摘要: 【目的】耕地是糧食生產(chǎn)的基石,保證耕地?cái)?shù)量的穩(wěn)定,是守住糧食安全戰(zhàn)略底線的必要條件。通過分析我國主要耕地后備資源時(shí)空演變規(guī)律,為科學(xué)統(tǒng)籌耕地資源的保護(hù)和管理提供理論依據(jù)?!痉椒ā恐袊茖W(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)中心以Landsat 遙感影像數(shù)據(jù)作為主數(shù)據(jù)源,通過人工目視解譯構(gòu)建了國家尺度多時(shí)期土地利用/土地覆蓋專題數(shù)據(jù)庫(CNLUCC)。本研究基于該數(shù)據(jù)庫,將全國分為東北、華北、長(zhǎng)江中下游、西北、西南和東南六大區(qū)域,運(yùn)用GIS 空間疊加分析方法,分析了我國2000、2010 和2020 年主要耕地后備資源面積變化和空間分布格局。【結(jié)果】2000、2010 和2020 年我國主要耕地后備資源面積分別為11774.57 萬hm2、11803.50 萬hm2 和12932.22 萬hm2,以西北和西南地區(qū)面積最大,長(zhǎng)江中下游地區(qū)最小。2000—2010 年與2010—2020 年間,我國主要耕地后備資源數(shù)量全國范圍內(nèi)總體呈增加趨勢(shì),其中2010 年比2000 年增加了28.93 萬hm2,2020 年比2010 年增加1128.72 萬hm2,但不同區(qū)域的變化幅度具有較大差異。2000—2010 年間,華北地區(qū)和西北地區(qū)主要耕地后備資源在減少,西北地區(qū)的減少幅度大于華北地區(qū);2010—2020 年間,東南、西北、華北和東北地區(qū)均在減少,其中以東北地區(qū)減少幅度最大。通過耕地的新增和流失平衡分析,草地和未利用地流向耕地的面積高于耕地流向草地和未利用地的面積,流向建設(shè)用地是研究期內(nèi)耕地凈流失的主要原因?!窘Y(jié)論】我國耕地保護(hù)形勢(shì)依然嚴(yán)峻,耕地后備資源區(qū)域分布極不平衡,占補(bǔ)空間越來越小。因此,需嚴(yán)格統(tǒng)籌規(guī)劃耕地資源,因地制宜地有序開發(fā)利用,加強(qiáng)耕地重點(diǎn)區(qū)域和用途的監(jiān)管。
關(guān)鍵詞: 耕地; 耕地后備資源; 空間分布; 轉(zhuǎn)變
耕地資源是國家重要的戰(zhàn)略資源,保護(hù)好、建設(shè)好、利用好耕地資源才能有效堅(jiān)守住耕地保護(hù)紅線和糧食安全底線[1]。然而,改革開放以來,我國人口數(shù)量日益增長(zhǎng),耕地面積人均占有量持續(xù)下降,隨著城市化和工業(yè)化不斷加快,大量耕地被用于住宅、工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),致使耕地資源數(shù)量逐漸減少,耕地資源長(zhǎng)期處于緊張態(tài)勢(shì)[2]。此外,由于長(zhǎng)期過度耕作、不合理的施肥管理、人為撂荒以及水土流失、荒漠化等因素,導(dǎo)致耕地?cái)?shù)量減少、質(zhì)量下降、肥力減退,嚴(yán)重影響了耕地的可用性和生產(chǎn)力[3]。為破解我國耕地資源稟賦不足,我國建立了嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策與管理對(duì)策,有效守住了耕地?cái)?shù)量紅線,維護(hù)了國家糧食安全[1, 4?5]。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,“非農(nóng)”建設(shè)占用耕地不可避免,即使在實(shí)施最嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策下,全國年均非農(nóng)建設(shè)用地占用耕地量大的情況仍難以控制。我國的糧食安全依然面臨著巨大挑戰(zhàn),耕地資源缺口壓力持續(xù)擴(kuò)大,當(dāng)前耕地資源的絕對(duì)數(shù)量不足,必須依賴耕地后備資源合理開發(fā)來實(shí)現(xiàn)。耕地后備資源也是國家糧食安全戰(zhàn)略保障體系的重要資源,科學(xué)利用耕地后備資源能夠緩解對(duì)當(dāng)前耕地資源的過度依賴。因此,分析研究耕地后備資源數(shù)量和時(shí)空變化規(guī)律,對(duì)保持區(qū)域耕地的系統(tǒng)平衡和生產(chǎn)力,協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與耕地保護(hù)的關(guān)系具有重要意義[6?7]。
