河南省耕地质量时空演变及驱动力研究
项目名称：河南省耕地质量时空演变及驱动力研究
项目名称： 河南省耕地质量时空演变及驱动力研究
成果鉴定号：豫科鉴委字［2013］第2387号
完成单位：河南省科学院地理研究所
完成人员：王令超 宋艳华 杨建锋 王国强 杨建波 田 燕 马军成 宋富强 樊 鹏 樊 雷 杨 云 王玉钟 杨喜会 杨青伟 ...
所属领域：自然地理学
1 项目背景
目前，国内学者对区域耕地质量的研究主要集中在某个时间点的“静态”质量评价，尤其对评价指标体系的研究较多。由于研究周期长、投入多、出成果慢等原因，较少有学者对较长时间区间的耕地质量“动态”变化进行研究。“动态”变化研究是在“静态”评价的基础上，对耕地质量演变规律、演变的过程机理、影响机制及其效应等方面进行研究，能够更深入科学地揭示自然、社会、经济因素和耕地质量之间的内在关系，是“静态”研究的延伸和深化，相对于“静态”评价，“动态”变化研究成果更具有社会应用价值。河南省地处我国西部山地丘陵区向东部平原的过渡地带，是我国重要的粮食生产核心区，具有典型的地域特征，对河南省耕地质量时空演变及驱动力进行研究，不仅具有较高的学术价值，还能为河南省制定耕地质量建设、提升粮食生产能力的政策和措施提供技术支撑，对河南省粮食生产具有重要意义。
2 技术原理
国土资源部从1999年开始在全国范围内开展耕地质量等级调查与评定工作，采用《农用地分等规程》(TD/T1004-2003)、《农用地质量分等规程》（GB/T28407-2012）（两个规程内容基本一致，前者为部标、后者为国标）划分农用地等别。农用地分等技术方法以生产潜力为基础，所划分的耕地质量等别具有全国可比性，应用该方法评价的耕地质量成果已被应用到基本农田划定、土地开发整理工程设计、耕地生产能力核算、耕地占不平衡、农用地定级估价、集体建设用地定级估价、土地利用规划等众多方面。为使研究和实践相结合，确保研究成果具有较大社会应用价值，本研究采用农用地分等技术方法进行耕地质量评价。
（1）2002年和2012年河南省耕地质量评价
在收集2002年和2012年河南省各县级和省级土地利用数据库、土壤、地形、耕地地力调查、土壤质量地球化学评价资料、农村土地整治资料、基本农田建设资料、遥感影像、作物投入、产出等数据的基础上，采用农用地分等技术方法确定评价单元，划分指标区、确定指标区分等因素体系并计算农用地自然质量分。根据河南省56个气象站点及周边省份气象站点指定作物的光温（气候）生产潜力指数，采用空间插值技术获取耕地地块的作物光温（气候）生产潜力初始插值结果，并应用温度、水分条件对初始插值结果进行修正，利用修正后的作物生产潜力指数和分等单元自然质量分、土地利用系数，计算耕地质量指数，分别将2002年和2012年耕地划分为12个自然质量等、13个利用等。等别划分结果科学地反映了两个年度耕地质量的空间分异规律。
（2）近十年来河南省耕地质量演变研究
近十年来，全省自然质量等、利用等均表现出低等别耕地面积下降、高等别耕地面积增加的规律，耕地自然质量等指数、利用等指数平均值分别提升30分和20分，全省耕地质量总体上有小幅提升。耕地自然质量等指数变化的幅度为[-69，576]，耕地利用等指数变化的幅度为[-53，209]。利用等指数提升幅度和变化幅度小于自然质量等指数提升幅度和变化幅度，表明耕地管理利用水平的提升落后于耕地质量建设，说明耕地质量的提升要转化为实际生产能力还需要提升管理利用水平。
近十年来，耕地质量演变在空间上存在提升、下降和未变化三种类型，面积分别占全省耕地总面积的45.85%、7.80%、46.35%，三类区域自然质量等指数平均变化幅度为71分、-34分、0分，总体上表现为质量提升面积大于下降面积、提升区提升幅度大于下降区下降幅度。全省质量提升区域耕地自然质量等、利用等平均等指数分别为2565和1889，质量下降区域耕地自然质量等、利用等平均等指数分别为2415和1620，未变化区耕地自然质量等、利用等平均等指数分别为2458和1778, 2002年-2012年提升区和下降区自然质量等指数之差由45分增加到150分,显示出“好的更好，差的更差”的趋势，是河南省耕地质量建设需要重视的一个问题。
