郭麗英，張 華，Liping Di，羅其友※,高明杰

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081； 2.喬治梅森大學(xué)空間信息科學(xué)與系統(tǒng)研究中心，美國(guó) 22030)

0 引言

農(nóng)用地作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源和物質(zhì)基礎(chǔ)，是國(guó)家糧食安全及國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要保障[1-2]。我國(guó)地域廣闊、類型多樣，水土資源及自然條件迥然，農(nóng)用地資源的區(qū)域差異明顯[3-4]。伴隨著快速工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展，人類活動(dòng)范圍和強(qiáng)度不斷增大，特別是一些地區(qū)以耕地和生態(tài)環(huán)境為代價(jià)的開發(fā)方式帶來(lái)了許多難題與問(wèn)題，農(nóng)業(yè)資源的開發(fā)、利用和保護(hù)面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，正成為政府和社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，也是農(nóng)業(yè)資源利用領(lǐng)域前沿研究的重要課題[5-11]。黨的十八大以來(lái)，全面落實(shí)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享新發(fā)展理念，加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和生態(tài)文明建設(shè)，對(duì)如何更加合理利用和保護(hù)農(nóng)用地資源，特別是優(yōu)質(zhì)耕地資源，實(shí)施最嚴(yán)格的耕地政策和保障國(guó)家糧食安全，提出了新目標(biāo)、新要求。當(dāng)前的主要任務(wù)在于深度挖掘我國(guó)豐富多樣的農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)潛力，在摸清農(nóng)業(yè)資源稟賦家底，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)及時(shí)更新、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)充分共享的基礎(chǔ)上，深入探究農(nóng)業(yè)資源時(shí)空變化特征、問(wèn)題及成因，進(jìn)一步明確農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用和保障農(nóng)業(yè)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)與途徑。文章基于國(guó)家重要農(nóng)業(yè)資源臺(tái)賬數(shù)據(jù)，根據(jù)研究?jī)?nèi)容與分析要求，甄選出了2010～2015年典型樣點(diǎn)縣(市)農(nóng)用地資源數(shù)據(jù)庫(kù)，開展了農(nóng)用地資源變化態(tài)勢(shì)的分析研究，提出了充分利用農(nóng)業(yè)資源共享數(shù)據(jù)，合理利用我國(guó)農(nóng)用地資源，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策建議。

圖1 研究地區(qū)及樣點(diǎn)分布

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)來(lái)源

該文通過(guò)對(duì)國(guó)家重要農(nóng)業(yè)資源臺(tái)賬數(shù)據(jù)中有關(guān)農(nóng)用地資源試點(diǎn)數(shù)據(jù)的甄選，共選出具有典型性的9個(gè)樣點(diǎn)地區(qū)(圖1)。研究樣點(diǎn)以縣域?yàn)榛締卧景宋覈?guó)東部地區(qū)的主要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，即東北區(qū)(吉林)、華北區(qū)(河北、河南、北京)、西南區(qū)(貴州)、中南區(qū)(湖北)、華南區(qū)(廣西)和華東區(qū)(江蘇、福建)。

該文所用研究數(shù)據(jù)全部來(lái)自“國(guó)家重要農(nóng)業(yè)資源臺(tái)賬遠(yuǎn)程匯交系統(tǒng)”。該系統(tǒng)是由全國(guó)農(nóng)業(yè)資源區(qū)劃辦公室支持立項(xiàng)，具體由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所牽頭完成。該套國(guó)家重要農(nóng)業(yè)資源臺(tái)賬數(shù)據(jù)建成以來(lái)，已在部分地區(qū)開展了試點(diǎn)應(yīng)用，為國(guó)家和地區(qū)農(nóng)業(yè)資源分析研究提供了重要支撐。

