黃河沿岸不同生態(tài)功能區(qū)耕地整治與優(yōu)化調(diào)控研究

關(guān)小克 王秀麗 任圓圓 張家旗 張紹陽

(1.鄭州輕工業(yè)大學(xué)社會發(fā)展研究中心, 鄭州 450002； 2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院， 鄭州 450002)

0 引言

耕地作為土地資源的精華部分，是人類社會生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，眾多學(xué)者基于不同視角進行了研究論證[1-6]。對于人地關(guān)系較為緊張的中國而言，維持耕地面積穩(wěn)定不僅是“端好飯碗”的保障，同時也是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定、生態(tài)安全的基礎(chǔ)。從20世紀(jì)90年代初期開始，快速發(fā)展的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)導(dǎo)致大量耕地資源被占用，為此政府主導(dǎo)實施了系列的土地開發(fā)整理復(fù)墾項目，在一定程度上實現(xiàn)了耕地總量動態(tài)平衡的戰(zhàn)略目標(biāo)。但“占補平衡”補充的耕地主要來源于對荒山、荒灘等后備資源的開發(fā)，長期過度強調(diào)耕地數(shù)量平衡，不可避免地造成“占優(yōu)補劣”、生態(tài)安全被忽視等一系列問題[7-12]。

黃河流域是我國北方重要的生態(tài)屏障和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，黃河三角洲及其沿岸灘涂是全國主要的耕地資源儲備區(qū)[13]。黃河流域的土地利用變化引起眾多學(xué)者的關(guān)注，其中，耕地資源是研究的重點領(lǐng)域[14-18]，流域內(nèi)耕地保護與利用的研究熱度隨著國家宏觀形勢的發(fā)展而不斷發(fā)生變化，從最初的灘區(qū)開發(fā)與新墾耕地的生產(chǎn)能力測算[19-21]，到耕地的演化軌跡與時空變換[13，22-23]，再到生態(tài)效益與利用管理[24-26]，研究內(nèi)容呈現(xiàn)不斷豐富化的趨勢。加大對黃河流域的生態(tài)保護力度、推動黃河流域高質(zhì)量發(fā)展是新時代的國家重大戰(zhàn)略[27]。當(dāng)前，打造以灘區(qū)濕地為代表的天然生態(tài)廊道、建設(shè)國家黃河生態(tài)公園是黃河沿岸區(qū)域即將開展的重大國土整治工程。黃河灘區(qū)曾經(jīng)的無序開發(fā)已經(jīng)被證明是一種短視行為。打通黃河生態(tài)廊道，恢復(fù)黃河灘區(qū)的連續(xù)性和完整性，構(gòu)建優(yōu)良的生物棲息環(huán)境，為自然爭取更多的生態(tài)空間，必然會導(dǎo)致農(nóng)業(yè)空間和生態(tài)空間的爭地矛盾加劇。因此，科學(xué)識別“退耕還灘”的范圍區(qū)間是落實灘區(qū)生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)前提，推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需要立足于區(qū)域的資源稟賦條件，按照其生態(tài)功能定位，分區(qū)、分類施策，進而放大農(nóng)業(yè)利用的倍增效應(yīng)。

孟津縣作為黃河中下游的典型區(qū)縣，其地理環(huán)境特殊，區(qū)內(nèi)耕地資源演變激烈。縣域北部是黃河小浪底水庫、西霞院反調(diào)節(jié)水庫與黃河河道。自2000年7月黃河小浪底水利樞紐運行以來，主河道被控制在固定的河槽之內(nèi)，縣域東北部的沿岸灘涂由季節(jié)性淹水轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模的農(nóng)業(yè)開發(fā)，導(dǎo)致灘涂濕地空間不斷萎縮；西北部是小浪底水庫沿岸的黃土溝壑區(qū)，區(qū)內(nèi)地形起伏大、田塊破碎度高、生態(tài)敏感與耕作不便高度疊加，隨著農(nóng)業(yè)勞動力的逐步析出棄耕現(xiàn)象頻現(xiàn)；南部與洛陽城區(qū)鄰接，受城市擴張的影響，優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)空間不斷被建設(shè)擠壓。傳統(tǒng)發(fā)展模式忽視了耕地開發(fā)利用對區(qū)域生態(tài)安全的影響，并導(dǎo)致耕地數(shù)量與質(zhì)量空間的不穩(wěn)定，對糧食安全生產(chǎn)造成一定的隱患。本文以黃河沿岸的孟津縣為例，通過構(gòu)建國土空間生態(tài)重要性評價體系，劃分國土空間生態(tài)功能區(qū)，研究不同生態(tài)功能區(qū)內(nèi)耕地資源演變區(qū)域分異特征，以落實高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)，梳理出適應(yīng)不同功能區(qū)發(fā)展的耕地分類調(diào)控方案，以打通黃河生態(tài)廊道、恢復(fù)灘區(qū)濕地生態(tài)功能為導(dǎo)向，統(tǒng)籌考慮生態(tài)環(huán)境整治與社會發(fā)展、穩(wěn)定等現(xiàn)實問題，提出灘區(qū)耕地退出利用的生態(tài)方案，以期為黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供案例借鑒。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

