中国耕地变化的空间格局与重心曲线动态分析

第25卷　第12期

自　然　资　源　学　报V o l .25N o .12　2010年12月J O U R N A L O FN A T U R A LR E S O U R C E S D e c .,2010　

收稿日期:2010-04-22;修订日期:2010-08-18。

基金项目:国家“十一五”科技支撑计划重大项目课题(2006B A J 05A 06);国家自然科学基金项目(40971101);中国科学院知识创新工程重要方向性项目(K Z C X 2-Y W-321-05)。

第一作者简介:关兴良(1985-),男,江西吉安人,博士生,主要从事区域与城市可持续发展研究。E -m a i l :g u a n x l .09b @i g s n r r .a c .c n

＊通信作者简介:方创琳(1966-),男,甘肃庆阳人,研究员,博士生导师,近年来主要从事城市发展与城市规划等研究。E -m a i l :f a n g c l @i g s n r r .a c .c n

中国耕地变化的空间格局与重心曲线动态分析

关兴良1,2,方创琳1,鲁莎莎1,2

(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.中国科学院研究生院,北京100049)

摘要:采用罗伦兹曲线、重心模型等G I S 技术,利用1980s 和2000年两期覆盖全国跨度10多年

的土地利用数据,构造耕地指数、耕地变化指数对中国耕地空间分布及其空间变化格局进行分

析。主要结论:①中国耕地主要分布在黑、川、蒙、豫、鲁等北部和中部省份,其中苏、粤、冀、鲁、

浙等19个省份的耕地有所减少,黑、蒙、吉、新等13个省份的耕地有所增加;②胡焕庸线之东南

40%的国土面积分布着全国88%的耕地;西北60%的国土面积分布着全国12%的耕地,中国耕

地空间分布可划分为高度稀疏区、低度稀疏区、一般过渡区、低度集聚、高度集聚区等5种类型;

③中国耕地变化区域类型可适度划分为高度增长区、中度增长区、低度增长区、基本不变区、低

度减少区、中度减少区、高度减少区等7大类型。顾及耕地质量背景下的中国耕地空间分布格

局及变化特征等应进一步研究。

关　键　词:耕地变化;罗伦兹曲线;重心曲线;中国

中图分类号:F 301.24 文献标志码:A 文章编号:1000-3037(2010)12-1997-10

随着工业化、城市化进程的加快,有限耕地资源与建设用地、生态用地扩展之间的矛盾日益尖锐,研究耕地时空动态变化意义重大。耕地资源至少承载着保证粮食安全、满足工业

化和城市化的用地需求以及生态建设的退耕还林还草的要求等功能[1-2]。同时,随着经济

社会的发展和管理工作的逐步深入,我国耕地保护研究也逐渐从重视严格的数量保护,向数量、质量和生态均衡保护转变。目前,研究耕地的相关文献涵盖了耕地数量[3-5]、质量[6]

、生

态价值、社会保障价值、经济价值的理论探讨和定量化研究[7-8]以及耕地变化的驱动力及相

关政策研究[9]。另外,有学者阐述了我国耕地时空变化的驱动机制与空间差异[10]、粮食生

产对于耕地变化的敏感性[11]。还有学者探讨了耕地利用集约度的结构特征[12]、中国耕地

生产力区域差异变化[13]以及中国耕地的需求量预测[14]。现有文献中,采用G I S 空间分析

技术对中国耕地空间分布格局及耕地变化空间分异特征的可视化研究尚不多见。本文采用罗伦兹曲线、重心模型以及级别划定等空间技术,根据1980s 和2000年2期覆盖全国时间跨度10多年的土地利用数据,力图揭示中国耕地的空间分布格局及耕地变化的空间分异特征,从而为制定合理有效的耕地保护及区域发展政策提供依据。1　数据来源和数据处理

1.1　数据来源

基础数据除了中国科学院资源环境科学数据中心提供的2000年全国分县行政区划地

1998

　自　然　资　源　学　报25卷图,还有地球系统科学数据共享平台提供的1980s、2000年度的全国1∶10万土地利用数据。依据该土地资源分类系统,本文耕地指种植农作物的土地,包括熟耕地、新开荒地、休闲地、轮歇地、草田轮作地,以种植农作物为主的农果、农桑、农林用地,耕种3a以上的滩地和滩涂。

