劉霈珈++吳克寧++宋文++李晨曦++楊敏



摘要:“十分珍惜、合理利用土地和切實保護耕地”的基本國策,要求在新常態下更要全面掌握耕地質量情況,對永久基本農田進行劃定、調控并實行永久保護。基于農用地分等成果、土地質量地球化學評估成果、土壤環境質量評價成果,選用疊加法整合前2項成果,運用潛在生態危害指數法進行土壤環境質量評價,以河南省溫縣為例探討基于安全利用的永久基本農田調控思路。研究結果表明,劃定后的永久基本農田不僅面積增加了20.73 hm2,調入的基本農田利用等、肥力、環境健康、地化綜合質量都大幅提高,總潛在風險危害程度則大幅降低。該思路不僅豐富了耕地綜合質量的內涵,突出強調了耕地的生態安全,更為區域土地資源的安全、合理、高效、可持續利用提供科學依托。
關鍵詞:土地管理;永久基本農田;農用地分等;土地質量地球化學評估;土壤環境質量
中圖分類號: F323.211文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)09-0213-04
“ 十分珍惜、合理利用土地和切實保護耕地”的基本國策,要求在新常態下更要全面掌握耕地質量情況,對永久基本農田進行劃定、調控并實行永久特殊保護,是適應、貫徹、落實“創新、協調、綠色、開放、共享”新發展理念的應有之義、應有之舉、應盡之責。我國的基本國情使得如此泱泱大國必須實施最嚴格的耕地保護制度,才能實現“飯碗里裝自己糧食”。
2010年國家正式啟動了十七屆三中全會首次提出的劃定永久基本農田工作。黨的十八大以來,習近平總書記、李克強總理等中央領導同志在一系列重要批示指示中提出保障國家糧食安全的根本在耕地,保護耕地最重要的是把基本農田保護好。2015年3月30日國土資源部辦公廳、農業部辦公廳聯合下發《關于切實做好106個重點城市周邊永久基本農田劃定工作有關事項的通知》,要充分利用現有的第二次全國土地調查成果、地球物理化學調查、耕地質量等別更新和完善工作等一系列成果,充分查清潛力、摸清家底、掌握耕地的“數量、質量、空間分布和構成”,將永久基本農田劃準劃實。同時,國土資源部也明確要求,優質耕地要優先劃入基本農田,經由農業、環保等直管主管部門監測和評定嚴重污染無法治理的耕地或者不符劃定要求的耕地應劃出基本農田。“十三五”規劃期間,黨中央、國務院要求劃定城市周邊永久基本農田,充分做好結構調整,做到“藏糧于地,藏糧于技”,既要有足夠的耕地數量為基礎,也要有較好的耕地質量為保障,這不僅僅是為滿足保障國家糧食安全的需要,還要保數量、保質量、保生態“三位一體”。
目前,國內重要的土地質量評價工作有農用地分等(以下簡稱分等)、全國土地質量地球化學評估(以下簡稱地化)和土壤環境質量評價(以下簡稱環評)。但這3項工作不論從評價角度還是評價對象都有較大區別。其中,分等成果旨在綜合評價農用地的自然本底質量、利用狀況和社會經濟投入;地化成果旨在綜合反映土壤有益元素、有毒有害元素和有機污染物含量水平等地球化學指標因素及其對土地基本功能的影響程度;環評成果則是在全面掌握土壤及其環境特征、主要污染源、污染物、土壤背景值或本底值及土壤生態狀況等資料的基礎上綜合反映土壤污染狀況。盡管分等成果可全面反映農用地質量,卻未考慮農用地的污染情況,而地化成果可全面反映土壤肥力、環境和健康狀況,卻未能充分體現農用地的潛在生態風險。