此外,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和利用強(qiáng)度的提高、經(jīng)濟(jì)社會(huì)水平的發(fā)展、人口增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程加快、氣候變暖和極端發(fā)生頻次加劇以及相關(guān)政策法規(guī)的調(diào)整,耕地資源的時(shí)空分布和轉(zhuǎn)變均發(fā)生顯著變化[8?10]。為了解析耕地資源的分布和轉(zhuǎn)變特征,已有大量學(xué)者通過文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)、社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫和遙感數(shù)據(jù)庫進(jìn)行研究[11?13]。王鳴雷等[13]基于社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù),利用重心轉(zhuǎn)移模型和區(qū)域統(tǒng)計(jì)等方法,分析了1980s~1990s、1990s~2000s、2000s~2010s 3 個(gè)時(shí)段我國北方新增耕地的時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)因素;趙樂松等[14]利用社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫,結(jié)合遙感數(shù)據(jù),綜合運(yùn)用空間疊加、綜合評(píng)價(jià)及蟻群優(yōu)化算法分析了廣東省肇慶市封開縣的耕地空間布局;李圓圓等[15]基于遙感數(shù)據(jù),結(jié)合社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),探究了我國1990、2000 和2010 年耕地的空間格局變化??傮w而言,前期研究主要集中在耕地資源空間分布變化研究,以及基于省市自治區(qū)尺度進(jìn)行研究,且部分研究結(jié)果時(shí)間較早。而在耕地資源保護(hù)的新要求下,迫切需要深化全國尺度上近年來主要耕地后備資源時(shí)空分布和轉(zhuǎn)變特征的綜合研究。
盡管較多研究以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源,且已存在較多的調(diào)查數(shù)據(jù)庫,但易受人為因素和時(shí)間跨度的影響,而遙感解譯數(shù)據(jù)具有更好的時(shí)間和空間上的可比性[16]。因此,本研究以Landsat 遙感影像數(shù)據(jù)作為主數(shù)據(jù)源,利用人工交互的方法快速構(gòu)建土地利用變化遙感數(shù)據(jù)庫,分析我國2000、2010 和2020年主要耕地后備資源的面積變化和空間分布格局以及轉(zhuǎn)變特征,以期為保障我國糧食安全,優(yōu)化耕地保護(hù)利用提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。
1 研究方法與數(shù)據(jù)來源
1.1 研究對(duì)象與區(qū)域劃分
本研究主要對(duì)象為我國31 個(gè)省、市、自治區(qū),不包括香港、澳門、臺(tái)灣和南海諸島。將其分為六大農(nóng)區(qū)[17],分別為東北地區(qū)(黑龍江、吉林、遼寧),華北地區(qū)(北京、天津、河北、河南、山東、山西),長(zhǎng)江中下游地區(qū)(上海、江蘇、浙江、安徽、湖北、湖南、江西),西北地區(qū)(內(nèi)蒙古、陜西、寧夏、甘肅、青海、新疆),西南地區(qū)(重慶、四川、貴州、云南、西藏),東南地區(qū)(福建、廣東、廣西、海南區(qū))。根據(jù)中國科學(xué)院構(gòu)建的我國1∶10 萬土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集中所采用的土地利用分類體系, 土地利用類型包括耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地,即6 個(gè)一級(jí)類型[ 1 8 ]。耕地中包括水田和旱地,林地包括林地、灌木林地、疏林地和其它林地,草地包括高覆蓋度草地、中覆蓋度草地和低覆蓋度草地,水域包括河渠、湖泊、水庫坑塘、永久性冰川雪地、灘涂地和灘地,建設(shè)用地包括城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)用地和交通道路、機(jī)場(chǎng)、大型工業(yè)區(qū)等其它建設(shè)用地,未利用地包括沙地、戈壁、鹽堿地、沼澤地、裸土地、裸巖石質(zhì)地和高寒荒漠、苔原等其它土地類型,即25 個(gè)二級(jí)類型。本研究主要以其它林地、低覆蓋度草地、灘涂地、灘地、鹽堿地和裸土地可開墾為耕地的土地作為主要耕地后備資源進(jìn)行分析。
1.2 計(jì)算方法
年均變化率主要反映某一區(qū)域某一時(shí)段研究區(qū)或格網(wǎng)內(nèi)耕地面積變化幅度與速度,即通過監(jiān)測(cè)計(jì)算開始和結(jié)束時(shí)耕地的總面積變化與時(shí)間的關(guān)系獲得,計(jì)算公式如下:
式中:W—區(qū)域研究時(shí)段內(nèi)耕地面積變化率(%);Aa—監(jiān)測(cè)開始時(shí)耕地面積(hm2);Ab—監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)耕地面積(hm2);T—研究時(shí)間(年)。
1.3 數(shù)據(jù)來源
土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)中心的我國多時(shí)期土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集[18],選取了2000、2010 和2020 年3 個(gè)時(shí)相。該數(shù)據(jù)集以Landsat 遙感影像數(shù)據(jù)作為主信息源,通過人工交互的方法快速提取土地利用變化遙感信息[ 1 8 ? 1 9 ]。在ArcGIS Pro 中將格網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù),分辨率為1 km×1 km。提取土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行耕地空間分布分析,根據(jù)耕地利用變化類型圖的屬性數(shù)據(jù)表計(jì)算不同時(shí)期的耕地和其他土地類型空間轉(zhuǎn)換特征[19]。
2 結(jié)果與分析
2.1 我國主要耕地后備資源數(shù)量與演變規(guī)律
通過分析主要耕地后備資源發(fā)現(xiàn),2000 年我國主要耕地后備資源面積為11774.57 萬hm2,約占國土陸地面積的12.27%,2010 年主要耕地后備資源面積為11803.50 萬hm2,約占國土陸地面積的12.30%(表1),較2000 年增加了28.93 萬hm2。2020 年主要耕地后備資源面積為12932.22 萬hm2,約占國土陸地面積的13.47%,相比于2010 年增加了1128.72 萬hm2。從耕地后備資源類型來看,2000 和2010 年面積排在前三位的是低覆蓋度草地、鹽堿地和灘地,分別占主要耕地后備資源總面積的78.24% 和77.68% (低覆蓋度草地)、11.58% 和11.29% (鹽堿地)、4.24% 和4.22% (灘地),2020 年排在前三位的是低覆蓋度草地、鹽堿地和裸土地,分別占主要耕地后備資源總面積的75.07% (低覆蓋度草地)、8.26% (鹽堿地)和7.60% (裸土地)。2000—2010 年間,主要耕地后備資源中低覆蓋度草地、灘涂地、灘地和鹽堿地面積在減少,其它林地和裸土地面積在增加,2010—2020 年間灘涂地和鹽堿地面積繼續(xù)在減少,而其它林地、低覆蓋度草地、灘地和裸土地面積出現(xiàn)增加。2010—2020 年間裸土地面積變化很大,年均增加高達(dá)23.59%,是2000—2010 年年均變化率(0.059%) 的401.54 倍。
2.2 我國主要耕地后備資源分布特征
耕地后備資源是我國重要的戰(zhàn)略后備資源,是國家糧食安全戰(zhàn)略保障體系的重要一環(huán)。我國31 個(gè)省市自治區(qū)的主要耕地后備資源數(shù)量差異較大(表2),2000、2010 和2020 年均以西北和西南地區(qū)主要耕地后備資源面積最大,分別占總面積的68.30% 和22.95% (2000 年)、67.80% 和22.93% (2010 年)、61.51% 和31.15% (2020 年)。2000、2010 和2020 年主要耕地后備資源面積最多的前5 個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)) 均為新疆維吾爾自治區(qū)、青海省、西藏自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)和甘肅省,其主要耕地后備資源面積均超過700.00 萬hm2。2000、2010 和2020 年主要耕地后備資源面積大于1000 萬hm2的?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)) 均為4 個(gè),500 萬~1000 萬hm2的省 (市、自治區(qū)) 有1 個(gè),100 萬~500 萬hm2 的省 (市、自治區(qū))2000 和2010 年均有6 個(gè),2020 年有4 個(gè),2000 和2010 年低于 100 萬hm2 的?。ㄊ?、自治區(qū)) 均有20 個(gè),2020 年有22 個(gè)。
2.3 我國不同地區(qū)主要耕地后備資源演變規(guī)律