1.2　数据处理

由于考虑的基本单元是区(县),有必要对全国分县行政区划图进行处理。我国地级市一般下辖市辖区、管辖县、自治县、旗、自治旗、代管县级市等,这里不对其进行粗略合并,而将行政区划面积比较大的市辖区(郊县)单独考虑,只将地级市的内城区合并为一个单元,外部的市辖区都是过去的郊县,面积较大,不予合并。据此,得到2364个分区(县)单元,包括台湾省、香港特别行政区、澳门特别行政区在内。

另外,全国土地利用数据量很大,首先采用A r c G I S中的E x p o r t工具,将用地类型为耕地的图斑输出,然后采用A n a l y s i s T o o l s中O v e r l a y下的I n t e r s e c t工具对全国分县行政区划图与全国1∶10万土地利用数据进行叠置分析[15],获得全国各区(县)的耕地数量。

2　结果与分析

2.1　中国耕地的时空变化分析

从中国耕地总量来看,采用A r c M a p的自动统计面积功能,得到中国省域尺度的耕地面积。2000年中国耕地总量为1788960k m2,主要分布在黑、川、蒙、豫、鲁,5个省份的耕地总量占全国比重接近四成(33.75%)。其中,水田面积为470752k m2,占耕地总量的26.31%,主要分布在湘、苏、皖、川、鄂、赣等东、中部省份;旱地面积为1318208k m2,占耕地总量的73.69%,主要分布在黑、蒙、鲁、豫、冀等北部省份。

从耕地变化量来看,1980s—2000年期间,我国耕地资源总量增加了28374k m2。其中以旱地为主,增加量为25328k m2,占89.26%;水田增加了3046k m2,仅占耕地增加总量的10.74%。同时发现,耕地总量减少的省份主要分布在东部沿海地区和中部地区,耕地总量增加的省份主要分布在东北及中西部地区。

为了更直观地反映各省份耕地资源总量的变化,采用罗伦兹曲线对中国耕地的空间变化格局进行分析。结果显示,我国耕地的空间分布具有很强的不均衡性,60%以上的耕地集中在占国土面积20%的行政区域(10个省份)。图1(a)表明,1980s到2000年之间,耕地总量减少的省份有19个,其中苏、粤、冀、鲁、浙耕地减少累计百分比达到60%以上。图1(b)显示的是各省耕地增加的累积百分率曲线,其中黑、蒙、吉三省增加耕地累计百分比达到80%左右。

2.2　中国耕地空间分布格局分析

等值图分级是指某一数值在地图上以面域方式显示的等级结构。只要选择合适的类别间隔(C l a s s I n t e r v a l)就可以清楚地表达这个变量的空间分布规律,并能显示它的地域集聚特征[16]。这里采用A r c M a p中按数量分级的方法,对各区县耕地面积进行级别划分,分级图可以提供中国耕地空间格局的丰富信息。图2(a)显示,以区县的耕地数量进行级别划定,级别高的主要分布在东北三省,江汉平原、四川盆地也有大量分布。但该图破碎度较大,且未能准确显示中国耕地空间分布格局。究其原因,主要是由于各区县的行政区划面积大小不一,且此方法只考虑各区县的耕地面积,没有整体考虑相邻区县的耕地分布状况。例如,

12期关兴良等:中国耕地变化的空间格局与重心曲线动态分析1999

注:A～S代表的省份依次为苏、粤、冀、鲁、浙、京、川、皖、鄂、沪、湘、津、赣、云、闽、琼、渝、台、藏(共19个);

A′～M′代表的省份依次为黑、内蒙古、吉、新、宁、辽、甘、青、桂、陕、贵、豫、晋(共13个)。

图1　1980s—2000年中国耕地空间变化的罗伦兹曲线

F i g.1　L o w r a n c e c u r v e o f s p a t i a l d i s t r i b u t i o nc h a n g e o f c u l t i v a t e dl a n di nC h i n a b e t w e e n t h e1980s a n d2000

