潯郁平原耕地非農化時空演變特征及其驅動因子識別

摘 要 以廣西重要的糧食生產基地和優質大米傳統出口基地——潯郁平原為研究區域，利用其2005、2010、2015、2021年的土地利用數據，運用土地利用轉移矩陣、地理探測器等方法，分析潯郁平原耕地非農化的時空演變特征并識別其驅動因子。結果發現：1）研究期內，潯郁平原耕地面積總體呈下降趨勢，2021年較2005年耕地面積減少了876.21 km2。其變化趨勢具有明顯的分階段特征，其中：2005—2015年為迅速減少期，下降曲線陡峭；2015—2021年為緩慢增長期，上升曲線平緩，潯郁平原耕地非農化治理取得初步成效但仍任重道遠。2）研究期內，耕地轉為林地是潯郁平原耕地非農化的最主要模式，但歷年耕地轉為林地的總面積及占比均呈下降趨勢；建設占用耕地是潯郁平原耕地非農化的次主要模式并逐漸增強，耕地轉為水域對潯郁平原耕地非農化的影響則逐漸減弱。3）潯郁平原耕地非農化空間分布由沿潯江、郁江東西走向線性分布，轉變為郁江上游兩岸塊狀分布。桂平市和平南縣的耕地保護工作取得較好成效，港北區、港南區及覃塘區則面臨較大壓力。4）潯郁平原耕地非農化的空間分布差異受自然地理要素和社會經濟要素共同作用，但后者的影響力更為強烈，“第二產業總產值”“人口密度”及“全社會固定資產投資”始終是位列影響力前3的單因子。自然地理要素和社會經濟要素之間的兩兩交互，對潯郁平原耕地非農化的影響力表現為雙因子增強型，其中“全社會固定資產投資”∩“人口密度”始終是位列影響力前2的交互因子。

關鍵詞 潯郁平原；耕地非農化；時空演變；地理探測器；驅動因子

中圖分類號：F327 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.23.017

食為政首，糧安天下。耕地作為最基本的農業生產要素，對糧食安全至關重要。我國始終高度重視耕地保護工作，落實最嚴格的耕地保護制度并采取了一系列行之有效的措施。但當前耕地保護還面臨諸多困境，尤其是伴隨著工業化、城市化和市場化的快速推進，耕地非農化現象越來越普遍，這不僅對耕地保護構成了嚴峻挑戰，也給確保國家糧食安全帶來了巨大威脅。對此，2020年9月國務院辦公廳印發《關于堅決制止耕地“非農化”行為的通知》（國辦發明電〔2020〕24號），明確提出嚴禁耕地“非農化”。2024年中央一號文件再次強調“嚴格落實耕地保護制度，健全耕地數量、質量、生態‘三位一體’保護制度體系”。

在此背景下，如何防控耕地非農化、有效保護耕地資源，成為新時代重大的現實命題，逐漸引起了學者們的廣泛關注，并主要圍繞以下4方面開展了一系列研究：1）耕地非農化現狀分析。研究區域主要集中在長三角、華北、東北等平原地區和糧食主產區，并以流域、城市群、省域等大尺度為主。研究認為耕地非農化和非糧化呈整體加劇趨勢，且呈現空間不均衡特征，耕地非農化集中分布在城區周邊及一些中心鎮區[1-3]；2）耕地非農化驅動因素探索。探索方法包括定性和定量兩大類別，其中定性方法包括實證調研、訪談等，定量方法包括logistic模型、主成分分析法、時空地理加權回歸模型等，驅動因素包括城鎮化發展、非農產業擴張等社會經濟因子，以及降水量、年平均氣溫等自然地理因子[4-6]；3）耕地非農化影響評價。認為耕地非農化不僅會導致耕地數量減少、存量耕地過度利用、影響糧食安全，還會加劇土壤污染及耕地細碎化、誘發水土流失等生態問題[7-8]；4）耕地非農化調控機制研究。認為應從政府、社會、農戶三個維度，構建多協同耕地非農化防控機制，同時借助現代信息技術，加強耕地非農化的模擬預測與監測監管[9-11]。

