农业农村空间生态修复质量测算方法研究——以辽宁省凤城市为实证

■ 王心茹/关 鑫/魏琨翔/张 帆谢能付

（1.沈阳师范大学管理学院，辽宁 沈阳 110034；2.中国农业科学院农业信息研究所，北京 100081）

0 引言

随着经济高速发展，人类在生产经营活动中不合理、超限度开发利用自然资源和生态要素，导致经济发展与环境保护的矛盾日趋激化[1]，全球性气候变化、生态资源过度开发、生物多样性锐减等诸多问题正逐步显现。积极探索人与自然和谐共生的国土空间生态保护与修复措施，是缓解这一趋势的有效举措，也是应对生态环境问题的重要手段。我国自20世纪末以来，先后开展了天然林保护、退耕还林还草、风沙源治理等一系列生态保护和修复工程，显著提升了我国生态环境质量。

国土空间是一个复杂的系统性概念，不仅包括自然禀赋更关乎人文社会，涉及城镇空间、农业农村空间、生态空间等多种空间类型[2]。随着我国国土空间规划体系不断完善与发展，新时期国土空间生态修复的内涵也在不断丰富，且更具系统性、整体性和综合性，强调从景观、区域、国家等多层级，对山水林田湖草等要素进行整体保护、系统修复和综合治理。中共中央、国务院2019年印发的《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》提出，科学有序统筹布局生态、农业、城镇等功能空间，划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界等空间管控边界及各类海域保护线，以“五类三级”构架明确开展专项性规划。2020年，国家发展和改革委员会、自然资源部印发《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划（2021—2035年）》，启动了一系列山水林田湖草生态环境保护与修复方面的重大项目和重点工程，开展了全国范围内的全域土地综合整治试点工作及省级重点国土空间生态修复规划编制工作。当前，国土空间生态修复工作已成为社会热点与研究重点。

农业农村空间是国土空间的重要组成，开展农业农村空间生态修复质量测算研究，可以为开展生态修复工作提供重要依据。农业农村空间既是重要的农产品生产空间，也是发挥乡村生态服务功能、提供生态产品的载体。2019年，自然资源部发布《关于开展全域土地综合整治试点工作的通知》，首次明确乡村生态保护修复的目标任务是保护和恢复乡村生态功能，维护生物多样性，保持乡村自然景观。2020年，自然资源部办公厅印发《省级国土空间生态修复规划编制指南（试行）》，自然资源部办公厅、财政部办公厅、生态环境部办公厅联合印发《山水林田湖草生态保护修复工程指南（试行）》，旨在恢复农业空间生态系统服务功能，打造农村地区的山水林田湖草生态系统复合格局。2021年，生态环境部、农业农村部等联合组织编制了《“十四五”土壤、地下水和农村生态环境保护规划》，立足农业空间生态问题和生态修复的管理目标及时代要求，开展农村环境整治等重大工程。可见，农业农村生态修复是国土空间生态修复中的重要一环，开展系统性、整体性农业农村生态修复，必须以科学的生态修复质量测算结果为导向。

本文在探讨当前国土空间生态修复内涵与进展的基础上，参考文献计量分析与政策分析结果，结合土地碳汇模型，构建了包括庭院空间生态、生态农业空间质量、农村空间生态改建、农业空间生态恢复4个维度、19项具体指标的农业农村空间生态修复质量测算方法，通过对凤城市的区域测算，对方法的有效性进行检验，进而根据指标组反映的问题，针对性地提出凤城市农业农村空间生态修复对策。

1 研究进展述评

1.1 国土空间生态修复研究进展

传统的国土空间生态修复侧重于修复技术和方法，擅长采用生物、物理、化学等手段修复区域性受损生态。当前，相关领域的研究多聚焦于概念思辨与理论认知[3-5]、国土空间生态保护修复分区、修复布局、生态保护修复关键区域识别研究和范式研究等方面，以及某些特定类型区域的修复[6]，如矿区生态系统恢复重建等。在国家大力推进生态文明建设背景下，国土空间生态修复应以山水林田湖草生命共同体理念为指导，突破以往的思维局限，更加重视生态修复的整体性和系统性。

