基本农田划定中的耕地立地条件评价研究

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钱凤魁, 张琳琳, 贾璐, 王善维. 基本农田划定中的耕地立地条件评价研究.自然资源学报, 2016,31(3): 447-456
QIAN Feng-kui, ZHANG Lin-lin, JIA Lu, WANG Shan-wei. Site Condition Assessment during Prime Farmland Demarcating.Journal of Natural Resources,2016,31(3): 447-456 复制到剪切板

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基本农田划定中的耕地立地条件评价研究

钱凤魁^1,², 张琳琳¹, 贾璐¹, 王善维¹

1. 沈阳农业大学土地与环境学院,沈阳 110161

2. 中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101

第一作者简介:钱凤魁(1978- ),男,河北正定人,博士,副教授,主要从事土地资源利用与评价研究.E-mail:fkqian@163.com

收稿日期:2015-03-09 网络出版日期:2016-03-20

基金:辽宁省社会科学规划基金(L15BGL039); 辽宁省高等学校优秀人才支持计划资助(LJQ2015102); 国家自然科学基金(41340011); 教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20122103120012)

摘要

良好的耕地自然质量条件和稳定的立地条件是永久基本农田划定的重要基础条件.目前对基本农田的研究多偏重耕地自然质量条件评价方面,而对耕地立地条件研究较少,基本农田被频繁调整,稳定性差.论文以东港市为研究区域,在保障耕地自然条件良好,均一的基础上,从耕地立地条件角度探讨基本农田划定问题,由耕地区位条件因素和耕作便利条件因素构建耕地立地条件评价体系,采用指数衰减法等计算立地条件因素影响作用分值,利用相关性分析等数学模型分析立地条件因素对基本农田划定影响风险范围以及稳定区域,并以实证分析.研究结果表明:1)立地条件是永久基本农田划定的重要组成部分,对基本农田的稳定性影响较大;2)区位因素对基本农田划定存在一定距离的负向型影响,该距离内被占用风险较大,风险距离外区位因素影响为正向型,并呈同心圆状逐级衰减;3)辽宁省东港市立地条件评价结果分4个等级,其中1,2,3级耕地立地条件较优,面积为89 954 hm²,占耕地总面积的86.3%,区位较优,耕作便利,适宜划入基本农田.

关键词: 永久基本农田; 立地条件; 区位; 东港市

中图分类号:F323.211 文献标志码:A 文章编号:1000-3037(2016)03-0447-10

Site Condition Assessment during Prime Farmland Demarcating

QIAN Feng-kui^1,², ZHANG Lin-lin¹, JIA Lu¹, WANG Shan-wei¹

1. College of Land and Environment, Shenyang Agriculture University, Shenyang 110161, China

2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China

Fund:Liaoning Social Science Planning Fund, No.L15BGL039; Liaoning Talents Support Program of Higher Education, No.LJQ2015102; National Natural Science Foundation of China, No.41340011; Doctoral Program of the Ministry of Education, No.20122103120012

Abstract

Good quality and stable site conditions of farmland are important basic qualifications of demarcating permanent basic farmland. The researches of basic farmland concentrated more on farmland quality but less on farmland site conditions, which has made the basic farmland be adjusted frequently and be unstable. Taking the Donggang City in Liaoning Province as the research case, this paper explores the questions of basic farmland demarcating from the point of farmland's site conditions under the condition of guaranteeing the good and uniform quality of farmland. The research constructed the assessment system of farmland site condition by location factors and farming convenience factors. It calculated the quantified effecting values of farmland site condition factors with exponential decay model and calculated the risk distance and stable region with correlation analysis model. The results showed that: 1) the site conditions are the important composition of permanent basic farmland and have great effect on the stability of basic farmland; 2) the location factors have negative impact on the risk of farmland being occupied in certain distance, and have positive impact beyond the risk distance with the effect attenuating gradually in concentric circles; and 3) the farmland site condition in Donggang City is divided into four grades, the area of farmlands of first grade, second grade and third grade is 89 954 hm², accounting for 86.30% of the farmland. They have better site location and farming convenience, thus are suitable for basic farmland.

Keyword: permanent basic farmland; site condition; location; Donggang

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基本农田是高产优质耕地, 是耕地中的精华.保障基本农田的数量和质量对保护耕地和稳定粮食生产具有重要意义.国家历来重视基本农田的保护工作, 2008年党的十七届三中全会提出"划定永久基本农田, 建立保护补偿机制, 确保基本农田总量不减少, 用途不改变, 质量有提高", 首次提出了永久基本农田的概念^[1].2009年国家下发了《关于划定基本农田实行永久保护的通知》, 正式落实了永久基本农田的划定工作.2012年中央一号文件强调加快永久基本农田划定工作, 不断夯实农业发展物质基础.2014年国土资源部明确提出500万人口以上大城市周边要优先划定永久基本农田, 并逐级扩大到各类城市和小城镇.2015年国家首批对106个重点城市周边开展永久基本农田划定工作.在国家政策层面, 为永久基本农田划定提供了制度和政策保障.

在学术研究方面, 诸多学者也对永久基本农田开展了一系列的研究, 包括从基本农田建设^{[2, 3, 4]}到基本农田保护^{[5, 6, 7, 8]}, 耕地质量评价^{[9, 10, 11]}, 农用地分等定级成果在基本农田划定中的应用^{[12, 13, 14]}及3S技术, 模型等基本农田划定的方法研究^{[15, 16, 17, 18, 19]}.学术层面的研究偏重在基本农田划定过程中的耕地质量保护与评价以及生态环境建设, 学术研究成果为永久基本农田划定提供了理论支撑和划定思路^{[20, 21]}.