當前，耕地非農化的研究已取得豐碩成果，為本研究提供了理論基礎和思路借鑒。但仍有以下兩方面不足：1）探索驅動因子識別方面，當前的文獻主要依賴于主成分分析、線性回歸等方法，容易忽略驅動因子時空上的差異性，以及多個因子之間可能存在的相互作用，這種局限性一定程度上影響了對耕地非農化影響因子的準確剖析。2）研究區域實證方面，學者們更多關注的是長三角、東部沿海等經濟發達地區的耕地非農化問題，忽略了經濟社會發展相對緩慢但耕地保護相對容易實現的地區。廣西屬西部欠發達地區，喀斯特地貌廣布，耕地資源異常緊缺。潯郁平原作為廣西為數不多的平原，同時也是廣西最大的平原，一直是廣西重要的糧食生產基地和優質大米傳統出口基地，其耕地的保護利用與非農化的防治，對于夯實廣西糧食安全、穩定廣西社會經濟發展、推動壯美廣西建設等，具有重要意義。鑒于此，本研究將從以下兩方面進行深化和拓展，這也是本研究可能存在的創新點和邊際貢獻：1）研究區域上，聚焦當前鮮有關注但又對區域糧食安全意義重大的特殊區域——潯郁平原，并將研究單元細化至縣（區）域，進一步豐富耕地非農化的研究材料，拓展耕地非農化研究成果的運用范圍，為保護廣西為數不多的連片耕地、保障區域糧食安全提供實踐依據；2）驅動因子探索方法上，同時將自然環境因子和社會經濟因子列為待檢驗的驅動因子，利用地理探測器分析單因子及交互因子對耕地非農化的空間分異驅動作用，更精準地識別和剖析耕地非農化的驅動因子，為相關政府部門決策提供理論指引。

1" 數據與方法

1.1" 研究區概況

潯郁平原由相連的潯江平原與郁江平原構成，兩大平原合稱潯郁平原。該平原位于廣西中南部（22°30′～23°21′N，109°03′～110°03′E），年均氣溫21.5 ℃，年均降雨量1 600 mm，呈西南至東北走向，完整跨越貴港市的三區兩縣市（覃塘區、港北區、港南區、桂平市、平南縣）。潯郁平原地形平坦，土壤肥沃，是廣西為數不多的平原之一，同時也是廣西最大的平原，被譽為“廣西糧倉”“廣西魚米之鄉”，一直是廣西重要的糧食生產基地和優質大米傳統出口基地。該平原的耕地保護與利用，對廣西糧食安全至關重要。因此，研究該區域耕地非農化的時空演變特征并識別其驅動因子，具有重大的理論價值和現實意義。

1.2" 數據來源

行政區劃界線來源于《貴港市國土空間總體規劃（2021—2035年）》；土地利用數據來源于中國科學院資源環境科學與數據中心，數據分辨率為30 m×30 m，并將土地利用類型細分為耕地、林地、草地、水域、建設用地和未利用地六大類別；高程信息，則是通過地理空間數據云平臺獲取的，而坡度和坡向數據則是基于這些高程數據，在ArcMap軟件中分別使用Area、Slope和Aspect工具進行計算得出；社會經濟數據均來源于《貴港市統計年鑒》，對于數據中的極個別缺失值，本文采用線性插值法進行處理。

