基于农用地分等的耕地资源安全评价及整治分区

张贵军，赵 丽，张蓬涛，张毅功，魏明欢（. 河北农业大学国土资源学院，保定 0700；2. 河北农业大学资源环境学院，保定 0700）

基于农用地分等的耕地资源安全评价及整治分区

张贵军1,2，赵 丽1，张蓬涛1，张毅功2※，魏明欢1
（1. 河北农业大学国土资源学院，保定 071001；2. 河北农业大学资源环境学院，保定 071001）

为快速准确的掌握耕地资源安全要素的时空变化信息，推进小尺度耕地资源安全保护实践，文章以昌黎县为研究区域，运用文献研究法对耕地资源安全内涵的构成进行了完善，并构建了县域耕地资源安全评价框架体系。研究以昌黎县2015年农用地分等成果作为数据基础，结合同期土地利用调查、农业地质调查、土壤实地采样检测等数据信息完成数据库建设；运用单指标评价法，对耕地资源安全要素逐一进行评价。评价结果显示：全县有接近15%的耕地粮食单产水平较低，接近10%的耕地灌溉保证不足，接近15%的耕地土体剖面构型处于安全等级以下，接近10%的耕地有效磷的含量偏低；另外，全县耕地有机质含量偏低；铜元素含量出现极小面积的低度不安全；化肥的使用量在全县处于低度不安全级别。文章按照整治技术手段和监测管理措施一致性原则将不安全评价结果图进行分组并叠加，划出综合工程整治区、肥力提升区、退耕区，并对应提出整治及监测管理制度。研究表明：利用农用地质量分等成果能够快速完成耕地资源安全数据建库，并能促进耕地资源安全监测和诊断的常规化，可以高效地推行耕地资源的全要素管控。

土地利用；土地整治；监测；耕地资源；要素保护；农用地分等；单因素评价

0 引 言

耕地资源作为国民“粮食安全”和“食物安全”的重要载体，历来是土地资源管理工作保护的重点对象。虽然自1986年出台第一部《土地管理法》后，中国建立了土地用途管制、耕地总量占补平衡、耕地保护目标责任制等一系列措施[1]，但耕地数量和质量的流失并未得到有效的遏制，同时由于农业生产过程中化肥、农药的过量使用和工业生产过程中废弃物的非法排放，导致耕地健康功能不断下滑，甚至在一些地区发生恶劣的食物和食品安全问题，社会反响及其恶劣。人们已经意识到土地安全问题已在非理性的开发利用过程中由数量安全问题升级为质量和功能的安全问题。虽然目前国土资源部推行的农用地质量分等工作在全国范围内已建立了耕地资源的数量及部分质量的数据信息，并加大了耕地资源数量及质量的时空变化监控力度，但其实际工作及农用地质量分等结果显示：参与评价的指标中表征农用地质量的指标较少，且反应耕地资源生态功能的指标在很多县市更是没有涉及。所以，加快耕地资源的安全理论研究及实践工作体系关系着中国耕地资源的可持续利用及人民的食物安全，必须提高其研究力度及对实践工作的指导效率。

土地资源安全于20世纪90年代中后期开始介入研究领域，而耕地资源安全作为一个分支，在发达国家因为人地矛盾并不突出并不是研究重点领域，大多集中于濒危性和稀缺性资源或景观的生态安全及风险评估方面[2-4]，也有少数关于耕地资源的安全研究，关注于耕地的生态安全和土地的健康，目的是构建和谐的人地关系实现土地资源的可持续利用[5]。国内因为人地矛盾较为突出，土地资源安全从内涵到研究重点都应具有本土特色。国内现有文献研究约有70多篇涉及此领域，但关于耕地资源安全的内涵研究较少且未达成共识，耕地资源安全的相关理论大多借鉴“资源安全”和“土地资源安全”的定义，从可持续利用角度结合了耕地资源的特点得出，直接从安全的本质特征去定义的较少。而朱红波等从数量安全、质量安全、生态安全、时空安全、结构安全角度论述了耕地资源安全的构成[6-8]，为中国耕地资源安全理论研究做出了重要贡献。而实践研究方面大多以耕地资源保护为导向，从粮食安全、质量评价、数量动态变化、数量监测和安全对策建议视角展开[9-12]。早期主要从耕地数量变化及生产潜力与粮食安全的相互关系进行定量分析[13-15]，后期由于社会经济发展和生态环境的压力，拓展到区域生态安全领域[16-17]。此方面的研究大多从大、中尺度出发进行研究，对耕地资源的安全管理及利用实践指导不足。而目前土壤学领域关于土壤环境安全的研究逐渐丰富并越来越多的关注于土地污染及其产生的后果[18-19]，该方面的的研究为耕地资源安全研究向中小尺度转变提供了方便和技术支撑。本文以昌黎县为例，充分利用农用地分等及等别更新数据成果尝试快速构建县域耕地资源安全数据库，开展耕地资源安全评价，为县域耕地资源安全监测工作体系创建基础；旨在推进和完善中国的耕地资源的安全保护思路，指导和加强国土资源部门创新耕地资源保护制度并有效的提升耕地资源保护的绩效。

