阜平縣耕地質(zhì)量時空演變分析

宋安安 胡 豐陳艷玲

（1保定市艾爾福土地科技有限公司，河北保定 071000；2河北農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源學(xué)院，河北保定 071000）

土地資源作為全球社會存在與發(fā)展的基本要素，為人類生產(chǎn)生活提供基礎(chǔ)物質(zhì)保障。土地資源的有限供給與多方需求成為影響社會發(fā)展的一大難題，解決生態(tài)、生活和生產(chǎn)用地的沖突是人地系統(tǒng)健康發(fā)展、區(qū)域可持續(xù)的首要前提[1]。耕地資源作為土地資源中的精華，在生態(tài)環(huán)境保護、社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和維護社會穩(wěn)定等方面發(fā)揮重要作用[2]。近些年，我國耕地資源受到生態(tài)退耕、城市建設(shè)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等多種因素影響，數(shù)量緊逼耕地紅線，關(guān)于耕地資源的研究成為眾多學(xué)者的首選方向。目前，我國對于耕地的研究主要集中在耕地保護政策[3]、耕地時空變化[4]、耕地資源開發(fā)[5]、耕地動態(tài)監(jiān)測和評價[6]等方面，并在研究過程中基于經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)和生態(tài)學(xué)等多學(xué)科視角探索我國耕地發(fā)展?fàn)顩r和趨勢。在耕地質(zhì)量評價方面，不同學(xué)者站在耕地質(zhì)量時空變化分析[7]、耕地質(zhì)量評價方法研究[8]、耕地潛力提升[9]等多個角度進行研究，并取得了一系列成果。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，基于阜平縣耕地質(zhì)量等別評價結(jié)果分析耕地質(zhì)量時空演化過程和特征，以期為阜平縣耕地質(zhì)量保護、增減掛鉤政策以及土地整治等提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

阜平縣地處我國河北省保定市西部地區(qū)，太行山東麓地帶，介于東經(jīng) 113°45′～114°31′、北緯 38°09′～39°07′之間，縣域面積為 2 527.14 km2[10]，下屬 13 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和1個經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，政府駐地位于阜平鎮(zhèn)北街。截至2020年底，地區(qū)生產(chǎn)總值達50.1億元，總?cè)丝跒?2萬人。全縣位于半濕潤、半干旱大陸性東部季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫12.6℃，有效積溫4 846.8℃，年均降水量為654.8 mm[11]，無霜期約170 d。阜平縣整體地勢呈西部高、東南低，地形復(fù)雜且多山地，植被多以灌木、林木和草本植物為主，是華中地區(qū)典型的全山區(qū)縣。

根據(jù)2017年阜平縣土地利用變更調(diào)查結(jié)果，縣內(nèi)園地面積 2 287.70 hm2，占0.93%；林地面積46 353.42 hm2，占 18.86%；草地面積 18 398.94 hm2，占7.49%；城鎮(zhèn)村及工礦用地面積6 048.00 hm2，占2.46%；交通運輸用地面積551.59 hm2，占0.22%；水域及水利設(shè)施用地面積5 768.73 hm2，占2.35%。受自然條件影響，阜平縣內(nèi)耕地資源較少，主要集中在淺山區(qū)和人口密集的丘陵地帶。耕地面積僅有16 229.63 hm2，包括旱地面積 6 759.89 hm2、水澆地面積9 438.80 hm2、水田面積30.92 hm2，分別占耕地面積的41.65%、58.16%和0.19%。

1.2 數(shù)據(jù)來源

根據(jù)自然資源部和河北省自然資源廳的相關(guān)要求和農(nóng)用地分等工作相關(guān)規(guī)程，阜平縣完成了耕地質(zhì)量等別評價工作，并進行了年度數(shù)據(jù)庫更新，為實現(xiàn)土地科學(xué)精細化管理、保障耕地數(shù)量和質(zhì)量提供了基礎(chǔ)資料。本文使用的耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)來源于阜平縣耕地質(zhì)量等別評價數(shù)據(jù)庫及年度更新數(shù)據(jù)，2017年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源于阜平縣土地利用調(diào)查變更數(shù)據(jù)庫，社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來自《阜平縣政府工作報告》和《河北省統(tǒng)計年鑒》。

