温州市耕地时空演变与永久基本农田空间优化及管制研究

摘要

耕地是人类赖以生存与发展的基础，承担着提供农粮产品、保障国家粮食安全的重要作用，同时还具有气候调节、水土保持、污染物净化等生态功能，以及休闲游憩，农耕文化传承等景观文化功能。然而伴随着中国工业化、城镇化进程的加快，建设用地的剧烈扩张侵占了大量耕地，尤其是优质耕地损失严重。因此亟需对当前耕地保护现状进行全面剖析，并提出科学合理的耕地保护方法与体系。本文以中国东部沿海经济较为发达且人地矛盾突出的温州市作为研究区，基于遥感、地理信息系统等技术，围绕耕地占补平衡政策实施，对温州市2005-2014年间耕地占补的数量、质量和空间分布特征进行分析，并进一步探究补充耕地的后续耕种情况及其驱动机理，剖析当前耕地占补平衡以及耕地保护政策执行中存在的问题，提出强化优质耕地在规划源头上进行空间刚性保护的必要性，从生产、生态和景观美学功能角度对温州市耕地现状进行评价，综合考虑耕地连片性，建立永久基本农田分级管控分区，并提出相应的管控措施及管理建议。主要研究内容和结论如下:
　　(1)以土地利用现状数据为基础，分析了温州市2005-2010，2010-2014年间耕地占补平衡实施过程中耕地数量、质量及空间分布的变化情况。结果显示温州市在两个时间段内均完成了数量上的耕地占补平衡的任务。但在空间分布上，占用的耕地主要集中在温州市中心城区以及东部沿海平原地区，这些区域水网密度高、灌溉条件好、农业基础设施完善，是传统的农业耕作区;耕地补充在空间形态上更为分散，多分布在海拔较高，距离河流道路较远的山区县市，耕地质量较低。因此，温州市在耕地占补平衡的实施过程中，存在较明显的占优补劣的现象。
　　(2)补充耕地的后续耕种情况直接关系到占补平衡的实际成效。本文根据温州市2008-2014年间的补充耕地项目的管理数据，采用Google Earth和高分二号卫星影像，对补充耕地的耕种情况进行识别，结果显示在2008-2014年间补充的耕地，到2016年实际用于耕种的仅占总面积的37.04％;大量新增耕地仍没有种植利用，其中部分已被无人管理的野草和灌木覆盖。存在为实现占补平衡而造地的现象。进而对影响补充耕地后续耕种的驱动因素及机理进行分析。运用Logistic回归分析模型，从自然地理、距离、相邻地类关系三方面选取了14个可能影响农民耕种决策的因素，结果显示有7个对补充耕地耕种情况产生显著影响的因素，按照影响程度从高到低依次为:周围500米内林地比例，与周围林地邻接程度，与周围耕地邻接程度，海拔，到最近农村居民点的距离，是否在生态保护区内和土壤肥力。其中，相邻地类关系对补充耕地的耕种起到了最为重要的作用，即补充耕地周围林地比例越高，与林地相邻程度越大，其耕种可能性越低，而补充耕地与其他耕地邻接程度越大，耕种概率越高。基于研究结果建议在未来的耕地垦造过程中，应该综合考虑到影响新增耕地耕种情况的关键因素，科学合理制定规划，避免盲目开发。
　　(3)以温州市耕地占补平衡实施成效为依据，总结当前占补平衡实施过程中存在的问题，主要表现为以下三个方面:一是占优补劣现象较为明显，建设占用的多为地势平坦、土壤肥力较高的耕地，而补充的耕地各方面条件都相对较差;二是补充耕地的耕种效率较低，新增耕地闲置撂荒现象普遍，当前的耕地补充主要为政府为实现占补平衡而进行的被动补充行为，并没有考虑到农民实际耕种的经济收益和投入成本，导致农民耕种的意愿和积极性不高;三是过度土地开发会对生态环境造成一定影响，耕地补充主要依赖于对林地的开发，若选址和后续耕种不合理会对生态环境造成潜在风险。因此耕地占补平衡政策的实施效果并不理想，靠补充来实现耕地保护是被动的，也难以实现保护目标，关键是要从规划源头对最优质的耕地资源加强保护的刚性。
