金沙江流域四川段耕地多功能评价及其耦合协调研究

金沙江流域耕地四川段耕地多功能评价及其耦合协调研究摘要：以金沙江流域四川段为研究对象，构建指标评价体系，通过熵权法确定指标权重，运用ArcGIS10.3软件对耕地功能指数进行可视化分析，最后通过耦合协调单独模型分析耕地功能的耦合协调程度并从四个研究单元的角度针对性地提出改善建议，共同促进研究区的耕地多功能化。研究结论：（1）2013-2023年金沙江流域四川段耕地的农业生产和经济贡献功能有所增加，生态安全和社会保障有小幅度下降，综合功能持续增长；（2）在空间维度上2013-2023年耕地的经济贡献功能空间格局变化明显，其它各项空间格局变化较小；（3）耕地多功能耦合协调度地域差异较为明显，宜宾市的耕地多功能耦合协调等级处于最高地位，凉山州较为稳定，甘孜州波动程度较大，攀枝花最为失调。总体上呈现波动式上升，说明各子系统间相互关联与作用带来的效果显著，能够清晰看出彼此间的联动反馈。关键词：耕地多功能熵权法耦合协调度模型时空特征

MultifunctionalevaluationofcultivatedlandintheSichuansectionofJinshaRiverBasinanditscouplingandcoordinationstudyAbstract：TakingtheSichuansectionoftheJinshaRiverBasinastheresearchobject,anindexevaluationsystemwasconstructed,theindexweightsweredeterminedbytheentropyweightmethod,thecultivatedlandfunctionindexwasvisuallyanalyzedbyArcGIS10.3software,andfinallythecouplingandcoordinationdegreeofcultivatedlandfunctionswasanalyzedthroughthecouplingcoordinationandseparatemodel,andtheimprovementsuggestionswereputforwardfromtheperspectiveoffourresearchunits,soastojointlypromotethemulti-functionalcultivationofcultivatedlandinthestudyarea.Conclusions:(1)From2013to2023,theagriculturalproductionandeconomiccontributionfunctionsofcultivatedlandintheSichuansectionoftheJinshaRiverBasinincreased,theecologicalsecurityandsocialsecuritydecreasedslightly,andthecomprehensivefunctionscontinuedtoincrease.(2)Inthespatialdimension,thespatialpatternofeconomiccontributionfunctionofcultivatedlandchangedsignificantlyfrom2013to2023,whilethespatialpatternofotherspatialpatternschangedslightly.