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2024 , Vol. 44 >Issue 10: 176 - 184

DOI: https://doi.org/10.15957/j.cnki.jjdl.2024.10.018

三农、土地与生态

陇中黄土丘陵区“耕—园”转换特征及其驱动机制——以甘肃省秦安县为例

  • 郭晓东 , 1 ,
  • 李欢 , 1, ※ ,
  • 谢心雨 1 ,
  • 穆镁锐 1 ,
  • 马利邦 2
展开
  • 1.兰州大学 资源环境学院，中国甘肃 兰州 730000
  • 2.西北师范大学 地理与环境科学学院，中国甘肃 兰州 730070
※李欢（1999—），女，硕士研究生，研究方向为乡村地理、土地利用转型。E-mail：

郭晓东（1971—），男，博士，教授，硕士生导师，研究方向为乡村地理、经济地理与区域发展等。E-mail：

收稿日期: 2023-12-04

  修回日期: 2024-05-21

  网络出版日期: 2024-11-29

基金资助

国家自然科学基金项目(41971212)

收起

Characteristics and Driving Mechanism of “Farmland-Garden Land Use” Transformation in Loess Hilly Area of Central Gansu：A Case Study of Qin'an County，Gansu Province

  • GUO Xiaodong , 1 ,
  • LI Huan , 1, ※ ,
  • XIE Xinyu 1 ,
  • MU Meirui 1 ,
  • MA Libang 2
Expand
  • 1. College of Earth and Environmental Sciences，Lanzhou University，Lanzhou 730000，Gansu，China
  • 2. College of Geography and Environmental Science，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，Gansu，China

Received date: 2023-12-04

  Revised date: 2024-05-21

  Online published: 2024-11-29

Fold

摘要

揭示“耕—园”转换的特征及其影响因素与驱动机制，对科学管理和合理利用土地资源、促进农村社会经济发展和乡村振兴具有重要意义。文章以甘肃省秦安县为例，基于1998、2008和2019年3期国土调查数据，综合运用土地利用转移矩阵、地理探测器及ArcGIS等手段和方法，系统分析了近20余年来秦安县“耕—园”转换演变过程、特征及其影响因素与驱动机制。结果表明：①1998—2019年，秦安县耕地面积减少和园地面积增长均极为显著，“耕—园”转换面积较大并呈现出明显的此消彼长的演变趋势。②研究期间全县“耕—园”持续快速转换，并由河谷地带向周边丘陵山区持续扩展。其中，二、三级海拔梯度[1400 m，1800 m）及斜坡[5°，15°）“耕—园”转换面积最大，坡向对“耕—园”转换的影响较小。③自然因素和社会经济因素对“耕—园”转换均具有重要影响，其中年均气温和高程对“耕—园”转换影响尤为显著。各因子之间交互作用显著，主要表现为非线性增强和双因子增强2种交互类型，其中非线性增强更为普遍。自然条件、城镇化、比较经济效益及政策制度是“耕—园”转换的主要驱动因素。

关键词： “耕—园”转换; 功能转型; 驱动机制; 比较经济效益; 种植决策; 陇中黄土丘陵区

本文引用格式

郭晓东 , 李欢 , 谢心雨 , 穆镁锐 , 马利邦 . 陇中黄土丘陵区“耕—园”转换特征及其驱动机制——以甘肃省秦安县为例[J]. 经济地理, 2024 , 44(10) : 176 -184 . DOI: 10.15957/j.cnki.jjdl.2024.10.018

