摘要
文章依据资源环境承载能力与国土空间适宜性的基本评价导向,以辽中平原为例,通过分析农业生产的水、土、光热、环境质量、气象灾害、国土利用、生态保护等条件与风险,细化了农业生产适宜性与承载规模评价方法,并基于GIS空间分析开展了相应评价。
辽中平原农业生产适宜区、一般适宜区、不适宜区面积占比分别为48.1%、23.9%和28.0%。不适宜区主要受现状国土利用、坡度、土壤肥力、环境质量制约。不适宜区内分布有耕地、园地13.9万h
国土空间按照承载的地域功能可划分为生态空间、生产空间、生活空间,其中生产空间含工矿建设空间和农业生产空
农业生产适宜性,即土地农业适宜性,指在特定国土空间或土地上进行农作物种植的适宜程度。农业生产承载规模,一般指适宜农作物耕种的土地规模。农业生产适宜性与承载规模评价是确定农业种植方式、种植规模、种植类型的重要环节,也通常同土地生产力、土地利用潜力等概念一起被广泛应用于农业区域开发、管理及规划过程
为科学支撑国土空间规划,农业生产适宜性与承载规模评价应考虑更为全面,包括水、土、光、热等自然条件,以及国土利用、生态保护、社会经济现状乃至国家政策需求等。因此,资源环境承载能力与国土空间开发适宜性评价(简称“双评价”)提出,在维系生态系统健康和国土安全的前提下,以水、土、光、热组合条件为基础,结合环境质量、自然灾害等因素评价农业生产适宜性,并考虑特定发展阶段、经济技术水平、生产生活方式,从约束最大的水资源和空间资源2个层面估算农业生产承载规模的基本评价导
辽中平原是全国重要的老工业基地,也是全国重要的粮食主产区之一。作为东北振兴的示范区,开展区域国土空间规划更需扎实做好农业生产适宜性与承载规模评价。基于此,文章拟以辽中平原为研究区,以“双评价”的基本评价导向为依据,通过分析农业生产的水、土、光热、环境质量、气象灾害、国土利用等条件与风险,细化农业生产适宜性与承载规模评价方法,并开展农业生产适宜性评价与承载规模测算,为该区域国土空间规划提供坚实支撑。
辽中平原是我国东北松辽平原位于辽宁省境内的平原部分,面积4.77万k
序号 | 地市 | 所含县域 | 面积 (k | 不同土地利用类型占比(%) | 主要种植结构(%) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
耕地、园地 | 林地、湿地、水域 | 建设用地 | 其他 | 玉米 | 水稻 | 花生 | 其他 | ||||
1 | 沈阳市 | 全域 | 12 859.6 | 64 | 17 | 6 | 13 | 59 | 17 | 4 | 20 |
2 | 鞍山市 | 市郊区、台安县、海城市 | 4 753.4 | 59 | 23 | 5 | 14 | 66 | 17 | 2 | 15 |
3 | 锦州市 | 黑山县、北镇市 | 4 190.8 | 74 | 13 | 1 | 11 | 69 | 7 | 11 | 13 |
4 | 营口市 | 市郊区、大石桥市 | 2 181.2 | 39 | 32 | 8 | 21 | 31 | 57 | — | 12 |
5 | 阜新市 | 彰武县 | 3 623.8 | 61 | 30 | 1 | 8 | 70 | — | 20 | 10 |
6 | 辽阳市 | 市郊区、辽阳县、灯塔市 | 3 030.5 | 57 | 22 | 4 | 17 | 54 | 30 | 1 | 15 |
7 | 盘锦市 | 全域 | 4 101.5 | 40 | 40 | 5 | 16 | 12 | 76 | 1 | 11 |
8 | 铁岭市 | 全域 | 12 983.3 | 54 | 37 | 1 | 7 | 81 | 7 | 4 | 8 |
资料来源:辽宁省统计年鉴2019