CiteSpace是陈超美博士基于Java语言开发的一款信息可视化分析软件，广泛应用于各领域[7]。本文选用该软件对CNKI所收录的SCI、EI、北大核心、CSSCI和CSCD文献数据库中生态修复领域的相关文献进行计量分析，设定关键词为“国土空间”和“生态修复”，时间跨设置度为2007—2023年，共获得文献得474篇。

国土空间生态修复研究领域2007—2023年关键词共现网络（图1）显示，一共有210个节点，其中频率较高的包括生态修复（182次）、国土空间（114次）、综合整治（22次）、生态文明（16次）、村庄规划（15次）、乡村振兴（15次）、生态保护（11次）、生态产品（10次），其他高频关键词包括土地整治、空间规划、耕地保护、生态源地、专项规划等；涉及地区主要为河南省、广东省和山东省等。其中，只有4.29%的文献关键词出现次数超过10次，这表明国土空间生态修复文献中的关键词中心性较低，说明目前研究仍集中在土地整治等领域，国土空间视角下的生态修复研究缺乏，相关议题具有深入挖掘的潜力。

图1 国土空间生态修复关键词共现

1.2 农业农村空间生态修复研究进展

随着乡村振兴战略的实施和美丽乡村建设的推进，农村农业空间生态修复的价值受到广泛关注。现有研究涉及山水林田湖草综合治理、乡村整体生境保护与提升、村庄人居环境优化提升等多个方面[8]。相比城市化区域，乡村空间生产、生活和生态融合更为紧密，“三生空间”协调发展成为难题[9]。对于农村生产问题，我国一直遵循“坚持农业农村优先发展，产业兴旺、治理有效”原则进行治理[10]。其中“庭院经济”是农村产业的组成单元，也是农业经济的重要组成部分，在人居环境整治提升和精神文明建设中起到引导作用[11]。国土空间生态修复注重宏观尺度上的区域性、系统性、整体性和综合性，“三生空间”的协调发展是保障乡村生产和生态安全的探索方向[12]。国外学者也有相似的观点，认为乡村景观受到乡村经济的强烈影响，农业生产系统中的生态空间被部分决策者当作违背生产目标的存在[13-14]。针对乡村生态修复的相关研究集中在植被群落多样性恢复和生物栖息地重建等方面[15]，研究者认为，“农业生态规划”是整合社会、经济、文化的途径[16]。

以“农村”“农业”“生态修复”为关键词进行检索，时间跨度设置为2007—2023年，共获得文献299篇。对文献进行关键词共现分析，发现高频词主要有生态修复（88次）、乡村振兴（27次）、土地利用（15次）、土地整治（10次）、土壤（10次）、耕地（10次）、庭院经济（6次）、生态文明（6次）、植物修复（4次）、生态农业（4次）。这些高频词占总关键词量的4.97%，中心性较低，多样性趋势明显。

对关键词进行突现分析发现，该领域研究的阶段性特征明显，其中2012年是重要节点。2012年以前，综合治理、水土保持、水土流失、扶贫开发和水源保护等关键词是研究热点。2012年以后，研究重心出现较大转变，乡村振兴、生态文明、国土空间、土地科学、土地管理等与土地科学密切相关的关键词成为相关领域研究热点，强度分别均超过1.3（图2）。