1.3" 研究方法

1.3.1" 耕地轉用動態測度

本研究運用土地利用轉移矩陣，測度研究期內潯郁平原的耕地轉用為建設用地、林地、草地、水域及未利用地的面積、比例等，其公式為[12]：

[Fij=F11F12…F1nF21F22…F2n…………Fn1Fn2…Fnn]" " （1）

式中，[Fij]為研究期內土地利用類型[i]與土地利用類型[j]之間的轉換面積，[n]為土地利用類型的種類數，在本研究中，[i]代表耕地。

1.3.2" 耕地非農化驅動因子識別

本研究利用地理探測器中的因子探測和交互探測，識別潯郁平原耕地非農化的驅動因子，地理探測器公式為[13]：

[q=1-1Nσ2h=1LNhσh2] （2）

式中，[q]為待檢驗的驅動因子對耕地非農化的解釋程度，即影響力，其取值范圍為0～1，數值越高，表明驅動因子的解釋程度越高、影響力越大。[L]為變量[Y]或因子[X]的分層（分類或分區），[N]、[σ2]分別為樣本量和方差，[Nh]、[σh2]分別為[h]區域的樣本量和離散方差。為了確保研究的科學性和嚴謹性，本文參考已有文獻[1-6]，并結合潯郁平原的具體情況及數據的可獲取性，選擇了包括城鎮化水平、交通便利水平在內的社會經濟因子，以及日照、氣溫等自然地理因子，作為耕地非農化空間差異的潛在驅動因子（詳見表1）。

2" 結果與分析

2.1" 潯郁平原耕地面積的時空演變特征

從時間尺度看，2005—2021年，潯郁平原耕地面積總體呈減少趨勢，2005年耕地面積為5 753.58 km2，2021年減少至4 877.37 km2，累計減少876.21 km2，年平均減少約58.41 km2。分階段分析，由圖2可以看出，研究期間潯郁平原耕地面積的變化趨勢可細劃為迅速減少期和緩慢增長期兩個階段。具體而言：2005—2015年為迅速減少期，潯郁平原耕地面積由5 753.58 km2迅速減少至4 860.88 km2，年平均減少約89.27 km2，下降趨勢陡峭，耕地保護面臨嚴峻挑戰；2015—2021年為緩慢增長期，潯郁平原耕地面積由4 860.88 km2增長至4 877.36 km2，該時期潯郁平原耕地面積迅速減少的趨勢得到遏制，耕地面積有所增長，但幅度較小，增長緩慢，僅增長了16.48 km2，年平均增長約2.75 km2，該階段潯郁平原耕地面積有所增長的原因，主要有以下兩點：1）耕地保護制度的進一步強化和完善。我國始終十分重視耕地保護工作，實行最嚴格的耕地保護制度，尤其是黨的十八大以來，我國黨和政府圍繞耕地保護利用提出了一系列新理念、新戰略、新方法，全面貫徹新發展理念于耕地保護利用的綜合治理中，耕地保護工作取得新成效，耕地減少的趨勢得到有效遏制；2）地類的重新調整和變更。2017年第三次全國國土調查正式啟動，調查組借助先進的儀器設備和技術手段，對耕地數量、分布、坡度分級和構成情況等進行了全面、準確的調查，潯郁平原的耕地家底在這一時期內被全面摸清，耕地總面積有所增加。

從空間尺度看，潯郁平原范圍內均有大量耕地分布，但主要集中在平原內部，邊緣地帶耕地分布較少，其分布格局主要受地形因素的影響。結合圖1和圖3可以看出，潯郁平原由郁江和潯江沖積而成，地勢中間低、四周高。潯郁平原像一個長方形，夾在一系列山脈中，北部分布的山脈分別是鎮龍山、平天山、大瑤山，南邊分別是六萬大山和大容山的余脈，東北與梧州藤縣的交界處丘陵較多。因此，潯郁平原的耕地集中連片于郁江、潯江兩岸，平原四周邊緣均為山脈，故少有耕地分布。從多個時期來看（圖3），潯郁平原耕地面積總體呈減少趨勢，但耕地空間分布格局沒有發生太大變化，連片耕地主要集中在平原的內部，即潯江、郁江兩岸。