中部省份的区县行政区划面积较小,耕地面积相应会小于北部行政区划面积较大区县的耕地面积。事实上,中部相邻区县的耕地分布具有一定的连续性,按区县行政区划的耕地面积来划分级别难免有些偏颇。从区域角度来看,中部省份的耕地分布具有整体性和连续性。为此,构建耕地指数,即区(县)的绝对耕地面积与区(县)的行政区划面积的相对值。可以采用如下计算公式:

R i=F i/S i×100%(1)式中:R i表示第i个区(县)的耕地指数,F i表示第i个区(县)的耕地面积,S i表示第i个区(县)的行政区划面积。

注:图中直线为胡焕庸线。

图2　2000年中国耕地空间分布

F i g.2　S p a t i a l d i s t r i b u t i o n o f c u l t i v a t e d l a n d i n2000o f C h i n a

依据耕地指数,将中国耕地空间分布格局划分为5种类型。R i∈[0,0.10],高度稀疏区;R i∈(0.10,0.25],低度稀疏区;R i∈(0.25,0.45],一般过渡区;R i∈(0.45,0.75],低度集聚区;R i∈(0.75,1.00],高度集聚区,如图2(b)。另外,需要指出的是包括南海诸岛、西

2000

　自　然　资　源　学　报25卷

藏的日土县、改则县,内蒙古的苏尼特左旗等31个区(县)基本没有耕地,对应的R i=0,这里把其归为耕地高度稀疏区。

与图2(a)相比,图2(b)中耕地破碎度减少了,耕地分布的地理集聚特征得到了更好的表达,且更准确地反映了中国耕地的空间分布格局。同时该图显示,中国耕地主要分布在东北、中部省份,西南区的四川盆地也分布着大量的耕地,另外关中地区、江汉平原也分布着数量较为可观的耕地,而西北地区只有少量耕地分布。这与按省域统计的耕地面积数量基本吻合。另外,这里在图中绘制了划分我国人口密度的对比线胡焕庸线(瑷珲—腾冲线),发现胡焕庸线基本上就是两侧耕地分布悬殊的界线。同时,采用空间分析方法,得到此线之西北,全国60%的国土面积,分布着全国12%的耕地。反之,此线之东南,全国40%的国土面积,分布着全国88%的耕地。根据耕地指数绘制的耕地分级图再一次直观表达了中国耕地分布的地理态势。

2.3　中国耕地变化的级别划定分析

耕地变化受自然灾害、社会经济发展、农业结构调整以及国家政策等因素综合影响。以区县为单元对耕地变化进行级别划定时,还受到行政区划面积的影响。因此,单独以耕地变化绝对值进行耕地空间变化规律分析时,经常发现与现实不符。根据地理学第一定律[17-18]:E v e r y t h i n g i s r e l a t e dt o e v e r y t h i n g e l s e,b u t n e a r t h i n g s a r e m o r e r e l a t e dt h a nd i s t a n t t h i n g s。考虑地理事物的空间相关性正是考虑到地理学第一定律。因此,笔者认为耕地变化强度较大的区县一般都集中分布在社会经济发展迅速的区域或者受自然灾害、国家政策(退耕还林、生态脆弱区)影响较大的区域。据此,利用耕地变化指数,考察各区县耕地在两个时间点之间的变化强度,用以对中国耕地变化强度的级别划定。采用如下计算公式:

δi=ΔS i

S t i

=

S t i-S t-1i

S t i

×100%(2)