(3)Theregionaldifferencesinthedegreeofcultivatedlandmulti-functionalcouplingcoordinationwereobvious,andthelevelofcultivatedlandmulti-functionalcouplingcoordinationinYibinCitywasinthehighestposition,LiangshanPrefecturewasrelativelystable,GanziPrefecturehadalargefluctuationdegree,andPanzhihuawasthemostoutofbalance.Onthewhole,thereisafluctuatingincrease,indicatingthatthecorrelationandinteractionbetweeneachsubsystemhaveasignificanteffect,andthelinkagefeedbackbetweenthemcanbeclearlyseen.Keywords:cultivatedlandmulti-functionentropyweightmethodcouplingcoordinationdegreemodelspatiotemporalcharacteristics1引言1.1研究背景与意义耕地作为重要的农业资源，面临着总量有限、质量参差不齐、人均占有量少的现实问题。长期以来，我国不断推行耕地保护与基本农田政策，在很大程度上保护了耕地。随着经济社会的发展，人们的生活方式逐步转变，耕地的需求更加多样化，耕地的多功能成为耕地领域研究的重要方向。金沙江流域四川段包括攀枝花、宜宾、甘孜州、凉山州四个市州，是长江上游重要的生态屏障区，研究区内农业开发、水电建设、矿产开采等活动的增加让耕地面临着不同的压力。传统观念多侧重于农业生产能力，忽视了耕地的复合价值，而流域内普遍存在耕地利用矛盾，功能的失衡制约了耕地的良好发展。结合本校土地资源管理专业在区域土地利用研究方面的特色和优势，本研究旨在为当地耕地保护和利用提供切实可行的参考，本文通过构建多维评价体系，系统解析耕地多功能时空演变特征，探求功能之间的耦合协调机制并提出耕地多功能化的改善建议。不仅能够突破传统单项功能评价范式，还可以为长江上游地区针对性地提供决策参考，对铸牢长江上游生态屏障具有重要意义。1.2国内外研究现状从耕地功能划分来看，耕地多功能的类型和功能目前没有明确的划分标准，耕地多功能最基础的划分为基本功能和衍生功能，生产、生态、景观作为基本功能，食物安全保障和社会保障等作为衍生功能，衍生功能会随着时代发展的变化而不断变化，随着人们对耕地功能认识程度的提升，会发掘出更多的衍生功能REF_Ref5374\r\h[1]，刘卫东指出耕地多功能与农业多功能息息相关REF_Ref32690\r\h[2]，张利国则将耕地多功能划分为生产、经济贡献、社会保障和生态安全功能REF_Ref742\r\h[3]。国外OECD（经济合作与发展组织）提出，农业应超越粮食供给职能，强调其在生态系统服务和社会稳定方面的作用REF_Ref12306\r\h[4]。从研究方法来看，国外多采用综合指标体系结合空间分析模型，进行耕地多功能的空间特征识别，Paracchini利用GIS与多标准评价法，对欧洲耕地的生产、生态、文化三类功能进行了空间集成分析REF_Ref24614\r\h[5]，Schirpke结合InVEST模型探讨了耕地生态功能与经济功能之间的耦合与权衡关系REF_Ref24957\r\h[6]。国内学者马明利用熵值法、GIS空间可视化分析、灰色关联度法等方法对安徽省2000—2020年耕地多功能时空分异及影响因素开展研究REF_Ref25457\r\h[7]，罗野为了解洞庭湖区耕地多功能时空演变特征运用了熵权法、层次分析法、综合指数法及Spearman相关系数方法对研究区进行综合评价REF_Ref12946\r\h[8]，杨君运用综合指数法、熵值法、最优参数地理探测器等方法，探究湖南省耕地多功能演变和驱动因素REF_Ref13384\r\h[9]。现有研究表明，耕地多功能性已成为土地利用重要研究方向，国内外学者围绕农业生产、生态系统服务与社会功能的协调展开了系统分析，形成了较为成熟的理论框架，提升了耕地功能识别的科学性和空间适用性。刚开始研究更多关注耕地多功能的内涵、特性以及时空演变等问题，为实现土地的可持续利用提供了理论依据。现在开始进入到了耕地多功能之间的相互关系及运用耕地的多功能特性为合理利用耕地和加强耕地保护提供依据的实践阶段，现有研究多集中在大尺度区域，对流域尺度的耕地多功能研究尚显不足，且缺乏对各功能耦合协调机制的深入探讨。