廣西北部灣沿海地區耕地“三位一體”動態監測研究*

羅華艷

(欽州學院資源與環境學院,廣西欽州 535000)

0 引言

隨著社會經濟的不斷推進，人多地少，土地資源稟賦不足的矛盾日益突出。耕地作為生產糧食的載體，同時也是保障糧食生產能力持續增長的資源。科學有效地監測耕地質量，掌握耕地質量動態，確保國家糧食安全，為我國耕地數量、質量的宏觀管理提供技術支撐。面對“速度變化、動力轉換、結構優化”的新常態及其帶來的經濟運行新特征和新規律，從2010年開始圍繞“結構調整”的改革成為廣西經濟發展的主旋律。2017年中央下發《國務院關于加強耕地保護和改進占補平衡的意見》提出“落實藏糧于地、藏糧于技戰略”，就該學術與實踐領域開展起新一輪的耕地數量、質量和生態“三位一體”動態監測研究[1]。

認識新常態、適應新常態，是目前和今后很長時間里我國經濟發展的大方向。新常態下耕地資源的開發利用、保護等研究已很多，高星等[2]充分利用新常態帶來的機遇轉變耕地后備資源，提高利用效益和生態價值。中評[3]提出新常態要求我們把糧食安全放在首位，耕地保護要數量、質量并重。何春等[4]通過STIRPAT模型分析耕地面積變化原因發現人口增長、經濟不合理及城鎮化是導致耕地面積減少的主要原因。雖然耕地利用及變化的文獻較多，但鮮有針對耕地動態監測方面的研究，基于此，文章以廣西北部灣沿海地區為研究對象，開展耕地“三位一體”動態監測研究，試圖掌握研究區域耕地數量、質量及生態，提高耕地利用水平。

1 研究區域概況

廣西壯族自治區地處祖國南疆，南臨北部灣，西南與越南毗鄰，降水豐沛，干濕分明，日照適中。土地總面積23.76萬km2，山地、丘陵和石山面積占自治區總面積的69.8%，平原和臺地占26.9%。人均耕地是全國人均耕地的86%，山多地少、人多地少、優質耕地與后備資源不足。北部灣沿海地區位于東經107°56′～109°47′、北緯21°24′～22°01′，由防城港市、欽州市和北海市組成[5]。其屬于南亞熱帶氣候，年均氣溫23.8℃，年均降雨量2 000mm。2016年末總人口654.86萬人，陸地占地面積2.07萬km2，其中，耕地面積43.16萬hm2，糧食總產量172.47萬t，人均糧食總產量263.3kg，不足全國平均水平的60%。

2 國內外耕地動態監測研究

2.1 國外耕地動態監測體系

國外耕地動態監測體系主要包括歐盟土壤環境評價監測體系、美國資源清單監測體系、加拿大耕地質量監測網絡體系和日本土壤污染監測體系。其中，歐盟土壤環境評價監測體系是先在28個試點推行前期監測，采用網格方法設定監測樣點，劃分二級監測樣點，最終在歐盟成員國之間建立其綜合的、系統的基于地理關系的監測網絡。美國資源清單(National Resources Inventory)，簡稱NRI。NRI的監測樣點采用二級網絡布控，采用核心樣點和輪流監測樣點的方式在全國形成一級區30萬、二級區80萬樣點的監測網絡。加拿大制定7條監測區選擇的標準，主要涵蓋土壤地帶、農業生態區、土壤質地、農業生產系統， 1992年在全國23個地方建立監測區，通過柵格狀取樣和橫交式取樣方式完成樣本監測區劃分。日本通過土壤污染法律和防治規程在全國污染區劃分10m2(10×10m)動態監測網格[6-12]。

