廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化的空間特征與遷移路徑*

劉少坤，王嘉佳※，林樹(shù)高，鄧詩(shī)語(yǔ)，陸汝成，2

（1.南寧師范大學(xué)自然資源與測(cè)繪學(xué)院，廣西 南寧 530001；2.北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530001）

0 引言

中國(guó)高速城鎮(zhèn)化和工業(yè)化驅(qū)動(dòng)的城市規(guī)模擴(kuò)張而擠占農(nóng)業(yè)空間直逼保障糧食安全所需的耕地紅線，隨之出現(xiàn)的耕地非農(nóng)化問(wèn)題已成為土地變化科學(xué)和可持續(xù)發(fā)展理論研究中的新熱點(diǎn)[1]，由耕地非農(nóng)化引發(fā)的糧食危機(jī)、社會(huì)矛盾激增與生物多樣性減少等社會(huì)和生態(tài)問(wèn)題也引發(fā)政府和學(xué)界的高度關(guān)注[2]。耕地作為維護(hù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)，承擔(dān)著保障國(guó)家糧食安全、生態(tài)安全和社會(huì)安全的重任[3]，但耕地經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出不高和開(kāi)發(fā)成本低的特點(diǎn)決定了其成為城市擴(kuò)張和非農(nóng)建設(shè)的優(yōu)選對(duì)象，近年來(lái)中國(guó)高達(dá)43.8%的新增城市建設(shè)用地來(lái)源于優(yōu)質(zhì)耕地[4]。《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于堅(jiān)決制止耕地“非農(nóng)化”行為的通知》（國(guó)辦發(fā)明電〔2020〕24號(hào)）將制止耕地“非農(nóng)化”上升到增強(qiáng)“四個(gè)意識(shí)”、堅(jiān)定“四個(gè)自信”、做到“兩個(gè)維護(hù)”的高度，要求各地堅(jiān)決制止耕地各種“非農(nóng)化”行為。因此，研究耕地非農(nóng)化的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及空間演變趨勢(shì)，對(duì)于稀缺資源——耕地的保護(hù)及其可持續(xù)利用具有現(xiàn)實(shí)意義。

中國(guó)學(xué)者對(duì)耕地非農(nóng)化現(xiàn)狀、耕地非農(nóng)化對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益的影響、耕地非農(nóng)化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制以及調(diào)控措施等方面開(kāi)展了深入研究。在耕地非農(nóng)化的現(xiàn)狀研究上，有關(guān)研究采用空間自相關(guān)[5]、動(dòng)態(tài)度和重心模型[6]分析耕地非農(nóng)化的時(shí)空特征，結(jié)果表明基于資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異等原因，沿海地區(qū)的耕地非農(nóng)化速度遠(yuǎn)高于內(nèi)陸地區(qū)[7]，城鎮(zhèn)化水平越高的地區(qū)耕地非農(nóng)化程度越深[8]，不同地域尺度上的耕地非農(nóng)化呈現(xiàn)出時(shí)空演變特征及規(guī)律的異質(zhì)性[9,10]；在耕地非農(nóng)化對(duì)地方發(fā)展的影響研究上，耕地非農(nóng)化為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供了承載空間[11]，但由此也引發(fā)了耕地質(zhì)量下降、土地利用效益低和生態(tài)環(huán)境受損[3]等問(wèn)題，導(dǎo)致“吃飯與發(fā)展”之間的矛盾日益激化[4,12]；耕地非農(nóng)化的驅(qū)動(dòng)與調(diào)控機(jī)制為當(dāng)前研究關(guān)注的焦點(diǎn)，學(xué)者通過(guò)GWR和回歸模型[13]發(fā)現(xiàn)耕地非農(nóng)化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制存在空間異質(zhì)性，建設(shè)用地需求、經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)和地方政府行為是全國(guó)尺度下耕地非農(nóng)化的驅(qū)動(dòng)因素[14]，城鎮(zhèn)化程度、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和居民生活水平是更為微觀尺度上耕地非農(nóng)化的影響因素[15,16]，因此應(yīng)從變革土地管理制度[17,18]、提升協(xié)同治理能力[19]和推進(jìn)城市“緊湊型”發(fā)展[20]等方面制止耕地非農(nóng)化。