1.3研究区概况金沙江流域四川段位于四川省西南部，地处青藏高原东南缘向云贵高原过度的斜坡地带，干流主要流经四川省甘孜州、凉山州、攀枝花市、宜宾市。该区域是长江上游重要的水源涵养区和生态敏感带。区域内耕地资源呈现“三多三少”特征：坡耕地多、零散地块多、旱地多，但优质平地少、连片耕地少、灌溉农田少。受地形限制，耕地主要分布在河谷阶地和缓坡地带。干热河谷地区年蒸发量高，高海拔山区霜冻灾害频发，区域内耕地资源的空间分布受地形地貌、气候条件及人类活动影响显著，研究区具有典型的流域性特征和多样的生态系统类型。这些因素共同决定了研究区要推进耕地多功能的协调发展。图1研究区区位示意图2数据来源与研究方法2.1数据来源本文使用的评价指标数据来源于《攀枝花市统计年鉴》、《宜宾市统计年鉴》、《甘孜藏族自治州统计年鉴》、《凉山彝族自治州统计年鉴》、《四川省统计年鉴》,部分缺失数据采用线性插值法计算得到，本文使用的DEM数据来源于STME30m地表高程数据，行政边界数据来源于国家基础地理信息数据中心。2.2技术路线本文通过构建研究区2013-2023年的耕地多功能的评价指标体系，利用熵权法模型的深入分析，计算耕地的功能指数，对功能指数进行时空分析。进一步地采用耦合协调度模型，得出研究区耕地功能之间协同的动态特征。最后得出结论并提出针对性建议。技术路线图如下：图2技术路线图2.3研究方法2.3.1熵权法由于各评估指标在计量维度存在显著差异，需要通过标准化处理手段对数据进行无量纲化，本文选取极值标准化方法，极值标准化是一种常见的数据归一化方法，也称为最小-最大缩放方法。它通过线性变换将数据缩放到[0,1]之间，能够客观地确定指标权重，避免主观因素的影响，公式为：（1）正向指标：x负向指标：x其中：xi'为标准化后的数据，xi为第i个原始数据计算第j项指标值的比重：Y为了使后续lnYY计算第j项指标信息熵eje其中k＞0，ej＞0计算信息熵冗余度djd计算指标权重wiw根据以上公式，确定指标权重情况。2.3.2耕地多功能指数计算耕地多功能是源于多维功能的协同作用，借助功能指数通过可视化表达可以直观地揭示不同地域耕地各项功能空间分布格局。计算公式如下：F式中，Fi为第i项耕地功能指数，xi为第i项指标的标准化值，wi在计算完耕地各功能的指数后，运用加权求和的方法可以得到耕地多功能指数，将农业生产功能（Fp）、生态安全功能（Fe）、经济贡献功能（FsF2.3.3空间分析法应用ArcGIS10.3软件开展耕地多功能时空演变特征的空间可视化研究，将数据处理后导入软件，通过可视化分析，直观地呈现了不同区域间耕地多功能的演变差异，有利于清晰展现空间变化规律。2.3.4耦合协调度模型耕地多功能由多个子功能构成，各子系统相互作用会影响耕地综合功能的发挥。耦合协调度模型能够系统分析多个系统间的协调关系，非常契合本研究对耕地多功能耦合协调分析的需求。通过模型整合各子功能有助于分析其对耕地综合功能的影响，从而推动各子功能协同发力。通过对金沙江流域四川段耕地多功能指数的测度，获取了四个系统的情况。具体的原理如下：C式中Cn为n元系统的耦合度；u1⋯u式中ui为第i个子系统对总系统的贡献，uij为第i个子系统中第j个指标的归一化值；wij为第i个子系统中第耦合度计算中，各子系统指标的上下限以其极值为依据，但极值动态变化的特点，仅用耦合度评判系统关系可能得出错误结论，为了解决这一问题提出了耦合协调度。D其中，TiT其中，a、b是指标指数的权重，u1和u2、2.3.5Pearson相关性检验pearson相关性系数r是衡量两个变量相关程度的指标，|r|数值越大说明变量Xi和Yi的相关性越强。一般来说，相关系数0＜|r|≤0.1时为微弱相关；相关系数0.1＜|r|≤0.3时为低相关；相关系数0.3＜|r|≤0.5时为中度相关；相关系数0.5＜|r|≤0.8时为高度相关；相关系数0.8＜|r|≤1时显著相关；|r|=1时则表示完全相关。需要结合显著性p值判断结果是否可靠，显著性P＜10％，可以认定两个变量存在显著相关性，P＞10％，意味着计算结果缺乏统计学意义，无法证明变量之间存在关联。r=式中：r为Pearson相关性系数；n为研究样本个数；Xi和Yi为双变量。