陳青鋒,于化龍,張杰,田超,陳亞恒,*
(1.河北農業大學,a.國土資源學院;b. 資源與環境科學學院,河北 保定 071000)
耕地質量提升重點區域劃定及可提升潛力研究
——以河北省盧龍縣為例
陳青鋒1a,于化龍1b,張杰1a,田超1b,陳亞恒1a,1b*
(1.河北農業大學,a.國土資源學院;b. 資源與環境科學學院,河北 保定 071000)
為科學地劃定耕地質量提升重點區域,并在此基礎上進行耕地質量提升潛力計算。基于盧龍縣2012年農用地分等定級成果,分析通過相應土地整治可以改善或消除耕地質量限制因子的程度,構建基于耕地整治可改善限制因子的耕地質量評價指標體系,建立耕地質量提升潛力指數組合模型與可提升潛力測算模型,進行縣域耕地質量提升重點區域劃定以及可提升潛力計算。通過研究,縣域內耕地共劃分為三個提升重點區域:以灌溉保證率為主導的提升重點區域1,整治面積為37 658.85 hm2,占耕地總面積的93.67%,區域內耕地質量平均提升0.64個利用等;以有機質含量為主導的提升重點區域2,整治面積為403.62 hm2,占耕地總面積的1.00%,區內耕地質量平均提升0.83個利用等;以農田防護林為主導的重點區域3,整治面積為2 139.53 hm2,占耕地總面積的5.32%,區內耕地質量平均提升0.60個利用等。盧龍縣耕地質量平均提高0.69個利用等,縣域內各鄉鎮分別提升0.47-0.86個利用等,并且呈現縣域北部的提升潛力小于南部的提升潛力。研究結果可為丘陵山區整治規劃、確定區域耕地可提升潛力、劃定區域耕地質量提升重點區域提供技術支撐。
耕地質量提升;重點區域;可提升潛力;利用等;盧龍縣
陳青鋒, 于化龍, 張杰, 田超, 陳亞恒. 耕地質量提升重點區域劃定及可提升潛力研究——以河北省盧龍縣為例[J]. 農業現代化研究, 2016, 37(2): 221-229.
Chen Q F, Yu H L, Zhang J, Tian C, Chen Y H. The study of the zoning and development potentials of the key areas of arable land improvement: A case study of Lulong County of Hebei Province[J].
Research of Agricultural Modernization, 2016, 37(2): 221-229.
土地整治的首要任務就是增加耕地數量,提升耕地質量,對改善農業生產條件、保護糧食安全具有重要意義[1]。對耕地整治提升重點區域及可提升潛力進行研究,是確定地塊主導限制因子及確定提升潛力,是實施耕地整治專項工程的基礎。以往中國耕地保護主要集中于提高耕地的數量[2-4],隨著2011年國務院發布《全國土地整治規劃(2011-2015)》,在文件中提出全國耕地質量整體提升1個等別的目標[5],對于耕地整治更是提出了更嚴格的要求,強調數量、質量、生態協調發展。因此,劃定耕地質量提升重點區域并進行可提升潛力研究,是耕地整治工程規劃的必須內容。
目前,對區域耕地整治的分區研究主要以農用地分等定級等成果為基礎,以GIS和數學模型為手段,對整治區進行劃定[6],或者運用相應理論方法對耕地生產力、土地整理、可持續利用及耕地價值等方向進行土地分區研究,而對耕地質量提升的重點區域劃定尚未提出相應合理的理論技術方法。耕地整治質量潛力測算多用耕地等級提升或產能提高的程度表示,且多通過區域待整治耕地現狀等級與理論等級或最高等級、現狀產能與理論產能或最高產能之間的差距來測算[7];也有較多的研究集中在對耕地整治潛力等級的評價分級方面[8],研究選擇不同指標對耕地整治的潛力進行分級[9],并探討潛力等級測算結果在整治區域劃分、工程規劃布局等方面的應用[10]。總體來說耕地質量潛力測算,由于整治后耕地質量等級往往被“高估”造成測算結果不夠準確,如何確定整治后耕地質量等級是耕地整治質量提升潛力測算的重點[11]。
因此,本文以地處燕山山地丘陵區的盧龍縣為研究區,分析土地整治可以改善耕地質量限制因子的程度,構建基于耕地整治可改善限制因子的耕地質量評價指標體系,并建立耕地質量提升潛力計算模型與單因素可提升潛力計算模型,基于因素組合法進行耕地質量提升重點區域劃定研究,為丘陵山區土地整治提供新的理論指導。
1.1 研究區概況
盧龍縣位于河北省秦皇島市,燕山山地丘陵區(118°45' 54″-119°08' 6″E、39°43' 00″-40°08' 42″N),地勢從西北向西南呈梯狀傾斜。2013年全縣土地總面積95 580.24 hm2,其中耕地面積為43 758.38 hm2,占全縣土地總面積的45.78%,其中可改善提升的耕地共40 202.00 hm2,占耕地總面積的91.87%。縣轄12個鄉鎮,548個行政村,耕地在各鄉鎮分布比較分散,主要分布在該縣的平原以及一些丘陵山區,是全國主要的商品糧生產基地。近些年,工業化和城鎮化迅速發展,致使城市擴張迅速,土地污染日益嚴重,致使農村耕地質量逐漸下降,耕地資源合理利用與耕地質量提升迫在眉睫。盧龍縣地貌多樣性、社會發展階段有代表性,因此本文選取燕山山地丘陵區的盧龍縣作為研究區域。
1.2 數據來源
本文所需數據為2012年1∶1萬土地利用變更數據、1∶1萬土壤圖、1∶5萬DEM影像圖、行政區劃圖、2012年盧龍縣《農用地分等定級》成果、林業部門統計資料等。其中,耕地質量評價所需有效土層厚度、灌溉保證率、有機質含量等分等因素數據由農用地分等成果數據庫獲得;田間(生產)路、圖斑形態、農田防護林數據由土地利用現狀圖提取;3級指標區、光溫生產潛力指數、作物產量比系數、土地利用系數及基準作物產量由農用地分等數據獲得。
2.1 構建耕地質量評價指標體系
2.1.1 構建基于可改造限制因子的耕地質量評價指標體系 耕地作為經濟、社會、自然的綜合體,其質量受到自然、經濟、社會等要素的綜合影響。目前,耕地整治工程的主要任務包括平整土地、改善灌排水條件、提高田間道路通達度、提高農田防護林比例、保護生態環境[12]。基于以往的盧龍縣土地整治工程,主要對于灌溉保證率、有機質含量、田塊連片度、田塊規整度、田塊平整度、田間道路通達度、耕作便利度、農田防護林比率布設工程項目。因此,本研究基于盧龍縣2012年農用地分等定級成果,補充“田塊連片度、田塊規整度、田塊平整度、田間道路通達度、耕作便利度、農田防護林比率”,通過耕地整治可以改善的限制因子為評價指標,以土地利用現狀圖、土壤圖、地形圖疊加所確定的耕地圖斑作為評價單元,構建基于耕地整治可改善限制因子的耕地質量評價指標體系(表1)。根據已有的研究[13],運用層次分析法確定其權重(表1)。

