上海市耕地后備資源宜耕性分析評價

摘 要：以上海市9 個涉農郊區的未利用地作為評價對象，依托國家統一部署耕地后備資源調查評價工作指標體系，收集相關規劃、測繪、土地、生態數據，針對體系內不同指標開展宜耕性分析，形成上海市耕地后備資源綜合評價成果，并采用不同地理分析手段對全市后備資源分布情況進行分析及研究。結果表明：上海市耕地后備資源總量僅占調查面積的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、青浦等少數幾個郊區。針對耕地后備資源開發利用，從全域土地綜合整治、低效建設用地復墾等方面提出了提升全市耕地后備資源的對策建議。

關鍵詞：土地利用；耕地保護；后備資源；調查評價；宜耕性分析；分類評價

中圖分類號：F301.24 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1329（2024）01-0108-05

我國正處于城市化及工業化的快速發展期。伴隨著城市化進程加快，大量土地資源被用于城鎮、產業設施等建設用地上，同時催生出環境問題，導致耕地質量下降、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行“占一補一”政策，耕地后備資源的開發利用成為各地方補充耕地、落實國家占補平衡政策的主要措施，但耕地總量仍呈逐年遞減趨勢。據統計，1996 年中國人均耕地面積約1.66 畝/ 人（約1106.67 m2/ 人），至2020 年，根據第三次全國國土調查成果，已下降至1.36 畝/ 人（約906.67 m2/ 人）。國內對于耕地后備資源開發利用的研究十分重視，不少專家針對不同地區后備資源的開發方式、評價方法、可實施性等，結合當時開展的全國性耕地后備資源調查評價工作，從生態、經濟等角度展開了研究[2-6]。但因各地區的土地環境及每輪調查評價工作的目的都不盡相同，難以明確上海市現今耕地后備資源分布情況。

上海市作為國際化現代都市，城市發展給耕地保護帶來了極大的壓力，耕地保有量逐年縮減，可開發未利用地較少，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，是如今上海土地規劃的重要課題之一。

本研究依托于2021 年國家統一部署的耕地后備資源調查評價工作，以上海市9 個涉農郊區的其他草地及裸土地二類未利用地為評價對象，采用“限制性因子”法，從生態、氣候、立地、區位等方面，依據耕地后備資源分類評價指標體系，研究開展調查評價工作，通過不均衡指數及地理集中指數分析耕地后備資源空間分布情況，并從全域土地綜合整治、合理開發優質耕地資源、低效建設用地復墾多方面提出了提升全市耕地后備資源的對策建議，以期為上海市科學合理開發耕地后備資源、規范耕地占補平衡管理提供支撐及參考。

1 評價區域與數據來源

1.1 評價區域概況

上海市地處長江入海口，北界長江，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氣候，年均氣溫17.3 ℃，降水豐沛，年平均降水量1554.6 mm。境內河流密布，水網稠密，土壤類型以水稻土、灰潮土和濱海鹽土4 種土類為主，土壤質地則以壤土、黏土、砂土為主。

1.2 數據來源

本研究中所需調查評價相關數據包含了生態、環境、土地各個方面，涉及到的部門較多，除從上海市最新統計年鑒、各類公報中收集社會經濟數據外，還需收集用于評價各項指標的評價因子數據，涉及生態保護區、土地規劃、土壤監測等各個方面，包含上海市生態保護紅線劃定與完善成果、城市開發邊界范圍、土地年度變更調查數據、農用地分等定級數據等，收集資料格式的優先級以矢量數據gt; 柵格圖件gt; 紙質圖件gt; 文本資料為序，在開展正式的評價工作之前，需對收集到的資料進行預先梳理，具體包括文字資料的匯總整合及數字化工作。數字化方法包含空間校正、線面要素勾繪等。此外，為后續進行疊置分析等地理空間分析，對所收集數據的格式進行轉換，為使部分點位數據，覆蓋整個評價區域，可用克里金插值轉換為面數據，再進行分析評價。

