综合适宜性与迫切性的非粮化耕地整治分区方法

杨绪红，金晓斌，盛修深，范 渊，贾培宏，周寅康

·土地保障与生态安全·

综合适宜性与迫切性的非粮化耕地整治分区方法

杨绪红1，金晓斌1※，盛修深2，范 渊3，贾培宏4，周寅康1

（1. 南京大学地理与海洋科学学院，南京 210023；2. 海口市城市规划设计研究院有限公司，海口 570102；3. 中国城市规划设计研究院，北京 100044；4. 海南大学公共管理学院，海口 570228）

非粮化耕地治理是实现田块复耕复种的重要措施。科学确定非粮化耕地整治的优先次序及分区对提高非粮化耕地复耕复种治理工程空间布局的合理性具有重要意义。该研究以行政村为评价单元，从立地、耕作和利用状态3个维度建立了非粮化耕地整治适宜性评价模型，以功能管制区内非粮化比率建立了非粮化耕地整治迫切性评价模型，利用四象限分区法，构建了综合整治适宜性和迫切性的非粮化耕地整治分区方法体系，并以陵水县为案例区开展了非粮化耕地整治分区划定和整治策略研究。结果表明：1）恢复耕地用于粮食作物耕作，提高稳定利用耕地规模和质量，满足区域耕地保护任务和保障粮食供给是非粮化耕地整治的核心。2）通过整治适宜性评价筛选出优质耕作地块，利用整治迫切性评价明确整治的优先次序，两者的综合能有效明确复耕复种的工作指向；3）陵水县非粮化耕地整治可分了4个区，即优先整治区、重点整治区、后备整治区和限制整治区，建议基于耕作状态、自然地貌和利用条件的组合差异，制定差别化的非粮化耕地整治策略。研究结果可为编制耕地保护专项规划及引导耕地“进出平衡”空间布局提供科学依据。

土地利用；整治；分区；耕地非粮化；适宜性；迫切性；四象限法；陵水县

0 引 言

近年来，中国农业结构不断优化，生产布局趋于合理，粮食生产连年丰收，有力保障了国家粮食安全，为稳定经济社会发展大局提供坚实支撑[1-2]。随着人口城镇化加快、种粮比较收益下降，以及人民膳食结构调整，耕地利用方式发生了较大转型，农户和新型农业经营主体的种粮行为更倾向于种植比较收益更高的经济作物，传统的优质耕地转向为林果、蔬菜、鱼塘等非粮化利用方式[3-4]。由于农业结构调整和国土绿化，“二调”以来的十年间耕地净流向园林地达1.17×107hm2，这部分非粮化耕地中有5.80×106hm2即可恢复为耕地，有1.11×107hm2须通过工程措施才能恢复为耕地。长期、大规模的耕地非粮化利用将损害耕地生产能力，威胁18亿亩耕地保护红线，危害国家粮食生产安全；尤其在新冠疫情和国际限制粮食出口背景下，过度耕地非粮化甚至会扰乱国家社会经济稳定[5]。为指导耕地非粮化治理，严格土地用途管制，国务院办公厅印发了《关于防止耕地非粮化稳定粮食生产的意见》，要求防止耕地非粮化、稳定粮食生产，严格控制耕地转为林地、园地等农用地。2021年，中央一号文件强调坚决遏制耕地非农化，防止非粮化，明确耕地利用优先序；同年末，自然资源等部门联合下发《关于严格耕地用途管制有关问题的通知》，明确提出了耕地用途管制及具体管控措施和要求；全国各省市相继发布了防止耕地非粮化、稳定粮食生产的实施方案和管制措施。由此可见，在强化耕地用途管制背景下开展耕地非粮化治理和整治对确保粮食安全、实现良田粮用具有重要意义。