表1 基于可改造限制因子的耕地質量評價指標體系及權重Table 1 Evaluation index system and weight of cultivated land quality based on the restricting factors of the transformation
2.1.2 評價指標量化
1)田塊連片性[14]Q。反映田塊的集中連片程度,Q值以地塊面積作為基礎進行量化,Q值越大,代表地塊連片程度越高,反之則越低,地塊面積閾值通過對全區所有耕地地塊面積采用自然斷點法獲得,具體計算如下:

式中:Q為耕地連片度;a為地塊面積。
2)田塊規整度[15]。借用景觀生態學中的分形維數FARC來表達(公式2),分形維數描述了田塊周邊的復雜程度,該指數理論范圍為[1.0,2.0],FARC數越小表示田塊越規則。最小值為1.0,表示評價單元是最簡單的正方形;最大值為2.0,表示評價單元為最復雜的地塊,其計算公式如下:

式中:FARC為田塊規整度;p為地塊周長。
3)田塊平整度計算[15]。用田塊相對高程差來表示田塊平整度的高低,基于DEM數據,在ArcGis9.3軟件平臺中對田塊的最大高程值與最小高程值利用3D分析、空間分析計算高程差。
4)田間道路通達度、耕作便利度計算[16]。區位條件、農業生產便利度都將對耕地質量產生一定影響。因此,本文中耕地的區位條件用田間道路通達度來表示;農業生產便利度選擇耕作便利度指標來表示。這兩個因素均屬于擴散型指標,道路通達

式中:fi為第i個指標作用分值;Mi是規模指數; S為盧龍縣面積;L為路的長度;di為地塊相抵評價因素實際距離;d為評價因素半徑;r為相對距離。
5)農田防護林比率[15]。根據林業部門2012年的統計數據,計算各耕地斑塊的防護林面積比例,其計算如公式6:

式中:H為農田防護林比率;Sf為防護林面積;Std為耕地圖斑面積。
2.1.3 評價指標分級 為使評價工作規范化和便于數據處理,對各評價指標因子進行量化分級,并根據不同等級分別賦值。賦值區間為[0,100],分值大小與耕地質量呈正相關。分等因素分級標準根據2012年盧龍縣農用地分等定級的成果對評價指標進行分級;補充因素分級標準根據盧龍縣高標準基本農田建設相關指標分級標準、根據盧龍縣處于山地丘陵區的現狀以及結合專家意見與農戶調查結果確定分級標準。各評價指標分級標準見表2。
2.2 耕地質量提升限制因子可提升程度分析
耕地整治主要將原來地勢高低不平、灌溉條件度用田塊到現狀公路的距離作為度量;而耕作便利度,則利用評價單元到農村道路距離作為衡量尺度。兩指標作為現行指標,以直線衰減法進行賦值計算,其具體計算見公式3~5:差、交通欠發達的耕地田塊進行整治,主要從以下8個方面進行改善:灌溉保證率、有機質含量、田塊連片度、田塊規整度、田塊平整度、田間道路通達度、耕作便利度、農田防護林比率(表3)。

表2 盧龍縣耕地質量評價指標分級分值表Table 2 Cultivated land quality evaluation index classification score table in Lulong County

表3 耕地質量提升限制因子可改造程度情況表Table 3 Improvement of the quality of cultivated land and the transformation degree of restricting factors
1)表層土壤質地、有效土層厚度、地形坡度、剖面構型:此四項限制因子在整治過程中,都是在資金、技術現狀以及生態環境保護背景下,近期開發難度大,生態環境破壞嚴重,并且不適合大面積推廣,因此,在本文中認定此四項限制因子為不可改善或消除的限制因子。
2)灌溉保證率:根據其距離灌溉水源情況而確定,對盧龍縣主要灌溉水源進行緩沖區分析,根據水源距離分為三個級別,按照距離水源的不同距離進行提高。一級區域為以距離水域最近的區域,三級區域為以距離水源最遠的區域,灌溉保證率情況按照距離水源的不同距離進行提高:距離水域近的區域可以達到最高級,距離稍遠的區域提高兩級,距離最遠的區域提高一級。
3)有機質含量:通過農家肥等培肥措施,縣域內的耕地都已將有機質含量提高到最高等級。
4)田塊連片度、田間道路通達度、耕作便利度:通過將縣域內的耕地圖斑圖、線狀地物圖、高程圖進行疊加,得出:隨著高程的增加,耕地斑塊呈現出越零散、面積越小的趨勢,則表明田塊的連片程度降低;道路面積明顯降低,且相當面積的耕地沒有道路,因此隨著高程的增加,耕作便利度與田間道路通達度都呈下降趨勢,因此,在本文中用高程作為田塊連片性、耕作便利度、田間道路通達度的衡量標準。高程小于100 m的耕地可以作為最高的等級,高程處于100-300 m都可以提升到最高等級,大于300 m的每個等級分別提升1個級別;田間道路通達度與耕作便利度均同田塊連片性的提級標準相同。
5)田塊規整度與田塊平整度:通過盧龍縣DEM影像圖,提取縣域的坡度圖,再將耕地圖斑與縣域坡度圖進行疊加可以得出:隨著坡度的增加,田塊規整度與田塊平整度呈現下降趨勢,因此在本文中用坡度作為田塊規整度、田塊平整度的衡量標準。通過對于坡度分析,共分為五個等級:坡度小于2°屬于最高級;2°-5°由原等級提高到最高等級;5°-8°由原等級提高兩個等級;8°-15°與15°-25°均由原等級提高1個級別。
6)農田防護林比率:主要是在耕作區通過植樹造林的方式提高農田防護林的比率。盧龍縣通過耕地整治,各地塊的防護林可以達到相當高的水平,因此在本研究中,將農田防護林都提升到第一級。
2.3 潛力指數組合模型確定耕地質量提升重點區域2.3.1 各限制因子提升潛力計算 耕地質量提升潛力指數模型的核心是基于一定的數學方法,使求得的指標分值全局可比。通過影響耕地質量的指標因素在耕地整治后所能達到的分值與該因素指標的現狀分值進行比較,兩者差值即為該項指標的提升潛力指數。耕地質量提升潛力指數模型的計算公式[17]為:

式中:Pik為第i個分等單元第k個分等因素提升潛力指數;wjk為第j種指定作物第k個分等因素權重;fijk、Fijk分別為耕地整治前后第i個分等單元第j種指定作物第k個分等因素的分值;αj為第j種作物的光溫生產潛力指數;βj為第j種作物的產量比系數。
耕地質量提升潛力指數越大,說明此分等因素對應的評價單元的耕地質量提升空間越大;相反潛力指數越小,說明此因素性狀已達到良好狀態,可改良提升的余地較小,小于100可以看做已達到最優的水平[18]。本文在進行盧龍縣耕地質量提升重點區域劃定過程中,只考慮影響因素提升潛力指數在100以上的地塊。
2.3.2 潛力組合類型法確定耕地質量提升重點區域
潛力指數組合法通過創新數學理論模型,基于農用地分等成果,求得影響耕地質量的指標因素具有全局可比性的提升潛力指數,進而提取全因素耕地質量提升潛力指數的組合類型,同時考慮主導因素的限制性和提升潛力劃定耕地質量提升重點區域[19]。
本文基于所求得的各指標因素的提升潛力指數,分析提取全因素提升潛力指數的組合類型。在考慮研究區所屬的標準耕作制度區的基礎上,進而分析提煉出區域劃分的閥值范圍。并以此得到耕地質量提升重點區域的初步劃定結果。
2.4 構建耕地質量可提升潛力計算模型
耕地質量可提升潛力以整治工程實施前后耕地利用等的差值來表示[20]。基于《農用地分等定級》成果,以光溫生產潛力為起點,對耕地質量進行評價,得到自然質量分,并經過產量比系數及土地利用系數進行逐級修正,得到整治前耕地利用等指數。然后,結合研究區實際情況,分析耕地質量評價因素及其改善提升的程度,并進行整治后耕地質量的二次評價,得到整治后耕地利用等指數。最后利用整治前后利用等指數的差值表示耕地質量可提升的潛力。耕地質量各評價單元可提升潛力計算模型[21]如下:

式中:Pi為第i個評價單元耕地質量可提升的潛力;αij為光溫生產潛力指數;α為分等因素權重;b為補充因素權重;fijk1、f'ijk1分別為整治前后分等指標第i個評價單元第j種作物第k1個因素得分;wk1、wk2分別為分等、補充指標的權重;fijk2、f'ijk2分別為整治前后補充指標第i個評價單元第j種作物第k2個因素得分;βj為第j種作物產量比系數;k1為土地利用系數。
可改善提升因素最終得分,結合研究區實際,經專家咨詢法修正得到。最后按照耕地質量潛力計算模型計算整治前后耕地質量利用等指數及耕地整治質量潛力,參照農用地分等定級中的等間距法,轉換為利用等,得到耕地質量提升的潛力。
3.1 耕地質量提升重點區域劃定研究
根據公式7,結合盧龍縣實際情況,計算可改造限制因子提升的潛力指數。限制因子提升潛力指數P越大,說明此限制因子對應評價單元的耕地質量提升的空間越大。相反,P越小,說明此因素在當地資源環境約束下已達到最好的狀態。因此,在本文中8種可改造的限制因子進行全因素排列組合,理論上可以得到40 320種耕地質量提升潛力指數值的組合類型,但在實際操作中,每塊耕地圖斑只選取前兩種主導因素,分析可得盧龍縣全縣43 758.38 hm2耕地共有13種主導因素組合類型 (表4),且每個主導因子P值較大,即提升潛力較大。此13種主導因素組合類型代表了縣域內全部耕地質量的主導限制因子。
由表4可以得出,全縣需要進行耕地質量提升的耕地面積為43 758.38 hm2,其中以灌溉保證率作為影響耕地質量第一主導因素的地塊遍布面積最廣,作為全縣最主要的主導因子,影響面積為42 081.17 hm2;以有機質含量作為第一主導因素的地塊北部分布集中,南部分布零散,影響面積為321.32 hm2;以防護林比率作為第一主導因素的地塊相對較少,縣域南部集中分布,北部分布較為零散,影響面積為1 347.42 hm2;以道路通達度作為第一主導因素的地塊分布極少,只在縣域中南部有極少量零散分布,影響面積為8.47 hm2。