從主要耕地后備資源變化幅度來看,2000—2010 年期間東南、長(zhǎng)江中下游、西南和東北地區(qū)面積均在增加,華北地區(qū)和西北地區(qū)均在減少,其中以西北地區(qū)減少幅度最大,高達(dá)38.92 萬hm2;而在2010—2020 年期間僅有西南和長(zhǎng)江中下游地區(qū)主要耕地后備資源面積在增加,其余4 個(gè)地區(qū)(東南、西北、華北和東北地區(qū)) 均在減少(表2,圖1)。通過分析31 個(gè)省市自治區(qū)耕地面積變化幅度發(fā)現(xiàn),2000—2010 年期間31 個(gè)?。ㄊ小^(qū)) 中有19 個(gè)?。ㄊ?、區(qū)) 主要耕地后備資源面積在增加,共增加104.48 萬 hm2,以廣東、廣西、福建和江西增加幅度最大,其余12 個(gè)?。ㄊ小^(qū)) 面積在減少,共減少75.55 萬 hm2;2010—2020 年期間共有 8 個(gè)?。ㄊ?、區(qū)) 主要耕地后備資源面積在增加,共增加1519.13 萬 hm2,以西藏自治區(qū)、青海省、云南省和湖南省的增加幅度最大,其余23 個(gè)?。ㄊ?、區(qū)) 面積在減少,共減少390.41 萬 hm2。
2000—2010 年期間,東南和長(zhǎng)江中下游地區(qū)主要耕地后備資源面積年均變化率較大,分別為2.42%和1.17%。而在2010—2020 年間,西南、東北、華北和長(zhǎng)江中下游地區(qū)主要耕地后備資源面積年均變化率均較大,分別為4.88%、2.85%、1.66% 和1.52%。同樣,通過分析31 個(gè)省市自治區(qū)主要耕地資源年均變化率,發(fā)現(xiàn)2000—2010 年間年均變化率前五位的?。ㄊ?、自治區(qū)) 有江西省、廣西壯族自治區(qū)、福建省、廣東省和湖南省,分別為3 . 9 4 %、3.61%、2.80%、2.74% 和1.90%,而2010—2020 年間前五位的?。ㄊ?、自治區(qū)) 是湖南省、天津市、云南省、西藏自治區(qū)和河南省,分別為7.39%、6.99%、6.60%、5.44% 和4.91%。
2.4 我國主要耕地后備資源新增與流失變化
2000—2020 年間,我國耕地的來源和流向一直處于動(dòng)態(tài)變化中(圖2、圖3)。2000—2010 年間,新增耕地的主要來源為草地、未利用土地和林地,面積分別為115.92 萬、58.98 萬和32.68 萬hm2,耕地流失主要去向?yàn)榻ㄔO(shè)用地、草地和林地,流失面積分別為187.18 萬、60.87 萬和58.27 萬hm2,分別占流失耕地總面積的53.84% (建設(shè)用地)、17.54% (草地) 和16.79% (林地)。來源于草地和未利用地的耕地面積高于耕地流向草地和未利用地的面積,耕地面積因此凈增加55.05 萬hm2 (草地) 和58.98 萬hm2 (未利用地),而建設(shè)用地是耕地凈流失的主要去向,凈流失187.18 萬hm2。2010—2020 年間,新增耕地主要來自于林地、草地和建設(shè)用地,新增面積分別為2237.24 萬、1689.20 萬和884.25 萬hm2;流失耕地主要去向也為林地、草地和建設(shè)用地,流失面積分別為2273.33 萬、1469.04 萬和1391.44 萬hm2,分別占流失耕地總面積的40.44% (林地)、26.13% (草地) 和24.75% (建設(shè)用地)。綜合新增和流失,草地和未利用土地的轉(zhuǎn)變新增耕地220.16 萬hm2 和102.70萬hm2,而建設(shè)用地導(dǎo)致耕地凈流失507.19 萬hm2,且流失面積大于草地和未利用土地帶來的新增面積。從時(shí)間分布上看,新增耕地和流失耕地動(dòng)態(tài)變化在2000—2010 年間并不大,主要集中在2010—2020年間。從空間分布看,新增的耕地和流失的耕地主要發(fā)生在我國南方地區(qū)。這些變化主要是由于前期我國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn),城鎮(zhèn)化建設(shè)也隨之加快,新增的建設(shè)用地大量占用了優(yōu)質(zhì)耕地,后期政策的調(diào)整促使耕地流向發(fā)生轉(zhuǎn)變。
3 討論
3.1 我國主要耕地后備資源時(shí)空變化與現(xiàn)狀
我國作為農(nóng)業(yè)大國,面對(duì)人多地少的資源稟賦,耕地后備資源數(shù)量的充足與穩(wěn)定同樣是保障國家糧食生產(chǎn)和糧食安全的基礎(chǔ),也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障,在確保耕地資源數(shù)量中至關(guān)重要。守住耕地保護(hù)紅線,不但要嚴(yán)格實(shí)施耕地保護(hù)政策,同時(shí)合理開發(fā)利用耕地后備資源,對(duì)于緩解耕地資源緊張局勢(shì),彌補(bǔ)耕地占用,實(shí)現(xiàn)耕地“占補(bǔ)平衡”,有效保障我國18 億畝耕地的“紅線”?!度珖恋乩每傮w規(guī)劃綱要(2006—2020)》中指出我國耕地資源后備潛力約為1333.33 萬km2,60% 以上分布在水源不足和生態(tài)脆弱地區(qū),開發(fā)利用的制約因素較多。國土資源部2014 年部署開展的全國耕地后備資源調(diào)查結(jié)果顯示,全國耕地后備資源總面積為535.28 萬km2。