然而在永久基本农田划定的具体执行和操作层面依旧存在一系列问题和偏差, 基本农田区位条件冲突, 导致基本农田布局调整频繁, 稳定性较差.基本农田是划定城市发展边界的基础, 城市周边基本农田调出, 城市盲目无序扩张, 基本农田对城市生态保障功能弱化.上述问题产生的根源是基本农田划定过程中忽视了对耕地立地条件的考虑, 部分耕地生产能力较好, 但其周围环境条件同时也具有较高的建设适宜性.尽管此类耕地被划入基本农田保护范围, 仍然面临被频繁调整和占用的风险, 尤其是城市化进程加快, 城镇周边和道路两侧的优质耕地是被占用风险最大的区域.因此, 基本农田划定在考虑耕地质量的前提下, 应该重点考虑区位等立地条件.开展耕地立地条件评价, 探讨耕地立地条件因素对基本农田划定的影响, 测算立地条件中基本农田划定的风险距离, 能够更好地协调建设需求与基本农田保护之间的矛盾.本研究拟以辽宁省东港市为研究区域, 通过建立耕地立地条件评价体系, 开展基本农田划定中的耕地立地条件评价, 探讨耕地立地因素影响条件, 以期为永久基本农田划定提供技术方法借鉴.

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

东港市地理坐标为123° 22'~124° 22'E, 39° 45'~40° 15'N, 隶属辽宁省丹东市, 地处辽东半岛东部, 黄海北岸, 东临鸭绿江, 地势北高南低, 地理位置优越.东港市辖15个乡镇, 3个街道办事处, 3个农场, 2个省级开发区, 总人口63.33万.土地总面积为 239 447 hm², 全市农用地面积160 295.61 hm², 其中:耕地104 452 hm², 园地8 639 hm², 林地41 834 hm², 其他农用地5 369 hm².建设用地面积28 179 hm²(图1).东港市是辽宁省重要的粮食种植区, 东港市耕地自然等别分布在7~14等, 主要集中在12~14等, 其面积为84 716.4 hm², 占东港市总耕地面积的81.4%, 耕地自然质量条件较好, 区域差异性较小.耕地利用等别分布在3~14等, 主要集中在10~12等, 面积为68 974.9 hm², 占总面积的66.2%, 耕地利用水平相对较低, 区域差异较大, 对东港市基本农田的划定和保护影响较大.

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	图1 研究区位置及土地利用现状Fig. 1 Location of the research area and the land use

1.2 数据来源与处理

主要数据来源:1)2009年东港市第二次国土资源调查数据, 提取东港市城镇, 村庄, 道路和河流水系等地类信息; 2)2004--2012年东港市土地利用变更数据, 提取两个土地规划时间节点的耕地变更信息; 3)2012年东港市农用地分等数据, 提取耕地评价单元各类自然, 利用等别属性信息.主要采用GIS工具对上述数据进行处理:

1)耕作距离及耕地利用变化数据.利用GIS中的near工具分别获取东港市耕地图斑到中心城区, 重点城镇, 一般城镇, 各级公路和农村居民点的距离; 基于2004及2012年东港市土地利用现状变更数据, 利用GIS中的erase工具对未变化的耕地图斑进行叠加擦除, 最终获取被占用的耕地图斑信息, 并采用near工具测算减少耕地与相关距离.

2)路网密度, 相邻土地类型数据.数据来源于东港市线状农村道路分布图和各地类分布图.利用GIS获取各个乡镇的农村道路长度和相邻耕地图斑公共边长, 分别与东港市各乡镇面积及耕地周长相除后得到路网密度及相邻土地类型量化值.

3)连片度数据.以2012年东港市农用地分等中的耕地图为底图, 采用GIS的buffer功能, 对耕地图斑生成10 m缓冲区, 将缓冲区与原耕地图斑通过merge进行合并, 然后通过dissolve去除重叠图斑, 将合并后的图斑进行面积重新提取, 得到缓冲后的连片耕地面积数据即为评价单元的连片度.

1.3 评价单元

评价单元是最基本的评价对象, 具有内部属性均一性特征.本文采用叠置法划分评价单元, 以2012年东港市土地利用现状图为基础, 选择地形图, 土壤图和行政区图等基本图件进行叠加, 共划分评价单元30 743个.

2 研究方案和方法

2.1 耕地立地条件因素选取和影响分析

2.1.1 耕地立地条件因素选取

本研究中耕地立地条件因素划分为2种类型, 包括耕地区位条件因素和耕作便利条件因素(图2).其中:

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	图2 基本农田立地条件评价指标体系Fig. 2 Index system for Site condition evaluation of the basic farmland

1)耕地区位条件因素, 主要包括中心城镇因素和道路因素.

中心城镇因素影响体现在利于耕作和建设占用方面.一方面中心城镇市场健全, 需求大, 趋近城镇的区域农产品和生产资料流通越快, 利于农业生产; 另一方面建设用地的扩展对耕地的稳定性造成了压力, 导致邻近城镇周围的耕地存在潜在被占用的风险, 稳定性差.

道路因素反映了耕作区的交通便利度, 道路附近区域对外交通发达, 农产品和生产资料运输便利; 同时道路交通便利性也促使其两侧成为建设用地选址的首选地区, 对农耕活动造成了负向影响, 邻近道路两侧的耕地面临极大占用压力, 存在流转的风险.