表4 盧龍縣耕地質量提升潛力組合類型統計表Table 4 Combination type of cultivated land quality improvement potential in Lulong County
本文在研究中充分考慮耕地質量提升建設集中連片、規模經營、投入合理、保護生態環境的目標,將耕地質量提升重點區域的劃定落實到項目層面,嘗試在耕地質量提升類型組合劃分的基礎上繼續研究。基于盧龍縣現狀,將可布設耕地整治工程的最小面積設為10 hm2。首先將評價單元進行臨近融合,然后把單地塊面積大于10 hm2的挑出,形成一個獨立的地塊;將小于10 hm2的地塊進行緩沖分析,設定緩沖半徑為15 m,并將緩沖結果面積仍不到10 hm2的地塊刪除;將此圖斑再與大于10 hm2的圖斑進行融合,得到項目可操作層面的耕地質量提升重點區域(圖1)。由圖1及表5可得:河北省盧龍縣全域耕地可劃分為4個提升重點區域。
耕地質量提升重點區域1面積為37 658.85 hm2,占93.67%。在全縣每個鄉鎮都有分布,其中盧龍鎮、劉田各莊鎮、雙望鎮、下寨鄉、印莊鄉等分布面積大,達到3 000 hm2以上,占鄉鎮耕地質量可提升的70%以上。該重點區域耕地質量提升的主導因子為灌溉保證率,次主導因子為防護林比率、有機質含量、道路通達度、田塊平整度。盧龍縣有70%的耕地處于山地丘陵區,該地區因為地形影響,大部分為無灌溉的旱地,同時位于平原區的耕地也有相當一部分耕地為旱地或雖為水澆地,但灌溉保證率卻不能充分滿足農作物生長需求,因此灌溉保證率也是盧龍縣耕地質量提升的主要限制因素。重點實施相應農田水利工程,使區內有良好的灌溉系統、水澆地有灌溉保證,同時布設相應工程,增加農田防護林的比率、增加有機質含量、平整田塊,使耕地質量在資源環境、技術、資金約束下達到最大的等別。

表5 各鄉鎮耕地質量各提升重點區域情況表Table 5 Key areas of improvement of the quality of arable land in each township

圖1 盧龍縣耕地質量提升重點區域劃定圖Fig. 1 Key areas of cultivated land quality improvement in Lulong County
耕地質量提升重點區域2面積為403.62 hm2,占1.00%。主要分布在縣域中部與北部,且分布較為集中,以潘莊鎮、印莊鄉、陳官屯鄉為突出,分布面積相對較大。該區域耕地質量提升的主導限制因子為有機質含量。盧龍縣屬于典型低山丘陵地貌區,水土流失嚴重,導致土壤養分缺失,進而導致有機質含量降低。建議通過配套排水工程健全全區內干、支、斗、農排水溝道,同時借助秸稈還田、增施有機肥和科學管理等方法提升土壤有機質含量。其次,次主導因素為防護林比例、田塊平整度、田塊連片度。
耕地質量提升重點區域3面積為2 139.53 hm2,占5.32%。該區域分布比較集中,主要分布于蛤泊鄉、劉田各莊鎮、下寨鄉等鄉鎮。該區域耕地質量提升主導限制因子為防護林比例,次主導因子為有機質含量、道路通達度、灌溉保證率、道路平整度。該地區處于山地丘陵區,農田基礎設施不完善,水土流失嚴重,有效土層厚度偏低,并且農田防護林遭受嚴重破壞,因此本區域耕地質量提升的主要限制因子為農田防護林比例-有效土層厚度的組合。建議在對該區域進行耕地整治時,采取必要的工程措施,改善該區域的農田基礎設施,并且注重水土流失等自然災害的發生。
耕地質量提升重點區域4面積極少,僅為8.47 hm2,主導因素為道路通達度,次主導因素為有機質含量、防護林比例。因為此區域面積極少,且分布分散,考慮耕地整治工程的集中連片度與整治成本,本文不予考慮。
3.2 耕地質量可提升潛力
根據劃定的耕地質量提升重點區域,明確每個地塊的主導限制因子,計算限制因子提升后的利用等與原利用等別的差值,即為耕地質量提升的潛力。通過計算,耕地利用等別較高的主要分布在木井鎮、盧龍鎮、劉田各莊鎮,提升潛力較低的處于本縣北邊的地勢相對較高的地區,如:劉家營鄉、潘莊鎮、燕河營鎮。盧龍縣耕地整治質量潛力等級提升從整體上顯現出中南部潛力高于北部的分布特征,原因是南部地勢相對較低,基礎設施相對較好,只要稍加改造,就能取得較好的成果,所以提升潛力較大;而北部受地勢、本身水土及地形條件的限制,耕地整治工程實施難度較大,耕地質量提升潛力不高。
由表6可得:提升重點區域1內耕地質量平均提升0.64個利用等;提升重點區域2內耕地質量平均提升0.83個利用等;提升重點區域3內耕地質量平均提升0.60個利用等。由表7及圖2可知,經過整治后,盧龍縣耕地利用等平均提升0.69等,分鄉鎮統計結果顯示,各鄉鎮利用等提升潛力在0.47-0.86之間,受地形與地勢因素影響,耕地質量整體呈現北部的提升潛力小于南部的提升潛力。其中,提升潛力較高的主要是處于縣域中南部的鄉鎮,如木井鎮、盧龍鎮、蛤泊鄉,提升潛力分別為:0.86、0.84、0.82。提升潛力較小的主要是處于縣域北部的鄉鎮,如劉家營鄉與燕河營鎮,提升潛力分別為:0.47、0.54。