式中:δi表示第i个区(县)的耕地变化指数,ΔS i表示第i个区(县)的耕地变化量,S t i表示第i个区(县)在t时间点的耕地面积,S t-1

i

表示第i个区(县)在t-1时间点的耕地面积。

通过计算发现,除少数异常值外,δi的范围大致在-20.75%～32.50%之间,采用Q u a n-t i l e方法,按照耕地变化指数将中国耕地变化强度划分为16个级别。图3中的每一张地图都代表了该级别下的耕地变化强度分布格局,将它们组合起来观察,更易获得耕地变化在空间上的分布信息。图3(a)显示了耕地变化指数在-20.755%～-6.90%的区县分布,这些区县是中国耕地锐减区域,主要分布在珠江三角洲、长江三角洲、京津冀地区以及新疆、内蒙古的少数区县;图3(b)～图3(f)显示了耕地变化指数在-6.90%～-0.60%的区县单元,反映的是耕地减少的区县,主要分布在胡焕庸线之东南地区,该地区在改革开放以来,经济发展迅速,特别是东部沿海地区开发区热,导致耕地大量转为建设用地[4];图3(g)～图3(l)显示了耕地变化指数在-0.60%～0.45%的区县单元,反映的是耕地数量基本保持稳定的区县,主要分布在中部和西南省份;图3(m)～图3(o)显示了耕地变化指数在0.45%～9.65%的区县单元,反映的是耕地稍有增加的区县,主要分布在中部地区以及东北的某些区县;图3(p)显示了耕地变化指数在9.65%～32.50%的区县单元,反映的是耕地大幅增加的区县,主要分布在西北及东北地区。

12期关兴良等:中国耕地变化的空间格局与重心曲线动态分析2001

注:图中直线为胡焕庸线。

图3　1980s—2000年中国耕地变化空间分布

F i g.3　M a ps y s t e m o f s p a t i a l d i s t r i b u t i o no f c u l t i v a t e dl a n dc h a n g e i nC h i n a b e t w e e n t h e1980s a n d2000

2.4　基于耕地变化重心曲线的中国耕地变化分区

中国耕地变化的多级别划分虽然能够提供较多信息,但破碎度较大。为利于读图,将隐含的耕地变化的集聚信息表达出来,最终可以适度合并。按照地理学第一定律,在满足分级连续性的前提下,把地理位置上邻近、耕地变化规律一致的级别合并。依据文献[16]中的人口重心曲线概念,相应地提出耕地变化重心曲线,用以计算耕地变化不同级别的地域分布重心,再根据各级别重心的相邻性与否,决定相应级别是否应该合并。采用A r c G I S空间分析方法,使用S p a t i a l S t a t i s t i c s T o o l s中M e a s u r i n g G e o g r a p h i c D i s t r i b u t i o n下的M e a nC e n t e r工具计算耕地变化各级别的重心。据此,获得16个级别的耕地变化重心,将它们合并到一个图层上以方便分析。用直线按耕地变化指数的高低次序将得到的多个耕地变化重心连接起来,形成耕地变化重心曲线(图4)。显然耕地变化重心位置取决于耕地变化的空间状态,如

2002

　自　然　资　源　学　报25卷果耕地变化是均匀的,重心则应处于该区域的几何重心,耕地变化的强度不一将导致耕地变化重心的旁移。

图4　1980s—2000年中国耕地变化重心曲线

F i g.4

G r a v i t y c e n t e r s c u r v e o f c u l t i v a t e dl a n dc h a n g i nC h i n a b e t w e e n1980s a n d2000

考虑到耕地变化重心曲线上相邻级别重心的邻近性,特别是高度增长区域(主要集中在北部省份的区县)与高度减少区域(主要集中在东部沿海省份的区县)的耕地变化重心的高度邻近性,尝试将耕地变化分级进行适度合并。由此,耕地变化分级由原来的16级减少到7级,合并后形成新的耕地变化级别图(图5)。该图与中国耕地变化空间分布图系(图3)相

图5　基于耕地变化重心曲线的耕地变化级别

F i g.5　L e v e l c h a r t o f c u l t i v a t e dl a n dc h a n g e b a s e do n g r a v i t y c e n t e r s c u r v e o f c u l t i v a t e d l a n d c h a n g e

12期关兴良等:中国耕地变化的空间格局与重心曲线动态分析2003

　比,破碎度减少了,耕地变化的地理集聚特征得到更好的表达。根据耕地变化7级的划分,可以将中国耕地变化区域类型划分为高度增长区、中度增长区、低度增长区、基本不变区、低度减少区、中度减少区、高度减少区等7大类型区(表1)。

表1　耕地变化重心曲线拟定级别合并及耕地变化类型区统计表

T a b l e1　C o m b i n a t i o n o f c l a s s e s b a s e do n g r a v i t y c u r v e o f c u l t i v a t e d l a n dc h a n g e a n ds t a t i s t i c s o f t y p e a r e a s o f c u l t i v a t e dl a n d c h a n g e s

