耕地保護為導向的生態環境質量評價研究
——以安陽市為例

王大地，陳 欣，張 達

（1.安陽市土地儲備中心，河南 安陽 455000；2.安陽市龍安區自然資源局，河南 安陽 455000）

在耕地的生態屬性方面，學者們強調生態保護是耕地保護的重心和導向，在保障并提高糧食綜合生產能力的同時，修復并提升耕地的生態服務功能[1]。耕地具有位置固定、可永續利用、資源稀缺的特征[2]。本文在生態文明背景下提出耕地利用集約化和耕地保護生態治理內涵[3-4]，分析耕地資源高強度利用帶來的生態代價，并以糧食安全、社會穩定、 生態安全為目標體系[5]，提升生態服務價值。

在生態環境質量評價方式方法上，有學者指出生態環境質量評價可為了解城市對環境的影響提供信息[6]，反映城市生態環境質量的綠度、濕度、熱度、干度等指標?？梢岳蒙镓S度指數、植被覆蓋指數、水體指數、污染負荷指數和人類活動指數5項指數得到生態環境狀況指數（EI）[7]。采用主成分分析法對植被覆蓋度、凈初級生產力、土地利用、生態宜居等方面進行分析，得到生態環境質量的動態變化[8]。亦可利用地理探測器深入探析影響生態環境質量空間分布格局的驅動因素[9]。

在生態環境質量的提升對經濟社會發展的影響方面，學者們研究認為，城鎮化戰略核心是引領城市與生態環境和諧共生，生態環境質量可以顯著提升經濟效率[10]。城市生態環境質量的改善主要取決于社會發展指數的變化[11]，同時與植被覆蓋的增加相關[12]。生態環境質量變差主要歸因于城市的擴張[13]。在“三生空間”視角下，定量分析土地利用轉型及其生態環境效應[14]，可以優化生態用地空間結構與布局，以及提高生態環境質量[15]。

在現實層面，部分地方新發展理念貫徹不徹底，在資源利用上重開發輕保護，重數量輕質量的開發利用模式仍在持續。一些地方暴露出生態建設的盲目性，生態布局不合理；生態在經濟發展中的整體性、系統性、宜居性的作用未顯現，耕地保護面臨的任務更加復雜和艱巨?；诖耍疚膹母乇Ｗo視角，以安陽市為例，從土地生態適宜性、植被覆蓋度、抗退化能力、恢復能力等方面對生態系統環境質量進行評價，提供以實現耕地保護為取向的生態環境提質，為綜合整治與生態修復工程提供支撐。

1 研究的理論基礎及數據來源

首先，按照“山水林田湖草是生命共同體”的論斷為理論指導，自然生態與人、人與田、田與水、水與山、山與土、土與樹等命脈相通，是一個有機的系統，以系統思維統籌、以整體觀念治理，順應內在規律，實現和諧統一。其次，生態環境系統特定的組成和結構決定了其運行過程和規律及功能特征，人類社會的發展依賴于環境系統所具有的各種功能，可持續發展要求環境系統功能具有永續利用性。這就要求我們在發展中遵循生態系統運行的科學規律和生態環境系統的良性循環，保護系統結構和生態過程的完整性，對資源的開發不能超過生態環境系統的恢復和再生能力。最后，不同的生態環境功能區其自然屬性、主功能、限制區域社會經濟發展的重大生態環境問題各不相同，土地開發利用方式、預防和減輕不良環境影響的對策及措施也因地而異。耕地保護與生態環境質量協調研究以土地的合理利用為目的，而生態保護重要區是土地合理利用的最終表達形式，是土地生態適宜性評價的深化和細化。本文基于上述理論，對生態環境質量進行綜合性定量評價及土地生態適宜性評價，提出生態保護的重點。對全市生態保護重要區進行劃定，分析生態環境特征及存在的生態環境問題，得出土地利用的方向、方式，以便宏觀調控管制。

本文所引用的經濟發展數據來源于歷年《河南省土地利用現狀數據冊》《安陽統計年鑒》《安陽市國民經濟和社會發展統計公報》；對于缺失的個別數據，通過實踐數據和《安陽政府工作報告》補充，或利用預期值、約束值進行補充。歷年數據依據最新、最近的原則進行采用。在收集分析已有資料的基礎上，充分應用遙感技術和GIS技術對植被覆蓋等重大生態環境進行了專題信息解譯提取、補充調查、綜合分析。