表6 盧龍縣耕地質量提升各重點區域提升潛力表Table 6 Improvement potential of cultivated land quality in Lulong County

圖2 整治前后耕地質量評價結果Fig. 2 Results of farmland quality evaluation before and after land consolidation

表7 盧龍縣各鄉鎮耕地利用等潛力表Table 7 Potential of utilization grade of farmland classification in each town in Lulong County
本文在分析耕地整治可改善提升耕地質量限制因子基礎上,構建基于耕地整治可改善提升限制因子的耕地質量評價指標體系,引入潛力指數組合模型及可提升潛力模型,對區域耕地質量提升重點區域劃定及可提升潛力進行研究,得出以下結論:
1)在本文的研究中構建潛力指數組合模型,結合研究區實際,通過對河北省盧龍縣影響耕地質量限制因子的分等因素、補充因素的8個評價指標可提升潛力進行計算,并得到13種全因素組合類型,依次劃分為3個耕地質量提升重點區域,分別為灌溉保證率主導的重點區域1、有機質含量為主導的重點區域2、防護林比例為主導的重點區域3。此模型的構建,既能反映耕地質量等級的提升潛力,也可以得出相關指標的制約程度,同時還指出了未來在耕地整治工作中正對耕地質量特性的耕地整治方向。
2)根據盧龍縣耕地質量限制因素的提升程度,對耕地質量進行二次評價,獲得整治后耕地質量,并基于兩次耕地質量評價結果,建立耕地質量提升潛力計算模型。經過整治后,盧龍縣耕地利用等平均提升0.69等,整體呈現北部的提升潛力小于南部的提升潛力。提升重點區域1內耕地質量平均提升0.64個利用等;提升重點區域2內耕地質量平均提升0.83個利用等;提升重點區域3內耕地質量平均提升0.60個利用等。盧龍縣南部農田質量相對較高,基礎設施較完備,只要進行稍微的整治就能取得不錯的效果,因此提升的潛力南部大于縣域北部。本文以利用等為結果,體現出耕地整治質量潛力,保證了其與農用地分等成果的可比性。
[1] 魏洪斌. 基于土地整治的耕地質量評價與提升研究[D]. 北京:中國地質大學, 2015. Wei H B. Study on cultivated land quality evaluation and promotion based on land consolidation[D]. Beijing: China University of Geosciences, 2015.
[2] 陳茜, 段建南, 孔祥斌, 等. 北京市基本農田保護區內耕地數量提升潛力研究[J]. 水土保持研究, 2012, 19(3): 200-203. Chen Q, Duan J N, Kong X B, et al. Study on quantity promotion of Beijing basic farmland protection area[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2012, 19(3): 200-203.
[3] 杜昭陽, 辛磊, 李超, 等. 基于質量評價的耕地建設分區研究: 以河北省望都縣為例[J]. 農業現代化研究, 2013, 34(6): 733-737. Du Z Y, Xin L, Li C, et al. Cultivated land construction partition based on quality evaluation: Set Wangdu county as an example[J]. Research of Agricultural Modernization, 2013, 34(6): 733-737.
[4] 孫靜, 魏忠義, 宇德良, 等. 縣域土地開發整理潛力評價研究: 以遼寧省桓仁縣為例[J]. 國土與自然資源研究, 2011(3): 34-36. Sun J, Wei Z Y, Yu D L, et al. Evaluation of land development and consolidation potentiality for county level: A case study of Huanren County in Liaoning Province[J]. Territory and Natural Resources Study, 2011(3): 34-36.
[5] 吳海洋. “十二五”時期中國土地整治工作思考[J]. 中國土地科學, 2013, 27(3): 4-9. Wu H Y. Pondering land consolidation and readjustment during the period of 12th Five-Year Plan[J]. China Land Sciences, 2013,27(3): 4-9.
[6] 黃曉陽, 金曉斌, 郭貝貝, 等. 黃土臺塬區農用地整治分區研究[J]. 資源科學, 2014, 36(3): 438-445. Huang X Y, Jin X B, Guo B B, et al. Land consolidation regionalization of the loess platform[J]. Resource Science, 2014,36(3): 438-445.
[7] 杜國明, 劉彥隨. 黑龍江省耕地集約利用評價及分區研究[J].資源科學, 2013, 35(3): 554-560. Du G M, Liu Y S. Evaluating and zoning intensive utilization of cultivated land in Heilongjiang Province[J]. Resource Science,2013, 35(3): 554-560.
[8] 劉顏暢. 基于糧食安全的三峽庫區耕地產能提升潛力研究[D].重慶: 西南大學, 2014. Liu Y C. The research on the potential of cultivated land productivity increase in the Three Gorges Reservoir based on food security[D]. Chongqing: Southwest University, 2014.
[9] Cay T, Ayten T, Iscan F. Effects of different land reallocation models on the success of land consolidation projects: Social and economic approaches[J]. Land Use Policy, 2010, 27(2): 262-269.
