【文献分享学习】高原山区坡耕地质量的空间结构特征：以云南省为例

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原名：Spatial Structure Characteristics of Slope Farmland Quality in Plateau Mountain Area: A Case Study of Yunnan Province, China

译名：高原山区坡耕地质量的空间结构特征：以云南省为例

原文地址：

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

发表期刊：Sustainability

发表年份：2020年

通讯作者：Dongmei Shi

通讯作者单位：西南大学

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亮点

①根据云南省坡耕地利用特点和关键影响因素，构建了坡耕地质量（SFQ）评价体系；

②系统分析山地生态质量的空间结构特征；

③为高原山区坡耕地生态质量管理和生态环境保护提供科学依据。

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文章简介

坡耕地作为耕地的重要组成部分，广泛分布于我国中西部高原山区。为了保证坡耕地资源的合理利用和分区保护，有必要对坡耕地质量（SFQ）进行科学评价，分析坡耕地质量的空间结构特征。文章以中国云南省典型的高原山区为例，系统地识别了SFQ的主导因素。采用倾斜综合肥力指数（SIFI）来反映SFQ。利用地统计学模型、自相关分析和空间冷热点分析方法，建立了定量评价SFQ的评价体系，分析了SFQ的空间结构特征。结果表明，云南省的SFQ指数在0.36和0.81，平均值为0.59，SFQ等级基于六级、五级、七级和四级土地。此外，SFQ指数的空间分布是适度自相关的。结构因素在SFQ指数的空间异质性中起主要作用，但随机因素的影响不容忽视。SFQ等级的空间分布具有显著的空间聚集特征，局部空间关联指标（LISA）的类型基于高-高（HH）聚集和低-低（LL）聚集。SFQ等级的冷斑和热点分布表现出显著的空间差异。热点区主要分布在滇中、滇南缘，冷点区主要分布在滇东北、滇西北、滇西南。

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材料与方法

（1）研究区

云南地处西南边陲和滇黔高原西南部，东亚季风和南亚季风交汇。山地面积占总土地面积的84%，丘陵仅占10%，生态环境脆弱。云南雨量充沛，河流众多，但时空分布不均。主要土壤类型包括红壤、红壤、紫色土、黄壤和黄棕壤。该地区大部分农田的坡度超过3°。因此，坡耕地的农业生产在云南农业活动中占有重要地位。为了使SFQ评估与区域农业活动相一致，文章根据云南省农业综合区划将云南省划分为七个区域。

（2）坡耕地质量评价体系

文章作者在选择SFQ评价指标时，考虑耕地的基本指标和反映坡耕地利用的特征指标。然后，确定了主要指标体系。在此基础上，利用统计分析方法对评价指标进行判别和筛选，以消除各指标之间相互作用所造成的信息重叠，从而建立最小数据集（MDS）指标体系。评价指标体系的标准层包括土壤剖面性质（B1）、理化性质（B2）、土壤养分（B3）、立地条件（B4）、空间形态（B5）、水分条件（B6）和土壤侵蚀（B7），共七个维度。

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研究结果

（1）SFQ的空间分布特征

SFQ指数呈现出空间聚集性和变异性的交错耦合分布特征。其中，SFQ指数在滇中、滇南缘、滇西、滇东南较高，而在滇西南和滇东北较低。此外，不同地区SFQ指数均值存在一定差异，但差异相对较小。南缘和滇西的SFQ指数相对较大，而滇西北和滇东北的SFQ指数相对较小。同样，不同地区SFQ等级的分布区域也存在差异，SFQ等级的空间分布表现出明显的聚集性特征。SFQ基于六级农田、五级农田、七级农田和四级农田。其他坡耕地分布较少，质量等级普遍较低。从SFQ等级在不同区域的分布来看，SFQ等级在南缘、滇中、滇西和滇东南相对较高，主要以四等农田和五等农田为主。然而，SFQ等级在云南东北部和云南西北部相对较低，主要基于六等农田和七等农田。

（2）SFQ的空间变异特征

根据SFQ指数空间变异参数的分析结果，表明SFQ指数空间分布的随机因素较大。这表明，虽然随机因素引起的空间变异较大，但SFQ指数总体上处于中等空间自相关。气候条件、土壤性质、水分条件、空间形态特征等结构性因素仍起主要作用。此外，随机因素对SFQ指数空间分异的影响也不容忽视。这与近年来云南坡耕地耕作方式不合理、水土流失加剧、区域旱灾频发的严重影响是一致的。