表1 國外耕地動態監測體系

國家法律體系管控體系監測體系農地分類體系耕地監測方法監測網絡體系生態監測體系英國《新城鎮法》《村莊土地法》成立中央土地局，采用土地開發許可制度農業土地分類系統制定土壤監測程序和相關規定網格化兩級監測體系，一級監測網每300km2的面積內設1個監測點“環境變化研究網絡”(ECN)日本《農業基本法》《農業振興法》《土地改良法》《增進農用地利用法》《農業促進法》管控農業地域的土地用途，防止非農化用途的改變和耕地被任意侵占農地劃分為城市化調整區域外的農地和城市化調整區域內的農地兩大類，其中城市化調整區域外的農地又被分為3類Konosu中央農業試驗站，綜合監測計劃按耕地質量、重金屬污染環境、輻射監測重點區布設環境監測點，構建檢測體系農田土壤重金屬污染監測、農田土壤放射性污染物質監測德國《土地保護法》《土地復墾法》《土地整理法》《聯邦土壤保護法》城市土地規劃與城市各項功能用地分區管控以土地覆蓋情況和農地適合經營的項目為基本，基于交叉守則協議完成土地分類利用地理信息系統及遙感信息技術獲得土壤生物物理數據，并配合土地水資源管理計劃在全國范圍內設定800個土壤質量永久監測點，長期監測土壤環境構建污染場地數據庫和土壤風險預警機制美國《土壤保護法》《土壤和水資源保護法》《農地保護法》，先后實施了對農地保留農業用途的退稅、減稅等優惠的“威爾遜法案”耕地儲備計劃和土壤保持計劃管控；設定并促進發展權交易以及規劃控制全國農地劃分為4大類：基本農地、特種農地、州重要農地和地方重要農地Sanborn試驗田，國家資源清單計劃采用網格法建立了覆蓋全美50個州，84 4萬個調查點的耕地侵蝕監測網絡，適時掌握全國耕地資源變化“長期生態學研究網絡”(LTER)加拿大《農地委員會法》《農地保護和農業活動法》《土地利用規劃和發展法》《省農業土地委員會法案》為保持耕地利用和維護家庭農場，成立省級土地委員會，創建并管理農業土地儲備(ALR)項目通過加拿大土地清查機構(CLI)繪制土地農業能力分布圖制定了7條指導監測點選擇的標準代表加拿大主要的農業生態區域的主要景觀在全國建立了23個基準點(BenchmarkSites)構成基準監測網絡；構建農場史數據庫通過經濟補償、稅費、公共基礎設施建設等方面激勵農戶投入到農村環境以及農地環境保護之中，實現經濟補償與農民增產增收掛鉤

2.2 國內耕地動態監測體系

目前，我國的耕地監測體系由農業部門構建覆蓋糧食主產區和主要農產品功能區的耕地質量監測網絡和國土部門農用地分等定級為主的耕地等別動態監測體系構成。主要包括：《農用地質量分等規程》(GB/T 28407-2012)、《耕地質量保護與提升行動方案》、《耕地質量調查監測與評價辦法》(農業部)； 2014年3月國土資源部部署的全國耕地質量等別調查評價與監測工作，在全國31個省(區、市)開始推進實施耕地數量、質量、生態“三位一體”保護調查評價與監測為工作目標的理論和實踐探索[13-15]。

2.3 廣西耕地質量動態監測現狀與問題

廣西的土地利用監測體系以廣西第二次土地利用數據庫為基礎，搭建土地管理空間數據平臺，實現常態化土地利用變化監測，形成“以圖管地”的土地利用監管體系。廣西于2015年首次開展了耕地質量年度監測工作，以扶綏縣耕地質量年度監測評價為試點，以分等參數指標和分等因素指標為基本方法，形成監測指標確定—漸變類型及主導因素選取—漸變類型分布范圍劃定—監測單元布設及評價等4個部分內容的耕地質量監測體系。

存在的主要問題和不足主要有：監測點篩選缺乏系統性和動態性，容易造成遺漏； 漸變類型劃分標準過粗，類型區和數據交錯地帶精準度不夠； 基礎資料(地形地貌劃分、自然概況、土壤理化性質、生物特征等)收集難度大，影響監測的精準劃分； 廣西北部沿海區20 m等深線以內淺海面積64.88 萬hm2，灘涂面積10.05 萬hm2，其特殊的地理地形位置容易因海水倒灌形成鹽漬化耕地漸變類型[16-17]。

3 廣西北部灣沿海地區耕地動態監測體系構建

3.1 耕地“三位一體”動態監測思路

耕地“三位一體”動態監測是一個復雜而綜合的系統工程，其體系應該具有全面性和系統性，其構建的思路是否合理科學，將直接影響整個耕地“三位一體”動態監測工作的成敗。考慮到2010年以前的耕地動態監測以耕地數量監測為主，以歷年土地利用變更數據為基礎，實現耕地天上(衛星遙感)與地上(動態巡查)動態監管； 2010～2015年以來，以實現耕地質量和生態環境同步監測的目標和探索實踐逐漸升溫。對照國內外耕地動態監測體系，尋求符合廣西北部灣沿海地區耕地特點指標，構建廣西北部灣沿海地區耕地動態監測體系，主要體現耕地質量和生態目標上，該體系由兩級體系構成，一級體系包括：遙感和地面動態監測、土壤質地和耕地潛力監測、耕地生態環境和耕地污染情況監測； 二級體系包括：耕地面積、耕地結構、土壤質地與理化性質、耕地肥力與承載力、耕作技術、植被覆蓋情況、耕地景觀以及耕地污染狀況監測。

