





關鍵詞:耕地后備資源;潛力評價;遙感生態指數;分區
中圖分類號:F323.211 文獻標志碼: A 文章編號:2095-1329(2024)04-0128-06
耕地后備資源是實施耕地占補平衡政策的基礎[1],合理開發和利用耕地后備資源有助于減緩土地荒漠化和土地退化的趨勢,促進農業和生態環境的可持續發展。然而水資源匱乏、風蝕沙化、地方經濟落后等一系列因素使得耕地后備資源開發利用質量受到制約。同時,城鎮經濟發展與生態文明建設對耕地保護帶來了新的挑戰[2],如何平衡耕地質量、數量及生態“三位一體”是耕地后備資源開發過程中需要考慮的關鍵問題。合理量化耕地后備資源潛力并分區規劃,可為有效緩解社會經濟發展、平衡生態質量和糧食安全保障提供參考[3],對促進耕地可持續發展具有重要意義。
當前,國內學者基于不同的視角從適宜性評價[4-5]、空間分布特征[6-7]、潛力分析[8-9]、開發時序[10]等各方面對耕地后備資源的開發利用進行深入探討。其中,適宜性評價方法及規程已經形成一套固定的技術體系,主要通過選取影響耕地后備資源的各項因素,使用限制性因子法調查評價符合條件的耕地后備資源。耕地后備資源潛力評價方面,主要從合規性和可實施性構建指標評價體系對耕地后備資源進行分等定級[11];從自然因素出發測算鄉鎮尺度下耕地后備資源開發潛力[12];結合生態風險討論不同情境下潛在耕地資源的開發潛力[13]等。空間分布特征則是在調查評價的基礎上,對耕地后備資源在空間上的聚類特征[14]、重心偏移情況[15]、集中化程度[16]等進行探討。然而目前有關耕地后備資源的研究多停留在數量和評價結果上的初步分析和建議,較少集中在結合耕地后備資源開發潛力及生態因素等條件下的具體分區和政策建議,現實中需要聚焦于中微觀尺度將評價結果與開發實踐有效連接,為區域耕地后備資源開發提供差異化的政策建議。
內蒙古自治區人均儲糧居全國第二位[17],是我國重要的糧食主產區。2023年9月,中共中央辦公廳和國務院辦公廳印發《關于推動鹽堿地綜合利用的意見》,肯定了內蒙古地區耕地后備資源開發的重要性,將其納入綜合利用的重要試點。作為我國重要的農業大省,也是我國北方的生態安全屏障,既要注重糧食安全保障,又要做好生態環境建設工作,落實好內蒙古自治區耕地占補平衡等重大安排。
因此,本研究基于2022年內蒙古自治區耕地后備資源調查評價成果,采用德爾菲法和層次分析法對研究區耕地后備資源進行開發潛力評價,結合遙感生態指數為耕地后備資源開發分區提供政策參考。
1研究區概況
內蒙古自治區位于中國北部,氣候類型主要為溫帶大陸性氣候,大部分處在干旱半干旱地區,大部分地區大風、沙塵天數較多,水資源分布不均。全區下轄12個地級行政區,橫跨東北、華北、西北地區,地勢由東北向西南斜伸,呈狹長形,東西長約2400km,南北最大跨度超1700km。
內蒙古自治區是我國重要的農畜產品生產區,牛奶、牛羊肉產量均居全國第一位。據國家統計數據顯示,2022年內蒙古自治區全年農作物總播種面積869.0萬公頃,糧食產量居全國第六位,內蒙古東北部地區更是在農業區劃中被劃分為東北農產品供給功能主導區,是我國重要的糧食儲備庫。
2數據來源與研究方法
2.1數據來源
本研究所用社會經濟數據包括2022年內蒙古自治區耕地后備資源調查評價成果,來源于內蒙古自治區國土空間規劃院,其中開展耕地后備資源調查工作的旗縣為48個(圖1),包含內蒙古自治區東、中、西部地區部分盟市及下屬旗縣。地理空間數據及來源如表1所示。
2.2研究方法
2.2.1耕地后備資源開發潛力評價指標體系構建
(1)評價指標篩選及分值量化耕地后備資源開發潛力由諸多因素共同作用決定。此處綜合耕地后備資源的自然、社會、經濟等屬性特征選取8個因素,包括坡度(X1)、年降水量(X2)、植被覆蓋度(X3)、水域條件(X4)、土壤pH值(X5)、交通便利度(X6)、居民點距離(X7)和開發成本(X8)。指標的權重反映其對耕地后備資源開發潛力影響程度的大小。指標遴選按照綜合性、代表性和可獲得性原則,權重由層次分析法結合德爾菲法確定,德爾菲法主要是對選定的4名行業專家以調查問卷的形式進行征詢。