2 研究方法

2.1 耕地綜合等別模型

耕地綜合等別計算公式如下：

式中：i為耕地質(zhì)量等別；Si為區(qū)域內(nèi)耕地質(zhì)量等別為i的面積；S總為研究區(qū)域的耕地總面積；T為研究區(qū)域的綜合質(zhì)量等別[12]。

2.2 ArcGIS空間分析

利用各期耕地質(zhì)量分等數(shù)據(jù)庫成果，使用ArcGIS 10.2軟件將耕地質(zhì)量等別評價結(jié)果進行可視化表達，并利用疊加分析工具探討耕地流入流出的空間分布情況，展現(xiàn)耕地空間分布及變化特征[13]。

3 耕地質(zhì)量時間變化特征分析

3.1 耕地質(zhì)量等別變化情況

通過分類匯總各時期耕地質(zhì)量分等評價結(jié)果，得到阜平縣耕地質(zhì)量等別數(shù)量分布情況。由表1可知，阜平縣耕地自然等集中在7～14等之間，10等地最多；利用等集中在9～14等之間，11等地最多；經(jīng)濟等集中在10～13等之間，13等地最多。2011—2014年期間，自然等7～8、12～14等地面積略微減少，9～11等地面積有所增加；利用等9～10、13～14等地面積小幅度減少，11～12等地面積略微上漲；經(jīng)濟等9～12等地面積減少，13等地面積增加。整體面積呈現(xiàn)增長趨勢，面積由2011年的14 562.35 hm2增長至2014年的14 927.50 hm2。2014—2017年期間，自然等7～8、11～14等地面積減少，9～10等地面積大幅增加，利用等9～10、13等地面積減少，11～12等地面積增加；經(jīng)濟等9～12等地面積減少，而13等地面積大量增加。整體面積呈現(xiàn)快速增長的趨勢，由2014年的 14 927.5 hm2增長到 16 229.63 hm2。

表1 阜平縣耕地等別數(shù)量分布 單位：hm2

整體來看，阜平縣在嚴格的耕地保護政策、脫貧攻堅下的占補平衡政策和增減掛鉤政策影響下，耕地數(shù)量得到增加，但需要進一步保障耕地質(zhì)量水平?？h內(nèi)耕地自然等情況整體屬于中等水平，但質(zhì)量較好的耕地數(shù)量呈現(xiàn)不斷減少趨勢，需要進一步保護。在受到地形條件和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式的限制下，整體耕地利用水平偏低，可以在自然質(zhì)量較好的耕地上進一步對土地利用方式、種植經(jīng)營模式進行優(yōu)化。經(jīng)濟等情況更為突出，全縣大部分耕地經(jīng)濟等等別為13等，造成該現(xiàn)象的主要原因是該縣經(jīng)濟等系數(shù)較低，耕地經(jīng)濟利用水平有待提高。

3.2 耕地質(zhì)量綜合等別變化特征

由耕地質(zhì)量綜合等別模型結(jié)算結(jié)果（表2）可知，2011—2014年間，國家自然等、國家利用等略微減少，國家經(jīng)濟等都略有提升，變化幅度均小于0.1；但2014—2017年時間段變化程度比2011—2014年時間段更大，在自然等和利用等上體現(xiàn)明顯。整體來看，耕地質(zhì)量綜合自然等穩(wěn)定在10等左右、利用等穩(wěn)定在12等左右、經(jīng)濟等穩(wěn)定在13等左右。阜平縣耕地質(zhì)量穩(wěn)中有升，局勢向好。