近年来学者高度关注耕地非粮化利用现象，并从不同侧面开展了耕地非粮化利用的内涵、测度方法、驱动机制，以及应对策略研究。在内涵解析方面，祝洪章和秦勇从不同角度阐述了耕地非粮化内涵与特征[6]。在定量测度方法方面，大多采用非粮食作物的播种面积占农作物总播种面积的比例[7]或前后时点下耕作田块转换用途的比例来表征耕地非粮化率[8-10]。在成因剖析方面，学者普遍认为耕地非粮化是“人-地-钱”互动关系作用下的综合结果，受农户自身、耕地自然环境和社会经济等多因素综合作用[7,11-14]。在调控举措方面，学者大多从政策引导、粮食补贴、监测监管、科技投入、设施改造等方面提出了良田粮用的实现路径，认为应在措施综合、多方发力、多管齐下开展耕地非粮化治理[15-20]；在土地整治工程方面，已有研究侧重在农村居民点整治分区[21-22]、整治潜力分区[23-24]、高标准农田建设[25-26]等，较少涉及非粮化耕地治理。综合来看，已有研究为遏制耕地非粮化利用提供了丰富的方法和经验指导。然而，当前部分县域耕地非粮化现象严重，永久基本农田内植树种果、挖塘造景现象普遍，现有稳定利用耕地规模远低于上级下达的耕地保护目标，新增设施农用项目占用优质耕地的需求不减，而对非粮化耕地开展治理，实现田块复耕复种，可能是快速补充耕地资源、完成耕保任务和空间置换设施用地的重要举措。如何择优选取高质量耕地开展非粮化耕地整治，划定非粮化耕地整治优先时序分区，成为提高非粮化耕地治理行政效率、确保优质耕地优先粮用和引导“转进耕地”空间位置的重要方面。

鉴于此，本研究以陵水县为案例区，拟在分析非粮化耕地整治内涵基础上，以行政村为基础评价单元，从立地条件、耕作条件和利用状态三个维度构建非粮化耕地整治适宜性评价模型，利用功能管制区中非粮化比率构建非粮化耕地整治迫切性评价模型，综合整治适宜性和迫切性评价结果，构建四象限的空间分区方法，开展案例区非粮化耕地整治时序分区划定和整治策略研究，以期为编制耕地保护专项规划和引导耕地“进出平衡”空间布局提供参考。

1 整治内涵与研究思路

1.1 非粮化耕地整治内涵

耕地非粮化是指用于种植粮食作物的耕地调整为种植经济作物或其他非粮食作物的现象[3]，长期、大规模的耕地非粮化利用将损害耕地生产能力，危害区域粮食生产安全[5]。耕地非粮化现象在空间上表现为种植行为转变导致的地表作物类型发生变化；从地类转换角度来看，耕地非粮化即表现为耕地转变为了其他农用地，非粮化耕地即是耕地非粮化后的结果和空间表象，是经营主体在耕地利用过程中的一种状态。因此，理解非粮化耕地整治应从两个方面入手：从种植行为角度而言，非粮化耕地整治的对象应是转变作物种植类型，使其从种植非粮食作物转变为粮食作物；从地类转换角度而言，非粮化耕地整治的对象是非粮化后的耕地地块，使其从其他农用地类转变为种植粮食作物的耕地地类，表征在地类变化上是将园地、坑塘、林草地和设施农用地调整为耕地。开展非粮化耕地整治的目的就是要恢复耕地用于粮食作物耕作，提高稳定耕地规模和质量，满足区域耕地保护任务和保障粮食供给。借鉴土地整治的概念，本研究提出非粮化耕地整治的概念内涵，即为实现当前种植经济作物或其他非粮食作物的土地复耕复种、稳产高产目标，行政主体通过工程措施、技术手段、政策制度或市场调控等方式，促使农户或农业经营主体主动或被动改变耕地利用行为，转变当前的种植作物类型为稻谷、小麦或玉米等主要粮食作物，持续实现良田粮用的过程，概念解析见图1。

不同行为主体对耕地保护的行为目标各有不同，导致了农户和政府对非粮化耕地整治的诉求差异较大。在耕地用途管制的强约束前提下，农户层面会强调种粮的比较收益高低，田块的耕作便利度、土壤肥力、田块规整度以及粮食生产能力等，当种粮效益低和田块的耕作便捷度、生产能力不能满足心理预期时，即便被强制将非粮化耕地转种粮食作物后，也会在短时间内继续抛荒或改种；而考虑到官员政绩和行政绩效，政府层面更多的强调落实耕地保护任务和相关政策，防止永久基本农田中大规模、集中成片的非粮化利用现象。因此，在非粮化耕地整治时要综合考虑耕地的生产适宜性和规划管制区的功能定位，择优选取高质量耕地开展非粮化耕地整治，划定非粮化耕地整治优先时序分区，进而提高整治效率和管理绩效。