圖1 廣西北部灣沿海地區耕地“三位一體”動態監測體系

3.2 耕地“三位一體”動態監測路徑實現

3.2.1 監測區域劃分

廣西北部灣沿海區擁有山多地少、沿海淺灘較多等特殊的地形地貌特征，細化監測區如表2，其中平原區按耕地類型劃分為水田和旱地兩大類。

3.2.2 監測指標體系構建

在原農用地分等技術規范基礎上細化并完善指標，加入自然生態環境評價因素得到兩級監測指標體系。一級指標9項包括：耕地總面積變動情況、土壤質地、土壤理化性質、土壤肥力、自然災害狀況、大氣環境狀況、土壤污染狀況、耕地景觀、土壤生態環境； 二級指標共22項，如表3。

表2 廣西北部灣沿海地區耕地監測分區

監測區劃分丘 陵平 原淺 灘沿海區防城鎮、華石鎮、福成鎮、平陽鎮、水東街道辦事處、文峰街道辦事處、南珠街道辦事處、沙埠鎮、黃屋屯鎮、尖山鎮、久隆鎮、東場鎮、那麗鎮、那彭鎮、那思鎮、營盤鎮、南康鎮、興港鎮、沙田鎮、西場鎮、山口鎮、閘口鎮、沙崗鎮、黨江鎮企沙鎮、光坡鎮、公車鎮、江平鎮、潿洲鎮、銀灘鎮、康熙嶺鎮、大番坡鎮、龍門港鎮、犀牛腳鎮、北部內陸區小江鎮、泉水鎮、石埇鎮、安石鎮、張黃鎮、大成鎮、白石水鎮、北通鎮、三合鎮、龍門鎮、福旺鎮、寨圩鎮、樂民鎮、六硍鎮、平睦鎮、官垌鎮南部內陸區青塘鎮、板城鎮、新棠鎮、貴臺鎮、長灘鎮、新圩鎮、豐塘鎮、平山鎮、石塘鎮、佛子鎮、平南鎮、煙墩鎮、舊州鎮、太平鎮、沙坪鎮、武利鎮、文利鎮、白沙鎮、常樂鎮、公館鎮、廉州鎮、曲樟鄉、石康鎮、石灣鎮、烏家鎮、星島湖鄉大菉鎮、那梭鎮、那良鎮、峒中鎮、茅嶺鄉、扶隆鄉、灘營鄉、江山鄉、石灣鎮、常樂鎮、曲樟鄉、大垌鎮、平吉鎮、小董鎮、那蒙鎮、大直鎮、大寺鎮、靈城鎮、檀圩鎮、陸屋鎮、三隆鎮、那隆鎮

表3 耕地監測指標體系

3.2.3 監測點選取

耕地“三位一體”監測點是在空間上具有布控性、面積上具有代表性、控制指標上具有層次性的單元作為固定監測點和浮動監測點，方便對其數量、質量和生態主導因素進行長期監測和定量評價。根據廣西北部灣沿海區耕地分布范圍，同時借鑒美國和德國經驗，對影響耕地“三位一體”動態監測的數量面積(耕地動態變化情況、地類變化情況)、耕地質量(土壤質地與理化性質、土地肥力)和生態目標(自然災害狀況、大氣環境狀況、土壤污染狀況、耕地景觀、土壤生態環境)因子進行目標篩選后，篩選出監測點87個，其中長期監測點70個，主要分布于北部內陸平原和丘陵地帶，浮動監測點17個，主要分布于北部沿海地帶，如圖2。

圖2 廣西北部海灣區耕地監測點分布圖

3.3 耕地“三位一體”動態監測分區

依據耕地質量監測二級指標體系，采用綜合評價的方法將監測點結果劃分為4個等級(I、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，耕地質量等級依次降低)，根據各等級比重劃出耕地質量等級分區，如圖3。廣西北部灣沿海區耕地質量呈現由北向南，由西向東降低的趨勢； 近海10 km深度范圍內耕地質量與內陸區存在兩個等級的差異； 山前沖積平原優質耕地逐漸被沿海區Ⅲ級耕地侵蝕的特點。