總體來(lái)看，已有研究多以宏觀和中觀尺度下快速發(fā)展地區(qū)的耕地非農(nóng)化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)諸要素之間的數(shù)量關(guān)系為視角，基于長(zhǎng)時(shí)間序列，相對(duì)微觀上縣域尺度的耕地非農(nóng)化時(shí)空特征還有待進(jìn)一步探究。邊境地區(qū)作為中國(guó)內(nèi)陸開(kāi)放的重要門(mén)戶，長(zhǎng)期受地理區(qū)位、交通條件及資源稟賦的限制，人口比較稀疏，經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力不足，城鎮(zhèn)化進(jìn)程相對(duì)較慢，但2000年以后，在西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略、興邊富民行動(dòng)等政策疊加下，特別是2013年“一帶一路”倡議發(fā)起后，對(duì)帶動(dòng)邊境地區(qū)發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響，由此導(dǎo)致耕地非農(nóng)化問(wèn)題愈發(fā)突出。因此，文章以廣西邊境3個(gè)地級(jí)市下轄的23個(gè)縣為研究對(duì)象，采用重心模型、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型分析廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化演變速度與遷移方向，并利用空間自相關(guān)模型探討耕地非農(nóng)化的空間格局演變特征，以期為廣西邊境地區(qū)制定耕地非農(nóng)化管控機(jī)制和優(yōu)化國(guó)土空間結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù)，為其他邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化研究提供思路與方法借鑒。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

廣西邊境地區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)西南部，西與越南接壤，北靠云南、貴州省，包括百色、崇左和防城港3個(gè)地級(jí)市，下轄23個(gè)縣級(jí)行政單元，總面積約600萬(wàn)hm2，占全區(qū)面積的25.25%。2018年廣西邊境地區(qū)常住人口672.21萬(wàn)，城鎮(zhèn)化率為40.77%，GDP為2 890.08億元，三產(chǎn)結(jié)構(gòu)為16.66∶46.95∶36.39，邊境進(jìn)出口貿(mào)易額為4 106.71億元，占廣西進(jìn)出口貿(mào)易總額的58.79%。隨著興邊富民行動(dòng)、“一帶一路”倡議、中國(guó)—東盟經(jīng)濟(jì)合作區(qū)建設(shè)等國(guó)家政策的推進(jìn)，廣西邊境地區(qū)發(fā)展成為面向東盟國(guó)家貿(mào)易的橋頭堡，邊境地區(qū)快發(fā)展下一方面加劇城鎮(zhèn)空間擠占農(nóng)業(yè)空間，另一方面隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與邊民收入來(lái)源多元化加速農(nóng)業(yè)空間非農(nóng)化趨勢(shì)加快，由此驅(qū)動(dòng)的耕地利用格局演變?nèi)找婷黠@。因此，以廣西邊境地區(qū)為例，研究邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化格局特征具有典型性，對(duì)邊境地區(qū)制止耕地非農(nóng)化行為，保障國(guó)土空間結(jié)構(gòu)安全與糧食穩(wěn)定具有現(xiàn)實(shí)意義。

圖1 研究區(qū)位

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

用于分析耕地非農(nóng)化時(shí)空變化的5期（1980年、1990年、2000年、2010年和2018年）耕地利用矢量數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http:∕∕www.resdc.cn）。該數(shù)據(jù)在國(guó)家資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，以美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat遙感影像數(shù)據(jù)作為主要信息源，通過(guò)人工目視解譯建立多時(shí)期土地利用∕土地覆蓋遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)CNLUCC數(shù)據(jù)分類(lèi)體系，利用ArcGIS重分類(lèi)功能從各時(shí)段矢量數(shù)據(jù)中提取代碼為“11”“12”的水田和旱地構(gòu)成耕地遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，并基于空間疊加分析功能提取不同時(shí)段的耕地非農(nóng)化面積與圖斑。

2 研究方法

2.1 耕地非農(nóng)化速度指數(shù)