图1 非粮化耕地整治内涵解析

1.2 研究思路

由于耕地保护任务和国土整治与生态修复规划是以县级行政区为考核对象，以乡镇为单位开展国土整治活动，以行政村为具体实施单位进行国土整治项目设计、实施和验收[27]。因此，以行政村为基本评价单元，本研究分为3个基本步骤：1）从非粮化耕地整治的内涵出发，以田块为计算对象，从立地条件、耕作条件和利用状态3个维度构建非粮化耕地整治适宜性评价指标体系，利用GIS空间分析方法定量计算各评价指标，采用多因素综合叠加法测算各行政村非粮化耕地整治适宜性程度；2）结合永久基本农田、粮食生产区和生态红线保护区等功能管制区中耕地非粮化比率，设计非粮化耕地整治迫切性评价模型，定量测度耕地整治的迫切性程度；3）根据非粮化耕地整治适宜性和整治迫切性，构建四象限的空间分区方法，开展非粮化耕地整治优先次序分区划定，并据此提出相应分区整治策略。

2 研究方法

2.1 非粮化耕地整治适宜性评价模型

2.1.1 指标体系构建

参考已有土地整治适宜性评价研究[28-29]，考虑规模效应、轻重缓急和数据可获取性原则，本研究从立地条件、耕作条件和利用状态三个维度选取9个指标构建了非粮化耕地整治适宜性评价指标体系，拟优先将整治适宜性高的非粮化耕地复耕复种。最终，构建的非粮化耕地整治适应性评价指标详见表1。

1）立地条件：田块立地条件会影响耕地的生产能力和持续耕作的可能性，立地条件优越的田块用作粮食生产时，除了能有效完成耕地保有量目标，更能保障地块的高产稳产能力，降低粮食产量的不稳定性；优先将土壤肥力高、耕作土层厚和地势平坦的地块复耕复种，还能降低后续耕地撂荒、植树种果的可能性；本研究选择土壤有机质含量、有效土层厚度和田块坡度表征耕地的立地条件。

2）耕作条件：随着务农劳动力数量降低、人工成本不断上升，降低人力资源投入和实施农业机械化、规模化的生产模式势在必行，否则复耕后的田块存在较大的退耕可能性；受农耕机械的作业半径和转场要求，耕作地块宜具备良好的规整形态、集中连片的空间分布和便利的下田通达度[30]；同时，灌溉保障率和排水设施的完备度将显著影响农业生产能力；因此，选取田块规整度、集聚度和灌排设施完备度、道路通达度表征非粮化耕地的耕作条件优劣。

3）利用状态：区域非粮化比例越高，虽能较快地提高农户的经济收益，但会显著影响粮食生产、威胁粮食安全，此时非粮化耕地整治的必要性较高；非粮化利用结构和强度会影响耕地地力，耕地田块种植蔬菜、油料、茶叶、水果等经济作物时会破坏耕地土体结构、降低土壤肥力，但地力恢复较为容易[5]；若种植速生桉、橡胶、槟榔等经济林木，由于树木根系扎入土壤深部，对耕作层土壤理化性质破坏严重，易诱发土壤贫瘠、酸化等土壤退还现象[8]；而取土挖塘后，原耕作层被移除，需要客土回填、土壤培肥，田块的复耕成本较高[3]；由此，针对耕地的不同用途，采用耕地上种植经济林木、经济作物和鱼塘养殖的规模比例赋权予以表征非粮化耕地复垦的适宜性。

表1 非粮化耕地整治适宜性评价指标体系

注：“+”、“-”分别表示正向指标和负向指标。

Note: “+” and “-” indicate positive and negative indicators respectively.

2.1.2 指标与权重处理

由于各个指标属性各异，对整治适宜性的作用效果不同，为了消除指标量纲上的差异，采用极值标准化方法进行无量纲处理，见下式：

正向指标：

负向指标：

式中X表示村域内第项指标的归一化值；x、xmin和xmax为第村域内第项指标的实际值、最小值和最大值。

指标权重是衡量影响因子对耕地整治适宜性重要程度的定量化参数，常见的指标权重确定方法有客观评价法或主观赋权法，为综合利用两类方法在确定权重方面的优势，可以利用熵值法确定权重的初始值，而后结合专家经验法对各个指标的权重进行适度修正，进而确定各个指标权重。

2.1.3 整治适宜性评价

当前，学者们较多采用现状因子潜力提升法[31]、主导限制因子法[32]、逐级修正法[33]和多因素综合叠加法[34]等核算土地适宜性值。考虑到多因素综合叠加法能有效利用自然地理、土地利用和社会经济等地理数据进行空间单元的综合叠置运算，并能重点考虑各因子对整治适宜性的贡献度。由此，本研究构建多因素综合叠加评价方法，定量测算非粮化耕地的整治适宜性值，见下式：

