高雪莉,張 劍,楊德偉,劉 斌,3

(1.西北師范大學地理與環(huán)境科學學院 蘭州 730070;2.中國科學院城市環(huán)境與健康重點實驗室/中國科學院城市環(huán)境研究所 廈門 361021;3.中國科學院大學 北京 100049)

在快速城市化和工業(yè)化背景下,土地利用變化對區(qū)域生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響[1-3]。耕地作為一種主要的弱生態(tài)功能性用地,在與強生態(tài)功能性用地(如林地、草地)和非生態(tài)功能性用地(如建設(shè)用地)的相互轉(zhuǎn)化過程中,影響和制約著區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及演變方向[4]。耕地數(shù)量和質(zhì)量及其合理的利用,將有利于提高區(qū)域生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展水平。作為重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,耕地是保障糧食供給、促進生態(tài)經(jīng)濟安全、實現(xiàn)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要物質(zhì)條件[5],受到了政府和學術(shù)界的重點關(guān)注與研究[6-9]。

生態(tài)位理論是生態(tài)學重要的基礎(chǔ)理論之一。生態(tài)位(niche)概念源于鳥類種群生態(tài)學,此后在動物生態(tài)學得到了廣泛的應用,繼而引入植物生態(tài)學[10]。Grinnell[11]于 1917年提出了生態(tài)位的概念,定義為生物種群所占據(jù)的基本生活單位,主要指物理空間(空間生態(tài)位)。1927年,Elton定義生態(tài)位為有機體在與環(huán)境的相互關(guān)系中所處的功能地位(功能生態(tài)位)。1957年,Hutchinson將生態(tài)位定義為生物個體或物種可以在其中不受限制的生活下去的多維生態(tài)因子空間(超體積生態(tài)位)[12-14]。此后,又有諸多學者對這一概念作了不同的闡述,并建立了許多量化模型,豐富了生態(tài)位理論[15-18]。

生態(tài)位概念于20世紀80年代引入中國,并在生態(tài)學、生物地理學、地理學等領(lǐng)域開始應用。近年來,生態(tài)位理論擴展到土地資源和利用領(lǐng)域,相關(guān)研究涉及土地開發(fā)與利用[19-22]、土地利用功能分區(qū)及評價[23-24]、用地適應性評價[25-26]等。牛海鵬和張安錄[4,27]在耕地研究中,提出了耕地生態(tài)元和耕地生態(tài)位概念,從數(shù)量生態(tài)位和效益生態(tài)位的耦合關(guān)系入手,構(gòu)建了耕地數(shù)量變化驅(qū)動機制和相關(guān)數(shù)學測度模型?？傮w來看,采用生態(tài)位理論研究耕地的文獻較少,研究內(nèi)容主要有測度模型的構(gòu)建及應用[27-28]、耕地保護與可持續(xù)性[29-30]、高標準基本農(nóng)田建設(shè)和耕地整治適宜性評價[31-32]。

基于生態(tài)位態(tài)勢、生態(tài)位擴充與壓縮等生態(tài)位理論,本研究將測算1990—2015年廈門市不同土地利用類型和各區(qū)的生態(tài)位寬度與熵,探討廈門市耕地數(shù)量的時空演變特征,解析廈門市耕地數(shù)量的驅(qū)動機制。以期推動耕地生態(tài)位理論的發(fā)展,為耕地保護、土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整、糧食安全等現(xiàn)實問題提供理論參考。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)概況

廈門市地處福建省南部,屬于副省級城市,經(jīng)濟特區(qū),是東南沿海重要的中心城市、港口及風景旅游城市。1985—2015年,全市面積由1 516.12 km2增加到1 699.39 km2,常住人口由103萬人增長到386萬人,城鎮(zhèn)化率由 37.50%提高到 88.89%,地區(qū)生產(chǎn)總值由18億元增長到 3 466億元,三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由 14.7∶50.3∶35.0調(diào)整為0.7∶43.5∶55.8[33]。廈門市在近30年發(fā)展迅速,其土地利用變化,尤其是耕地數(shù)量演變極具代表性。

