高标准农田建设中耕地空间稳定性评价研究

2022-04-11 18:18文小勇
科学家 2022年3期

文小勇

摘要:绥化市土地肥沃自然条件得天独厚,是重要的高标准农田建设区,同时为高标准农田建设中耕地空间稳定性的研究提供优越的研究样本。我们主要从四个方面,分别是各地地理位置、耕作便利程度、规划约束以及生态控制对高标准农田建设空间稳定性进行研究。通过科学性更加高的生态位适宜度模型对北林区高标准农田空间稳定性进行等级划分。该课题研究结果客观科学反映了绥化市北林区各行政区域典型农田的土地空间形态稳定性变化状态,符合当地农田实际,可为当地高标准实施农田土地建设总体规划和当地新一轮农田土地综合整治工作规划起草编制工作提供坚实科学理论支撑。

关键词:高标准农田;空间稳定性评价;生态位适宜度模型;

引言:现在高标准工业农田用地建设中的空间布局稳定性也就是说泛指在一定一段时期内,农田在各种自然、社会、经济等多种综合作用因素下,其种植数量分布结构和建设空间布局的高度恒定性。高标准工业农田的可持续利用开发和综合利用必须建立在土地空间性和稳定性的保证基础上。在高标准农田的建设过程中也存在一些问题,例如选址问题、被占用问题时有发生。高标准农田的建设需要综合考量,不仅要考虑土地的种植条件是否符合,还需考虑土地规划布局等问题。

一、研究区域与数据来源

(一)研究区域概况

绥化市北林区位于黑龙江省中部,面积2756平方公里,具有这个世界上得天独厚、弥足珍贵的寒冷山地优质黑土和水资源,而且也是处于这片稀缺地区土地和水资源的重要核心分布区域。2006年,北林区区现有计划耕地面积261.8万亩。

(二)数据来源

数据资料来源于:①绥化市全国统计数字年鉴(2015年)。②绥化市城市土地开发利用计划变更状况调査研究成果(2014年)。③綏化市县域城乡建设总体规划(2009—2030年)。④绥化市城市土地开发利用年度总体规划(2010—2020年)。⑤DEM数据。

(三)评价单元划分

为研究结果更加精准,以绥化2014年土地利用变更数据库作为依据,将耕地划分为最小单元从而研究各单元之间的稳定差异性。

二、研究方法

(一)评价指标体系构建

由于耕地自然质量是长期不变的,因此高标准农田建设空间稳定性在城镇化快速发展的如今主要受到社会因素影响。我们重点课题研究正在讨论如何影响我国高标准大型农田工程建设发展稳定性的国际社会、经济等因素。从工业耕地空间区位地理条件、耕作环境便利绿化程度、规划环境约束和耕地生态污染控制4个关键方面研究构建我国高标准工业农田耕地空间生态稳定性性能评价主要指标体系(见表1)。通过与建设工程用地之间的地理距离关系来精确表示土地区位利用条件,距离的大小同时反映出耕地被占用可能性,距离越小被占用的可能性越大,反之,被占用的可能性越小。耕地和村庄之间的距离体现耕作的便利程度。耕地利用的可持续性很大程度受制于其周边地块的用途。高标准衡量农田土地空间生态稳定性同时也容易受农田生态安全的直接影响,选取农田地质灾害重大隐患和农田生态环境安全控制2个重要指标作为表征,重点综合考虑各种地质自然灾害容易同时发生的重要地区、自然保护区的核心区、退耕还草的林区、河流、湖泊、水库附近水面及其生态保护措施范围内的重要区域。

