不同地貌类型下黄土高原典型县域新增耕地利用变化.pdf
《不同地貌类型下黄土高原典型县域新增耕地利用变化.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《不同地貌类型下黄土高原典型县域新增耕地利用变化.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、不同地貌类型下黄土高原典型县域新增耕地利用变化周建1,李超2,张佰林3,周芹慧1(1.陕西师范大学西北国土资源研究中心,西安710119;2.中国国土勘测规划院,北京100035;3.天津工业大学环境科学与工程学院,天津300387)摘要:土地整治是中国增加耕地数量、确保粮食安全的重要措施。在中国农村人口不断减少、居民膳食结构改变的背景下,土地整治作为推进乡村振兴的重要抓手,其新增耕地利用方向该如何科学确定是亟需研究的问题。该研究以位于黄土高原的延川县为例,利用土地利用、耕地质量等数据,研究了新增耕地在黄土高原典型地貌塬(梁)、坡面、沟道的利用变化,并分析了不同变化类型新增耕地的质量在不同地貌
2、类型的分布,结果表明,延川县新增耕地转变为非耕地的比例为 20.69%,林地、草地是新增耕地转变的主要去向,果园种植收益远大于粮食作物种植收益,且果园种植为劳动密集型农业生产活动,需要的劳动时间多,加之农户劳动力数量有限未有更多时间将新增耕地用于粮食生产,使得新增耕地撂荒并转变为了林地、草地。沟道是新增耕地转变为林地的主要分布区域,沟道和塬面(梁)是新增耕地转变为草地的主要分布区域,塬面(梁)是新增耕地转变为果园的主要分布区域,不同地貌类型的水分条件是新增耕地在不同地貌转变为其他土地利用类型时存在差异的主要原因。也反映出,在果园种植收益高的条件下,即使位于沟道的水资源条件较好、质量较高的新增耕
3、地,由于劳动力的限制,也不会被利用以进行粮食作物种植,而是被撂荒并转变为林地,相反塬面(梁)的新增耕地也会被利用为收益更高的果园。未来土地整治新增耕地应根据不同区域地形地貌、水资源等自然条件因地制宜地确定利用方向。关键词:耕作;土地利用;地貌类型;新增耕地;土地整治;黄土高原doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202211168中图分类号:S289文献标志码:A文章编号:1002-6819(2023)-14-0254-07周建,李超,张佰林,等.不同地貌类型下黄土高原典型县域新增耕地利用变化J.农业工程学报,2023,39(14):254-260.doi:10.1197
4、5/j.issn.1002-6819.202211168http:/www.tcsae.orgZHOUJian,LIChao,ZHANGBailin,etal.LandusechangeofnewlyincreasedcultivatedlandattypicalcountyunderdifferentgeomorphictypesintheLoessPlateauJ.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2023,39(14):254-260.(inChinesewith
5、Englishabstract)doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202211168http:/www.tcsae.org0引言土地整治是中国增加耕地数量的重要措施。20012010 年、20112015 年土地整治新增耕地面积分别为2.76106、1.84106hm21-2。19992017 年中国通过实施土地整治增加耕地 5.01106hm2,占 19992017 年中国新增耕地总面积 70%3。然而,随着中国城镇化的持续推进和农村人口的持续减少,耕地撂荒现象越发突出。20002021 年中国乡村人口由 80837 万人减少到 49835万人,减少了 31002
6、万人。2011 年和 2013 年中国分别有 13.5%和 15.0%的耕地处于撂荒状态4。此外,中国居民的膳食结构正在发生巨大变化5,中国对水果、肉、蛋、奶等其他副食品的需求增加6,使得耕地非粮化现象也越来越严重7。2020 年中国耕地非粮化率约为27%8。因此,在中国耕地撂荒与非粮化较为严重的背景下,土地整治新增耕地利用状况如何,其利用策略该如何改进,是需要进行深入研究的问题。在新增耕地研究方面,新增耕地潜力9-11和新增耕地空间分布12-13一直是研究的重要方面。在自然适宜性的基础上,对中国耕地后备资源开发利用的经济价值进行评价,发现大部分耕地后备资源不具备经济开发价值14。中国土地整治