1 研究区域概况及数据的获取

1.1 研究区域概况及耕地资源利用现状

昌黎县地处河北省秦皇岛市。位于东经118°45′至119°20′，北纬39°25′至39°48′之间。东临渤海，北枕碣石，西南挟滦河，是联结华北与东北两大经济区的“经济走廊”。全县面积1 212.4 km2，下辖16个乡镇，446个行政村。2014年总人口56.3万人。县域内地形起伏较小，地势较为平坦，且地表水资源丰富，水系发达，为农业的发展提供了良好的资源和自然地理环境。

图1 昌黎县在秦皇岛的区位示意图Fig.1 Location map of Changli county in Qinhuangdao

昌黎县耕地面积在近年来逐步稳定在6.3～6.4万hm2左右，自2004年以来经历了先减后增的过程，在前4a耕地的数量由6.3万hm2直降到5.9万hm2，但之后又由5.9万hm2恢复到6.3万hm2的水平并逐渐稳定下来。耕地总面积的恢复主要依赖于政府近年来严格执行耕地总量动态平衡的政策。此期间，昌黎县人均占有耕地资源常年稳定在0.10～0.11 hm2左右，接近全国平均水平（1.101 hm2），粮食平均单产常年稳定在6 t/hm2左右。总体来说昌黎县的耕地总量和平均单产属于中等偏下水平，但该县域的人口总量在相当长的时间内还会呈持续增长态势，所以该县域的总体粮食安全前景并不乐观。2005—2014年，土地整治工程的开展使一部分耕地的农田水利配套设施得以完善，尤其是灌溉保证率和排水条件提高较为明显。另外，昌黎县的耕地面积在空间上由外围逐渐向中心收敛，而质量却以昌黎县中心地带为核心向外呈跳跃式衰减。所以昌黎县耕地资源的安全管理及保护工作压力较大。

1.2 数据信息的采集及处理

1）数据来源及建库

农用地分等工作的制度化和常规化已经为耕地资源的安全评定建立了部分数据基础，研究将昌黎县农用地分等及等别更新成果（2015年农用地等别更新数据库）作为数据源获取耕地图层及部分属性数据，并依据研究方法确定的耕地资源安全评价体系，对农用地分等数据库的属性结构进行拓展；拓展后的数据结构缺失的信息参考昌黎县土地利用现状和变更调查（2015年土地利用变更调查验数据库成果）、河北省农业地质调查成果（2010—2015年开展，2015年验收）、昌黎县土地经济调查成果数据（2015年昌黎县经济统计年鉴）进行补充并快速完成昌黎县耕地资源安全评价的建库工作。在建库之前，研究对所有数据信息进行了鉴别和检查，因为河北省农业地质调查开展的时间较长，研究在2014年10月下旬2015年6月中旬进行大量实地土壤取样并依据检测结果对昌黎的农业地质查信息进行了更新，所有数据信息均在2014年10月至2015年6月收集整理并更新，满足开展耕地资源安全评价工作的要求（2015—2016年完成评价工作）。研究选择运用ArcGIS10.0软件（与农用地等别更新同款软件）进行图件的编制和数据库的构建，将昌黎县2015年等别评定和更新后的成果图作为工作底图，并以农用地质量分等单元作为耕地资源安全研究的基本单元，便于经常性的利用农用地更新成果同步更新数据信息，促进耕地资源安全监测工作的常规化。

2）土壤样品的采集及检测分析

研究参照《中国耕地地力调查与质量评价技术规程》（NY/T 1634-2008），根据昌黎县的地形地貌、土壤类型的空间分布、肥力的区域差异、作物种类及管理水平等特点，以全面控制、均匀分布、反映实地变化为原则，确定采样单元，每个单元的控制面积为1 km2。采样时间为作物收获后（2014年10月下旬）和施肥前（2015年6月中旬）采集两批样品，研究共布设采样单元635个。根据单元形状和大小采用“S”形、“X”形或棋盘形布点方法，于表层0～20 cm深度取土。对于土壤类型及地形条件复杂的区域，优势农作物或经济作物种植区适当加大取样密度。用GPS仪确定样点的空间位置，同时调查记录周围的景观信息、耕作制度和生产能力等情况。将各单元的土样混合，用四分法留取1.5 kg进行检测分析。试验时做三组平行试验，剔除异常值，以减小分析试验误差。土壤混合样品经风干、研磨、过筛后进行化验。土壤样品分析测试项目包括土壤有机质、土壤全氮、土壤有效磷、土壤速效钾、土壤pH值、As、Hg、Cu、Zn、Ni、Pb、Cd、Cr共13项，测试方法按照《土壤农业化学分析》（鲍士旦，2000）和国家《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）指定的常规方法进行。