孟津縣位于河南省中西部、黃河中下游地理分界處，孟津縣中西部為黃土高原的余脈——邙山，東北部為黃河階地，較為平坦，西部山區(qū)最高海拔481 m，東部黃河灘地最低海拔為120 m，東西長55.5 km，南北寬26.9 km，總面積734.77 km2。

黃河自新安縣從西進入孟津縣，流經(jīng)小浪底鎮(zhèn)、白鶴鎮(zhèn)和會盟鎮(zhèn)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，黃河小浪底大壩位于孟津縣小浪底村，小浪底水庫總面積約為272 km2；西霞院水庫大壩位于白鶴鎮(zhèn)西霞院村，西霞院水庫是小浪底水庫的反調(diào)節(jié)水庫，水庫庫區(qū)較為開闊，總庫容達1.45億m3，平均水深4～6 m。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

土地利用數(shù)據(jù)來源于孟津縣自然資源局提供的基于一調(diào)的2001年變更數(shù)據(jù)庫(1∶5 000)，基于二調(diào)的2018年變更數(shù)據(jù)庫(1∶5 000)；生態(tài)紅線數(shù)據(jù)來源于孟津縣自然資源局；水源及濕地保護區(qū)劃來源于《河南黃河濕地國家級自然保護區(qū)總體規(guī)劃(2012—2020年)》；DEM數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)來源于中科院數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdu.cn)。

在數(shù)據(jù)處理方面，利用ArcGIS 10.2，對相關(guān)矢量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一空間坐標(biāo)配準(zhǔn)，通過對相關(guān)評價指標(biāo)進行空間緩沖，獲取國土空間生態(tài)重要性評價的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；以《全國土地分類》(過渡期間適用)和《全國土地調(diào)查分類》(2007年)為基礎(chǔ)，結(jié)合研究的需要和區(qū)域土地利用的現(xiàn)實特征，將研究區(qū)兩期土地利用數(shù)據(jù)重新劃分為耕地、建設(shè)用地、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整用地(園地、設(shè)施農(nóng)用地、其他農(nóng)用地)、林地、灘涂/水域、未利用地共6類，并進行10 m×10 m的柵格化處理。

2 研究思路與方法

2.1 研究思路

首先，以2018年土地利用現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，依據(jù)區(qū)域自然和生態(tài)規(guī)劃資料，從生態(tài)服務(wù)性、景觀完整性和生態(tài)敏感性等方面選取指標(biāo)，構(gòu)建國土空間生態(tài)重要性評價指標(biāo)體系，判別出國土空間的生態(tài)功能區(qū)間；其次，基于2001、2018年兩期現(xiàn)狀數(shù)據(jù)解析縣域耕地的空間流向，將耕地變化情況與國土空間生態(tài)重要性評價結(jié)果相疊加，系統(tǒng)刻畫不同生態(tài)功能區(qū)耕地演變的空間分異特征，并提出不同生態(tài)功能區(qū)耕地的優(yōu)化調(diào)控路徑；最后，以恢復(fù)灘區(qū)濕地生態(tài)功能為目標(biāo)，以“生態(tài)優(yōu)先，尊重現(xiàn)實，還原歷史，保持穩(wěn)定”的邏輯思路，提出黃河灘區(qū)的生態(tài)退耕方案。

2.2 研究方法

2.2.1國土空間生態(tài)重要性評價

系統(tǒng)查閱已有國土空間生態(tài)安全評價的研究成果[28-32]，依據(jù)對土地生態(tài)系統(tǒng)的屬性認(rèn)知，強調(diào)國土空間生態(tài)安全的長期性和穩(wěn)定性，充分考慮指標(biāo)的代表性和數(shù)據(jù)的可獲取性，緊密結(jié)合研究區(qū)的實際情況，從生態(tài)服務(wù)性、景觀完整性和生態(tài)敏感性等方面選取評價因子，科學(xué)構(gòu)建國土空間生態(tài)重要性評價指標(biāo)體系(表1)。

表1 孟津縣國土空間生態(tài)重要性評價體系Tab.1 Ecological importance evaluation system for territory development in Mengjin County

