上海市耕地后备资源宜耕性调查评价

廖远琴（1.上海市地质调查研究院，上海 200072；2.上海市国土资源调查研究院，上海 200072）



上海市耕地后备资源宜耕性调查评价

廖远琴1,2
（1.上海市地质调查研究院，上海 200072；2.上海市国土资源调查研究院，上海 200072）

摘 要：研究设计了上海市耕地后备资源调查评价指标与评价方法，提出了相应的评价模型。结合上海地方特点，以生态条件、土壤污染状况指标评价为例，介绍了开展耕地后备资源指标专题评价的方法。基于综合评价结果，对上海市耕地后备资源的规模、分布以及宜耕性限制因素进行了系统分析。

关键词：耕地后备资源；未利用地；工矿用地；宜耕性评价

随着我国城乡一体化进程的加速，近年来城市及近郊农村地区的土地利用结构发生了较大变化。一方面，城市规模的扩张催生出大量的建设用地需求，建设用地占用耕地的现象日趋加剧；另一方面，第二、第三产业发达地区出于保障粮食安全的需要，仍需要通过未利用地开发，非耕农用地、低效建设用地的整理复垦勉力维持存量耕地规模。耕地后备资源的开发复垦已经成为补充耕地、贯彻落实国家占补平衡政策的重要内容[1]。

上海作为现代化国际大都市，其发展定位为国际经济、金融、贸易、航运中心。城市发展与生态建设给耕地保护带来了重大的压力。近年来，上海尽管持续加大耕地后备资源开发力度，仍旧面临耕地面积逐年减少、后备潜力不足的困境。如何充分挖掘地区耕地后备资源潜力，是当前上海市土地管理急待解决的问题。

从广义上讲，在我国现行土地用途分类体系下，耕地后备资源包括：未利用地（滩涂、裸地等）、非耕农用地（养殖水面等）、建设用地（工矿用地、宅基地等）。对于以上耕地后备资源开发复垦的适宜性评价，国内学者进行了诸多研究，大部分主要聚焦于滩涂等未利用地，从土地的理化性质、地形条件等自然属性等方面建立宜耕性评价体系[2～5]；其次从社会影响、经济效益等方面出发，对土地开发的经济适宜性进行评价[1,6]。此外，由于近年来我国生态环境恶化问题日益加剧，也有部分学者从生态环境的角度出发，对耕地后备资源开发适宜性进行研究[7,8]。

1　评价对象与参考数据

1.1 评价对象

本文结合2014年国家统一部署的耕地后备资源调查评价工作，从2012年上海市土地变更调查数据库中提取未利用地（其他草地、沿海滩涂、内陆滩涂、裸地）、工矿用地图斑，以图斑为基本单元开展宜耕性评价。

根据2012年土地变更调查数据，上海市未利用地、工矿用地图斑总面积为44924.01公顷，其中岛屿、岛滩面积为22525.15公顷，其余图斑位于浦东、崇明等9个郊区县，总面积为22398.86公顷。

1.2 参考数据与处理

研究中采用的调查评价指标相关数据包括：上海市基本生态网络规划（2008～2020年）数据中的自然保护区、饮用水水源地保护区范围，区县农业、林业部门管理数据中的水源涵养林区等生态公益林区范围，上海市土壤质量监测成果（2009～2012年）中的土壤污染状况数据，区县土壤调查成果中的盐渍化程度、土壤质地、土壤pH值分布数据，通过上海市数字高程模型转换生成的地形坡度数据，测绘部门提供的现势地形、遥感影像等基础地理数据。

通过ArcGIS软件完成以上数据的地理空间校正、格式转换，形成评价指标专题数据。

2　评价方法设计

2.1 评价指标

调查工作中采用的评价指标共11项，涉及生态条件、气象水利条件、土壤理化条件、区位条件4个方面，具体见表1。各项指标的具体含义见表2。

2.2 评价模型

目前土地适宜性评价往往采用定性、定量相结合的方法。以往的研究中往往通过特尔斐法[9～11]、层次分析法[12～14]、回归分析法[15]、关联度分析法[16]等确定参评因子的权重，通过经验法[9]等确定评价指标的隶属度函数或分级计分等评分规则；采用加权指数和法[9,10,17]、限制条件法[18,19]、模糊综合评价法[20]等对土地开发的适宜性进行综合评价。