因此, 测算出中心城镇因素和道路因素影响耕地的优势范围和风险范围是分析区位因素对耕地影响的关键内容.

2)耕地的便利条件因素, 包括农村居民点因素, 相邻用地类型因素, 路网因素和连片度因素.

农村居民点因素.农村居民点与耕地的距离反映农民进行农耕日常的便利性, 以耕地到村庄的距离表示.耕作距离越小, 农业经营效率越高, 越利于增加农民保护耕地的积极性.

相邻土地类型因素.耕地周边环境影响耕作活动的开展及耕地用途的稳定, 体现了耕地与周围用地环境的相容性, 以地块相邻耕地的公共边长与地块周长的比值表示.比值越大, 相邻土地类型对耕作促进作用越大, 可持续性的阻碍影响越小.

路网因素.路网密度是重要的交通条件因素, 表示为田间农村道路的密集度.高密度的田间道路通达性好, 便于生产经营管理活动的展开, 进而提高农业生产效率.

连片度因素反映耕地的集中规模性.连片度大, 有利于机械作业, 耕作集约性高, 农业经营管理效果好.相反, 连片度小的耕地细碎, 则会降低耕作效率和生产力.

2.1.2 耕地立地条件因素作用分值计算

1)耕地区位条件因素作用分值计算

· 耕地区位条件因素影响距离测算

耕地区位因素对耕地分别造成正反两方面的影响, 确定不同类型因素影响距离是进行各因素作用分值计算的基础.耕地区位条件因素影响距离主要包括两类:一类是优势影响的最大作用半径距离, 另一类是邻近区位因素的被占用风险距离.

耕地影响作用半径距离测算.各级城镇和道路的影响范围需覆盖整个研究区域, 中心城镇因素影响为点状辐射形式呈同心圆状向外扩散, 作用半径距离可根据研究区各级城镇的个数与研究区总面积来确定; 道路因素影响以线状辐射形式扩散, 根据研究区内各级道路的总长度与研究区总面积来确定其最大作用半径距离.

风险距离测算采用模型分析确定.建立耕地减少速率与区位因素距离关系模型, 通过拟合关系分析, 确定区位因素对耕地影响的风险距离范围.模型表达式为Y=aX^b, 其中:Y为耕地的减少速率, 是以区位因子为中心每100 m为缓冲区, 各个缓冲区内减少耕地面积与该缓冲区内耕地面积的比值; X为耕地到区位因素的距离, 运用GIS软件中的near工具计算得出耕地单元到各个区位因子的距离.

利用SPSS软件建立各区位因素的耕地被占速率与距离的关系模型如表1所示, 模型拟合关系如图3所示.

表1 耕地被占速率与距离关系模型 Table 1 Relation model between farmland occupied rate and distance

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	图3 耕地减少率与区位因子距离拟合关系图Fig. 3 The fitting relationship between farmland occupied rate and location

拟合结果显示在模型的拐点对应距离内耕地减少速率随距离增大, 急剧下降, 表明该区域对耕地扰动频繁, 受区位因子影响被占用风险较大, 为低分值区域; 拐点外耕地减少速率趋于平缓, 耕地的减少情况基本不随距离变化, 表明该区域耕地数量稳定, 受来自城镇和道路的扩张压力较小, 被占用的风险性较低, 作用分值由区位因子优势性影响确定.因此, 拐点对应距离即为各个因子影响的风险距离.

· 耕地区位条件因素作用分值计算

城镇, 道路对耕地的影响模式为:区位影响风险范围内的耕地被占用风险大, 立地条件差; 风险范围外围区域区位优势影响强度随着距离的增加而逐级减弱, 达到因素最大影响距离后, 衰减为0, 其作用分值的确定适用于扩散法.结合区位作用半径距离和风险距离分析的结果, 对作用进行分级赋值^[22], 区位因素作用分值测算如表2所示.

表2 区位因子影响作用分值量化 Table 2 Quantification of the effect of locational factors

因子或评价指标		扩散半径	风险范围 $\begin{matrix} d_{f} \end{matrix}$ /m	相对距离	因素作用分值衰减模型
中心城镇影响	中心城	$\begin{matrix} d_{0} = \sqrt[]{\frac{S}{n ∙ π}} \end{matrix}$	5 800	$\begin{matrix} r = \frac{d_{i} - d_{f}}{d_{0} - d_{f}} \end{matrix}$	$\begin{matrix} f_{i} = \{\begin{matrix} 10 \\ {f_{0}}^{(1 - r)} \\ 0 \end{matrix} \begin{matrix} d_{i} ＜ d_{f} \\ d_{f} \leq d_{i} \leq d_{0} \\ d_{i} ＞ d_{o} \end{matrix} \end{matrix}$
	重点城镇		3 500
	一般城镇		1 500
道路影响	县级以上道路	$\begin{matrix} d_{0} = S / 2 L \end{matrix}$	200
道路影响	县级道路	$\begin{matrix} d_{0} = S / 2 L \end{matrix}$	200

注: $\begin{matrix} d_{0} \end{matrix}$ 为影响因素扩散半径; S为研究区总面积; f₀=100; $\begin{matrix} d_{i} \end{matrix}$ 为耕地距影响因子的距离; L为该区域内线状影响因素长度; n为该区域内点状影响因素个数; $\begin{matrix} d_{f} \end{matrix}$ 为影响因素的风险范围; $\begin{matrix} f_{i} \end{matrix}$ 为因素作用分值.