[10] 劉文智, 陳亞恒, 李新旺, 等. 基于產能的耕地整理數量質量潛力測算方法研究: 以河北省盧龍縣為例[J]. 水土保持研究,2010, 17(3): 227-231. Liu W Z, Chen Y H, Li X W, et al. Study on the quantitative and qualitative potential of farmland consolidation on production capacity: A case study on Lulong County[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2010, 17(3): 227-231.
[11] 陳茜. 北京市基本農田保護區內耕地數量和質量提升潛力評價研究[D]. 長沙: 湖南農業大學, 2012. Chen Q. Study on evaluation of quality and quantity potential promotion in basic farmland protection areas in Beijing[D]. Changsha: Hunan Agricultural University, 2012.
[12] 劉紀遠, 匡文慧, 張增祥, 等. 20實際80年代末以來中國土地利用變化的基本特征與空間格局[J]. 地理學報, 2014, 69(1):3-14. Liu J Y, Kuang W H, Zhang Z X, et al. Spatiotemporal characteristics, patterns and causes of land use changes in China since the late 1980s[J]. Acta Geographica Sinica, 2014, 69(1):3-14.
[13] 葉艷妹, 吳次芳, 蔣悅悅. 基于精細化分區的農地整理田塊規劃設計研究[J]. 中國土地科學, 2011, 25(2): 54-60. Ye Y M, Wu C F, Jiang Y Y. Farmland reconsolidation based on detailed zoning approach[J]. China Land Sciences, 2011, 25(2):54-60.
[14] 李超, 杜昭陽, 陳亞恒, 等. 基于柵格數據的高標準基本農田綜合評價及建設時序研究[J]. 農業現代化研究, 2015, 36(1):111-117. Li C, Du Z Y, Chen Y H, et al. Evaluation and planning of high quality basic farmland construction based on raster data: A case study of Lulong county, Hebei Province[J]. Research of Agricultural Modernization, 2015, 36(1): 111-117.
[15] 楊偉, 謝得體, 廖和平, 等. 基于高標準基本農田建設模式的農用地整治潛力分析[J]. 農業工程學報, 2013, 29(7): 219-230. Yang W, Xie D T, Liao H P, et al. Analysis of consolidation potential of agricultural land based on construction mode of highstandard basic farmland[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2013, 29(7): 219-230.
[16] 涂建軍, 盧德斌. 基于GIS與耕地質量組合評價模型劃定基本農田整備區[J]. 農業工程學報, 2012, 28(2): 234-238. Tu J J, Lu D B. Consolidation area delimitation for supplemental prime farmland based on GIS and combined quality assessment model[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2012, 28(2): 234-238.
[17] 喻婧. 基于RS與農用地分等的武穴市耕地生產能力核算研究[D].武漢: 華中師范大學, 2014. Yu J. Study on the arable land productivity accounted of Wuxue City based on RS and the results of the agricultural land gradation[D]. Wuhan: Central China Normal University, 2014.
[18] 朱小娜, 張海濤, 童秋英, 等. 耕地質量潛力分級與分區研究——以武漢市江夏區為例[J]. 國土資源科技管理, 2012,29(2): 15-21. Zhu X N, Zhang H T, Tong Q Y, et al. Research on classification and zoning of cultivated land quality potential: A case study of Wuhan City[J]. Scientific and Technological Management of Land and Resources, 2012, 29(2): 15-21.
[19] 孫亞彬. 基于潛力指數組合類型的典型縣域耕地質量等級提升重點區域劃定研究[D]. 北京: 中國地質大學, 2014. Sun Y B. Key areas delineated for enhancing arable land quality level based on combination of potential index in typital county[D]. Beijing: China University of Geosciences, 2014.
[20] 劉巧芹, 李子君, 吳克寧, 等. 中國耕地整理潛力測算方法研究綜述[J]. 資源開發與市場, 2013, 29(2): 126-131. Liu Q Q, Li Z J, Wu K N, et al. Review on methods for cultivated land consolidation potential calculation in China[J]. Resource Development and Market, 2013, 29(2): 126-131.
[21] 唐秀美, 陳百明, 張蕾娜, 等. 中國耕地整理潛力測算分析[J].農業工程學報, 2012, 28(1): 219-224. Tang X M, Chen B M, Zhang L N, et al. Analysis of cultivated land consolidation potential in China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2012, 28(1): 219-224.
