黑龙江省北大荒集团耕地后备资源宜耕性评价

郭文栋，梁雪石，郑福云，魏延军，聂 晶，乔 磊，刘晓佳

（黑龙江省科学院自然与生态研究所湿地与生态保育国家地方联合工程实验室，哈尔滨 150040）

0 引言

耕地是重要的自然资源，人类生活所必需的粮食和其他生产资料都是从耕地中获取的[1]。我国耕地总面积较大，据第三次全国国土调查，我国耕地面积约为19.18亿亩，仅低于美国、俄罗斯和印度，人均耕地1.37亩，仅是世界人均耕地面积的37.6%[2]。“人口多，耕地少”这一国情决定了我国必须“保有一定数量和质量的耕地”。如何保障我国粮食安全始终是政府工作的重点。然而，随着我国国力不断增强，建设进程不断加快，耕地被占用成为建设用地的情况也在不断加快，同时随着现代农业和生态农业的不断兴起，农业结构调整的步伐在加快，生态退耕的呼声不断响起，导致我国耕地存量逐渐减少，根据第三次全国国土调查数据显示，仅从2009年到2019年，我国耕地面积减少量已经超过了1亿亩，耕地减少带来的最根本的问题就是国家的粮食安全，因此，分析和深挖耕地后备资源开发利用的潜力，对于保障国家粮食安全具有重要的意义。

一直以来，耕地后备资源开发问题都备受关注。目前我国因开发耕地后备资源引发了许多的生态环境问题。许多地区通过开垦生态脆弱的土地增加耕地后备资源，如开垦草原、湿地等，对当地的生态系统产生了严重破坏，由于未考虑生态系统的整体性功能，新增耕地的稳定性也受到了很大的威胁[3]。因此，在不影响当地生态系统安全稳定的前提下开发耕地后备资源，并确保耕地后备资源开发后的质量不降低，已经成为耕地后备资源开发前的重要内容。

黑龙江省北大荒集团始建于1947年，一直是黑龙江省粮食生产的“主力军”。2020年集团粮食产量2 134万吨，约占黑龙江省粮食产量的28.30%。2003年集团在完成轮耕地后备资源调查评价工作后，积极开展土地整理、土地复垦和生态环境治理工作，北大荒集团耕地后备资源的数量和质量都有了一定的提高，但同时也存在着粗放经营和生态破坏等问题，面对社会经济发展的需要和继续保持粮食持续增产的压力，在不破坏当地生态环境的前提下，开展耕地后备资源的开发利用研究具有非常重要的意义。

1 北大荒集团土地利用状况

1.1 土地面积及构成

根据第三次国土资源大调查，北大荒集团现有土地总面积中以耕地面积最大，约占集团土地总面积的64.32%，林地面积次之，约占集团土地总面积的18.10%，湿地面积排在第三位，约占集团土地总面积的6.21%，水域及水利设施用地面积约占集团土地总面积的5.90%，草地面积约占集团土地总面积的2.70%，交通运输用地面积约占集团土地总面积的1.61%，种植园用地面积约占集团土地总面积的0.08%。各类土地面积比例见图1。

图1 北大荒集团土地面积空间分布

从空间分布来看，建三江分公司土地面积最大，约占集团总面积的23.2%，北安分公司面积次之，约占集团总面积的17.3%，牡丹江分公司面积排在第三位，约占集团总面积的16.19%，见图2。

图2 北大荒集团土地类型结构

1.2 土地利用类型分布

北大荒集团耕地主要分布在松嫩平原和三江平原（图3），即建三江分公司、牡丹江分公司、红兴隆分公司、北安分公司和宝泉岭分公司，耕地面积分别占集团耕地总面积的26.06%、15.51%、14.09%、13.74%和12.18%，这些区域土质肥沃，土壤有机质含量高，地形坡度也均在6°以下，地势平坦，特别适合机械化作业和规模经营，北大荒集团农业机械化程度在全国也是遥遥领先。

