SCI期刊：Habitat International
英文题目：How to achieve adaptive optimization of cultivated land multifunctionality? Insights from coupled supply-utilization-demand interactions
中文题目：如何实现耕地多功能性的自适应优化？——基于“供给—利用—需求”耦合视角的探索
发表时间：2025年7月21日
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.habitatint.2025.103524
🌾 研究背景
在全球人口增长、饮食结构变化和农业可持续转型的背景下，人类对有限耕地资源的需求日益多元化和高强化。耕地不仅要保障粮食供给，还需承担生态维护、社会保障、文化景观等多重功能。然而，气候变化、土地退化、过度干预等因素正威胁着耕地多功能性（CLM）的整体表现。如何在资源约束与多元需求之间实现动态平衡，成为耕地利用与管理的核心挑战。
🎯 研究意义
本研究首次构建了“供给—利用—需求”耦合的自适应优化框架，系统诊断了耕地多功能性的空间差异与利用特征，为耕地资源的精细化管理与可持续发展提供了理论依据与实践路径。研究成果对协调耕地利用与资源禀赋、人类需求的关系具有重要的政策启示。
📌 研究目的
解析耕地多功能性中“利用—供给—需求”三者的内在耦合机制；
评估长三角地区耕地多功能性的利用强度、供给能力与需求水平；
基于供需匹配关系，识别不同功能的利用特征类型；
构建复合分区方案，提出差异化的自适应优化策略。
📊 研究内容
将耕地多功能性分解为农业生产、社会保障、生态维护、文化景观四大主导功能；
构建利用强度、供给能力、需求水平的评价指标体系；
采用熵权法、因子赋值—限制因子法、空间自相关分析、冷热点分析等方法；
基于供需匹配度设定三类情景（供大于需、供需平衡、需大于供）及阈值；
划分五类利用特征（潜力型、过渡型、稳定型、临界型、超载型）；
构建四级复合分区（稳定利用区、适度提升区、重点调控区、协同优化区）及九类精细分区。
🗺️ 研究区概况
研究区为长江三角洲地区（YRD），涵盖上海市及江苏、浙江、安徽三省，总面积35.8万km²，常住人口2.37亿，人口密度为全国平均水平的4.5倍。该区域是中国经济最发达、城市化进程最快的地区之一，同时也是重要的粮食产区，耕地资源丰富但面临高强度利用与生态压力。
📈 数据概况
🧮 研究方法
利用强度评价：熵权法+多因素综合加权（12项指标）；
供给能力评价：因子赋值—限制因子法（资源环境要素，如坡度、积温、土壤环境容量等）；
需求水平评价：熵权法（人口密度、恩格尔系数、城乡收入差距、碳排放强度等）；
空间分析：全局Moran‘s I、局部冷热点分析、双变量LISA聚类；
阈值分析：基于供需匹配度划分三类情景，确定五类利用特征；
复合分区：四级主导分区+九类精细分区。
📌 研究结果
利用强度特征：
供给与需求对比：
供需匹配类型：
利用特征识别：
复合分区结果：
💬 主要讨论
长三角耕地利用呈现“利用不均、供给充足、需求滞后”的总体特征，供需错配是核心矛盾；
农业生产功能超载区与生态维护功能超载区高度重叠，反映化肥农药过度投入的负外部性；
经济发达区（如苏南）社会保障功能潜力未充分释放，应发展都市农业；
生态脆弱区（如皖南、浙西南）多位于潜力型，需在资源环境容量内推进梯田改造、经果林种植；
永久基本农田集中区（重点调控区）应推行“绿色种植补贴”、生态休耕、面源污染治理；
建议建立“生产—生态”横向补偿机制，利用大数据与遥感技术建立耕地土壤环境监测预警系统。
✨ 创新点
首次提出“供给—利用—需求”耦合的自适应优化理论框架，突破单一维度研究的局限；
基于供需匹配关系设定阈值，识别五类利用特征，简化复杂建模过程；
构建四级主导分区+九类精细分区的复合分区体系，实现差异化管控；
揭示长三角耕地利用的超载—潜力并存格局，提出“约束—发展—管理”三重优化机制；
为快速城镇化地区的耕地多功能协同优化提供可操作的政策工具包。
⚠️ 不足与展望
✅ 总结
本研究以长三角地区为例，构建了“供给—利用—需求”耦合的自适应优化框架，系统诊断了耕地多功能性的空间分异与利用特征。结果表明：长三角耕地利用呈现“利用不均、供给充足、需求滞后”的格局，农业生产功能面临超载与潜力并存的“双重压力”，生态维护功能超载区占比高达32.1%。基于供需匹配关系，研究划分了五类利用特征与四级复合分区，提出了针对性优化策略——超载区推行绿色种植与生态休耕，潜力区发展都市农业与梯田改造，协同优化区建立横向补偿机制。研究为快速城镇化地区耕地资源的精细化管理与可持续利用提供了理论依据与实践路径。
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