耕地非農(nóng)化受自然環(huán)境、人文活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合作用的影響，在不同階段具有時(shí)間差異性。通過(guò)耕地非農(nóng)化指數(shù)來(lái)表征各個(gè)縣市耕地非農(nóng)化變化程度，耕地非農(nóng)化指數(shù)公式為[10]：

式（1）中，Si為第i個(gè)行政單元的耕地非農(nóng)化速度；為第i個(gè)行政單元2018年耕地面積；為1980年第i個(gè)行政單元耕地面積。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型

標(biāo)準(zhǔn)差橢圓通過(guò)重心、長(zhǎng)半軸、短半軸、方位角等構(gòu)成要素揭示耕地非農(nóng)化的空間分布特征與遷移路徑。其中，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓重心表征區(qū)域要素空間分布的相對(duì)位置，橢圓長(zhǎng)短軸方向分別表示離散點(diǎn)集的主次方向，橢圓長(zhǎng)短軸長(zhǎng)度分別表示在主次方向偏離重心的程度，長(zhǎng)短軸之比描述要素空間分布形態(tài)，方位角則表示空間分布的主趨勢(shì)方向[21]。平均中心坐標(biāo)、x軸標(biāo)準(zhǔn)差和y軸標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式為：

式（2）至（5）中，xi和yi為要素坐標(biāo)；mi為權(quán)重；i為各決策單元；Xˉ和Yˉ為標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的中心點(diǎn)坐標(biāo)；σx和σy分別為沿x軸和y軸的標(biāo)準(zhǔn)差；tanθ為分布格局的轉(zhuǎn)角。

2.3 空間自相關(guān)

采用全局自相關(guān)（Global Moran′s I）分析廣西邊境地區(qū)各縣耕地非農(nóng)化的分布特征，由于區(qū)域存在著異質(zhì)性，該文采用Local Moran′s I指數(shù)反映耕地非農(nóng)化面積的聚集程度與空間分布情況。

全局空間自相關(guān)計(jì)算公式[22]：

式（6）中，n為研究區(qū)單元數(shù)；xi、xj為研究區(qū)i和j的觀測(cè)值；wij為空間權(quán)重矩陣。Global Moran′s I取值為[-1，1]，當(dāng)Global Moran′s I＞0時(shí)，表示存在空間正相關(guān)，當(dāng)Global Moran′s I＜0時(shí)，表示存在空間負(fù)相關(guān)；當(dāng)Global Moran′s I=0時(shí)，表示不存在空間自相關(guān)，觀測(cè)值在空間上呈隨機(jī)分布。

為了探究局部空間上是否存在集聚特征，采用局域自相關(guān)分析廣西邊境地區(qū)各縣非農(nóng)化面積的集聚效應(yīng)。局域空間自相關(guān)計(jì)算方法為[23]：

式（7）中，各變量含義與式（7）一致。根據(jù)局域自相關(guān)原理，將局域集聚情況劃分為不顯著（N—S）、高—高（H—H）、低—低（L—L）、高—低（H—L）和低—高（L—H）等5種類(lèi)型。其中，N—S聚類(lèi)表示耕地非農(nóng)化面積在空間上不存在聚集特征；H—H聚類(lèi)表示耕地非農(nóng)化面積大的縣市周?chē)R近單元耕地非農(nóng)化面積也高；L—L聚類(lèi)表示耕地非農(nóng)化面積低的縣市周?chē)R近單元耕地非農(nóng)化面積也低；H—L聚類(lèi)表示耕地非農(nóng)化面積高的縣市周?chē)R近單元耕地非農(nóng)化面積低；L—H聚類(lèi)表示耕地非農(nóng)化面積低的縣市周?chē)R近單元耕地非農(nóng)化面積高。

3 結(jié)果分析

3.1 耕地非農(nóng)化總量特點(diǎn)分析

3.1.1 耕地非農(nóng)化數(shù)量變化特征

該文以廣西3個(gè)邊界城市下轄23個(gè)縣（市∕區(qū)）的耕地為研究單元（圖2），利用ArcGIS10.5軟件中的空間疊加分析模塊，統(tǒng)計(jì)1980—1990年、1990—2000年、2000—2010年 和2010—2018年4個(gè)時(shí)段內(nèi)的耕地非農(nóng)化面積（表1），分析各時(shí)期耕地非農(nóng)化面積變化的特征。