對各個指標統一賦分。其中,0分表示潛力非常小或不具備開發利用的潛力,10分表示開發潛力最大,0-10之間的分數則按不同指標變化的區間進行分級。
本研究根據內蒙古自治區實際情況,結合專家學者建議,綜合評估各項指標對耕地后備資源開發潛力影響程度,得到各指標的具體賦值表(表2)。
對德爾菲法和層次分析法所得因子權重加權求得平均值,作為最終參評因子指標權重。綜上,得到耕地后備資源開發潛力評價因子權重(表3)。
(2)計算耕地后備資源開發潛力綜合指標值
此處借助加權綜合指數法確定耕地后備資源開發潛力的綜合值,計算公式為
2.2.2耕地后備資源開發利用分區生態指標獲取
為了在分區過程中保障生態目標,有效發揮耕地后備資源內部潛力,此處采用遙感生態指數(Remote Sensingbased Ecological Index,RSEI)來反映生態環境質量的高低。RSEI綜合綠度、濕度、干度和熱度,在表征地表生態環境方面具有較好的效果[18]。將RSEI計算結果歸一化,使研究區RSEI數值范圍變換為[0,1]區間,便于比較研究區內生態質量相對整體情況。RSEI值越高,表示該區域生態質量情況越好,反之則表示生態質量越低。其計算公式如下:
2.2.3耕地后備資源后備耕地資源開發利用分區
根據開發潛力評價成果,結合對研究區生態指標的考量進一步對研究區耕地后備資源進一步分區。利用自然斷點法將研究區耕地后備資源開發潛力劃分為開發潛力較大及開發潛力較小兩級;將RSEI分為生態質量較好和生態質量較差兩級。結合耕地后備資源開發潛力的評價結果及RSEI分等結果,將開發潛力大且生態質量較高的地區作為后備耕地資源的重點開發區;將開發潛力大,生態質量較低的地區劃分為適度開發區;將開發潛力較小但生態質量高的地區劃分為禁止開發區;將開發潛力小且生態質量較差的地區劃分為限制開發區。
3結果與分析
3.1耕地后備資源開發潛力評價結果及分析
結果顯示,研究區耕地后備資源開發潛力值介于[3.74,10]區間,不同區域的耕地潛力存在顯著差異,反映了各區域的耕地質量和開發難度(圖2)。潛力值高的地區主要集中分布在土默特左旗、科爾沁右翼前旗、土默特右旗和托克托縣、突泉縣、阿榮旗、阿魯科爾沁、科爾沁右翼后旗及林西縣等地區,潛力值低的地區則主要分布在五原縣、烏拉特前旗、翁牛特旗、杭錦旗、烏審旗等部分地區,總體上呈現東部地區高于中西部地區的空間規律。結合耕地后備資源指標評價體系不難發現,高潛力區域展現了較好的耕地后備資源開發潛力,與區域內的自然稟賦(如降水量充足、灌溉條件優越、植被覆蓋度高、土壤pH值適宜)和區位條件等多方面有關。相反,杭錦旗、翁牛特旗等區域的潛力值相對較低,這可能是由于區域分布的土地類型、氣候條件或區位條件等因素導致。
3.2 RSEI計算結果及空間分布情況
作為表征生態環境狀況的指標,RSEI值越接近1,生態越好。由于其計算完全基于遙感信息和自然因素的指數,因此可以快速簡便地評價區域生態環境質量[19]。結合已有成果對研究區2022年RSEI進行測算,結果顯示研究區生態環境質量在空間分布上具有一定差異(圖3)。整體上,RSEI高值區主要集中于東北部地區,低值區則主要集中于西南部地區,且呈現由東向西依次遞減的空間規律,可見研究區東北地區向西南地區生態環境質量依次遞減。
耕地后備資源的開發會對耕地系統的生態環境造成影響,因此在開發利用分區時應充分考慮區域生態本底,借助RSEI反映區域生態環境質量在空間上的分布情況,針對不同地區的生態環境質量和資源稟賦應采取不同的開發利用方式。需要注意的是,相同類型的耕地后備資源所處環境不同,其所在區域生態環境質量也可能存在差別,結合耕地后備資源開發潛力和RSEI數據可有助于識別出開發利用條件更好的區域,提高耕地后備資源的開發質量。
3.3內蒙古耕地后備資源開發利用分區結果
耕地后備資源分區的目的在于根據不同區域耕地后備資源及其社會經濟、自然環境等情況因地制宜提出差別化的政策建議,本研究將區域耕地后備資源分為重點開發區、適度開發區、禁止開發區和限制開發區(表4),并根據內蒙古地區實際情況特征給出以下政策建議。其中,由于部分旗縣耕地后備資源調查評價結果中顯示的后備資源數量有限,不利于進行分區討論,故將此類旗縣單獨劃分為“暫無分區”一類。
