• 2025年4月7日 星期一
  • 首页 | 主办单位 | 期刊简介 | 编委会 | 作者指南 | 刊物订阅 | 下载中心 | 联系我们 | English | 期刊界
网刊加载中。。。

使用Chrome浏览器效果最佳,继续浏览,你可能不会看到最佳的展示效果,

确定继续浏览么?

复制成功,请在其他浏览器进行阅读

面向国土空间规划的农业生产适宜性评价

——以辽中平原为例

  • 刘琼 1
  • 杨楠 1,2
  • 高萌萌 1
  • 李小磊 1
  • 王轶 1
  • 郅二铨 1
  • 张旭航 3
1. 中国地质环境监测院,北京 100081; 2. 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北廊坊 065000; 3. 中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083

中图分类号: F323.1X171.1

最近更新:2023-03-27

DOI:10.7621/cjarrp.1005-9121.20230217

  • 全文
  • 图表
  • 参考文献
  • 作者
  • 出版信息
EN
目录contents

摘要

目的

依据农业生产的自然本底条件与国土利用现状,开展农业生产适宜性评价与承载规模测算研究,可为科学支撑国土空间规划编制提供理论参考。

方法

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。

结果

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hm2,主要在平原北部的沈阳、铁岭、阜新等地。辽中平原农业生产承载规模约320.6万hm2,高出现状耕地规模约16%,整体上农业生产承载能力尚有盈余,但受水资源约束,盘锦、营口平原区域的农业生产规模超载。

结论

为支撑区域国土空间规划、保障粮食生产安全,需加强辽中平原农业生产不适宜区内的耕地监管,开展周边土地及环境综合整治,必要时制定耕地调入调出方案,优化农业生产超载地区的水量调配方案及用水结构,大力推行农业节水灌溉。

0 引言

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[

1,2]。我国作为以农业生产为国民经济基础的国家,耕地、园地等主要农业用地占据将近15%的陆域国土面[3],优化农业生产空间布局是关系到国家粮食安全战略的重大举措。然而,随着工业化和城镇化的发展,我国城镇建设空间快速扩张,农业和生态空间受到挤[4,5]。因此,在国家提出国土空间规划相关政策的要求下,通过开展农业生产适宜性与承载规模评价,划定出适宜农业生产的国土空间,提出农业生产的合理规模,对于优化农业生产空间布局,协调与其他功能空间关系,并确定耕地保有量、永久基本农田保护面积意义重大。

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[

6,7]。农业生产既取决于作物本身的特性,也受土壤、水、气象、地形、土地利用等外部因素的影响。因此,应用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)技术及指标综合分析方法,通过分析土壤物化性质及地形、气候、灌溉、土地利用等条件,评价区域土地生产适宜性或某特定种植类型的生产适宜性是常用研究方法。Rhebergen[8]分析了加纳地区气候、土壤、土地利用等条件对油棕生产的影响,并基于GIS空间分析划分了油棕生产的适宜区。Pramanik[9]在分析印度Darjeeling山地区的地形条件、土壤湿度及理化性质、水系分布等基础上,采用多指标的层次分析法和GIS空间分析,评价了该地区农业生产适宜性。林燕[7]分析了南通市气候条件变化、土壤肥力与土壤污染情况等情况,并运用GIS空间分析对县市地区的农业生产适宜性进行研究。农业生产规模测算方法相对不统一,从不同角度的自然属性或社会属性出发,均可发展出不一的评价方法。李啸虎[10]从作物水足迹和水源类型角度,运用水足迹模型分析了种植业产品耗水特征,建立了绿洲耕地规模测度模型,测算了乌鲁木齐市适宜耕地规模。郝丽娜[11]从水热平衡的角度,建立了黑河干流中游地区适宜绿洲规模计算模型与适宜耕地规模模型,并计算不同来水情景下该地区绿洲适宜耕地规模。

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[

12]

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。

1 研究区概况

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km2,约占辽宁省面积的1/3。北部地区有波状丘陵区,西北部与内蒙古科尔沁沙地接壤,东西两侧为山前坡洪积或冲洪积缓倾斜平原。属半湿润—半干旱的过渡地带,年均气温为6~9℃,年均降水量自北向南递增,约为500~700 mm,多集中在7、8月份。河网密集,尤其是沿海地区湖沼间布。水资源总量约89亿m3,从西至东递增,地均水资源模数约19万m3/km2,远低于全国平均水[

13]。粮食生产主要分布在下辽河平原的城市外围广大地区,主要粮食作物包括玉米、水稻、花生等。北部波状平原也存在放牧等农业活动。辽中平原各地区土地利用类型及种植结[14]表1