1.2 研究方法

耕地作為一種生態(tài)元,是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)眾多土地利用類型生態(tài)元的一種。耕地生態(tài)位是耕地生態(tài)元在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中所占有的相對空間、所處的相對地位和所具有的功能,以及與其他土地利用類型生態(tài)元的相對關(guān)系[27]。耕地數(shù)量生態(tài)位和效益生態(tài)位分別是耕地生態(tài)位在數(shù)量和效益維度上的生態(tài)位,經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益三者之和為綜合效益。耕地數(shù)量生態(tài)位會擴充或壓縮,其驅(qū)動力是耕地與其他土地利用類型生態(tài)元的綜合效益生態(tài)位差。參考前人成果[4,21,34],本文運用生態(tài)位寬度模型和生態(tài)位熵模型,測度了耕地數(shù)量生態(tài)位的時空變化,并進行了對比分析。運用綜合效益生態(tài)位差模型,測度了耕地數(shù)量生態(tài)位變化驅(qū)動因素。

1.2.1 生態(tài)位寬度

生態(tài)位寬度是指生態(tài)位的大小,常用的計算生態(tài)位寬度的方法有Shannon-Wiener函數(shù)、Simpson指數(shù)的倒數(shù)及基于態(tài)勢的寬度公式,本文借鑒其他學者[27,35]的研究,基于生態(tài)位態(tài)勢來研究生態(tài)位寬度,計算公式如下：

式中：N為耕地數(shù)量生態(tài)位寬度;j=1,2,3,…,n,為不同土地利用類型生態(tài)元;S為耕地數(shù)量生態(tài)位的態(tài);P為耕地數(shù)量生態(tài)位的勢;Sj和Pj分別為j土地利用類型數(shù)量生態(tài)位的態(tài)和勢;A和Aj表示量綱轉(zhuǎn)換系數(shù);S+AP表示耕地生態(tài)元的絕對數(shù)量生態(tài)位。公式(1)即求耕地生態(tài)元的絕對數(shù)量生態(tài)位與所有土地利用類型生態(tài)元的絕對數(shù)量生態(tài)位之和的比值。N的值越大,表示耕地生態(tài)元在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中的相對地位越高、發(fā)揮的生態(tài)作用越大,寬度增加表示生態(tài)位擴充,說明耕地面積占有率上升。本文以耕地的當年面積及其過去 5年的年均增長量分別作為耕地數(shù)量生態(tài)位的態(tài)和勢,以 1年為時間尺度,量綱轉(zhuǎn)換系數(shù)為1。

1.2.2 生態(tài)位熵

耕地數(shù)量生態(tài)位熵表示區(qū)域耕地數(shù)量生態(tài)位相對于上一級區(qū)域耕地數(shù)量生態(tài)位的變化程度,其計算公式如下[27]：

式中：Q為區(qū)域耕地數(shù)量生態(tài)位熵,n為區(qū)域耕地數(shù)量生態(tài)位,N為上級區(qū)域耕地數(shù)量生態(tài)位。當Q＞1表示區(qū)域的耕地面積占有率大于上級區(qū)域;當Q＜1表示區(qū)域的耕地面積占有率小于上級區(qū)域。熵減小表示區(qū)域生態(tài)位擴充壓縮度小于上級區(qū)域,說明區(qū)域耕地數(shù)量減少速度快于上級區(qū)域,熵增加表示區(qū)域生態(tài)位擴充壓縮度大于上級區(qū)域,說明區(qū)域耕地數(shù)量減少速度慢于上級區(qū)域。本研究把廈門市作為各轄區(qū)的上級區(qū)域。

1.2.3 綜合效益生態(tài)位差

耕地數(shù)量變化驅(qū)動力強度可用耕地與其他土地利用類型生態(tài)元的綜合效益生態(tài)位差予以衡量,其計算公式如下[4]：

式中：D表示綜合效益生態(tài)位差,C耕表示耕地綜合效益生態(tài)位,Cj表示j土地利用類型綜合效益生態(tài)位。當C耕＞Cj,D越大,表示耕地增加的驅(qū)動力強度越大;當C耕＜Cj,D越大,表示耕地減少的驅(qū)動力強度越大。耕地數(shù)量生態(tài)位變化驅(qū)動因素包括經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益3種,本文在此基礎(chǔ)上計算綜合效益生態(tài)位差。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文的經(jīng)濟數(shù)據(jù)主要來源于福建省和廈門市1986—2016年5年一期的統(tǒng)計年鑒,以及國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報[33]。土地利用數(shù)據(jù)通過 Landsat的30 m 分辨率遙感影像解譯而來,總體精度在90%以上。土地利用分類系統(tǒng)采用中國科學院土地資源分類系統(tǒng),共 7類兩級[36-37]。土地利用數(shù)據(jù)包括耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地和其他用地 7類土地利用類型。廈門市在1985—2015年間有數(shù)次行政區(qū)劃調(diào)整,土地利用數(shù)據(jù)的分區(qū)以2015年的行政區(qū)劃為準,劃分為6個行政區(qū)：湖里區(qū)、思明區(qū)、集美區(qū)、海滄區(qū)、同安區(qū)和翔安區(qū)。

