上海市耕地后備資源宜耕性分析評(píng)價(jià)

摘 要：以上海市9 個(gè)涉農(nóng)郊區(qū)的未利用地作為評(píng)價(jià)對(duì)象，依托國家統(tǒng)一部署耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作指標(biāo)體系，收集相關(guān)規(guī)劃、測繪、土地、生態(tài)數(shù)據(jù)，針對(duì)體系內(nèi)不同指標(biāo)開展宜耕性分析，形成上海市耕地后備資源綜合評(píng)價(jià)成果，并采用不同地理分析手段對(duì)全市后備資源分布情況進(jìn)行分析及研究。結(jié)果表明：上海市耕地后備資源總量僅占調(diào)查面積的32%，且土地集中連片度較低，呈不均勻碎片式分布，主要集中分布于浦東、崇明、奉賢、青浦等少數(shù)幾個(gè)郊區(qū)。針對(duì)耕地后備資源開發(fā)利用，從全域土地綜合整治、低效建設(shè)用地復(fù)墾等方面提出了提升全市耕地后備資源的對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：土地利用；耕地保護(hù)；后備資源；調(diào)查評(píng)價(jià)；宜耕性分析；分類評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：F301.24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-1329（2024）01-0108-05

我國正處于城市化及工業(yè)化的快速發(fā)展期。伴隨著城市化進(jìn)程加快，大量土地資源被用于城鎮(zhèn)、產(chǎn)業(yè)設(shè)施等建設(shè)用地上，同時(shí)催生出環(huán)境問題，導(dǎo)致耕地質(zhì)量下降、面積減少[1]。為保障國家糧食安全，自1998 年起國土資源部開始執(zhí)行“占一補(bǔ)一”政策，耕地后備資源的開發(fā)利用成為各地方補(bǔ)充耕地、落實(shí)國家占補(bǔ)平衡政策的主要措施，但耕地總量仍呈逐年遞減趨勢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1996 年中國人均耕地面積約1.66 畝/ 人（約1106.67 m2/ 人），至2020 年，根據(jù)第三次全國國土調(diào)查成果，已下降至1.36 畝/ 人（約906.67 m2/ 人）。國內(nèi)對(duì)于耕地后備資源開發(fā)利用的研究十分重視，不少專家針對(duì)不同地區(qū)后備資源的開發(fā)方式、評(píng)價(jià)方法、可實(shí)施性等，結(jié)合當(dāng)時(shí)開展的全國性耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作，從生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等角度展開了研究[2-6]。但因各地區(qū)的土地環(huán)境及每輪調(diào)查評(píng)價(jià)工作的目的都不盡相同，難以明確上海市現(xiàn)今耕地后備資源分布情況。

上海市作為國際化現(xiàn)代都市，城市發(fā)展給耕地保護(hù)帶來了極大的壓力，耕地保有量逐年縮減，可開發(fā)未利用地較少，主要集中在其他草地及灘涂資源上。如何有效利用上海市耕地后備資源潛力，是如今上海土地規(guī)劃的重要課題之一。

本研究依托于2021 年國家統(tǒng)一部署的耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作，以上海市9 個(gè)涉農(nóng)郊區(qū)的其他草地及裸土地二類未利用地為評(píng)價(jià)對(duì)象，采用“限制性因子”法，從生態(tài)、氣候、立地、區(qū)位等方面，依據(jù)耕地后備資源分類評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，研究開展調(diào)查評(píng)價(jià)工作，通過不均衡指數(shù)及地理集中指數(shù)分析耕地后備資源空間分布情況，并從全域土地綜合整治、合理開發(fā)優(yōu)質(zhì)耕地資源、低效建設(shè)用地復(fù)墾多方面提出了提升全市耕地后備資源的對(duì)策建議，以期為上海市科學(xué)合理開發(fā)耕地后備資源、規(guī)范耕地占補(bǔ)平衡管理提供支撐及參考。

1 評(píng)價(jià)區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 評(píng)價(jià)區(qū)域概況