(1)生態(tài)服務(wù)性

土地利用格局變化影響生態(tài)過程，進而影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)耦合了自然系統(tǒng)與社會系統(tǒng)[33]。山水林田湖草是一個生命共同體，國土空間的生態(tài)重要性與土地的利用類型密切相關(guān)，黃河流域水資源保障形勢嚴(yán)峻，準(zhǔn)確把握區(qū)域?qū)嶋H情況，把水資源要素作為評價的最大剛性指標(biāo)，因此，在用地類型方面賦予灘涂/水域最高分值；國土空間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與地塊面積有關(guān)，某種土地利用類型面積越大，其生物多樣性就越豐富、抗干擾能力就越強，面積越小的地塊其生態(tài)功能就相對越弱，依據(jù)地塊面積賦予相應(yīng)的分值；《河南黃河濕地國家級自然保護區(qū)總體規(guī)劃》將黃河灘區(qū)劃分為核心區(qū)、試驗區(qū)和緩沖區(qū)，依據(jù)保護規(guī)劃確定濕地保護區(qū)的評價分值；生態(tài)紅線對于維護自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，保障區(qū)域生態(tài)安全發(fā)揮著關(guān)鍵作用，因此，將生態(tài)紅線內(nèi)的土地直接納入極重要區(qū)。

(2)景觀完整性

只有維護生態(tài)系統(tǒng)的完整性才能實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定，景觀完整性是表征國土空間生態(tài)安全的重要指標(biāo)。孟津縣黃河沿岸的山體、水域、濕地構(gòu)成了區(qū)域種子斑塊的主體，并構(gòu)筑起了黃鹿山-小浪底水庫-西霞院水庫-黃河濕地水禽自然保護區(qū)等大型生態(tài)斑塊，這些種子斑塊在維持區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用；河流作為自然的線狀生態(tài)結(jié)構(gòu)要素，能夠有效串聯(lián)維持自然景觀連續(xù)性的生態(tài)斑塊，在GIS支持下，對區(qū)域的種子斑塊和河流進行空間緩沖，并依據(jù)緩沖距離進行空間賦值，進而評價區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)的完整性。

(3)生態(tài)敏感性

生態(tài)敏感性是指區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)對人類活動干擾和自然環(huán)境變化的反映程度。土壤作為眾多微生物資源的棲息地，其本身具有緩沖和過濾功能，土壤生態(tài)環(huán)境越脆弱，區(qū)域生態(tài)敏感性越強。孟津縣大部分區(qū)域?qū)儆邳S土丘陵區(qū)，縣域整體的土層較為深厚，西北部的黃土溝壑區(qū)存在一定的水土流失狀況，依據(jù)區(qū)域自然情況的整體把握，參照相關(guān)研究[29，31]，將土壤質(zhì)地與地形坡度相結(jié)合，評價區(qū)域生態(tài)敏感程度。

經(jīng)多次的專家論證，確定以地塊為評價單元進行指標(biāo)賦值，采用層次分析法確定評價指標(biāo)權(quán)重(表1)，通過綜合加權(quán)模型計算每個地塊的生態(tài)重要程度指數(shù)Z，計算公式為

式中n——評價因子個數(shù)

Gk——第k個評價因子的量化分值

Wk——第k個評價因子的權(quán)重

2.2.2耕地的增減變化測度

將2001年耕地分布圖與2018年土地利用現(xiàn)狀圖進行空間疊加，獲取2001—2018年間孟津縣耕地減少的空間變化情況，將2018年耕地分布圖與2001年土地利用現(xiàn)狀圖進行空間疊加，獲取2001—2018年間孟津縣耕地增加的空間來源情況；將耕地增減變化情況與國土空間生態(tài)重要性評價結(jié)果進行疊加，獲取不同生態(tài)功能區(qū)耕地演變的空間分布情況。

3 結(jié)果與分析

3.1 國土空間生態(tài)重要性評價

以國土空間生態(tài)重要程度指數(shù)來反映國土空間的生態(tài)重要性，指數(shù)越高，生態(tài)重要性越大。孟津縣的國土空間生態(tài)重要程度指數(shù)分布范圍為1～4.333，采用自然斷裂點法將區(qū)域國土空間劃分為：極重要區(qū)(2.908～4.333)、較重要區(qū)(2.001～2.908)、一般區(qū)(1～2.001)。

如圖1所示，極重要區(qū)主要分布在黃河沿岸的會盟鎮(zhèn)、白鶴鎮(zhèn)和小浪底鎮(zhèn)北部邊緣的黃河河谷地帶，區(qū)域面積為104.61 km2，約占全縣國土面積的14.24%。該區(qū)屬于狹長型河谷階地，區(qū)內(nèi)地形相對平緩，黃河作為大型生態(tài)廊道，有效串聯(lián)小浪底水庫、西霞院反調(diào)節(jié)水庫、黃河濕地保護區(qū)等核心種子斑塊，區(qū)域景觀完整性強，生物多樣性豐富，該區(qū)對維護黃河流域水生態(tài)安全具有極重要位置，其國土空間生態(tài)重要程度屬于極重要層級。