式中S为第村域的非粮化耕地整治适宜性值；X表示村域内第项指标的归一化值；α为第项指标的权重值。

2.2 非粮化耕地整治迫切性评价模型

考虑到复耕难度、农民接纳程度和功能管制区等制约，以及落实县域耕地保有量和保障粮食生产能力，整治适宜性较高的田块需要依据复耕复种工作的迫切性而区别对待，整治适宜性和迫切性高的田块宜优先复耕复种。依据各类功能管制区的功能定位和耕地用途管制要求，划定为永久基本农田保护区和粮食生产功能区内的田块须优先用于种植粮食作物，实现良田粮用，故这类田块的复耕复种整治迫切性较高；而生态红线保护区是以保障和维护生态功能稳定性为主，划入生态红线内的耕作田块须尽量降低农药化肥等农业要素的投入，逐步退出粮食生产，在复耕复种的迫切性层面弱于前者。因此，本研究依据村域各类功能区内非粮化耕地的占比设计了田块整治迫切性评价模型，见下式：

式中U为村域整治迫切性程度；B、G和E分别为村域的永久基本农田保护区、粮食生产功能区和生态红线区的面积，hm2；1i、2i和3i分别为落入永久基本农田保护区、粮食生产功能区和生态红线区的非粮化耕地面积，hm2。当永久基本农田和粮食生产功能区有重叠时，仅计算落入永久基本农田保护区范围内的非粮化田块面积。

2.3 非粮化耕地整治分区方法

为厘清轻重缓急、提高整治效率和稳步推进非粮化耕地的复耕复种，实现优质耕地优先整治、优先用于粮食生产，故需对整治耕地科学分区，明确整治优先次序和整治策略（图2）。

图2 非粮化耕地整治分区方案

非粮化耕地整治分区是将拟整治耕地按一定的准则和要求进行的体现区内相似性、区间差异性的整治区域划定，划定的相同区划内整治目标、整治措施和工程模式基本一致，可依据整治优先时序对不同整治区域实施植被与构筑物移除、坑塘客土回填、土壤培肥、农业设施整修等工程措施，最终实现整治区非粮化耕地复垦复耕目标。为避免基于单一维度的适宜性分区方法的局限性，参考唐秀美等[27]研究，根据非粮化耕地整治适宜性和整治迫切性的高低和组合特征，本研究采用四象限法，以村域为评价单元划分为优先整治区、重点整治区、后备整治区和限制整治区。

3 实证分析

3.1 案例区概况与数据源

陵水县地处海南省东南部，位于18°22′～18°47′N、109°45′～110°08′E，濒临南海、西接三亚市、北抵保亭县、东临万宁县，区位见图3a。区内属热带岛屿性季风气候，年均降水达2 000 mm、年均气温25.2 ℃、长夏无冬；地势西北高、东南低，地形呈北部山地、中部丘陵和南部沿海平原，以壤土和沙质土为主，水热土等条件十分适宜农作物生长，是中国南繁科研育种基地和大陆冬季瓜果蔬菜重要的生产供应基地。由于气候和区位独特，且受种粮比较收益下降、劳动力进城务工和经济作物效益提升等影响，近年来陵水县的耕地大规模种植菠萝、荔枝、龙眼、香蕉和芒果等热带水果或种植橡胶、椰子、槟榔和咖啡等经济作物，原有的耕地覆被表现为植被茂密的林木或矮木灌丛。陵水县下辖11个乡镇、116个行政村，总人口37万；近两次国土资源调查表明，2009－2019年陵水县耕地面积从2.64×104hm2降低为2.00×104hm2，合计有0.64×104hm2耕地转变为了林地、园地、养殖水域或草地等其他农用地，耕地的非粮化利用现象十分突出，陵水县非粮化耕地分布见图3b。本研究选取陵水县作为案例区，开展非粮化耕地整治研究具有区域特殊性和政策代表性。

本研究所用的基础数据包括土地利用调查、农用地分等定级和各类功能管制区等空间类矢量数据。其中，2009年和2019年国土资源调查数据库、基本农田保护规划数据库、2018年农用地分等定级成果源于自然资源与规划局；粮食生产功能区划数据库源自农业与农村局；生态保护红线源自生态环境保护局；从国土资源调查数据库中提取出县、乡（镇）和村级行政界线；以上数据的比例尺均为1∶1万。为便于叠加运算，对所收集的空间矢量数据进行坐标系统转化，统一至大地2 000坐标系。