表2 区位因子影响作用分值量化 Table 2 Quantification of the effect of locational factors

2)耕作便利条件因素作用分值计算

居民点因素对耕地的作用方式是单纯的扩散方式, 直接采用扩散赋值法, 通过指数衰减模型计算单元因子作用分值.

相邻土地类型因素作用中, 量化数据比值最大为1, 说明地块周边相邻土地均为耕地, 利用集约且用途稳定; 比值最小为0, 说明地块周边无耕地相邻, 不利于耕作活动, 易被其他用地吞并.作用分值可直接通过量化比值百分化获取.

连片度因素和路网因素属于面状因子, 作用分值确定过程中, 由于耕地利用等别是耕地的实际生产能力, 它以自然质量等别为基础, 通过对分等单元所在的土地利用分区的平均利用水平进行修正而得到的, 反映耕地的平均利用水平条件.因此, 通过分析连片度, 路网密度与利用等别之间的关系, 根据其实际数据制作各个因子数据与耕地的利用等别间的散点分布图(图4), 进而确定隶属度函数为单元因子作用分赋值.具体评价因子的作用分值见表2和表3.

表3 耕作便利因素作用分量化 Table 3 Quantification of farming convenience factors

评价因子	指标值获取	作用分值(隶属度函数公式或赋值模型)
连片度因素	利用 GIS 9.3以10 m为缓冲区获取	$\begin{matrix} f_{i} = \{\begin{matrix} 0.1 \\ 0.016 x \\ 1 \end{matrix} \begin{matrix} x \leq 5.5 \\ 5.5 ＜ x ＜ 61 \\ x \geq 61 \end{matrix} \end{matrix}$
路网因素	路网密度=田间道路长度/面积	$\begin{matrix} f_{i} = \{\begin{matrix} 0.1 \\ 3.3 x - 0.555 \\ 1 \end{matrix} \begin{matrix} x \leq 0.2 \\ 0.2 ＜ x ＜ 0.5 \\ x \geq 0.5 \end{matrix} \end{matrix}$
相邻土地类型因素	相邻土地适宜性K=相邻耕地的公共边长/耕地地块周长	$\begin{matrix} f_{i} = K_{i} \times 100 \end{matrix}$
农村居民点因素	利用 GIS 9.3软件的near工具计算距离	$\begin{matrix} f_{i} = \{\begin{matrix} {f_{0}}^{(1 - r)} \\ 0 \end{matrix} \begin{matrix} d_{i} \leq d_{0} \\ d_{i} ＞ d_{0} \end{matrix} \end{matrix}$

表3 耕作便利因素作用分量化 Table 3 Quantification of farming convenience factors

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	图4 耕作便利因素隶属函数Fig. 4 Membership function of farming convenience factors

2.2 评价模型的建立

利用多因素综合评价法建立研究区立地条件评价模型:

$\begin{matrix} C_{i} = \overset{n}{\sum_{j = 1}} W_{ij} F_{ij} \end{matrix}$ (1)

式中: $\begin{matrix} C_{i} \end{matrix}$ 为第i个评价单元的耕地立地条件评价指标综合评价分值; $\begin{matrix} F_{ij} \end{matrix}$ 为第i个评价单元第j个耕地立地条件评价指标的分值; $\begin{matrix} W_{ij} \end{matrix}$ 为第i个评价单元第j个耕地立地条件评价因子的权重.

鉴于特尔斐法(Delphi)操作简便, 直观性强, 应用范围广, 因此, 采用该法来确定各参评因子的权重.最终得到的各参评指标权重如表4所示.

表4 耕地立地条件因子权重 Table 4 Weight of farmland site condition factors

3 结果与分析

3.1 立地条件影响

区位因素对耕地影响分为区位优势的正向型影响和风险性的负向型影响.区位因素的正向型影响距离因区位因子级别不同逐级减小, 其中中心城区> 重点城镇> 一般城镇和县级以上道路> 县级道路.城镇3个等级的影响距离分别为:27 620, 15 270, 7 660 m, 道路影响距离分别为:11 920, 2 780 m, 影响优势随距离增加不断衰减.区位因素的负向型影响集中在风险范围内, 受经济发展用地需求压力大, 受区位因素的负向型影响而易转变为非耕地用途, 风险范围与城镇级别和道路级别呈正相关.通过对近8 a间耕地减少速率与区位因素影响距离的模拟分析, 确定中心城区, 重点镇, 一般乡镇风险范围分别为:5 800, 3 500, 1 500 m, 道路风险范围均集中在200 m.

从耕作便利条件来看, 农村居民点距离对耕地影响为正向影响, 影响作用分值以同心圆状随距离增加而逐级衰减, 其中居民点影响的距离为277 m, 远小于城镇的影响范围, 但却是耕作便利性的重要影响因素, 是基本农田划定的重要考虑因素.

3.2 评价结果

基于多因素综合评价模型, 运用 GIS工具完成耕地立地条件评价, 评价结果采用自然断点法进行标准化分级, 分为4个等级区(表5, 图5).