圖2 1980—2018年廣西邊境地區(qū)各時(shí)期耕地格局

由圖2可知，耕地主要集中在廣西邊境地區(qū)中部，西北和東南部有零散耕地分布。由表1可知，2010—2018年研究區(qū)耕地非農(nóng)化面積最大，為49 367 hm2；1990—2000年耕地非農(nóng)化面積最小，為5 270 hm2。總體來(lái)看，4個(gè)時(shí)段內(nèi)的耕地非農(nóng)化面積呈波動(dòng)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。究其原因，改革開(kāi)放后，中國(guó)沿邊沿海地區(qū)積極響應(yīng)對(duì)外開(kāi)放開(kāi)發(fā)政策，大力開(kāi)展的邊境貿(mào)易活動(dòng)對(duì)廣西邊境地區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)產(chǎn)生積極影響，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展進(jìn)程中占用耕地建設(shè)強(qiáng)度趨高，導(dǎo)致1980—1990年耕地非農(nóng)化面積高達(dá)47 582 hm2；隨著《中華人民共和國(guó)土地管理法》施行，規(guī)范管理了城鎮(zhèn)建設(shè)用地指標(biāo)，“切實(shí)保護(hù)耕地”的立法目的得到有效落實(shí)，故1990—2000年耕地非農(nóng)化面積較小，僅為5 270 hm2；2000年起，興邊富民行動(dòng)、西部大開(kāi)發(fā)與脫貧攻堅(jiān)等政策的先后實(shí)施，有力促進(jìn)了邊疆民族地區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)[24]，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展導(dǎo)致耕地非農(nóng)化現(xiàn)象進(jìn)一步加劇，使得2010—2018年廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化面積達(dá)到研究期內(nèi)最大值。

表1 1980—2018年各時(shí)期廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化面積 hm2

在廣西邊境地區(qū)23個(gè)縣市中，耕地非農(nóng)化面積最大的為江州區(qū)，其次為扶綏縣、平果市和田陽(yáng)區(qū)。2002年南寧地區(qū)崇左縣設(shè)立為地級(jí)崇左市，下轄的江州區(qū)在推進(jìn)城市化進(jìn)程中不可避免占用耕地?cái)U(kuò)張城市規(guī)模，同時(shí)2010年起，中國(guó)—東盟自由貿(mào)易區(qū)正式全面啟動(dòng)和“一帶一路”倡議發(fā)起，各縣經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)；耕地非農(nóng)化面積較小的為縣級(jí)憑祥市、東興市和港口區(qū)，以上3個(gè)單元轄區(qū)總面積小，其中重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要占用其他用地指標(biāo)較多，占用耕地指標(biāo)較少。總體來(lái)看，受到地理位置、氣候條件、自然資源稟賦等影響，各時(shí)期耕地非農(nóng)化面積具有明顯的空間分布特征，集中在研究區(qū)中部和東部，但不同時(shí)段內(nèi)的耕地非農(nóng)化面積分布存在差異，其中1980—1990年主要分布在中部和東南部；1990—2000年主要分布在東南部；2000—2010年主要分布在中部和東部；2010—2018年主要分布在中部和東部。