3.2 非粮化耕地整治适宜性分析

据表1的计算方法，依次得到各适宜性指标的评价值。见表2可知，由于种植行为的易变性和空间结果不易获取，本研究以可恢复地类（含工可和即可恢复地类）视为非粮化耕地，计算陵水县的总体耕地非粮化率为24.45%，除了5个无耕地的村外，陵水县各个行政村均存在耕地非粮化利用现象，村域非粮化率最高甚至达96.13%，较高的非粮化率导致县域完成上级下达的耕地保有量目标压力较大；非粮化结构均值5.355，园地占非粮化耕地达77.01%，表明非粮化耕地大多种植热带芒果、龙眼和荔枝等经济作物；从立地条件来看，陵水县非粮化耕地的土壤有效土层厚、土壤肥力高，且地形都较为平坦，大都为县域内优质耕地所在区域；非粮化耕地的规整度均值达1.567，整体保持在较高水平，地块形态较为规整、单个地块规模总体较大，便于大规模机械化种植，但地块的总体集聚度较差（均值仅为0.465）且离散度较高（标准差达0.343）；地块的农业基础设施配套较为完善，田块内的沟渠、田间道路密度较高，便于开展农业生产活动。

图3 陵水县区位和非粮化耕地空间分布格局

表2 非粮化耕地整治适宜性指标评价值

注：坡度采用农用地分等成果的等级划分值，分成6个等级；部分地块缺乏土壤和坡度信息，采用周边地块值替代。

Note: The slope level value data from the agricultural land grading results, which have been divided into 6 levels. The proximate land attribute value will assign into the land without the information of slope or soil property.

受立地条件和农业基础设施影响，研究区非粮化耕地整治的适宜性较高，适宜性指数值介于[0.133,0.548]。为进一步分析研究区非粮化耕地整治的适宜性，采用自然断点法将非粮化耕地整治适宜性值分成4个区间，分别为适宜Ⅰ级区(0.133,0.324]、适宜Ⅱ级区(0.324,0.392]、适宜Ⅲ级区(0.392,0.464]和适宜Ⅳ级区(0.464,0.548]。如图4所示，适宜Ⅰ级区内行政村17个，由于原有耕地总量较低，非粮化率仅为12.81%，且大多以旱地为主；区内土壤肥力和土层厚度较低，田块地形坡度等级高，规整度和集聚度较低，且田块的农业基础设施较为薄弱。适宜Ⅱ级区内行政村38个，区内原有耕地规模7 303.36 hm2，平均耕地非粮化率为17.19%，大多以水浇地为主，区内农业基础设施条件、田块的立地条件总体优于适宜Ⅰ级区，但田块的空间集聚度较差。适宜Ⅲ级区含35个行政村，区内非粮化耕地规模最高，达到了3 167.13 hm2，原地类以水浇地和水田为主，耕地非粮化率为28.15%；区内土壤条件优越、地形坡度较低，地块形态和集聚度合理，便于农业耕作。适宜Ⅳ级区内21个行政村，非粮化率较高，整体均值达到了38.56%，原田块以水田为主，故田块的沟渠和田间道路密度十分密集，地块形态规则、连片程度较高，耕地生产潜力大，适宜用于粮食作物生产。

3.3 非粮化耕地整治迫切性分析

总体来看，陵水县村域永久基本农田和粮食生产功能区中耕地非粮化率的均值较高，分别为17.12%和29.53%，粮食核心产区种植芒果、荔枝、龙眼、番茄和咖啡等经果林现象较为普遍，这些区域作为永久基本农田的集中分布区，村域非粮化耕地整治的迫切性较强。而生态保护红线内非粮化耕地规模为113.48 hm2，耕地非粮化率仅为1.12%，生态红线区域以维护生物多样性、水源涵养和水土保持功能为主，区内耕地可逐步退出耕作或降低农药化肥施用，以保障区域生态功能的完整性和稳定性。