图2 农业农村空间生态修复关键词共现与突现

1.3 国土空间生态修复研究进展评述

目前，国土空间生态修复在修复方法与技术及理论认知方面已取得较为丰硕的研究成果，如概念内涵的辨析、基本逻辑的厘定、思想内涵及实现途径的总结、转型路径及策略的探讨、修复途径的范式归纳、工程内涵及对策思考等。农村农业空间生态修复的研究重点主要在“协调三生空间”“乡村景观建设” “生态农业规划”等方面，传统研究集中于“植被群落多样性恢复”和“生物栖息地重建”等方面。总的来说，现有研究多聚焦于系统性、整体性、综合性等特性认识，而对国土空间生态修复质量测算方法的研究较为薄弱且鲜见实践案例，尤其是针对农村人地复合生态系统的生态修复研究仍很缺乏。因此，本文将聚焦农村农业空间生态修复质量测算，特别是生态修复视域下农村农业空间的独立性研究，以期丰富现有的国土空间生态修复研究。

2 农业农村空间生态修复质量测算基础

2.1 农业农村空间生态修复质量内涵

根据《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划（2021—2035年）》中关于空间生态修复的表述和农业农村空间生态修复功能的定位，可以归纳出农业农村空间生态修复是为了实现农业农村空间生态格局优化、生态系统健康稳定、生态功能提升，采取包括物种修复、结构修复、功能修复在内的一系列措施，使农业农村空间尽可能恢复至自然状态的过程，既包括生态层面的修复，也包括人文社会的修复。

农业农村空间生态修复的要义在于是否恢复了农业农村空间的生态系统功能，因此农业空间生态修复质量测算也应以此为核心。本文认为，农业农村空间生态修复质量的内涵应包括：生态系统功能完善、生物多样性增加、生态系统韧性增强、生态景观美观性改善、生态经济效益提升与基础生态资源保持，在确保修复成效的同时兼顾农业农村的社会经济与人文属性，最终形成生态系统功能与人文社会价值协调发展的新格局。

2.2 测算指标遴选原则

(1)系统性原则。本文设计了庭院空间生态、生态农业空间质量、农村空间生态改建、农业空间生态恢复四个用以反映生态修复质量的主要特征与状态的维度，各维度均由相应测算指标组构成，指标间既相互独立又紧密关联。以宏观到微观不断深入的逻辑关系，构建一个具有层次性、递进性、系统性的农业农村生态修复质量测算体系。

(2)典型性原则。本文在测算体系准则层确定、测算指标选取、指标权重测算方面均充分考虑生态修复质量内涵与社会经济发展情况，在可操作的前提下，选取具有典型代表性的测算指标，尽可能全面地反映农业农村生态空间修复质量水平。

(3)动态性原则。农业农村空间生态修复质量是多元要素共同作用的结果，涉及范围广、参与要素多，只有通过时间尺度才能得以反映，本文充分考虑这一动态过程，选取代表性的时间段开展测算研究。

(4)综合性原则。实现生态-经济-社会的良性互动是国土空间生态修复的价值取向，也是农业农村空间生态修复质量的重要体现，本文综合考虑环境、经济、社会多元交互作用的影响，从庭院空间生态、生态农业空间质量、农村空间生态改建、农业空间生态恢复四个维度开展生态修复质量的综合测算与分析。

2.3 生态修复测算依据

开展农业农村空间生态修复质量测算的基础是构建测算体系，本文尝试运用政策分析与文献计量分析相结合的手段，立足于中共中央、国务院《关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》《乡村振兴战略规划（2018—2022年）》，以及《辽宁省市（县）级国土空间生态修复规划编制指南》《辽宁省国土空间生态修复规划（2021—2035年）》等政策文件，参考王代印、吴诗嫚、黄晶的研究成果[17-19]，从庭院空间生态、生态农业空间质量、农村空间生态改建、农业空间生态恢复四个维度构建农村农业空间生态修复质量测算体系（图3、图4）。