3金沙江流域四川段耕地多功能评价3.1构建指标评价体系根据参考文献和研究区土地利用现状，本文以耕地的基本功能和衍生功能作为耕地多功能评价的目标层，将耕地的农业生产功能、生态安全功能列入基本功能，经济贡献、社会保障保障功能作为衍生功能REF_Ref25457\r\h\#"[0"[7-REF_Ref10006\r\h\#"0]"16]，选择具有代表性的指标进行耕地多功能的识别与分析，具体的指标构建情况，如下表1所示。表1金沙江耕地多功能评价指标体系目标层准则层指标层指标性质单位基本功能农业生产功能地均粮食产量正吨/hm2耕地垦殖率正％复种指数正％单位公顷机械动力正千瓦/hm2生态安全功能耕地化肥使用强度负t/hm2人均耕地生态承载力负人/hm2农田生态系统多样性指数正/固碳释氧量正t衍生功能经济贡献功能耕地地均农业产值正万元/hm2农业对农林牧渔业贡献度正％农业产值比重正％社会保障功能粮食自给率正％农村居民可支配收入正元农业从业人员承载量正人/hm2人均耕地资源禀赋正hm2/人3.1.1指标说明（1）农业生产功能耕地的首要功能是保障农业生产，是粮食安全和农民生计的物质基础。因此，农业生产功能的评估应重点反映耕地的利用效率和产出粮食生产水平，反映耕地利能力。地均粮食产量用于衡量单位面积耕地的用的产出效益。耕地垦殖率表示耕地面积与土地总面积的比值，反映出了耕地开发程度和利用状况，体现区域土地资源的农业开发潜力。复种指数，用于描述耕地的复种程度，高复种指数意味着耕地单位面积上实现了更高频次的生产，有助于缓解土地资源紧缺的压力。单位耕地机械动力指耕地耕作的机械化程度，提升农业生产效率可以为广大农村劳动力提供了更大的就业空间。（2）生态安全功能耕地作为重要的生态系统组成部分，除了承载粮食生产，还承担着碳汇、氧气释放和水土保持等生态服务功能。耕地化肥使用强度=化肥施用量/耕地面积，主要用来衡量耕地承受的生态压力，设为负向指标。人均耕地生态承载力反映耕地生态系统对人口规模的支撑能力，数值越小表明耕地生态系统压力越小，生态安全性越高，设为负向指标。农田生态系统多样性指数，根据水稻、豆类、薯类、油料、蔬菜等主要作物的种植面积多样性计算，反映农田生态系统的作物结构复杂度，多样性越高，生态系统稳定性和抗干扰能力越强。固碳释氧量=（CO2吸收量+O2释放量）/耕地面积。用于量化耕地在碳循环和氧气供应方面的生态服务功能，是衡量耕地生态贡献的重要指标，参考范业婷等REF_Ref18529\r\h[17]的研究，选取水稻、玉米、小麦、蔬菜、油菜籽5种作物计算耕地固碳释氧量。（3）经济贡献功能衡量耕地的经济贡献功能，有助于全面把握耕地在推动地区农业经济、产业结构优化与乡村振兴中的作用。耕地地均农业产值指单位耕地面积上创造的农业产值，用于衡量耕地的经济产出效率。农业对农林牧渔业贡献度反映耕地在农林牧渔各产业中的重要作用REF_Ref19974\r\h[18]，反映农业在农林牧渔结构中的核心地位。农业产值比重指农业产值在地区生产总值（GDP）中的占比，是衡量农业在地区经济结构中地位的关键指标。比重越高说明农业仍是该地区经济的支柱产业之一。（4）社会保障功能耕地在粮食安全保障、社会稳定与农户生活质量等方面发挥着重要作用。粮食自给率反映区域粮食生产满足人口基本需求的能力，是衡量耕地社会保障功能的重要指标，以小康状态下人均400kg粮食需求量为计算基准，即粮食总产量/（常住人口数*400）。农村人均可支配收入反映了农村居民生活水平，数据可从统计年鉴直接获得。农村劳动力承载量反映了农村劳动力就业和发展的综合状况，农村劳动力承载量=农业从业人员/耕地面积。人均耕地资源禀赋反映耕地资源在区域人口中的分配状况，是衡量人口资源压力和社会稳定的重要基础指标。3.1.2指标权重结果依据公式（1-7）进行了权重计算，具体结果如表2所示。