2 研究方法及评价框架模型的构建

2.1 研究思路

不同区域耕地资源利用的自然和社会经济条件不尽相同，面临的耕地安全利用问题也有所不同。因此，研究首先结合现有理论研究成果，从耕地资源安全理论及保护理论入手，厘清耕地资源安全的内涵和要素，构建县域尺度下耕地资源安全的概念模型及评价指标体系。第二步研究工作的重点是依据构建的评价指标体系，结合研究区域的实际情况及已有的数据基础，筛选并调整研究区域耕地资源安全评价指标，同时完成数据处理和建库。在此基础上科学合理的设定安全评价标准及评价方法，并开展安全评价和诊断工作。第三步工作的重点是依据耕地资源安全评价和诊断结果，锁定研究区域的不安全要素及其空间位置，进而确立耕地资源安全监测目标，有针对性地确立研究区域耕地资源安全监测制度和分区，并依据耕地资源安全限制要素的空间组合情况，构建保护及整治策略。

1）指标评价方法

为了精准定位和诊断研究区域耕地资源的安全隐患，研究选择单因素评价法对影响研究区域耕地资源安全的所有因素逐一实施评价，在构建每个参评指标的安全评价标准后，计算各指标的安全指数或直接进行安全分级。计算模型为：

式中Pij为第i个单元的j因素的安全指数；Cij为第i个单元的j因素的实际值或分值；Sij为第i个单元的j因素的安全标准或安全评价基准值。

2）指标安全分级方法

研究在计算得出各指标的安全指数后，遵循安全指数值域分布与耕地资源的安全级别相对应的原则确定各指标安全指数的分级界限（文章各指标安全指数分级均遵循此原则，后面内容不再赘述）。在各指标安全指数的分级界限确定后，作者将其整理后分别发给6位专家，由6位专家独立进行修正，各位专家修订的结果返回后，作者综合各位专家的意见进行修订后得出最终各评价指标的分级评价标准。

目前，耕地资源安全等级的划分尚未形成统一的标准。论文参考有关耕地资源安全研究的案例[20-21]，将耕地资源安全等级的值域范围划分为5个区间来反应不同的安全状态：高度安全、低度安全、临界安全、低度不安全、高度不安全。

2.2 耕地资源安全评价框架模型的构建

作者通过文献检索发现国内目前关于“耕地资源安全”和“耕地资源保护”方面的理论研究在许多方面非常接近，尤其是“耕地资源安全”的内容构成和“耕地资源保护”的要素重合度很高。耕地资源安全研究中的“哪些要素安全”与耕地资源保护研究中的“保护哪些要素”应属于统一问题。国内现有文献研究中关于耕地资源安全的内涵及要素的研究早期大多偏向于耕地资源自身的安全，包括耕地数量安全和质量安全（生产能力）和生态安全[22-24]，后续的研究在原有的基础上增加了“时”和“空”2个要素[7,25]。而近期的研究以郭凤芝为代表，在一定程度上对耕地资源安全的外延和内涵进行了丰富，并将资源分配的“均衡”纳入土地资源安全的体系[8]。

所以作者认为：数量安全、质量安全和生态安全是耕地资源安全的基本和核心要素。而时间安全和空间安全应该贯彻于数量、质量和生态安全及保护的全过程，时间安全应强调耕地资源数量、质量和生态品质具有代际转移性，即在长时间序列里能够持续传承，而空间安全应强调耕地资源数量、质量和生态安全在地域分配的均衡性。另外需要补充的是：“后备保障安全”对于中国这样一个人口仍处在增长期的国家来说，应是一个必不可少的要素，以保证耕地供给的多样性和稳定性。所以本文基于数量安全、质量安全、生态安全、后备保障安全、时空安全5个层次构建昌黎县耕地资源评价指标框架体系（见表1）。

表1 县域耕地资源安全评价框架体系Table 1 Framework of cultivated land resource county-level security evaluation

需要说明的是：与耕地资源代际公平有关的指标评价，受代际长度（年份）的影响[27]，需要较长时间序列的数据资料，而本研究只关注监测基期耕地资源的安全状态，且局部粮食供给不足在县域尺度内是可以得到补充并调价的；所以反映耕地资源时空安全的指标未纳入本次评价实践。经调查昌黎县地膜的使用量逐年在减少，且近些年已逐步推广可降解地膜的使用，所以地膜使用安全评价也予以省略。另外，依据2014年昌黎县耕地后备资源调查成果，县内可开发耕地后备资源仅有443.65 hm2，人均宜耕的后备资源不足0.000 8 hm2。另外，耕地后备资源属于未利用地，与本研究的工作底图和数据库难于兼容，所以直接按照后备保障不安全的结论参与安全保护策略的研究。

2.3 指标安全评价标准的构建及安全分级方法

由于评价体系所包括指标在属性、统计口径及安全变化趋势等方面存在差异，确定安全标准的方法和可参考的依据也有所不同，所以研究需要分类确定各指标的评价标准并进行安全分级和赋分。