上海市地處長江入?？冢苯玳L江，東瀕東海，南臨杭州灣，西接江蘇和浙江兩省。全市陸域面積約6340.5km2，地勢平坦，除西南部少量基巖殘丘外，均為平原。上海市屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫17.3 ℃，降水豐沛，年平均降水量1554.6 mm。境內(nèi)河流密布，水網(wǎng)稠密，土壤類型以水稻土、灰潮土和濱海鹽土4 種土類為主，土壤質(zhì)地則以壤土、黏土、砂土為主。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究中所需調(diào)查評(píng)價(jià)相關(guān)數(shù)據(jù)包含了生態(tài)、環(huán)境、土地各個(gè)方面，涉及到的部門較多，除從上海市最新統(tǒng)計(jì)年鑒、各類公報(bào)中收集社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)外，還需收集用于評(píng)價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)因子數(shù)據(jù)，涉及生態(tài)保護(hù)區(qū)、土地規(guī)劃、土壤監(jiān)測等各個(gè)方面，包含上海市生態(tài)保護(hù)紅線劃定與完善成果、城市開發(fā)邊界范圍、土地年度變更調(diào)查數(shù)據(jù)、農(nóng)用地分等定級(jí)數(shù)據(jù)等，收集資料格式的優(yōu)先級(jí)以矢量數(shù)據(jù)gt; 柵格圖件gt; 紙質(zhì)圖件gt; 文本資料為序，在開展正式的評(píng)價(jià)工作之前，需對(duì)收集到的資料進(jìn)行預(yù)先梳理，具體包括文字資料的匯總整合及數(shù)字化工作。數(shù)字化方法包含空間校正、線面要素勾繪等。此外，為后續(xù)進(jìn)行疊置分析等地理空間分析，對(duì)所收集數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為使部分點(diǎn)位數(shù)據(jù)，覆蓋整個(gè)評(píng)價(jià)區(qū)域，可用克里金插值轉(zhuǎn)換為面數(shù)據(jù)，再進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

2 評(píng)價(jià)方法

2.1 評(píng)價(jià)對(duì)象

本文結(jié)合2021 年國家統(tǒng)一部署的耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作，由國家下發(fā)土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫中提取的其他草地及裸土地共2 類圖斑為評(píng)價(jià)對(duì)象，結(jié)合2020 年年度變更調(diào)查數(shù)據(jù)，以圖斑為基本單元開展宜耕性評(píng)價(jià)。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)2021 年國家統(tǒng)一部署的耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作，主要涉及指標(biāo)包含了生態(tài)環(huán)境、氣候條件、立地條件和區(qū)位條件4 個(gè)方面，包含了共10 項(xiàng)指標(biāo)（表1）。

2.3 評(píng)價(jià)模型

在決定好參評(píng)因子后，需要確定各個(gè)參評(píng)因子對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響程度。在以往的類似研究中，常見的指標(biāo)權(quán)重賦值方法如層次分析法、特爾菲法、灰色關(guān)聯(lián)法等[7-12]。將定性與定量相結(jié)合，利用專家經(jīng)驗(yàn)或充分的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行賦值評(píng)價(jià)。

本文采用方法與國家耕地后備資源評(píng)價(jià)工作相統(tǒng)一，依照耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)指標(biāo)體系要求，采用“限制性因子”法，即各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子中存在任意一項(xiàng)不滿足宜耕性要求的，該圖斑整體評(píng)價(jià)為不宜耕種。

根據(jù)國家要求，結(jié)合上海市實(shí)際情況，各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的宜耕性限制條件如表2。

2.4 評(píng)價(jià)方法

指標(biāo)評(píng)價(jià)利用Arcgis 空間疊置功能進(jìn)行疊加分析，對(duì)處于同一空間位置下的評(píng)價(jià)圖斑和相關(guān)專題數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性關(guān)聯(lián)進(jìn)而判斷宜耕性。對(duì)某一圖斑某一評(píng)價(jià)指標(biāo)，當(dāng)構(gòu)成宜耕性限制條件的面積超過該圖斑面積的50%時(shí)，判斷該圖斑該項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成宜耕性限制條件。以下，以生態(tài)條件、土壤重金屬污染狀況及耕作便利度三項(xiàng)指標(biāo)為例，介紹指標(biāo)評(píng)價(jià)方法。

（1）生態(tài)條件指標(biāo)評(píng)價(jià)

生態(tài)條件指標(biāo)基于上海市“三線”數(shù)據(jù)、其他草地上海市細(xì)化分類調(diào)查數(shù)據(jù)、2021 年最新遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)定。

對(duì)調(diào)查評(píng)價(jià)圖斑的利用現(xiàn)狀逐圖斑判讀分析，將以下4 種情形的圖斑評(píng)價(jià)為生態(tài)條件限制：位于生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)；位于城市開發(fā)邊界內(nèi)；位于推土區(qū)內(nèi)，現(xiàn)狀影像判讀為實(shí)地在建狀態(tài)；上海市細(xì)化分類調(diào)查為“其他草地—景觀草坪”，現(xiàn)狀影像判讀為綠化草地。

（2）土壤重金屬污染狀況指標(biāo)評(píng)價(jià)