表2 阜平縣耕地質(zhì)量綜合等別情況

4 耕地質(zhì)量空間變化特征分析

4.1 耕地空間分布情況

依據(jù)《中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定（全國卷）》對中國耕地質(zhì)量類型的劃分，1～4等地為優(yōu)等地，5～8等地為高等地，9～12等地為中等地，13～15等地為低等地[14]。結(jié)合阜平縣耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)庫成果，利用ArcGIS可視化工具得到耕地質(zhì)量等別空間分布圖。由圖1可知，阜平縣耕地分布較散，從西北至東南隨著地勢降低，耕地分布密集程度上升?？h內(nèi)高等地主要分布在東南一側(cè)，大部分受地形影響呈條帶狀分布且面積較大，在阜平鎮(zhèn)、城南莊鎮(zhèn)、北果園鄉(xiāng)有所集中；中等地主要分布在高等地周圍，但密集程度較低，除龍泉關(guān)鎮(zhèn)、吳王口鄉(xiāng)外，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布；低等地分布范圍較窄，僅在吳王口鄉(xiāng)、龍泉關(guān)鎮(zhèn)、夏莊鄉(xiāng)分布，其中龍泉關(guān)鎮(zhèn)數(shù)量較多。阜平縣耕地空間分布與地形地勢走向高度相似，在高地勢、灌溉條件和土壤質(zhì)地較差的西北部地區(qū)，耕地以低等地為主；隨著地勢降低和水源匯聚，中等地和高等地在東南側(cè)密集分布。耕地空間作為生態(tài)空間的一部分，推動西北部耕地空間向林地、草地空間發(fā)展，推動土地占補平衡政策，推動西部、北部地區(qū)耕地進行土地利用轉(zhuǎn)型，是提升耕地整體價值的有效舉措。

4.2 耕地質(zhì)量空間變化分析

將2011年、2014年和2017年耕地質(zhì)量分等成果的縣級分等單元圖層兩兩聯(lián)合進行屬性表計算，得到阜平縣2011—2014年和2014—2017年耕地變化空間分布情況。由圖2可知，在2011—2014年期間，減少耕地在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布，其中阜平鎮(zhèn)減少耕地數(shù)量相對較多；新增耕地主要集中在阜平縣西部的平陽鎮(zhèn)、玉林口鄉(xiāng)和阜平鎮(zhèn)。在2014—2017年期間，減少耕地密集程度降低，主要集中在天生橋鎮(zhèn)、阜平鎮(zhèn)和玉林口鄉(xiāng)，新增耕地主要集中在西部和南部的城南莊鎮(zhèn)、北果園鄉(xiāng)、平陽鎮(zhèn)和大臺北鄉(xiāng)南側(cè)。綜合來看，阜平縣減少耕地表現(xiàn)出破碎、面積小等特征，且阜平鎮(zhèn)作為阜平縣經(jīng)濟發(fā)展的核心區(qū)域，其減少耕地較為集中、數(shù)量較多、面積較大；新增耕地呈現(xiàn)集中、面積大等特征，受到阜平縣地形地勢影響，新增耕地主要集中在低地勢、低海拔東西部和東南部丘陵地帶，一方面能夠節(jié)約墾復(fù)耕地的財政開支和開展規(guī)?；?jīng)營，另一方面能夠提供作物生長的溫度條件和灌溉條件。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

（1）從時間變化來看，阜平縣耕地數(shù)量有所增長，耕地等別分布較為穩(wěn)定，等別結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耕地整體質(zhì)量略有上升。耕地變化集中在自然等10等、利用等12等和經(jīng)濟等13等，且均表現(xiàn)為數(shù)量增加。耕地綜合自然等指數(shù)、利用等指數(shù)有所上升，耕地國家自然等、利用等發(fā)展向好，綜合經(jīng)濟等指數(shù)下降，綜合經(jīng)濟等別降低，表現(xiàn)為耕地整體質(zhì)量上升，但經(jīng)濟利用水平有待提升。

（2）從空間變化來看，阜平縣耕地等別空間分布與地勢變化高度契合，破碎化程度高，耕地空間整體由西北向東南移動。在空間分布上，阜平縣高等地、中等地集中在東南一側(cè)，分布相對集中，高等地周圍常分布有中等地，低等地分布在西北高海拔地區(qū)。在耕地變化空間上，減少耕地分布較為分散，整體上東部地區(qū)耕地減少數(shù)量較多，新增耕地呈片狀分布且面積較大，集中在東南一側(cè)。

5.2 討論

在時空變化過程中，實現(xiàn)耕地數(shù)量、質(zhì)量平衡是耕地資源可持續(xù)的有效舉措，但耕地的潛在價值、環(huán)境效應(yīng)、生態(tài)效益還有待進一步研究。在對耕地進行嚴格保護的過程中，要結(jié)合自然條件和社會經(jīng)濟發(fā)展水平，科學(xué)引導(dǎo)流入流出耕地，結(jié)合耕地周圍環(huán)境，差異化進行耕地利用和保護。