表1  辽中平原各行政区土地利用与作物种植结构
序号地市所含县域

面积

(km2

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

2 评价方法与数据来源

2.1 农业生产适宜性评价方法与数据来源

2.1.1 评价指标与阈值分级

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表2所示。各指标选取依据、分级标准及评价方法分别如下所述。

表2  辽中平原农业生产适宜性评价指标体系
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[

15]。考虑到辽中平原区高程较低,地形条件相对简单,高程、坡向不再作为指标考虑,仅从立地条件出发以坡度作为指标。

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[

16]。土壤质地是根据机械组成划分的土壤类型,影响着土壤结构、通气、保水及保肥等性[17]。两者常作为评价耕地生产潜力的重要指标。在此,综合土层厚度、土壤质地评价结果来反映辽中平原土壤的理化性质适宜农业耕作的程度。

利用DEM计算地形坡度,参考《第三次全国国土调查技术规程[

18]中耕地坡度分级,按≤2°、2°~6°、6°~15°、15°~25°、>25°划分为平地、平坡地、缓坡地、缓陡坡地、陡坡地5个等级,对应农业耕作条件的高、较高、中等、较低、低5级。参考土壤质地、土层厚度常用分类标[19-21],在土层厚度<10cm的区域,农业耕作条件直接取最低等;在砂粒含量>80%极重砂土质区域,或土层厚度10~30cm的区域,将坡度分级降1级作为耕作等级。

(2)供水条件:辽中平原耕地、园地规模275.6万hm2,其中高度依赖自然降水的旱地约206.5万hm2,约占3/4。而其他类型的水浇地、水田、部分种植园,除需自然降水外,也依赖人工灌溉。我国严格实行用水总量控制,故人工灌溉也受用水总量控制。除此以外,人工灌溉条件受灌溉水源、耕地分布与结构、水利设施建设与管理等因素影[

22, 23]。辽中平原各灌区上述状况复杂,综合考量后选取河网与灌渠密度作为评价指标。

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m3/km2、13万~25万m3/km2、8万~13万m3/km2、3万~8万m3/km2<3万m3/km2分为好、较好、一般、较差、差5个等级。以上2个指标评价结果经GIS叠加分析,取较高的等级值为供水条件的等级。根据辽中地区情况,在河网与灌渠密度<2m/km2的灌区,农业耕作条件作降1级处理。

(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[

24]。基于土壤地球化学调查数据、耕地质量调查数据,参考前人研[25, 26],选取土壤铜、铅、锌、铬、镉、镍、汞、砷及pH作为重点指标,按照《土地质量地球化学评价规范[27]中的分级标准,划分土壤环境质量为无污染/轻度污染、中度污染和重度污染3个等级。

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[

28-30]。根据沙化的严重程度、恢复土地生产力和生态系统功能的难易状况进行沙化程度分级,将沙化程度划分为轻度、中度和重度3个级别。基于全国水土流失监测成果,参考《水土流失危害程度分级标准[31],考虑侵蚀模数、土壤流失厚度、植被覆盖度,将水土流失危害程度划分为轻度、中度、重度3个等级。

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[

32]。因此,以干旱、暴雨洪涝灾害风险指数作为子指标,根据单项灾害每年发生情况,统计发生频率进行危险性分级,一般按照气象灾害的发生频率≤20%、20%~40%、40%~60%、60%~80%、>80%,将气象灾害危险性划分为低、较低、中等、较高和高5个等级。

2.1.2 集成评价

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[

12],按照短板原则,基于GIS集成农业耕作条件和农业供水条件2项指标结果,为自然本底条件下农业生产水土资源基础条件。再依次利用农业生产环境质量条件、光热条件与农业气象灾害风险结果进行修正。对于农业生产环境质量条件、农业生产光热条件评价等级为差的,评价结果直接调整为差;对于农业气象灾害风险等级为高的,评价结果下调1个等级。最后,将修正后的等级为好、较好的统划为适宜,等级为中、较差的统划为一般适宜,等级为差的定为不适宜。

(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。

2.1.3 数据来源

30m DEM数据采用的是ASTER GDEM发布的全球数字高程数据产品;土层厚度、土壤质地数据来源自国家青藏高原科学数据中[

20, 21];多年平均降水量、≥10℃活动积温、干旱灾害、暴雨洪涝灾害数据来源自国家气象科学数据中心;用水总量控制指标数据、水土流失危害程度数据由水利部门提供;土壤地球化学调查数据、土地荒漠化数据来源自中国地质调查地质云;土地利用数据采用自然资源部门第三次全国国土调查数据。