表2金沙江流域四川段耕地多功能评价指标权重准则层准则权重指标层指标权重农业生产功能0.3325地均粮食产量0.0656耕地垦殖率0.1223复种指数0.0667单位公顷机械动力0.0778生态功能0.2289耕地化肥使用强度0.0167人均耕地生态承载力0.0161农田生态系统多样性指数0.1024固碳释氧量0.0937经济贡献0.1960耕地地均农业产值0.1119农业对农林牧渔业贡献度0.0568农业产值比重0.0273社会保障0.2427粮食自给率0.1052农村居民可支配收入0.0359农业从业人员承载量0.0695人均耕地资源禀赋0.03203.2金沙江流域四川段耕地多功能时序演变特征分析在权重结果的基础上利用公式（7-8）计算出耕地多功能指数，得到了金沙江流域四川段2013-2023年耕地低多功能时序演变特征，结果如下：图32013-2023年金沙江流域四川段耕地功能变化情况金沙江流域四川段耕地各项功能值及综合功能指数如图3所示，农业生产功能指数2013-2015年略有下降，之后呈现缓慢上升趋势，后期因为农业科技的推广，高标准农田建设逐步推进，鼓励发展特色农业，2020-2023年上升速度加快。生态安全功能指数2013-2016年基本稳定，部分地区存在不合理的开发建设活动，对生态环境造成了一定的破坏导致2016-2017年出现小幅度下降，2017年党的十九大提出乡村振兴战略，国家加大生态保护力度，四川省积极响应并实施一系列生态修复工程，生态安全功能逐渐恢复但暂时效果还不够明显经济贡献功能指数2013-2017年数值较低且波动小，早期以传统农业为主，产业链低，处于四川省产业规划的起步时期，2018年后乡村振兴战略实施，推动农业产业结构调整，发展特色农业、乡村旅游等产业，经济得到了提升；多年来国家不断加强农村社会保障体系建设，把各项政策落在了实处，保障了农民基本生活。社会保障功能指数整体呈缓慢上升的平稳态势；综合功能指数2013-2015年因为农业生产、生态安全等部分功能下滑出现下降，2015-2023年持续上升，因为各项功能逐步改善，相互协同促进，耕地综合功能不断增强。3.3金沙江流域四川段耕地多功能空间演变特征分析根据研究单元耕地多功能指数的计算结果，采用ArcGIS进行可视化表达，采用自然断点法将农业生产、生态安全、经济贡献和社会保障功能指数分为低值区、中值区、中高值区、高值区四个等级REF_Ref10659\r\h[15]（如表3所示），并绘制金沙江流域四川段耕地多功能指数空间变化图。表3耕地多功能指数级别划分级别分类生产功能指数生态功能指数经济功能指数社会功能指数综合功能指数低值区<0.0758<0.0494<0.0517<0.0446<0.2748中值区0.0758-0.10610.0494-0.07130.0517-0.09400.0446-0.05780.2749-0.3975中高值区0.1062-0.14030.0714-0.11970.0941-0.12880.0579-0.06920.3976-0.5586高值区>0.1403>0.1197>0.1288>0.0692>0.55863.3.1耕地农业生产功能空间演变特征图4耕地农业生产功能空间演变特征分析图金沙江流域四川段2013年、2017年、2020年、2023年耕地农业生产功能空间分布如图4所示。从地域分布来看，2013年攀枝花市和宜宾市农业生产水平强于其它地区，都是属于高值区，2013-2017年期间农业生产功能下降，凉山彝族自治州和攀枝花市功能值出现降低，复种指数功能下降最为明显，主要因为农业生产结构调整，同时受到地震、泥石流等自然灾害的影响破坏了部分农业设施和农田，导致农田；2017-2020年期间农业生产功能平稳，各区域没有出现明显变化；2020-2023年期间甘孜藏族自治州和攀枝花功能值上升，政府推进农业产业化发展，引入先进种植技术，粮食产量得到了提升。

3.3.2耕地生态安全功能空间演变特征图5耕地生态功能空间演变特征分析图金沙江流域四川段2013-2020年生态安全功能空间演变如图5所示。2013-2017年期间生态功能下降，主要表现为攀枝花市从中值区变成了低值区，其农作物固碳释氧量功能等级下降，主要是因为攀枝花城市建设速度加快，建设用地需求增加，农作物播种面积未能及时得到补充，随着人口的增多，生活污水和垃圾排放量增多，对生态环境造成污染，农作物生长受到抑制；2017-2020年期间甘孜藏族自治州功能值上升，从低值区变成了中值区，得益于国家对生态保护重视程度提高，化肥使用量逐年减少，总体生态安全功能上升；2020-2023年期间生态安全功能下降，甘孜藏族自治州出现了逆向增长，甘孜州部分地区出现干旱、极端天气等情况且部分基础设施建设项目在实施过程中保护措施不到位，对局部生态环境造成一定破坏，抵消了前期生态修复成果。

