阜平縣耕地質量時空演變分析

宋安安 胡 豐陳艷玲

（1保定市艾爾福土地科技有限公司，河北保定 071000；2河北農業大學國土資源學院，河北保定 071000）

土地資源作為全球社會存在與發展的基本要素，為人類生產生活提供基礎物質保障。土地資源的有限供給與多方需求成為影響社會發展的一大難題，解決生態、生活和生產用地的沖突是人地系統健康發展、區域可持續的首要前提[1]。耕地資源作為土地資源中的精華，在生態環境保護、社會經濟持續發展和維護社會穩定等方面發揮重要作用[2]。近些年，我國耕地資源受到生態退耕、城市建設、農業結構調整等多種因素影響，數量緊逼耕地紅線，關于耕地資源的研究成為眾多學者的首選方向。目前，我國對于耕地的研究主要集中在耕地保護政策[3]、耕地時空變化[4]、耕地資源開發[5]、耕地動態監測和評價[6]等方面，并在研究過程中基于經濟學、社會學和生態學等多學科視角探索我國耕地發展狀況和趨勢。在耕地質量評價方面，不同學者站在耕地質量時空變化分析[7]、耕地質量評價方法研究[8]、耕地潛力提升[9]等多個角度進行研究，并取得了一系列成果。本文在前人研究的基礎上，基于阜平縣耕地質量等別評價結果分析耕地質量時空演化過程和特征，以期為阜平縣耕地質量保護、增減掛鉤政策以及土地整治等提供參考。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

阜平縣地處我國河北省保定市西部地區，太行山東麓地帶，介于東經 113°45′～114°31′、北緯 38°09′～39°07′之間，縣域面積為 2 527.14 km2[10]，下屬 13 個鄉鎮和1個經濟開發區，政府駐地位于阜平鎮北街。截至2020年底，地區生產總值達50.1億元，總人口為22萬人。全縣位于半濕潤、半干旱大陸性東部季風氣候區，年平均氣溫12.6℃，有效積溫4 846.8℃，年均降水量為654.8 mm[11]，無霜期約170 d。阜平縣整體地勢呈西部高、東南低，地形復雜且多山地，植被多以灌木、林木和草本植物為主，是華中地區典型的全山區縣。

根據2017年阜平縣土地利用變更調查結果，縣內園地面積 2 287.70 hm2，占0.93%；林地面積46 353.42 hm2，占 18.86%；草地面積 18 398.94 hm2，占7.49%；城鎮村及工礦用地面積6 048.00 hm2，占2.46%；交通運輸用地面積551.59 hm2，占0.22%；水域及水利設施用地面積5 768.73 hm2，占2.35%。受自然條件影響，阜平縣內耕地資源較少，主要集中在淺山區和人口密集的丘陵地帶。耕地面積僅有16 229.63 hm2，包括旱地面積 6 759.89 hm2、水澆地面積9 438.80 hm2、水田面積30.92 hm2，分別占耕地面積的41.65%、58.16%和0.19%。

1.2 數據來源

根據自然資源部和河北省自然資源廳的相關要求和農用地分等工作相關規程，阜平縣完成了耕地質量等別評價工作，并進行了年度數據庫更新，為實現土地科學精細化管理、保障耕地數量和質量提供了基礎資料。本文使用的耕地質量等別數據來源于阜平縣耕地質量等別評價數據庫及年度更新數據，2017年土地利用現狀數據來源于阜平縣土地利用調查變更數據庫，社會經濟數據來自《阜平縣政府工作報告》和《河北省統計年鑒》。

2 研究方法

2.1 耕地綜合等別模型

耕地綜合等別計算公式如下：

式中：i為耕地質量等別；Si為區域內耕地質量等別為i的面積；S總為研究區域的耕地總面積；T為研究區域的綜合質量等別[12]。

2.2 ArcGIS空間分析

利用各期耕地質量分等數據庫成果，使用ArcGIS 10.2軟件將耕地質量等別評價結果進行可視化表達，并利用疊加分析工具探討耕地流入流出的空間分布情況，展現耕地空間分布及變化特征[13]。

3 耕地質量時間變化特征分析

3.1 耕地質量等別變化情況

通過分類匯總各時期耕地質量分等評價結果，得到阜平縣耕地質量等別數量分布情況。由表1可知，阜平縣耕地自然等集中在7～14等之間，10等地最多；利用等集中在9～14等之間，11等地最多；經濟等集中在10～13等之間，13等地最多。2011—2014年期間，自然等7～8、12～14等地面積略微減少，9～11等地面積有所增加；利用等9～10、13～14等地面積小幅度減少，11～12等地面積略微上漲；經濟等9～12等地面積減少，13等地面積增加。整體面積呈現增長趨勢，面積由2011年的14 562.35 hm2增長至2014年的14 927.50 hm2。2014—2017年期間，自然等7～8、11～14等地面積減少，9～10等地面積大幅增加，利用等9～10、13等地面積減少，11～12等地面積增加；經濟等9～12等地面積減少，而13等地面積大量增加。整體面積呈現快速增長的趨勢，由2014年的 14 927.5 hm2增長到 16 229.63 hm2。