Abstract

Revealing the characteristics,influencing factors and driving mechanism of "farmland-garden land use" transformation is of great significance for scientific management and rational utilization of farmland resources,and promoting rural socio-economic development and rural revitalization. Taking Qin'an County of Gansu Province as an example and based on the data of three national land surveys in 1998, 2008 and 2019,this paper systematically analyzed the evolution process,characteristics,influencing factors and driving mechanism of the "farmland-garden land use" transformation in Qin'an County in 1998-2019 using the land use transfer matrix,geographic detector and ArcGIS. The results showed that: 1) From 1998 to 2019, the farmland area decreased and the garden land use increased significantly in Qin'an County,and the transformation area of "farmland-garden land use" was large and showed an obvious trend of change. 2) During the study,the county's " farmland -garden land use" continued to change rapidly,and expanded from the valley zone to the surrounding hills and mountains. Among them,the transformation area of the second and third elevations[1400 m, 1800 m） and slopes [5°, 15°) is the largest, and the influence of slope direction on the transformation is relatively small. 3) Both natural factors and socio-economic factors have an important impact on the "farmland-garden land use" transformation,average annual temperature and elevation have a particularly significant impact on the "farmland-garden land use" transformation. The interaction between the factors is significant,which is mainly manifested in two interaction types: nonlinear enhancement and two-factor enhancement,among which nonlinear enhancement is more common. Natural conditions,urbanization,comparative economic benefits and policy institutions are the main driving factors for the transformation of "farmland-garden land use".

Key words： "farmland-garden land use" transformation; functional transformation; driving mechanism; comparative economic benefit; planting decision; loess hilly area of Central Gansu

进入新世纪以来，城市化对区域农业种植结构变化的影响日益显著，粮食作物占优的单一种植结构类型呈逐年递减趋势，特色林果种植比例快速增加，改变了农业种植结构格局[1]。农业种植结构变化和农地用途转换的实质是耕地功能转型[1]。目前，中国耕地的非农化、非粮化等功能转型大多以经济产出价值为导向，是市场主体从经济理性出发重新配置土地资源的行为，在一定程度上体现了资源配置的效率，但与之相伴的是耕地的社会保障价值和生态服务价值受损，对国家粮食安全、生态安全和社会稳定也带来一定的负面影响[2]。党的二十大报告明确指出：坚持农业农村优先发展，全方位夯实粮食安全根基，发展乡村特色产业，发展新型农村集体经济，发展新型农业经营主体和社会化服务，发展农业适度规模经营，建设宜居宜业和美乡村。当前，中国已进入构建新发展格局和推动高质量发展的关键时期，一方面，中国社会发展面临城乡发展转型、经济增长方式转变的巨大挑战；另一方面，快速城镇化进程助推了中国乡村发展转型与空间重构的升级，引发乡村土地利用剧烈转型[3-4]。在此背景下，对乡村耕地功能转型进行系统和深入研究具有重要的理论和现实意义。
已有研究表明，受粮食生产收益低、种粮人口老龄化、工商资本挤占粮食用地、居民消费结构变化导致经济作物需求提升、粮食种植的相关激励政策尚不健全等多种因素的影响[5-6]，农民倾向于依据经济效益主动调整农业种植结构，进而改变土地利用类型。在理论探讨方面，国内地理学者龙花楼、戈大专等较早引入土地利用转型理论，提出了土地利用显性形态转型和土地利用隐性形态转型的概念，系统建构了土地利用转型的理论分析框架和研究体系[3,7-10]。此后，国内相关研究迅速展开，研究涉及土地利用转型与乡村振兴、土地利用转型潜力、农地与农村宅基地流转耦合特征与机制、耕地利用转型时空特征、山区农村土地利用转型、耕地利用功能转型及驱动力等方面[11-18]。研究内容的不断拓展和丰富，为揭示土地利用变化的未来方向，协调土地利用与社会经济发展之间的矛盾提供了理论参考。
我国农村地域广阔，自然环境和社会经济发展条件千差万别，耕地利用转型的情景、影响因素和驱动机制不尽相同。陇中黄土丘陵区自然条件相对较差，地形破碎崎岖，水土流失严重，社会经济发展落后，农村空心化问题极为突出，近20余年来耕地不断向园地转换，主要种植苹果、花椒和蜜桃。经文献梳理发现，近年来国内相关研究主要集中在土地利用转型、耕地利用转型的形态特征、驱动机制、转型路径、耕地流转与耕地功能性流失、耕地功能保护以及耕地利用的多功能性评价等方面，较少聚焦于“耕—园”转换的时空特征、影响因素及驱动机制等方面的具体分析，且实证研究区域多集中于耕地功能转型较为剧烈的发达地区，针对西部偏远山区耕地功能转型的研究较少。由于缺乏不同区域的研究，使得已有研究结果难以贴合不同区域的实际情况。同时，在耕地功能转型驱动机制研究方面，现有研究大多基于单因素进行分析，缺乏从自然、社会经济等不同层面对耕地功能转型的影响因素和驱动机制进行综合研究，特别是从海拔、坡度、坡向等不同维度分析和刻画耕地转型空间特征的研究更为缺乏。因此，本文以陇中黄土丘陵区秦安县为例，首先在对县域土地利用变化进行全面分析的基础上，深入分析县域“耕—园”转换的数量特征和发展趋势；继而运用GIS手段，在空间扩展总体特征分析的基础上，从海拔、坡度、坡向等维度深入分析和刻画“耕—园”转换的空间特征；最后运用地理探测器等手段和方法，从自然和社会经济两个方面综合分析“耕—园”转换的影响因素与驱动机制，以期为陇中黄土丘陵区农村社会经济发展、土地资源管理和乡村振兴提供理论参考和决策依据。

