生態(tài)農(nóng)業(yè)層次聚類區(qū)劃思考

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1東北地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)域劃分指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1東北地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)域劃分原則

1.1.1生態(tài)關(guān)系原則。生態(tài)關(guān)系是生態(tài)系統(tǒng)中各生物組成成分間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動關(guān)系。生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是一個人工的生態(tài)系統(tǒng)，也有其特定的結(jié)構(gòu)和功能，其中各個組成成分以及它們之間的關(guān)系是人為設(shè)定的，人為設(shè)定的成功與否，直接關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的程度，并最終影響經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的發(fā)揮[11]。不同的生態(tài)條件下，采用的生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式是不同的，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能必然有所不同。在生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)常采用增加食物鏈長度及數(shù)量的方法來提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境資源的利用率。因此，在進(jìn)行生態(tài)農(nóng)業(yè)分區(qū)時要充分考慮不同地域生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的各種不同的生態(tài)關(guān)系。

1.1.2一致性原則。一致性原則要求在劃分出的農(nóng)業(yè)區(qū)域內(nèi)必須注意其內(nèi)部各單元間的一致性，包括自然資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)及發(fā)展方向、社會經(jīng)濟(jì)條件等。要求區(qū)域間差異最大化和區(qū)域內(nèi)各單元差異最小化。當(dāng)然，不存在完全相同的生態(tài)環(huán)境單元，一致性是指在“一定水平”上的相似，因此也稱為“相對一致性原則”。至于保持多大相似程度，則要根據(jù)區(qū)劃目的、分區(qū)對象、區(qū)域分異程度、分區(qū)等級體系等因素確定。

1.1.3綜合分析和主導(dǎo)因素相結(jié)合的原則。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，在進(jìn)行區(qū)劃時必須全面考慮構(gòu)成生態(tài)環(huán)境的各種要素及其綜合特征的相似性和差異性。使用綜合性原則，目的是要保證所劃分出的區(qū)域是一種具有自身特點(diǎn)的綜合體。在綜合分析的基礎(chǔ)上，再確定區(qū)域分異的主導(dǎo)因素。主導(dǎo)因素原則強(qiáng)調(diào)選取反映區(qū)域分異主導(dǎo)因素的主要指標(biāo)作為確定區(qū)域劃分的主要根據(jù)。

1.1.4共扼性原則。這一原則要求劃分出的區(qū)域是連續(xù)的地域單元，不能有空間上存在于某區(qū)域之外，但又屬于該區(qū)的分區(qū)單元。

1.1.5保持行政區(qū)界的完整性。在許多自然地理區(qū)劃中，行政區(qū)劃作為一個“人為”的現(xiàn)象。是許多地理學(xué)家在進(jìn)行研究時不予以考慮的。但在許多經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的研究中，行政區(qū)劃往往占有重要的位置。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是在自然過程和人類社會雙重作用之下進(jìn)行的，因此，在進(jìn)行區(qū)劃時應(yīng)該盡量保持行政界線的完整，便于正確的管理和規(guī)劃，避免產(chǎn)生糾紛。由于本文研究范圍較大，同時又考慮到絕大多數(shù)縣市生態(tài)環(huán)境條件存在明顯的差異，因而首先考慮保持縣級行政范圍的完整性[12]。

1.2東北地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)劃指標(biāo)體系的構(gòu)建

根據(jù)以上原則，結(jié)合東北地區(qū)的實(shí)際情況，突出東北地區(qū)的氣候、地貌、土壤、植被等自然環(huán)境分異的特點(diǎn)、人類活動強(qiáng)烈程度對生態(tài)環(huán)境的影響以及數(shù)據(jù)的可得性與可靠性，從自然條件、生態(tài)條件以及社會經(jīng)濟(jì)條件等三方面設(shè)計(jì)東北地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)劃的評價指標(biāo)體系。

2研究方法和數(shù)據(jù)來源

層次聚類分析法是聚類分析法中比較常用的一種重要方法，是對一組樣本或變量進(jìn)行層層分類的多元統(tǒng)計(jì)分析方法?；舅枷胧?，首先在聚類分析的開始，每個樣本自成一類；然后，按照某種方法度量所有樣本之間的親疏程度，并把其中最親密或者最相似的樣本首先聚成一小類；接下來，度量剩余的樣本和小類間的親疏程度，并將當(dāng)前最親密的樣本或小類再聚成一類；再接下來，再度量剩余的樣本和小類（或小類和小類）間的親疏程度，并將當(dāng)前最親密的樣本或小類再聚成一類；如此反復(fù)，直到所有樣本聚成一類為止。對樣本距離測度方法是采用歐氏距離（EuclideanDistance），即兩樣本（x，y）之間的距離是各樣本每個變量值之差的平方和的平方根（k個變量）。運(yùn)用層次聚類分析方法進(jìn)行東北地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)劃的具體路線如下：①根據(jù)東北地區(qū)平原、丘陵、山區(qū)分布特征，光、熱、水、土等自然資源不同組合以及農(nóng)林牧副漁發(fā)展水平，較均勻地選擇了41個單元（縣、市）作為一級生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)劃分的代表樣點(diǎn)，在定性和定量基礎(chǔ)上，將樣本粗分為K類，計(jì)算每一類的聚類中心。②應(yīng)用歐式距離模型：EUCLID（x，y）=∑（xi－yi）2。計(jì)算其他各縣市到聚類中心的距離，根據(jù)判別函數(shù)逐個將各縣市樣本歸入與其距離最近的聚類中心。③計(jì)算新類別的聚類中心，如果與原聚類中心相近，則聚類完成，否則回到第二步重新進(jìn)行。