2 結(jié)果與分析

2.1 廈門市耕地數(shù)量生態(tài)位演變分析

2.1.1 各土地利用類型數(shù)量生態(tài)位分析

區(qū)域土地利用類型具有多樣性,在與各種土地利用類型生態(tài)元生態(tài)位的對比中,才能掌握耕地在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中的相對地位和發(fā)揮的生態(tài)作用。因此,根據(jù)公式(1)計算廈門市7種土地利用類型數(shù)量生態(tài)位寬度。

圖1顯示了1990—2015年期間廈門市耕地與其他土地利用類型生態(tài)元數(shù)量生態(tài)位的變化特征。在廈門市區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中,一直占據(jù)數(shù)量生態(tài)位優(yōu)勢地位的土地利用類型生態(tài)元主要是耕地、林地和建設(shè)用地。在1990年,耕地生態(tài)元占據(jù)絕對優(yōu)勢,至2015年,3種生態(tài)元在生態(tài)系統(tǒng)中的影響力則較為均衡;數(shù)量生態(tài)位壓縮最大的是耕地,耕地數(shù)量生態(tài)位從1990年的0.413 2壓縮到2015年的0.286 6,壓縮了30.63%,年均壓縮率1.45%,這表明廈門市耕地面積占有率下降。2000—2005年間,壓縮速度最快;數(shù)量生態(tài)位擴充最大的是建設(shè)用地,這也是唯一擴充的土地利用類型。建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位從1990年的0.121 1擴充到2015年的0.268 3,擴充了1.22倍,年均擴充率3.23%,這表明廈門市建設(shè)用地面積占有率上升。建設(shè)用地同樣在2000—2005年間擴充速度最快;林地、草地和水域的數(shù)量生態(tài)位在1990—2015年間基本保持穩(wěn)定;其他用地和未利用地的數(shù)量生態(tài)位本身就極小,變化也非常小。

圖1 1990—2015年廈門市耕地與其他土地利用類型數(shù)量生態(tài)位寬度Fig.1 The breadth of quantity niche of cultivated land and other land use types in Xiamen City during 1990-2015

2.1.2 耕地數(shù)量生態(tài)位演變特征

耕地生態(tài)元的態(tài)和勢是耕地生態(tài)位的兩個不可分割的重要方面,態(tài)和勢的有機結(jié)合體現(xiàn)了生態(tài)位的寬度。研究耕地數(shù)量生態(tài)位演變即是了解生態(tài)位態(tài)勢變化。由圖1可知耕地和建設(shè)用地是兩種變化最大的土地利用類型。因此,通過Origin軟件工具對兩者的數(shù)量生態(tài)位寬度、態(tài)和勢進行曲線擬合。

擬合結(jié)果見圖2。廈門市耕地數(shù)量生態(tài)位寬度呈下降趨勢,建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位寬度呈上升趨勢,兩曲線大體呈軸對稱。耕地數(shù)量生態(tài)位的態(tài)曲線呈S型下降趨勢,建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位的態(tài)曲線呈 S型上升趨勢。勢曲線都比較平直,耕地生態(tài)位勢為負值,建設(shè)用地生態(tài)位勢為正值。

2.2 廈門市各區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位演變分析

2.2.1 各區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位分析

廈門市自然、經(jīng)濟和社會因素的相異性,使得各區(qū)的耕地數(shù)量及其變化情況也存在一定差異性。為進一步了解各區(qū)耕地面積占有率大小及擴充壓縮情況,分析廈門市耕地數(shù)量變化的驅(qū)動因素和驅(qū)動機制,首先,運用公式(1)測算了廈門市6區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位的寬度,結(jié)果如圖3所示。1990—2015年間,廈門市各區(qū)的耕地數(shù)量生態(tài)位寬度總體呈下降趨勢,表明各區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位壓縮,即耕地面積占有率下降。具體而言,有以下幾個特征：耕地數(shù)量生態(tài)位壓縮最大的是湖里區(qū),研究期內(nèi)下降了 0.340 1;耕地數(shù)量生態(tài)位壓縮最小的是同安區(qū),研究期內(nèi)僅下降了0.076 5;耕地數(shù)量生態(tài)位最大的是翔安區(qū),研究期內(nèi)均大于其余各區(qū),在1990年高達 0.525 0;耕地數(shù)量生態(tài)位最小的是思明區(qū),研究期內(nèi)除2015年外均小于其他各區(qū),2015年為0.011 2。

