（土地资源管理专业论文）河北省耕地综合生产能力分析及应用研究.pdf

摘要 中国的粮食增产潜力以及未来粮食供求关系变化趋势问题，已经引起了国内外理论 界和决策界的广泛关注。工业化、城市化一方面必将导致对粮食需求的增长，另一方面 还将导致耕地面积的减少和水资源的不足，增加粮食供给的艰巨性。那么制止粮食增产 潜力的下降，并花大力气大幅度提高我国粮食的增产潜力及生产水平，就成为中国世纪 之交粮食发展战略的理性抉择。基于农用地分等成果核算耕地综合生产能力，在此基础 上划定耕地保护重点区域和确定耕地整理时序，对确保国家粮食安全和促进经济社会持 续发展具有重要意义。 以河北省为例，构建耕地综合生产能力的4 个层次：理论产能、可实现产能、现实 产能和实际产量，通过相应方法核算产能，在此基础上划分了耕地保护重点区域和整理 优势区。其结果如下： ( 1 ) 基于耕地综合生产能力核算成果，评价河北省耕地综合生产能力以及空间分 布状况。2 0 0 4 年河北省耕地( 1 4 0 个县市) 的理论产能为8 0 0 i 0 1 0 k g ，可实现产能为 5 2 0 x1 0 m k g ，实际产能为3 6 1x1 0 1 0 k g 。耕地的平均理论单产为1 2 7 x1 0 4 k g h m 2 ，单 位面积的增产潜力为6 9 6 1 0 3 k g h m 2 ，表明河北省粮食安全的耕地资源保障程度较高。 ( 2 ) 在耕地综合产能分析的基础上，从耕地潜在生产能力、耕地投入水平和产出 水平三方面构建指标体系，将河北省耕地划分为四个保护等级。第一级别为国家级耕地 保护区，综合评价分值为0 4 5 - - 0 6 8 ，面积为2 0 2 1 0 6 h m 2 ，占耕地总面积的3 2 1 ； 第二级别为省级耕地保护区，综合评价分值为0 3 5 - - 0 4 5 ，耕地总面积为2 9 8 1 0 6 h m 2 ； 第三级别，综合评价分值为0 2 5 - 0 3 5 ，占河北省耕地总面积的3 0 1 ；第四级别，综 合评价分值为0 - - - 0 2 5 ，占河北省耕地总面积的9 7 。通过耕地保护区域的划分，明确 不同主体的保护职责，认真研究与完善耕地保护政策，对于稳定农业生产、确保粮食安 全具有重要的现实意义。 ( 3 ) 在耕地利用强度、利用潜力和农业社会经济评价的基础上，河北省耕地整理 优势区划分为四级。近期整理区：耕地整理优势分值为0 6 0 - 0 8 0 ，面积为1 8 4 1 0 6 h m 2 ，总理论利用潜力为1 0 5 x1 0 1 0 k g ，总可实现利用潜力为2 4 7 1 0 9 k g ；中期整理 区级区：耕地整理优势分值为0 4 0 0 6 0 ，面积为2 5 3 1 0 6 h m 2 ，总理论利用潜力1 2 9 x1 0 1 0 k g ，总可实现利用潜力为2 8 5x1 0 9 k g ；远期整理区：耕地整理优势分值为0 2 0 - - - o 4 0 ，面积为1 2 0 x1 0 6 h m 2 ，分布较分散，总理论利用潜力3 6 3 x1 0 9 k g ，总可实现利 用潜力为9 1 3x1 0 8 k g ；非整理区：耕地整理优势分值为0 0 0 - - 0 2 0 ，这一区域耕地整 理潜力低，整理优势度最低。除滨海平原区外，其余七个二级指标区均有分布，面积为 7 。1 9 x1 0 5 h m ：，通过耕地整理时序的划分，明确了耕地整理的优先顺序，为河北省土地 整理规划、土地整理项目确定和土地整理工作的实施提供科学依据，同时对提高土地整 理规划水平、促进土地整理事业可持续发展具有积极意义。 关键词：耕地综合生产能力：粮食增产潜力；耕地保护：耕地整理时序 s t u d yo na n a l y s i sa n da p p l i c a t i o no ft h ec o m p r e h e n s i v ep r o d u c t i v i t yo fc u l t i v a t e dl a n d i nh e b e ip r o v i n c e p o s t g r a d u a t e ：l i uy u s u p e r v i s o r ：p r o f l i us h u q i n g ，x uh a o ，m e nm i n g x i n m a j o r ：l a n dr e s o u r c em a n a g e m e n t a b s t r a c t n l ep r o d u c t i o ni n c r e a s ep o t e n t i a lo fg r a i ni nc h i n aa n dt h ef u t u r et e n d e n c yo fg r a i n s u p p l y - d e m a n dr e l a t i o n sh a v ec a u s e dw i d e s p r e a dc o n c e ma m o n gn a t i v ea n di n t e r n a t i o n a l t h e o r e t i c a lr e s e a r c h e r sa sw e l la s p o l i c y m a k e r s o nt h eo n eh a n d ，t h et r e n do f i n d u s t r i a l i z a t i o na n du r b a n i z a t i o nw i l li n c r e a s et h ed e m a n df o rg r a i n ，o nt h eo t h e rh a n dw i l l d e c r e a s ec u l t i v a t e dl a n da n dw a t e rr e s o u r c e ，t h e r e f o r ei n c r e a s et h ed i f f i c u l t yi nt h es u p p l yo f g r a i n t os t o pt h ed e c r e a s eo fp r o d u c t i o ni n c r e a s ep o t e n t i a lo fg r a i na n di n c r e a s et h e p r o d u c t i o ni n c r e a s ep o t e n t i a lo fg r a i nh a sb e c o m et h e r a t i o n a lc h o i c ef o ro u rg r a i n d e v e l o p m e n ts 仃a t e g ya tt h eb e g i n n i n go fn e wc e n t u r y b a s e do nt h er e s u l t so fc u l t i v a t e dl a n d