表5 耕地立地条件评价结果 Table 5 Farmland site condition assessment result

	Figure Option View Download New Window
	图5 东港市耕地立地条件评价等级分布Fig. 5 Distribution of farmland site condition classes in Donggang city

一级区内耕地面积为21 339 hm², 占区域耕地总面积的20%, 耕地地块数为6 253块.位于东港市平原区域, 受立地条件中的区位因素影响较大, 立地条件一级区内耕作便利条件优越, 耕作距离较短, 距村庄平均距离160 m, 农田通达性好, 集中连片度高, 连片度平均为10 948 hm².在东港市耕地质量条件差异较小的前提下, 可将立地条件评价一级区域内的耕地优先划入永久基本农田, 作为永久基本农田核心保护区域.

二级区内耕地面积为32 834 hm², 占耕地总面积的32%, 地块数为9 386块, 占总地块的31%.该区域耕地立地条件区位优势随着距离增加逐级减弱, 耕地受中心城区区位影响较小, 受重点镇和一般乡镇影响较大.该区域耕地便利条件优势明显, 距居民点平均距离190 m, 连片度平均为10 030 hm².该区域耕地均位于城市发展的风险影响范围之外, 适宜划入基本农田保护范围, 可作为永久基本农田的一般保护区.

三级区内耕地面积为35 781 hm², 占全区总面积的34%, 地块数为9 457块.该区域耕地立地条件区位优势不明显, 主要受到一般乡镇的区位影响较大, 耕作便利条件较低, 距居民点距离增加, 同时受地形条件影响, 农田连片度降低, 平均连片度为6 272 hm², 耕地分布零散度增加.另外该区域内还包括区位风险范围内的地块, 也是未来城市规划发展的主要建设区, 同样适宜划入基本农田保护范围, 该区域可作为永久基本农田有条件划定区域.

四级区内耕地面积为14 284 hm², 占耕地总面积的14%, 地块数为5 251.该区域耕地主要分布在低山丘陵区域, 立地条件中区位条件影响不显著, 分布在衰减距离的极限值, 作用分值几乎为零, 仅受到乡镇道路因素影响, 耕地地块细碎化, 零星态特征显著, 平均连片度仅674 hm², 耕作便利条件较差.该区域不适宜划入基本农田保护范围, 可划入东港市生态保育用地.

4 结论

1)耕地的立地条件因素是对农业生产力或农业活动有重要影响的非土壤质量因素.本文探索性地从耕地立地条件角度开展基本农田划定的研究, 构建了由耕地区位条件因素和耕作便利条件因素组成的立地条件评价体系, 选取了中心城镇因素, 道路因素及农村居民点因素, 路网因素, 相邻土地类型, 连片度因素进行耕地立地条件影响分析, 并采用多因素综合评价法对耕地立地条件进行了评价.耕地立地条件评价结果表明, 基本农田划定不仅需要考虑耕地质量条件, 更需要考虑耕地立地条件, 耕地立地条件是基本农田永久稳定的重要保障.

2)开展耕地立地条件评价划定基本农田, 该方法在结果上既能保障土地规划所分配的基本农田保护任务指标, 又能为限定城市发展边界提供依据.因此本研究中以区位因素和耕作便利因素表征耕地立地条件特征, 充分考虑了区位的优势影响和风险影响, 证明了城市和道路周边风险距离内的优质耕地不一定要划入基本农田, 可作为符合城市发展规划的建设预留地, 一定程度上缓解了耕地保护与用地需求的矛盾, 又对改变行政指令方式的基本农田划定有一定借鉴作用.

3)该方法灵活度较强, 在耕地立地条件指标选择上能够充分考虑区域的差异性, 既可以建立县级尺度的指标体系, 建立县级耕地立地条件评价等级分区, 又可以设计乡镇和村级尺度的指标体系, 耕地立地条件评价结果更具有可比性, 基本农田划定更具有科学性和操作性.本文评价仅选择辽东山地区的一个县级市作为试点研究, 还存在一些问题, 如评价指标之间的关联性有待研究, 还应加入对土地类型的基础研究等.本研究的后续研究重点是在多区域试点研究基础上, 逐渐建立一套成熟的耕地立地条件评价体系, 为我国永久基本农田的划定和保护提供理论基础和方法借鉴.