1 研究区域概况

秦安县位于甘肃省东南部，天水市北部，渭河支流葫芦河下游，总面积约1601.13 km2。县域属陇中黄土高原西部梁峁沟壑区，山多川少，梁峁起伏，沟壑纵横，河谷多呈葫芦状，沟谷泥流和黄土滑坡现象较频繁；县境内地势西北高、东南低，海拔为1153~1996 m；县域内大陆性季风气候显著，气候温和，日照充足，昼夜温差较大，适宜瓜果生长，盛产蜜桃、苹果和花椒，是我国北方重要的果椒生产基地之一，其中农作物以冬小麦、玉米、胡麻、油菜籽、向日葵等为主。截至2022年末，秦安县共辖17镇、428个行政村、8个社区居委会、1410个村民小组，总户数15.55万户，常住人口40.75万人，其中城镇人口14.69万人，占常住人口的36.05%；2022年全县GDP 93.99亿元，人均GDP 23042.00元，居民人均可支配收入18361.00元，其中农村居民人均可支配收入10890.70元。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本文数据来源于以下方面：①DEM数字高程数据来源于地理空间数据云（http://www.gscloud.cn/），精度为30 m。②全国省、市、县级行政区划图来源于中国科学院资源环境科学与数据中心（https://www.resdc.cn/）。③社会经济统计数据来源于《秦安统计》（1998—2020年）及2022年秦安县国民经济和社会发展统计公报。④1998、2008和2019年3期土地利用数据来源于秦安县自然资源局国土调查成果，最新一次（第三次）全国国土调查时间为2019年，本文所用的土地利用数据更新至2019年。由于不同时期各地类的内涵和判定标准略有不同，本文结合秦安县国土调查成果，依据2017年自然资源部公布的《土地利用现状分类》标准，将秦安县二级地类合并调整为耕地、园地、林地、草地、建设用地、水域和其他土地七大类（表1）。
表1 地类合并及说明

Tab.1 Consolidation and description of land types

地类合并 第一次全国土地调查 第二次全国土地调查 第三次全国土地调查
耕地 水浇地、旱地、菜地 水浇地、旱地 旱地、水浇地
园地 果园、其他园地 果园、其他园地 果园、其他园地
林地 有林地、灌木林、疏林地、未成林地、迹地、苗圃 有林地、灌木林地、其他林地 乔木林地、灌木林地、其他林地
草地 天然草地、改良草地、人工草地 天然牧草地、人工牧草地、其他草地 其他草地
建设用地 城镇、农村居民地、独立工矿用地 建制镇、村庄、风景名胜及特殊用地、采矿用地、交通运输用地 城镇村及工矿用地、工业用地、采矿用地、农村宅基地、城镇住宅用地、机关团体新闻出版用地、科教文卫用地、公用设施用地、公园与绿地、特殊用地、交通运输用地
水域 河流水面、水库水面、坑塘水面、苇地、滩涂 河流水面、湖泊水面、坑塘水面、内陆滩涂、沟渠、水工建筑、水库水面 河流水面、水库水面、坑塘水面、沟渠、水工建筑用地、
其他土地 荒草地、裸土地、裸岩石砾地、其他未利用土地 设施农用地、田坎、沼泽地、裸地 空闲地、设施农用地、田坎、裸土地、裸岩石砾地