耕地变化

级别耕地变化

类型区

国土面积

比重/%

单元数/个

全国西北东南

耕地变化

量/k m2

耕地变化贡

献率/%

西北百分

比/%

东南百分

比/%

Ⅰ级高度减少区4.5314931118-10885.9549.5438.4461.56Ⅱ级中度减少区8.5644626420-7843.2235.694.2095.80Ⅲ级低度减少区10.5444632414-2750.9912.526.3193.69Ⅳ级基本不变区24.44478107371-494.662.259.3190.69Ⅴ级低度增长区12.93418603581315.662.6110.8089.20Ⅵ级中度增长区18.752857221312430.1124.6917.7682.24Ⅶ级高度增长区20.25142786436602.5672.7040.8259.18

注:表中的西北指胡焕庸线之西北,东南即为胡焕庸线之东南;耕地变化贡献率为各类型区对耕地减少或增加的贡献;西北、东南百分比分别指西北、东南各区县耕地变化量占各类型区耕地变化总量的比例。

(1)高度减少区,包括149个区县,其中分布在胡焕庸线之东南的区县118个,该类型区仅占国土面积的4.53%,耕地减少了10885.95k m2,对耕地减少的贡献率高达49.54%,东南区县的贡献率为61.56%。该类型区主要分布在珠江三角洲、长江三角洲、京津冀地区以及新疆、内蒙古的少数几个区县。

(2)中度减少区,包括446个区县,其中分布在胡焕庸线之东南的区县420个,该类型区面积占全国的8.56%,耕地减少了7843.22k m2,对耕地减少的贡献率为35.69%,东南区县的贡献率高达95.80%。主要集中分布在黄淮海平原、东南沿海地区、四川盆地和西南的局部地区。

(3)低度减少区,包括446个区县,其中分布在胡焕庸线之东南的区县414个,该类型区面积占全国的10.54%,耕地减少了2750.99k m2,对耕地减少的贡献率为12.52%,东南区县的贡献率高达93.69%。主要连片分布在中部地区,胡焕庸线两侧也分布了数量较多的区县,主要特征为分布在高度、中度减少类型区的周围。

(4)基本不变区,包括478个区县,其中分布在胡焕庸线之东南的区县371个,该类型区占国土面积的比重高达24.44%,主要是由于西藏大片区域基本没有耕地,而这些区域都被划分为基本不变区。耕地减少量较小,对耕地减少的贡献率仅为2.25%。广泛分布在中部地区、四川盆地、贵州高原、北部湾地区、西南的其他局部地区和西藏大部分地区。

(5)低度增长区,包括418个区县,该类型区占国土面积的12.93%,耕地增加量较少,对耕地增加的贡献率仅为2.61%。集中分布在西南的广大区域,另外,胡焕庸线两侧及东北地区也有零星分布。

(6)中度增长区,包括285个区县,该类型区占国土面积18.75%。耕地增加了12430.11k m2,对耕地增加的贡献率为24.69%,东南区县的贡献率为82.24%。广泛分布在东北地区、江汉平原、河西走廊、内蒙古、新疆以及西南的局部地区。

(7)高度增长区,包括142个区县,其中胡焕庸线之西北分布的区县较多,为78个,超过了东南地区的64个;该类型区占国土面积的比重高达20.25%。耕地增加了36602.56k m2,对耕地增加的贡献率更是达到了72.70%。另外,西北区县对耕地增加的贡献率也较高。

2004

　自　然　资　源　学　报25卷主要分布在东北地区、内蒙古、新疆、青海以及河西走廊的局部地区。

从总体数量变化来看,耕地减少区(高度减少区、中度减少区、低度减少区)耕地减少总量为21480.15k m2,占全国耕地减少总量的97.75%,2000年该区耕地面积占全国的39.83%,国土面积占全国的23.63%;耕地增长区(高度增长区、中度增长区、低度增长区)耕地总量增加了50348.33k m2。2000年该区耕地占全国的44.06%,国土面积占全国的51.93%。也就是说,耕地减少区集中了全国约40%的耕地,而这些耕地分布在全国约24%的国土面积中;耕地增加区集中了全国约44%的耕地,而这些耕地则分布在全国约52%的国土面积中。