根據耕地生態監測評價結果篩選出主導因素，劃分水土流失嚴重區、土壤退化區、化肥超標區、鹽漬化區、重金屬污染區、有機物污染區。其中，西南內陸區主要呈現由礦產活動和自然條件綜合形成的局部重金屬亞污染； 北部內陸山區丘陵地帶的主導因素是水土流失災害，沿海區則面臨鹽漬化和土壤有機物污染雙重壓力，而內陸平原由化肥超量使用形成的土壤退化成為該地區主要生態制約因素。水土流失嚴重區和土壤退化區耕地保護措施主要通過植樹造林、種草護坡、覆蓋地表、免耕、少耕、間作套種等耕作技術減少雨滴對地面的直接打擊，提高地表的滲水能力從而達到保護耕地的目的。化肥超標區耕地保護措施主要減少化肥用量，推廣測土配方施肥，因地制宜恢復綠肥和推進有機肥資源化利用。鹽漬化區耕地保護措施主要采用水利改良(灌溉、排水、放淤、種稻、防滲等)降低地下水位，配套排灌工程，有條件施用土壤改良劑，增施有機肥料； 重金屬污染區和有機物污染區耕地保護措施主要是加大重金屬、有機物排放企業和農業農村面源等耕地污染源頭治理，部分區域實施有條件耕地輪作休耕。

圖3 耕地“三位一體”動態監測分區

3.4 耕地“三位一體”動態監測保障措施

3.4.1 技術保障

廣西“一張圖”土地監管體系已經構建，搭載衛星、遙感的3S技術已經成熟，并朝著5S(遙感技術、地理信息系統、全球定位系統、數字攝影測量系統、專家系統)方向發展，另有SAR影像技術等創新監測技術，科學技術的突破與創新使得耕地“三位一體”動態監測成為可能[18-19]。

3.4.2 能力保障

盡管相關耕地“三位一體”的理論框架和技術規范已經成熟，但數據資料的收集與精準詳實成為左右監測完善程度的難點和復雜點。其一，耕地動態監測網點建設成本大，長期維護成本更大，資金匹配能力成為獲取精準數據的制約點。建議實行“1·3”動態監測制度，即以1年為時間跨度補充完善漸變區監測數據，每3年實現全區域耕地監測數據合并，分析和挖掘數據意義，指導耕地質量和農業生產方式改善，實現耕地生態環境評價和風險預警。其二，樣點數據采集和后期精確評價方面對監測人員具有一定的技術和經驗考量，在漸變區劃分，歸類與取舍過程中往往需要一定的工作經驗作為保障。建議建立技術培訓長效機制和技術負責制，提煉和挖掘數據意義，為耕地保護和農業生產提供更好的支撐。

3.4.3 實施保障

耕地動態監測是一個復雜而長期的過程，需要土地、農業、環保、水利、通訊等多部門交叉合作，其認知程度與協調程度成為能否實現耕地動態監測高效、高質量完成的關鍵因素。另一方面，各部門之間的數據資料與技術共享，標準與區劃統一也是耕地動態監測實施的重要保障。

4 結論和建議

4.1 結論

該文以廣西北部灣沿海區耕地“三位一體”動態監測為研究對象，分析國內外耕地動態監測體系與廣西耕地質量動態監測現狀，從耕地數量、質量和生態角度構建廣西北部灣沿海區耕地“三位一體”動態監測體系。通過對廣西北部灣沿海區耕地數量、質量和生態的動態監測，以及技術、能力和實施保障的實證分析得出結論：(1)目前，廣西北部灣沿海區耕地動態監測體系主要不足有：監測點篩選缺乏系統性和動態性； 漸變類型劃分標準過粗； 基礎資料收集精準不夠； 缺乏對海水倒灌形成的鹽漬化耕地漸變類型監測。(2)廣西北部灣沿海區耕地質量呈現由北向南，由西向東降低的趨勢，山前沖積平原優質耕地逐漸被沿海區Ⅲ級耕地侵蝕的特點。西南內陸區和沿海區耕地生態主導因素分別是局部重金屬壓污染和局部土壤有機物污染； 北部內陸山區和內陸平原區主要制約因素則分別是水土流失和化肥超量引起的土壤退化。

4.2 建議

為保障沿海地區耕地“三位一體”動態監測體系順利實施，主要提出建議：細化監測區到鄉鎮，加入淺灘作為分區因素； 借鑒美國和德國經驗選取長期監測點70個，浮動監測點17個； 完善耕地生態監測指標體系，劃分兩級指標共22項。實行“1·3”動態監測制度、耕地監測預算制度和部門數據共享制度，統一數據標準，構建數據資源庫，提高耕地監測效率和質量； 建立技術培訓長效機制和技術負責制，提煉和挖掘數據意義，為耕地保護和農業生產提供更好的支撐。

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