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用转移矩阵

土地利用转移矩阵是定量研究土地利用类型间相互转化数量和方向的主要方法，具体反映土地利用变化的结构特征和各类型面积减少的方向，能更好地反映其时空演变过程[19]。

2.2.2 地理探测器

地理探测器是一种用来检测变量的空间差异并揭示其背后驱动力的统计学方法[20-21]，本文选用单因子探测、交互探测和生态探测方法，对秦安县“耕—园”转换的影响因素进行进一步分析。
交互探测用于分析因子之间的交互作用，即识别两因子共同作用时对解释变量的增强或减弱作用。交互探测中因子交互类型可分为双因子增强、单因子非线性减弱、非线性减弱、独立和非线性增强5种类型，其判断依据见表2。
表2 交互探测类型及判断依据

Tab.2 Types of interactive detection and their judgment basis

注：表示 m i n q ( x 1 ) , q ( x 2 )，即两个因子中的最小值；表示 m a x q ( x 1 ) , q ( x 2 )，即两个因子中的最大值；表示 q ( x 1 ) + q ( x 2 )，即双因子之和。

3 秦安县“耕—园”转换的时空演变特征

3.1 “耕—园”转换的基本趋势

基于秦安县1998、2008和2019年3期国土调查成果数据，计算各类用地面积及占比。结果显示，近20年来秦安县园地面积增长极为显著。1998年，秦安县园地面积仅为17.44 km2，2008年园地面积快速增加至249.80 km2，园地占比由1998年的1.09%上升至15.57%；2019年全县园地面积持续增加至478.52 km2，园地占比上升至29.83%。与此同时，全县耕地面积持续减少。1998年，全县耕地面积为1216.28 km2，占比达75.83%；2008年，全县耕地面积减少至972.40 km2，占比下降至60.62%；2019年，全县耕地面积已减少至731.32 km2，占比下降至45.59%。与1998年相比，全县耕地面积共减少484.96 km2。根据实地调研情况，秦安县地处陇中黄土丘陵沟壑区，地形破碎崎岖，全县农业生产以种植蜜桃、苹果和花椒等经济作物为主。因此园地主要为果园，耕地和园地的转换实际为“耕—果”转换。
为了进一步揭示秦安县“耕—园”转换的特征，计算得出1998—2008年、2008—2019年2个时期的土地利用转移矩阵，并绘制土地利用类型转移弦图（图1）。由图2可知，1998—2008年耕地转为园地的面积达189.76 km2，远高于转为草地、建设用地和林地的面积；2008—2019年，耕地转为园地的面积仍高居首位，转移面积高达249.39 km2，转换趋势较前一时期更为明显。总体来看，1998—2019年，“耕—园”转换面积共计439.15 km2，占1998年初始耕地比重36.11%。由此可见，秦安县土地利用变化最显著的特征是耕地大面积转为园地，耕地成为园地增长的主要贡献者，耕地和园地此消彼长的趋势和特征极为显著。
图1 不同时期秦安县土地利用类型转移弦图

Fig.1 Chordal graph of land use type transfer in different periods of Qin'an County