重點開發區為耕地后備資源開發潛力高,生態環境質量允許的區域,可優先開展開發活動。應制定可持續農業發展政策,重點鼓勵農業生產方式的升級轉變。推進高標準農田建設,支持農業科技創新和現代農業技術的應用,包括精準農業、智能農機等,以提高農作物產量和質量。同時,加強農田水利設施建設,確保灌溉水資源的合理利用和供應,提高農田灌溉效率。重點開發區中部分旗縣具有良好的糧食作物種植條件,具有鮮明的特色和質量保障,為了加強地區經濟發展,保障產品質量,應加強農產品質量監管,確保農產品的安全可追溯性和市場競爭力。
適度開發區為開發潛力較高但生態脆弱性較大的區域,需在生態保護基礎上進行有限度開發。適度開發區具有較好的開發潛力,但生態質量有待提高,在發展農業的同時需要重視提高生態環境質量。應制定生態保護與農業發展協調發展的政策,確保不會對已有環境造成嚴重影響。加強土地利用規劃和管理,合理劃定農田和非農田用地邊界,避免非農活動對農田的侵占。推廣生態農業和有機農業,減少農藥和化肥的使用,控制農業廢棄物的排放,防止對水源和土壤造成污染。
限制開發區為生態環境質量高但開發潛力較低的區域,應嚴格限制開發,重點用于生態功能保護。限制開發區具有重要的生態功能和生態價值,開發潛力較低不適宜直接開發,需要嚴格保護生態質量,并限制一定的建設活動。原則上,限制開發地區應著重保障生態系統的完整性和穩定性,及時發現和解決生態環境問題。對于部分地區,也可以善用技術手段實現開發與保護的雙贏。結合東北水網等區域建設,在保障生態環境質量的條件下,經過相關部門嚴密論證審批,利用科技手段改造開墾適量耕地后備資源。作為我國北方的一道重要防線,內蒙古地區的生態保護具有重要意義,農戶非法開墾的行為嚴重影響了區域生態環境質量的保護和生態景觀的維持,應對類似行為加以防治。
禁止開發區為生態脆弱性強且開發潛力低的區域,該區域開發潛力較低且生態質量差,不適合作為重點開發區域,需重視生態環境質量的改善。對于禁止開發區,應制定生態修復和恢復計劃,推廣可持續土地利用方式,促進經濟發展與生態保護的良性循環。加強生態環境監測和評估,跟蹤監測生態建設的效果,及時調整和改進措施。此外,對現有耕地耕作方式和內容進行轉型,通過政策扶持無公害糧食種植方式也是進行生態建設的重要手段。
4結論與討論
4.1結論
本文基于2022年內蒙古自治區耕地后備資源調查評價成果,搭建評價體系量化研究區耕地后備資源開發潛力,并結合RSEI刻畫研究區生態環境質量空間分布情況,結合開發潛力及區域RSEI對于研究區域耕地后備資源作旗縣尺度的分區并給出相應的政策建議。研究結論如下:
(1)研究區耕地后備資源開發潛力數值位于[3.74,10]區間,表現為東部地區高于中西部地區,耕地后備資源開發潛力主要受到氣候條件、土壤條件、區位等多個方面的影響。
(2)研究區RSEI值在空間上具有顯著差異,總體上東北部地區高于西南部地區,并呈現出由東向西依次遞減的空間分布規律。
(3)結合耕地后備資源開發潛力評價結果及RSEI測算結果,將研究區耕地后備資源劃分為重點開發區、適度開發區、禁止開發區和限制開發區,并依次給出差異化的政策建議。
4.2討論
本文討論了依據內蒙古自治區已有耕地后備資源調查評價結果及開發潛力分析結果的分區方案及劃分結果,并對各區劃提出了對應的政策建議,旨在提高農業生產效益并促進綠色可持續發展。耕地后備資源的合理開發和利用可以對社會經濟發展產生積極影響,擴大農業生產的規模和產能。在耕地后備資源的開發活動時要堅持可持續發展的原則,合理規劃土地利用,防止耕地過度開發和環境破壞。同時也要注重農民的權益保護,確保他們能夠公平分享經濟發展的成果,助力鄉村振興和社會穩定發展。
本文采用的研究方法值得進一步探究。RSEI在反映生態質量環境狀況上具有數據易獲取、能夠快速量化、結果客觀等優點,但在直接反映研究區地貌等因素方面仍然不足,未來還需因地制宜,結合研究區地理特征加以改進,為不斷完善耕地后備資源開發分區方案提供參考。
(責任編輯:龔士良)