其中,可開墾土地面積為516.18 萬km2,可復(fù)墾土地面積為19.10 萬km2。其區(qū)域主要集中在中西部經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),以新疆、黑龍江、河南、云南、甘肅5 個(gè)省份后備資源面積最多。易玲等[7]利用遙感影像數(shù)據(jù)分析了我國1980s 末、1995、2000、2005、2008 和2010 年共6 期未利用土地(沙地、戈壁、鹽堿地、沼澤地、裸土地、裸巖石礫地、高寒荒漠、苔原等) 的時(shí)空演變,發(fā)現(xiàn)研究期內(nèi)我國未利用土地面積總量持續(xù)減少,共凈減少了11545.14 km2,2010 年我國未利用土地總面積達(dá)到212.57 萬km2。張甘霖等[20]利用1:100 萬的土壤?地體數(shù)據(jù)庫,分析了牧業(yè)地區(qū)的低覆蓋度草地、非牧業(yè)地區(qū)的草地、水域(灘地) 及未利用地中鹽堿地、沼澤地和裸土地等可開墾耕地后備資源,顯示我國有156.31 萬km2耕地后備資源,其中56.61 萬km2的耕地后備資源具有不同適宜程度的自然質(zhì)量。本研究的主要耕地后備資源類型中以低覆蓋度草地(占后備資源總面積的64.3%)、鹽堿地(占12.2%)、內(nèi)陸灘涂(占8.7%) 和裸地(占8.0%) 為主。其中,2000、2010 和2020 年我國主要耕地后備資源面積分別為11774.57 萬、11803.50 萬和12932.22 萬hm2,主要位于西北和西南地區(qū),而耕地較為緊張的長(zhǎng)江中下游地區(qū)耕地后備資源面積較少,且研究期內(nèi)華北地區(qū)和西北地區(qū)主要耕地后備資源面積在持續(xù)減少。以上結(jié)果充分說明,我國主要耕地后備資源區(qū)域分布極不平衡,占補(bǔ)空間越來越小。不管是全國范圍內(nèi),還是省域內(nèi)實(shí)現(xiàn)占補(bǔ)平衡越來越難。此外,本研究中我國主要耕地后備資源面積較大,但并不代表均能開發(fā)為有效耕地,受到土地利用政策、土地資源質(zhì)量和自然生態(tài)環(huán)境等因素制約。盡管耕地后備資源的開發(fā)利用可以緩解耕地資源緊張的局勢(shì),但仍需始終堅(jiān)持耕地保護(hù)和資源節(jié)約的基本國策。
此外,我國耕地一直處于動(dòng)態(tài)變化中,耕地變化主要是由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城鎮(zhèn)化建設(shè)加快,新增的建設(shè)用地大量侵占了優(yōu)質(zhì)耕地,導(dǎo)致耕地的流失[19]。本研究發(fā)現(xiàn),耕地流失的主要去向?yàn)榻ㄔO(shè)用地,進(jìn)一步證實(shí)了城鎮(zhèn)化建設(shè)是耕地流失的重要因素。新增耕地和流失耕地間的動(dòng)態(tài)變化在2000—2010 年間并不大,而在2010—2020 年間變化較為集中,主要發(fā)生在我國南方地區(qū)。南方地區(qū)作為我國改革開放最早、經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的地區(qū),城鄉(xiāng)建設(shè)的飛速發(fā)展大量占用了耕地資源,進(jìn)而引起了耕地資源的動(dòng)態(tài)減少[19, 21]。然而,受土地資源稟賦所限,后備土地資源不足,新增耕地潛力有限[22]。我國西北地區(qū)具有充足的耕地后備資源,隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的投入,水利設(shè)施的完善,實(shí)現(xiàn)了耕地面積大幅度增加。前期研究表明,我國1987 年到2010 年的耕地總面積呈南減北增,耕地面積以長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲地區(qū)減少最為嚴(yán)重,新疆、黑龍江以及內(nèi)蒙古等地耕地面積增加顯著[23]。近年來,政府部門和社會(huì)各界通過加強(qiáng)對(duì)耕地資源的保護(hù)和管理,有效減緩了我國耕地面積的減少,但在動(dòng)態(tài)平衡中新增耕地主要來源于草地和未利用地,分布于生態(tài)脆弱區(qū),其適種性和耕地質(zhì)量無法有效保障,耕地利用保護(hù)形勢(shì)依然嚴(yán)峻。同時(shí),在未來土地利用規(guī)劃中依然要嚴(yán)格控制建設(shè)用地侵占優(yōu)質(zhì)耕地,切實(shí)加強(qiáng)耕地資源保護(hù)。
3.2 我國耕地后備資源合理開發(fā)與可持續(xù)利用方案