2.3.1 耕地数量安全指标的安全标准及安全分级

表征耕地数量安全的指标中，人均耕地面积和粮食单产的安全评价标准参照河北省平均水平来确定，国家统计局公告数据显示，2014年以来河北省人均耕地水平在0.9～0.1hm2/人之间浮动，而2015年河北省平均粮食单产为5 262.1 kg/hm2，所以研究以0.1 hm2/人和5 262 kg/hm2分别作为这2个指标的评价标准。参照中国营养学会确定的小康型营养水平对应的粮食消费标准，将人均粮食占有量的评价标准定为450 kg/人。上述指标安全指数的计算参照公式（1）。

而耕地超载率的评价，将区域实际人口总数等于地区耕地可承载人口数量的状态作为临界安全标准，该指标的安全评价及分级直接根据耕地超载率的值域分布所对应的耕地资源安全程度来确定。参照已构建的指标分级方法确立分级结果（见表2）。

表2 耕地资源评价指标安全指数分级Table 2 Safety index classification of cultivated land resources evaluation

2.3.2 属于农用地分等因素的指标安全标准及安全分级

为了充分利用昌黎县农用地分等成果并与之衔接，有效土层厚度、土壤质地、土体剖面构型、灌溉保证率、排水条件、有机质含量、盐渍化程度7个指标延用昌黎县农用地分等及等别更新技术体系中的各指标的分级赋分规则，即各评价单元这7个指标的安全指数的计算根据其对应的分等指标分值来计算。各指标在农用地分等体系中的分级赋分规则见表3。由表3可以看出各指标在低于70分的状态下对耕地的生产限制性开始明显，所以7个指标安全指数的计算以70分做为评价标准并参照公式1计算其安全指数。各指标安全指数的分级原则及结果见表2。

2.3.3 耕地质量安全指标及土壤pH值的安全标准及安全分级

表征耕地质量的指标中，除与农用地分等重叠的指标外，还有耕作便利度、道路通达度、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量5个指标，另外需要说明的是土壤pH值与土壤的盐渍化程度（农用地分等的指标）既影响着耕地的质量也影响着耕地的生态环境，基于这2个指标对重金属元素在土壤中的活性影响较大，所以将其归类到生态安全诊断层。

耕作便利度、道路通达度2个指标的评价按线性衰减法计算各单元地块分值，然后以70分（低于70分后耕地的生产便利度受限）作为安全基准值按公式（1）计算其安全指数并进行安全分级（分级结果见表2），分值的计算为：

式中fi为地块i的耕作便利度或者道路通达度的分值；di在计算耕作便利度时为地块i距离本村居民点几何中心的直线距离，在计算道路通达度时则为与地块i距离最近的田间道路的直线距离；d在计算耕作便利度时为地块i所在村的耕作影响半径，在计算道路通达度时则为距离地块i最近的田间道路的影响半径。

全氮含量、有效磷含量、速效钾含量和土壤pH值4个指标的评价标准的确定主要依据《耕地地力调查与质量评价技术规程》（NY/T1634-2008）及全国第二次土壤普查养分分级标准中全氮、速效磷、速效钾和pH的分级标准。昌黎县土壤pH条件较好，在6.0～8.0之间，大多数土壤接近中性，pH值的分级标准与参考的规程相比适当提高；而昌黎县大部分土地的土壤的全氮、有效磷和速效钾的含量围绕国家级的4级上下浮动，该县域土壤的氮素平均含量约为750 mg/kg，有效磷的平均含量约为7.0 mg/kg，速效钾的平均含量约为71 mg/kg。依据昌黎县农业生产中氮磷钾的有效利用水平，选择《耕地地力调查与质量评价技术规程》四级作为临界安全的评价标准，并直接确定各指标的安全分级结果，各指标的安全分级标准见表4。

2.3.4 耕地生态安全的指标的安全标准及安全分级

反映耕地生态安全的指标除盐渍化程度延用河北省分等技术体系确定外，土壤镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍元素含量的评价标准综合参考国家《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）和国家地质调查局《土地质量地球化学评估技术要求》（DD2008—06）及环保部制定的《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ/T332—2006）确定，3个标准有差异的按最严格的确定，评价标准见表5。另外，各指标安全指数的计算需要依据各评价单元的pH值环境，选择对应的指标限值作为标准并参照公式（1）计算其安全指数。

表3 属于农用地分等因素的指标分级赋分规则Table 3 Classification and scoring rules of factors of agricultural land

表4 耕地质量指标的评价标准Table 4 Evaluation criteria of cultivated land quality indicators

表5 研究区域重金属含量评价指标限值Table 5 Content limits of heavy metals assessment (mg·kg-1)

耕地生态安全指标中化肥使用量的评价标准，以国际化肥使用量的上线225 kg/hm2，作为安全评价的参考依据[29]，并按公式（1）计算安全指数。因为中国年均单位面积用药比发达国家高出一倍以上[30]，为深入推进农药使用量零增长行动并推动构建资源节约型、环境友好型病虫可持续治理体系，河北省农业厅于2016年制定了“农药使用量零增长行动”量化指标体系：全省农田农药使用量增长率下降1个百分点[31]，所以本次评价农药使用量的评价标准按年度农药使用增长百分比来推定，以-1%作为评价的安全标准，并按公式1来计算其安全指数。