7、新增耕地在空间上有逐步向西北地区移动的趋势,限制了土地整治新增耕地的可持续发展15。此外,相关研究还对新增耕地的土壤属性16-17、质量建设措施18-20进行了分析。对土地整治前后土壤样品的分析得出,表层土壤及其酶活性对新增耕地质量有重要影响21。不同比例的红黏土与马兰黄土复配能够快速形成高质量的土壤22。相关文献还对新增耕地对粮食产能的影响进行了探讨23-24。YAN 等25对中国新增耕地和被建设占用的耕地的生产能力进行研究,发现新增耕地的生产能力是被建设占用的耕地生产能力的 50%左右。王军等26对福建建溪流域农用地整治的研究表明,农用地整治能够有效提高耕地产能但也存在对碳固定的负作用。新
8、增耕地所产生的生态环境效应也是新增耕地研究的重收稿日期:2022-11-20修订日期:2023-05-23基金项目:陕西省社会科学基金项目(2022R065);陕西省哲学社会科学重大理论与现实问题研究项目(2022ND0381);陕西省自然科学基金项目(2023-JC-QN-0323);国家自然科学基金项目(41801067);陕西省土地整治重点实验室开放基金项目(300102353503);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(GK202103126)作者简介:周建,博士,副研究员,硕士生导师,研究方向为土地整治与乡村发展、生态系统服务。Email:通信作者:李超,博士,工程师,研究方向为
9、耕地保护与土地可持续利用。Email:第39卷第14期农 业 工 程 学 报Vol.39No.142542023年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJuly2023要方面27-28。中国增加的边际耕地显著增强了土壤风蚀,引起了地下水的消耗,破坏了自然栖息地,阻碍了环境的可持续性29。当前对土地整治新增耕地已经进行了较多的研究,地形地貌是对耕地利用具有重大影响的因素,一方面,山地、丘陵、平原等地形地貌决定了耕地的分布状况,另一方面,沟道、坡面等不同地形部位,耕地撂荒和持续利用情况存在较大差异30-31。但是,基于不
10、同地貌类型对土地整治新增耕地的利用状况进行分析的研究缺乏,基于不同地貌类型新增耕地利用变化提出土地整治策略的研究也不足。因此,本文以位于黄土高原的延川县为例,基于黄土高原典型的地貌类型塬、梁、沟道、坡面,分析新增耕地在不同地貌类型上的利用变化及其质量状况,以期为黄土高原地区土地整治新增耕地的可持续利用提供参考。1研究区概况延川县位于陕西省延安市,地理坐标 109.61E110.45E,36.62N37.10N,东临黄河与山西省永和县接壤,北与榆林市清涧县相连,西接宝塔区和子长县,南靠延长县,总面积 1984km2。属温带大陆性季风气候,年平均气温 10.5,年日照时数 2558h,无霜期 18
11、5d,多年平均降雨量 495mm。延川县位于黄土高原腹地,属于黄土丘陵沟壑区,地貌类型是黄土高原的典型地貌:塬、梁、沟道、坡面(图 1)。2021 年延川县地区生产总值118.97 亿元,总人口 18.61 万人,人均地区生产总值63928 元,低于全国平均水平的 81000 元,城镇化率36.27%。2019 年耕地面积 14867.81hm2,园地(果园)面积 32909.84hm2。自然地理条件使得延川县是苹果最佳优生区,延川县是陕西省优质苹果生产基地县。a.研究区及新增耕地位置a.Study area and location of newly increased cultivated
12、 landb.不同地貌类型新增耕地b.Newly increased cultivated land at different geomorphic types塬面 Loess tableland塬上果园Apple orchard at loess tableland沟道内耕地 Cultivated land at loess gully坡上耕地 Cultivated land at loess slope01020 km10945E11000E11015E10945E11000E11015E3700N3645N3700N3645N县界County boundary新增耕地位置Location