我國正面臨著必須為未來30 年內(nèi)持續(xù)增長(zhǎng)的人口提供足夠食物的重任,同時(shí)面臨由于耕地面積逐年減少造成食物供應(yīng)不足,尤其是糧食增產(chǎn)潛力不足的重大壓力。守住18 億畝耕地紅線,一方面依靠政府制定并實(shí)施嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策,另一方面是合理開發(fā)利用耕地后備資源。鑒于此,開發(fā)利用耕地后備資源是實(shí)現(xiàn)耕地“占補(bǔ)平衡”、確保18 億畝耕地紅線的重大戰(zhàn)略舉措。本文就耕地后備資源合理開發(fā)與可持續(xù)利用提出供參考的治理技術(shù)與原則:
1) 生態(tài)優(yōu)先,其他草地資源可持續(xù)開發(fā)。其他草地是耕地后備資源中可開發(fā)利用總面積最大的類型,在不占開發(fā)區(qū)域林地、濕地、草地以及水面,不占生態(tài)保護(hù)紅線以及相關(guān)保護(hù)地等前提下,適宜開發(fā)相對(duì)面積較大,土壤改良代價(jià)比較小的地塊,結(jié)合當(dāng)?shù)馗邩?biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃實(shí)施,采取平整地塊、消除雜草、增施有機(jī)肥、種植綠肥、秸稈還田等工程和農(nóng)藝措施,發(fā)展適宜當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的糧食及經(jīng)濟(jì)作物,集中連片打造試點(diǎn)示范區(qū)。
2) 以水定地,沙地資源完善水利設(shè)施。沙土孔隙結(jié)構(gòu)差,不保水、不保肥,因此土壤有機(jī)質(zhì)含量較為缺乏,土壤貧瘠。沙地資源多集中在西北干旱地區(qū),內(nèi)蒙古和新疆分布較多,由于風(fēng)沙天氣多發(fā)、氣候干旱、降水量少,首先要采取加固農(nóng)田林網(wǎng)建設(shè),阻滯風(fēng)沙侵蝕農(nóng)田。其次,完善灌溉水利措施,依托現(xiàn)有水利工程和可供水量,采用滴灌、微噴等技術(shù)鋪設(shè)地面節(jié)水管道,以滿足灌溉和抗旱的需要。另外,根據(jù)治理區(qū)土壤實(shí)際情況,采用施加農(nóng)家肥方式進(jìn)行土壤培肥,維持土壤養(yǎng)分。
3) 綜合施策,鹽堿地資源分級(jí)分類利用。鹽堿地面臨的障礙因子是綜合性的,因此需要堅(jiān)持改水、改土、改種并重,將工程措施和農(nóng)業(yè)及生物措施相結(jié)合,根據(jù)不同鹽堿地類型采取分區(qū)治理。西北干旱半干旱區(qū)主要是氯化物和硫酸鹽鹽化土壤,采用脫硫石膏、種植耐鹽作物、施用有機(jī)肥、秸稈深還田、摻沙降容等綜合技術(shù)模式;東北區(qū)主要是蘇打鹽堿土壤,以開發(fā)為水稻田為主,旱地為輔;新疆主要是中重度鹽堿土,依托暗管排鹽等灌排措施,淋洗鹽分。
4) 有序開發(fā),裸地資源依開發(fā)難度循序漸進(jìn)。根據(jù)裸地資源地理位置,由靠近道路處優(yōu)先開發(fā),進(jìn)行土地平整、灌溉溝渠挖筑、田間道路、筑牢埂坎、設(shè)置邊坡等工程施工。由于常年撂荒,水資源、土壤肥力、土壤結(jié)構(gòu)條件及配套耕種措施缺乏,開發(fā)利用難度大,投資高,收益低,因此根據(jù)前期投資匡算,適度開發(fā)。
除此之外,在耕地后備資源開發(fā)利用過程中,應(yīng)堅(jiān)持生態(tài)環(huán)境保護(hù),嚴(yán)守生態(tài)紅線,嚴(yán)禁以破壞生態(tài)環(huán)境為代價(jià)進(jìn)行耕地開發(fā)。從開發(fā)難度和經(jīng)濟(jì)效益上看,宜有限開發(fā)鹽堿地,進(jìn)行治理和綜合利用,其次開發(fā)低覆蓋度草地。另外,在開發(fā)后備耕地的同時(shí),提升現(xiàn)有耕地產(chǎn)能也同等重要。
4 結(jié)論
通過對(duì)2000—2020 年我國主要耕地后備資源分布與變化特征的分析發(fā)現(xiàn),相比2000—2010 年間,2010—2020 年間我國主要耕地后備資源面積變化更為劇烈。低覆蓋度草地和鹽堿地是耕地后備資源的重要組成,建設(shè)用地是耕地凈流失的主要去向,草地和未利用地向耕地的凈轉(zhuǎn)變是新增耕地的重要來源。我國主要耕地后備資源主要分布于西北和西南地區(qū),長(zhǎng)江中下游地區(qū)耕地后備資源面積很少,華北和西北地區(qū)耕地后備資源面積處于持續(xù)減少中。通過對(duì)主要耕地后備資源綜合分析,建議有限開發(fā)鹽堿地,加強(qiáng)其綜合治理和利用,其次開發(fā)低覆蓋度草地,注意有序開發(fā)利用,因地制宜,堅(jiān)持生態(tài)環(huán)境保護(hù)。
參 考 文 獻(xiàn):
[ 1 ]孔祥斌, 陳文廣, 黨昱譞. 中國耕地保護(hù)現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與轉(zhuǎn)型[J]. 湖南師范大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào), 2023, 52(5): 31?41.