3.3.3耕地经济贡献功能空间演变特征图6耕地经济功能空间演变特征分析图金沙江流域四川段2013-2023年耕地经济贡献功能空间变化情况如图6所示。2013-2017年期间耕地经济贡献功能上升，宜宾市从中高值区变成高值区，当地地势平坦、土壤肥沃，形成了较为完善的农产品加工体系，提高了农产品附加值，农业总产值得到提高；2017-2020年期间耕地经济贡献功能上升，攀枝花市从中高值区变成高值区，乡村振兴战略提出后，开始加大发展农业的力度，培育特色农业产业，打造农产品品牌，例如攀枝花芒果、米易甘蔗等水果；2020-2023年期间耕地经济贡献功能持续正向增长，高值区基本稳定，甘孜藏族自治州从低值区变成中值区，当地政府加大对农产品加工企业的扶持力度，电商销售渠道的发展不仅拓宽了销售市场，也消弭了甘孜州交通不便的阻碍，便于品牌农产品对外出售。总的来看耕地经济贡献功能表现为增长态势。

3.3.4耕地社会保障功能空间演变特征图7耕地社会保障功能空间演变特征分析图金沙江流域四川段2013-2023年耕地社会保障功能空间变化情况如图7所示。2013-2017年耕地社会保障功能变化较为明显，其中攀枝花市下降程度最大，从高值区变成了地值区，当地城市建设和工业发展加快，就业渠道的拓宽和社会保障体系的完善，吸纳了大量劳动力从耕地中脱离出来进入城市就业，农民对耕地依赖程度降低；2017-2020年期间宜宾市和攀枝花市大力发展特色农业产业，农民收入显著提高；2020-2023年期间耕地社会保障功能稳步上升，攀枝花市、凉山州和宜宾市都从中值区上升为中高值区，农村电商新业态的出现，政府鼓励农民返乡创业，农民对耕地的依赖和重视程度提高，从耕地获得的收益也增加了，耕地社会保障功能得到回升。

3.3.5耕地综合功能空间演变特征图8耕地综合功能空间演变特征分析图金沙江流域四川段2013-2023年耕地综合功能空间变化情况如图8所示。2013-2017年期间耕地综合功能有明显差异，攀枝花市从中值区变成低值区，仅有经济贡献功能较为突出，其余各项功能均有不同程度的下降，导致综合功能指数降低，凉山彝族自治州中高值区变成了中值区，该地区农业生产功能指数下降较多；2017-2020年期间耕地综合功能上升但变化不太明显，仅有攀枝花市从低值区变成了中值区，各项功能指数都存在缓慢提升；2020-2023年期间耕地综合功能正向增长明显，初宜宾市外其余地区都存在不同程度的上升，综合功能整体向好。

4金沙江流域四川段耕地多功能耦合协调性研究4.1耦合协调度等级划分参考现有学者对于耦合协调度划分标准REF_Ref7864\r\h[19-REF_Ref7877\r\h21]，划分等级标准如下表4所示。表4耦合协调度等级划分耦合协调度D协调等级耦合协调度D协调等级0-0.09极度失调0.50-0.59勉强协调0.10-0.19严重失调0.60-0.69初级协调0.20-0.29中度失调0.70-0.79中级协调0.30-0.39轻度失调0.80-0.89良好协调0.40-0.49濒临失调0.90-1.00优质协调4.2耦合协调度模型结果分析4.2.1金沙江流域四川段整体情况分析图9耕地多功能耦合协调情况从四川段整体情况来看，2013年处于勉强协调状态，至2014年进入初级协调，2015年大幅度回落，步入濒临失调，此后耦合协调度呈现波动式增长，耦合协调等级逐步上升，至2021年进入初级协调阶段，维持此状态至2023年。从整体趋势上，金沙江流域四川段耕地多功能耦合情况呈现上升趋势，在近三年的耦合协调波动较小，当前处于相对稳定的状态，但仍然有较大的提升空间。4.2.2分地区的耦合协调度变化分析耕地的多种功能相互作用、彼此影响，共同构成一个复杂的动态系统，耦合协调度能够有效衡量这些功能之间的协同发展程度。