高自然价值耕地内涵解析、特征识别与分类管控——以成都平原经济区为例
石师(2000-),男,河北廊坊人,硕士,研究方向为耕地保护与国土整治。E-mail: 861466058@qq.com |
收稿日期: 2023-04-10
修回日期: 2023-06-21
网络出版日期: 2023-11-06
基金资助
国家自然科学基金项目(42271259)
Connotation analysis, feature identification, and classification control of High Nature Value cultivated land: Take Chengdu Plain Economic Zone as an example
Received date: 2023-04-10
Revised date: 2023-06-21
Online published: 2023-11-06
中国耕地生态系统受损日趋严重,识别具有重要生态系统保护价值的耕地并进行差异化管控意义重大。参考欧盟高自然价值农田理念并结合中国国情,提出高自然价值耕地的内涵,建立涵盖空间组成结构和关键功能的纵向传导识别方法,基于“利用强度—邻域环境—本底条件”的综合分类体系,对高自然价值耕地进行空间识别和类型划分,并以成都平原经济区为例开展实证研究。结果表明:(1)高自然价值耕地以保护资源本底为目标,在具备基本生产功能的同时,对维持生物多样性、景观异质性等方面具有重要作用;(2)研究区共有高自然价值耕地21.04×104 hm2,占耕地总量的11.6%,主要分布于中部平原向西部山地的过渡地带以及南部浅丘地区;(3)研究区的高自然价值耕地包括自然演退防治类、综合效益提升类、人为干扰管控类、区域特色挖掘类、立地优化整理类和现状重点保护类。研究结果可为推动耕地多元功能保护,创新耕地生态系统保护提供有益参考。
石师 , 金晓斌 , 王世磊 , 刘静萍 , 应苏辰 , 周寅康 . 高自然价值耕地内涵解析、特征识别与分类管控——以成都平原经济区为例[J]. 自然资源学报, 2023 , 38(11) : 2856 -2871 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20231111
The damage to China's cultivated land ecosystem is becoming increasingly severe, and identifying cultivated land with important ecosystem protection value and conducting differentiated management and control is of great significance. This study refers to the concept of High Nature Value farmland in the European Union conbined with China's national conditions, proposes the connotation of High Nature Value cultivated land, establishes a vertical transmission identification method covering spatial composition structure and key functions, and conducts spatial identification and classification of High Nature Value cultivated land based on the comprehensive classification system of "utilization intensity-neighborhood environment-background conditions", and takes Chengdu Plain Economic Zone as an example to carry out empirical research. The results indicate that: (1) High Nature Value cultivated land aimed at protecting the resource base, plays an important role in maintaining biodiversity, landscape heterogeneity, and other aspects with basic production functions. (2) The research area has a total of 21.04×104 hm2 of High Nature Value cultivated land, accounting for 11.6% of the total cultivated land, mainly distributed in the transition zone from the central plain to the western mountainous areas and in the southern shallow hilly areas. (3) The High Nature Value cultivated land in the research area includes natural regression prevention and control, comprehensive benefit improvement, human interference control, regional characteristic excavation, site optimization and consolidation, and current key protection. This study can provide useful references for promoting the multifunctional protection of cultivated land resources and innovating the protection of cultivated land ecosystems.
表1 高自然价值耕地识别指标Table 1 Identification indicators of High Nature Value cultivated land |
识别层级 | 因素层 | 因子层 | 含义 | 计算方法 |
---|---|---|---|---|
基础识别 | 数量控制 | 耕地面积/m2 | 确定是否属于耕地空间 | 单元内耕地面积 |
生态用地比例 | 表征评价单元内生态用地保护情况 | 生态用地 (林地、草地、水域) 面积/单元总面积 | ||
建设用地比例 | 表征评价单元内建设活动强度 | 建设用地面积/单元总面积 | ||
精细提取 | 景观格局 | 香农多样性指数 | 表征评价单元内农业生产用地或生态型 半自然生境中生态用地的景观异质性 | 参考文献 [29] |
平均斑块面积 /hm2 | 表征评价单元内斑块的平均面积 | |||
斑块密度/(个/hm2) | 表征单位面积内的斑块数量 | |||
景观蔓延度/% | 指示评价单元内不同斑块类型的团聚程度 或延展趋势 | |||
