东北黑土区耕地系统健康诊断及其演化特征——以克山县为例

诊断耕地系统健康状态，揭示耕地系统健康演化过程的时空特征，可为维持和提高耕地系统健康水平提供科学依据。文章以东北黑土区典型地域克山县为研究区，利用突变模型和ArcGIS平台，测算耕地系统健康阈值系数，诊断其健康状态，阐明耕地系统健康演化特征。结果表明：(1)研究区耕地系统健康阈值范围为[0,0.26）、[0.26,0.48）、[0.48,0.71）和[0.71,1.00]4个区间，耕地系统健康状态相应表现为差、中、良和优。(2)1986—2018年研究区耕地系统健康呈现明显的空间分异特征，各乡镇的耕地系统健康在不同时间段存在着健康状态的转化情况。(3)1986—2018年研究区耕地系统健康状况持续下降，耕地系统健康阈值系数下降幅度加快，各乡镇的耕地系统健康阈值系数逐渐趋于均质化，健康阈值系数的差异性持续减小。文章通过构建黑土区典型地域耕地系统健康诊断体系，验证了不同时序耕地系统健康状态差异，提出了建立全生命周期耕地系统健康监测支撑体系的设想，丰富和完善了耕地资源保护和可持续利用的理论与实践。     

耕地系统健康诊断的理论研究框架构建与解析

研究目的：探索建立耕地系统健康诊断理论方法体系，为准确判别区域耕地系统健康状态和健康水平提供科学依据，为耕地资源可持续利用提供理论支撑。研究方法：归纳演绎法、调查法和定性分析法。研究结果：（1)耕地系统健康是指当构成耕地系统内部因子或系统外部的水平方向因子和垂直方向因子受到干扰时，系统能够维持稳定的生产能力、维持能力和恢复能力。（2)耕地系统健康与突变理论的运行机理具有一定的相似性，突变理论为构建耕地系统健康诊断框架提供了重要的理论工具。当构成耕地系统各因子受到干扰在一定的阈值范围内时，耕地系统将有序运行，则耕地系统处于健康状态。反之，系统的各因子发生突变超出阈值范围，系统处于无序状态，则耕地系统处于非健康状态。（3)基于“要素特征—作用机理—阈值测算—系统诊断—调控策略”的耕地系统健康诊断理论框架体系，是测算区域耕地系统健康水平和诊断健康状态的基本逻辑。研究结论：耕地系统健康问题是因耕地系统构成因子的突变引发，突变理论能够有效解释耕地系统变化机理和健康状态，本文构建的耕地系统健康诊断理论框架体系，完善和丰富了耕地资源保护和可持续理论体系。