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生態(tài)農業(yè)層次聚類(lèi)區劃思考論文
1東北地區生態(tài)農業(yè)區域劃分指標體系的構建
1.1東北地區生態(tài)農業(yè)區域劃分原則
1.1.1生態(tài)關(guān)系原則。生態(tài)關(guān)系是生態(tài)系統中各生物組成成分間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)關(guān)系。生態(tài)農業(yè)系統是一個(gè)人工的生態(tài)系統，也有其特定的結構和功能，其中各個(gè)組成成分以及它們之間的關(guān)系是人為設定的，人為設定的成功與否，直接關(guān)系到生態(tài)系統功能實(shí)現的程度，并最終影響經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的發(fā)揮[11]。不同的生態(tài)條件下，采用的生態(tài)農業(yè)經(jīng)營(yíng)模式是不同的，生態(tài)系統的結構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(cháng)度及數量的方法來(lái)提高農業(yè)生態(tài)系統對環(huán)境資源的利用率。因此，在進(jìn)行生態(tài)農業(yè)分區時(shí)要充分考慮不同地域生態(tài)農業(yè)系統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業(yè)區域內必須注意其內部各單元間的一致性，包括自然資源、農業(yè)生產(chǎn)結構及發(fā)展方向、社會(huì )經(jīng)濟條件等。要求區域間差異最大化和區域內各單元差異最小化。當然，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(chēng)為“相對一致性原則”。至于保持多大相似程度，則要根據區劃目的、分區對象、區域分異程度、分區等級體系等因素確定。
1.1.3綜合分析和主導因素相結合的原則。農業(yè)生態(tài)環(huán)境是一個(gè)復雜的系統，在進(jìn)行區劃時(shí)必須全面考慮構成生態(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域是一種具有自身特點(diǎn)的綜合體。在綜合分析的基礎上，再確定區域分異的主導因素。主導因素原則強調選取反映區域分異主導因素的主要指標作為確定區域劃分的主要根據。
1.1.4共扼性原則。這一原則要求劃分出的區域是連續的地域單元，不能有空間上存在于某區域之外，但又屬于該區的分區單元。
1.1.5保持行政區界的完整性。在許多自然地理區劃中，行政區劃作為一個(gè)“人為”的現象。是許多地理學(xué)家在進(jìn)行研究時(shí)不予以考慮的。但在許多經(jīng)濟現象的研究中，行政區劃往往占有重要的位置。農業(yè)生產(chǎn)是在自然過(guò)程和人類(lèi)社會(huì )雙重作用之下進(jìn)行的，因此，在進(jìn)行區劃時(shí)應該盡量保持行政界線(xiàn)的完整，便于正確的管理和規劃，避免產(chǎn)生糾紛。由于本文研究范圍較大，同時(shí)又考慮到絕大多數縣市生態(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東北地區生態(tài)農業(yè)區劃指標體系的構建
根據以上原則，結合東北地區的實(shí)際情況，突出東北地區的氣候、地貌、土壤、植被等自然環(huán)境分異的特點(diǎn)、人類(lèi)活動(dòng)強烈程度對生態(tài)環(huán)境的影響以及數據的可得性與可靠性，從自然條件、生態(tài)條件以及社會(huì )經(jīng)濟條件等三方面設計東北地區生態(tài)農業(yè)區劃的評價(jià)指標體系。
2研究方法和數據來(lái)源
層次聚類(lèi)分析法是聚類(lèi)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(lèi)的多元統計分析方法�；舅枷胧�，首先在聚類(lèi)分析的開(kāi)始，每個(gè)樣本自成一類(lèi)；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(lèi)；接下來(lái)，度量剩余的樣本和小類(lèi)間的親疏程度，并將當前最親密的樣本或小類(lèi)再聚成一類(lèi)；再接下來(lái)，再度量剩余的樣本和小類(lèi)（或小類(lèi)和小類(lèi)）間的親疏程度，并將當前最親密的樣本或小類(lèi)再聚成一類(lèi)；如此反復，直到所有樣本聚成一類(lèi)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(gè)變量值之差的平方和的平方根（k個(gè)變量）。運用層次聚類(lèi)分析方法進(jìn)行東北地區生態(tài)農業(yè)區劃的具體路線(xiàn)如下：①根據東北地區平原、丘陵、山區分布特征，光、熱、水、土等自然資源不同組合以及農林牧副漁發(fā)展水平，較均勻地選擇了41個(gè)單元（縣、市）作為一級生態(tài)農業(yè)區劃分的代表樣點(diǎn)，在定性和定量基礎上，將樣本粗分為K類(lèi)，計算每一類(lèi)的聚類(lèi)中心。②應用歐式距離模型：EUCLID（x，y）=∑（xi－yi）2。計算其他各縣市到聚類(lèi)中心的距離，根據判別函數逐個(gè)將各縣市樣本歸入與其距離最近的聚類(lèi)中心。③計算新類(lèi)別的聚類(lèi)中心，如果與原聚類(lèi)中心相近，則聚類(lèi)完成，否則回到第二步重新進(jìn)行。