2.2" 潯郁平原耕地非農化時空演變特征

從時間尺度看（表2），2005—2010年潯郁平原耕地非農化的面積是447.35 km2，2010—2015年耕地非農化面積稍有下降，為420.93 km2，2015—2020年耕地非農化面積得到進一步遏制，耕地非農化面積下降至309.72 km2；雖然研究期內，潯郁平原耕地非農化勢頭得到控制，非農化面積逐漸下降，但總量依然較大，2005—2021年，耕地非農化面積累計達1 178 km2，是2005年耕地總面積的20.47%，耕地保護形勢依然十分嚴峻。對比耕地非農化類型來看，研究期內，潯郁平原耕地轉為林地的比重最大，始終保持在80.00%以上的比例，但耕地轉為林地的面積及其占比均呈下降趨勢。潯郁平原水熱條件優越，適宜種植桉樹等經濟樹種，商品林發展迅速。2021年林業生態資源狀況報告數據顯示，潯郁平原林地面積共51.32萬hm2，人工商品林地面積高達44.68萬hm2，商品林占比達87.06%。潯郁平原內的桉樹等多種經濟樹種，是貴港打造“木材之城”的重要支撐，但也成為耕地非農化的主要原因。潯郁平原耕地轉為建設用地的面積及占比也較大，并呈逐年上升趨勢，耕地轉為建設用地的面積由2005—2010年間的7.15 km2逐步上升至2015—2021年的55.45 km2，占比也由7.15%上升至17.90%，表明交通道路、房屋建設等各類建設占用耕地，成為耕地非農化的又一重要原因。耕地轉為草地的面積較少，但呈逐年上升趨勢，由2005—2010年的1.71 km2，逐年緩慢上升至2015—2021年的1.82 km2，可能原因是隨著城鎮化的快速推進，潯郁平原的農戶大量前往城鎮務工，農村勞動力大量流失導致耕地撂荒并逐漸退化為草地。另外，耕地轉為水域的面積及比例，均呈下降趨勢，耕地轉為水域的面積由2005—2010年的16.47 km2逐年下降至2015—2021年的3.17 km2，占比也由3.68%下降至1.02%，表明研究期內占用耕地挖湖造景、挖塘養魚的行為得到較好管控，對于潯郁平原耕地非農化的影響逐漸減小。

從空間尺度看，本文利用ArcGIS軟件的自然斷點法對潯郁平原的耕地非農化等級進行劃分，根據非農化現象的嚴重程度細分為5個等級，并生成耕地非農化等級分布圖（圖4），該圖清晰地展示了不同時間段內潯郁平原耕地非農化的空間分布和地域集聚特征。由圖4可知，研究期間，潯郁平原的耕地非農化空間演變顯示出了一定的規律性，具體而言：2005—2010年，潯郁平原內耕地非農化等級最高的是桂平市，次高為平南縣，再次為港南區；2010—2015年，耕地非農化等級最高的依舊是桂平市，次高變為覃塘區，再次為平南縣；至2015—2021年，耕地非農化等級最高的變為覃塘區，次高變為港南區，再次為港北區。耕地非農化空間分布由沿潯江、郁江東西走向線性分布，轉變為郁江上游兩岸塊狀分布。桂平市和平南縣的耕地非農化等級逐漸降低，表明近年來桂平市和平南縣的耕地保護工作取得較好成效，耕地非農化勢頭得到較好遏制。近年來，為堅決遏制耕地非農化，桂平市、平南縣堅持以“田長制”為抓手，積極探索“田長+檢察長”“田長+警長”“田長+戶長+網格員”等耕地保護新模式，全面加強耕地的保護巡查和非農化監督工作，同時引入市場機制，落實完善獎補政策，有效激勵復耕復種，全面推進流失耕地整改恢復工作，耕地非農化面積得到根本遏制，耕地恢復工作取得良好進展。僅2023年，桂平市累計整改恢復耕地1 898.07 hm2，完成撂荒耕地治理1 533.33 hm2，其中復耕復種水稻、玉米等糧食作物1 193.33 hm2。