圖1 孟津縣國土空間生態(tài)重要性分布圖Fig.1 Spatial distribution of ecological importance within Mengjin County

較重要區(qū)主要分布在極重要區(qū)外圍的小浪底鎮(zhèn)南部、白鶴鎮(zhèn)南部、會盟鎮(zhèn)南部和橫水鎮(zhèn)西部，在常袋鎮(zhèn)和麻屯鎮(zhèn)也有少量分布，區(qū)域面積245.26 km2，約占全部國土面積的33.37%。該區(qū)域?qū)儆诘湫偷狞S土溝壑區(qū)，地塊支離破碎，生態(tài)敏感性強，不當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)利用容易造成水土流失，區(qū)內(nèi)土地利用以林地、耕地為基質(zhì)，建設(shè)用地為斑塊，景觀完整性差，其國土空間生態(tài)重要程度屬于較重要層級。

一般區(qū)主要分布在城關(guān)鎮(zhèn)、朝陽鎮(zhèn)、送莊鎮(zhèn)及平樂鎮(zhèn)，區(qū)域面積為384.90 km2，約占全縣國土面積的52.38%。該類型是孟津縣國土空間的主體類型，區(qū)域大部分屬于緩坡丘陵地帶，流經(jīng)區(qū)內(nèi)的瀍河為季節(jié)性河流，導(dǎo)致大型生境斑塊缺乏，區(qū)內(nèi)耕地與建設(shè)用地高度混雜，景觀斑塊雜亂，區(qū)域整體生態(tài)服務(wù)功能不強，其國土空間生態(tài)重要程度屬于一般層級。

3.2 不同生態(tài)功能區(qū)耕地演變的空間分異

耕地資源演變是一個減少、補充雙向流動的時空過程，2001—2018年間孟津縣社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展導(dǎo)致城鎮(zhèn)周邊大量耕地被建設(shè)占用，小浪底水庫、西霞院水庫等大型水利工程的建設(shè)，也使黃河沿岸的土地利用形態(tài)發(fā)生明顯改變。同時，孟津縣通過土地開發(fā)整理復(fù)墾，維持了縣域耕地面積的相對穩(wěn)定。2001年全縣耕地為468.32 km2，因建設(shè)占用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、退耕還林等影響共減少耕地144.33 km2，通過對建設(shè)用地復(fù)墾和灘涂、未利用地開發(fā)等措施共補充耕地面積90.8 km2，至2018年全縣耕地面積為421.17 km2，17年間全縣耕地面積凈減少47.15 km2。本節(jié)從耕地減少去向和補充來源兩方面入手，系統(tǒng)刻畫不同生態(tài)功能區(qū)耕地演變的空間分異特征。

3.2.1不同生態(tài)功能區(qū)耕地的減少流向

孟津縣由于建設(shè)占用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、撂荒、調(diào)整為灘涂/水域、退耕還林而減少的耕地面積分別為79.33、6.95、21.33、4.73、31.99 km2(表2)，其中，因建設(shè)占用而減少占的比重最大，為54.96%，主要分布在麻屯、城關(guān)、朝陽及白鶴等鄉(xiāng)鎮(zhèn)；其次是退耕還林和撂荒，分別占耕地減少總量的22.16%和14.78%，分布在小浪底、橫水和白鶴等受地形約束較為強烈的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，如圖2所示。耕地因建設(shè)占用的減少不可逆轉(zhuǎn)，是需要重點管控的類型，因利用效益的低下而產(chǎn)生的撂荒或者調(diào)整為林地是符合社會發(fā)展規(guī)律的減少，劣質(zhì)耕地的退出利用有助于區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)，促進生物多樣性建設(shè)；因產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整而造成的耕地減少，大都是農(nóng)戶將耕地調(diào)整為利用效益更高的園地或設(shè)施農(nóng)用地，由耕地轉(zhuǎn)換為灘涂/水域主要是西霞院水庫建設(shè)造成的耕地淹沒。

如表2、圖2所示，在極重要區(qū)耕地減少8.18 km2，占極重要區(qū)國土面積的7.81%，極重要區(qū)內(nèi)耕地減少的主要流向是因水庫建設(shè)淹沒或調(diào)整為灘涂(3.98 km2)、撂荒(2.02 km2)，極重要區(qū)內(nèi)耕地退出利用有利于區(qū)域生態(tài)環(huán)境的修復(fù)，該區(qū)域應(yīng)以生態(tài)安全作為剛性約束條件，嚴(yán)格管控耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地。