表1 阜平縣耕地等別數量分布 單位：hm2

整體來看，阜平縣在嚴格的耕地保護政策、脫貧攻堅下的占補平衡政策和增減掛鉤政策影響下，耕地數量得到增加，但需要進一步保障耕地質量水平。縣內耕地自然等情況整體屬于中等水平，但質量較好的耕地數量呈現不斷減少趨勢，需要進一步保護。在受到地形條件和農業生產經營方式的限制下，整體耕地利用水平偏低，可以在自然質量較好的耕地上進一步對土地利用方式、種植經營模式進行優化。經濟等情況更為突出，全縣大部分耕地經濟等等別為13等，造成該現象的主要原因是該縣經濟等系數較低，耕地經濟利用水平有待提高。

3.2 耕地質量綜合等別變化特征

由耕地質量綜合等別模型結算結果（表2）可知，2011—2014年間，國家自然等、國家利用等略微減少，國家經濟等都略有提升，變化幅度均小于0.1；但2014—2017年時間段變化程度比2011—2014年時間段更大，在自然等和利用等上體現明顯。整體來看，耕地質量綜合自然等穩定在10等左右、利用等穩定在12等左右、經濟等穩定在13等左右。阜平縣耕地質量穩中有升，局勢向好。

表2 阜平縣耕地質量綜合等別情況

4 耕地質量空間變化特征分析

4.1 耕地空間分布情況

依據《中國耕地質量等級調查與評定（全國卷）》對中國耕地質量類型的劃分，1～4等地為優等地，5～8等地為高等地，9～12等地為中等地，13～15等地為低等地[14]。結合阜平縣耕地質量等別數據庫成果，利用ArcGIS可視化工具得到耕地質量等別空間分布圖。由圖1可知，阜平縣耕地分布較散，從西北至東南隨著地勢降低，耕地分布密集程度上升。縣內高等地主要分布在東南一側，大部分受地形影響呈條帶狀分布且面積較大，在阜平鎮、城南莊鎮、北果園鄉有所集中；中等地主要分布在高等地周圍，但密集程度較低，除龍泉關鎮、吳王口鄉外，其他鄉鎮均有分布；低等地分布范圍較窄，僅在吳王口鄉、龍泉關鎮、夏莊鄉分布，其中龍泉關鎮數量較多。阜平縣耕地空間分布與地形地勢走向高度相似，在高地勢、灌溉條件和土壤質地較差的西北部地區，耕地以低等地為主；隨著地勢降低和水源匯聚，中等地和高等地在東南側密集分布。耕地空間作為生態空間的一部分，推動西北部耕地空間向林地、草地空間發展，推動土地占補平衡政策，推動西部、北部地區耕地進行土地利用轉型，是提升耕地整體價值的有效舉措。

4.2 耕地質量空間變化分析

將2011年、2014年和2017年耕地質量分等成果的縣級分等單元圖層兩兩聯合進行屬性表計算，得到阜平縣2011—2014年和2014—2017年耕地變化空間分布情況。由圖2可知，在2011—2014年期間，減少耕地在各鄉鎮均有分布，其中阜平鎮減少耕地數量相對較多；新增耕地主要集中在阜平縣西部的平陽鎮、玉林口鄉和阜平鎮。在2014—2017年期間，減少耕地密集程度降低，主要集中在天生橋鎮、阜平鎮和玉林口鄉，新增耕地主要集中在西部和南部的城南莊鎮、北果園鄉、平陽鎮和大臺北鄉南側。綜合來看，阜平縣減少耕地表現出破碎、面積小等特征，且阜平鎮作為阜平縣經濟發展的核心區域，其減少耕地較為集中、數量較多、面積較大；新增耕地呈現集中、面積大等特征，受到阜平縣地形地勢影響，新增耕地主要集中在低地勢、低海拔東西部和東南部丘陵地帶，一方面能夠節約墾復耕地的財政開支和開展規模化經營，另一方面能夠提供作物生長的溫度條件和灌溉條件。

5 結論與討論

5.1 結論

（1）從時間變化來看，阜平縣耕地數量有所增長，耕地等別分布較為穩定，等別結構穩定，耕地整體質量略有上升。耕地變化集中在自然等10等、利用等12等和經濟等13等，且均表現為數量增加。耕地綜合自然等指數、利用等指數有所上升，耕地國家自然等、利用等發展向好，綜合經濟等指數下降，綜合經濟等別降低，表現為耕地整體質量上升，但經濟利用水平有待提升。

（2）從空間變化來看，阜平縣耕地等別空間分布與地勢變化高度契合，破碎化程度高，耕地空間整體由西北向東南移動。在空間分布上，阜平縣高等地、中等地集中在東南一側，分布相對集中，高等地周圍常分布有中等地，低等地分布在西北高海拔地區。在耕地變化空間上，減少耕地分布較為分散，整體上東部地區耕地減少數量較多，新增耕地呈片狀分布且面積較大，集中在東南一側。

5.2 討論

在時空變化過程中，實現耕地數量、質量平衡是耕地資源可持續的有效舉措，但耕地的潛在價值、環境效應、生態效益還有待進一步研究。在對耕地進行嚴格保護的過程中，要結合自然條件和社會經濟發展水平，科學引導流入流出耕地，結合耕地周圍環境，差異化進行耕地利用和保護。