图3 北大荒集团耕地面积分布

林地主要分布在北安分公司、牡丹江分公司、建三江分公司和红兴隆分公司，面积分别占集团林地总面积的31.54%、16.58%、13.24%和13.15%。牧草地主要分布在松嫩平原西部的齐齐哈尔分公司、北安分公司及南部的牡丹江分公司和东部的建三江分公司，面积分别占集团牧草地总面积的22.27%、15.25%、14.26%和14.06%，草质较好，适宜放牧。种植园用地主要分布在红兴隆分公司、北安分公司和牡丹江分公司，面积分别占集团种植园用地总面积的44.91%、17.99%和16.56%。

1.3 土地利用特点

耕地分布相对集中，气候条件差异较大。集团耕地主要集中分布在三江平原的建三江分公司、红兴隆分公司和宝泉岭分公司，以及松嫩平原的北安分公司，林地集中分布在小兴安岭北安分公司和东南部山区的牡丹江分公司，牧草地分布在松嫩平原的齐齐哈尔分公司和北安分公司。耕地相对集中分布，为发展农、林、牧业创造了有利条件。松嫩平原地势平坦，土质肥沃，但水资源较少；三江平原水资源丰富，但积温少，无霜期短。地形、气候、土壤、水资源条件，每一单项因素都不错，但气候条件差异较大，在一定程度上要求耕地后备资源的开发和利用应因地制宜。土地自然肥力下降明显。集团内耕地虽然肥沃，但由于多年来经营以化肥为主，农家肥和有机肥的使用较少，土壤有机质含量近年来下降趋势明显。一些坡耕地由于管理不当，水土流失加剧，耕地地力水平明显下降，已严重威胁粮食产量。后备土地资源开发利用难度越来越大。建国以来，北大荒集团经过多次土地开发，目前所剩的后备资源分布较零散，且大部分为低洼地或离交通水利设施较远的偏僻区域，有些耕地后备资源周边环境较差，要想开发需修建大量水利工程才能保证粮食产量。

2 北大荒集团耕地后备资源宜耕性评价模型构建

2.1 选择评价对象

耕地后备资源的定义一般有两个角度：一个角度是指还未开发利用，在一定经济技术条件下，通过开发、整理、复垦等手段，可转变为耕地的土地资源。另一个角度的耕地后备资源不仅包括第一个角度所述的土地资源，也包括在现有条件下利用效率不高的中低产田、以及可复垦成耕地的采矿用地、受自然灾害破坏可复垦为耕地的土地资源、以及废弃的但通过经济技术条件可复垦为耕地的建设用地等[2]。采矿用地、自然灾害破坏的土地资源以及废弃的可复垦为耕地的建设用地一般都存在不同程度的土地污染，且地块之间的差异较大，无法做到全面客观评价，因此我们选用第一个定义作为北大荒集团耕地后备资源适宜性评价对象。

据统计，2019年北大荒集团耕地后备资源共计有17.20万公顷，其中湿地功能类型的耕地后备资源7.58万公顷，草地类型9.14万公顷，其他类型0.48万公顷。湿地类型的后备土地中，坑塘水面2.89万公顷，内陆滩涂1.27万公顷，盐碱地0.31万公顷，沼泽地3.42万公顷。主要分布在红兴隆分公司和建三江分公司（图4）。

图4 北大荒集团耕地后备资源分布比例

2.2 确定评价单元

进行耕地后备资源适宜性评价，需要依托具有一定专门属性特征的土地单位，即评价单元。北大荒集团耕地后备资源适宜性评价的评价单元采用三调数据库中的土地利用现状地块，通过叠加分析的方法将土壤调查数据、土地整治规划数据、空间规划数据等信息叠加到土地利用现状地块中，将叠加信息后的土地利用现状单元作为评价单元。