根据辽中平原的基本情况,从农业生产的水、土、光热、环境质量、气象灾害、国土利用等条件与风险出发,依次构建耕作条件、供水条件、环境质量条件、光热条件、气象灾害风险等指标,基于GIS空间分析初步评价农业生产适宜性。然后从现状国土利用类型、生态保护等因素考虑,修正农业生产适宜区。具体评价指标体系见
指标 | 指标意义 | 子指标 |
---|---|---|
耕作条件 | 反映土地资源适宜农业生产的程度 | 坡度、土层厚度、土壤质地 |
供水条件 | 反映农业生产所需水资源的丰富程度 |
多年平均降水量、用水总量模数、 河网与灌渠密度 |
环境质量条件 | 反映农业生产环境质量优劣程度 | 土壤环境质量、土地荒漠化程度、水土流失危害程度 |
光热条件 | 反映自然气候资源对农业生产的支撑能力 | ≥10℃活动积温 |
气象灾害风险 | 反映区域干旱、寒潮、暴雨、冰雹、洪涝等灾害对农业生产的影响 | 干旱、暴雨洪涝灾害风险指数 |
(1)耕作条件:从农业生产经济性和效率考虑,高程、坡度、坡向等地形条件通过调节水热状况控制农业生产,不同土壤性质(有机质含量、土壤母质特性等)对地形控制的响应也不相
土层厚度反映土壤的发育程度,影响着土壤养分、水分的储量和运移以及植物根系的生
利用DEM计算地形坡度,参考《第三次全国国土调查技术规程
(2)供水条件:辽中平原耕地、园地规模275.6万h
最终分别以多年平均降水量、用水总量模数、河网与灌渠密度作为评价指标,综合反映辽中平原农业生产供水条件的优劣程度。
降水量按照≥1 200mm、800~1 200mm、400~800mm、200~400mm、<200mm分为好(很湿润)、较好(湿润)、一般(半湿润)、较差(半干旱)、差(干旱)5个等级。采用县级行政区用水总量控制指标,计算单位面积的用水总量模数,按≥25万
(3)环境质量条件:土壤作为作物生长的介质,其环境元素含量或其他化学指标的高低直接影响作物生长。土地沙化或水土流失等不仅造成可利用土地资源减少、土地生产力衰退,而且会引发沙尘暴等自然灾害,间接影响农业生产。
辽中平原城市地区煤矿开采、重工业生产集中,耕地土壤重金属污染较为严
辽中平原西北部与科尔沁沙地接壤,东西为丘陵山地,存在一定程度的土地沙化、水土流失现
以上3项指标评价结果,经分级后再应用GIS叠加分析,取较劣的等级值为综合等级,即为农业环境质量条件等级。
(4)光热条件:积温是反映生物生长发育对热量的需求的主要指标。考虑到辽中平原地区作物类型,以≥10°活动积温表征农业生产光热条件。
按熟质条件划分≥10℃活动积温为5级,分别是≥8 000℃、4 500~8 000℃、3 400~4 500℃、1 600~3 400℃、<1 600℃,代表一年三熟有余、一年三熟、一年两熟或两年三熟、一年一熟、一年一熟不足,作为农业生产光热条件等级。
(5)气象灾害风险:辽中平原气象灾害主要是高发于西北部地区的干旱、中南部平原的暴雨洪

图1 辽中平原农业生产适宜性集成评价流程
(1)自然本底条件下农业生产适宜性。参考“双评价”指
(2)基于国土利用现状的农业生产适宜性修正。考虑现状国土利用和生态保护实际,将连片的现状城镇建设用地、河流、湿地、林地、水域直接修订为不适宜,即为农业生产适宜性最终评价结果。
按照“双评价”指
水资源约束下的农业生产规模可分为2种类型,分别是灌溉水可承载的农业生产规模、单纯以天然降水为水源的农业生产规模。该次评价中,以天然降水为水源的农业生产规模以旱地面积表示,因为后者即指无灌溉设施,主要靠天然降水种植旱生农作物的耕
灌溉水可承载的农业生产规模,计算公式为:
(1) |
其中,农田综合灌溉定额参考地区代表性作物的基本灌溉定额,结合当地种植结构、农田灌溉水有效利用系数等确定,具体计算公式为:
(2) |
空间约束下的农业生产承载规模,以农业生产适宜性评价后得出的农业生产适宜区、一般适宜区面积之和表示。最后,按照短板原理,以空间约束下与水资源约束下可承载农业生产规模的较小值,作为区域农业生产承载规模。