3評價結(jié)果分析

3.1與穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)分界線劃分的東北地區(qū)農(nóng)業(yè)地域格局基本一致

東北地區(qū)比較穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)分界線有：①東北、北部山區(qū)與半山區(qū)之間以及半山區(qū)與中部平原之間的分界線；②中部平原和西部半干旱區(qū)之間的分界線；③三江平原分界線以及以熱量為主導(dǎo)因素南北分異的暖溫帶、溫帶和寒溫帶的分界線[13]。由這幾條分界線可以把整個東北區(qū)域大致分為東部山區(qū)—半山區(qū)農(nóng)業(yè)區(qū)、北部農(nóng)業(yè)區(qū)、三江平原農(nóng)業(yè)區(qū)、中部平原農(nóng)業(yè)區(qū)、西部半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)、南部農(nóng)業(yè)區(qū)。其中北部生態(tài)區(qū)由大、小興安嶺地區(qū)和小興安嶺南部過渡區(qū)共同組成。這與由層次聚類法劃分的東北生態(tài)農(nóng)業(yè)劃分基本一致。

3.2區(qū)域特色明顯

東部生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)主要指東北地區(qū)東部的長白山區(qū)，是山區(qū)、半山區(qū)林、糧、藥混作生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。三江生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)主要是三江平原地區(qū)，是以農(nóng)為主的農(nóng)林綜合生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。中部生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)主要是指東北平原主體區(qū)域，擁有自然肥力高，土層厚的黑土層，這為種植業(yè)的大規(guī)模經(jīng)營創(chuàng)造了良好的自然條件。北部生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)是指黑龍江北部的大小興安嶺山區(qū)及部分周邊地區(qū)，為我國獨(dú)有的溫寒帶冷涼濕潤或半濕潤林區(qū)氣候，是典型的冷涼生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。南部生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)主要指遼東半島以及遼河三角洲等地區(qū)，是多雨漁、果、糧復(fù)合生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。西部生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)主要包括黑龍江三省西部地區(qū)和蒙東地區(qū)，是半干旱生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。

4結(jié)論與建議

東北的振興絕對是繞不過農(nóng)業(yè)的復(fù)興。作為全國最大的商品糧基地，東北農(nóng)業(yè)發(fā)展不僅要面臨來自生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而且還將經(jīng)受日益嚴(yán)峻的國際競爭所帶來的壓力。只有充分發(fā)揮地域生態(tài)優(yōu)勢，打破國際農(nóng)業(yè)貿(mào)易綠色壁壘，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，才能把東北地區(qū)建成我國最大的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品基地，率先實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，這也是東北地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

第一，發(fā)揮區(qū)域生態(tài)優(yōu)勢，實(shí)施農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化管理。東北地區(qū)土地、水、森林資源比較豐富，地貌和氣候差異比較大，導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)環(huán)境多樣，具有突出的區(qū)域組合優(yōu)勢，開展農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化管理，運(yùn)用生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程原理和方法，對東北區(qū)進(jìn)行整體化及層層優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證糧食生產(chǎn)的同時，使農(nóng)、林、牧、副、漁協(xié)調(diào)發(fā)展，把自然、社會、經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)建立在和諧與穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)之上，對于東北地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。

第二，充分利用自然資源，發(fā)展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)。雖然東北地區(qū)農(nóng)業(yè)自然資源十分豐富，但卻存在著資源利用不合理的問題，嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，因而在深度和廣度上進(jìn)一步開發(fā)農(nóng)業(yè)自然資源潛力，發(fā)展集約、高效農(nóng)業(yè)經(jīng)營是東北生態(tài)農(nóng)業(yè)的一個首要問題。建立起具有相當(dāng)規(guī)模的專業(yè)化、區(qū)域化農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)帶[14]。

第三，在振興東北的歷史機(jī)遇面前，東北農(nóng)業(yè)發(fā)展要破除省、市、縣等行政區(qū)劃的界限，把東北地區(qū)作為一個整體統(tǒng)籌考慮，合理安排，發(fā)揮各地區(qū)位優(yōu)勢，整合農(nóng)業(yè)資源，建設(shè)以品牌農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)為標(biāo)志，以糧食、畜產(chǎn)品及其加工業(yè)為載體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，把東北地區(qū)建設(shè)成為國家糧食安全基地與綠色農(nóng)畜牧業(yè)基地。