2.3 选择评价指标

2.3.1 不适宜评价指标。不适宜评价指标我们定义为“限制性因子”评价指标，评价指标的选择主要根据《耕地后备资源调查评价技术规程》所推荐的指标，并结合北大荒集团实际情况，形成了不适宜评价指标，通过对北大荒集团第三次土地调查的耕地后备资源评价单元进行耕地适宜性评价，评价单元中的任一指标值符合不适宜评价指标的，划分为不宜耕的耕地后备资源。

评价指标涉及区位指标立地条件、生态环境、气候条件等4个方面，具体包括：年积温、年降水量和灌溉条件、土壤污染状况、地形坡度、盐渍化程度、土壤质地、土壤pH值等7项评价指标（详见表1）[4]。

表1 耕地后备资源的不宜耕评价指标表

年积温。北大荒集团耕地后备资源年积温限制性指标主要指区域内≥10℃的年积温低于1 600℃，且≥10℃持续期不足100天，无霜期约3个月的地区，由于温度较低，土层薄，影响作物的正常生长。根据黑龙江省积温带的划分，此区域位于寒温带，主要包括大兴安岭地区的漠河县、塔河县、新林区及呼中区等地区，积温偏低，无霜期时间短，种植作物只能勉强栽培小麦、马铃薯、荞麦和谷子等，此区域内未利用土地不宜开发成耕地，不宜开垦成耕地。

年降水量和灌溉条件。根据黑龙江省年降水量分布情况，降雨量低于420毫米，主要包括大庆西部地区及齐齐哈尔东南部地区。全省大部分地区年降雨量基本上能满足作物的生长要求，由于近年的水利设施建设，特别是尼尔基水库建设的引嫩工程，西部干旱及半干旱地区灌溉用水基本上能满足作物的生长需求。

土壤污染状况。北大荒集团土地污染主要包括化肥农药污染、重金属污染、化学污染及生活污染三个方面，根据黑龙江省地力评价及重金属污染情况调查显示，矿区土地重金属污染较重，个别地区化学污染及生活污染较重，土壤污染状况整体对北大荒集团影响较小。

地形坡度。依据《全国耕地后备资源调查评价技术规程》（TD/T1007-2003），当地形坡度大于或等于15°时，水土流失几率变大，这样的土地不宜开垦成耕地。

盐渍化程度。低洼土地常年积水，加速土壤盐渍化，通过改良积水及灌排技术不能改善土壤盐渍化程度的土壤或中度以上盐碱地不宜开垦成耕地。

土壤质地。为保障作物的生长需求，土壤质地为砾质土或更粗或岩石露头度大于2%的土壤不宜开垦成耕地。

土壤pH值。参考黑龙江省土壤地力评价等资料，耕地后备资源pH大于等于9.5或小于等于4.0的土壤不宜开垦成耕地。

2.3.2 适宜性评价指标。本研究在进行大量野外调查、对北大荒集团实地状况有了一个基本了解的前提下，指标选取时首先通过对《耕地后备资源调查评价技术规程》所推荐的指标进行认真筛选，并结合收集到的资料。咨询相关专家意见，删除不适用于本次研究的评价指标。经过权衡考虑，最终选取9个评价指标[5]，见表2。9个指标分别按高适宜、中适宜和低适宜三级设置评价条件，每个等级分别赋值100分、70分和30分。

表2 适宜性评价指标分级及评价指标权重表

2.4 确定适宜性评价指标权重

各适宜性评价因子对耕地后备资源适宜性评价结果的影响程度不同，其本身的重要程度也有差别，因此，需要通过确定各因子的权重值来反映各个因子之间相对重要性的差别。适宜性评价指标权重采用层次分析法确定。

3 北大荒集团耕地后备资源适宜性评价

3.1 耕地后备土地资源的生态界定范围

根据耕地后备资源的开发分析，耕地面积的增加主要来源于对湿地及草地，随着耕地后备资源的大量开发利用，出现了植被破坏、水土流失、生物量减少、地下水漏斗、土壤沙化等一系列生态问题，草地开发后还出现了土壤沙化问题，对生态环境的破坏较严重。另一方面《中华人民共和国草原法》和《黑龙江省湿地保护条例》规定，不允许开发占用草地和湿地资源。