图4 陵水县非粮化耕地整治适宜性分布

对研究区非粮化耕地整治迫切性因子进行叠加求和，求取陵水县非粮化耕地整治迫切值范围为[0.179,0.896]，利用自然断点法将陵水县村域划分为四级，分别为迫切Ⅰ级区(0.179,0.398]、迫切Ⅱ级区(0.398,0.518]、迫切Ⅲ级区(0.518,0.647]和迫切Ⅳ级区(0.647,0.896]。由图5可知，整治迫切性在空间地域上的集聚现象十分显著，整治迫切性与整治适宜性在空间上呈现出较为明显的对应关系，即整治迫切性高值区与整治适宜性高值区存在较高的一致性，迫切性高值村域大体集聚在G98高速和县道文群线两侧，而迫切性低值村域主要分布在东南滨海地带和北部吊罗山—牛岭片区。迫切Ⅰ级区有21个行政村，区内永久基本农田的非粮化率为4.74%，现状耕地较多的种植粮食作物；空间上大体分布在东南滨海地带，该区域生态保护区范围较广，生态红线内耕地非粮化率为3.58%。迫切Ⅱ级区有43个行政村，区内永久基本农田和粮食生产功能区的非粮化率分别为14.52%和18.35%，空间上主要分布在北部吊罗山—牛岭片区、南部清水湾片区。迫切Ⅲ级区含有37个行政村，是陵水县永久基本农田和粮食生产功能区的主要分布区域，永久基本农田和生态红线区内的非粮化率分别为24.77%和1.14%，非粮化耕地复耕复种整治的迫切性较高。迫切Ⅳ级区是整治迫切性最高的区域，区内有10个行政村，永久基本农田和粮食生产功能区内的非粮化比例很高，分别达38.87%和24.35%；在空间分布上较为零散，且区内几近无生态保护红线区域。

3.4 非粮化耕地整治分区与整治策略

结合前述整治适宜性和整治迫切性的分区结果，利用四象限法，考虑了空间邻近和集中成片原则，以村域为单元将陵水县非粮化耕地整治分成了4个区，即优先整治区（适宜Ⅲ、Ⅳ级，迫切Ⅲ、Ⅳ级）、重点整治区（适宜Ⅲ级，迫切Ⅱ、Ⅲ级）、后备整治区（适宜Ⅱ级，迫切Ⅱ、Ⅲ级）和限制整治区（适宜Ⅰ级，迫切Ⅰ、Ⅱ级），见图6。

图5 陵水县非粮化耕地整治迫切性分布

图6 陵水县村域非粮化耕地整治分区

优先整治区包括了丹录村、廖次村、新光村和蓝田农场等17个行政村，区内非粮化耕地面积1 630.09 hm2，占县域非粮化面积的25.44%，空间上沿G98高速呈东西向分布特征，包括英州镇和隆广镇北侧、文罗镇和提蒙乡中部，在滨海地区和县域北侧有零星分布。进一步分析区内村域整治适宜性和迫切性值可知，该区内有效土层厚度厚、土壤有机质含量高，地块较为平整，地块的规整度和集聚度分别达1.74和1.02，田块的平均沟渠和田间道路长度分别达30.21和36.21 m，永久基本农田中非粮化耕地占比达43.94%，区内基础设施条件较好，田块在空间上较为规整和集聚，便于农业规模化、机械化和产业化耕作。建议优先对该区域开展非粮化耕地复耕复种整治活动，以此作为县域耕地保有量补充和新增设施农业置换空间的优选区域；集中移除田块中的速生林、灌木丛和果树，填埋鱼塘湖面和景观水面，改善表层土壤质地、提高土壤有机质含量；归并零散地块、提高地块的集中连片度，加大田块规整度整治和田间道路修筑，推广农业机械化和规模化耕作方式；适度加大整治资金倾斜，建设旱涝保收、高产稳产的高标准农田；强化政策宣讲、田长巡查和促进农地流转等制度建设，以种施补方式奖励农户自主复耕和持续复种，确保永久基本农田严格用于粮食种植。

重点整治区包括了花石村、文新村、雷丰村和大理村等27个行政村，区内非粮化耕地面积约2 716.22 hm2，占比较高达42.39%，空间上沿着县道文群线呈南北向分布特征，包括了三才镇中部、文罗镇北部和群英乡东侧，在提蒙乡西侧和英州镇东侧也有少量分布。区内当前以种植经济作物的园地为主，有效土层厚度较厚、土壤有机质含量较高，地块的规整度和集聚度分别达1.61和0.91，田块的平均沟渠和田间道路分别为21.20和24.55 m，永久基本农田非粮化占比达31.56%，区内耕地规模大，非粮化利用比例高，田块的地块规整度和集聚度较高，是非粮化耕地整治的重点区域。该区是落实县域耕地保有量和基本农田保护任务的主体区域，首要任务是严格防止耕地进一步非粮化，严控设施农业用地占用耕地，做好区内新增设施农业用地与退出现有非粮化耕地之间的“进出平衡”工作；移除田块中的果树、灌丛，进一步培肥土壤、调节土壤酸碱度，改善土壤条件；疏通荒废的沟渠水系，促进田间道路硬化建设，提高田块间的灌排保障率和道路通达性；规范农地流转经营方式，防止种田大户和规模农业经营主体流转耕地后种植经济作物。