表2 2001—2018年孟津縣不同生態(tài)功能區(qū)耕地資源減少流向Tab.2 Conversion of cultivated land into other land use types in different ecological function areas from 2001 to 2018 km2

圖2 2001—2018年孟津縣耕地減少的類型及空間分布Fig.2 Types and spatial distribution of cultivated land decrease in Mengjin County from 2001 to 2018

在較重要區(qū)耕地減少34.35 km2，占較重要區(qū)國土面積的14.01%，較重要區(qū)內(nèi)耕地減少的主要流向是撂荒(13.30 km2)、退耕還林(12.95 km2)，該區(qū)作為極重要區(qū)的外圍緩沖地帶，區(qū)內(nèi)部分耕地受地形制約，田塊面積較小，農(nóng)田設(shè)施配套不完善，機械運作不便，隨著農(nóng)戶的務(wù)農(nóng)機會成本不斷增加，處于邊際化狀態(tài)的耕地就會被撂荒或退耕還林，并呈現(xiàn)不斷增加的趨勢。

在一般區(qū)耕地減少101.80 km2，占一般區(qū)國土面積的26.44%，一般區(qū)內(nèi)耕地減少的主要流向是建設(shè)占用(71.27 km2)、退耕還林(18.52 km2)，該區(qū)域與洛陽中心城區(qū)鄰接，是孟津縣規(guī)劃的“一體兩翼”(一體，以縣城為中心與洛北現(xiàn)代服務(wù)中心對接，兩翼：南翼以麻屯、常袋為中心，建設(shè)功能完備、優(yōu)勢突出、特色明顯的衛(wèi)星城市；北翼以會盟、白鶴和華陽產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為依托，著力打造北部新城)產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心地帶，受到城市產(chǎn)業(yè)擴散的影響，耕地不斷被建設(shè)占用，部分農(nóng)戶將耕地調(diào)整為花卉、觀光等設(shè)施農(nóng)業(yè)來維持其經(jīng)營利潤，由于非農(nóng)務(wù)工機會多，也使不少農(nóng)戶將耕地調(diào)整為林地，徹底放棄耕作利用。區(qū)內(nèi)因建設(shè)占用減少的耕地占耕地流失總面積的89.84%，控制不合理的建設(shè)占用，是該區(qū)域耕地調(diào)控的主要方向。

3.2.2不同生態(tài)功能區(qū)耕地的補充來源

孟津縣通過建設(shè)用地復(fù)墾、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、未利用地開發(fā)、灘涂開發(fā)、林地調(diào)整而補充的耕地面積分別為30.15、8.09、20.35、26.98、5.23 km2。由表3可以看出，建設(shè)用地復(fù)墾補充耕地數(shù)量最多，占補充耕地總量的33.20%，這與河南省早期開展的“三項整治”(“空心村”、磚瓦窯、工礦廢棄地整治)，以及近年來開展的“增減掛鉤”工作密切相關(guān)；其次，灘涂開發(fā)26.98 km2，占補充耕地總量的29.71%，這是因為小浪底大壩截留成功后，黃河沿岸灘涂開發(fā)成為補充耕地的重要來源，主要分布在會盟鎮(zhèn)，如圖3所示；另外，作為黃土高原的余脈，孟津縣荒山、荒坡廣布，未利用地開發(fā)也是補充耕地的重要途徑之一，未利用地開發(fā)20.35 km2，占補充耕地總量的22.41%，主要分布在白鶴、小浪底等荒地資源較為豐富的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

表3 2001—2018年孟津縣不同生態(tài)功能區(qū)耕地資源補充來源Tab.3 Conversion of other land use types into cultivated land in different ecological function areas from 2001 to 2018 km2

圖3 2001—2018年孟津縣耕地增加的來源及空間分布Fig.3 Sources and spatial distribution of cultivated land increase in Mengjin County from 2001 to 2018

極重要區(qū)內(nèi)補充耕地面積為26.33 km2，占極重要區(qū)國土面積的25.16%，極重要區(qū)內(nèi)補充耕地的主要途徑為灘涂開發(fā)(22.94 km2)，區(qū)內(nèi)大規(guī)模的灘涂開發(fā)導(dǎo)致濱河濕地急劇減少，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降、生物多樣性受到嚴(yán)重影響，如不采取有效的生態(tài)修復(fù)措施，必將造成難以挽回的生態(tài)后果。