综上所述，从保护生态环境的角度认为，北大荒集团现有湿地和草地（可利用草地部分）不宜开发成耕地。

3.2 耕地后备资源不适宜性评价

根据耕地后备资源的不宜耕评价指标，采用单因子排除法排除掉不适宜耕地后备资源评价单元后，计算耕地后备资源适宜开垦为耕地的面积。结果显示，北大荒集团耕地后备资源17.20万公顷，适宜开垦成耕地的土地为9.54万公顷，占耕地后备资源总量的55.47%，其中其他草地9.07万公顷，占95.07%；盐碱地0.30万公顷，占3.17%；裸土地0.17万公顷，占1.76%。

从集团不同分公司耕地后备资源数量分析，建三江分公司适宜开垦成耕地的耕地后备资源为19 514.62公顷，占耕地后备资源总量的20.46%，主要类型为其他草地和裸土地；牡丹江分公司耕地后备资源19 937.98公顷，占耕地后备资源总量的20.90%，主要类型为其他草地和裸土地；北安分公司耕地后备资源14 763.06公顷，占15.48%，主要类型为其他草地和裸土地；宝泉岭分公司耕地后备资源9 283.32公顷，占9.73%，主要类型为其他草地和裸土地；九三分公司耕地后备资源8 259.94公顷，占8.66%，主要类型为其他草地和裸土地；齐齐哈尔分公司耕地后备资源7 929.35公顷，占8.31%，主要类型为其他草地和盐碱地，红兴隆分公司耕地后备资源7 875.34公顷，占8.26%，主要类型为其他草地和裸土地，绥化分公司耕地后备资源7 113.17公顷，占7.46%，主要类型为其他草地和盐碱地，哈尔滨有限公司耕地后备资源715.66公顷，占0.75%，主要类型为其他草地和裸土地，详见表3。

表3 北大荒集团不同利用区耕地后备资源数量潜力（单位：公顷）

3.3 耕地后备资源适宜性综合指数评价

采用野外调查与运用ArcGIS软件数据分析相结合的方法，将北大荒集团耕地后备资源适宜性评价指标，按适宜性高低赋值结果，将得分赋值在各评价单元上，采用综合指数法计算求得耕地后备资源适宜性综合分值，进而判断耕地后备资源适宜性等级。耕地后备资源适宜性综合分值是指对各项指标因子指数加权平均，最终计算出适宜性综合分值。

将综合分值≥75的评价单元划为高度宜耕后备资源，将综合分值位于60～75之间的评价单元划分为中度宜耕后备资源，将综合分值位于60之间的评价单元划分为低度宜耕后备资源。

经统计分析，北大荒集团宜耕耕地后备资源面积总量共计95 392.44公顷，其中高适宜耕地地类共10 826.69公顷，占耕地后备资源总面积的11.35%；中适宜耕地地类共56 317.47公顷，占耕地后备资源总面积的59.04%；低适宜耕地地类共28 248.28公顷，占耕地后备资源总面积的29.61%。研究发现，北大荒集团耕地后备资源面积巨大，多集中在中适宜区，高度适宜的地块相对较少，低适宜耕地后备资源面积比重约在30%，短期内可开发利用的潜力较小。

4 耕地后备资源开发利用对策建议

4.1 明确重点，有序推进

按照适宜级别的不同，分期开展耕地后备资源开发活动，开发前制定合理的开发利用规划，确定近期和中长期开发的区域，合理布置开发项目。

4.2 提高科技投入

提高科技投入的比重，以绿色农业和科技农业的标准来指导耕地后备资源开发。一是在开发过程中使用先进设备，提高开发效率，另一方面引入先进的管理手段，实现耕地后备资源开发与社会效益、生态效益的统一。

4.3 严格资金管理

耕地后备资源开发利用前，应在规划中明确耕地后备资源开发的规模、开发时序和投资预算等。耕地后备资源开发的资金应由专人专职管理，同时引入资金使用审批制度，做好专款专用。