图2 1998—2019年秦安县土地利用变化

Fig.2 Land use change in Qin'an County from 1998 to 2019

3.2 “耕—园”转换的空间特征

基于秦安县1998、2008和2019年3期国土调查数据，运用ArcGIS分别绘制3个年份的土地利用现状图（图2），以此深入分析和刻画秦安县土地利用“耕—园”转换空间分异特征。由图可知，研究期内秦安县土地“耕—园”转换空间格局变化显著。1998年秦安县园地面积占比相对较低，其主要分布在葫芦河河谷地带，仅有零星分布在其他区域；此后20余年，全县耕地持续向园地转换，园地不断沿葫芦河及其支流清水河、南小河、显清河、西小河等河谷地带快速扩展。2019年，秦安县园地已延伸至周边丘陵山区。
运用ArcGIS提取1998—2019年县域“耕—园”转换部分，并将其图斑与地形要素进行叠置，从海拔、坡度、坡向3个方面进一步分析秦安县土地“耕—园”转换垂直地带性空间分异特征。由图3和表3可知，秦安县“耕—园”转换的地形梯度效应显著。具体表现为：
图3 “耕—园”转换的海拔、坡度与坡向特征

Fig.3 Characteristics of “farmland-garden land use” transformation in elevation，slope and aspect

表3 海拔、坡度和坡向分级分类及“耕—园”转换面积占比

Tab.3 Classification of elevation，slope，aspect and proportion of “farmland-garden land use” transformation

海拔 坡度 坡向
级别 取值（m） 面积占比（%） 类型 取值（°） 面积占比（%） 类型 取值（°） 面积占比（%）
a 一级 [1153，1400） 17.24 平地 [0，2） 1.23 阴坡 [0，45）、[315，360] 23.43
b 二级 [1400，1600） 45.44 缓坡 [2，5） 4.15 半阴坡 [45，135） 29.18
c 三级 [1600，1800） 34.92 斜坡 [5，15） 54.88 阳坡 [135，225） 25.03
d 四级 [1800，1996] 2.40 陡坡 [15，55] 39.74 半阳坡 [225，315） 22.36
①海拔梯度特征。根据当地海拔特征，将秦安县海拔分为四级：一级[四级[1800 m,1996 m]。随着海拔梯度的上升，“耕—园”转换面积呈现出先增加后减少的趋势。其中，“耕—园”转换面积主要集中于二级和三级海拔梯度，且二级海拔梯度“耕—园”转换面积最高，占比达45.44%；一级和四级海拔梯度“耕—园”转换面积较少，占比分别为17.24%和2.40%。
②坡度特征。参照已有文献[22]，结合秦安县实际，将秦安县坡度分为平地[0°，2°）、缓坡[2°，5°）、斜坡[5°，15°）、陡坡[15°，55°]四级。结果显示，在四级坡度中，斜坡上“耕—园”转换面积最大，占比高达54.88%；陡坡次之，转换面积占比为39.74%；平地和缓坡的转换面积较少，占比分别为1.23%和4.15%。
③坡向特征。参考已有文献[23]，将秦安县坡向分为阴坡[0°，45°）和[315°，360°]、半阴坡[45°，135°）、阳坡[135°，225°）、半阳坡[225°，315°）四类。结果表明，半阴坡“耕—园”转换面积略大，占比为29.18%；其余三类坡向“耕—园”转换占比接近，转换面积相差较小。可见，秦安县“耕—园”转换受坡向的影响较小。