土壤污染狀況指標(biāo)基于上海市土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測等數(shù)據(jù)成果，獲取土壤pH 值，以及砷、銅、鎘、鉻、鉛、汞、鋅、鎳含量該8 項(xiàng)重金屬元素指標(biāo)，并參照《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB15618-2018）中相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)篩選值和風(fēng)險(xiǎn)控制值標(biāo)準(zhǔn)，采用“一票否決”法，評(píng)定土壤綜合質(zhì)量等級(jí)。

土壤綜合質(zhì)量等級(jí)具體分為：一級(jí)，即無污染，歸為優(yōu)先保護(hù)類；二級(jí)，輕度污染，歸為安全利用類；三級(jí)，中度及以上污染，歸為風(fēng)險(xiǎn)管控類。

評(píng)價(jià)時(shí)，因所收集數(shù)據(jù)為監(jiān)測點(diǎn)點(diǎn)位數(shù)據(jù)，需通過空間插值覆蓋評(píng)價(jià)圖斑。利用Arcgis 地理分析工具對(duì)監(jiān)測點(diǎn)圖層進(jìn)行克里金插值計(jì)算，得到土壤綜合質(zhì)量等級(jí)區(qū)域分布情況。將土壤綜合質(zhì)量等級(jí)分布情況與評(píng)價(jià)圖斑疊置分析，當(dāng)土壤污染綜合質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)為輕度（二級(jí)）及以上級(jí)別時(shí)，認(rèn)定為土壤遭受污染，土壤重金屬污染狀況指標(biāo)構(gòu)成限制。

（3）耕作便利度指標(biāo)評(píng)價(jià)

耕作便利度指標(biāo)基于全市路網(wǎng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間疊加分析、緩沖分析，將以下3 種情形的圖斑評(píng)價(jià)為耕作便利度受限制：與現(xiàn)狀農(nóng)村居民點(diǎn)距離超出2 km，道路可達(dá)性較差；集中成片面積不達(dá)300 畝（20 hm2），不具備機(jī)械化作業(yè)條件；與現(xiàn)狀耕地距離超出10 m，不與其毗鄰成片。

3 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

3.1 耕地后備資源分類統(tǒng)計(jì)

結(jié)合各項(xiàng)指標(biāo)的宜耕性限制條件，采用限制性因子法評(píng)價(jià)得出上海市耕地后備資源的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：評(píng)價(jià)為宜耕的圖斑面積約占調(diào)查面積的32.0%，圖斑類型均為其他草地，無裸土地。

根據(jù)分析，此次評(píng)價(jià)對(duì)象圖斑中裸土地圖斑較少，面積在100 畝（約6.67 hm2）以下。其中：部分圖斑地類發(fā)生變化，流向建設(shè)用地、耕地和林地；其余圖斑則受生態(tài)條件評(píng)價(jià)指標(biāo)限制，為不宜耕圖斑。

全市耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果如圖1 所示，各行政區(qū)后備資源分布情況如圖2 所示。

如圖2 所示，全市后備資源中浦東新區(qū)后備資源量最多，占全市后備資源的23.6%；其次為崇明區(qū)，占全市后備資源的21.0%；再次為奉賢區(qū)、青浦區(qū)和松江區(qū)等，分別占全市后備資源的15.5%、11.7% 和11.6%。

3.2 宜耕性限制因素分析

根據(jù)全市耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果，10 項(xiàng)指標(biāo)中，構(gòu)成了宜耕性限制條件的包括生態(tài)條件、土壤重金屬污染狀況、耕作便利度三項(xiàng)指標(biāo)，約8000 hm2，此外還有因評(píng)價(jià)圖斑現(xiàn)地利用狀況發(fā)生變化，不適宜評(píng)價(jià)的圖斑，約5000 hm2。

3.3 后備資源集中連片度分析

在評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)全市耕地后備資源圖斑進(jìn)行集中連片度分析。將與相鄰耕地后備資源圖斑距離小于等于8 m 的，視作集中連片，從中求得集中連片面積大于等于300 畝（20 hm2）的耕地后備資源圖斑，求得集中連片度。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，上海市后備資源集中連片情況如表3所示。

3.4 耕地后備資源分布情況分析

（1）耕地后備資源面積分布分析

通過不均衡指數(shù)[5，13] 分析上海市后備資源在全市分布的均衡程度。不均衡指數(shù)S 介于0～1 之間，若后備資源均衡分布于各區(qū)， S = 0；若后備資源集中于一個(gè)區(qū)，S =1，其公式為：

式中： S 表示不均衡指數(shù)， i Y 為參評(píng)區(qū)耕地后備資源數(shù)量在全市內(nèi)所占比重從大到小排序后第i 位的累積百分比， n 為參評(píng)行政區(qū)數(shù)量。