后备整治区包括了万岭村、坡留村、武山村和军普村等36个行政村，区内非粮化耕地面积1 647.35 hm2，占县域25.70%，空间上呈组团状分布，包括了英州镇西南部、三才镇东南部、隆广镇南部、椰林镇和光坡镇西北部，本号镇南侧。区内耕地主要种植芒果、荔枝和龙眼等灌木林地，平均有效土层厚度66.97 cm，土壤肥力较高，地势较为平坦；地块规整度为1.57，田块形态较为规整，但非粮化耕地的空间分布较为零散，田块的集聚度指数仅为0.46；区内田块的平均沟渠和田间道路长度较低，分别为12.23和16.46 m，永久基本农田和生态红线内非粮化占比分别为20.09%和39.78%。该区域粮食生产条件较差，但业已形成了多个优势经济作物种植区和南繁育种基地，打造了包括陵水圣女果、荔枝等国家地理标志农产品，整治手段建议“以防为主，以治为辅”，增强智能技术巡查和网格化监督力度，控制耕地非粮化利用进一步蔓延；在划定的重要农产品生产区内实施特色农产品轮种、休耕制度，以防农产品品质下降；利用各级良种培育基金，改造南繁育种基地的水田水利、田间道路、隔离和监测设施，建设优质种源育种基地。

限制整治区包括了岭仔村、卓杰村、新岭村和妙景村等31个行政村，区内非粮化耕地面积414.41 hm2，仅占县域总规模的6.47%；空间上沿海岸带呈带状分布，包括黎安镇和椰林镇的东南部、光坡镇东部，在本号镇和提蒙乡东侧略有零星分布。区内平均有效土层厚度为64.26 cm，土壤有机质含量较高，坡度以低等级为主，尽管地块的空间形态较为规则，但田块在空间分布上十分分散，地块集聚度仅为0.17；区内沟渠和田间道路较为稀疏，平均长度仅为10.98和8.74 m；区内永久基本农田和生态红线内非粮化占比分别为4.42%和45.73%。该区农业生产条件差，一方面滨海地区城镇化开发的潜力较大，随着湾区、教育试验区和中心城区逐步扩展，区内田洋被城镇化的可能性较高，建议田块保持现有用途为主，防止进一步扩大非粮化利用；另一方面，内陆腹地非粮化耕地建议发展多元农业种植和农产品生产，发挥耕地的多功能，以防耕地闲置、撂荒；此外，鉴于区域内永久基本农田的质量有限，在国土空间规划中建议在高质量耕地中补划永久基本农田。

4 结论与讨论

以行政村为评价单元，本研究构建了非粮化耕地整治适宜性评价模型和非粮化耕地整治迫切性评价模型，综合整治适宜性和迫切性评价结果，采用四象限的空间分区方法，开展了以陵水县为案例区的非粮化耕地整治分区划定和整治策略研究。本研究不同于以往基于适宜性的单一维度分区方法，提出的综合整治适宜性和迫切性的四象限整治分区方案更具指导性；通过整治适宜性评价筛选出优质耕作地块，利用整治迫切性评价明确整治的优先次序，两者的综合能有效明确复耕复种的工作指向。陵水县非粮化耕地整治可分了4个区，即优先整治区、重点整治区、后备整治区和限制整治区，区内耕地非粮化比例分别为25.44%、42.39%、25.70%和6.47%；受立地条件、农田基础设施和功能管制区的影响，各类分区在非粮化耕地整治的主导方向存在显著差异，建议基于耕作状态、自然地貌和利用条件的组合差异，制定差别化的非粮化耕地整治策略。