2 農(nóng)用地資源態(tài)勢(shì)分析

2.1 農(nóng)用地差異分析

研究樣點(diǎn)區(qū)不同年份農(nóng)用地占土地總面積的比例如表1。整體分析來(lái)看，這些樣點(diǎn)區(qū)農(nóng)用地占土地總面積的比例普遍較高，平均在81%以上，反映出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在這些地區(qū)具有重要的地位。從各地區(qū)農(nóng)用地所占比重差異分析來(lái)看，北部和南部地區(qū)的農(nóng)用地比重相對(duì)較大，中部地區(qū)比重較小。農(nóng)用地占土地總面積最大的是福建平和縣、吉林通化縣，均在94%以上。北京密云、湖北江陵、廣西恭城瑤族自治縣的農(nóng)用地所占比例在80%以上。位于東部地區(qū)的江蘇沛縣農(nóng)用地占有比例相對(duì)較低，為57%。

表1 2010年、2015年農(nóng)用地占土地總面積比例

%

2.2 農(nóng)用地結(jié)構(gòu)分析

農(nóng)用地主要有耕地、園地、林地，草地、水域及水利設(shè)施用地等類型。耕地和林地是研究樣點(diǎn)的主要土地利用類型，平均占土地總面積的60%以上，而水域及水利設(shè)施用地面積平均超過(guò)土地總面積的9.2%。優(yōu)勢(shì)地類為耕地的地區(qū)主要位于中東部地區(qū)，河北阜城、湖北江陵及江蘇沛縣，面積分別占土地總面積40%以上。林地占有面積較高的地區(qū)主要位于北部及南部，吉林通化、北京密云、福建平和、廣西恭城瑤族自治縣、貴州平塘縣，河南濟(jì)源等地處于山區(qū)，森林覆蓋率比較高，林地所占的比例也大多在50%以上。園地面積平均占土地總面積的7.50%以上，最高為福建平和24.04%，最低的為湖北江陵，只占有土地總面積的0.26%。從表2中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)可以看出， 2010～2015年各地類所占土地總面積的比例整體沒(méi)有發(fā)生較大的變化，但樣點(diǎn)間的變化差異明顯。

2010～2015年各樣點(diǎn)農(nóng)用地均發(fā)生了變化。從其平均值來(lái)看，耕地面積增加了333.52hm2，年均變化率為1.76%。其他地類的面積均有減少，減少速度最快的是草地(-2.10%)，其次為園地(-2.02%)(表3)。從樣點(diǎn)間變化速率來(lái)看，福建平和的草地面積減少速率最快(13.79%)，其次是吉林通化的水域及水利設(shè)施用地面積增長(zhǎng)最快(11.95%)，而耕地面積增長(zhǎng)速率最快的是北京密云(5.82%)。耕地面積的變化在樣點(diǎn)間區(qū)域差異明顯(圖2)，耕地面積增加主要的貢獻(xiàn)來(lái)自江蘇沛縣(1 544.00hm2)、北京密云(960.16hm2)和貴州平塘(879.87hm2)，耕地面積的減少主要發(fā)生在河南濟(jì)源(1 216.53hm2)以及河北阜城(272.68hm2)等中部地區(qū)。園地面積各樣點(diǎn)均有減少，減少最大的地區(qū)是北京密云，其次是福建平和。林地面積減少最多的地區(qū)表現(xiàn)在貴州平塘、北京密云和福建平和。草地面積減少最多的是貴州平塘，而水域及水利設(shè)施用地面積減少的主要是江蘇沛縣(2 049hm2)。