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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[7]	钱凤魁, 王秋兵, 边振兴, 等. 凌源市耕地质量评价与立地条件分析[J]. 农业工程学报, 2011, 23(11): 325-329. [QIAN F K, WANG Q B, BIAN Z X, et al. Farmland quality evaluation and site assessment in Lingyuan City. Transactions of the CSAE, 2011, 23(11): 325-329. ] [本文引用:1]
[8]	吴胜利. 永久基本农田保护补偿制度构建研究[J]. 农村经济, 2012(7): 71-75. [WU S L. Study the permanent basic farmland of protection compensation system. Rural Economy, 2012(7): 71-75. ] [本文引用:1]
[9]	杨绪红, 金晓斌, 郭贝贝. 基本农田调整划定方案合理性评价研究----以广东省龙门县为例[J]. 自然资源学报, 2014, 29(2): 265-274. [YANG X H, JIN X B, GUO B B, et al. Study on the rationality of basic farmland adjustment scheme: A case study of Longmen County in Guangdong Province. Journal of Natural Resources, 2014, 29(2): 265-274. ] [本文引用:1]
[10]	秦元伟, 赵庚星, 董超, 等. 乡镇级耕地质量综合评价及其时空演变分析[J]. 自然资源学报, 2010, 25(3): 354-363. [QIN Y M, ZHAO G X, DONG C, et al. Comprehensive evaluation and spatio-temporal variation analysis of cultivated land quality at town scale. Journal of Natural Resources, 2010, 25(3): 354-363. ] [本文引用:1]
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[13]	王红梅, 廖丽君, 杜国明, 等. 基于农用地分等的基本农田补划案例分析[J]. 农业工程学报, 2008, 24(10): 52-55. [WANG H M, LIAO L J, DU G M, et al. Case analysis of basic farmland addition based on the classification of agricultural land . Transactions of the CSAE, 2008, 24(10): 52-55. ] [本文引用:1]
[14]	石英, 朱德举, 程锋, 等. 属性层次模型在乡级基本农田保护区布局优化中的应用[J]. 农业工程学报, 2006, 22(3): 27-31. [SHI Y, ZHU D J, CHENG F, et al. Attribute hierarchical model and its application to the optimal allocation of prime farmland protection areas at local level. Transactions of the CSAE, 2006, 22(3): 27-31. ] [本文引用:1]
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[17]	周尚意, 朱阿兴, 邱维理, 等. 基于GIS的农用地连片性分析及其在基本农田保护规划中的应用[J]. 农业工程学报, 2008, 24(7): 72-77. [ZHOU S Y, ZHU A X, QIU W L, et al. GIS based connectivity analysis and its application in prime farmland protection planning. Transactions of the CSAE, 2008, 24(7): 72-77. ] [本文引用:1]
[18]	段刚. 基于农用地定级的基本农田保护空间规划方法研究 [D]. 西安: 长安大学, 2009. [DUAN G. Study on the Method of Basic Farmland Protection Spatial Planning in Basis of Agricultural Land Classification. Xi'an: Chang'an Univerdity, 2009. ] [本文引用:1]
[19]	曹庆安, 舒晓波, 王雯, 等. 新一轮土地利用总体规划中基本农田布局调整研究----以江西省浮梁县为例[J]. 广东农业科学, 2010(1): 154-157. [CAO Q A, SHU X B, WANG W, et al. Study on layout adjustment of basis farmland s in the new general land utilization planning. Guangdong Agricultural Sciences, 2010(1): 154-157. ] [本文引用:1]
[20]	董涛, 孔祥斌, 谭敏, 等. 大都市边缘区基本农田功能特点及划定方法[J]. 中国土地科学, 2010, 24(12): 32-37. [DONG T, KONG X B, TAN M, et al. Functional features and identification methods of prime farmland in metropolitan suburbs. China Land Science, 2010, 24(12): 32-37. ] [本文引用:1]
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[22]	刘瑞平, 王洪波, 全芳悦. 自然因素与社会经济因素对耕地质量贡献率研究[J]. 土壤通报, 2005, 36(3): 289-294. [LIU R P, WANG H B, QUAN F Y. The contributing ratio of natural and social-economic factors to the quality of cultivated land . Chinese Journal of Soil Science, 2005, 36(3): 289-294. ] [本文引用:1]

2011

0.0

... 国家历来重视基本农田的保护工作,2008年党的十七届三中全会提出"划定永久基本农田,建立保护补偿机制,确保基本农田总量不减少,用途不改变,质量有提高",首次提出了永久基本农田的概念^[1] ...

2011

0.0

... 在学术研究方面,诸多学者也对永久基本农田开展了一系列的研究,包括从基本农田建设^[2,3,4]到基本农田保护^[5,6,7,8],耕地质量评价^[9,10,11],农用地分等定级成果在基本农田划定中的应用^[12,13,14]及3S技术,模型等基本农田划定的方法研究^{[15,16,17,18,19]} ...

2011

0.0

2014

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2013

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2012

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2011

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2012

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2014

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2010

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2006

0.0

李赓, 吴次芳, 曹顺爱, 等. 划定基本农田指标体系的研究[J]. 农机化研究, 2006(8): 46-48.

[LI

, WU C

, CAO S

Study on indicators system of selecting cultivated land into prime farmland . Journal of Agricultural Mechanization Research, 2006(8): 46-48. ]

基本农田是耕地资源中最好的部分,具有较好的土地质量、交通条件、连片性及水利基础设施等特点;而现阶段基本农田划定缺乏行之有效的评价体系,导致基本农田的划定随意性较大,从而使基本农田保护仅仅是量上的保护,缺乏质的保证.为此,从基本农田的特点出发,建立了划定基本农田的指标体系,确定了指标权重,并减少了耕地入选基本农田时人为主观因素的干扰,为保证耕地正确地入选基本农田提供了理论依据.

2008

0.0

孔祥斌, 靳京, 刘怡, 等. 基于农用地利用等别的基本农田保护区划定[J]. 农业工程学报, 2008, 24(10): 45-51.

[KONG X

, JIN

, LIU

, et al.

Planning method of the prime farmland protection zone based on farmland utilization grade.