耕地质量提升区以片状分布，主要分布在黄淮平原区、冀鲁豫低洼平原区和燕山太行山山前平原区的山前平原地带。耕地质量下降区以条带状分布，主要分布在豫西山地丘陵区向黄淮平原过度地带的浅山丘陵区、鄂豫皖丘陵山地区的丘陵地带。自然质量等指数提升100分以上的区域与土地整理工程项目区的分布具有高度一致性。
（3）近十来河南省耕地质量演变驱动力研究
根据耕地质量演变过程中主要影响因素的持续时间，将耕地质量在空间上的变化分为缓变区和突变区（缓变区主要指在正常耕种、经营管理情况下，在较长时间区间上耕地质量发生缓慢变化的区域；突变区则主要指外在因素造成农田基础设施、耕地物理性状等发生变化，从而在短期内引起耕地质量变化的区域），分别建立了两种区域耕地质量演变驱动力分析方法，研究发现突变区与缓变区耕地质量演变驱动力存在显著差异：在缓变区，土壤有机质含量、土壤PH值与耕地质量变化具有高度显著相关性，是缓变区耕地质量发生变化的直接驱动力。而农业支出占财政支出比例和人口密度两个社会经济类因素与耕地质量变化也具有相关性，是缓变区耕地质量发生变化的间接驱动力，它们通过对自然因素的影响而间接引起耕地质量的变化。在突变区，土地开发整理工程引起的灌溉保证率、排水条件、地形坡度3个因素的快速改变是突变区耕地质量变化的最主要驱动力；土地开发整理工程项目区耕地质量的提升区间和提升幅度均远高于非项目区，土地开发整理工程项目区耕地自然质量等指数提升幅度在[26，576]分之间，平均提升幅度为132分,土地开发整理项目对全省耕地质量提升的贡献率达到70.68%，是河南省10年来耕地质量提升的最主要诱因。土地平整工程的实施会引起部分项目区土壤有机质含量和土层厚度的改变，因此二者也是突变区耕地质量变化的驱动力；项目区的投资额度直接影响了项目的工程内容和力度，因此也是影响突变区耕地质量变化的驱动力。
平原区和山地丘陵区的土地开发整理工程均存在随着单位投资额度的提升，耕地自然质量等指数先缓慢增长，再快速提升，又缓慢增长的变化规律。平原区的土地开发整理工程单位投资额度的合理区间为[900-1800]元/亩，最佳投资区间为[1100-1600]元/亩；山地丘陵区的土地开发整理工程单位投资额度的合理区间为[1500-2300]元/亩，最佳投资区间为[1700-2100]元/亩。
3 应用情况及推广前景
本成果已应用情况
（1）“河南省土地开发整理耕地建设等级目标”、“河南省土地开发整理工程区域差异(类型区)”的主要内容，已被《河南省土地开发整理工程建设标准》采用。《河南省土地开发整理工程建设标准》已由河南省国土资源厅颁布（豫国土资发[2010]105号），作为行业标准在全省使用。
（2）在全省修订全省征地区片综合地价工作中，均采用本项目完成的河南省农用地（耕地）质量等别成果作为划分征地区片、制定征地区片综合地价的农用地质量依据。2012年征地区片综合地价已由河南省人民政府(关于调整河南省征地区片综合地价的通知(豫政[2013]11号))颁布，在全省施行。
（3）本成果已在河南省各级土地利用总体规划编制、基本农田划定、农用地基准地价评估、土地整治规划编制、耕地质量保护措施制定等方面被应用。
推广应用前景
本项目的多个阶段性成果已被我省相关工作采用，作为一种基础数据，耕地质量数据与耕地面积数据具有同等重要的作用和价值，本成果还将在以下几个方面被应用：
（1）耕地质量绩效考核；
（2）耕地质量年度变更与监测；
（3）耕地数量质量占补平衡；
（4）土地开发整理项目区选址；
（5）耕地实际生产能力核算；
（6）其他与耕地质量有关的工作。