圖2 2010～2015年農(nóng)用地面積變化

圖3 2010年與2015年耕地質(zhì)量水平比較

表2 2010年、2015年各地類占土地總面積的比例 %

表3 2010～2015年農(nóng)用地面積變化情況

2.3 耕地質(zhì)量水平分析

耕地質(zhì)量等級(jí)共分為10類，由高到低分別從一等到十等。從圖3各樣點(diǎn)農(nóng)用地各級(jí)質(zhì)量所占的百分比看，研究地區(qū)的耕地質(zhì)量基本處在前6個(gè)等級(jí)，土地質(zhì)量相對(duì)情況較好，只有貴州平塘縣耕地質(zhì)量處于后5個(gè)等級(jí)，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境堪憂。2010年，江蘇沛縣的一等耕地面積達(dá)到54.62%，耕地質(zhì)量都處于前5個(gè)等級(jí)，其次為河南濟(jì)源，一等耕地面積占33.31%，次之為湖北江陵，一等地耕地面積占23.46%； 二等耕地面積占有比例最大的是湖北江陵(52.10%)，廣西恭城瑤族自治縣二等耕地面積占25.13%； 三等耕地質(zhì)量面積占比例最大的地區(qū)是河北阜城(45.97%)、廣西恭城瑤族自治縣(39.81%)和吉林通化(27.47%)。2015年，江蘇沛縣的一等耕地面積依然占到52.76%，只是耕地面積有所下降，其次為湖北江陵(23.46%)及北京密云(11.19%)； 湖北江陵(52.10%)的耕地質(zhì)量保持不變，其主要耕地質(zhì)量為二等地； 河北阜城(53.39%)和廣西恭城瑤族自治縣(40.13%)三等耕地質(zhì)量面積所占比例有所增長(zhǎng)，吉林通化(27.47%)保持不變，而貴州平塘縣耕地質(zhì)量為十等的土地依然占有最大比例。

2010～2015年農(nóng)用地土地質(zhì)量變化差異較大，中部地區(qū)的河南濟(jì)源一等地的面積減少迅速，一等地耕地面積流失高達(dá)29.92%，同時(shí)一等至三等地面積均有不同程度的減少，四等至八等地面積有所增加。其次，地處東部地區(qū)的河北阜城，一等地面積所占比例也在減少，江蘇沛縣的耕地質(zhì)量也有所下降。

2.4 土壤質(zhì)量狀況分析

土壤質(zhì)量指標(biāo)主要選取了土壤有機(jī)質(zhì)平均值、全氮平均值、速效鉀平均值及土壤pH。

樣點(diǎn)地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量的平均值為20.25g/kg。其中，最高的是東北吉林通化(40.9 g/kg)，其次是福建平和(26.30g/kg)和湖北江陵(25.88 g/kg)，西南區(qū)的貴州土壤有機(jī)質(zhì)含量非常低，只有3.39g/kg，從北部向南部地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量逐漸降低。樣點(diǎn)地區(qū)土壤全氮含量的平均值為1.16g/kg，最高的地區(qū)在貴州平塘(1.99g/kg)，華北地區(qū)的北京密云和河北阜城含量偏低。南部地區(qū)土壤有效磷含量較高，同時(shí)樣點(diǎn)間差異較大，含量最高的地區(qū)在福建平和，其次是廣西恭城瑤族自治縣。土壤速效鉀平均值較高的地區(qū)主要分布在中部地區(qū)，河南濟(jì)源含量最高，其次為河北阜城和北京密云，而南部地區(qū)的貴州平塘和廣西恭城瑤族自治縣含量偏低。從土壤pH看，中部地區(qū)的pH普遍偏高，土壤呈堿性，而南部及北部地區(qū)的pH偏低，土壤多為酸性。

從2010～2015年農(nóng)業(yè)用地土壤質(zhì)量變化(表6)來(lái)看，中部地區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀含量普遍有所提高，土壤pH都有所下降。