3.1.2 耕地非農(nóng)化面積空間差異分析

利用ArcGIS的自然斷點(diǎn)法工具，將1980—2018年廣西邊境各個(gè)縣市各時(shí)段的耕地非農(nóng)化面積大小劃分為3個(gè)類(lèi)型區(qū)：高值區(qū)、中值區(qū)和低值區(qū)，并繪制空間分布圖（圖3），以反映各時(shí)期耕地非農(nóng)化的地域空間差異特征。由圖3可知，廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化面積空間分布差異特征明顯。總體上，耕地非農(nóng)化面積高值區(qū)主要集中在研究區(qū)中部和東部，包括江州區(qū)、扶綏縣、田陽(yáng)區(qū)、平果市。江州區(qū)作為“陸路東盟南崇經(jīng)濟(jì)帶”的重要組成部分，依托面向東盟國(guó)家貿(mào)易的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)布局建設(shè)跨境貿(mào)易工業(yè)園區(qū)，耕地非農(nóng)化問(wèn)題比較突出；2010年廣西壯族自治區(qū)人民政府成立了中國(guó)—東盟南寧空港扶綏經(jīng)濟(jì)區(qū)，以打造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范基地、空港新城等特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)，建設(shè)空間擴(kuò)張主要以擠占農(nóng)業(yè)空間為主，因此扶綏縣耕地非農(nóng)化面積長(zhǎng)期位處高值區(qū)；平果市作為桂西資源富集區(qū)之一，因礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)加大了建設(shè)用地需求量，高速城鎮(zhèn)化是導(dǎo)致該地區(qū)耕地非農(nóng)化的直接原因。因耕地非農(nóng)化面積較高的縣市，經(jīng)濟(jì)往往相對(duì)發(fā)達(dá)[24]，同時(shí)對(duì)帶動(dòng)周邊縣市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成了輻射作用，因此，右江區(qū)、靖西市、寧明縣、大新縣和天等縣耕地非農(nóng)化面積也相對(duì)較高。位于耕地非農(nóng)化面積低值區(qū)的主要有那坡縣、西林縣、田林縣等縣市，以上各單元位于廣西重度石漠化地區(qū)，加上勞動(dòng)力流失、交通不便、地形地勢(shì)等原因致使社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為緩慢，耕地非農(nóng)化現(xiàn)象相對(duì)不明顯。

圖3 1980—2018年廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化面積空間格局

3.2 耕地非農(nóng)化遷移路徑

3.2.1 耕地非農(nóng)化速度重心曲線遷移

據(jù)式（1），計(jì)算每個(gè)縣市的耕地非農(nóng)化速度，確定各級(jí)別下的耕地非農(nóng)化重心，按各級(jí)別非農(nóng)化速度的大小按順序相連接[25]，得到1980—2018年耕地非農(nóng)化重心曲線（圖4）。由圖4可知，1980—2018年耕地非農(nóng)化速度等級(jí)最高的僅有港口區(qū)，等級(jí)較高的有東興市，等級(jí)最低的是西林縣、田林縣和上思縣。耕地非農(nóng)化速度總體上東南部高于西北部。在中國(guó)—東盟博覽會(huì)、中國(guó)—東盟商務(wù)與投資峰會(huì)以及國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)開(kāi)放試驗(yàn)區(qū)建設(shè)等政策疊加下，推進(jìn)了廣西邊境地區(qū)跨境旅游[26]、產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)、互市互助貿(mào)易等發(fā)展，加上港口區(qū)與東興市由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)較好、城鎮(zhèn)化水平較高，屬于邊境貿(mào)易口岸集聚區(qū)，促使城市經(jīng)濟(jì)依賴于邊境貿(mào)易和旅游開(kāi)發(fā)，并逐步形成一個(gè)趨于成熟的經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系；同時(shí)政府對(duì)城市建設(shè)各項(xiàng)指標(biāo)管控日益加強(qiáng)，維持著開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)與耕地總量動(dòng)態(tài)平衡，加上耕地面積較少，因此兩地耕地非農(nóng)化速度最快。值得注意的是，西林縣、田林縣和上思縣受自然環(huán)境和交通區(qū)位條件限制，城鎮(zhèn)化水平較低，但因近年大力開(kāi)展精準(zhǔn)扶貧工作，積極發(fā)展扶貧產(chǎn)業(yè)，耕地非農(nóng)化面積最大，但由于耕地資源基數(shù)較大，耕地非農(nóng)化速度等級(jí)最低。耕地非農(nóng)化速度具有空間非均衡性，表現(xiàn)為耕地非農(nóng)化速度重心與該區(qū)域的重心不完全相同，這種不同導(dǎo)致耕地非農(nóng)化出現(xiàn)重心偏移的現(xiàn)象。廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化速度由慢變快的走勢(shì)為由西北方向的西林縣延至東北方向的樂(lè)業(yè)縣，往中部的江州區(qū)轉(zhuǎn)移后向東南部的東興市和港口區(qū)延伸，耕地非農(nóng)化在總體空間分布上呈現(xiàn)西北部往東南方向擴(kuò)張的特點(diǎn)。