4 耕地功能“耕—园”转换的影响因素与驱动机制

4.1 “耕—园”转换的影响因素分析

土地是人类主要社会经济活动的空间载体，区域土地利用类型转换及转型是自然和人文因素综合作用的结果[24]。一般来说，自然因素是土地利用类型空间格局与农作物种植类型决策的基础[1]，秦安县域内各乡镇海拔差异较大，局部气温和降雨量也随之有所差异，且海拔、地形、年均气温、水资源和土壤条件等因素将显著影响作物种植的难易程度以及生产资料的投入规模。社会经济因素是农户与政府决策的决定性因素，劳动力数量、作物经济收益等因素将进一步影响农户种植行为与政府产业政策[25-26]。在此基础上，为进一步探究各因子对秦安县1998—2019年“耕—园”转换的影响，并鉴于数据获取的可得性，本文从自然（高程、坡度、坡向、年均气温、年均降雨量）和社会经济（乡村人口、人口密度、城镇化率、农村居民人均可支配收入、乡村从业人员、农村公路通达里程）2个维度选取11个相关指标（表4），以1998—2019年秦安县“耕—园”转换面积为因变量。经相关分析和显著性检验，11个因子中有6个通过了0.05的显著性检验，分别为表征地形因素的高程（A）、表征气候因素的年均气温（B）、表征人口因素的乡村人口（C）、人口密度（D）和城镇化率（E）以及表征经济因素的农村居民人均可支配收入（F）。运用地理探测器模型对6个因子进行单因子探测、交互探测和生态探测。地理探测器要求所有自变量均为类型变量[21]，因此运用ArcGIS，采用自然断点法对数值型自变量聚类为5类后带入地理探测器进行运算。
表4 土地利用“耕—园”转换影响因素的指标选取

Tab.4 Indicator selection of influencing factors of “farmland-garden land use” transformation

维度 类型 因子 指标选取依据
自然因素 地形 x1高程（m） 海拔、坡度、坡向、气温、降雨量等自然地理要素对农业种植具有重要影响[2]
x2坡度（°）
x3坡向（°）
气候 x4年均气温（℃）
x5年均降雨量（mm）
社会经济因素 人口 x6乡村人口（人） 人口及劳动力数量对农业生产具有重要影响[25]
x7人口密度（人/km2）
x8城镇化率（%）
经济 x9农村居民人均可支配收入（元） 经济发展是农民选取种植类型的重要影响因素[27]
社会 x10乡村从业人员（人） 社会发展水平对农业生产具有直接和间接的影响[28]
x11农村公路通达里程（km）
①单因子探测。单因子探测结果表明，不同因子对秦安县土地利用“耕—园”转换的影响程度不同（表5）。各因子影响力的大小为：年均气温（0.575）>高程（0.510）>农村居民人均可支配收入（0.451）>乡村人口（0.274）>城镇化率（0.214）>人口密度（0.166）。其中，年均气温和高程2项自然因子对“耕—园”转换的影响最大（q>0.500），农村居民人均可支配收入对“耕—园”转换也有较强的影响（q=0.451），乡村人口、城镇化率和人口密度3项因子的影响较小，q值均不足0.3。
表5 土地利用“耕—园”转换各驱动因子的解释力

Tab.5 Explanatory power of driving factors of “farmland-garden land use” transformation

项目 A B C D E F
最大值 1792.350 11.600 52106.000 1138.510 0.820 10851.000
最小值 1340.380 7.700 18044.000 171.550 0.060 7964.000
q值 0.510 0.575 0.274 0.166 0.214 0.451
排序 2 1 4 6 5 3
②交互探测与生态探测。交互探测器可以用来探测各个因子之间的交互作用，识别不同因子共同作用对分析变量的解释力，生态探测用于比较2个因子对土地利用转型空间分布的影响是否具有显著差异[21]。交互探测结果表明：Ⅰ秦安县土地利用“耕—园”转换是多个因子共同作用的结果，主要表现为非线性增强和双因子增强2种交互类型，且非线性增强更为普遍。Ⅱ高程、乡村人口、人口密度、城镇化率之间的交互作用多呈非线性增强。年均气温与高程、城镇化率、农村居民人均可支配收入之间的交互作用呈双因子增强。Ⅲ乡村人口与农村居民人均可支配收入的交互作用最高，解释力达99.102%；农村居民人均可支配收入与城镇化率、高程与城镇化率、年均气温与农村居民人均可支配收入、高程与人口密度4组的交互作用解释力也较高，均达95.000%以上（图4）。生态探测结果显示，仅有年均气温和人口密度对“耕—园”转换空间分布的影响存在显著差异，其余部分差异不显著（图5）。
图4 交互探测及生态探测结果