2 研究區域基本情況及生態資源利用現狀

安陽市位于河南省最北部，總面積7351 km2，其中市區面積1218 km2，中心城區建成面積115 km2，下轄1個縣級市、4個縣、4個市轄區。現狀建設用地1221.55 km2，國土開發強度16.62%。

全市耕地質量跨8個等別，其中以6等地和7等地居多，分別占全市耕地面積的47.26%和21.41%，研究區耕地質量等別高。全市耕地平均質量等別為7.14，優于全省耕地平均質量等別（7.42）。安陽市人均耕地面積持續減少，由2009年的1.13畝持續降至2019年的1.02畝，低于全省平均水平（1.12 畝）。

安陽市森林覆蓋率24%，人均森林面積不足全國平均水平的1/10。安陽市濕地（內陸灘涂和沼澤地）呈逐年減少趨勢，由 2009 年的 6164.87 hm2減至2018年的5595.21 hm2，年均減少濕地面積57 hm2。2017年安陽市重要江河湖泊水功能區水質達標率為31.3%，低于同期河南省70%和全國76.9%的水平。2017年水資源總量為7.793億m3，總用水量為12.27億m3，水資源利用率為157.51%；河湖水系面積呈現減少趨勢，市域內水資源已明顯不能滿足使用需求，水資源利用依賴外調水。

3 研究區域生態環境質量現狀

生態環境質量的優劣取決于生態系統結構的完整性和生態運行過程的連續性，結構的整體性是生態系統得以生存、發展和自我調節、恢復的基礎。生態環境的功能與穩定性是生態環境質量優劣的主要衡量標準，通常情況下選擇決定功能與穩定性的主要生態系統指標對生態環境質量進行評價。同時我們在評價過程中總體上遵循“最適宜優先→生態優先→農業優先”的規則，即同一國土單元如果存在最適宜的功能類型，則以最適宜功能空間為主；否則生態優先，其次農業優先。

3.1 土地生態適宜性

土地生態適宜性是土地內在的自然屬性對特定用途的適宜性或限制程度，是生態環境系統的非生物因子，是決定生態結構和運行過程的物質基礎。土地生態適宜性指數A1值依據評價單元各種土地適宜類及等級所占面積百分數和權系數加權平均求得，計算公式為：

其中：A1為土地生態適宜性指數；Wi為不同適宜類及等級土地的土地生態適宜性權系數；Rsi為評價單元各類土地面積百分數。

土地適宜類及等級權系數的確定依據適宜性評價因子中Ⅰ等及末等農用地、園地、牧地、林地，土地自然條件依次降低，因此，權系數的賦值依次降低。評價單元各類土地面積百分數采用實際百分數值。通過上式計算得出各縣土地生態適宜性指數（表1）。

表1 安陽市各縣土地生態適宜性指數

3.2 植被覆蓋度

植被覆蓋度被認為是最能反映地表植被分布的一個重要參數[16]，可以直觀地反映植被的生長及茂密情況。它是生態環境系統的生物因子，反映了生態發育特征，是生態環境功能的決定性因素。本文涉及的植被覆蓋度采用2018年5月的ETM遙感數據，應用TM4/TM3植被指數提取相對植被覆蓋度數據，再通過典型樣區實測植被覆蓋度與遙感提取相對植被覆蓋度的相關分析確定各縣植被覆蓋度。提取的植被覆蓋度分為森林植被覆蓋度和農田植被覆蓋度2種。由于相同覆蓋度的林地、荒草地和人工農田植被的生態環境功能大小不同，以不同類型植被生態環境功能相對系數作為權系數，計算植被覆蓋度參數，計算公式為：

其中：A2為植被覆蓋度指數；Wi為不同類型植被生態環境功能權系數；ai為植被覆蓋度；Rsi為評價單元各類覆蓋度植被面積百分數。

通過遙感解譯統計，得出各縣不同類型植被區覆蓋度及面積、平均植被覆蓋度指數（表2）。

表2 安陽市各縣植被覆蓋度指數

3.3 抗退化能力

抗退化能力取決于生態系統的類型、結構、多樣性和生物量等生物因素，以及水土流失、土地沙化、地質災害等非生物因素。生態系統的組成層次越多、結構越復雜、物種的多樣性越高、生物量越大，系統穩定性就越高，抗退化能力也就越強[17]。因此，林地生態系統抗退化能力比草地、農田系統強，林地生態系統中森林抗退化能力比人工林強。據此，對生態系統抗退化能力（A3）的相對強弱進行賦值（表3）。

