基于耕地生产能力的湖北省分区评价管理
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摘要：通过农用地分等成果和实地调查结合，核算出的耕地生产能力能够对耕地整理和评价提供依据。根据湖北省耕地生产能力预测结果，以县域为单位，通过区域比较分析中区域规模和区域优势计算分析方法，采用与耕地可实现生产能力相关的产能优劣指标、与耕地面积有关的规模优劣指标和与耕地可实现利用强度有关的增产潜力指标，对湖北省各县（市、区）耕地的实际生产能力和现阶段可增产潜力水平进行比较和分区。结合不同区域的自然地理条件和社会资源条件，对各个区域进行评价和结构优化调整，在不损坏耕地质量的情况下充分挖掘各分区生产潜力，有针对性地提高湖北省耕地综合生产能力。旨在为今后湖北省农业生产的耕地整理和利用保护及可持续发展提供科学依据。
关键词： 耕地生产能力；农用地分等；区域评价；增产潜力；湖北省
中图分类号：F301.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）15-3791-04
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2015.15.055
Abstract：The productivity of arable land is calculated by using agricultural land grading results and field investigations， which could provide the basis for the consolidation and evaluation of arable land. According to the forecasting results of arable land productivity in Hubei province， this paper selects all counties of Hubei province， and chooses the methods of regional scale analysis and regional advantages analysis， to compare and partition every county of Hubei province with the actual production capacity of arable and the level of arable increase potential. During this comparison and partition， this paper uses the production pros-cons index which is related with arable land accessible productivity， the size pros-cons index which is related with arable land area， and the yield increase potential index which is related with arable land potential use intensity. Combined the natural and geographical conditions with the social resource conditions in different regions， this paper makes evaluation and structure optimization adjustment for each region， and fully taps the production potential of each region without damaging the quality of arable land， to improve the comprehensive production capacity of arable land in Hubei province. The results could provide scientific basis for agricultural land consolidation， protection and utilization， and sustainable development of the agricultural production in Hubei province in the future.
Key words：cultivated land productivity； agricultural land classification； regional evaluation； potential of increased production；Hubei province