1. 耕地区位条件

随着工业化和城镇化进程的加快,建设用地逐渐扩张导致耕地逐渐被占用为建设用地。一般情况认为距城市建设工程用地越近,耕地被他人占用的最大可能性就相对越高。在进行区位地理条件耕地评价时通常把耕地与城市、工业园区、和高速道路之间的距离作为主要的评价指标。在进行城镇、工业园区、道路等图斑的规划提取时,主要从两方面综合考量,一是要兼顾现在道路现状及特点,二是要充分结合城市发展规划。既要综合考虑其未来现状道路特征,也就需要综合考虑未来总体规划中的建设道路情况,因此,在规划提取道路图中线斑时,城镇和农村产业集聚区以及在土地开发利用区域总体规划中所划定的范围允许规划建设道路区域和边界范围进行规划提取,道路则需要提取未来现状快速道路和未来规划高速道路。在已有的道路中主要考虑国道、省道以及县乡道路,由于高速和铁路相对稳定,不予考虑。会存在同一地块受多个因素的影响的情况,这是我们把影响最大的作为评价指标。在深入研究我国历年农田耕地空间布局结构变化的基础上,确定乡镇县城道路影响的耕地风险高度距离为5km,产业集聚区道路影响的耕地风险高度距离为3km,乡镇道路影响的耕地风险高度距离大约为2km,主干道道路影响的耕地风险高度距离大约为0.5km,超过该风险值对我国高标准地区农田耕地空间生态稳定性能的影响最大程度将越来越小(见表2)。

耕作便利程度主要体现在作为耕地的可能性和耕作的便利性两个方面。在这里我们主要通过耕地距离村民居住地的远近成都和耕地与其相邻地雷的适宜性两个放里面进行考量。(表 2)。

(1)与农村居民点距离

农业生产活动的正常开展与农村耕地劳动距离和农村最近居民点的劳动距离紧密密切相关,距离离农村耕地居民点越近,农户劳动到农村耕地上所花费的劳动时间就越少,农民生产经营活动效率也就越高,越利于不断增加乡村农民就地耕作的劳动积极性。研究成果区选择耕地半径农民选择步行或者搭乘农用交通运输工具的最佳耕地半径一般为0.5km,当农民距离耕地超过1.5km时,农民步行耕种的交通便利性和程度就会明显降低。

(2)耕地与其相邻地类的适宜性

耕地及其外围周边环境直接地包也会产生影响享受到其周边耕地优质建设耕作用途的各种生态稳定性和其他土地建设耕作的各种功能便利性,耕地的稳定性很大程度上受耕地与周围相邻地块的综合关系适宜性的影响,适宜性越好耕地的稳定性越好。耕地与周围相邻地块各种土地的综合关系分类适宜性就因此变得分类越好,耕地就越稳定。耕地与其相邻地类之间的组合适宜性可以通过公式来具体计算。公式表示如下:

式中I——耕地与其相邻地类的适宜性

A——相邻耕地的公共边长

C——耕地地块周长

比值越接近1耕地与相邻的各类地块的稳定性更高,比值越接近0则稳定性越差。

3.规划约束

基本农田的划定在很大程度上由地方规划决定,和地方的经济发展和城镇化建设的进程息息相关。因此,基本农田的划定会因为地方政策的改变而做出相应的调整。在高标准农田建设过程中要充分考虑这些因素,避免重复建设造成浪费问题。要考虑城市的发展进程,为城市的发展预留足够的建设用地空间。在容易被建设用地占用的地块赋值为0,例如允许建设区、有条件建设区和城市规划所确定的城市扩展区域内涉及的耕地,不易被占用地块赋值为1。(表2)。

4.生态控制

耕地的稳定性还受到地质灾害和生态环境问题的影响。在地质灾害频发的地区,耕地很容易消失。因此将地质灾害发生隐患大的地区认为不适合开展高标准农田建设,将这些地块赋值为0,相对发生地质灾害可能性很小的地区更利于开展高标准农田建设,将这些地块赋值为1。此外,将不适宜进行高标准农田建设的自然保护区赋值为0,其他区域赋值为1(表2)。