較重要區(qū)補充耕地面積為33.17 km2，占較重要區(qū)國土面積的13.53%，較重要區(qū)內(nèi)補充耕地的主要途徑為建設(shè)用地復(fù)墾(12.26 km2)、未利用地開發(fā)(12.39 km2)；一般區(qū)內(nèi)補充耕地面積為33.30 km2，占一般區(qū)國土面積的8.65%，一般區(qū)內(nèi)補充耕地的主要途徑是建設(shè)用地復(fù)墾(17.01 km2)、未利用地開發(fā)(7.16 km2)。

從表3可以看出，較重要區(qū)和一般區(qū)內(nèi)補充耕地來源較為相似，建設(shè)用地復(fù)墾和未利用開發(fā)是主體。將夾雜在耕地中的磚瓦窯、工礦廢棄地、空心村統(tǒng)一復(fù)墾，可以促進耕地的集中連片，有助于耕地規(guī)?；?；但是對未利用地的開發(fā)還需商榷，由于歷史上人們總是先開發(fā)自然條件優(yōu)越的土地，經(jīng)過長久的開發(fā)，適宜開墾的土地基本開墾殆盡，目前能夠開發(fā)土地大都是山區(qū)自然適宜性差、耕作不便的脆弱土地，在大量的現(xiàn)狀耕地被撂荒、調(diào)整為林地的背景之下，對區(qū)域未利用地開發(fā)，容易造成開發(fā)后就被撂荒的過程性浪費。

3.3 不同生態(tài)功能區(qū)耕地的優(yōu)化調(diào)控

長期對濱河灘涂的開發(fā)，導(dǎo)致灘區(qū)濕地急劇萎縮，耕地重心不斷向黃河沿岸靠近，探索以生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展為導(dǎo)向的耕地調(diào)控方案是推動黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的必然路徑。在孟津縣耕地邊際化風(fēng)險不斷加大的背景下[33]，需要結(jié)合區(qū)域的優(yōu)勢空間和社會經(jīng)濟基礎(chǔ)，系統(tǒng)平衡生產(chǎn)、生活和生態(tài)需求[34]，制定出差別化的耕地利用方案。

3.3.1極重要區(qū)耕地利用

極重要區(qū)現(xiàn)狀耕地總面積為42.86 km2，占極重要區(qū)國土面積的40.95%，灘涂開發(fā)的新增耕地占區(qū)域耕地總面積的53.52%。新開墾土地主要用于種植水稻和小麥，部分低洼地帶被開辟為魚塘。灘涂開發(fā)導(dǎo)致天然植被、鳥類棲息地受到不同程度破壞，不當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)利用給黃河灘區(qū)帶來了面源污染，區(qū)域生態(tài)功能定位與區(qū)域土地利用產(chǎn)生嚴(yán)重沖突。

區(qū)域耕地調(diào)控方案：以服務(wù)于黃河流域生態(tài)安全為目標(biāo)，通過綜合整治全面提升區(qū)域的生態(tài)服務(wù)性和景觀完整性；積極落實灘區(qū)退耕，將黃河濕地生態(tài)功能恢復(fù)作為調(diào)控利用的終極目標(biāo)，盡力還原灘區(qū)濕地原貌，開展過境電線入地治理，構(gòu)建優(yōu)良的生物棲息環(huán)境，降低對黃河濕地水禽遷移的人為阻隔；對于灘區(qū)繼續(xù)耕作的土地，要以耕地生態(tài)化利用為方向，全面強調(diào)人與自然的和諧共生，實施“平衡”、“可循環(huán)”、“多樣化”生態(tài)耕作模式。

3.3.2較重要區(qū)耕地利用

較重要區(qū)現(xiàn)狀耕地總面積為168.72 km2，占較重要區(qū)國土面積的68.81%，區(qū)內(nèi)新增耕地占區(qū)域耕地總面積的19.66%。該區(qū)整體的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，區(qū)內(nèi)耕地利用存在的限制性因素較多，在城市虹吸效應(yīng)的作用下，長時期的人口單向流動，使得耕地棄耕現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。

區(qū)域耕地調(diào)控方案：全面權(quán)衡耕地的生產(chǎn)、生態(tài)功能，慎重對待未利用地開發(fā)；在丘陵區(qū)，要加大對自然本底條件好而耕作不便利耕地的整治力度，系統(tǒng)配套農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施，為省工性機械的使用奠定基礎(chǔ)，降低耕地被邊際化利用的風(fēng)險；在平原區(qū)要加大對低效建設(shè)用地的復(fù)墾力度，結(jié)合勞動力轉(zhuǎn)移情況，配套跟進權(quán)屬調(diào)整，適時推進田塊歸并，為規(guī)?；r(nóng)田建設(shè)創(chuàng)設(shè)條件。