2.2 农业生产承载规模测算方法与数据来源

2.2.1 测算方法

按照“双评价”指[

12],农业生产承载规模需考虑特定发展阶段、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两方面评估。据辽宁省统计年鉴,全省有效灌溉农田面积约171.06万hm2,约占全省总播种面积的1/4,低于全国40%的平均灌溉[15],可见农业生产受水资源约束很大。

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[

33]

灌溉水可承载的农业生产规模,计算公式为:

Si=Wt×CiQt (1)

式(1)中,Si表示灌溉水可承载的农业生产规模;Wt表示区域可用水资源量,一般用区域用水总量控制数代替;Ci表示多年平均灌溉用水量占比;Qt表示农田综合灌溉定额。

其中,农田综合灌溉定额Qt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:

Qt=Qi×riη (2)

式(2)中,η表示灌溉水有效利用系数;ri表示主要作物种植面积占比的归一化值;Qi表示主要作物的基本灌溉定额。

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。

2.2.2 数据来源

灌溉用水量占比、农业灌溉水有效利用系数来源自辽宁省水资源公[

13];主要作物种植面积来源自辽宁省统计年[14];各作物灌溉定额来源自辽宁省行业用水定[34]

3 结果与分析

3.1 农业生产适宜性评价结果

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23。自然本底条件下农业生产适宜区、一般适宜区、不适宜区的面积分别为290.2万hm2、150.4万hm2和36.5万hm2,分别占国土总面积的60.8%、31.5%和7.7%。而考虑国土利用与生态保护现状后,农业生产适宜区、一般适宜区、不适宜区的面积分别为229.5万hm2、114.0万hm2和133.5万hm2,分别占国土总面积的48.1%、23.9%和28.0%。从制约农业生产的角度看,相比于自然本底条件约束,辽中平原农业生产适宜性受现状国土利用和生态保护约束更多。

  

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。导致农业生产适宜性低的直接原因是坡度大、土壤污染。此外,坡度较大、土层较薄、土壤重砂质、灌溉条件较差、农业气象灾害风险较大等状况叠加也会造成农业生产适宜性低。自然本底下农业生产不适宜区中,坡度>25°的地区主要在平原边缘的丘陵地带,约占15.9万hm2;土壤环境污染区主要在沈阳、营口等城市周边,约占3.8万hm2;其他复合类型区主要分布在上述不适宜区的边缘,以及北部的波状丘陵区,约占16.8万hm2

  

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表3。与平原西北部相比,平原东南部的下辽河冲积平原农业生产适宜区占比更大,且连片分布。西北部的铁岭、阜新农业生产适宜区只有30%左右,而南部的鞍山、盘锦、营口农业生产适宜区都在60%以上。除地势平坦、土壤质地好等优势外,农业供水条件良好是农业生产的重要有利因素。多年平均降水量数据显示下辽河冲积平原降水量自东向西递减但差异不大,而区域用水总量模数较平原北部、西部高出数倍,人为调节下的农业供水条件更有保障。

表3  辽中平原农业生产适宜性评价 ( 万hm2,% )
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hm2,占耕地、园地总面积的5.1%,其中,旱地11.5万hm2,园地1.8万hm2,另有少量的水田、水浇地,见图5。从区域分布上看,平原北部的沈阳、铁岭农业生产不适宜区内的旱地、园地较多,而平原南部的盘锦、营口农业生产不适宜区的园地较多。分析后发现,当前耕地、园地不适宜农业生产的主要原因是由坡度、土壤质地、土层厚度、灌溉条件及农业气象灾害等多个不利因素叠加而导致的,约占78.6%,由坡度、环境质量等单个因素造成的不适宜区分别占14.5%、6.9%。

3.2 农业生产承载规模评价结果

辽中平原农业生产承载规模评价时采用的具体参数见表4,平均结果见图5。综合水资源约束、空间约束,辽中平原农业生产承载规模约320.6万hm2,相比当前的耕地、园地规模275.6万hm2,高出约16%,可见,农业生产承载规模尚有盈余。其中,水资源约束下的农业生产规模为353.8万hm2,空间约束下的农业生产规模为340.8万hm2

表4  辽中平原各地区农业生产承载规模的关键参数
序号地市

用水总量控制

(亿m3

灌溉用水量占比(%)

农田灌溉水量

(亿m3

农业灌溉水有效利用系数

综合灌溉定额

m3/亩)