根據(jù)上海市及各區(qū)此次評(píng)價(jià)后備資源量，計(jì)算可得不均衡指數(shù)S = 0.43，各區(qū)后備資源量所占比例及洛倫茲曲線統(tǒng)計(jì)情況如表4 所示。

根據(jù)各區(qū)分布情況及假設(shè)均勻分布情況繪制洛倫茲曲線，如圖4 所示，說明上海市后備資源分布不均衡，多數(shù)后備資源集中于浦東、崇明、奉賢、青浦等區(qū)。

（2）耕地后備資源圖斑分布分析

通過地理集中指數(shù)[5，14] 分析上海市后備資源的空間分布集中情況，G 值越大，表示分布越集中，其公式為：

式中：G 表示地理集中指數(shù)， i P 表示第i 個(gè)行政區(qū)后備資源圖斑的數(shù)量， Q 表示全市后備資源圖斑數(shù)量， n 為參評(píng)行政區(qū)數(shù)量。

上海市此次評(píng)價(jià)耕地后備資源圖斑數(shù)量如圖5 所示，全市約10000 塊，參評(píng)行政區(qū)為9 個(gè)涉農(nóng)區(qū)，通過地理集中指數(shù)公式可求得G = 40.27 。

在此基礎(chǔ)上，假設(shè)全市耕地后備資源圖斑均勻分布，各區(qū)后備資源圖斑數(shù)統(tǒng)一，得出0 G = 33.33， 0 G gt; G ，說明上海市后備資源分布較為集中，分布不均勻。

4 結(jié)論

本研究中通過上海市耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)，結(jié)合十項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)模型，形成了新一輪上海市耕地后備資源數(shù)據(jù)成果，對(duì)于后續(xù)上海市開展土地整治及開發(fā)等工作具有重要的參考意義。同時(shí)，根據(jù)調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果可知，受限于生態(tài)因素、土壤理化因素、區(qū)位因素等多個(gè)層面，可直接利用后備資源量有限，總量僅占調(diào)查面積32%，且集中連片度較低；通過洛倫茲曲線不均衡指數(shù)及土地集中指數(shù)，分析后備資源空間分布情況可知，上海市后備資源分布不均，主要集中分布于浦東、崇明、奉賢、青浦等少數(shù)幾個(gè)郊區(qū)。此外，根據(jù)本次評(píng)價(jià)工作國家評(píng)價(jià)體系要求，未將灘涂資源納入評(píng)價(jià)范疇。根據(jù)過去幾輪上海市耕地后備資源宜耕性評(píng)價(jià)成果，沿海及內(nèi)陸灘涂含有大量可利用宜耕資源，但灘涂的開發(fā)成本較高，故除開推進(jìn)灘涂促淤開發(fā)外，上海市還需通過其他手段進(jìn)一步擴(kuò)展補(bǔ)充耕地資源。

結(jié)合成果，對(duì)上海市耕地后備資源開發(fā)利用提出以下建議：

一是推進(jìn)全域土地綜合整治。聚焦土地整備引導(dǎo)區(qū)，結(jié)合鄉(xiāng)村郊野單元規(guī)劃、土地綜合整治規(guī)劃等專項(xiàng)規(guī)劃工作，項(xiàng)目化推進(jìn)全域土地綜合整治[15]，確保區(qū)域內(nèi)耕地質(zhì)量總量提升、布局合理優(yōu)化。

二是合理開發(fā)優(yōu)質(zhì)耕地。針對(duì)有條件種植農(nóng)作物的土地，通過水利建設(shè)、有機(jī)灌溉等方式，盡可能改善土地的利用條件及土壤質(zhì)量，使其成為可利用的優(yōu)質(zhì)耕地。

三是持續(xù)推進(jìn)低效建設(shè)用地減量化。在保證設(shè)施利用的基礎(chǔ)上，針對(duì)低效工業(yè)建筑及農(nóng)村空置宅基地等區(qū)域，集中實(shí)施減量化項(xiàng)目，推進(jìn)土地復(fù)耕復(fù)綠。

上海市耕地后備資源總量較少，且分布不均，大片的集中可利用土地較少，想要進(jìn)一步增加可利用的耕地面積，需要結(jié)合多方土地規(guī)劃工作，促進(jìn)土地集聚增效，在保證城市及農(nóng)村風(fēng)貌的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)耕地后備資源的保障支撐功能。

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基金項(xiàng)目：上海市規(guī)劃和自然資源局科研項(xiàng)目“上海市耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)”