2 評價方法

2.1 評價對象

本文結合2021 年國家統一部署的耕地后備資源調查評價工作，由國家下發土地變更調查數據庫中提取的其他草地及裸土地共2 類圖斑為評價對象，結合2020 年年度變更調查數據，以圖斑為基本單元開展宜耕性評價。

2.2 評價指標

根據2021 年國家統一部署的耕地后備資源調查評價工作，主要涉及指標包含了生態環境、氣候條件、立地條件和區位條件4 個方面，包含了共10 項指標（表1）。

2.3 評價模型

在決定好參評因子后，需要確定各個參評因子對評價結果的影響程度。在以往的類似研究中，常見的指標權重賦值方法如層次分析法、特爾菲法、灰色關聯法等[7-12]。將定性與定量相結合，利用專家經驗或充分的數據資料進行賦值評價。

本文采用方法與國家耕地后備資源評價工作相統一，依照耕地后備資源調查評價指標體系要求，采用“限制性因子”法，即各項評價因子中存在任意一項不滿足宜耕性要求的，該圖斑整體評價為不宜耕種。

根據國家要求，結合上海市實際情況，各項評價指標的宜耕性限制條件如表2。

2.4 評價方法

指標評價利用Arcgis 空間疊置功能進行疊加分析，對處于同一空間位置下的評價圖斑和相關專題數據進行屬性關聯進而判斷宜耕性。對某一圖斑某一評價指標，當構成宜耕性限制條件的面積超過該圖斑面積的50%時，判斷該圖斑該項指標構成宜耕性限制條件。以下，以生態條件、土壤重金屬污染狀況及耕作便利度三項指標為例，介紹指標評價方法。

（1）生態條件指標評價

生態條件指標基于上海市“三線”數據、其他草地上海市細化分類調查數據、2021 年最新遙感影像數據進行評定。

對調查評價圖斑的利用現狀逐圖斑判讀分析，將以下4 種情形的圖斑評價為生態條件限制：位于生態保護紅線內；位于城市開發邊界內；位于推土區內，現狀影像判讀為實地在建狀態；上海市細化分類調查為“其他草地—景觀草坪”，現狀影像判讀為綠化草地。

（2）土壤重金屬污染狀況指標評價

土壤污染狀況指標基于上海市土壤環境質量監測等數據成果，獲取土壤pH 值，以及砷、銅、鎘、鉻、鉛、汞、鋅、鎳含量該8 項重金屬元素指標，并參照《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB15618-2018）中相應的風險篩選值和風險控制值標準，采用“一票否決”法，評定土壤綜合質量等級。

土壤綜合質量等級具體分為：一級，即無污染，歸為優先保護類；二級，輕度污染，歸為安全利用類；三級，中度及以上污染，歸為風險管控類。

評價時，因所收集數據為監測點點位數據，需通過空間插值覆蓋評價圖斑。利用Arcgis 地理分析工具對監測點圖層進行克里金插值計算，得到土壤綜合質量等級區域分布情況。將土壤綜合質量等級分布情況與評價圖斑疊置分析，當土壤污染綜合質量等級評價為輕度（二級）及以上級別時，認定為土壤遭受污染，土壤重金屬污染狀況指標構成限制。

（3）耕作便利度指標評價

耕作便利度指標基于全市路網數據，進行空間疊加分析、緩沖分析，將以下3 種情形的圖斑評價為耕作便利度受限制：與現狀農村居民點距離超出2 km，道路可達性較差；集中成片面積不達300 畝（20 hm2），不具備機械化作業條件；與現狀耕地距離超出10 m，不與其毗鄰成片。

3 評價結果分析

3.1 耕地后備資源分類統計

結合各項指標的宜耕性限制條件，采用限制性因子法評價得出上海市耕地后備資源的綜合評價結果：評價為宜耕的圖斑面積約占調查面積的32.0%，圖斑類型均為其他草地，無裸土地。