注：Y表示存在显著差异；N表示不存在显著差异。

Fig.4 Results of interactive detection and ecological detection

图5 耕地利用功能转换的驱动机制

Fig.5 Driving mechanism of function transformation of farmland use

4.2 “耕—园”转换的影响因素与驱动机制

受数据可获得性的限制，上文定量分析只涵盖了自然因素中的高程、坡度、坡向、年均气温、年均降雨量，以及社会经济因素中的乡村人口、人口密度、城镇化率、农村居民人均可支配收入、乡村从业人员、农村公路通达里程。但事实上，政策制度、资源禀赋、农户行为、城镇化等要素也是影响秦安县土地“耕—园”转换的重要因素。因此，本文结合定量分析结果，进一步从定性视角全面深入地剖析耕地利用功能转换的驱动机制。
耕地利用功能转换的本质可以说是自然和社会经济相互作用的产物。首先，地形、海拔、坡度、气温、水资源和土地资源等自然条件是决定农业生产适宜性及农作物种植种类的前提和基础。高海拔、陡坡和阴坡区域的耕地种植一定程度上难度较大，对劳动投入、经济产出、农业科技推广应用等产生显著的制约和影响。其次，收入水平和比较经济效益是农村劳动力转移和农户种植决策的决定性因素。根据理性人假设，农民必然会通过改变土地利用形态和调整种植结构来获得更高的经济效益[29]。作物经济产出高、投入产出比合理、就业机会丰富等因子将会显著影响农户是否持续耕作、是否改种、是否追加种植面积等决策[30]，进而影响耕地利用功能转换。再次，城镇化过程对耕地利用功能转换具有重要影响。伴随城镇化的不断推进，城市较高的收入水平和更多的就业机会使得农村劳动力不断向外转移，加速了农村人口的老龄化，促进了劳动力、资金、土地等生产要素的重新配置，成为土地利用转换的内在驱动力，对耕地种植结构产生持续和深远的影响[31-32]；与此同时，快速城镇化带来的食物总消费的增加和食物消费结构的变化，是造成耕地种植结构变化的另一重要驱动力[30-31]。最后，政策制度因素对耕地利用功能转换起主导作用。政府能够通过相关政策制度下放土地使用权与经营权，使农户及工商资本成为土地利用的直接决策者。此外，与过去政府主导的农业结构调整不同，现阶段耕地种植结构调整的主体已经转变为市场意识日益增强的农户[33]。总体来看，耕地利用功能转换是多种因素共同作用的结果，各影响因素之间存在复杂的相互影响关系，并以直接或间接的方式对耕地利用功能转换产生影响（图5）。

5 结论与讨论

5.1 结论

本文基于秦安县1998、2008和2019年3期国土调查成果，运用土地利用转移矩阵、地理探测器及ArcGIS等手段和方法，对1998—2019年秦安县“耕—园”转换的时空演变过程、特征及其影响因素与驱动机制进行了系统和深入的分析。主要结论如下：
①1998—2019年，秦安县耕地面积减少和园地面积增长的趋势显著，“耕—园”转换面积较大并且呈现明显的持续性此消彼长的演变过程与趋势。耕地面积由1998年的1216.28 km2下降至2008年的972.40 km2，进而下降至2019年的731.32 km2；园地面积由1998年的17.44 km2增长至2008年的249.80 km2，进而增长至2019年的478.52 km2；研究期间，“耕—园”转换面积达439.15 km2，占1998年初始耕地总量的36.11%。
②1998—2019年，秦安县“耕—园”转换空间分布差异显著。水平空间上，“耕—园”转换现象早期主要分布在水热条件较好的葫芦河河谷地带，仅有零星分布在其他区域，此后持续沿其支流清水河、南小河、显清河、西小河等河谷地带不断扩展至周边丘陵山区；垂直地带上，“耕—园”转换地形梯度效应显著，二、三级海拔梯度[1400 m，1800 m）及斜坡[5°，15°）“耕—园”转换面积最大，坡向对“耕—园”转换的影响较小。
③地理探测器结果表明，自然因素和社会经济因素对耕地功能“耕—园”转换均具有重要影响，其中年均气温、高程及农村居民人均可支配收入对“耕—园”转换影响尤为显著；各因子之间交互作用显著，主要表现为非线性增强和双因子增强2种交互类型，其中非线性增强更为普遍。总体而言，秦安县“耕—园”转换现象是多种因素共同驱动的结果，自然条件、城镇化、比较经济效益及政策制度是“耕—园”转换的主要驱动因素。

