阜平县耕地质量时空演变分析

2022-05-19宋安安丰陈艳玲

现代农业科技 2022年9期

宋安安胡丰陈艳玲

（1保定市艾尔福土地科技有限公司，河北保定 071000；2河北农业大学国土资源学院，河北保定 071000）

土地资源作为全球社会存在与发展的基本要素，为人类生产生活提供基础物质保障。土地资源的有限供给与多方需求成为影响社会发展的一大难题，解决生态、生活和生产用地的冲突是人地系统健康发展、区域可持续的首要前提[1]。耕地资源作为土地资源中的精华，在生态环境保护、社会经济持续发展和维护社会稳定等方面发挥重要作用[2]。近些年，我国耕地资源受到生态退耕、城市建设、农业结构调整等多种因素影响，数量紧逼耕地红线，关于耕地资源的研究成为众多学者的首选方向。目前，我国对于耕地的研究主要集中在耕地保护政策[3]、耕地时空变化[4]、耕地资源开发[5]、耕地动态监测和评价[6]等方面，并在研究过程中基于经济学、社会学和生态学等多学科视角探索我国耕地发展状况和趋势。在耕地质量评价方面，不同学者站在耕地质量时空变化分析[7]、耕地质量评价方法研究[8]、耕地潜力提升[9]等多个角度进行研究，并取得了一系列成果。本文在前人研究的基础上，基于阜平县耕地质量等别评价结果分析耕地质量时空演化过程和特征，以期为阜平县耕地质量保护、增减挂钩政策以及土地整治等提供参考。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

阜平县地处我国河北省保定市西部地区，太行山东麓地带，介于东经 113°45′～114°31′、北纬 38°09′～39°07′之间，县域面积为 2 527.14 km2[10]，下属 13 个乡镇和1个经济开发区，政府驻地位于阜平镇北街。截至2020年底，地区生产总值达50.1亿元，总人口为22万人。全县位于半湿润、半干旱大陆性东部季风气候区，年平均气温12.6℃，有效积温4 846.8℃，年均降水量为654.8 mm[11]，无霜期约170 d。阜平县整体地势呈西部高、东南低，地形复杂且多山地，植被多以灌木、林木和草本植物为主，是华中地区典型的全山区县。

根据2017年阜平县土地利用变更调查结果，县内园地面积 2 287.70 hm2，占0.93%；林地面积46 353.42 hm2，占 18.86%；草地面积 18 398.94 hm2，占7.49%；城镇村及工矿用地面积6 048.00 hm2，占2.46%；交通运输用地面积551.59 hm2，占0.22%；水域及水利设施用地面积5 768.73 hm2，占2.35%。受自然条件影响，阜平县内耕地资源较少，主要集中在浅山区和人口密集的丘陵地带。耕地面积仅有16 229.63 hm2，包括旱地面积 6 759.89 hm2、水浇地面积9 438.80 hm2、水田面积30.92 hm2，分别占耕地面积的41.65%、58.16%和0.19%。

1.2 数据来源

根据自然资源部和河北省自然资源厅的相关要求和农用地分等工作相关规程，阜平县完成了耕地质量等别评价工作，并进行了年度数据库更新，为实现土地科学精细化管理、保障耕地数量和质量提供了基础资料。本文使用的耕地质量等别数据来源于阜平县耕地质量等别评价数据库及年度更新数据，2017年土地利用现状数据来源于阜平县土地利用调查变更数据库，社会经济数据来自《阜平县政府工作报告》和《河北省统计年鉴》。

2 研究方法

2.1 耕地综合等别模型

耕地综合等别计算公式如下：

式中：i为耕地质量等别；Si为区域内耕地质量等别为i的面积；S总为研究区域的耕地总面积；T为研究区域的综合质量等别[12]。

2.2 ArcGIS空间分析

利用各期耕地质量分等数据库成果，使用ArcGIS 10.2软件将耕地质量等别评价结果进行可视化表达，并利用叠加分析工具探讨耕地流入流出的空间分布情况，展现耕地空间分布及变化特征[13]。

3 耕地质量时间变化特征分析

3.1 耕地质量等别变化情况

通过分类汇总各时期耕地质量分等评价结果，得到阜平县耕地质量等别数量分布情况。由表1可知，阜平县耕地自然等集中在7～14等之间，10等地最多；利用等集中在9～14等之间，11等地最多；经济等集中在10～13等之间，13等地最多。2011—2014年期间，自然等7～8、12～14等地面积略微减少，9～11等地面积有所增加；利用等9～10、13～14等地面积小幅度减少，11～12等地面积略微上涨；经济等9～12等地面积减少，13等地面积增加。整体面积呈现增长趋势，面积由2011年的14 562.35 hm2增长至2014年的14 927.50 hm2。2014—2017年期间，自然等7～8、11～14等地面积减少，9～10等地面积大幅增加，利用等9～10、13等地面积减少，11～12等地面积增加；经济等9～12等地面积减少，而13等地面积大量增加。整体面积呈现快速增长的趋势，由2014年的 14 927.5 hm2增长到 16 229.63 hm2。