Transactions of the CSAE, 2008, 24(10): 45-51. ]

Conservation tillage is a new technology for increasing crop yield in arid areas. The objective of this field experiment was to compare the effects of four tillage measurements (no-till, stalk-mulching, film-mulching and conventional tillage) on soil physical properties and crop yield in the sandy soil region of northern Jingbian County, Shaanxi Province during 2004 to 2007. A completely randomized design was used to study field location. The results showed that at early spring planting, soil temperatures were 0.1℃ lower in the stalk-mulching and no-till treatments compare with to the conventional tillage treatment. Soil temperatures were the highest under film mulch in corn grouing season. There was no significant difference in soil bulk density among the treatments before planting; however, there was a significant difference among the treatments after harvest. Soil bulk density in the 0～20 cm layer was 1.65% lower in the no-tillage treatment compared with conventional tillage; however, the bulk density in the 20～40 cm layer was 1.8% higher in the no-tillage treatment compared with conventional tillage. Soil water content was increased under the three conservation tillage in the order stalk-mulching＞film-mulching＞no-till＞conventional tillage. Water use efficiency increased by 8% in the stalk-mulching treatment, 22.0% in the film mulch treatment, and 13.3% in the no-till treatment compared with the conventional tillage treatment. Similarly, crop yield was 4.44% higher in the stalk-mulching treatment, 13.14% higher in the film mulch treatment, and 19.26% higher in the no-till treatment compared with the conventional tillage treatment. The conclusion is that conservation tillage method can improve soil physical properties and increase crop yield, and it can be implemented in the southern part of Mu Us desert.

保护性耕作措施是干旱区农田提高作物产量的新型耕作技术。为了探讨其区域适应性，在2004～2007年期间，以毛乌素沙地南缘的靖边县北部风沙区农田为研究对象，选用了免耕、秸秆覆盖、覆膜和传统翻耕（CK）4种措施，采用完全随机试验设计进行了田间定位试验研究。结果表明，秸秆覆盖和免耕地的地温在春播初期略比传统翻耕低0.1℃，但随后迅速回升，覆膜在玉米生长期都高于其他措施。耕作措施对播种前土壤容重没有显著影响，而对收获后土壤容重影响显著，与传统翻耕相比，免耕降低了表层土壤容重1.65%，但次层20～40 cm容重增加了1.8%。3种保护性耕作措施均增加了土壤含水量，顺序依次为秸秆覆盖＞覆膜＞免耕＞翻耕，且在作物需水关键期免耕和秸秆覆盖下的土壤含水量相对稳定，保证作物需水，提高水分利用率，分别为8%、22.0%和13.3%。使作物分别增产4.44%、13.14%和19.26%。因此，保护性耕作在风沙区有利于改善农田土壤物理条件，提高作物产量，适于在风沙区推广。

2008

0.0

王红梅, 廖丽君, 杜国明, 等. 基于农用地分等的基本农田补划案例分析[J]. 农业工程学报, 2008, 24(10): 52-55.

[WANG H

, LIAO L

, DU G

, et al.

Case analysis of basic farmland addition based on the classification of agricultural land .

Transactions of the CSAE, 2008, 24(10): 52-55. ]

Occupation-Addition balance of the cultivated land, and especially that of basic farmland, has direct relationship with food security. So it has a great significance to keep the balance in quantity and quality. First, the paper discusses the occupied basic farmland’s location and the calculation of its comprehensive quality based on the classification result of agricultural land and GIS spatial analysis technology. Second, it analyzes the principles of changing the ordinary farmland into the basic farmland, including the quality and level of the ordinary farmland, the distance between the ordinary farmland and traffic trunk lines and town and rural residential locations, as well as the concentration of the basic farmland after the change. At last, according to the analysis above, the paper determines the location and quantity of the ordinary farmland that can be added into the basic farmland with GIS technology.

耕地特别是基本农田的占补平衡，直接关系着粮食安全，基本农田数量和质量的占补平衡意义重大。该文将农用地分等成果应用于基本农田补划，借助于GIS空间分析技术，研究补划过程中被占基本农田区位的确定与综合数量和质量的测算，同时提出了补划为基本农田的一般农田的选择依据，主要包括一般农田的质量等级、与交通沿线及城镇农村居民点距离以及保持补划后基本农田的集中连片程度等，在此基础上，利用GIS确定补划为基本农田的一般农田的区位和地块。

2006

0.0

石英, 朱德举, 程锋, 等. 属性层次模型在乡级基本农田保护区布局优化中的应用[J]. 农业工程学报, 2006, 22(3): 27-31.

[SHI

, ZHU D

, CHENG

, et al.

Attribute hierarchical model and its application to the optimal allocation of prime farmland protection areas at local level.

Transactions of the CSAE, 2006, 22(3): 27-31. ]

Optimal allocation for prime farmland protection area is a decision-making process. Ranking cultivated land synthetically and selecting cultivated land into prime farmland protection area are the two logical correlated parts of the process. Based on the characteristics of the two processes, this paper presents an attribute hierarchical ranking model what based on attribute measure and a zero-one integer programming selecting model. And a decision-making system of optimal allocation for prime farmland protection area was integrated by applying the second-developed technology of MAPGIS. The system was demonstrated in Dongshe Country, Wanbolin District, Taiyuan City. The results showed that the decision-making models can solve the decision-making problem of optimal allocation for prime farmland protection area at local level effectively, and the research also provides a new method for the optimal allocation of territorial land use.

基本农田保护区布局优化包括耕地综合质量排序和耕地入选两个决策过程。该文根据这两个决策过程的特点，相应建立了基于属性测度的属性层次排序模型和0-1整数规划入选模型。在此基础上，以MAPGIS为二次开发平台，编制了基本农田保护区布局优化决策系统。并利用该模型和系统对山西省太原市万柏林区东社乡的基本农田保护区布局优化进行了实证。结果表明，该模型有效地解决了乡级基本农田保护区布局优化的决策问题，同时也为区域土地利用优化提供了一种新方法。

2010

0.0

2010

0.0

司振中, 李貌, 邱维理, 等. 中国耕地资源的区域差异与保护问题[J]. 自然资源学报, 2010, 25(5): 713-721.