圖2 廈門市耕地和建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位的寬度及其態(tài)勢Fig.2 The breadth,ecostate and ecorole of quantity niche of cultivated land and construction land in Xiamen City

圖3 1990—2015年廈門市各區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位寬度Fig.3 The breadth of cultivated land quantity niche of each district in Xiamen City during 1990-2015

其次,以廈門市作為上一級區(qū)域,運用公式(2)計算各區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位熵,結(jié)果如圖4所示。湖里區(qū)、思明區(qū)和同安區(qū)的耕地數(shù)量生態(tài)位熵在1990—2015年均小于1,表明這3區(qū)的耕地面積占有率低于廈門市,說明其耕地資源數(shù)量較為稀缺,尤其是思明區(qū)和湖里區(qū);翔安區(qū)的耕地數(shù)量生態(tài)位熵在1990—2015年均大于 1,說明其耕地資源數(shù)量較為豐富;集美區(qū)和海滄區(qū)的耕地數(shù)量生態(tài)位熵在1990—2000年大于 1,在2005—2015年小于 1,表明這兩區(qū)的耕地資源經(jīng)歷了由較為豐富到較為稀缺的轉(zhuǎn)變。由熵的變化趨勢來看,湖里區(qū)、思明區(qū)、集美區(qū)和海滄區(qū)的耕地數(shù)量減少速度快于廈門市,同安區(qū)和翔安區(qū)則慢于廈門市。

圖4 1990—2015年廈門市各區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位熵Fig.4 The entropy of cultivated land quantity niche of each district in Xiamen City during 1990-2015

2.2.2 各區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位演變特征

對廈門市 6區(qū)耕地和建設(shè)用地的數(shù)量生態(tài)位寬度、態(tài)和勢進行曲線擬合,結(jié)果如圖5所示。廈門市6區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位寬度和態(tài)曲線呈下降趨勢,建設(shè)用地寬度及態(tài)曲線呈上升趨勢。相對來說,勢曲線都比較平直,耕地數(shù)量生態(tài)位勢基本為負值,建設(shè)用地基本為正值。根據(jù)各區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位測度和演變的分析結(jié)果,可以將廈門市6區(qū)劃分為3類：1)湖里區(qū)和思明區(qū),不同于其他 4區(qū),兩區(qū)耕地數(shù)量生態(tài)位寬度在研究期內(nèi)都小于建設(shè)用地,耕地態(tài)曲線在6區(qū)中處于低位且年際變化小,建設(shè)用地態(tài)曲線平穩(wěn)上升。這兩區(qū)是廈門市核心市區(qū),經(jīng)濟、社會發(fā)展水平高,速度快,對建設(shè)用地數(shù)量需求大。2)集美區(qū)和海滄區(qū),耕地數(shù)量生態(tài)位寬度經(jīng)歷了從大于到小于建設(shè)用地的轉(zhuǎn)變,耕地態(tài)曲線在6區(qū)中處于中位,建設(shè)用地態(tài)曲線增長幅度較大。這兩區(qū)與廈門島中心市區(qū)距離近,近年來,兩區(qū)工業(yè)用地迅速增加。3)同安區(qū)和翔安區(qū),耕地和建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位寬度變化幅度最小,耕地態(tài)曲線在6區(qū)中處于高位,同安區(qū)建設(shè)用地態(tài)曲線增長幅度大。這兩區(qū)與廈門島中心市區(qū)距離較遠,歷史上是廈門市郊縣,城市化和工業(yè)化發(fā)展速度較慢。

2.3 耕地數(shù)量生態(tài)位變化的驅(qū)動因素

耕地生態(tài)元與其他土地利用類型生態(tài)元在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中相互影響。在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)有限的環(huán)境容量內(nèi),各土地利用類型生態(tài)元相互競爭,并誘發(fā)新的生態(tài)元,從而促進整個生態(tài)系統(tǒng)的進化。根據(jù)公式(3)測算耕地和建設(shè)用地效益生態(tài)位差。本文以農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)以及二三產(chǎn)業(yè)的增加值分別作為耕地、林地、草地、水域以及建設(shè)用地經(jīng)濟效益生態(tài)位的態(tài)的測度值[21],以其 5年平均變化量為勢的測度值,未利用地和其他用地則參考李景剛[9]的核算成果,設(shè)定其經(jīng)濟效益為耕地的1/1 204。另外,采用李景剛核算成果中,生態(tài)效益、社會效益與經(jīng)濟效益的比例[9],來確定生態(tài)效益和社會效益,然后,運用公式(1)、(3)計算耕地和建設(shè)用地的經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益以及綜合效益的生態(tài)位和生態(tài)位差,結(jié)果如表1所示。