(二)基于生态位的空间稳定性评价模型构建

经过研究,对已有的生态切的概念有了深刻的认知,并在原有的基础上提出了生态为适宜度的概念。也就是一个物种居住地的现实资源位与最适资源位之间的贴近程度。我们现在将所研究的高标准农田看作是一个物种,那么农田的空间稳定区域就是确定最适资源位。用[0,1]的区间表示空间稳定性,当耕地现状完全满足高标准农田建设要求时,生态位适宜度为1,反之生态位适宜度为0。

(三)生态位最适值的确定

高标准农田建设空间稳定性受多个因素影响,并且每个因素都有一个最佳值。但是对于不同地区,由于地理位置、社会经济状况都会存在很大的差异,那么这些因素的最佳值也会因此产生不同。也就是说,在选择生态位最适宜值的时候不能仅从理论值考虑,还要结合当地的实际情况选择。因此,根据评价指标的属性,对于第1类正向因子,选择其指标最大值作为最适生态位值。对第2类负向因子,选择指标最小值作为最适生态位值。

三、结果与分析

(一)高标准农田建设单因素空间稳定性分布

根据多个区位精度评价分析结果显示,适宜度评价指数高于平均值精度为0.74,相对处于较高水平。其中,适宜度种植指数数值小于0.50区域种植总面积指数为34万亩,占全区耕地种植总面积12.99%。以北京榆林区市区东部为集散中心,适宜度假的指数大致呈一条放射状纵向分布,逐层升高。从全区耕作利用便利适宜程度综合评价指数结果公布来看,适宜度评价指数中的平均值最高为0.78,适宜度评价指数中值小于0.5的仅高于占全区耕地利用总面积5.42%。由于林区地处东北中部平原,绥化市的东北林区小型耕地有机耕作的地块便利利用程度也在整体上比较高,便利利用程度低的小型地块主要表现是一些不太有利于现代农业发展机械化土地耕种的零碎、孤立的小型地块。从农田规划建设约束程度评价指数结果分析来看,适宜度评价指数数值为0的适宜耕地区域占适宜耕地区域总面积17.46%,集中分布在东城北林区和东城区的西部和北部部分区域,这些西部区域是我市未来经济发展的主要动力区域该北部区域,区域内适宜耕地被他人占用的形成概率相对较大,农田利用空间生态稳定性差,不符合适宜耕地进行高标准化的农田规划建设。从全省生态环境控制保护评价指数结果分析来看,适宜度评价指数均值为0的核心区域仅占全省耕地覆盖总面积0.52%,主要表现为绥化市。河北林区作为水源地环境保护核心区、退耕还草北林区,该核心区域以开展生态控制保护工作为主,不再对适宜耕地进行高标准化农田用地建设。

(二)高标准农田建设空间稳定性级别划定

結合我国相关课题研究成果,依据耕地空间高度稳定性和对生态位置的适宜度测量指数测定值,将我国高标准大型农田工程建设的耕地空间高度稳定性生态分为高度稳定(0.80~1)、较稳定(0.65-0.80)、较不稳定(0.50~0.65)和不稳定(0-0.50)4个稳定等级。稳定的东北区域耕地总面积大约占绥化市的东北林区稳定耕地地块总面积53.52%,总稳定地块面积数大约为9603块。主要地区处于绥化市北林区的东部和南部部分区域,该部分区域所有耕地距农村建设工程用地的耕作距离均被定位于农村建设工程用地持续扩张的主要风险因素影响预测范围之外,被农村建筑工程用地扩张占用的面积可能性小,耕作利用距离较短,距最近农村集中居民点的平均耕作距离不可能超过220m,且农村集中耕地连片利用程度高。因此,在试点区域整体耕地质量自然环境质量较好的一定前提下,该试点区域政府可以将其作为实施高标准工业农田用地建设的一个首选重点区域。

参考文献

[1]赵素霞,牛海鹏.,张捍卫,等.基于生态位模型的高标准基本农田建设适宜性评价[J].农业工程学报,2016,32(12):220 - 228.

[2]张超,张海锋,杨建宇,等.网格环境下县域基本农田建设空间布局方法研究[J/OL].农业机械学报,2016,47 (11):245