从耕地变化的空间分布来看,耕地减少区集中分布在东部沿海经济发达地区(以珠江三角洲、长江三角洲、京津冀地区为核心)、中部省份的局部地区、云贵高原、关中地区、河西走廊以及新疆的某些区县,见图5红色区域。耕地增长区主要分布在东北地区、北部地区、西北地区以及西南地区,另外,中部地区也有零星分布,见图5蓝色区域。由此可见,中国耕地变化的空间分布与社会经济发展水平具有一定的耦合关系。

3　结论与讨论

(1)我国耕地的分布具有很强的不均衡性,60%以上的耕地集中在占国土面积20%的行政区域;1980s到2000年期间,耕地资源总量增加了28374k m2,其中耕地总量减少的包括苏、粤、冀、鲁、浙等19个省份,耕地总量增加的包括黑、蒙、吉等13个省份,耕地变化的空间分布与社会经济发展水平具有一定的耦合关系。

(2)中国耕地空间分布可适度划分为高度稀疏区、低度稀疏区、一般过渡区、低度集聚区、高度集聚区等5种类型。由耕地指数绘制的耕地分布图显示,中国耕地主要分布在东北、中部地区,西南区的四川盆地、关中地区、江汉平原等,而西北地区只有少量耕地分布。另外,胡焕庸线之西北,全国60%的国土面积分布着全国12%的耕地。反之,在此线之东南,全国40%的国土面积分布着全国88%的耕地。

(3)基于耕地变化分布图系生成的耕地变化重心曲线对中国耕地变化的级别合并与分区研究表明,中国耕地变化区域类型可适度划分为高度增长区、中度增长区、低度增长区、基本不变区、低度减少区、中度减少区、高度减少区等7大类型。结果显示,耕地减少区集中了约40%的耕地,这些耕地分布在约24%的国土中,主要集中在东部沿海经济发达地区(以珠江三角洲、长江三角洲、京津冀地区为核心);耕地增加区集中了约44%的耕地,这些耕地分布在约52%的国土中,主要分布在北部省份和中部省份。

需要指出,本文采用的是1980s、2000年两期全国土地利用数据,数据的时效性及精度不够,这是本研究的局限性所在。因此,立足于最新耕地资源数据并综合考虑耕地数量及质量的分布格局及空间变化规律,有待于进一步探讨。

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a n dt h e q u a l i t yo f t h e f a r m l a n de c o l o g i c a l

b a

c k g r o u n

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2006

　自　然　资　源　学　报25卷

A n a l y s i s o f S p a t i a l D i s t r i b u t i o n a n d G r a v i t y C e n t e r s C u r v e

D y n a m i c C u l t i v a t e dL a n dC h a n g e s i nC h i n a

G U A NX i n g-l i a n g1,2,F A N GC h u a n g-l i n1,L US h a-s h a1,2

(1.I n s t i t u t e o f G e o g r a p h i c S c i e n c e s a n dN a t u r a l R e s o u r c e s R e s e a r c h,C A S,B e i j i n g100101,C h i n a;

2.G r a d u a t e U n i v e r s i t y o f C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s,B e i j i n g100049,C h i n a)

A b s t r a c t:A s i n d u s t r i a l i z a t i o na n du r b a n i z a t i o na c c e l e r a t e s,t h ec o n t r a d i c t i o nb e t w e e nl i m i t e d c u l t i v a t e d l a n d r e s o u r c e s a n d t h e e x p a n s i o no f c o n s t r u c t i o n l a n da n de c o l o g i c a l l a n d i s b e c o m i n g i n c r e a s i n g l y a c u t e.