表4 2010～2015年耕地質(zhì)量比例變化 %

表5 2010年、2015年農(nóng)用地土壤質(zhì)量

表6 2010～2015年農(nóng)用地土壤質(zhì)量變化

3 主要結(jié)論與對(duì)策建議

3.1 研究結(jié)論

(1)從土地利用構(gòu)成來(lái)看，耕地和林地是各樣點(diǎn)主要地類，平均占土地總面積的60%以上。耕地為優(yōu)勢(shì)地類的樣點(diǎn)主要分布于我國(guó)的中部地區(qū)，均占土地總面積的40%以上。林地主要分布于我國(guó)的北部及南部地區(qū)，這些地區(qū)的森林覆蓋度平均在50%以上。2010～2015年，全國(guó)各樣點(diǎn)農(nóng)用地均發(fā)生了變化。耕地總體的平均變化率為1.76%，增加的耕地主要來(lái)自林地、草地及水域，而耕地的減少主要發(fā)生在快速發(fā)展的中部區(qū)域。草地的減少速度最快(-2.10%)，其次為園地(-2.02%)。

(2)全國(guó)各樣點(diǎn)的耕地質(zhì)量的10個(gè)等級(jí)來(lái)年差異明顯。從2010～2015年耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)變化看，耕地質(zhì)量整體呈下降態(tài)勢(shì)，尤其在我國(guó)的中部地區(qū)。

(3)通過(guò)對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)平均值、全氮平均值、速效鉀平均值及土壤pH的分析來(lái)看，東北地區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量最高，由北向南逐漸降低； 南部地區(qū)的全氮含量較高，華北地區(qū)普遍偏低； 土壤有效磷含量較高的地區(qū)也在南部地區(qū)。土壤中速效鉀的含量最高的地區(qū)分布在中部地區(qū)，而南部土壤含量較低。從土壤pH來(lái)看，中部地區(qū)的pH普遍偏高，土壤呈堿性，而南部及北部地區(qū)的pH偏低，土壤多為酸性。

3.2 對(duì)策建議

隨著對(duì)糧食安全和耕地保護(hù)的日益關(guān)注，國(guó)家和地方政府出臺(tái)了一系列嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策與措施。2010年以來(lái),雖然各樣點(diǎn)區(qū)域的耕地?cái)?shù)據(jù)保持穩(wěn)定甚至有所增加，但其主要來(lái)源于荒地、林地、草地及水域等類型，如何在保證耕地?cái)?shù)量的前提下，切實(shí)保障耕地來(lái)源質(zhì)量及其綜合生產(chǎn)力水平，同時(shí)確保耕地資源開發(fā)利用不毀林草、不占河湖等生態(tài)用地，將成為我國(guó)改進(jìn)耕地占補(bǔ)平衡政策，科學(xué)協(xié)調(diào)土地生產(chǎn)、生態(tài)與生活“三生”建設(shè)的重要準(zhǔn)則。

由于耕地質(zhì)量變化主要取決于土地開發(fā)、復(fù)墾及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，生態(tài)環(huán)境惡化所帶來(lái)的嚴(yán)重土壤質(zhì)量問(wèn)題(如鹽堿地、重金屬污染等)，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理過(guò)程中所造成的土壤理化性狀發(fā)生改變(如農(nóng)藥化肥的過(guò)量施用)等幾個(gè)方面，如何在認(rèn)知耕地質(zhì)量形成機(jī)理和明晰影響質(zhì)量變化主導(dǎo)因素的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)推進(jìn)土地生態(tài)整治、耕地快速培育和農(nóng)田防護(hù)建設(shè)具有特殊、重要的意義和價(jià)值。

農(nóng)用地資源的科學(xué)利用和保護(hù)，事關(guān)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展長(zhǎng)期戰(zhàn)略。破解當(dāng)前影響我國(guó)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用的難題和問(wèn)題，關(guān)鍵在于創(chuàng)新農(nóng)業(yè)資源管理與配置體制，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)作用，切實(shí)提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。建議進(jìn)一步加大農(nóng)用地資源綜合整治與保護(hù)力度，加快國(guó)家農(nóng)業(yè)資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)與共建共享，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)資源利用領(lǐng)域前沿的技術(shù)方法和科學(xué)決策研究，為新時(shí)代農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展、推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供決策參考。

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