5.2 讨论

随着城镇化和工业化的持续发展，耕地“非粮化”和“非农化”等问题已成为当前研究的热点。已有研究多采用“粮经比”[34]“非粮食作物播种面积与粮食作物播种面积比”[35]来衡量耕地非粮化，侧重描述非粮化的整体情况。本研究的创新之处在于采用秦安县的土地利用分类数据，从土地利用类型变化视角详细地揭示了耕地用途转换的具体情况，并着重探讨了“耕—园”转换这一典型非粮化类型的时空演变特征。与前人研究中非粮化率呈增长趋势的结果相似，分析发现秦安县“耕—园”转换面积同样呈现持续性增长并且出现此消彼长的演变过程与趋势，但“耕—园”转换面积占现状耕地比重（36.11%）远高于孔祥斌估算的全国耕地“非粮化”均值（27.0%）[36]。同时，相比于其他研究仅从水平空间上分析非粮化的时空演变[30,35]，本文进一步利用ArcGIS方法对“耕—园”转换的海拔、坡度和坡向等垂直地带性空间分异特征进行深入细致的分析，其结果既印证了自然因素对秦安县“耕—园”转换的解释力，也为不同地形梯度下的土地资源管理与决策提供了科学依据。此外，本文还基于地理探测器解析了“耕—园”转换的影响因素及其交互作用，挖掘了驱动机制。同前人研究成果一致，自然资源禀赋、经济作物效益、政策环境和城镇化率等因素是耕地功能转换的主要驱动因素[37-38]。从相关分析结果来看，平均气温、高程和农村居民人均可支配收入显著影响秦安县“耕—园”转换的形成与格局。其原因在于研究区地处陇中黄土丘陵区，地势起伏较大，耕地破碎化程度高，一定程度上制约了传统粮食作物种植的规模化收益。作为理性经济人，农民必然会调整农业种植结构，选择种植更具有低劳动投入和高经济效益的林果类经济作物。与此同时，当地气候温和、光照充足的温带大陆性季风气候为区域农作物的种植提供了适宜的生长环境，且尤其利于水果的生长，极大程度地促进了耕地向园地转换扩展。因此，可以说秦安县“耕—园”转换现象本质上既是农业生产主体在经济利益驱动下因地制宜主动决策调整土地利用的过程，也是人口、城镇化率、政策等多种因素驱动的结果。然而，受限于政策因素的难量化性，本文仅从定性的角度描述政策制度对“耕—园”转换的影响。未来研究可进一步选取更为详实的指标来表征政策环境，以提供更为全面的定量解释。
总体而言，通过分析秦安县近20年“耕—园”转换时空演变特征及驱动因素，本文深入探讨和把握了该区域土地利用变化的特征和规律，为陇中黄土丘陵区乃至全国范围内其他县域合理利用土地资源及农业产业空间布局提供了科学指导。依据前文研究成果，结合研究区域的社会发展现实，本文归纳出以下政策启示：一是因地制宜，实施差异化治理措施。秦安县“耕—园”转换存在明显的空间异质性，宜根据不同海拔、坡度和坡向等地形因素分区安排农业种植，重视土地利用结构与布局，促进乡村农业的多样化、专业化和集约化发展。二是大力发展特色农业，推动县域经济高质量发展。近年来，秦安县立足于产业特色并依托乡村振兴战略，强力打造全国果品产业重点县，拓宽致富途径，其中苹果产业已成为促进农村经济发展和农民增收的重要手段。2022年当地政府工作报告指出，林果主导产业种植面积已突破90万亩，产值达到35.5亿元，并且在其带动作用下，农民人均可支配收入迈上1万元台阶，有力地推动了县域经济的持续快速增长。

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