自然本底条件下及最终修正后的辽中平原农业生产适宜性评价结果分别见图

图2 自然本底下辽中平原农业生产适宜性分级
自然本底下不同类型的辽中平原农业生产不适宜区分布见

图4 自然本底下不同类型的辽中平原农业生产
从最终评价结果看,辽中平原一般适宜、适宜农业生产的面积约占到七成。各地区的农业生产适宜性评价结果见
地市 | 自然本底条件 | 基于国土利用类型修正 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
适宜区 | 一般适宜区 | 不适宜区 | 适宜区 | 一般适宜区 | 不适宜区 | |||||||
面积 | 占比 | 面积 | 占比 | 面积 | 占比 | 面积 | 占比 | 面积 | 占比 | 面积 | 占比 | |
沈阳市 | 89.3 | 69.4 | 31.1 | 24.2 | 8.2 | 6.3 | 72.4 | 56.3 | 23.9 | 18.6 | 32.3 | 25.2 |
鞍山市 | 38.0 | 80.0 | 4.9 | 10.3 | 4.6 | 9.7 | 31.9 | 67.2 | 3.4 | 7.1 | 12.2 | 25.7 |
锦州市 | 23.3 | 55.6 | 16.5 | 39.3 | 2.1 | 5.0 | 20.7 | 49.4 | 13.9 | 33.2 | 7.3 | 17.4 |
营口市 | 17.6 | 80.6 | 2.2 | 10.2 | 2.0 | 9.2 | 12.3 | 56.6 | 1.4 | 6.2 | 8.1 | 37.1 |
阜新市 | 17.1 | 47.2 | 16.9 | 46.8 | 2.2 | 6.0 | 13.2 | 36.4 | 12.0 | 33.0 | 11.0 | 30.5 |
辽阳市 | 22.6 | 74.5 | 5.4 | 17.8 | 2.3 | 7.7 | 19.6 | 64.7 | 3.9 | 13.0 | 6.8 | 22.3 |
盘锦市 | 40.5 | 98.6 | 0.4 | 1.1 | 0.1 | 0.2 | 23.1 | 56.3 | 0.2 | 0.4 | 17.7 | 43.2 |
铁岭市 | 41.8 | 32.2 | 72.9 | 56.2 | 15.1 | 11.6 | 36.3 | 28.0 | 55.4 | 42.7 | 38.1 | 29.3 |
合计 | 290.2 | 60.8 | 150.4 | 31.5 | 36.5 | 7.7 | 229.5 | 48.1 | 114.0 | 23.9 | 133.5 | 28.0 |

图6 辽中平原农业生产承载规模评价
农业生产不适宜区中分布有耕地、园地,总面积达13.9万h
辽中平原农业生产承载规模评价时采用的具体参数见
序号 | 地市 | 用水总量控制 (亿 | 灌溉用水量占比(%) | 农田灌溉水量 (亿 | 农业灌溉水有效利用系数 | 综合灌溉定额 ( |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 沈阳市 | 30.00 | 46.4 | 13.92 | 0.593 | 209.5 |
2 | 鞍山市 | 6.11 | 60.9 | 3.72 | 0.586 | 209.5 |
3 | 锦州市 | 4.96 | 63.6 | 3.15 | 0.624 | 141.1 |
4 | 营口市 | 4.77 | 70.9 | 3.38 | 0.520 | 500.6 |
5 | 阜新市 | 4.17 | 44.2 | 1.84 | 0.787 | 137.9 |
6 | 辽阳市 | 7.61 | 72.4 | 5.51 | 0.565 | 298.3 |
