantly. In addition, from 1990 to 2015, the dynamic degree of cultivated land transferhad been a significant decline, which was reflected in the improvement of the stability of cultivated land resources in Fujian Province. Furthermore, high spots of dynamic degree of cultivated land transfer were distributed in the east, and low spots were distributed in the west. 2) The distribution direction of the occupied and supplemented cultivated land change patches in Fujian Province remained the same during the period of 1990-2015. The occupied cultivated land patches were mainly concentrated in the eastern coastal areas, while the position of the supplementary cultivated land patches changed significantly, gradually shifting to the northeast and southeast regions of Fujian Province. During the period of 1990-2015, the number of occupied and supplemented cultivated land patches in Fujian Province became more balanced. The area of supplementary cultivated land patches was smaller than that of occupied cultivated land patches, while the shape of supplementary cultivated land patches was more regular than that of occupied cultivated land patches. 3) The cultivated land resources in Fujian Province showed trends of “elevation rising” “slope rising” “shifting to shady slope” “away from water” and “relatively concentrated”, during the period of 1990-2015. In summary, the protection of cultivated land in Fujian Province still needs to be strengthened. First of all, the government should further restrict the loss of cultivated land in the eastern part of Fujian Province. Secondly, if conditions permit, the area of each supplementary cultivated land should be increased as much as possible. Finally, the government should take effective measures to protect high-quality cultivated land with lower elevation, lower slope, and better light and irrigation conditions.

Cultivated land resources; Cultivated land change; Cultivated land plaque; Spatial pattern; Fujian Province

F301.2

10.13930/j.cnki.cjea.190653

曲胜秋, 刘艳芳, 银超慧, 张紫怡. 1990—2015年福建省耕地变化的空间格局分析[J]. 中国生态农业学报(中英文), 2020, 28(4):587–598

QU S Q, LIU Y F, YIN C H, ZHANG Z Y. Spatial pattern of cultivated land change in Fujian Province from 1990 to 2015[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020, 28(4): 587–598

* 国家重点研发计划项目(2017YFB0503500)资助

刘艳芳, 主要研究方向为区域规划和经济地理研究及地理信息应用工程研究。E-mail: yfliu610@whu.edu.cn

曲胜秋, 主要研究方向为土地资源与土地管理。E-mail: qsq1919@163.com

2019-09-25

2020-01-06

* This study was founded by the National Key R&D Program of China (2017YFB0503500).

, E-mail: yfliu610@whu.edu.cn

Sep. 25, 2019;

Jan. 6, 2020