　　永久基本农田保护制度建立旨在加强优质耕地的保护，但当前永久基本农田的划定工作中仍然存在不足，如划定主观性较大，对优质耕地保护不力，不少优质耕地以合乎规划的名义遭到占用;对耕地保护目标单一没有综合考虑耕地多功能价值。新常态下，永久基本农田的划定方法与管制规则也需要进行适时调整以适应新时代的发展理念。按照“保护优先”的原则，科学制定兼顾多功能的耕地评价与永久基本农田划定方法，并实行分级保护，实现真正有价值的耕地得到永续保护。
　　(4)以2014年温州市土地利用现状数据为基础，对温州市耕地进行生产功能、生态功能和景观美学功能的综合评价，并结合连片性分析，将最具规模和价值的耕地纳入永久基本农田底线。最终将温州市的耕地分为“优先划入区”、“适宜划入区”和“不宜划入区”。①优先划入区是永久基本农田保护底线，总面积为78700.27公顷，占总耕地面积的27.73％，生产、生态和景观综合功能较好，是温州市基本农田保护核心，主要位于温州市东部沿海区域，瑞安市东部平原，苍南县与平阳县交界处的平原地区，以及文成县、永嘉县山区分布的大规模具有景观美学价值的梯田;②适宜划入区是永久基本农田保护一般区，相较于优先划入区，该类型耕地连片度，或者耕地生产、生态功能相对一般，但仍有改造提升空间，该类型耕地总面积为128482.32公顷，占温州市全部耕地面积的45.27％，在空间分布上较为广泛;③不宜划入区是永久基本农田以外的一般农田，总面积为76661.16公顷，占总耕地面积的27.01％，该类型耕地在生产、生态功能或连片性上存在显著的限制因素，在空间上以零星分布为主，连片地块面积普遍较小，其中一部分耕地处于其他地类的包围之中，呈现孤岛状态。
　　(5)根据耕地综合评价的结果，将优先划入区内耕地纳入永久基本农田底线区，适宜划入区内耕地纳入永久基本农田一般区，不宜划入区不划入永久基本农田，作为一般耕地进行保护。优先划入区是耕地保护的“底线”，是永久基本农田中的核心区域，在空间管制上纳入禁止建设区，并实行“由上而下”规划源头上的空间管制;适宜划入区的耕地，属于永久基本农田的一般区，在空间管制上纳入限制建设区，并制定项目准入的正面清单;不宜划入区内耕地按照一般耕地进行管理，其中的零星耕地应根据空间分布与主导功能，将处于林地包围中的小块耕地逐步退耕还林，纳入生态空间。
　　建议今后的耕地保护工作中，一要强化优质耕地的规划源头管理，在永久基本农田划定中，探索实施上级既要下达保护任务，也要下达核心保护空间的管理新模式。二要科学开展全域土地整治工作，提升耕地质量，改善农业生产条件。三要注意提升耕地生态系统稳定性与生态服务功能，通过田间廊道的建设，提高耕地景观的网络连通度，大力发展绿色生态农业，构建生态、经济、社会价值兼具的现代生态农业生产模式。四是，适时发挥耕地景观美学功能，在保留耕地景观的原生态，维持自身特色的前提下，通过科学专业的规划设计，发展集生产、休闲、景观于一体的乡休闲观光农业，改善区域内的配套设施条件和环境，提升景观品质。