本研究提出的非粮化耕地整治分区方法仅适用于耕地占补平衡、耕地进出平衡制度落地实施时提供空间指引，暂难以定位到地块尺度的复耕复种；非粮化治理的核心是改变非粮作种植，但受非粮化种植行为的易变性和空间结果不易获取，本研究以前后时点地类变化表征了非粮化现象，用地类变化直接替代了种植行为变化的做法值得进一步论证。本研究提出以下建议，针对非粮化耕地的整治不能简单粗暴“一刀切”地砍树、退塘和复种，而应当择优选取自然禀赋高、立地条件优、耕作状态佳和迫切性大的田块优先开展非粮化耕地整治，实现良田粮用；面向复耕复种目标的非粮化耕地整治是一项快速补充耕地、提高耕地质量和恢复粮食生产的治理措施，需要从工程、技术、政策和市场等方面多措并举、分类推进；三调中标注为即可恢复和工程可恢复耕地，应是非粮化耕地整治的核心对象，当前土地整理开发、复垦项目类型并不完全适应可恢复耕地的整治，建议进一步探索在土地整治项目范畴中新增一类面向复耕复种的整治项目类型。此外，需进一步探索通过各类行政措施、激励机制和管制制度等引导和推动良田持续粮作，防止再次非粮化利用。

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Consolidation zoning method for non-grain cropland integrating suitability and urgency

Yang Xuhong1, Jin Xiaobin1※, Sheng Xiushen2, Fan Yuan3, Jia Peihong4, Zhou Yinkang1

(1.,,210023,; 2.570102,; 3.&,100044,; 4.,,570228,)

The cropland can often be converted into non-grain agricultural production, or cropland conversion to non-grain unitization. However, some damage also occurs in the physical and chemical properties of soil, leading to a reduction of the cropland quantity, even threatening the security of the national food supply. Therefore, the consolidation of non-grain cropland for farming can be an important measure to realize the continuing farming of cropland. The consolidation zoning of non-grain cropland for farming is also of great significance to rapidly supplement the farmland resource, and then to improve the quality of farmland fertility and then restore grain production capacity. Taking the administrative village as the evaluation unit, this study aims to improve the scientific and rational zoning of the spatial layout for non-grain field consolidation. A zoning system was also constructed for the non-grain field consolidation integrating the land remediation suitability and urgency. Firstly, nine indicators were selected from the three dimensions of utilization status, site conditions, and tillage conditions. The suitability evaluation model was then constructed for the non-grain field consolidation. Secondly, the urgency evaluation model of non-grain field remediation was constructed using the non-grain ratio of permanent basic farmland, major grain-producing areas, and ecological red line areas. Finally, the suitability and urgency were evaluated on the field consolidation for the four-quadrant spatial zoning. Lingshui County was taken as a case area to carry out the zoning and remediation strategy of non-grain farmland consolidation. The results show that: 1) The core target of non-grain farmland consolidation was determined to restore the land for grain crop cultivation. The scale and quality of stable farmland were also improved to fully meet the regional farmland protection tasks and food supply. 2) It was much more instructive and reasonable for the four-quadrant remediation zoning scheme to integrate land suitability and urgency. The high-quality cultivated land was screened out after the suitability and urgency evaluation of consolidation, further clearing the priority of remediation. As such, the direction of re-cultivation was effectively clarified in the study area. 3) The non-grain farmland consolidation was divided into four types of areas, namely, the priority, the key, the reserve, and the restricted consolidation area. The proportions of non-grain farmland in those areas were 25.44%, 42.39%, 25.70%, and 6.47%, respectively. Differential non-grain field consolidation strategies can be utilized to recover the farming using the different combinations of tillage state, physical environment, and land utilization conditions. The findings can provide a strong reference for the decision-making on cropland protection and the spatial layout of the cultivated land.

land use; consolidation; zoning; non-grain cropland; suitability; urgency; four-quadrant zoning scheme; Lingshui County

10.11975/j.issn.1002-6819.2022.15.031

F301.2

A

1002-6819(2022)-15-0287-10

杨绪红，金晓斌，盛修深，等. 综合适宜性与迫切性的非粮化耕地整治分区方法[J]. 农业工程学报，2022，38(15)：287-296.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.15.031 http://www.tcsae.org

Yang Xuhong, Jin Xiaobin, Sheng Xiushen, et al. Consolidation zoning method for non-grain cropland integrating suitability and urgency[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2022, 38(15): 287-296. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.15.031 http://www.tcsae.org

2022-04-15

2022-06-11

国家自然科学基金项目（41801065）；江苏省自然资源科技计划项目（2022012）；陵水县国土空间总体规划项目（0209151715）

杨绪红，博士，副研究员，研究方向为土地利用与国土规划、空间建模。Email：yangxhnju@nju.edu.cn

金晓斌，博士，教授，博士生导师，研究方向为土地资源管理。Email：jinxb@nju.edu.cn