農用地分等成果在土地利用總體規劃[1]、土地整治[2-4]、基本農田劃定[5-6]、耕地產能核算及占補平衡潛力評價[7-8]、耕地質量評價及監測[9-12]、農業結構調整[13]、土地復墾適宜性評價[14]等方面得到了應用,全國土地質量地球化學評估成果也在農產品產地適宜性評價[15]、礦床地質學研究[16]、生態風險評估[17]、土壤環境污染程度評定[18]等方面得到廣泛應用。分等與地化的整合成果也在耕地質量監測[19]、新增建設用地調整[20]、基本農田劃定[21]和高標準基本農田建設[22]等方面得到了初步應用。分等與環評的整合成果在耕地綜合質量評價[23-24]等方面也得到了初步應用。許多基本農田劃定調整方法的研究中,都會用定性與定量的方法結合耕地自然本底質量、行政政策和區位等因素,卻往往對耕地環境健康質量和潛在風險的討論少之又少。因此為適合新常態下的耕地保護要求,全面掌握耕地綜合質量狀況,就必須有效、充分地整合多源數據,取長補短。
綜上所述,本研究選用疊加法充分整合農用地分等成果和土地質量地球化學評估成果,運用潛在生態危害指數法對研究區進行土壤環境質量評價,以河南省溫縣優質耕地為例,綜合探討基于安全利用的永久基本農田調控思路。這不僅集中探討了耕地的生產能力,還突出強調了耕地的生態安全,補充了永久基本農田的內涵,完善了永久基本農田的劃定方法。
1研究區概況與研究方法
1.1研究區概況
溫縣地處河南省焦作市南部,地理坐標112°51′~113°13′E、34°52′~35°02′N,東鄰武陟縣,南與滎陽市、鞏義市隔黃河相望,西鄰孟州,西北與沁陽市接壤,東北隔沁河與博愛縣交界。溫縣轄7個鎮、3個鄉、共有262個行政村。縣域東西長32.5 km,南北寬24 km,面積473.89 km2,人口44.64萬人,人口密度942人/km2,是一個人多地少、人口稠密的平原農業旅游縣。
溫縣是黃河以北第一個噸糧縣,其自然等主要為11~14等;利用等主要為9~13等;經濟等主要為7~9等。全縣肥力質量中等,環境質量中下等,地化綜合質量中等,其中優良(Ⅱ等)、良好(Ⅲ等)、中等(Ⅳ等)、差等(Ⅴ等)的土地面積分別占總面積的63.37%、5.16%、16.71%、14.76%;差等土地集中分布在祥云鎮、岳村鄉、溫泉鎮的南部。
1.2研究方法
1.2.1疊加整合分析法本研究基于GIS空間分析法,以分等單元為評價單元,將地化成果中的肥力、環境和綜合質量的相關信息與分等成果進行有效整合,進行耕地整合質量評價,分為肥力整合質量、環境整合質量、地化整合質量3個方面(表1)。方法的根本目的是要在掌握農用地的實際生產能力和農田保護目標的同時突出對其土壤肥力、生態環境污染狀況的特別關注。
1.2.2潛在生態危害指數法潛在生態危害指數是瑞典科學家Hakanson 提出的沉積物中重金屬危害性的評價方法,可使區域質量評價更具代表性和可比性。潛在生態危害指數法考慮了各元素的潛在生態危害系數及各重金屬元素的毒性效應,其評價結果可反映重金屬污染的潛在生態危害,是土壤環境質量評價的根本目的。其計算式如下:
Cif=Ci表層/Cin,Cd=∑Cif,Eif=Tif×Cif,RI=∑Eif=∑Tif×Cif。式中:Cif為某一金屬的污染參數(單因子污染參數);Ci表層為沉積物中污染物的實測參數;Cin為全球工業化前的沉積物中污染物含量最大值,本研究分別以河南省土壤環境背景值(primary standard,PS)為一級標準和篩選值(secondary standard,SS)為二級標準作參比(表2);Cd為多種污染物的污染參數之和(多因子污染參數);Eif為潛在生態危害系數;Tif為單個污染物的毒性響應參數(As-10,Cd-30,Cr-2,Hg-40,Pb-5,Zn-1);RI為潛在生態危害指數(多因子生態危害指數)。污染程度Cd和潛在生態風險指數RI值相對應的污染程度和潛在生態風險程度[28-29] (表3)。
1.3數據來源
農田基礎設施條件、外部水源保證率、各鄉鎮村農業經濟報表數據主要參考《溫縣統計年鑒(2001—2011年)》;土地質量地球化學評估成果主要來源于《河南省典型市縣(溫縣)土地質量地球化學評估報告(2010年)》;農用地分等成果主要來源于《溫縣農用地分等報告(2005年)》。