目录

声明

致谢

摘要

图目录

表目录

缩写

软件环境

1．绪论

1．1研究背景与意义

1．1．1研究背景

1．1．2研究目的与意义

1．2国内外研究进展

1．2．1耕地保护体制与政策研究

1．2．2耕地利用变化研究

1．2．3耕地多功能性理论研究

1．2．4基本农田及其划定研究

1．3研究内容与技术路线

1．3．1研究内容

1．3．2技术路线

2研究区概况与数据资料

2．1研究区概况

2．1．1自然地理概况

2．1．2社会经济概况

2．2数据介绍

3温州市耕地占补动态演变特征分析

3．1土地利用变化特征

3．2耕地占用与补充数量特征分析

3．2．1市域耕地占补平衡数量特征

3．2．2县级耕地占补平衡数量特征

3．2．3补充耕地来源分析

3．3耕地占用与补充质量特征分析

3．3．1耕地质量等别分布情况

3．3．2耕地占补的质量差异

3．3．3耕地占补的质量等别倾向性

3．3．4耕地占补的地类构成

3．4耕地占用与补充空间格局特征分析

3．4．1耕地占补的空间格局形态

3．4．2耕地占补的空间分布特征

3．4．3耕地占补的景观空间格局

3．5基于规划的占补平衡趋势分析

3．6讨论与小结

4补充耕地后续耕种情况及其驱动力分析

4．1补充耕地后续耕种情况遥感识别

4．2补充耕地后续耕种情况时空特征分析

4．2．1补充耕地总体耕种情况

4．2．2补充耕地耕种情况空间分布特征

4．3基于Logistic模型的补充耕地耕种情况驱动力分析

4．3．1 Logistic回归模型

4．3．2驱动因子指标体系构建

4．3．3补充耕地耕种情况驱动力分析

4．4讨论与小结

5耕地占补平衡存在的问题及永久基本农田保护

5．1耕地占补平衡政策实施存在的问题

5．1．1占优补劣现象较为明显

5．1．2补充耕地耕种效率较低

5．1．3土地开发对生态造成一定影响

5．2永久基本农田保护的必要性

5．2．1优质耕地的空间刚性保护

5．2．2乡村振兴的要素保障

5．2．3农耕文化传承与教育

5．3当前永久基本农田划定面临的难点

5．3．1优质耕地保护缺少规划源头管理

5．3．2与城镇化发展之间的矛盾

5．3．3科学划定方法有待提高

5．3．4差别化的管制规则亟待制定

5．4讨论与小结

6基于多功能理论的永久基本农田分级划定

6．1研究思路与技术路线

6．2耕地生产功能评价

6．2．1耕地生产功能综合指标体系构建

6．2．2指标权重及量化标准

6．2．3耕地生产功能综合评价结果

6．3耕地生态功能评价

6．3．1耕地生态功能综合指标选取

6．3．2耕地生态系统形态学空间格局分析

6．3．3耕地生态功能综合评价结果

6．4耕地景观美学功能评价

6．4．1最小累积阻力模型原理

6．4．2空间大数据支持下的“源”地识别

6．4．3阻力面构建

6．4．4耕地景观美学功能空间模拟与分区

6．5耕地多功能综合评价与永久基本农田分级划定

6．5．1耕地多功能综合评价结果

6．5．2耕地连片性分析

6．5．3永久基本农田分级划定规则

6．5．4永久基本农田分级划定结果

6．6讨论与小结

7永久基本农田分级管控与管理建议

7．1永久基本农田分级管控

7．1．1优先划入区

7．1．2适宜划入区

7．1．3不宜划入区

7．2耕地与永久基本农田保护建议

7．2．1强化优质耕地的规划源头管理

7．2．2科学开展全域土地整治

7．2．3提升耕地生态系统稳定性和生态服务功能

7．2．4科学发挥耕地景观美学功能

8总结与展望

8．1研究结论

8．1．1占补平衡下耕地的时空格局演变

8．1．2补充耕地的后续耕种情况分析

8．1．3耕地占补平衡存在的问题及永久基本农田保护

8．1．4基于多功能理论的永久基本农田分级划定

8．1．5永久基本农田分级管控与管理建议

8．2研究进展

8．3研究展望

参考文献

攻读博士期间完成的论文