3 结果及分析

按照上述确定的评价方法和评价标准逐一实施单指标评价，通过细化评价过程，对昌黎县耕地资源存在的安全隐患得到精准的排查。评价结果显示：

1）人均耕地面积、人均粮食占有量、耕地超载率、排水条件4个指标的评价结果中不安全级别面积极小，不足1%；耕作便利度和道路通达度的评价结果中不安全级别面积也较小，不足2%。土层厚度、土壤质地、土壤全氮含量评价结果反映问题较轻，不安全面积不足1%，虽然有将近10%的区域土壤质地偏沙外，但仍属于临界安全范畴。昌黎县的耕地资源不存在盐渍化和pH值的安全问题，均处于高度安全和低度安全状态。另外，昌黎县近些年农药的使用量年均减少量超过1%，所以整体处于安全状态。

2）全县粮食单产水平较低，安全等级以下的区域面积比例较大（见图2a），面积已接近15%。县内有将近10%的耕地资源灌溉保证不足，需要健全灌溉设施（见图2b）。土体剖面构型安全评价分级结果显示，约有15%的区域在临界安全等级以下（见图2c）；昌黎县超过80%的耕地速效钾和有效磷的含量为临界安全，综合安全水平不高，尤其是有接近10%的耕地有效磷的含量偏低（见图2d）。另外，制约昌黎县耕地粮食单产水平最大的为有机质含量，全县有机质含量均处于安全等级以下（见图2e）。

3）影响耕地资源生态系统安全的重金属元素中仅有铜元素含量在昌黎县东北部犄角地带有小部分边缘出现低度安全、临界安全和低度不安全（见图2f）。另外，化肥的使用量大部分地域处于低度不安全级别，还有近4%的面积处于高度不安全级别（见图2g）。

图2 昌黎县耕地资源部分安全指标评价分级结果Fig.2 Evaluation and classification results of partial security indexes of cultivated land resources in Changli County

4 耕地资源安全监测及整治分区

耕地全要素保护动态监测是一项对国土资源安全具有重要意义的系统工程，必须建立科学的耕地全要素保护动态监测体系。耕地保护动态监测主要是在耕地的资源安全利用管理和保护的理论框架下，进行区域内耕地资源数量、质量、生态等全方位安全的长期监测与评价，并对一定时间内区域耕地资源安全保护管理提出安全预警，为耕地资源的安全利用、管理和保护提供技术支撑。整治分区的方法：将上述评价结果中存在不安全问题和隐患的指标评价分级图，按照整治技术手段和监测管理措施一致的原则，将整治和管理手段一致的指标安全评价结果图进行了叠加，划定整治分区并有针对性的安排整治和管理措施。

4.1 采取年度数据统计报表制度对总体数量和质量实施整体监测

耕地资源的数量安全问题在昌黎县具有普遍性，对于昌黎县部分村镇人均耕地面积偏少和耕地超载问题只要严格实施国家耕地总量动态平衡和占补平衡政策，即会得到有效的遏制，且近几年昌黎的耕地总量已经逐渐稳定在6.3万hm2～6.4万hm2之间，人均耕地也稳定在0.11 hm2左右，但由于昌黎县耕地后备资源极少，且人口总量还会缓慢增长，所以耕地总量的动态平衡必须严守，并要保证产能的平衡。所以结合昌黎县农用地整体数量和质量的监测工作，以一年为监测周期，实施统计报表制度，统计分析和测算昌黎县耕地资源的数量、质量和产能的总体变化和空间变化，进而及时发现问题，调整耕地资源安全的整体策略。

4.2 划定耕地资源整治区，安排综合整治工程及利用方法

由于土层厚度、土体剖面构型、灌溉保障率不安全问题的解决均需要通过水土整治工程解决，所以研究将安全评价结果中土层厚度、土体剖面构型、灌溉保障率的评价结果图进行空间叠加，将低度不安全和高度不安全区域划为综合整治区（见图3），在区域内可以按照不安全的限制因素组合情况设计并实施具体的整治技术，集中连片的以实施土地综合整治工程为主，面积较小的以改善耕作方式和利用技术为主。

有效磷、速效钾不安全的问题均可以通过调节或改善施肥措施得以改善，所以，本文将有效磷和速效钾2指标评价结果图进行空间叠加，将有效磷、速效钾低度不安全和高度不安全的区域划为肥力提升区（见图4），合理布设样点，以1年为周期实施取样检测，并根据检测结果设定施肥技术、种类及组配方法。另外，由于昌黎县土壤整体有机质含量偏低，所以组织农户改善目前的施肥结构，增施有机肥并且推行秸秆还田技术。