表3 安陽市各縣植被抗退化能力賦值

3.4 恢復能力

生物生長量是生態系統在單位空間和時間內所能生產的有機質的數量。一方面，多以綠色植物的生長量表征系統受影響后的恢復能力。另一方面，生態系統的組成層次越多、結構越復雜、物種的多樣性越高，一旦遭受破壞，恢復就困難，例如，原始森林遭受破壞后的恢復能力比簡單的人工林、農田生態系統恢復困難，這也是生態環境中要重點保護原始自然生態系統的原因。據此，對生態系統恢復能力（A4）的相對強弱進行賦值（表4）。

表4 安陽市各縣植被恢復能力賦值

3.5 生態環境質量評價

依據土地生態適宜性、植被覆蓋度、抗退化能力、恢復能力對生態系統環境質量進行評價[18]，評價模型為：

其中：EQ為生態環境質量；A1為土地生態適宜性；A2為植被覆蓋度；A3為抗退化能力賦值；A4為恢復能力賦值；N=4。安陽市生態環境質量現狀評價結果見表5。

表5 安陽市生態環境質量現狀評價結果

3.6 結果與分析

由表5可見，安陽市的生態環境質量EQ=49。平原區湯陰縣、滑縣和安陽縣生態環境質量較好，EQ＞49。內黃縣由于黃河故道分布大面積沙地和稀疏沙丘林地，生態環境質量較差。城區建設用地占用土地比例大，建設用地區綠化難以達到森林和農田生態環境水平，生態環境質量較差。林州市位于東部山地區，碳酸鹽巖、硅質巖分布區地形陡峭、土層瘠薄、植被稀疏，整體生態環境質量較差，但是山區內部生態環境質量存在分異。

安陽市生態保護適宜單元主要分布在林州市西部的太行山南麓和內黃縣黃河故道兩側的土地風沙區。生態保護極重要區和重要區主要集中分布在太行山南段東麓的林州市和黃河故道沖積平原區的內黃縣，占全市生態保護極重要區和重要區的82.47%；其中，林州市極重要區占全市極重要區的96.18%。農業生產適宜單元面積主要分布于京廣鐵路以東的平原區，該區域耕地質量高，土壤質地好。城鎮建設適宜單元面積主要分布在現狀城鎮建設用地周圍和大多數農村居民點。

隨著工業化、城市化進程的加快，安陽市耕地面積、人均耕地面積持續減少，耕地質量下降。城鎮化率由2009年的38.9%提高到2018年的51.75%，年均提高1.43個百分點。同期，耕地面積年均減少333.8 hm2。耕地國家利用平均等別從2014年的7.0下降到2018年的7.14。城鎮建設規模逐漸增大，年均增加1038.3 hm2，城鎮建設用地的增加是耕地減少的3.11倍。

4 結論與建議

4.1 結論

安陽市自然環境條件分異較為顯著，土地生態適宜性多樣，為因地制宜合理利用土地提供了選擇的空間和條件，可以實現土地利用的生態效益和經濟效益同步提高。安陽市生態建設空間和潛力巨大，通過荒山荒丘荒灘綠化、農田林網建設、交通綠色通道建設、居民點和工業建設綠化、生態退耕等多途徑安排生態建設用地，可以滿足全市生態建設用地需求。西部太行山地和丘陵區多為石質山地，山勢險要，起伏較大，植被稀少，干旱和水土流失較為嚴重；東部平原地區，尤其是黃河故道，分布著眾多沙丘沙地及崗地，仍有不同程度的風沙危害。這兩個區域是安陽市生態環境治理的重點。

安陽市生態建設的重點是荒山綠化和提高林地質量，根據各分區土地生態適宜性情況，結合各區生態現狀，生態退耕主要安排在土層瘠薄的太行山地區、黃河故道地區。第一，生態保護極重要區內禁止新增礦產資源開采活動，清理整頓已有礦產資源開發活動。對區域內歷史遺留礦山實施生態修復，加大礦山植被恢復和地質環境綜合治理。第二，優化基本農田空間布局，與基本農田核實整改協調推進，將生態保護極重要區的基本農田、農業生產不適宜區范圍的耕地和基本農田作為生態建設的優選區。第三，推進太行山林業生態區和內黃沙地區的森林撫育和改造，優化林分結構，提高森林質量。加大東部黃河故道區農田林網建設比例和綠色通道建設、居民點和工業建設綠化。