3評價(jià)結果分析
3.1與穩定的農業(yè)分界線(xiàn)劃分的東北地區農業(yè)地域格局基本一致
東北地區比較穩定的農業(yè)分界線(xiàn)有：①東北、北部山區與半山區之間以及半山區與中部平原之間的分界線(xiàn)；②中部平原和西部半干旱區之間的分界線(xiàn)；③三江平原分界線(xiàn)以及以熱量為主導因素南北分異的暖溫帶、溫帶和寒溫帶的分界線(xiàn)[13]。由這幾條分界線(xiàn)可以把整個(gè)東北區域大致分為東部山區—半山區農業(yè)區、北部農業(yè)區、三江平原農業(yè)區、中部平原農業(yè)區、西部半干旱農業(yè)區、南部農業(yè)區。其中北部生態(tài)區由大、小興安嶺地區和小興安嶺南部過(guò)渡區共同組成。這與由層次聚類(lèi)法劃分的東北生態(tài)農業(yè)劃分基本一致。
3.2區域特色明顯
東部生態(tài)農業(yè)區主要指東北地區東部的長(cháng)白山區，是山區、半山區林、糧、藥混作生態(tài)農業(yè)區。三江生態(tài)農業(yè)區主要是三江平原地區，是以農為主的農林綜合生態(tài)農業(yè)區。中部生態(tài)農業(yè)區主要是指東北平原主體區域，擁有自然肥力高，土層厚的黑土層，這為種植業(yè)的大規模經(jīng)營(yíng)創(chuàng )造了良好的自然條件。北部生態(tài)農業(yè)區是指黑龍江北部的大小興安嶺山區及部分周邊地區，為我國獨有的溫寒帶冷涼濕潤或半濕潤林區氣候，是典型的冷涼生態(tài)農業(yè)區。南部生態(tài)農業(yè)區主要指遼東半島以及遼河三角洲等地區，是多雨漁、果、糧復合生態(tài)農業(yè)區。西部生態(tài)農業(yè)區主要包括黑龍江三省西部地區和蒙東地區，是半干旱生態(tài)農業(yè)區。
4結論與建議
東北的振興絕對是繞不過(guò)農業(yè)的復興。作為全國最大的商品糧基地，東北農業(yè)發(fā)展不僅要面臨來(lái)自生態(tài)、社會(huì )和經(jīng)濟方面的嚴峻挑戰，而且還將經(jīng)受日益嚴峻的國際競爭所帶來(lái)的壓力。只有充分發(fā)揮地域生態(tài)優(yōu)勢，打破國際農業(yè)貿易綠色壁壘，實(shí)現農業(yè)結構戰略性調整，才能把東北地區建成我國最大的優(yōu)質(zhì)農產(chǎn)品基地，率先實(shí)現農業(yè)現代化，這也是東北地區生態(tài)農業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
第一，發(fā)揮區域生態(tài)優(yōu)勢，實(shí)施農業(yè)生態(tài)系統優(yōu)化管理。東北地區土地、水、森林資源比較豐富，地貌和氣候差異比較大，導致區域生態(tài)環(huán)境多樣，具有突出的區域組合優(yōu)勢，開(kāi)展農業(yè)生態(tài)系統優(yōu)化管理，運用生態(tài)農業(yè)、生態(tài)經(jīng)濟、農業(yè)系統工程原理和方法，對東北區進(jìn)行整體化及層層優(yōu)化設計，在保證糧食生產(chǎn)的同時(shí)，使農、林、牧、副、漁協(xié)調發(fā)展，把自然、社會(huì )、經(jīng)濟復合生態(tài)系統建立在和諧與穩定發(fā)展的基礎之上，對于東北地區生態(tài)農業(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)農業(yè)。雖然東北地區農業(yè)自然資源十分豐富，但卻存在著(zhù)資源利用不合理的問(wèn)題，嚴重制約著(zhù)農業(yè)的發(fā)展，因而在深度和廣度上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)農業(yè)自然資源潛力，發(fā)展集約、高效農業(yè)經(jīng)營(yíng)是東北生態(tài)農業(yè)的一個(gè)首要問(wèn)題。建立起具有相當規模的專(zhuān)業(yè)化、區域化農產(chǎn)品生產(chǎn)帶[14]。
第三，在振興東北的歷史機遇面前，東北農業(yè)發(fā)展要破除省、市、縣等行政區劃的界限，把東北地區作為一個(gè)整體統籌考慮，合理安排，發(fā)揮各地區位優(yōu)勢，整合農業(yè)資源，建設以品牌農業(yè)和綠色農業(yè)為標志，以糧食、畜產(chǎn)品及其加工業(yè)為載體的現代農業(yè)，把東北地區建設成為國家糧食安全基地與綠色農畜牧業(yè)基地。
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