2.3" 潯郁平原耕地非農化驅動因子分析

由表3可知，潯郁平原耕地非農化的空間分布差異受自然地理要素和社會經濟要素共同作用，但后者的影響力更為強烈。從單因子結果看，研究期內，歷年影響力排行前5的因子及其q值均有不同，但第二產業總產值（X3）、人口密度（X5）及全社會固定資產投資（X6）始終位列影響力前3，均為社會經濟因子，這也與已有文獻高度吻合[14-16]。具體分析：第二產業總產值越高，表明工業發展水平越高、發展速度越快，對于工廠廠房、倉儲物流、運輸道路等建設用地的需求也就越旺盛，建設用地占用耕地的現象也就越明顯，從而導致耕地非農化。此外，貴港市號稱“南方木都”，木材加工產值連續多年穩居廣西之首，截至目前，木材加工企業等經濟實體超過3 500家，其中規模以上企業556家，占全市規模以上企業的52.6%。第二產業總產值越高，表明該區域木材加工業越發達，對林木的需求越旺盛，占用耕地種植經濟林木的內在動力和現實需求也就越大，從而導致耕地非農化。人口密度越大，對于“居住”的住宅用地、“出行”的交通用地、“購物娛樂”的商服用地及“改善生活”的園林用地的需求等，也會越旺盛，進而造成耕地被其他用地占用，導致耕地非農化；潯郁平原的社會固定資產投資，主要集中在房地產業、工業、交通運輸及倉儲物流等用地量大的領域，全社會固定資產投資越高，表明建設用地需求越旺盛，耕地越容易被占用，導致耕地非農化。

從交互探測的結果來看，自然地理要素和社會經濟要素之間的兩兩交互，以及社會經濟要素內部間的兩兩交互，對耕地非農化的影響力表現為雙因子增強型，交互后驅動因子的q值均明顯大于單因子，其中，社會經濟要素內部間的兩兩交互的影響最為強烈。歷年影響力排行前5的交互各有不同，但“全社會固定資產投資（X6）”∩“人口密度（X5）”始終位列影響力前2，即：全社會固定資產投資額高，且人口密度大的區域，耕地非農化越明顯，因為人口密度越大，對于住宅、交通、商服等用地需求越旺盛，越具備占用耕地的內生動力，而該區域若同時具備“全社會固定資產投資高”，表明占用耕地的需求已得到釋放并進入投資建設階段，耕地非農化現象也就越突出。再次表明，人類社會經濟活動是造成潯郁平原耕地非農化的主要驅動力。

3" 研究結論與政策建議

3.1" 研究結論

本研究以廣西重要的糧食生產基地和優質大米傳統出口基地——潯郁平原為研究區域，以2005、2010、2015、2021年土地利用數據為基礎，運用土地利用轉移矩陣、地理探測器等方法，分析潯郁平原耕地非農化的時空演變特征并識別其驅動因子，結果發現：1）研究期內，潯郁平原耕地面積總體呈下降趨勢，2021年較2005年耕地面積減少了876.21 km2。其變化趨勢具有明顯的分階段特征，其中：2005—2015年為迅速減少期，下降曲線陡峭；2015—2021年為緩慢增長期，上升曲線平緩，潯郁平原耕地非農化治理取得初步成效但仍任重道遠。2）研究期內，耕地轉為林地是潯郁平原耕地非農化的最主要模式，但歷年耕地轉為林地的總面積及占比均呈下降趨勢；建設占用耕地是潯郁平原耕地非農化的次主要模式并逐漸增強，耕地轉為水域對潯郁平原耕地非農化的影響則逐漸減弱。3）潯郁平原耕地非農化空間分布由沿潯江、郁江東西走向線性分布，轉變為郁江上游兩岸塊狀分布；桂平市和平南縣的耕地保護工作取得較好成效，港北區、港南區及覃塘區則面臨較大壓力。4）潯郁平原耕地非農化的空間分布差異受自然地理要素和社會經濟要素共同作用，但后者的影響力更為強烈，“第二產業總產值”“人口密度”及“全社會固定資產投資”始終是位列影響力前3的單因子。自然地理要素和社會經濟要素之間的兩兩交互，對潯郁平原耕地非農化的影響力表現為雙因子增強型，其中“全社會固定資產投資”∩“人口密度”始終是位列影響力前2的交互因子。