圖4 1980—2018年廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化速度重心曲線

3.2.2 耕地非農(nóng)化標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

據(jù)式（2）至（5），運(yùn)用ArcGIS空間分析工具計(jì)算廣西邊境地區(qū)各時(shí)期耕地非農(nóng)化標(biāo)準(zhǔn)差橢圓參數(shù)（表2），并繪制耕地非農(nóng)化重心及標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布圖（圖5）。由表2和圖5可知，研究區(qū)耕地非農(nóng)化標(biāo)準(zhǔn)差橢圓4個(gè)時(shí)段內(nèi)整體呈現(xiàn)由“西北—東南—西北—東南”方向的迂回遷移。各時(shí)期耕地非農(nóng)化標(biāo)準(zhǔn)差橢圓參數(shù)變化為：1980—1990年與1990—2000年長(zhǎng)短軸之比由2.75增加到4.94，方位角轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針，轉(zhuǎn)動(dòng)角度比較明顯，表明耕地非農(nóng)化由北（偏東）—南（偏西）方向擴(kuò)張。1990年起，研究區(qū)“西南—東南”沿線的東興、憑祥和友誼關(guān)等口岸被設(shè)立為國(guó)家一類(lèi)邊境陸路口岸，各地以邊貿(mào)為龍頭，大力推進(jìn)能源、交通、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化速度加快；此外，國(guó)務(wù)院在1996年印發(fā)《關(guān)于邊境貿(mào)易有關(guān)問(wèn)題的通知》，要求加快邊疆民族地區(qū)形成全方位、多層次的開(kāi)放新格局，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)與邊疆振興，直接地影響廣西邊境地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，耕地非農(nóng)化擴(kuò)張速度加快；1990—2000年與2000—2010年長(zhǎng)短軸由4.94減小到2.65，方位角轉(zhuǎn)動(dòng)方向由順時(shí)針轉(zhuǎn)為逆時(shí)針，表明耕地非農(nóng)化由北（偏西）—南（偏東）方向呈擴(kuò)張趨勢(shì)，且擴(kuò)張速度大于前一階段，2000年起正式實(shí)施“興邊富民行動(dòng)”是推動(dòng)邊境經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，完善邊境地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)促使了耕地非農(nóng)化面積進(jìn)一步擴(kuò)大；2000—2010年與2010—2018年長(zhǎng)短軸之比由2.65減小到2.47，方位角轉(zhuǎn)動(dòng)方向由逆時(shí)針轉(zhuǎn)為順時(shí)針，表明耕地非農(nóng)化由北（偏西）—南（偏東）方向持續(xù)擴(kuò)張，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積經(jīng)歷“增加—減少—增加”的變化過(guò)程，總面積增加980 hm2，區(qū)域之間的差距逐漸明顯。廣西邊境縣的城鎮(zhèn)化率由2010年的15.57%提高到2018年的29.63%，需要以一定結(jié)構(gòu)上的土地類(lèi)型以滿足人口增長(zhǎng)所產(chǎn)生的住房、糧食、交通等需求，從而導(dǎo)致包括耕地在內(nèi)的其他類(lèi)型用地被建設(shè)用地?cái)D占[27]，是耕地非農(nóng)化重心遷移的首要原因。在國(guó)家邊境地區(qū)開(kāi)發(fā)開(kāi)放系列政策驅(qū)動(dòng)下，廣西邊境地區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)的拉動(dòng)作用較強(qiáng)、發(fā)展速度較快，但同時(shí)也體現(xiàn)了占用耕地進(jìn)行非農(nóng)化建設(shè)現(xiàn)象的“人地”關(guān)系矛盾增加，城鎮(zhèn)建設(shè)與耕地保護(hù)的壓力加大，進(jìn)一步威脅到國(guó)土安全和糧食安全。

圖5 1980—2018年廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化重心及標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

表2 1980—2018年各時(shí)期廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化標(biāo)準(zhǔn)差橢圓參數(shù)變化