随着中国人口增长和城市化进程的加快，耕地资源的保护和国家粮食安全问题已经上升为国家重大战略问题。怎样达到确保每个人都能在任何时候既买得起又买得到他们所需要的基本食品这一粮食安全目的，是国家所要尽力去解决的[1-4]。基于此，国土资源部开展了国家第二次土壤调查、农用地分等、耕地质量补充完善等国土资源调查。同时，有关学者针对耕地综合生产能力等方面进行了大量的科学研究，如孔祥斌等[5]从耕地单产、面积、总产的实现程度对乡镇尺度耕地生产能力实现程度进行了测算；伍育鹏等[6]采用指数产量化法求得耕地自然生产能力；冯铭坤等[7]采用数据包络分析法对农用地利用效率进行了评价分析。现有的大量研究都注重于怎样对耕地质量和耕地生产能力进行评定、核算，对于在此结果之上的扩展研究还不是很多。
本研究以湖北省为研究区域，在耕地生产能力测算结果的基础上，建立一套评价体系，对研究区域内各县（市、区）耕地生产能力和增产潜力进行比较分析评价分区，针对性地提高各个分区耕地综合生产力，旨在为区域农业结构调整提供科学依据。
1 研究区域及数据来源
湖北省位于中国中部、长江中游，介于北纬29°05′-33°20′，东经108°21′-116°07′之间，东西长约740 km，南北宽约470 km，国土面积18.59 万km2，耕地面积53.9万hm2，正处于中国地势第二级阶梯向第三级阶梯过渡地带，地貌类型多样，山地、丘陵、岗地和平原兼备。山地占全省总面积55.5%，丘陵岗地占24.5%，平原湖区占20%。全省绝大部分地区日照充足，光合潜力大，平均全年日照时间一般为1 100～2 150 h，年平均气温一般为15～17 ℃，大部分地区年降水量为800～1 600 mm。全省西、北、东三面被山地环绕，丘陵广布，中南部为江汉平原，与湖南洞庭湖平原连成一片（图1）。
研究数据主要基于湖北省耕地质量补充完善数据之上完成的湖北省产能核算项目成果。共包括湖北省92个县（市、区）耕地面积、可实现产能、实际产能等数据。以及湖北省DEM图、河流湖泊图和县级区划图等。
2 评价体系的构建
为了能够使耕地生产能力测算结果切实应用于对耕地利用保护和农业生产的宏观指导，促进区域范围内产能提升，本研究运用区域比较分析中常用的生产规模和产能优劣指标的计算与分析方法，采用耕地数量与规模、耕地实际产出能力、可实现生产力水平等相关指标建立一套评价体系（图2）。
一个区域的生产潜力和耕地的利用强度可以表征该区域在近期可实现的增产潜力和因政策、农业投入水平等因素决定的对耕地的可利用程度[8， 9]。针对全省耕地生产的可提升潜力，在耕地的生产利用和管理中应切实有效地根据耕地的生产实际情况有针对性地进行分区分片生产管理，以确保可实现生产潜力和生产优势的发挥。研究中采用以下指标对各县（市、区）进行比较和生产力优势分析[10，11]。
2.1 产能优劣指标（CMI）
耕地产能优劣指标衡量耕地可实现产能的优劣程度，其计算方法为各县（市、区）耕地的可实现生产能力与同期全省所有县（市、区）可实现生产能力平均水平的比值，能反映各县（市、区）耕地生产的可实现生产能力优劣情况（式1）。
CMIi=■ （1）
式中，CMIi为i县产能优劣指标数值，Ci为i县耕地可实现生产能力，n为研究区域县（市、区）个数。
2.2 规模优劣指标（SMI）
耕地规模优劣指标衡量耕地生产规模大小程度，其计算方法为各县（市、区）耕地面积与全省所有县（市、区）平均耕地面积，能够反映各县（市、区）耕地产能的影响力（式2）。
SMIi=■ （2）
式中，SMIi为i县产能规模优劣指标数值，Mi为i县耕地面积，n为研究区域县（市、区）个数。
2.3 增产潜力指标（YPI）
耕地的增产潜力指标衡量耕地的可增长潜力程度，其计算方法为各县（市、区）的耕地可实现利用强度与同期全省所有县（市、区）平均耕地可实现利用强度之间的比值，能反映出各县（市、区）耕地的利用强度和可以增产的程度，并且能够在一定程度上对比出各县（市、区）的耕作生产技术和耕作管理能力之间的差异（式3、式4）。
SAi=■ （3）
YPIi=■ （4）
式中，SAi为i县可实现利用强度，YOi为i县实际单产，YMi为i县可实现单产，YPIi为i县增产潜力指标数值，n为研究区域县（市、区）个数。
3 优化分区及评价管理
3.1 耕地生产能力优化分区
根据构建好的评价体系和指标，计算得到研究区域各县（市、区）的CMI、SMI和YPI指标结果如图3所示，图3中的结果显示出了湖北省不同县（市、区）区之间各个指标的差异。
根据计算后的各个指标数据，用ArcGIS10.1分组分析工具对湖北省各县（市、区）CMI、SMI、YPI结果进行聚类分析。聚类结果将整个湖北省划分为4个区域，即重点提高区、结构优化区、持续发展区、稳定保护区（图4）。各个区域的CMI、SMI和YPI差异明显，并且与湖北省的耕地分布特点相一致（表1）。
分区结果显示，重点提高区（第一分区）的CMI、SMI平均值大于1.8，YPI平均值大于1，表明该区域相对于湖北省其他区域不仅具有耕地生产能力方面的较大优势，而且还具有耕地产能规模方面的较大优势，这个区域具有较大的耕地单位面积可提升潜力；结构优化区（第二分区）的CMI、SMI、YPI平均值都稍大于1，表明该区域耕地生产能力、耕地产能规模都略微领先于全省平均水平，仍然有一定的耕地单位面积生产潜力；持续发展区（第三分区）的CMI、SMI平均值均在0.5左右，YPI平均值也小于1，表明该分区相对于第一分区和第二分区产能和耕地规模优势都较小，耕地单产提升潜力也较小；稳定保护区（第四区域）的CMI、SMI平均值在0.05左右、YPI平均值在0.9左右，各指标都是最小的，表明该分区的产能总量和耕地规模相对于全省和其他区域都很小，产能影响力很小。