根据全国耕地后备资源调查评价工作的要求，本文采用限制条件法对上海市未利用地、工矿用地图斑的宜耕性开展定性评价。在宜耕性评价过程中，采用“一票否决制”：图斑任一项评价指标构成宜耕性限制条件的，该图斑的评价结果即为不宜耕。

考虑上海属于长江中下游沿江平原地区，结合地区实际，最终确定各项评价指标的宜耕性限制条件如表3。

表1　上海市耕地后备资源评价指标体系Table 1 Indexes for evaluating cultivation suitability of reserved cultivated land resources in Shanghai

表2　长江中下游分区宜耕性评价指标Table 2 Indexes for evaluating cultivation suitability of the middleand lower reaches of the Yangtze River

表3　上海地区宜耕性限制条件Table 3 Restrictive conditions of cultivation suitability in Shanghai

3　指标专题评价示例

指标专题评价是将作为调查评价对象的图斑与各项评价指标专题数据进行叠加分析，通过基于空间位置的属性关联，对图斑的各项指标是否构成限制条件开展评价。下面以生态条件指标、土壤污染状况指标为例介绍评价方法。

3.1 生态条件指标评价

生态条件主要利用从土地、环保部门搜集的生态保护区数据进行评定。上海市境内限制耕种的生态保护区主要包括：国家级、省级自然保护区，一级饮用水水源保护区，水源涵养林区等生态公益林区等。

通过对搜集的图件资料进行数字化，得到上海市9个郊区县及岛屿、岛滩内的主要生态保护区范围如图1。

图1　上海市生态保护区范围Fig.1 Ecological projection area in Shanghai

结合表3，将位于自然保护区、一级饮用水水源地保护区或生态公益林区内的图斑均评价为：生态条件指标构成限制。经数据叠加分析，确定上海市内生态条件指标构成限制的调查评价图斑共25198.59公顷。

3.2 土壤污染状况指标评价

土壤污染状况一般通过测定土壤中8种重金属元素（镉、汞、砷、铜、铅、锌、铬、镍）以及有机污染物的含量进行评定。本文通过搜集上海地区土壤质量监测成果（2009～2012年）数据，按照平均1平方千米1个采样点的监测布点要求，补充布点、采样，通过试验测定采样点的pH值、重金属元素及各类有机污染物含量后，采用限制条件法[18,19]，将监测点的土壤综合质量等级评定为各类污染物对应污染等级的最大值。然后采用反距离函数插值法[21,22]进行空间插值，相应的插值点土壤综合质量等级计算公式如下：

式中，Z表示插值点的土壤综合质量等级；λi(i=1,…,n)表示第i个采样点土壤综合质量等级；Di表示第i个采样点与插值点的距离，k为距离的幂值参数，取值为1。

通过空间插值制作土壤综合质量评价图（图2）。

根据《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995），将土壤综合质量等级在三级以上地区，认定为不适合进行农业生产，该区域内调查评价图斑均应评价为：土壤污染状况指标构成限制。经数据叠加分析，确定上海市内土壤污染状况指标构成限制的调查评价图斑共602.59公顷。

4　评价结果分析

4.1 宜耕图斑规模统计

在各项指标专题评价的基础上，采用限制条件法得到上海市耕地后备资源综合评价结果如下：宜耕的未利用地、工矿用地总规模为10634.45公顷。不同地类的具体面积见表4。

图2　上海市土壤综合质量等级Fig.2 Comprehensive quality level of soil in Shanghai

表4 上海市耕地后备资源宜耕性评价结果(hm2)Table 4 Results of suitability evaluation of reserved cultivated land resources in Shanghai

位于岛屿、岛滩的图斑，受生态条件、排水条件、耕作便利度等限制条件的影响，评价结果均为不宜耕。各郊区县中，宜耕图斑面积占比最大的为崇明县，共7312.60公顷，占全市宜耕图斑总面积的68.8%；其次为浦东新区，宜耕图斑面积为2257.60公顷，占全市宜耕图斑总面积的21.2%。各郊区县宜耕图斑的分类面积见图3。

图3　上海分区县耕地后备资源宜耕性评价结果Fig.3 Results of suitability evaluation of reserved cultivated land resources in different districts of Shanghai