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=0.067hm2=667m2

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(表1),农业灌溉水有效利用系数也低于全省平均值0.59。尤其是盘锦、营口平原区,水稻种植占比分别为76%、57%,由于水稻基本灌溉定额高达440m3/亩(1亩=0.067hm2=667m2),是玉米灌溉定额的4.5倍,是花生灌溉定额的4倍,导致区域综合灌溉定额是其他区域的2~4倍。尽管有较高的农业灌溉水比重,也不能满足灌溉需水量,因此呈现出水资源约束下农业生产规模超载的状况。位于沈阳、锦州、阜新、铁岭的辽中平原其他区域,旱地占耕地比重都高于60%,且种植结构中玉米、花生等基本灌溉定额低的作物占比为60%~90%,综合灌溉定额较低,农业灌溉用水能满足灌溉需求,但农业生产受空间约束更多,如地形坡度影响、城镇建设挤占农业用地空间等。

表5  辽中平原各地区农业生产承载规模计算 ( 万hm2 )
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

4 结论与建议

(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hm2,占区域总面积的72%,主要优势条件是地势平坦、土壤肥沃、农业供水条件良好;农业生产不适宜区面积约133.5万hm2,占28%,其中生态用地、建设用地、水域等具有重要生态价值或现状已利用难以改造的面积占20%,受坡度、土层厚度、土壤质地、灌溉条件、环境质量、气象灾害等自然条件制约的面积占8%。农业生产不适宜区中有耕地、园地13.9万hm2,主要分布在平原北部的沈阳、铁岭、阜新等地。受水资源、空间双重约束下的辽中平原农业生产承载规模约320.6万hm2,高出现状耕地规模约16%,总体看来农业生产承载规模尚有发展空间。然而,盘锦、营口地区由于种植结构以水稻为主,农业灌溉供水量难以保障当前用水需求,农业生产规模出现超载状况。

(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。

参考文献

1

黄金川, 林浩曦, 漆潇潇. 面向国土空间优化的三生空间研究进展. 地理科学进展, 2017, 36(3): 378-391. [百度学术] 

2

张红旗, 许尔琪, 朱会义. 中国“三生用地”分类及其空间格局. 资源科学, 2015, 37(7): 1332-1338. [百度学术] 

3

国务院第三次全国国土调查领导小组办公室. 第三次全国国土调查主要数据公报. (2021-08-26)[2021-10-11]. http: //www.mnr.gov.cn/dt/ywbb/202108/t20210826_2678340.html. [百度学术] 

4

袁承程, 张定祥, 刘黎明, . 近10年中国耕地变化的区域特征及演变态势. 农业工程学报, 2021, 37(1): 267-278. [百度学术] 

5

谭永忠, 何巨, 岳文泽, . 全国第二次土地调查前后中国耕地面积变化的空间格局. 自然资源学报, 2017, 32(2): 186- 197. [百度学术] 

6

Chiranjit S, Chandra S K. Land suitability evaluation criteria for agricultural crop selection: A review. Agricultural Reviews, 2016, 37(2): 125-132. [百度学术] 

7

林燕, 白秀佳, 叶泽宇, . 基于ArcGIS的南通市农业生产适宜性评价. 地质通报, 2021, 40(6): 968-977. [百度学术] 

8

Rhebergen T, Fairhurst T, Zingore S, et al. Climate, soil and land-use based land suitability evaluation for oil palm production in Ghana. European Journal of Agronomy, 2016, 81: 1-14. [百度学术] 

9

Pramanik M K. Site suitability analysis for agricultural land use of Darjeeling district using AHP and GIS techniques. Modeling Earth Systems and Environment. 2016, 2(56): 1-22. [百度学术] 

10

李啸虎, 杨德刚, 夏富强. 干旱区城郊种植业水足迹分析与适宜耕地规模测算——以乌鲁木齐市为例. 生态学报, 2015, 35(9): 2860-2869. [百度学术] 

11

郝丽娜, 粟晓玲. 黑河干流中游地区适宜绿洲及耕地规模确定. 农业工程学报, 2015, 31(10): 262-268. [百度学术] 

12

自然资源部办公厅. 关于印发《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南(试行)》的函. (2020-01-19)[2021-10-11]. http: //gi.mnr.gov.cn/202001/t20200121_2498502.html. [百度学术] 

13

辽宁省水利厅. 辽宁省水资源公报2011-2019. (2021-09-02)[2021-10-11]. http: //slt.ln.gov.cn/jbgb/szygb/202109/t20210902_4237449.html. [百度学术] 