3.2" 政策建議

基于本研究的結論及所發現的問題，可得出如下政策啟示：1）嚴格限制耕地轉為林地，有序清退占用耕地的林木。全面推廣“田長+檢察長”“田長+警長”“田長+戶長+網格員”等耕地保護新模式，壓實各級主體耕地保護責任，加強耕地日常巡查和動態監測，及時識別并盡早糾正非法占用耕地種植林木的行為。同時，應充分利用耕地質量提升項目和高標準農田建設項目的實施機會，有計劃地引導林果業由耕地退向山區和坡地，逐步將占用耕地的林木進行有序清退。2）嚴格控制耕地轉為建設用地，積極盤活存量建設用地。在農用地轉為建設用地的申請過程中，嚴格審查條件，嚴格執行“占一補一、占優補優”。同時，加快村莊規劃的編制工作，明確各類用地邊界范圍，防止村莊建設用地非法占用耕地。積極盤活存量建設用地，探索多方位多途徑的土地盤活和土地再利用形式。3）加大耕地保護政策宣傳，提升公眾耕地保護意識。充分利用微信、抖音、微博、快手等新媒體，通過短視頻、有獎問答等人民群眾喜聞樂見的新形式，定期或不定期開展耕地保護宣傳工作。在全國土地日、世界糧食日等時間節點，通過短信的形式向社會大眾發送耕地保護宣傳信息，提升公眾耕地保護意識。

參考文獻：

[1]" 余慶年，王虎威.河南省耕地“非農化”時空演變特征分析[J].國土資源科技管理，2024，41（2）：50-61.

[2]" 施琪，王文爛.1980—2020年福建省耕地非農化的時空演變特征[J].水土保持通報，2024，44（1）：293-302.

[3]" 康全國，孫佩，楊良哲，等.耕地非農化時空演變特征研究——以丹江口市為例 [J].農業與技術，2023，43（7）：19-22.

[4]" 楊玉錢，彭雙云，呂銘皓，等. 1990—2020年滇中城市群耕地非農化時空變化特征及驅動機制[J].水土保持學報，2024，38（3）：239-251.

[5]" 王全喜，宋戈，隋虹均.耕地“非農化”的時空格局演變及其驅動因素研究——基于影響分析與組態分析的雙重視角[J].中國土地科學，2023，37（5）：113-124.

[6]" 黃天能，許進龍.近40年來廣西耕地非農化的時空演變特征、成因與對策[J]. 中國農業資源與區劃，2023，44（10）：40-51.

[7]" 崔家興，靳涵，羅瀅淵，等.縣域耕地非農化、非糧化與鄉村人口空心化的耦合協調關系——以長江經濟帶為例[J].生態學報，2024，44（5）：1822-1836.

[8]" 黎弋弘.Y市耕地保護地方政府責任履行存在問題和對策研究[D].成都：四川師范大學，2023.

[9]" 唐紫晗，徐志紅，華元春，等.浙江省耕地“非農化”“非糧化”典型模式及分類治理研究[J].浙江國土資源，2023（1）：24-25.

[10] 葉浩東，許星朋.永安市耕地“非農化”“非糧化”問題及其對策探討[J].南方農業，2022，16（22）：172-174.

[11] 毛曉紅，李懿蕓，毛小報，等.浙江耕地“非農化”“非糧化”整治面臨的問題及對策建議[J].浙江經濟，2022（4）：47-49.

[12] 葉宗達，許進龍，黃天能，等.滇桂黔石漠化片區土地生態系統服務價值時空演變研究[J].科學技術與工程，2023，23（26）：11136-11144.

[13] 許進龍，盧新海，黃天能，等.滇桂黔石漠化片區生態系統碳儲量時空演變及其驅動因子[J].水土保持研究，2023，30（6）：406-414.

[14] 祝亮，張忠啟，劉承權.2000年以來蘇北地區耕地非農化的過程、動力及對策 [J].江蘇師范大學學報（自然科學版），2023，41（4）：1-7.

[15] 韋燕飛，祝文婷，周金鳳，等.西江流域（廣西段）耕地綠色利用效率的演變特征及驅動力分析[J].國土資源科技管理，2023，40（2）：1-14.

[16] 夏照亮，蘭安軍，范澤孟，等.貴州省耕地非農化的空間格局特征與遷移路徑 [J].中國農業資源與區劃，2023，44（9）：159-170.

（責任編輯：易" 婧）