安陽市“三區三線”劃定優先布設國土生態屏障用地。先將生態保護極重要區劃入生態紅線，再綜合考慮各類發展規劃，以及采礦權和探礦權等，按照“應扣盡扣、應保盡?！钡乃悸?，因地制宜調整劃定生態紅線。城市開發邊界可選區域，要充分體現生態保護紅線、永久基本農田保護紅線等限制性政策因素，以國家森林公園、濕地公園等自然邊界和高速、鐵路等重要基礎設施廊道作為參照，統籌劃定。

4.2 討論

隨著經濟的高速發展，耕地規模逐漸減少，城鎮建設規模逐漸增大。人為的占補平衡制度造成未利用地可供使用的空間變小、生態環境系統類型變化、生態景觀零星化、生物多樣性降低。原有的農田生態環境系統被城鎮生態環境系統所替代。為補充耕地使灘涂、荒山、荒草地生態環境系統被農田生態環境系統所替代[19]。一方面，生態環境各物質之間相互轉換、互為滲透是一個系統整體，經濟發展所需的建設用地增加必然會導致自然生態的非良性循環，但一味地單向增加耕地也會對自然生態的良性循環造成影響。另一方面，生態環境質量的變化，進一步印證了生態的脆弱性。在利用生態系統服務時，要遵循生態的內在機理和規律，特別是在實施全域土地綜合整治中體現一體化提升和系統治理，考慮生態要素之間的差異。耕地的增加更多地是要向自然修復靠近，保持生態的穩定性。此外，留足生態建設用地空間，將荒山荒丘綠化、農田林網建設、交通沿線綠色通道建設作為生態建設的重點，生態退耕謹慎從嚴，多宜性荒地優先農用，在確保生態建設用地的前提下盡量不與農爭地，以緩解耕地減少壓力。

4.3 建議

一是更加突出耕地的生態屬性，構建數量、質量、生態“三位一體”的耕地保護新格局。落實保護耕地的基本國策，整合安陽縣、湯陰縣耕地資源，重點保護好滑縣、內黃縣的優質耕地，以糧食生產核心區建設為契機，全面提高耕地質量。

二是以全域土地綜合整治為重要路徑，優化生產、生活、生態空間格局。按照“宜農則農、宜建則建、宜留則留、宜整則整”的原則，改造修復，確保整治區域內耕地質量有提升、數量有增加、生態有改善。根據區域自然資源稟賦特點及區域發展定位，安陽市全域土地綜合整治重點實施建設西部山地生態農業整治區、中部低山丘陵礦區整治區、中部緩斜平原城鄉融合整治區和東部平原現代農業整治區。

三是錨固生態基底，明確保護重點。安陽市是京津冀生態污染治理的通道城市之一，可以依托林州太行山地構建區域生態屏障，利用內黃沙地建設生態保育區，落實河南主體功能區戰略保障南水北調生態保護帶，形成“一屏、一區、一帶”的生態格局，以便更好地肩負起改善京津冀生態環境的艱巨使命。

四是探索建立政府引導型的多渠道生態保護資金投資機制，重點是用于城市環境基礎設施建設和生態環境保護方面的投資。鼓勵社會上的各種投資主體向生態環境建設投資，更多地用于太行山地、內黃沙地、南水北調保護帶、各水系生態廊道等生態安全屏障的保護修復。

五是統籌生態環境建設，建立生態效益補償制度。對生態環境建設的投入作出長期安排，在安排基本建設投資、支農資金、農業綜合開發資金等時，要把生態環境建設作為一項重要內容。按照“誰受益、誰補償，誰破壞、誰恢復”的原則，運用法律、經濟和行政手段，建立生態效益補償制度。

六是建立生態環境質量評價預警機制。研究制定生態環境質量評價預警指標體系和技術方法，定期編制生態環境質量評價預警報告，對生態環境質量評價結果差的地區，實行預警提醒和限制性措施。

本文研究了安陽市生態環境質量現狀的優劣，還存在一定的不足。例如，在生態環境質量的評價中，對土地生態適宜性、抗退化能力、恢復能力等指標的賦值較為理想化，使計算結果在不同區域之間的可比較性較小。隨著研究的深入，生態環境的評價機制和路徑將成為研究的重點，耕地保護與生態環境的內在關聯有待進一步探索。