3.2 各分区评价及管理
根据分区结果，汇总耕地生产能力测算结果，得到各个区域耕地面积、综合生产能力和潜力情况（表2）。
3.2.1 重点提高区（第一分区） 该区域主要分布在长江、汉水流过的沿江平原腹地，包括荆门市、荆州市、潜江市、仙桃市、天门市和襄阳市、宜昌市的东部地区。这些区域地势起伏较小，平均海拔仅有30 m左右，土层较厚且集中成片，日照量较充足、气候资源极为丰富，区内河流湖泊较多，能够满足各类作物的生长需求。因而耕地规模和实际产能总量最大，耕地面积为3 034 038.14 hm2，占全省耕地面积56.25%，实际总产能为5 143.85万t，占全省总产能的62.11%，可提升潜力也最大，为423.38万t，占全省可提升潜力的55.18%。从分析结果可知，该区域不仅耕地面积和产能总量大，而且其实际单产、可实现单产、可提升耕地利用率也最大。所以，该区域应该是整个湖北省重点提高和规划的区域，是全省粮食整体生产能力提高的核心区域，应该加强该区域高标准基本农田建设和耕地保护，提高耕地质量；利用区域自然和社会经济条件，发展规模化的大面积高效生态农业；减少限制农田和强化测土配方施肥技术，以提高耕地的生产能力和粮食总产。
3.2.2 结构优化区（第二分区） 该区域主要分布在盆周秦巴山区和川鄂湘黔浅山区的北部、鄂豫皖丘陵区的中部以及和西部丘陵山区交接的江汉平原东南部。包括恩施土家族自治州北部恩施市、利川市、咸丰县、建始县、巴东县等，十堰市北部的郧西县、郧县、丹江口市、随州市，武汉市西南部的蔡甸区、江夏区，黄石市西南部的大冶市、阳新县，以及其他部分县市等。其耕地面积占全省耕地面积25.01%，实际总产能占全省总产能21.79%，可实现增产潜力为206.95万t，也占了全省可提升潜力的26.97%。这些地区海拔高度稍高，以低山丘陵和山地缓坡为主，耕地单位面积的可提升潜力相对较大，耕地质量和等级与重点提升区比相对较低。所以，该分区可作为保证湖北省粮食产能平稳发展的后备产能提升区域，发挥现有产能规模，进一步优化区域产业结构，优化耕地资源配置，逐步加大农业生产力度，修建沟渠、水库和其他设施。做到产能稳中有升，为日后大规模提升本分区产能奠定基础。
3.2.3 持续发展区（第三分区） 该区域主要分布在盆周秦巴山区的中南部、川鄂湘黔浅山区南部的边缘、西部丘陵山区和鄂豫皖丘陵区的东部。包括宜昌市大部分地区和恩施自治州南部的来凤县、宣恩县、鹤峰县，咸宁市，十堰市南部的竹溪县、竹山县、房县以及黄冈市团风、英山、罗田三县等。这些地区地势相对起伏较大，土层较薄，存在一定的水土流失现象，土地肥沃程度、气候条件以及水利条件相对于重点提升区和结构优化区皆显不足，因此耕地规模和实际产能总量比较低，分别占全省总量的18.25%和15.68%。此分区因受自然条件的先天性影响，耕地的土地利用效率较低，应该积极分析和探讨限制其土地资源潜力发挥的因素，有针对性、有目的地加以调整和改善，在生产和利用管理上应逐步改良现有基础农田设施，实现与周边地区的协调，确保本分区粮食产能持续发展。
3.2.4 稳定保护区（第四分区） 该区域主要是盆周秦巴山区中的神农架林区、十堰市市区的张湾区和茅箭区、沙市市区、武汉市的汉南区以及黄石市的黄石港区、西塞山区、下陆区和铁山区。这些地区或者因为区域特殊情况、或者因为城市发展需要，耕地所占面积非常小，仅占全省耕地面积的0.50%。虽然该区域的产能规模对全省总产能影响很小，但是也仍然需要保护耕地、防止耕地流失，稳定该分区产能不减少。
4 讨论
本研究根据湖北省产能核算成果，对湖北省各县（市、区）耕地的实际生产能力和现阶段可增产潜力水平进行了比较和分区。结果表明：①各分区差异明显，主要分布在沿江平原的重点提高区，实际产能总量5 143.85万t，产能规模对整个湖北省总产能影响最大；其次是分布在海拔较低的浅山区和丘陵区的优化结构区，实际总产能为1 804.75万t，同时也有相当规模的可提升潜力；再次是海拔较高的山区和部分丘陵区，实际总产能为1 298.34万t，虽然农业生产条件不是很好，但同样不容忽视；最后则是一些城市的郊区和其他特殊区域组成的稳定保护区，总产能较小，仅有35.19万t。②各个分区根据自身特点，可以进行不同的管理方法：重点提高区应严格实施基本农田保护措施，以现代化的耕作技术扩大生产规模，提高产量；优化结构区应认清自身优势，优化结构配置，保证粮食产量安全；持续发展区应保证自身产能不减少的情况下，通过政府政策关注和技术投入等，弥补自身不足，逐渐提高产量；稳定保护区应稳定自身农业生产，保护耕地不再流失。③湖北省各分区产能存在着正空间效应，各分区之间呈现相互联系和相互影响的发展趋势，但高产能分区的扩散效应还可以进一步扩大，对其周边区域产生的辐射带动作用也应进一步加强。因此，今后应加强各分区之间的合作与交流，以土地整治工程入手，切实提高湖北省耕地生产能力。
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