3.3 耕地非農(nóng)化空間自相關(guān)分析

基于廣西邊境地區(qū)23個(gè)縣1980—1990年、1990—2000年、2000—2010年和2010—2018年4期耕地非農(nóng)化面積，通過(guò)GeoDa軟件計(jì)算各時(shí)期耕地非農(nóng)化的全局莫蘭指數(shù)（Global Moran′s I），由于區(qū)域存在空間異質(zhì)性，全局自相關(guān)分析無(wú)法體現(xiàn)各個(gè)縣市之間的空間差異，為進(jìn)一步研究耕地非農(nóng)化面積的局部空間聚集特征，利用GeoDa軟件繪制各時(shí)期耕地非農(nóng)化面積LISA聚集圖（圖6）。由圖6可知，4期Global Moran′s I的值均大于0，且1980—1990年Global Moran′s I為0.314，表明該時(shí)段研究區(qū)耕地非農(nóng)化存在正向空間自相關(guān)關(guān)系，在空間上表現(xiàn)出顯著的集聚特征，整體差異較小，主要原因是受制于區(qū)位地理環(huán)境影響，區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展集中于中心城區(qū)，耕地非農(nóng)化現(xiàn)象較明顯。1990—2000年和2000—2010年的Global Moran′s I分別為0.024、0.090，表明存在弱相似空間自相關(guān)關(guān)系，在空間上以呈現(xiàn)隨機(jī)分布為主。2010—2018年Global Moran′s I從前一時(shí)段的最低值增加到0.278，耕地非農(nóng)化范圍持續(xù)擴(kuò)散且空間集聚效應(yīng)逐漸明顯。總體上來(lái)看，耕地非農(nóng)化Global Moran′s I呈現(xiàn)“N”型的波動(dòng)變化趨勢(shì)，表明空間集聚效應(yīng)不斷增強(qiáng)，Global Moran′s I減小的原因是部分區(qū)域耕地非農(nóng)化面積變化加大，打破原有的集聚優(yōu)勢(shì)[27]。

圖6 1980—2018年廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化自相關(guān)

研究期內(nèi)，研究區(qū)耕地非農(nóng)化面積處于H—H和L—L聚集狀態(tài)，其中H—H聚類(lèi)主要分布在東部和中部，可能原因是中、東部的交通路網(wǎng)樞紐和基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備相對(duì)完善，邊境縣域經(jīng)濟(jì)和貿(mào)易發(fā)展有效連接內(nèi)陸；L—L聚類(lèi)集中在研究區(qū)東南部和西南部；L—H聚類(lèi)集中在中部和西部。總體上看，1980—2018年處于H—H聚類(lèi)的縣市發(fā)生的轉(zhuǎn)變較大，由東南部江州區(qū)、扶綏縣轉(zhuǎn)移到中部大新縣、天等縣、德堡縣和田東縣，且聚類(lèi)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，因各類(lèi)邊境貿(mào)易區(qū)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)促進(jìn)建設(shè)用地不斷增加和遷移，由此導(dǎo)致相鄰單元之間的耕地非農(nóng)化面積差異逐漸擴(kuò)大；L—H聚類(lèi)由天等縣轉(zhuǎn)為那坡縣，表明相鄰單元之間的耕地非農(nóng)化面積差異進(jìn)一步擴(kuò)大；L—L聚類(lèi)由憑祥市轉(zhuǎn)為防城區(qū)，防城區(qū)是研究區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為成熟的市轄區(qū)，城鎮(zhèn)規(guī)模建設(shè)得到有效控制，從趨勢(shì)上來(lái)看，L—L聚類(lèi)趨于平穩(wěn)。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

該文以廣西邊境3個(gè)城市的23個(gè)縣級(jí)單位的1980年、1990年、2000年、2010年和2018年土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用地理空間分析方法，引入重心模型、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓模型分析耕地非農(nóng)化的重心曲線及空間格局，并結(jié)合空間自相關(guān)分析各縣耕地非農(nóng)化的集聚特征，結(jié)論如下。