在金沙江流域四川段各地区的耕地质量、自然条件和经济水平本来就存在显著的空间差异，加上产业发展方向与布局各不相同，导致耕地资源的开发利用程度不同。所以分地区分析耦合协调度变化情况可根据区域耕地利用功能的特点，因地制宜采取差异化的耕地保护措施，共同地促进研究区耕地多功能化。从表5可以看出，宜宾市的耕地多功能耦合协调等级一直处于最高地位，2013—2021年持续保持良好协调等级，宜宾依托五粮液等白酒企业，大力发展酿酒专用基地并建成20万亩高标准农田，配套了完善的灌溉和道路设施，极大地提升了农业生产功能，同时结合长江生态保护工程，推广了稻鱼共生等生态循环农业模式，既增加了经济效益又改善了生态环境，当地政府积极发展农产品深加工，延长产业链，提高了经济贡献和社会保障功能，实现了各功之间的良好协调。2022年步入优质协调阶段并稳定至2023年。随着成渝地区双城经济圈建设，宜宾加大了农业科技投入，实现了精准施肥、病虫害预警等数字化管理，政府也完善了农业保险和补贴政策，增强了耕地的社会保障功能，使得各功能耦合达到优质协调水平。凉山彝族自治州2013-2014年耦合协调度从初级协调变成了勉强协调，主要原因是这一年苦荞种植扩张面积过大，重茬种植导致了土壤肥力下降、病虫害发生率上升，农业生产功能显著下降，同时部分区域过度开垦坡地，引发水土流失，生态安全也受到影响，整体协调度回落至勉强协调。2016-2023年始终处于初级协调状态，随着白鹤滩水电站的建成，库区移民安置占用了部分优质耕地，政府新垦耕地多为坡地，需要培肥时间，农业生产功能恢复缓慢。当地特色农业生产链条短，产品深加工不足，经济贡献功能提升有限，所以导致多年维持在初级协调状态。甘孜藏族自治州耦合协调度波动显著，由2013-2014年的轻度失调状态回落至2015-2017年的中度和严重失调，主要原因是因为川藏铁路开工建设，施工便道和弃渣场不可避免地占用了大量耕地，直接削弱了农业生产功能，虫草采挖季的无序开采导致大量草甸植被破环，水土流失加剧，生态安全功能严重受损，造成了严重或中度失调。2018年后耕地多功能耦合协调度呈缓慢上升态势，主要是“十三五”期间，甘孜州实施退牧还草工程，但部分区域改造成耕地后，因土壤肥力不足、灌溉条件差，农业生产功能恢复缓慢，随着旅游开发的推进，经济贡献功能有所提升，但社会保障和生态安全功能受到挤压，所以整体协调度上升缓慢。攀枝花从协调状态跌至失调状态是因为攀枝花建设钒钛产业修建大型工业园区，导致耕地被占用，农业生产功能受损，大量农民进入工厂，耕地社会保障功能下降，最终导致严重失调。此后耦合协调度呈现不断变好的态势。表5不同地区耕地多功能耦合协调度年份攀枝花市宜宾市甘孜藏族自治州凉山彝族自治州2013濒临失调良好协调轻度失调初级协调2014勉强协调良好协调轻度失调中级协调2015严重失调良好协调严重失调勉强协调2016轻度失调良好协调中度失调初级协调2017中度失调良好协调严重失调初级协调2018轻度失调良好协调轻度失调初级协调2019濒临失调良好协调轻度失调初级协调2020濒临失调良好协调轻度失调初级协调2021勉强协调良好协调濒临失调初级协调2022勉强协调优质协调濒临失调初级协调2023勉强协调优质协调濒临失调初级协调4.3耦合协调度的相关性分析使用pearson相关性分析检验耦合协调度与变量值大小之间的相关关系，具体的指标变量定义如下表6所示。表6变量界定情况变量名称变量代码耦合协调度Y地均粮食产量X1耕地垦殖率X2复种指数X3续表6-1变量名称变量代码单位公顷机械动力X4耕地化肥使用强度X5人均耕地生态承载力X6农田生态系统多样性指数X7固碳释氧量X8耕地地均农业产值X9农业对农林牧渔业贡献度X10农业产值比重X11粮食自给率X12农村居民可支配收入X13农业从业人员承载量X14人均耕地资源禀赋X15根据耦合协调度结果和公式（14）得到了耦合协调度和各项功能指标变量的相关性结果。图10耦合协调度相关性检验结果从相关性结果来看，耦合协调度与地均粮食产量、耕地垦殖率、复种指数、农田生态系统多样性指数、固碳释氧量、耕地地均农业产值、农业对农林牧渔林贡献度、农业产值比重和粮食自给率都呈现正相关。其中农田生态多样性指数和粮食自给率呈现显著的正相关，相关系数分别为0.86、0.87。耕地功能耦合协调度与单位公顷机械动力、农业从业人员承载量具有负相关关系，相关系数分别为-0.54、-0.36。总的来说本文选取的指标因子与耕地多功能的耦合协调度的关联性都较高，根据指标因子和耦合协调度的相关性更加清晰地知道耕地多功能化的改善方向。