3.3.3一般區(qū)耕地利用

一般區(qū)現(xiàn)狀耕地總面積為209.6 km2，占一般區(qū)國土面積的54.46%，區(qū)內(nèi)新增耕地占區(qū)域耕地總面積的14.93%。受城市輻射擴散影響，區(qū)域發(fā)展空間、生態(tài)空間、生產(chǎn)空間高度疊加，臨近城區(qū)的耕地被建設(shè)用地切割得支離破碎，普遍轉(zhuǎn)型為非糧化利用，遠郊地帶由于耕作效益低下，在比較利益的驅(qū)使下，不少耕地被調(diào)整為林地。

區(qū)域耕地調(diào)控方案：全面遵守鄉(xiāng)村生產(chǎn)活動與景觀價值、功能定位相匹配的原則，推動耕地的復(fù)合利用；在城鄉(xiāng)交錯區(qū)，要不斷擴大休閑優(yōu)美的農(nóng)地服務(wù)空間，全面提升耕地的農(nóng)耕體驗、生態(tài)涵養(yǎng)、觀光休閑等多元生活功能；在人口流失集中區(qū)，按照超前性、換代性的理念，以社會化平臺為依托，有步驟推動撂荒耕地、閑置宅基地向“共享農(nóng)田”、“共享莊園”轉(zhuǎn)型，提升資源利用效率；在遠郊農(nóng)田區(qū)，圍繞美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，強化耕地“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效”的生產(chǎn)功能，建立更加可靠的糧食保障基地。

通過差別化的耕地優(yōu)化調(diào)控，構(gòu)建層次分明的黃河生態(tài)圈層，有利于放大國家黃河生態(tài)戰(zhàn)略的疊加效應(yīng)。

4 極重要生態(tài)區(qū)耕地退出與生態(tài)修復(fù)

極重要區(qū)現(xiàn)狀耕地總面積為42.86 km2，其中，由歷史繼承的耕地為16.72 km2，此類耕地，要在符合相關(guān)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，推動其生態(tài)化耕種；另外，由灘涂開發(fā)的新增耕地為22.94 km2，對該類耕地，要結(jié)合其區(qū)位條件實施分類管理。耕地的退出利用需要考慮歷史因素、社會穩(wěn)定、糧食安全、發(fā)展規(guī)劃與生態(tài)修復(fù)等多種因素[34-35]，因此，本著“尊重現(xiàn)實，還原歷史”的基本思路，結(jié)合生態(tài)紅線劃定、灘區(qū)功能差異[36]，確定相應(yīng)的調(diào)控方案。

4.1 耕地退出方案

(1)生態(tài)紅線內(nèi)的耕地應(yīng)全部退出

生態(tài)紅線涵蓋了重要生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)和生物多樣性保育區(qū)，是目前為止國家確定的最為嚴(yán)格的生態(tài)保護空間，是確保區(qū)域生態(tài)安全的剛性底線，落入生態(tài)紅線內(nèi)的耕地面積為2.81 km2，需要退出利用。

(2)由灘涂開發(fā)的新增耕地需要分類施策

以恢復(fù)灘區(qū)濕地生態(tài)功能為目標(biāo)，依據(jù)黃河中下游灘區(qū)功能區(qū)[36](圖4)，對2001年灘涂被開墾為耕地的土地，采取針對性的生態(tài)修復(fù)措施。

圖4 黃河中下游灘區(qū)功能區(qū)示意圖Fig.4 Diagram of functional zoning in middle and lower reaches of Yellow River bottomland

Ⅰ帶為河床自然濕地，該區(qū)域是鳥類和爬行動物的主要棲息地，應(yīng)作為濕地核心區(qū)予以重點保護，盡量減少人類活動干預(yù)，目前該區(qū)沒有耕地。

Ⅱ帶為濱河生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵帶，該區(qū)域為距離河岸200 m以內(nèi)的地帶，區(qū)內(nèi)土壤為沙壤質(zhì)，導(dǎo)水性強，保肥性差，農(nóng)業(yè)耕作活動容易造成河流污染，應(yīng)該禁止農(nóng)業(yè)利用，區(qū)內(nèi)有5.67 km2的耕地是由灘涂開發(fā)而來，需要退出利用，如圖5所示。

Ⅲ帶為濱河水文交錯帶，該區(qū)域為距離河岸200～400 m的地帶，區(qū)內(nèi)地下水與河流水聯(lián)系密切，應(yīng)盡量減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，確保河流及地下水的水質(zhì)安全，區(qū)內(nèi)有4.19 km2的耕地由灘涂開發(fā)而來，需要退出利用。

Ⅳ帶為河漫灘外圍區(qū)域，該區(qū)域距離黃河河道有一定的空間距離，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有13.08 km2耕地由灘涂開發(fā)而來，該區(qū)的耕地利用對黃河濕地生態(tài)的影響有限，對該類耕地需要采取環(huán)境友好、生態(tài)安全的耕作方法，充分發(fā)揮耕地利用的經(jīng)濟、社會、生態(tài)等多重效應(yīng)。