（1）1980—2018年廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化面積呈波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì)，時(shí)空差異顯著。其中2010—2018年耕地非農(nóng)化面積最大，為49 367 hm2，1990—2000年耕地非農(nóng)化面積最小，為5 270 hm2；江州區(qū)耕地非農(nóng)化面積最大，為9 470 hm2，憑祥市耕地非農(nóng)化面積最小，為1 011 hm2。從耕地非農(nóng)化面積的劃分類(lèi)型區(qū)來(lái)看，各縣市耕地非農(nóng)化的空間分布特征明顯，高值區(qū)總體上集中在中部和東部。

（2）廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化速度具有空間非均衡性，表現(xiàn)為耕地非農(nóng)化速度重心與該區(qū)域的重心“錯(cuò)位”，空間上呈現(xiàn)的遷移路徑是由西北部的近內(nèi)陸地區(qū)向東南方向的抵邊口岸城市遷移。耕地非農(nóng)化面積標(biāo)準(zhǔn)差橢圓在4個(gè)時(shí)間段內(nèi)分別呈現(xiàn)向西北—東南—西北—東南方向偏移，集中覆蓋在耕地非農(nóng)化面積高值區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積經(jīng)歷“增加—減少—增加”的變化過(guò)程，耕地非農(nóng)化往東南方向持續(xù)擴(kuò)張，區(qū)域之間的差距逐漸明顯。

（3）廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化面積在空間上具有顯著性的空間正自相關(guān)關(guān)系，但集聚水平下降。研究區(qū)耕地非農(nóng)化空間自相關(guān)關(guān)系主要有高—高、低—低聚類(lèi)和低—高聚類(lèi)，其中高—高聚類(lèi)由東部遷移至中部，行政區(qū)單元數(shù)量增加；低—低聚類(lèi)由東南部轉(zhuǎn)向西南部；低—高聚類(lèi)則由中部遷移至西部；“高—高”聚類(lèi)的空間變化主導(dǎo)了邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化面積的空間自相關(guān)關(guān)系的格局演變。

4.2 討論

耕地安全是維護(hù)邊境糧食安全和國(guó)家安全的重要組成部分。在興邊富民行動(dòng)、西部大開(kāi)發(fā)和脫貧攻堅(jiān)等系列傾斜性政策疊加下，帶動(dòng)了邊境地區(qū)的城鎮(zhèn)建設(shè)強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平日趨提高，伴隨出現(xiàn)的耕地非農(nóng)化行為迫使邊境地區(qū)耕地安全逐漸受到威脅[2]。該文研究了廣西邊境耕地非農(nóng)化的空間特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1980—2018年廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化速度呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，且耕地非農(nóng)化面積較高的地區(qū)往往集中在城鎮(zhèn)化水平較高、邊境貿(mào)易活動(dòng)較為頻繁的區(qū)域城市中心及周邊地區(qū)，這與李丹等學(xué)者關(guān)于黑龍江省耕地非農(nóng)化的空間格局與重心曲線分析的研究結(jié)論[25]相吻合。通過(guò)分析廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化的空間差異特征，揭示耕地非農(nóng)化的遷移路徑及可能的驅(qū)動(dòng)因素，對(duì)邊境地區(qū)制定差異化的耕地非農(nóng)化管控機(jī)制和國(guó)土空間優(yōu)化措施具有積極意義，豐富了耕地非農(nóng)化的理論與實(shí)踐案例研究。

明晰耕地非農(nóng)化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制是精準(zhǔn)調(diào)控非農(nóng)化行為的邏輯前提。邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化的時(shí)空格局演變不僅受到人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和政策等多方面因素的影響，邊境貿(mào)易也是加速邊境地區(qū)耕地變化速度的主要因素之一，同時(shí)，各因素的交互驅(qū)動(dòng)程度在不同時(shí)期也有強(qiáng)弱。然而，該文的局限性是未定量探討廣西邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化時(shí)空格局演變的影響因子，因此，基于土地利用、自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建相關(guān)影響因子評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，定量測(cè)度邊境地區(qū)耕地非農(nóng)化空間過(guò)程的影響因子，厘清耕地非農(nóng)化時(shí)空格局演變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制是下一步研究的重點(diǎn)內(nèi)容。