图3 耕地资源综合工程整治区Fig.3 Engineering comprehensive renovation area of cultivated land resources

图4 耕地资源肥力提升区Fig.4 Cultivated land resources fertility improvement area

4.3 划定土地污染危险区并实施退耕

在所选定的重金属评价指标中，仅有铜元素在昌黎县域存在土壤污染的风险，因为重金属污染具有隐蔽性、滞后性、积累性和难于逆转性[32]，为了防止该风险对农产品质量和健康的影响，研究将铜元素临界安全及其以下级别的区域划出，建议实施退耕，并细致排查污染源。另外，需要在该区域周边布设样点进行定期监测，紧密关注土壤中铜元素含量的变化。

4.4 在整个县域内科普肥料安全知识，系统实施施肥技术指导

同耕地资源数量安全问题一样，施肥超标问题在昌黎县也存在着普遍性。所以科学安全的使用肥料必须普及。除了对农户加强安全施肥知识普及之外，农业行政管理部门严格筛查流入县内农资市场的肥料产品，为农户提供质量和价格优等的肥料品牌清单也很重要。另外，加大力度开展施肥量、施肥技术的安全指导，使土地安全和农产品安全的意识深入人心。

5 结 论

昌黎县位于环渤海沿海地带，水资源比较丰富且无明显的盐渍化现象，农业生态条件较好。但新型城镇化、建设景区保护等对于耕地资源安全的压力较大。研究在完善耕地资源安全内涵的同时，尝试利用农用地分等成果，拓展并健全县域耕地资源安全数据库，逐要素的进行安全诊断，评价结果表明：

全县有接近15%的耕地资源粮食单产水平较低，有接近10%的耕地资源灌溉保证不足，有接近15%的耕地资源土体剖面构型处于临界安全等级以下，有接近10%的耕地有效磷的含量偏低；另外，全县耕地有机质含量均处于安全等级以下；影响耕地生态安全的重金属元素中虽然只有铜元素含量出现极小面积的低度不安全，但其安全隐患却令人担忧；化肥的使用量在昌黎县大部分区域处于低度不安全级别，还有近4%的耕地资源化肥使用量处于高度不安全级别；而其他要素处于安全状态或不安全问题极不明显。

本研究依据耕地资源的安全评价结果，针对存在不安全问题和隐患进行了整治和监测分区并提出相应管控措施。建议下一步工作以此基期数据库成果为基础，将耕地资源的安全保护和监测工作常规化、制度化，定期实施耕地资源的安全诊断和评价，及时发现耕地资源的安全问题及土壤环境污染风险，以便快速启动反应机制，将县域耕地资源的安全管理工作落实到要素管控的层面，从明确监测对象、确定监测方法和制度等方面提升耕地资源的保护效率。

[1] 吴群．中国耕地保护的体制与政策研究[M]．北京：科学出版社，2011．

[2] 何蓓蓓．区域耕地资源安全研究：以江苏省为例[D]．南京：南京农业大学，2009．He Beibei. Study on Regional Cultivated Land Resources Security: A Case Study of Jiangsu Province[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2009. (in Chinese with English abstract)

[3] Rapport D J. Ecosystems not optimized: A reply [J]. Aquatic Ecosystem Health, 1993, 2(1): 57-58.

[4] Josephine P M. Land Degradation Management in Southern Africa[M]. Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2003: 25-44.

[5] 蒋月华，崔许峰．耕地资源安全内涵与构成研究[J]．湖北工业职业技术学院学报，2014，27(4)：63-67． Jiang Yuehua, Cui Xufeng. Research on connotation and constitute of cultivated land resource security[J]. Journal of Hubei Industrial Polytechnic, 2014, 27(4): 63-67. (in Chinese with English abstract)

[6] 朱红波．中国耕地资源安全研究[D]．武汉：华中农业大学，2006．Zhu Hongbo. Study on Cultivated Land Resource Security in China[D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2006. (in Chinese with English abstract)

[7] 刘洪志，马琳．我国耕地保护的内涵与理论分析[J]．今日科苑，2008(18)：22．

[8] 郭凤芝．土地资源安全评价的几个理论问题[J]．山西财经大学学报，2004，26(3)：61-65．Guo Fengzhi. Several theoretical issues about the security evaluation of land resource[J]. Journal of Shanxi Finance and Economics University, 2004, 26(3): 61-65. (in Chinese with English abstract)

[9] 宋小青，欧阳竹．1999—2007年中国粮食安全的关键影响因素[J]．地理学报，2012，67(6)：793-803．Song Xiaoqing, Ouyang Zhu. Key influencing factors of food security guarantee in China during 1999-2007 [J]. Acta Geographica Sinica, 2012, 67(6): 793-803. (in Chinese with English abstract)

[10] 沈仁芳，陈美军，孔祥斌，等．耕地质量的概念和评价与管理对策[J]．土壤学报，2012，49(6)：1211-1218．Shen Renfang, Chen Meijun, Kong Xiangbin, et al. Conception and evaluation of quality of arable land and strategies for its management[J]. Acta Pedologica Sinica, 2012, 49(6): 1211-1218. (in Chinese with English abstract)