(責任編輯:王育花)
The study on the zoning and development potentials of the key areas of arable land improvement:A case study of Lulong County of Hebei Province
CHEN Qing-feng1a, YU Hua-long2b, ZHANG Jie1a, TIAN Chao2b, CHEN Ya-heng1a,1b*
(1. Agricultural University of Hebei, a. College of Land and Resources; b. College of Resources and Environment Science, Baoding, Hebei 071001, China)
In order to identify and zone the arable land with quality increase potentials scientifically, and to enhance the key areas to calculate the upgrade potential of the quality of arable land, based on the results of Lulong farmland classification and gradation results in 2012, this paper analyzed how we can limit the impacts from the restricting factors to the quality of arable land through appropriate regulation, built the quality evaluation system of controlling the restricting factors to the arable land management and quality improvement, and established a comprehensive model including both the arable land quality potential index and computable evaluation index to calculate the growth potential for arable land quality improvement quantitatively. Results showed that: according to the potential arable land index,we divided key areas for land quality improvement into three groups: 1) dominant regions with irrigation guarantee rate. The treatment area is 37 658.85 hm2, accounting for 93.67% of the total cultivated area, and the quality of arable land in the region was improved with 0.64 utilization. 2) dominant regions with organic matter content. The treatment area is 403.62 hm2, accounting for 1.00% of the total arable land, and the quality of cultivated land in the region was improved with 0.83 utilization. And 3) dominant regions with farmland shelter belts. The treatment area is 2 139.53 hm2,accounting for 5.32% of the total cultivated area, and the quality of cultivated land in the region was improved with 0.60 utilization. Through the regulation project, we found that the quality of farmland in Lulong was upgraded by 0.69 utilization in average, the townships were upgraded from 0.47 to 0.86 utilization in average, showing that northern partsupgrade potential was less than the southern parts. Research results from this research can provide technical support for the renovation plan of hill and mountainous areas, defined area of farmland upgrade potential, and the key areas of farmland quality upgrade.
promotion of land quality; key areas; promotion potential; using grade; Lulong County
Colleges and Universities in Hebei Province Scientific and Technological Research of Outstanding Youth Fund Projects (Y2012015);Hebei Province Department of Platform Project (13967502D).
CHEN Ya-heng, E-mail: chenyaheng@126.com.
8 July, 2015; Accepted 22 December, 2015.
F301.21
A
1000-0275(2016)02-0221-09
10.13872/j.1000-0275.2016.0019
河北省高等學校科學技術研究優秀青年基金項目(Y2012015);河北省科技廳平臺項目(13967502D)。
陳青鋒(1990-),男,黑龍江穆棱人,碩士研究生,主要研究方向為土地資源利用,E-mail: 15133229056@163.com;
陳亞恒(1973-),男,河北順平人,博士,教授,主要從事土地整理、土地評價、土地規劃等方面的研究和教學工作,E-mail:chenyaheng@126.com。
2015-07-08,接受日期:2015-12-22