B y L a w r e n c e c u r v e,m o d e l s o f g r a v i t y c e n t e r a n dl e v e l c l a s s i f i c a t i o n d i v i s i o n a n d o t h e r s p a t i a l a n a l y s i s t e c h n i q u e,t h i s e s s a y c o n d u c t s a n i n-d e p t h s t u d y o f t h e s p a t i a l d i s t r i b u-t i o n p a t t e r no f t h e t o t a l c u l t i v a t e dl a n dc h a n g e s i n

C h i n a b a s e do nt h en a t i o n a l l a n du s ed a t a b e t w e e n t h e1980s a n d2000.T h e m a i n c o n c l u s i o n s a r e a s f o l l o w s:F i r s t l y,t h e t o t a l c u l t i v a t e d l a n d i n c r e a s e d28374k m2d u r i n g t h e p a s t t e ny e a r s,w i t h a n i n c r e a s e o f25328k m2i nd r y l a n d, a c c o u n t i n g f o r89.26%,a n d3046k m2i n p a d d y,a c c o u n t i n g f o r10.74%.S e c o n d l y,C h i n a's

c u l t i v a t e

d l a n d w a s m a i n l y d i s t r i b u t

e d i n H e i l o n g j i a n g,S i c h u a n,I n n e r M o n g o l i a,H e n a n,S h a n-

d o n g a n d o t h

e r n o r t h e r n a n d c e n t r a l p r o v i n c e s.T h e t o t a l c u l t i v a t e d l a n d h a d r e d u c e d i n19p r o v-i n c e s i n c l u d i n g J i a n g s u,G u a n g d o n g,H e b e i,S h a n d o n g a n d Z h e j i a n g,e t c.W h i l e t h e r e s t o f13 p r o v i n c e s s u c h a s H e i l o n g j i a n g,I n n e r M o n g o l i a,J i l i n,X i n j i a n g,e t c s a wa n i n c r e a s e i n t h e t o t a l c u l t i v a t e d l a n d.T h i r d l y,w e

f o u n d t h a t88%o f t h e n a t i o n's c u l t i v a t e d l a n d w a s d i s t r i b u t e d i n t h e s o u t h e a s t o f H u H u a n y o n g's l i n e,o c c u p y i n g40%o f l a n d a r e a b y m e a s u r e m e n t o f c u l t i v a t e d l a n d i n d i c e s.T h e s p a t i a l d i s t r i b u t i o n p a t t e r n o f C h i n a's c u l t i v a t e dl a n d c o u l d b e a p p r o p r i a t e l y c l a s s i-f i e d a s h i

g

h d e g r e e o f s p a r s e a r e a s,l o wd e g r e e o f s p a r s e a r e a s,g e n e r a l t r a n s

i t i o n z o n e,l o wc o n-c e n t r a t e d a r e a s a n d h i g h c o n c e n t r a t e d a r e a s.F o u r t h l y,t h e t y p e s o f C h i n a's c u l t i v a t e d l a n d c h a n-g e s c o u l d b e c o n s i d e r e da s s u c hs e v e nm a

j o r t y p e s:h i g hg r o w t h a r e a s,m o d e r a t e g r o w t ha r e a s, l o w-g r o w t h a r e a s,g e n e r a l t r a n s i t i o n a r e a,l o wd e g r e e r e d u c t i o na r e a,m o d e r a t e d e g r e e r e d u c t i o n a r e a a n d h i g h d e g r e e r e d u c t i o n a r e a g u i d e db y c u l t i v a t e dl a n d c h a n g e s i n d e x a n d g r a v i t y c e n t e r s c u r v e o f c u l t i v a t e dl a n dc h a n g e s.T h i s p a p e r a i m s t o r e v e a l t h e s p a t i a l d i s t r i b u t i o np a t t e r na n d c h a n g e s o f C h i n a's c u l t i v a t e d l a n d b y a p p l y i n g t h e s p a t i a l a n a l y s i s m e t h o d s.I t p u t s f o r w a r d s t h a t s p a t i a l d i s t r i b u t i o n a n d d i v i s i o n o f t h e l e v e l o f c u l t i v a t e d l a n d c h a n g e s w i t h c o n s i d e r a t i o n o f q u a l i t y o f c u l t i v a t e d l a n d s h o u l d b e f u r t h e r e x p l o r e d.

K e y w o r d s:c u l t i v a t e d l a n d c h a n g e s;L a w r e n c e c u r v e;g r a v i t y c e n t e r s c u r v e;C h i n a