13、 of newly increased cultivated land图 1研究区遥感影像及其新增耕地Fig.1Remotesensingimageofstudyareaandnewlyincreasedcultivatedland2数据来源与处理2.1数据来源本文所用数据包括延川县 2015 年土地利用现状数据,2018 年耕地质量分等数据,2019 年第三次国土调查数据。2015 年土地利用现状数据是在第二次土地利用调查数据的基础上,经过逐年更新后形成。中国在 20072009 年实施了第二次全国土地调查,形成了以 2009 年 10 月 31日为标准时点的土地利用现状数据库。根据第二次全
14、国土地调查规程(TD/T10142007),土地利用调查采用的遥感影像的分辨率优于 2.5m,成图比例尺为110000,耕地、园地最小上图的实地面积为 600m2,林地、草地最小上图的实地面积为 1500mm2。采用的坐标系统为 1980 西安坐标系;其次,土地利用调查成果的准确性检查包括县级自检、省级预检和验收、全国核查等方面,每一层级的检查均规定了外业调查的图斑数量比例及其准确度。在第二次土地调查成果的基础上,每年对土地利用发生变化的地块进行更新,得到历年的土地利用现状数据库,该数据是中国土地资源管理的依据。因此,2015 年土地利用现状数据是在第二次土地调查数据库基础上逐年更新形成的。从
15、 2015 年土地利用现状数据中提取延川县 2015 年耕地图斑。依据农用地质量分等规程(GB/T284072012),在耕地光温水生产潜力的基础上,中国对耕地质量进行了全面评价,形成了耕地分等数据库。在此基础上,每年对新增加的耕地、经建设质量发生变化了的耕地等进行质量更新,形成历年耕地分等数据库,该数据库是中国耕地质量管理的依据。农用地质量分等规程(GB/T284072012)规定,在完成耕地质量评价后,抽取一定数量的耕地图斑进行耕地质量的野外调查、实测,如果误差率小于 5%则认为计算结果总体上合格。延川县 2018年耕地质量分等数据是以 2017 年土地利用现状数据中的耕地图斑为评价对象对
16、耕地质量进行评价,2017 年土地利用现状数据也是在第二次土地调查数据库基础上逐年更新形成的。在耕地光温水生产潜力的基础上,延川县耕地自然等指数的评价要素包括有效土层厚度、表层土壤质地、地形坡度、灌溉保证率、土壤侵蚀程度,计算得出的耕地自然等指数越大,耕地质量越好。一方面,从 2018 年耕地质量分等数据中获得延川县 2017 年的耕地图斑;另一方面,利用耕地分等数据对新增耕地进行质量分析。20172019 年中国进行了第三次国土调查,形成了第14期周建等:不同地貌类型下黄土高原典型县域新增耕地利用变化255以 2019 年 12 月 31 日为标准时点的土地利用现状数据库。根据第三次全国国土
17、调查规程(TD/T10552019),农村土地利用现状调查采用优于 1m 分辨率的遥感影像,农用地最小上图的实地面积为 400m2,坐标系统为 2000国家大地坐标系。第三次国土调查数据成为当前中国自然资源管理的依据。第三次全国国土调查规程(TD/T10552019)规定,县级对调查成果进行 100%内外业自检,省级对县级数据库质量进行 100%内外业预检,国家级进行内外业核查,并规定了内外业检查、核查的技术方法、手段。2.2数据处理首先,将 2015 年耕地图斑、2017 年耕地图斑空间校准到 2019 年耕地图斑上以统一坐标系统,因为 2015 年与2017 年耕地图斑与 2019 年耕地
18、图斑存在很多相同图斑,特征点很多,所以校准精度很高,误差仅为 0.0019m。其次,对 2015 年和 2017 年的耕地图斑进行空间叠加以获得 2016、2017 年的新增耕地,新增耕地图斑与 2019年土地利用叠加,以获得新增耕地的利用状况。第三,基于 Bigemap 软件平台的 MapQuest 遥感影像,将新增耕地图斑导入软件平台,根据塬面(梁)、坡面、沟道在遥感影像上的差异并结合周围地形的变化,对新增耕地图斑的地貌类型进行逐图斑目视判别,地貌类型划分为塬面(梁)、坡面、沟道,并分析不同地貌类型新增耕地的利用状况。第四,基于 2018 年耕地质量分等数据和新增耕地图斑所处的地貌类型,分
19、析不同地貌类型新增耕地的质量状况。2021 年 11 月底至 12 月初的冬季对延川县进行了为期 7d 的野外实地考察和农户访谈调研,考察和调研内容主要涉及土地整治新增耕地的利用情况、农业生产情况等。土地整治新增耕地利用情况主要调查不同地貌类型土地整治后新增耕地是否被撂荒、撂荒原因。农业生产情况主要调查果园种植经营情况、粮食作物种植经营情况。3结果与分析3.1新增耕地利用状况分析新增耕地转变为非耕地的比例较大。2016 和 2017年延川县共新增耕地 1815054m2(表 1),新增耕地在2019 年土地利用类型未发生变化的面积为 1439573m2,占新增耕地总面积的 79.31%,发生变