生境情况 | 物种丰富程度 | 表征评价单元内稀有野生动物数量情况 | WCS野生动物保护红线数据 | |
生境质量指数 | 表征评价单元内生境质量 | 参考文献 [30] |
表2 高自然价值耕地分类评价指标Table 2 Classification and evaluation indicators of High Nature Value cultivated land |
因素层 | 因子层 | 含义 | 量化方法 |
---|---|---|---|
利用强度 | 撂荒情况 | 反映高自然价值耕地利用状态 | 撂荒赋值为0;休耕赋值为0.5;未撂荒赋值为1 |
复种指数 | 反映高自然价值耕地利用频度 | 2020年全球30 m耕地种植强度空间分布数据(GCI30_2020) | |
NPP/(J/m2) | 表征高自然价值耕地净初级生 产能力 | 参考文献 [31] | |
农药化肥投入量 | 反映高自然价值耕地所受理化 要素干扰情况 | 社会经济统计数据空间化[32] | |
邻域环境 | 距城市几何中心距离 /km | 表征高自然价值耕地受城市环 境影响大小与城区临近度 | 实际测量 |
距最近农村居民点的 距离/km | 表征高自然价值耕地受农村建 设活动影响大小与耕作临近度 | ||
距离最近自然保护地 的距离/km | 反映高自然价值耕地受自然环 境影响大小与保护取向 | ||
是否位于生态红线内 | 反映高自然价值耕地生态保护 紧迫程度与生境重要性 | 是=0;否=1 | |
本底条件 | 斑块大小/hm2 | 反映高自然价值耕地地块规模 | 图斑面积 |
景观形状指数 | 反映高自然价值耕地地块形状 规则程度 | 参考文献 [29] | |
地形位指数/m | 表征评价单元的地形属性信息 | 参考文献 [33] | |
地质灾害敏感性 | 表征评价单元受地质灾害的威 胁程度 | 参考文献 [34] |
图2 高自然价值耕地三维魔方分类模型Fig. 2 Magic cube classification model for High Nature Value cultivated land |
表3 高自然价值耕地分类组合标准Table 3 Classification standards for High Nature Value cultivated land |
类型名称 | 类型特点 | 特征多维组合结果 |
---|---|---|
自然演退防治类 | 周围多林木、草地等,居住点少;位于丘陵山地,自然风貌完整;耕地明显被植被环绕 | (x1-y3-z3) (x1-y3-z2) (x1-y3-z1) |
综合效益提升类 | 立地条件好,自然植被与耕地交错分布;零星分布居民点;耕地地块较为完整规整,利于农业生产 | (x1-y1-z3) (x1-y1-z2) (x1-y2-z3) (x1-y2-z2) |
人为干扰管控类 | 有少量自然植被;多位于城市周边或靠近居民点;地块规整,规模较大,部分耕地集中连片 | (x3-y1-z1) (x3-y1-z2) (x3-y1-z3) (x3-y2-z1) (x3-y2-z2) (x3-y2-z3) |
区域特色挖掘类 | 自然要素密度大,与耕地充分混合;居民点零星分布,多位于传统农作区;耕地初具规模,呈棋盘状分布 | (x3-y3-z1) (x3-y3-z2) (x3-y3-z3) (x2-y3-z1) (x2-y3-z2) (x2-y3-z3) |
立地优化整理类 | 居民点零星分布,保留有大面积自然植被;立地条件差,地块破碎度高,部分耕地难于利用 | (x2-y1-z1) (x2-y2-z1) (x1-y1-z1) (x1-y2-z1) |
现状重点保护类 | 立地条件好,自然要素较多,呈现团聚状分布;靠近小型居民点,但尚未开展规模化、集约化改造;耕地地块完整规则,利于耕作 | (x2-y1-z3) (x2-y2-z3) (x2-y1-z2) (x2-y2-z2) |
表4 数据来源与说明Table 4 Data source and description |
数据名称 | 数据产品 | 数据来源 | 数据类型精度 |
---|---|---|---|
土地利用数据 | 第三次国土调查数据 | 四川省国土整治中心 | 矢量 |
净初级生产力NPP | MOD17A3HGF Version 6.0 | https://lpdaac.usgs.gov/product_search/?view=list https://lpdaac.usgs.gov/product_search/?view=list | 500 m |
社会经济统计数据 | 各市统计年鉴 | 各市统计局 | 市级 |
复种指数 | 全球耕地种植强度空间分布数据(GCI30_2020) | https://data.casearth.cn/thematic/cbas_2022/160 | 30 m |
规划数据 | 生态红线划定成果 | 四川省国土整治中心 | 矢量 |
表5 成都平原经济区高自然价值耕地数量及类型分布Table 5 Quantity and type distribution of High Nature Value cultivated land in Chengdu Plain Economic Zone |
市名 | 自然演退 防治类/hm2 | 综合效益 提升类/hm2 | 人为干扰 管控类/hm2 | 区域特色 挖掘类/hm2 | 立地优化 整理类/hm2 | 现状重点 保护类/hm2 | 合计/hm2 | 占比/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
成都市 | 8122.65 | 16841.20 | 2850.29 | 10746.03 | 10791.09 | 21124.92 | 70476.18 | 33.49 |
德阳市 | 6456.78 | 18235.33 | 1934.74 | 3527.54 | 7607.75 | 7674.56 | 45436.71 | 21.59 |
绵阳市 | 4568.11 | 9004.04 | 3488.01 | 9566.91 | 11134.69 | 10676.48 | 48438.24 | 23.02 |
遂宁市 | 322.79 | 591.55 | 95.57 | 297.97 | 1124.73 | 412.20 | 2844.80 | 1.35 |
乐山市 | 803.87 | 1116.86 | 1217.07 | 1022.58 | 4272.95 | 732.33 | 9165.65 | 4.36 |
眉山市 | 3679.78 | 5740.10 | 1206.06 | 2445.11 | 7633.78 | 1571.31 | 22276.14 | 10.59 |
雅安市 | 1259.08 | 2815.53 | 2006.47 | 976.15 | 1902.45 | 949.57 | 9909.25 | 4.71 |
资阳市 | 165.28 | 93.95 | 161.04 | 681.81 | 740.77 | 35.48 | 1878.35 | 0.89 |
合计 | 25378.34 | 54438.55 | 12959.25 | 29264.10 | 45208.21 | 43176.85 | 210425.31 | 100.00 |
占比/% | 12.06 | 25.87 | 6.16 | 13.91 | 21.48 | 20.52 | 100.00 |
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