[11] 赵亚峰，贾科利，文琦．宁夏耕地压力动态变化规律分析[J].干旱区资源与环境，2014，28(1)：62-65. Zhao Yafeng, Jia Keli, Wen Qi. The dynamic variation analysis of cultivated land pressure in Ningxia[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2014, 28(1): 62-65. (in Chinese with English abstract)

[12] 余述琼，张蚌蚌，相慧，等．基于因素组合的耕地质量等级监测样点布控方法[J]．农业工程学报，2014，30(24)：288-297. Yu Shuqiong, Zhang Bangbang, Xiang Hui, et al. Layout method for monitoring sample point of arable land quality level based on combination of factors[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(24): 288-297. (in Chinese with English abstract)

[13] 张凤荣，薛永森，鞠正山．中国耕地的数量与质量变化分析[J]．资源科学，1998，20(5)：32-40．Zhang Fengrong, Xue Yongsen, Ju Zhengshan. Quantitative and qualitative prediction of farm land changes in China[J]. Resources Science,1998, 20(5): 32-40. (in Chinese with English abstract)

[14] 傅泽强，蔡运龙，杨友孝．中国粮食安全与耕地资源变化的相关分析[J]．自然资源学报，2001，16(4)：313-320．Fu Zeqiang, Cai Yunlong, Yang Youxiao. Research on the relationship of cultivated land change and food security in China[J]. Journal of Natural Resources, 2001, 16(4): 313-320.

[15] 郄瑞卿，关侠，鄢旭久．基于自组织神经网络的耕地自然质量评价方法及其应用[J]．农业工程学报，2014，30(23)：298-305．Qie Ruiqing, Guan Xia, Yan Xujiu. Method and its application of natural quality evaluation of arable land based on self-organizing feature map neural network[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(23): 298-305. (in Chinese with English abstract)

[16] 周璐红．灌区土地利用及其安全评价研究：以陕西省泾惠渠灌区为例[D]．西安：长安大学，2011．Zhou Luhong. Study on the Land Use and Safety Evaluation of irrigated area: A Case of Jinghui Rrrigation District of Shanxi Province[D]. Xi' an: Chang' an University, 2011. (inChinese with English abstract)

[17] 徐美．湖南省土地生态安全预警及调控研[D]．长沙：湖南师范大学，2013．Xu Mei. Research on Land Ecological Security Early- Warning and Regulation of Hunan Province[D]. Changsha: Hunan Normal University, 2013. (in Chinese with English abstract)

[18] 李煜蓉．土壤环境质量评价与污染预测实例研究[D]．长春：吉林大学，2010．Li Yurong. Case Study for Soil Environmental Quality Assessment and Contaminating Projection[D]. Changchun: Jilin University, 2010. (in Chinese with English abstract)

[19] 索琳娜，刘宝存，赵同科．北京市菜地土壤重金属现状分析与评价[J]．农业工程学报，2016，32(9)：179-186．Suo Linna, Liu Baocun, Zhao Tongke. Evaluation and analysis of heavy metals in vegetable field of Beijing[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(9): 179-186. (in Chinese with English abstract)

[20] 任家强，孙萍，于欢．基于PSR和熵值法的县域耕地资源安全评价：以辽宁省辽阳县为例[J]．国土资源科技管理，2014，31(3)：14-17．Ren Jiaqiang, Sun Ping, Yu Huan. Evaluation of cropland resource security based on PSR and entropy methods: A case study of Liaoyang County in Liaoning Province[J]. Scientific and Technological Management of Land and Resources, 2014, 31(3): 14-17. (in Chinese with English abstract)

[21] 宋戈，连臣．黑龙江省耕地资源安全预警分析及预警系统的构建[J]．农业工程学报，2012，28(6)：247-252．Song Ge, Lian Chen. Analysis and system construction of safety early warning for cultivated land resources in Heilongjiang Province[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2012, 28(6): 247-252. (in Chinese with English abstract)

[22] 吴大放，刘艳艳，刘毅华．耕地生态安全评价研究展望[J].中国生态农业学报，2015，23(3)：257-267．Wu Dafang, Liu Yanyan, Liu Yihua. Progress on ecological security evaluation of cultivated land[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2015, 23(3): 257-267. (in Chinese with English abstract)

[23] 朱德举，中国拼地保护[M]．北京：中国大地出版社，1997．[24] 吴群．中国耕地保护的体制与政策研究[M]．北京：科学出版社，2010．

[25] 刘彦随，乔陆印．中国新型城镇化背景下耕地保护制度与政策创新[J]．经济地理，2014，34(4)：1-6．Liu Yansui, Qiao Luyin. Innovating system and policy of arable land conservation under the new-type urbanization in China[J]. Economic Geography, 2014, 34(4): 1-6. (in Chinese with English abstract)