[SI Z

, LI

, QIU W

, et al.

Regional difference analysis and preservation of cultivated land resources in China.

Journal of Natural Resources, 2010, 25(5): 713-721. ]

采用土地整理工程手段建设基本农田，有助于实现耕地数量保护与质量提高，但必须遵循因地制宜的原则。论文根据自然地理区划和各地区的地貌特征，从分布特点、地类结构和利用水平等方面，对中国耕地资源的现状进行分析；针对自然条件和经济发展水平的区域差异，提出各地区耕地资源建设和保护的方向与重点。东部季风区应重点完善农田水利设施，改造现有中低产田，提高土地生产能力；西北干旱区不宜大规模开发，要着重发展农业节水技术，提高水资源利用率，防治土地退化；青藏高原区则应限制开垦。在土地整理与耕地资源建设中，因地制宜具体表现在生态保护、量力而行和重在效用 3 个方面。

2008

0.0

周尚意, 朱阿兴, 邱维理, 等. 基于GIS的农用地连片性分析及其在基本农田保护规划中的应用[J]. 农业工程学报, 2008, 24(7): 72-77.

[ZHOU S

, ZHU A

, QIU W

, et al.

GIS based connectivity analysis and its application in prime farmland protection planning.

Transactions of the CSAE, 2008, 24(7): 72-77. ]

Prime farmland protection planning is both a scientific and a systemic work. Current protection planning mainly considers quantity, purpose, quality and location of the land, rarely considers the connectivity of farmlands. Large connected quality farmlands clearly have higher value for protection than small isolated ones. This paper gives a concept of connectivity of farmland, which means the connective degree of farmland with similar quality (same rank of quality, or all above a certain level of quality, or a rank span). This paper tries to figure out the distribution of better and connective farmland with connectivity concept and suggests putting this concept into the principles of prime farmland protection planning. The research of connectivity in home and abroad focuses on landscape ecology. It is a lack of research about mathematical methods from theoretical view angle, although scholars did work on the connective degree of farmland. Based on the result of farmland ranking, this paper provides three ways for measuring farmland connectivity under GIS environment: connectivity analysis, fuzzy texture analysis and quality-weighted fuzzy index. Taking Yuping County in Guizhou Province as a research field, the authors apply the way of connectivity analysis to computation and mapping the areas of prime farmland by ArcGIS, which can meet varied limits and demands. The result proves the possibility of the method. This case study shows that the method has three applied advantages: 1) Elimination of the need for arbitrarily specifying the minimum and maximum patch sizes for protection; 2) Linkage of patches which are not touching but still close in space; 3) Flexibility of user-defined quality levels.

基本农田保护区的划定是一个科学的、系统的问题，以往主要考虑数量、用途、质量和位置等因素。该文提出农用地连片性的概念，即同一质量范围（同一等级，或某一等级以上，或某等级区间内）的农用地地块相连程度。力图以之判断优质集中农用地的空间分布，并提议将此概念纳入基本农田保护区的确定程序中。国内外有关连片性的研究大多集中在景观生态学领域，国内也有文章涉及到耕地连片程度的问题，但在数学方法和理论上还有待进一步探讨。该文结合农用地分等成果，设计了3种农用地连片性的计算方法：空间相连性计算法、模糊纹理定量方法、基本农田保护指数方法，并以贵州玉屏侗族自治县为例，采用空间相连性计算法，在地理信息系统（GIS）的支持下，计算了不同约束条件下基本农田划定的空间范围，从而验证了该方法的可行性。实例研究表明，此方法的应用具有3个优点：1）连片的面积不再有最小和最大极限；2）连片的土地不限于零距离的相连；3）连片土地的质量等别可以自定义调整。

2009

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2010

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曹庆安, 舒晓波, 王雯, 等. 新一轮土地利用总体规划中基本农田布局调整研究----以江西省浮梁县为例[J]. 广东农业科学, 2010(1): 154-157.

[CAO Q

, SHU X

, WANG

, et al. Study on layout adjustment of basis farmland s in the new general land utilization planning. Guangdong Agricultural Sciences, 2010(1): 154-157. ]

基本农田是一定时期人口和社会经济发展对农产品的需求,依据土地利用总体规划确定的不得占用的耕地.影响基本农田划定的因素包括自然、社会、经济等,选取坡度、自然等别和建设占用的影响因子,利用GIS软件进行空间分析提出了浮梁县基本农田空间布局和调整方案,并引入紧凑度指标进行验证,对浮梁县基本农田规划编制有一定的现实意义. Abstract： Basic farmland is the demand of the population and socio-economic development for agricultural products in a certain period of time, based on the overall planning of land use which defined shah not occupy the cultivated field. The impact of basic farmland demarcated factors, including natural, social, economic and so on. This essay selection gradient, different classify of the natural and building occupied by impact factor, using GIS software for spatial analysis of proposed Fuliang County farmland spatial layout and adjustment programs, and the introduction of compact degree of target validation which have some practical significance for basic farmland of Fuliang County Planning.

2010

0.0

... 学术层面的研究偏重在基本农田划定过程中的耕地质量保护与评价以及生态环境建设,学术研究成果为永久基本农田划定提供了理论支撑和划定思路^[20,21] ...

1991

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2005

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... 结合区位作用半径距离和风险距离分析的结果,对作用进行分级赋值^[22],区位因素作用分值测算如表2所示 ...