研究時段內(nèi),耕地的綜合效益生態(tài)位一直小于建設(shè)用地的綜合效益生態(tài)位,兩者的綜合效益生態(tài)位差的絕對值逐漸拉大,這表明廈門市存在著耕地數(shù)量生態(tài)位壓縮的潛在驅(qū)動力,且不斷增強。耕地與其他土地利用類型生態(tài)元的綜合效益生態(tài)位差,對耕地數(shù)量生態(tài)位的擴充與壓縮起決定性作用,表1表明,建設(shè)用地的擴充導致了耕地的壓縮。

圖5 1990—2015年廈門市各區(qū)耕地和建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位的寬度及其態(tài)勢Fig.5 The breadth,ecostate and ecorole of quantity niche of cultivated land and construction land of each district in Xiamen City during 1990-2015

表1 1990—2015年廈門市耕地和建設(shè)用地效益生態(tài)位Table 1 The benefit niche of cultivated land and construction land in Xiamen City during 1990-2015

在經(jīng)濟、生態(tài)和社會3種效益生態(tài)位差中,耕地與建設(shè)用地的經(jīng)濟效益生態(tài)位差最大,這說明經(jīng)濟效益是耕地和建設(shè)用地數(shù)量變化的主導效益。也就是說,經(jīng)濟效益促進了耕地數(shù)量生態(tài)位的壓縮和建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位的擴充。需要指出的是,主要效益不一定是主導效益。結(jié)果中,耕地的主要效益是社會效益,即社會效益生態(tài)位比經(jīng)濟效益高,但其主導效益仍是經(jīng)濟效益。

3 討論

3.1 耕地數(shù)量生態(tài)位演變規(guī)律

過往研究表明,從整個人類發(fā)展過程來看,耕地數(shù)量生態(tài)位的態(tài)(耕地數(shù)量)的變化呈“S”型曲線,而耕地數(shù)量生態(tài)位的勢(耕地數(shù)量變化量)的變化呈“鐘”型曲線[35]。在不同時段內(nèi),態(tài)和勢的變化呈震蕩型曲線,其勢甚至表現(xiàn)為負值[27]。廈門市及其各區(qū)的生態(tài)位態(tài)勢演變曲線(圖2、圖5),與態(tài)勢演變的一般規(guī)律曲線具有一定差異(圖6)。綜合來看,廈門市耕地數(shù)量生態(tài)位演變處于后期滯緩階段,其態(tài)的下降趨勢還將持續(xù),最后穩(wěn)定在一定水平,而其勢還將保持在較低水平。建設(shè)用地態(tài)勢演變規(guī)律也符合耕地態(tài)勢演變規(guī)律[35]。廈門市建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位處于中后期穩(wěn)定階段,其態(tài)的上升趨勢還將持續(xù),最后穩(wěn)定在一定水平,但其勢值較低。

我們嘗試根據(jù)人類發(fā)展過程中生態(tài)位態(tài)勢演變的一般規(guī)律,來劃定當前我國耕地和建設(shè)用地演變階段。在人類社會形態(tài)的演變過程中,耕地和建設(shè)用地經(jīng)歷了不同的發(fā)展曲線。人類進入工業(yè)社會后,耕地數(shù)量生態(tài)位處于發(fā)展中后期,耕地數(shù)量增長即將達到最大值,耕地數(shù)量變化量逐漸減小;建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位則處于發(fā)展中期,數(shù)量快速增長,變化量在達到最大值后逐漸減小。在生態(tài)位態(tài)勢演變中,廈門市的耕地和建設(shè)用地都處在比我國當前全社會更快的階段,這與東南沿海城市較快的發(fā)展進程相關(guān)。

圖6 耕地生態(tài)位態(tài)和勢演變規(guī)律Fig.6 The evolution of ecostate and ecorole of cultivated land niche