20、化的面积为375481m2,占新增耕地总面积的 20.69%。林地、草地是新增耕地转变为其他土地利用类型的主要去向,面积分别为 189691、67886m2,占土地利用类型发生变化的新增耕地总面积的 50.52%和 18.08%。新增耕地转变为果园、设施农用地的面积分别为10657、6300m2,分别占土地利用类型发生变化的新增耕地总面积的 2.84%和 1.68%。新增耕地转变为工矿用地、农村宅基地及公用设施用地、道路、水面的面积占土地利用类型发生变化的新增耕地总面积的比例分别为5.80%、0.42%、9.80%、10.86%。本文主要研究新增耕地转变为其他农用地的情况,对新增耕地转变为建设
21、用地的情况未进行探讨。表1新增耕地及其在不同地貌类型上的分布Table1Newlyincreasedcultivatedlandanditsdistributionindifferentgeomorphictypesm2类型Type土地利用类型Landusetype沟道Loessgully坡面Loessslope塬面(梁)Loesstablelandandbeam土地利用类型未发生变化Landusetypewithoutchange水浇地3519700旱地7469392051655386土地利用类型发生变化Landusetypewithchange果园78609871设施农用地43180198
22、2林地15606282932800草地30528037358种植果园的收益要远高于种植粮食作物的收益。根据对延川县农业生产的实地调研,正常市场行情下(苹果售价 4 元/kg),苹果园净收入达到 15 万元/hm2,市场行情好的情况下(苹果售价 8 元/kg),果园净收入达到 3045 万元/hm2。与此同时,当地的主要粮食作物是小麦、玉米,小麦、玉米的净收益均低于 1.5 万元/hm2。种植粮食作物的收益仅是种植果园收益的 10%20%。因此,农户更倾向于果园种植。然而,果园种植属于劳动密集型农业生产活动,需要占用大量人工。根据对延川县果园种植情况的调查,果园病虫害防治、水肥管理、疏果、套袋、
23、采摘等作业均需耗费大量人工,每人最多能够管理 0.167hm2果园。与此同时,农户劳动力数量有限,按照每户4 个劳动力(父辈与子辈),户均果园面积 0.667hm2左右。在农户劳动力数量有限的情况下,为追求更高的经济收益,农户不会将劳动时间分配给收益低的粮食作物的种植。因此,果园种植收益远大于粮食作物种植收益,且果园种植为劳动密集型农业生产,加之农户劳动力数量有限,便导致了新增耕地并未被利用为粮食作物的种植,而是被撂荒并转变为了林地、草地。3.2新增耕地在不同地貌类型的分布沟道和塬面是新增耕地的主要分布区域。分布在沟道、塬面(梁)、坡面上的新增耕地面积分别为 1045187、766680、31
24、87m2,分别占新增耕地总面积的 57.58%、42.24%、0.18%。坡度的限制使得坡面新增耕地的面积和占比最小。3.2.1土地利用类型未发生变化的新增耕地在不同地貌类型的分布土地利用类型未发生变化的新增水浇地全部位于沟道(表 1)。土地利用类型未发生变化的新增旱地主要分布在沟道和塬面(梁)。分布在沟道和塬面(梁)的土地利用类型未发生变化的新增旱地分别为 746939 和655386m2。一方面,尽管黄土塬(梁)土层深厚,能够存储自然降水,但是黄土不存在隔水层,无法打井进行农业灌溉。另一方面,黄土层内的土壤水分逐渐渗透到沟道内,形成径流。根据对延川县的实地调查,沟道内几乎常年256农业工程
25、学报(http:/www.tcsae.org)2023年有水,即使是在调研的 11 月底 12 月初的冬季,沟道内仍有径流。因此,黄土高原沟道水分条件优于塬面(梁)的水分条件,使得延川县土地利用类型未发生变化的新增水浇地全部位于沟道内,土地利用类型未发生变化的新增旱地主要分布在沟道和塬面(梁)。3.2.2土地利用类型发生变化的新增耕地在不同地貌类型的分布在不同地貌类型,新增耕地转变为其他土地利用类型时存在显著差异。转变为林地的新增耕地主要分布在沟道。分布在沟道的转变为林地的新增耕地面积为 156062m2,占转变为林地的新增耕地总面积的 82.27%(表 1)。转变为草地的新增耕地主要分布在沟
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 不同 地貌 类型 黄土高原 典型 新增 耕地 利用 变化
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。