2實證分析
2.1疊加整合成果分析
利用ArcGIS空間分析平臺,將地化肥力質量、環境健康質量、地球化學綜合質量與分等利用等進行物理疊加分析,整合質量均大致呈現從北向南逐漸降低的變化趨勢(表4和圖1)。
以二級標準為評價標準與以河南省土壤環境背景值為評價標準得到的結果進行對比可以看出,雖然以二級標準為評價標準時平均污染程度為中度污染,平均潛在生態危害程度較高,但中度污染和中度潛在生態風險的面積比例極小(圖2)。通過對比分析發現,研究區的耕地整合成果雖顯示部分地區地球化學綜合質量較差(Ⅳ或Ⅴ等),但在土壤環境質量評價成果中卻大多處于中低污染。這也又一次印證:土地質量地球化學評估成果中的地球化學綜合質量是一個相對質量,是肥力質量和環境質量的綜合劃分,而本研究區地球化學綜合質量受肥力質量的影響較大。因此在進行永久基本農田調控時,不僅要考慮耕地整合質量,還要結合土壤環境質量評價成果。
2.3調控分析
(1)調控方案。首先,明確本輪永久基本農田劃定工作要堅持“法律依據、基本原則、數據基礎”三不變,強調要將城鎮周邊、交通沿線現有易被占用的優質耕地和已建成的高標準農田作為“兩個優先”劃入。通過分析原有基本農田保護區耕地質量確定需要調出的基本農田。通過分析發現有占總基本農田面積比例高達24%的6 479.69 hm2耕地環境污染,在實際調控中無法理想化實現。故在此范圍內抽選利用等別為9等、肥力質量為Ⅲ等、環境質量為Ⅲ等、地化綜合質量為Ⅴ等、總潛在生態危害程度(以PS為評價標準)較高的 230.12 hm2 [CM(20*2/3]耕地調出基本農田。然后從一般農田和規劃新增建設用地中挑選耕地整合質量優、總潛在生態危害程度(以PS為評價標準)低的土地劃入永久基本農田。通過比較分析,確定從城鎮周邊、交通沿線的一般農地中調入集中連片、環境Ⅱ等、肥力Ⅰ等、地化綜合質量Ⅱ等的耕地237.12 hm2,確定從規劃新增建設用地中調入環境Ⅱ等、肥力Ⅰ等、地化綜合質量Ⅱ等的土地 1373 hm2。
(2)調控結果。在原有基本農田基礎上,根據劃定方案劃定的永久基本農田不僅在數量上增加了20.73 hm2,利用等別、肥力等別、環境等別、地化綜合等別均有大幅提高,總潛在生態危害程度也大幅降低:調入占調入總面積的54.06%的利用等別11~13等農用地,調入占調入總面積的75.07%的肥力Ⅰ、Ⅱ等農用地,調入了250.85 hm2環境Ⅱ等農用地,調入占調入總面積75.07%的地化綜合質量Ⅱ等農用地,調入占調入總面積75.07%的中度總潛在生態危害程度的農用地(表6、圖3)。
3結論與討論
本研究整合農用地分等、土地質量地球化學評估、土壤環境質量評價3項工作的核心思路與成果。基于疊加法整合前2項成果,運用潛在生態危害指數法進行土壤環境質量評價,充分分析土地利用的自然、社會經濟狀況,突出強調其潛在生態風險的同時,探討基于安全利用的永久基本農田調控思路。這不僅有效利用了現有的數據基礎,進一步穩定和提升了耕地綜合質量的含義,也補充了在新常態下永久基本農田的新內涵約束了城市的發展邊界,還為永久基本農田的劃定和土地利用總體規劃的調整完善提供了科技支撐。
需要指明的是,本研究區屬于糧食主產區,土壤環境良好,所以在劃定時考慮了以河南省土壤環境背景值(PS)為評價標準時的總潛在生態危害程度,以期“優中取優”。但在土壤環境污染嚴重的地區,進行永久基本農田劃定時,不僅要“優中取優”,還要考慮以二級標準(SS)為評價標準時的總污染程度和總潛在生態危害程度,做到“劣中去劣”。
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