[26] 迟妍妍，饶胜，陆军．重要生态功能区生态安全评价方法初探：以沙漠化防治区为例[J]．资源科学，2010，32(5)：99-103，143．Chi Yanyan, Rao Sheng, Lu Jun. Evaluation method of ecological security in important ecological function areas: A case study of desertification control area[J]. Resource Science, 2010, 32(5): 99-103, 143. (in Chinese with English abstract)

[27] 但承龙．耕地资源利用的代际公平原则与社会经济可持续发展[J]．城市发展战略，2007，14(5)：19-23．Dan Chenglong. Intergenerational equity of cultivated land use and sustainable development of social economy[J]. Urban Studies, 2007, 14(5): 19-23. (in Chinese with English abstract)

[28] 陈燕．城市居住空间分异及其影响因素的实证研究[D]．南京：南京农业大学，2013．Chen Yan. An Empirical Research on the Influencing Factors of Urban Residential Space Differentia[D]. Najing: Najing Agriculture University, 2013. (in Chinese with English abstract)

[29] 栾江，仇焕广，井月，等．我国化肥施用量持续增长的原因分解及趋势预测[J]．自然资源学报，2013，28(11)：1869-1878．Luan Jiang, Chou Huanguang, Jing Yue, etc. Reason analysis and trend prediction of chemical fertilizer in China[J], Journal of Natural Resources, 2013, 28(11): 1869-1878. (in Chinese with English abstract)

[30] 生意社．我国农药用量高出发达国家1倍[EB/OL]. 2016-04-22. http://finance.sina.com.cn/money/future/shihua/2016-04-22/doc-ifxrpvqz6407298.Shtml．

[31] 农业部种植业管理司，河北省大力推进农药使用量零增长[EB/OL]. 2016-10-12 http://www.zj.natesc.gov.cn/Html/ 2016_10_12/2_1817_2016_10_12_434164.htm.

[32] 周生路．土地评价学[M]．南京：东南大学出版社，2006．

Cultivated land resource security evaluation and consolidation division based on farmland classification

Zhang Guijun1,2, Zhao Li1, Zhang Pengtao1, Zhang Yigong2※, Wei Minghuan1
(1. College of Land Resources Management, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China; 2. College of Land Resources and Environment, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China)

In order to quickly and accurately grasp the spatial distribution and effectively promote the security protection of small-scale cultivated land resources, the paper took Changli County, Hebei Province as the research object, used documentary research method to perfect the connotation of cultivated land resource security and constructed evaluation framework suitable for cultivated land resources at county level. Taking the agricultural land classification results in Changli c ounty in 2015 as the data base, and combined with the data of land use survey, agricultural geological survey, and soil sampling and detection information in the same period, the database of cultivated land security was built; and the single index evaluation method was used to evaluate the elements which affected the safety of cultivated land resources. The evaluation results showed that there were nearly 15% of the cultivated land in low yield level, nearly 10% of the cultivated land in bad condition of irrigation, nearly 15% of the cultivated land below the critical safety level of soil profile pattern, and nearly 10% of the cultivated land in low level of available phosphorus. In addition, soil organic content in the whole county was under the safety grade, and the content of copper in the regions with very small area was at low-level insecurity. Fertilizer use quantity in most regions was at low-level insecurity. Aiming at the unsafe danger of cultivated land resources in Changli County and with the uniformity principle in engineering technology and monitoring management measures, the paper overlapped the evaluation results which showed insecurity problems, lined out comprehensive engineering renovation zone, fertility promotion zone and abandoned farmland zone, and put forward the corresponding regulation and monitoring management system. The research showed that using the result of farmland classification can build database of cultivated land security quickly, also can promote the normalization of the monitoring work of cultivated land resources safety and implement safety diagnosis and evaluation regularly. All of these can efficiently implement full elements supervision and protection of cultivated land resources.

land use; land consolidation; monitoring; cultivated land resource; element protection; farmland classification; single factor evaluation

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.16.033

F323.1

A

1002-6819(2017)-16-0248-08

张贵军，赵 丽，张蓬涛，张毅功，魏明欢. 基于农用地分等的耕地资源安全评价及整治分区[J]. 农业工程学报，2017，33(16)：248-255.

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.16.033 http://www.tcsae.org

Zhang Guijun, Zhao Li, Zhang Pengtao, Zhang Yigong, Wei Minghuan. Cultivated land resource security evaluation and consolidation division based on farmland classification[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(16): 248-255. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.16.033 http://www.tcsae.org

2017-03-21

2017-08-07

2014年河北省社会科学基金（HB14GL040）

张贵军，女，河北迁安人，博士生，副教授，主要从事国土资源利用与评价的教学与研究。保定 河北农业大学国土资源学院，071000。Email：zhgj@hebau.edu.cn。

※通信作者：张毅功，男，河北保定市人，教授，博士生导师，主要从事土壤学、土地可持续利用等方面的教学与研究工作。保定 河北农业大学国土资源学院，071000。Email：zhyg@hebau.edu.cn。