14

辽宁省统计局. 辽宁省统计年鉴2019. (2020-03-19)[2021-10-11].http: //tjj.ln.gov.cn/tjsj/sjcx/ndsj/otherpages/2019/indexch.htm. [百度学术] 

15

闫慧敏, 刘纪远, 曹明奎. 中国农田生产力变化的空间格局及地形控制作用. 地理学报, 2007, 62(2): 171-180. [百度学术] 

16

易晨, 李德成, 张甘霖, . 土壤厚度的划分标准与案例研究. 土壤学报, 2015, 52(1): 220-227. [百度学术] 

17

裴小龙, 韩小龙, 钱建利, .自然资源综合观测视角下的土壤肥力评价指标. 资源科学, 2020, 42(10): 1953-1964. [百度学术] 

18

中华人民共和国国土资源部. 第三次全国国土调查技术规程:TD/T1055-2019. 北京地质出版社2019. [百度学术] 

19

吴克宁, 赵瑞. 土壤质地分类及其在我国应用探讨. 土壤学报, 2019, 56(1): 227-241. [百度学术] 

20

孟现勇王浩. 基于世界土壤数据库(HWSD)的中国土壤数据集(v1.2) [DB/MT]. http://poles.tpdc.ac.cn/zh-hans/data/844010ba-d359-4020-bf76-2b58806f9205/. (2021-08-05) [2021-12-16]. [百度学术] 

21

Wieder W R, Boehnert J, Bonan G B, et al. Regridded Harmonized World Soil Database v1.2 [DB/MT]. http://dx.doi.org/10.3334/ORNLDAAC/1247. 2014. (2014-09-18) [2021-12-16]. [百度学术] 

22

潘少斌刘路广吴慧蓉. 湖北省中稻灌溉定额修订研究. 灌溉排水学报, 2019, 38(10): 114-120. [百度学术] 

23

陶冶, 李军, 冯开文. 陕西省农业灌溉水资源保障程度及空间差异分析.中国农业资源与区划, 2018, 39(8): 97-104. [百度学术] 

24

宋伟, 陈百明, 刘琳. 中国耕地土壤重金属污染概况. 水土保持研究, 2013, 20(2): 293-298. [百度学术] 

25

安永龙, 万利勤, 李霞, . 承德市土壤重金属空间结构与分布特征. 水文地质工程地质, 2020, 47(6): 119-131. [百度学术] 

26

董燕, 孙璐, 李海涛, . 雄安新区土壤重金属和砷元素空间分布特征及源解析. 水文地质工程地质, 2021, 48(3): 172-181. [百度学术] 

27

中华人民共和国国土资源部. 土地质量地球化学评价规范:DZ/T 0295-2016. 北京地质出版社2016. [百度学术] 

28

廖兴亮, 张腾, 徐艳. 半干旱区荒漠化演变趋势研究——以科尔沁左翼后旗为例. 中国农业资源与区划, 2020, 41(4): 299-307. [百度学术] 

29

高琳, 宋伟东, 赵泉华. 阜新市北部地区沙化信息提取及监测分析研究. 干旱区资源与环境, 2018, 32(2): 121-127. [百度学术] 

30

李雪莹, 杨俊, 温海明, . 基于RUSLE模型的土壤侵蚀量估算——以辽宁省阜新市为例. 水土保持通报, 2015, 35(1): 199-204, 362. [百度学术] 

31

中华人民共和国水利部. 水土流失危害程度分级标准:SL718-2015. 北京中国水利水电出版社2015. [百度学术] 

32

陈妮娜, 张玉书, 张硕, . 2004—2013年辽宁省主要气象灾害分布及预警服务分析. 自然灾害学报, 2017, 26(3): 176-184. [百度学术] 

33

国务院第三次全国国土调查领导小组办公室. 第三次全国国土调查工作分类认定细则. (2019-06-04)[2021-10-11]. http: //www.mnr.gov.cn/zt/td/dscqggtdc/zl/201906/P020190604539900543194.pdf. [百度学术] 

34

辽宁省技术质量监督局. 辽宁省地方标准—行业用水定额:DB21/T 1237-2020. 沈阳: 辽宁科学技术出版社, 2020. [百度学术] 

版权所有:  您是本站第    位访问者
主管单位:中华人民共和国农业农村部 主办单位:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
中国农业绿色发展研究会 地址:北京市海淀区中关村南大街12号
电话:010-82109628、82109647 电子邮件:quhuabjb@caas.cn
技术支持:北京勤云科技发展有限公司  京ICP备11039015号