4.2 退出耕地的生態(tài)修復(fù)

黃河灘區(qū)的生態(tài)修復(fù)必須以濕地生態(tài)功能恢復(fù)為導(dǎo)向，依據(jù)區(qū)域的立地條件配置相應(yīng)的植被結(jié)構(gòu)，通過系統(tǒng)化的修復(fù)，建立生態(tài)功能完整的灘區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)。

在修復(fù)方向上，斑塊的空間鄰接特征是觀測研究對象適宜某種用地類型的重要表征，假如退出利用耕地與濕地灌木林相鄰接，且鄰接邊界大于50%，則表示該地塊修復(fù)為濕地灌木林也是可行的。由于耕地利用的多適宜性，在具體的修復(fù)措施上要體現(xiàn)出因地制宜的特點。

在生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵帶，應(yīng)在濱河地帶的退耕土地上合理種植人工防護林，既防護河流侵蝕，穩(wěn)固河岸，也可以為鳥類提供覓食繁衍場所，在防護林外側(cè)耕地上要結(jié)合灘區(qū)微地貌，在地勢低洼區(qū)種植耐水的濕地灌木，在緩丘區(qū)種植固土、耐淹、耐旱的鄉(xiāng)土植物，增加灘區(qū)植被覆蓋率，落實接近純自然的濕地生態(tài)恢復(fù)。

在水文交錯帶，將該區(qū)域的退耕土地改造為具有濕地功能的荷塘或魚塘，蓮藕種植的人為參與過程較少，蓮藕在其生長過程中能夠吸收大量的營養(yǎng)物質(zhì)，從而減緩污染物對河流及地下水的影響；魚塘養(yǎng)殖應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先的基本原則，通過合理的食物鏈布局，既起到凈化水質(zhì)的作用，又可為鳥類提供更多的食物資源。

綜上所述，本研究確定的灘區(qū)退耕總面積為12.67 km2，約占全縣耕地總面積的3%，由于黃河灘區(qū)土壤透水性強，跑肥、漏肥嚴(yán)重，耕地質(zhì)量等別低，該退耕方案對糧食安全影響有限。收入是影響農(nóng)戶退耕意愿的重要因素，將部分適宜的土地改造為具有濕地功能的荷塘或魚塘，通過開展?jié)竦赜^鳥、荷塘泛舟、魚塘垂釣為主體的生態(tài)游，可彌補部分的退耕損失。推動灘區(qū)退耕還需要配套相應(yīng)的政策支持，否則，在現(xiàn)有的耕地保護考核體系下，可能會出現(xiàn)退耕與開發(fā)的時空沖突。

5 結(jié)論

(1)耕地資源演變是一個減少、補充雙向流動的時空過程，由于城鎮(zhèn)擴展及大型水利工程建設(shè)導(dǎo)致孟津縣黃河沿岸的土地利用形態(tài)發(fā)生明顯改變，孟津縣長期對濱河灘涂的開發(fā)導(dǎo)致灘區(qū)濕地急劇萎縮、縣域耕地重心不斷向黃河沿岸靠近。

(2)通過差別化的耕地優(yōu)化調(diào)控，構(gòu)建層次分明的黃河生態(tài)圈層，有利于放大國家黃河生態(tài)戰(zhàn)略的疊加效應(yīng)。在國土空間生態(tài)極重要區(qū)，應(yīng)以服務(wù)于黃河流域生態(tài)安全為目標(biāo)，積極實施生態(tài)退耕；在國土空間生態(tài)較重要區(qū)，應(yīng)謹(jǐn)慎實施未利用地開發(fā)，充分利用現(xiàn)有耕地，確保撂荒規(guī)模不再擴大；在國土空間生態(tài)一般區(qū)，針對高端農(nóng)產(chǎn)品消費與日俱增的時代背景，應(yīng)積極實施以功能為導(dǎo)向的耕地復(fù)合利用，擴大休閑優(yōu)美的農(nóng)地服務(wù)空間，并適時推進“共享農(nóng)田”、“共享莊園”建設(shè)，推動城鄉(xiāng)高質(zhì)量融合發(fā)展。

(3)確定的灘區(qū)退耕總面積為12.67 km2，約占全縣耕地總面積的3%，該退耕方案對糧食安全影響有限。將部分適宜的土地改造為具有濕地功能的荷塘或魚塘，通過開展以濕地觀鳥、荷塘泛舟、魚塘垂釣為主體的生態(tài)游，可彌補部分退耕損失。推動黃河灘區(qū)退耕方案的落實還需要配套相應(yīng)的政策支持。