根據分析，此次評價對象圖斑中裸土地圖斑較少，面積在100 畝（約6.67 hm2）以下。其中：部分圖斑地類發生變化，流向建設用地、耕地和林地；其余圖斑則受生態條件評價指標限制，為不宜耕圖斑。

全市耕地后備資源調查評價結果如圖1 所示，各行政區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后備資源量最多，占全市后備資源的23.6%；其次為崇明區，占全市后備資源的21.0%；再次為奉賢區、青浦區和松江區等，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

根據全市耕地后備資源調查評價結果，10 項指標中，構成了宜耕性限制條件的包括生態條件、土壤重金屬污染狀況、耕作便利度三項指標，約8000 hm2，此外還有因評價圖斑現地利用狀況發生變化，不適宜評價的圖斑，約5000 hm2。

3.3 后備資源集中連片度分析

在評價結果的基礎上，對全市耕地后備資源圖斑進行集中連片度分析。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。

根據計算結果，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[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S 介于0～1 之間，若后備資源均衡分布于各區， S = 0；若后備資源集中于一個區，S =1，其公式為：

式中： S 表示不均衡指數， i Y 為參評區耕地后備資源數量在全市內所占比重從大到小排序后第i 位的累積百分比， n 為參評行政區數量。

根據上海市及各區此次評價后備資源量，計算可得不均衡指數S = 0.43，各區后備資源量所占比例及洛倫茲曲線統計情況如表4 所示。

根據各區分布情況及假設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，多數后備資源集中于浦東、崇明、奉賢、青浦等區。

（2）耕地后備資源圖斑分布分析

通過地理集中指數[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， i P 表示第i 個行政區后備資源圖斑的數量， Q 表示全市后備資源圖斑數量， n 為參評行政區數量。

上海市此次評價耕地后備資源圖斑數量如圖5 所示，全市約10000 塊，參評行政區為9 個涉農區，通過地理集中指數公式可求得G = 40.27 。

在此基礎上，假設全市耕地后備資源圖斑均勻分布，各區后備資源圖斑數統一，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 結論

本研究中通過上海市耕地后備資源調查評價，結合十項指標評價模型，形成了新一輪上海市耕地后備資源數據成果，對于后續上海市開展土地整治及開發等工作具有重要的參考意義。同時，根據調查評價結果可知，受限于生態因素、土壤理化因素、區位因素等多個層面，可直接利用后備資源量有限，總量僅占調查面積32%，且集中連片度較低；通過洛倫茲曲線不均衡指數及土地集中指數，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、青浦等少數幾個郊區。此外，根據本次評價工作國家評價體系要求，未將灘涂資源納入評價范疇。根據過去幾輪上海市耕地后備資源宜耕性評價成果，沿海及內陸灘涂含有大量可利用宜耕資源，但灘涂的開發成本較高，故除開推進灘涂促淤開發外，上海市還需通過其他手段進一步擴展補充耕地資源。

結合成果，對上海市耕地后備資源開發利用提出以下建議：

一是推進全域土地綜合整治。聚焦土地整備引導區，結合鄉村郊野單元規劃、土地綜合整治規劃等專項規劃工作，項目化推進全域土地綜合整治[15]，確保區域內耕地質量總量提升、布局合理優化。

二是合理開發優質耕地。針對有條件種植農作物的土地，通過水利建設、有機灌溉等方式，盡可能改善土地的利用條件及土壤質量，使其成為可利用的優質耕地。

三是持續推進低效建設用地減量化。在保證設施利用的基礎上，針對低效工業建筑及農村空置宅基地等區域，集中實施減量化項目，推進土地復耕復綠。

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，想要進一步增加可利用的耕地面積，需要結合多方土地規劃工作，促進土地集聚增效，在保證城市及農村風貌的基礎上實現耕地后備資源的保障支撐功能。

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基金項目：上海市規劃和自然資源局科研項目“上海市耕地后備資源調查評價”