4.2 宜耕性限制因素分析

根据上海市耕地后备资源宜耕性评价结果，11项评价指标中构成限制条件的包括：生态条件、排水条件、土壤污染状况、耕作便利度。各区县及岛屿、岛滩内的各项宜耕性限制指标对应图斑面积见表5。

表5　上海宜耕性限制条件分区县统计分析表 (hm2)Table 5 Statistical analysis on restrictive conditions of cultivation suitability in different districts of Shanghai

按照生态条件、土壤污染状况、耕作便利度、排水条件的顺序进行排序，确定最主要宜耕性限制条件分布情况如图4。

图4　上海市最主要宜耕性限制条件Fig.4 Most serious restrictive conditions of cultivation suitability in Shanghai

（1）非限制性因素

上海地区降水充分，地势平坦，土壤理化条件良好。根据上海市耕地后备资源宜耕性评价结果，上海市境内年积温、年降水量和灌溉条件、土层厚度和母质条件、地形坡度、盐渍化程度、土壤质地、土壤pH值等7项指标均不构成限制条件。

（2）限制性因素

上海市境内具有生态功能，禁止、限制开垦的地区主要包括：自然保护区、饮用水水源地保护区、水源涵养林等生态公益林区等。以上区域的生态条件指标对耕地后备资源开发构成限制。

部分沿海岛屿、岛滩离岸较远，位于潮水位以下且现状无道路到达，相应地排水条件、耕作便利度指标对耕地后备资源开发构成限制。此外，闵行区、浦东新区、奉贤区等郊区县滨江沿海，境内设有防汛大堤，位于防汛大堤外的大部分滩涂并未规划促淤圈围、新建排水设施，相应地排水条件指标对耕地后备资源开发构成限制。

宝山区、嘉定区、金山区等郊区县境内工业园区、农业基地分布相对密集，局部地区重金属污染较高，导致该区域土壤污染状况指标对耕地后备资源开发构成限制。

5　结语

上海正处于加快推进“四个中心”建设的关键时期和重要机遇期，经济社会的快速发展在城镇、产业和基础设施建设等方面始终保持较大的用地需求；而上海土地资源紧缺，为保障地区粮食安全，守住耕地红线，必须严格贯彻落实耕地保护任务，持续有效地推进耕地后备资源开发、整理、复垦工作。本轮调查评价工作中所涉及的未利用地及工矿用地，是上海市重要的后备耕地来源。耕地后备资源的调查评价成果，对于上海市今后开展土地整治、滩涂资源开发等工作具有重要的参考意义。

根据本文的调查评价结果，上海市传统的耕地后备资源十分有限。仅从生态因素、气象水利因素、土壤理化因素、区位因素四个层面考虑，上海市境内的未利用地及采矿用地中，宜耕图斑的总面积仅有10634.45公顷，且大部分为沿海滩涂，土地开发成本较高。因此，上海市未来除需通过持续推进沿海滩涂促淤、圈围以补充耕地外，还需充分挖掘坑塘水面、农村道路的整理潜力，同时大力推进闲置宅基地、低效工业用地复垦，进一步拓展耕地增长级。

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The investigation and evaluation of the suitability of reserved cultivated land resources in Shanghai

LIAO Yuan-Qin1,2
(1.Shanghai Institute of Geological Survey,Shanghai 200072,China;2.Shanghai Institute of Land Resources Survey,Shanghai 200072,China)

Abstract:The index and methodology for the evaluation of cultivation suitability of the reserved cultivated land resources in Shanghai are researched and designed,and an appropriate evaluation model is proposed.Indices such as the ecological conditions and the pollution status of the soil are evaluated based on the local characteristics of Shanghai.On the basis of the results of a comprehensive evaluation,the scale and distribution of the reserved cultivated land resources in Shanghai are estimated,and the corresponding limiting factors are analyzed.

Key words:reserved cultivated land resources;unused land;mining lease;cultivating suitability evaluation

基金项目:国土资源部“全国耕地后备资源调查评价项目”

作者简介:廖远琴(1982-),女,硕士,注册测绘师,主要从事土地调查与地籍管理研究.

修订日期:2016-02-19

收稿日期:2015-12-17

doi:10.3969/j.issn.2095-1329.2016.01.005

中图分类号：F301.21

文献标志码：A

文章编号：2095-1329(2016)01-0019-05

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