5结论本文以金沙江流域四川段为研究对象，探讨其耕地多动能水平的时空动态情况及耦合协调程度。从耕地的农业生产功能、社会保障功能、生态安全功能、经济贡献功能四个维度建立了金沙江流域四川段的耕地多功能评价指标体系，使用熵权法确定指标权重，分析各项功能时空变化特征，进而通过耦合协调度模型研究了耕地的生产、社会、生态、经济功能的耦合协调程度，分别对每个研究单元的耦合协调度进行分析，最后进行pearson相关性分析检验。主要结论如下：（1）2013-2023年金沙江流域四川段耕地多功能时空变化明显，耕地多功能整体上呈现上升趋势。农业生产功能也是上升，主要是攀枝花市和甘孜藏族自治州农业功能上升；生态安全功能在时间和空间上变化较为平稳，2017年略有下降之后逐渐上升，说明乡村振兴战略提出后，生态保护力度得到加强；经济贡献功能前期波动较小且数值较低，2018年开始呈上升趋势，主要表现为甘孜藏族自治州和攀枝花市功能提升；社会保障功能变化比较平稳有小幅度下降趋势。（2）2013-2023年耦合度和耦合协调度都得到了提升，两者的变化趋势大致相同。在这十年间，2013年处于勉强协调状态，2015年出现下降，步入濒临失调，此后耦合协调度呈现波动式增长，耦合协调等级逐步上升，至2021年进入初级协调阶段，维持此状态至2023年。从整体趋势上，金沙江流域四川段耕地多功能耦合情况呈现上升趋势，在近三年的耦合协调波动较小，当前处于相对稳定的状态，但仍然有较大的提升空间。（3）2013-2023年宜宾市的耦合协调度等级最高，耦合协调度水平处于勉强协调、初级协调和中级协调范围内；甘孜藏族自治州的耦合协调度等级最低，攀枝花市耦合协调度等级不稳定，说明各系统之间相互作用的效果不佳，凉山彝族自治州多年维持在初级协调阶段，各地区耦合协调度存在差异，需针对性地采取优化措施。（4）金沙江流域四川段耕地功能耦合协调度与地均粮食产量、耕地垦殖率、复种指数、农田生态系统多样性指数、固碳释氧量、耕地地均农业产值、农业对农林牧渔林贡献度、农业产值比重和粮食自给率都呈现正相关，耕地功能耦合协调度与单位公顷机械动力、农业从业人员承载量具有负相关关系。6促进金沙江流域四川段耕地多功能化优化建议6.1攀枝花市严控工业占地，建立耕地保护监管机制：严格执行“长牙齿”硬措施，以“零容忍”打击违法占用和破坏耕地的行为，减少工业扩张对耕地的侵占，控制对攀钢等工业企业的用地指标，超标的部分通过购买耕地占补平衡解决。治理工业污染和耕地修复：加大对工业污染的治理力度，特别是对矿产开发企业，要求其完善废水处理设施，实现达标排放，对已经污染的土地开展土壤修复工程，恢复土壤肥力和生态功能。扶持农业发展与吸引劳动力回流：出台农业扶持政策，提高种粮补贴标准，推广农业机械化、智能化，降低劳动强度，提高农业生产效益和收入，吸引劳动力回流。6.2甘孜藏族自治州开展生态修复和提升耕地质量：争取政府资金支持和社会资本参与实施大规模的生态修复工程，如退牧还草、植树造林，治理水土流失，改善耕地生态环境。推广适合高原地区的土壤改良技术，如种植绿肥作物，提升突然肥力。规范人类活动与加强监督：在川藏铁路等大型工程建设中，强化生态保护措施，要求施工方做好土地复垦和生态恢复工作。加强对虫草采挖的管理，划定采挖区域和时间，杜绝无序采挖。严格执行“动土必问”工作办法。发展特色农业与产业转型：利用当地优势发展有机农业、特色畜牧业，打造高原特色农产品品牌。探索清洁能源产业，如太阳能、风能发电，减少对传统农牧业的依赖，实现产业转型，降低对耕地的压力。6.3凉山彝族自治州推进土地整治和完善基础设施：开展土地整治项目，对碎片化耕地进行整合，建设梯田，改善耕地条件。加大对农业基础设施的投入，修建灌溉渠道，完善交通条件。优化种植结构：加强农业技术指导，引导农民优化种植结构，实行轮作、间作的种植方式，减少重茬种植。培育和引进优良品种，提高农作物产量和品质。提升新垦耕地质量和