Kong X P, Chen W G, Dang Y X. The current status, challenges, andtransformation of arable land protection in China[J]. Journal of SocialSciences, Hunan Normal University, 2023, 52(5): 31?41.
[ 2 ]王靜怡, 李曉明. 近20年中國耕地?cái)?shù)量變化趨勢(shì)及其驅(qū)動(dòng)因子分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃, 2019, 40(8): 171?176.
Wang J Y, Li X M. Analysis of the trend and driving factors of arableland quantity changes in China over the past 20 years[J]. ChineseJournal of Agricultural Resources and Regional Planning, 2019,40(8): 171?176.
[ 3 ]李升發(fā), 李秀彬. 耕地撂荒研究進(jìn)展與展望[J]. 地理學(xué)報(bào), 2016,71(3): 370?389.
Li S F, Li X B. Progress and prospect on farmland abandonment[J].Acta Geographica Sinica, 2016, 71(3): 370?389.
[ 4 ]Wang N, Hao J, Zhang L, et al. Basic farmland protection system inChina: Changes, conflicts and prospects[J]. Agronomy, 2023, 13(3):651.
[ 5 ]代兵, 谷曉坤, 陳百明. 基于GIS的新疆后備耕地資源評(píng)價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2008, 24(7): 60?64.
Dai B, Gu X K, Chen B M. GIS-based suitability evaluation ofuncultivated arable land in Xinjiang Region[J]. Transactions of theChinese Society of Agricultural Engineering, 2008, 24(7): 60?64.
[ 6 ]劉沁萍, 朱闖, 田洪陣, 等. 基于MODIS數(shù)據(jù)的中國耕地時(shí)空變化及其影響因素[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2022, 58(5):689?697.
Liu Q P, Zhu C, Tian H Z, et al. Spatiotemporal changes andinfluencing factors of cultivated land in China based on MODISdata[J]. Journal of Lanzhou University (Natural Sciences), 2022,58(5): 689?697.
[ 7 ]易玲, 張?jiān)鱿椋?汪瀟, 等. 近30年中國主要耕地后備資源的時(shí)空變化[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(6): 1?12.
Yi L, Zhang Z X, Wang X, et al. Spatiotemporal changes of mainarable land reserve resources in China over the past 30 years [J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2013, 29(6): 1?12.
[ 8 ]Wang J, Chen Y Q, Shao X M, et al. Land-use changes and policydimension driving forces in China: Present, trend and future[J]. LandUse Policy, 2012, 29(4): 737?749.
[ 9 ]Wang X, Wu J, Liu Y, et al. Driving factors of ecosystem servicesand their spatiotemporal change assessment based on land use typesin the Loess Plateau[J]. Journal of Environmental Management, 2022,311: 114835.
[10]石曉麗, 史文嬌. 氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)耕地格局變化的貢獻(xiàn)歸因綜述[J]. 地理學(xué)報(bào), 2015, 70(9): 1463?1476.
Shi X L, Shi W J. Identifying contributions of climate change andhuman activities to spatial-temporal cropland changes: A review[J].Acta Geographica Sinica, 2015, 70(9): 1463?1476.
[11]Qian F K, Lal R, Wang Q B, Land evaluation and site assessment forthe basic farmland protection in Lingyuan County, NortheastChina[J]. Journal of Cleaner Production. 2021; 314: 128097.
[12]Qie L, Pu L J, Tang P F, et al. Gains and losses of farmlandassociated with farmland protection policy and urbanization in China:An integrated perspective based on goal orientation[J]. Land UsePolicy., 2023, 129: 106643.
[13]王鳴雷, 史文嬌. 中國北方新增耕地的時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)因素分區(qū)[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 53(12): 2435?2449.