图3 农业农村空间生态修复质量测算体系构建逻辑

图4 农业农村空间生态修复质量测算逻辑

图5 凤城市农业农村空间生态修复质量测算结果

(1)庭院空间生态维度：《关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》提出“发展庭院经济是增收致富的重要方式”。农业农村部、国家乡村振兴局2022年9月印发的《关于鼓励引导脱贫地区高质量发展庭院经济的指导意见》也提出了“高质量发展庭院经济”。同时，“庭院经济”在关键词共现图谱中共出现了6次，足以体现该领域已经成为近几年的研究热点。参考相关政策文件与研究成果，本文构建了庭院空间生态维度，下设4个指标。

(2)生态农业空间质量维度：依据国土空间生态修复研究进展中提到的“生态农业”提炼而成，下设5个指标，按照统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局要求，结合高效生态农业以绿色消费需求为导向，具有高投入、高产出、高效益与可持续发展的特性构建了生态农业空间质量维度。此外，“生态农业”在关键词共现图谱中共出现了4次，证明该领域在国土空间生态修复研究中具有重要地位。

(3)农村空间生态改建维度：2021年，国务院办公厅印发《关于推动城乡建设绿色发展的意见》，提出“以持续改善农村人居环境为目标，打造绿色生态宜居的美丽乡村”；2022年，国家发展和改革委员会等四部委联合印发了《关于加快推进城镇环境基础设施建设的指导意见》，指出“深入打好污染防治攻坚战、改善生态环境质量、增进民生福祉的基础保障，是完善现代环境治理体系的重要支撑。”根据上述政策要求并结合国土空间生态修复研究中的“生态空间”思路，构建了农村空间生态改建维度，下设4个指标。

(4)农业空间生态恢复维度：依据“三生空间”中的“生态空间”提炼、融合而成。2021年，《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布，这是指导我国做好“双碳”工作的纲领性文件；2023年，国家标准委等十一部门联合印发《碳达峰碳中和标准体系建设指南》，提出“到2025年，主要行业碳核算核查体系覆盖能源、工业、交通运输、城乡建设、水利、农业农村、居民生活等重点行业和领域碳达峰碳中和工作。”根据上述政策的相关精神和要求，引入土地碳汇测算模型，构建了农业空间生态恢复维度，下设6个指标。

3 测算方法建立

3.1 指标选取

本文在遵循生态修复特征和发展趋势的基础上，依据系统性、代表性、可操作性、可比性原则，结合国内外国土空间生态修复研究成果、文献计量分析结果，以及近几年我国“碳达峰”“碳中和”相关规划与政策，构建了农村农业空间生态修复目标导向的指标体系（表1）。指标体系包含庭院空间生态、生态农业空间质量、农村空间生态改建、农业空间生态恢复4个维度和19个指标及其指标符号、含义、处理方法与属性。

表1 农村农业生态修复质量评价指标体系

3.2 土地地类碳汇评测模型分析

固碳量是指单位面积或单位体积内固定的二氧化碳量，是衡量生态系统碳储量和碳循环的重要指标。固碳量的增加可以减缓全球气候变化，促进生态系统的健康发展。

计算单位面积固碳量具体步骤如下：

区域土地利用类型的面积Xc与每个土地利用类型的单位面积固碳量（t/km2·a）。其中，林地单位面积固碳量固定值为324t/km2·a；草地单位面积固碳量固定值为110t/km2·a；耕地单位面积固碳量固定值为90t/km2·a；湿地单位面积固碳量固定值为1000t/km2·a；水域单位面积固碳量固定值为130t/km2·a。

相乘得出土地利用类型的固碳总量Ws，计算公式为：

式中，Xc为区域土地利用类型的面积；t为固碳量；a为单位面积固碳率。

3.3 评价模型建立

第一步，指标标准化。根据各指标的数据值，采用指标均值为标准进行对比，正向指标和负向指标运用比重法进行标准化处理。

故此，正向指标的处理方法为：

负向指标的处理方法为:

第二步，标准差法指标权重测算。标准差代表着一组数据的离散程度，标准差越小表示该组数据离散程度越低，各项数值越接近整组平均值，测算方式如下：

式中，σi表示标准差；表示标准化后数据的平均值。

一组数据离散程度越高，它所蕴含信息量往往也越多，因此，通常会赋予这样的指标更高的权重，测算方式如下：

式（5）用以计算评价指标所占权重ωi。

第三步，指标分值测算。农村农业空间生态修复水平F为：

4 实证分析

4.1 凤城市农业农村空间生态数据来源与地类碳汇

数据来源于《丹东市统计年鉴》（2015—2020年），第二次全国土地调查、第三次全国土地调查数据，农村发展统计数据，土地利用现状调查数据等。通过计算凤城市农村各土地利用类型固碳能力，得出碳汇量统计结果（表2）。

表2 凤城市农业农村空间土地地类碳汇量统计

4.2 凤城市农业农村空间生态修复质量测算结果

通过对凤城市各个空间指标权重进行计算，得出凤城市农业农村空间生态修复质量测算指标权重结果与综合得分结果（表3）。

表3 凤城市农业农村空间生态修复质量测算指标权重及得分

4.3 检验结果

根据评价结果，可以得出凤城市2019年农村农业空间生态修复质量优于2014年的结论。查阅2014年和2019年凤城市人民政府工作报告、凤城市生态环境状况公报，以及凤城市建设状况公报等官方数据，发现与本文测算的结果契合。五年来，凤城市农业农村空间生态修复质量提升显著，生态环境明显改善：①党中央重大决策部署落实落地。现行标准下农村贫困人口全部脱贫、省定贫困村全部摘帽；乡村振兴战略加快推进；农村人居环境整治三年行动目标任务基本完成，农村住宅地违法建设、乱占耕地建房等农地非农化行为得到坚决制止。②生态环境日益改善。实现重点排污单位全部污染物排放在线监测；生活污水、垃圾和农业废弃物处理能力不断提升，垃圾分类减量全面推行，河流水质优良比例保持100%，森林覆盖率提高至74.5%。③社会事业全面进步。城乡道路、桥梁和水、电、气、暖等基础设施不断提质升级，累计完成国省干线公路大中修220km，新改建、大中修农村公路近1100km；农村自来水普及率提升至91%等。

综上，本文测算的凤城市农业农村空间生态修复质量与客观事实相符，证明构建的指标体系与方法具有一定的客观性、科学性，具备测算区域农业农村空间生态修复质量的应用价值。

4.4 凤城市农业农村空间生态修复质量分析

4.4.1 综合分析

综合各类指数计算得到凤城市农业农村空间生态修复质量整体综合评价分值。从测算结果整体来看，2019年凤城市农业农村空间生态修复质量测算综合得分为0.255，较2014年的0.075有很大程度的提升，表明凤城市农村环境整体得以改善。具体来看，凤城市2019年生态农业空间质量维度和农村空间生态改建维度得分明显高于2014年，说明凤城市农业生产能源的使用效率和农村人居生活水平都有了质的飞跃。但2019年庭院空间生态维度和农业空间生态恢复维度得分较2014年有所下降，表明凤城市农村人均用地效率在不断下降，各类土地的碳汇潜力未得到有效开发，这是未来需要重点解决的问题。

4.4.2 维度层分析

(1)庭院空间生态：总分值由2014年的0.085降至2019年的0.060，表明2014—2019年凤城市农村空间效率有所下降。凤城市2019年的人均耕地面积、地均农业产值和人均农业产值与2014年基本持平，但人均居民点用地面积较2014年有所减少，这表明2014—2019年凤城市农村常住人口数量呈减少态势。

(2)生态农业空间质量：总分值由2014年的-0.221增至2019年的-0.002，表明凤城市农村空间质量有所提升。目前来看，凤城市农业生产过程中最大的污染源仍然是农药、农用化学肥料、农用塑料薄膜，这三大农业生产资料对农村生态环境中的水土资源产生面源、点源污染，需加大管控的力度，以保持农业经济的绿色持续健康发展。