3.2 耕地數(shù)量變化驅(qū)動機制

耕地數(shù)量生態(tài)位的變化受經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益多種驅(qū)動因素的影響,經(jīng)濟效益是耕地數(shù)量生態(tài)位變化的主要驅(qū)動因素。研究發(fā)現(xiàn),與過往研究類似[1,4],土地利用類型生態(tài)元數(shù)量生態(tài)位變化,突出表現(xiàn)為建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位壓縮了耕地數(shù)量生態(tài)位,受到快速城市化和工業(yè)化的交織影響?？焖俪鞘谢^程中,建設(shè)用地綜合效益生態(tài)位迅速高于耕地綜合效益生態(tài)位,生態(tài)位差越來越大,打破了之前的平衡狀態(tài)。廈門市城鎮(zhèn)化率在1985年僅為37.50%,2015年增加到88.89%。人口城鎮(zhèn)化推動了建設(shè)用地的迅速擴張,這占用了越來越多的耕地。此外,廈門市工業(yè)總產(chǎn)值從1985年的21.85億元增長到2015年的5 028.68億元,工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也增加了對建設(shè)用地的需求,擠占了大量耕地。相關(guān)部門應當實行建設(shè)用地總量和強度“雙控”,落實最嚴格的耕地保護制度,劃定永久基本農(nóng)田紅線。提升土地管理科學水平,實現(xiàn)節(jié)約集約利用土地。

3.3 耕地數(shù)量生態(tài)位的環(huán)境效應

廈門市各土地利用類型的生態(tài)位寬度變化對環(huán)境產(chǎn)生了負效應。由2.1.1節(jié)結(jié)果可知,1990—2015年期間占據(jù)廈門市生態(tài)位優(yōu)勢地位的生態(tài)元是耕地、林地和建設(shè)用地,耕地作為弱生態(tài)功能性用地,其生態(tài)位壓縮;建設(shè)用地作為非生態(tài)功能性用地,其生態(tài)位擴充;林地作為強生態(tài)功能性用地在研究時段內(nèi)變化很小。其他土地利用類型變化都較小。就用地生態(tài)功能性而言,耕地生態(tài)位壓縮、建設(shè)用地生態(tài)位擴充,會對廈門市生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響。

廈門市6區(qū)的耕地和建設(shè)用地生態(tài)位變化對環(huán)境同樣產(chǎn)生了負效應。由2.2.2節(jié)結(jié)果可知,各區(qū)的耕地生態(tài)位壓縮、建設(shè)用地生態(tài)位擴充。根據(jù)在研究時段內(nèi)的變化值排序,生態(tài)位變化對環(huán)境的影響程度大小依次為：湖里區(qū)、海滄區(qū)、集美區(qū)、思明區(qū)、同安區(qū)、翔安區(qū)。參考陳雅君等[38]對廈門市2013年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的研究,從生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)6個方面建立生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價模型,認為廈門市 6區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分從低到高為：湖里區(qū)、思明區(qū)、海滄區(qū)、翔安區(qū)、集美區(qū)、同安區(qū)。這與本文得出結(jié)論具有相似性,從側(cè)面驗證了生態(tài)位變化對環(huán)境的負面影響。

4 結(jié)論

本文依據(jù)生態(tài)位理論對廈門市耕地數(shù)量時空演變及驅(qū)動力進行了研究,主要得出以下結(jié)論：①1990—2015年,廈門市的耕地數(shù)量生態(tài)位逐漸下降,一直處于壓縮狀態(tài),這與建設(shè)用地數(shù)量生態(tài)位的擴充直接相關(guān)。綜合來看,廈門市耕地數(shù)量生態(tài)位的演變處于后期滯緩階段。②1990—2015年,廈門市各區(qū)的耕地數(shù)量生態(tài)位在寬度、熵、態(tài)勢演變幾個方面有較大差異,根據(jù)其演變特征可以將廈門6區(qū)劃分為3類,湖里區(qū)和思明區(qū)發(fā)展最成熟,集美區(qū)和海滄區(qū)其次,同安區(qū)和翔安區(qū)相對較不成熟。③1990—2015年,廈門市的耕地與建設(shè)用地綜合效益生態(tài)位差逐漸變大,其驅(qū)動了耕地數(shù)量生態(tài)位的演變,其中經(jīng)濟效益是主導效益,即廈門市耕地數(shù)量減少主要是由于建設(shè)用地的占用,經(jīng)濟效益是耕地面積減少的主導因素。這與快速城市化和工業(yè)化對建設(shè)用地的需求增長密切相關(guān)。相關(guān)部門應當實行建設(shè)用地總量和強度“雙控”,同時落實最嚴格的耕地保護制度,劃定永久基本農(nóng)田紅線。