表1 阜平县耕地等别数量分布单位：hm2

整体来看，阜平县在严格的耕地保护政策、脱贫攻坚下的占补平衡政策和增减挂钩政策影响下，耕地数量得到增加，但需要进一步保障耕地质量水平。县内耕地自然等情况整体属于中等水平，但质量较好的耕地数量呈现不断减少趋势，需要进一步保护。在受到地形条件和农业生产经营方式的限制下，整体耕地利用水平偏低，可以在自然质量较好的耕地上进一步对土地利用方式、种植经营模式进行优化。经济等情况更为突出，全县大部分耕地经济等等别为13等，造成该现象的主要原因是该县经济等系数较低，耕地经济利用水平有待提高。

3.2 耕地质量综合等别变化特征

由耕地质量综合等别模型结算结果（表2）可知，2011—2014年间，国家自然等、国家利用等略微减少，国家经济等都略有提升，变化幅度均小于0.1；但2014—2017年时间段变化程度比2011—2014年时间段更大，在自然等和利用等上体现明显。整体来看，耕地质量综合自然等稳定在10等左右、利用等稳定在12等左右、经济等稳定在13等左右。阜平县耕地质量稳中有升，局势向好。

表2 阜平县耕地质量综合等别情况

4 耕地质量空间变化特征分析

4.1 耕地空间分布情况

依据《中国耕地质量等级调查与评定（全国卷）》对中国耕地质量类型的划分，1～4等地为优等地，5～8等地为高等地，9～12等地为中等地，13～15等地为低等地[14]。结合阜平县耕地质量等别数据库成果，利用ArcGIS可视化工具得到耕地质量等别空间分布图。由图1可知，阜平县耕地分布较散，从西北至东南随着地势降低，耕地分布密集程度上升。县内高等地主要分布在东南一侧，大部分受地形影响呈条带状分布且面积较大，在阜平镇、城南庄镇、北果园乡有所集中；中等地主要分布在高等地周围，但密集程度较低，除龙泉关镇、吴王口乡外，其他乡镇均有分布；低等地分布范围较窄，仅在吴王口乡、龙泉关镇、夏庄乡分布，其中龙泉关镇数量较多。阜平县耕地空间分布与地形地势走向高度相似，在高地势、灌溉条件和土壤质地较差的西北部地区，耕地以低等地为主；随着地势降低和水源汇聚，中等地和高等地在东南侧密集分布。耕地空间作为生态空间的一部分，推动西北部耕地空间向林地、草地空间发展，推动土地占补平衡政策，推动西部、北部地区耕地进行土地利用转型，是提升耕地整体价值的有效举措。

4.2 耕地质量空间变化分析

将2011年、2014年和2017年耕地质量分等成果的县级分等单元图层两两联合进行属性表计算，得到阜平县2011—2014年和2014—2017年耕地变化空间分布情况。由图2可知，在2011—2014年期间，减少耕地在各乡镇均有分布，其中阜平镇减少耕地数量相对较多；新增耕地主要集中在阜平县西部的平阳镇、玉林口乡和阜平镇。在2014—2017年期间，减少耕地密集程度降低，主要集中在天生桥镇、阜平镇和玉林口乡，新增耕地主要集中在西部和南部的城南庄镇、北果园乡、平阳镇和大台北乡南侧。综合来看，阜平县减少耕地表现出破碎、面积小等特征，且阜平镇作为阜平县经济发展的核心区域，其减少耕地较为集中、数量较多、面积较大；新增耕地呈现集中、面积大等特征，受到阜平县地形地势影响，新增耕地主要集中在低地势、低海拔东西部和东南部丘陵地带，一方面能够节约垦复耕地的财政开支和开展规模化经营，另一方面能够提供作物生长的温度条件和灌溉条件。

5 结论与讨论

5.1 结论

（1）从时间变化来看，阜平县耕地数量有所增长，耕地等别分布较为稳定，等别结构稳定，耕地整体质量略有上升。耕地变化集中在自然等10等、利用等12等和经济等13等，且均表现为数量增加。耕地综合自然等指数、利用等指数有所上升，耕地国家自然等、利用等发展向好，综合经济等指数下降，综合经济等别降低，表现为耕地整体质量上升，但经济利用水平有待提升。

（2）从空间变化来看，阜平县耕地等别空间分布与地势变化高度契合，破碎化程度高，耕地空间整体由西北向东南移动。在空间分布上，阜平县高等地、中等地集中在东南一侧，分布相对集中，高等地周围常分布有中等地，低等地分布在西北高海拔地区。在耕地变化空间上，减少耕地分布较为分散，整体上东部地区耕地减少数量较多，新增耕地呈片状分布且面积较大，集中在东南一侧。