(3)农村空间生态改建：对比2014年，2019年凤城市农村空间居住质量得到了显著提升，体现在农村道路建设的普及度分值从0.062增至0.108。此外，应进一步加大乡村治理力度，稳定提升凤城市农村空间居住质量，包括持续提升农村道路通达性、推进道路亮化工程、修建更多的垃圾清理场，以及充分保障饮用水安全等。

(4)农业空间生态恢复：凤城市的农村空间环境测算总分值由2014年的0.148降至2019年的0.089，表明2014—2019年凤城市农村空间环境质量有所降低，虽然凤城市林业碳汇能力略有增强，但是由于耕地、湿地面积缩减，造成土地碳汇能力整体性削弱，需要采取相应的治理措施来提升整体碳汇能力。

4.5 凤城市农业农村空间生态修复质量问题识别

庭院空间生态方面，凤城市农业生产总值较低、产业布局分散、农业污染源与受损生态治理困难；生态农业空间质量方面，凤城市在落实农业农村绿色发展理念中存在欠缺，部分区域农业生产环境恶化、面源污染严重，生态环境保护力度与社会经济发展平衡问题较为突出；农村空间生态改建方面，部分工程缺乏系统性、整体性规划，部分区域公路修建过程中对区域植被造成破坏，加剧了水土流失与生态系统损坏；农业空间生态恢复方面，凤城市部分森林湿地功能退化，水涵养能力降低，部分区域生态多样性下降，水土流失风险提升。

5 凤城市农业农村空间生态修复对策

本文重点基于实证分析做出的问题识别，针对性提出凤城市农业农村空间生态修复的对策。

5.1 凤城市庭院空间生态保护修复

针对生态功能减弱、生物多样性减少、开发利用与生态保护矛盾突出的农田生态系统，开展全域土地综合整治，实施农用地整理、建设用地整理、乡村生态保护修复、土地复垦、生物多样性保护等，改善农田生境和条件。

5.2 凤城市生态农业空间质量保护修复

针对受损、退化、功能下降的森林、草原、湿地、河流、湖泊等自然生态系统，开展水土流失治理、河道保护治理、野生动植物种群保护恢复、生物多样性保护、国土绿化、人工商品林建设等。

5.3 凤城市农村空间生态改建修复

针对农村生态系统连通不畅、生态空间不足等问题，实施生态廊道、生态清洁小流域、生态基础设施和生态网络建设，提升凤城市农村生态系统质量和稳定性。

5.4 凤城市农业空间生态恢复修复

组织开展凤城市土地碳汇和“土地利用、土地利用变化与农业”专项调查，按照农用地类型、用途等选取模型建立生态样地，开展森林树木和土壤有机碳调查，构建凤城市农用地碳汇计量监测体系；强化顶层设计，研究制定凤城市有关碳排放权抵消管理的政策和文件，建立具有凤城市特色的碳市场，拓展固碳效果显著的林地、草地面积，大力实施“固碳工程”；推进凤城市碳汇交易，探索拓展场外交易渠道。

6 结论与讨论

本文基于农村发展统计数据、土地利用现状调查相关数据、基础地理信息等，将农村土地生态功能、人类活动对农用地的影响，以及农村碳汇测算等纳入农业农村空间生态修复质量测算指标体系，从新的视角优化了我国现有农村农业空间生态修复质量测算方法，并以凤城市的区域实际测算结果来检验测算指标与方法的客观性和科学性。经实证检验，本文构建的生态修复质量测算指标体系和测算方法具有应用价值。

随着社会经济数据空间化技术日益成熟，在后续研究中应进一步补充完善农业农村生态修复潜力综合评估体系，制定更加科学的生态修复质量评价指标，提出更加实际可行的国土空间生态修复策略。