7 | 盘锦市 | 13.93 | 77.7 | 10.82 | 0.560 | 586.7 |
8 | 铁岭市 | 9.86 | 75.0 | 7.39 | 0.593 | 130.2 |
注: 1亩=0.067h
位于辽中平原东南部的鞍山、营口、辽阳、盘锦平原区,农业生产受水资源约束更多。以上地区虽耕地面积占比相对较低,农业灌溉用水占比相对较高,但种植结构中水稻比重大(
序号 | 地市 | 水资源约束下 耕地规模 | 空间约束下 耕地规模 | 两者共同约束下的耕地规模 | 耕地规模 | 农业生产承载规模/现状耕地规模 | 承载状态 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 沈阳市 | 128.6 | 107.3 | 95.8 | 95.8 | 1.17 | 盈余 |
2 | 鞍山市 | 47.5 | 30.0 | 34.7 | 30.0 | 1.08 | 紧平衡 |
3 | 锦州市 | 41.9 | 40.3 | 34.5 | 34.5 | 1.11 | 盈余 |
4 | 营口市 | 21.8 | 7.4 | 13.1 | 7.4 | 0.88 | 超载 |
5 | 阜新市 | 36.2 | 30.2 | 24.1 | 24.1 | 1.09 | 紧平衡 |
6 | 辽阳市 | 30.3 | 22.9 | 23.5 | 22.9 | 1.32 | 盈余 |
7 | 盘锦市 | 41.0 | 14.0 | 23.1 | 14.0 | 0.86 | 超载 |
8 | 铁岭市 | 129.8 | 101.8 | 92.0 | 92.0 | 1.30 | 盈余 |
合计 | 477.2 | 353.9 | 340.8 | 320.6 | 1.06 | 盈余 |
(1)基于新时期国土空间规划的要求,该文从农业生产的水、土、光热、环境质量、气象灾害、国土利用等条件与风险出发,构建了辽中平原农业生产适宜性评价方法,评判区域上农业生产适宜性的差异性。同时,结合农业生产的水资源、空间约束,测算区域农业生产可承载的最大规模。所选取指标、阈值分级标准有据可依,计算公式和综合评价方法科学可行,形成了可落地执行的、细化的“双评价”农业生产指向评价方法。但也存在某些不足,如农业供水条件中,由于灌区水源、作物分布等空间数据有限,对灌溉条件讨论不够深刻;又如参与评价的数据精度不一,叠加分析后会导致局部区域的问题放大。随着数据精度、处理手段的提升,将继续深化改进评价方法。
(2)评价结果显示,辽中平原农业生产适宜区、一般适宜区面积共约343.6万h
(3)辽中平原耕地与园地分布、用水定额与用水结构分配及相关农业发展政策需根据农业生产适宜性与承载规模评价结论适当调整。首先,为保障耕地数量不减少、质量不降低、生态有改善、布局有优化,受不利自然条件制约的耕地,尤其是位于坡度大于25°的坡耕地、水土流失较严重或土壤严重污染的耕地、园地应加强监管,开展周边土地及环境综合整治,必要时退出。公益林地、湿地、干涸河床内存留的少量耕地、园地,应根据生态保护重要性程度制定逐步退出的方案。地势平缓且无污染的连片耕地、园地周边的空闲地可考虑就近纳入耕地。其次,受水资源约束较大的下辽河平原地区,灌溉用水量已无法满足农作物种植需求,应根据种植结构与空间布局科学估算农业灌溉需水量,适当调整区域用水总量控制指标和用水结构,必要时也可考虑优化水稻、玉米、花生的种植结构,适当降低高耗水作物种植比例。最后,在农业发展政策方面,应鼓励开展碎片化耕地的综合治理与污染修复,提升耕地集中连片度及环境质量,并加强改造农业灌溉工程,推行农业节水灌溉,提升农业生产承载规模。
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