Wang M L, Shi W J. Spatial-temporal changes of newly cultivatedland in northern China and its zoning based on driving factors[J].Scientia Agricultura Sinica, 2020, 53(12): 2435?2449.
[14]趙樂松, 陳莉珍, 肖瑤, 等. 多尺度行政區(qū)平衡視角下耕地空間布局優(yōu)化[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2024, 40(6): 319?329.
Zhao L S, Chen L Z, Xiao Y, et al. Optimization of the spatial layoutof farmland from the perspective of multi-scale administrativebalance[J]. Transactions of the Chinese Society of AgriculturalEngineering, 2024, 40(6): 319?329.
[15]李圓圓, 談明洪, 張紅旗. 中國耕地空間格局變化對(duì)糧食生產(chǎn)的影響[J]. 中國工程科學(xué), 2018, 20(5): 90?95.
Li Y Y, Tan M H, Zhang H Q. The impact of the spatial patternchanges of cultivated land on grain production in China[J]. ChineseEngineering Science, 2018, 20(5): 90?95.
[16]王佳月, 辛良杰. 基于GlobeLand30數(shù)據(jù)的中國耕地與糧食生產(chǎn)的時(shí)空變化分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2017, 33(22): 1?8.
Wang J Y, Xin L J. Spatial-temporal variations of cultivated land andgrain production in China based on GlobeLand30[J]. Transactions ofthe Chinese Society of Agricultural Engineering, 2017, 33(22): 1?8.
[17]李書田, 金繼運(yùn). 中國不同區(qū)域農(nóng)田養(yǎng)分輸入、輸出與平衡[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 44(20): 4207?4229.
Li S T, Jin J Y. Characteristics of nutrient input/output and nutrientbalance in different regions of China[J]. Scientia Agricultura Sinica,2011, 44(20): 4207?4229.
[18]徐新良, 劉紀(jì)遠(yuǎn), 張樹文, 等. 中國多時(shí)期土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集(CNLUCC)[DB]. 資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)注冊(cè)與出版系統(tǒng), 2018.https://www.resdc.cn/DOI/DOI.aspx?DOIID=54.
Xu X L, Liu J Y, Zhang S W, et al. China multi-temporal land useremote sensing monitoring dataset (CNLUCC) [DB]. Resource andEnvironmental Science Data Registration and Publishing System,2018. https://www.resdc.cn/DOI/DOI.aspx?DOIID=54.
[19]程維明, 高曉雨, 馬廷, 等. 基于地貌分區(qū)的1990-2015年中國耕地時(shí)空特征變化分析[J]. 地理學(xué)報(bào), 2018, 73(9): 1613?1629.
Cheng W M, Gao X Y, Ma T, et al. Spatial-temporal distribution ofcropland in China based on geomorphologic regionalization during1990?2015[J]. Acta Geographica Sinica, 2018, 73(9): 1613?1629.
[20]張甘霖, 吳運(yùn)金, 趙玉國. 基于SOTER的中國耕地后備資源自然質(zhì)量適宜性評(píng)價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2010, 26(4): 1?8.
Zhang G L, Wu Y J, Zhao Y G. Physical suitability evaluation ofreserve resources of cultivated land in China based on SOTER[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2010, 26(4): 1?8.
[21]喬文怡. 長(zhǎng)三角城市群城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的土地利用變化與預(yù)測(cè)研究[D]. 江蘇南京: 南京師范大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2019.
Qiao W Y. Land use change and prediction in the urbanizationprocess of the Yangtze River Delta urban agglomeration [D].Nanjing, Jiangsu: MS Thesis of Nanjing Normal University, 2019.
[22]袁承程, 張定祥, 劉黎明, 等. 近10年中國耕地變化的區(qū)域特征及演變態(tài)勢(shì)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2021, 37(1): 267?278.
Yuan C C, Zhang D X, Liu L M, et al. Regional characteristics andspatial-temporal distribution of cultivated land change in Chinaduring 2009?2018[J]. Transactions of the Chinese Society ofAgricultural Engineering, 2021, 37(1): 267?278.
[23]趙曉麗, 張?jiān)鱿椋?汪瀟, 等. 中國近30 a耕地變化時(shí)空特征及其主要原因分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2014, 30(3): 1?11.
Zhao X L, Zhang Z X, Wang X, et al. Analysis of Chinese cultivatedland’s spatial-temporal changes and causes in recent 30 years[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2014, 30(3): 1?11.
基金項(xiàng)目:中國工程院戰(zhàn)略研究與咨詢項(xiàng)目(2023-PP-02);農(nóng)田智慧施肥項(xiàng)目(20221805);國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-01-23)。