c l a s s i f i c a t i o n ，t h ei n t e g r a t e dp r o d u c t i v ec a p a c i t yo fc u l t i v a t e dl a n di sc a l c u l a t e d t h e nt h ek e y c u l t i v a t e dl a n dr e g i o n sa n dt h ep r i o r i t yl a n dc o n s o l i d a t i o nr e g i o n sa r ed i v i d e d ，w h i c hi so f g r e a ts i g n i f i c a n c e t oe n s u r en a t i o n a lf o o ds e c u r i t ya n dp r o m o t ee c o n o m i ca n ds o c i a l s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t b a s e do nt h ed a t a b a s ei nc u l t i v a t e dl a n dc l a s s i f i c a t i o no fh e b e i ，i no r d e rt oe v a l u a t et h e o fc u l t i v a t e dl a n da td i f f e r e n tl e v e l sa n dt om a k ec l e a rt h ed i s t r i b u t i o no ft h ec o m p r e h e n s i v e p r o d u c t i v i t y , t h i sp a p e rb u i l d su pt h es y s t e mo ft h ec o m p r e h e n s i v ep r o d u c t i v i t yo fc u l t i v a t e d l a n d ，i n c l u d i n gt h e o r e t i c a lp r o d u c t i v i t y 、t h ea c c e s s i b l ep r o d u c t i v i t y 、t h ec u r r e n tp r o d u c t i v i t y a n da c t u a lc r o pp r o d u c t i o n ，a n dt h e np o i n t so u tr e l e v a n tc a l c u l a t i o nm o d e l s ，t h e nt h ek e y c u l t i v a t e dl a n dr e g i o n sa n dt h ep r i o r i t yl a n dc o n s o l i d a t i o nr e g i o n sa r ed i v i d e d t h er e s u l t sa r e a sf o l l o w s ： ( 1 ) b a s e do nt h ed a t a b a s eo ft h ec o m p r e h e n s i v ep r o d u c t i v i t yo fc u l t i v a t e dl a n d ，t h i sp a p e r e v a l u a t e st h e c o m p r e h e n s i v ep r o d u c t i v i t y o fc u l t i v a t e dl a n da n da n a l y s e si t s s p a t i a l d i s t r i b u t i o n i n2 0 0 4 ，t h et h e o r e t i c a lp r o d u c t i v i t yo fc u l t i v a t e dl a n di nh e b e ii s8 0 0 10 k g ， t h ea c c e s s i b l ep r o d u c t i v i t yi s5 2 0 1 0 1 0 k g ，a n dt h ea c t u a lc r o pp r o d u c t i o ni s3 6 1x 1 0 1 0 k g t h e a v e r a g et h e o r e t i c a lp r o d u c t i v i t y o fc u l t i v a t e dl a n di s1 2 7 x10 4 k g h m 上a n dt h e a v e r a g e p o t e n t i a ly i e l di s1 2 7 10 4 k g h m 2 w h i c hi n d i c a t et h a tf o o ds e c u r i t yo f c u l t i v a t e dl a n di nh e b e i i sa tah i g h e rl e v e l ( 2 ) b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ec o m p r e h e n s i v ep r o d u c t i v i t y , c o m b i n gw i t ht h ep o t e n t i a l p r o d u c t i v i t y 、t h ei n p u ta n do u t p u to fc u l t i v a t e dl a n d ，t h ec u l t i v a t e dl a n do f14 0c o u n t i e si n h e b e ip r o v i n c ei sd i v i d e di n t of o u rp r o t e c t i v el e v e l s a st h en a t i o n a l 1 e v e lp r o t e c t e da r e a s ，i t s c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns c o r ei s0 4 5 0 6 8a n di t sa r e ai s2 0 2 x10 6 h m z w h i c ha c c o u n t e d f o r3 2 1 t h et o t a la r e a t h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns c o r e so fp r o v i n c i a l - l e v e lp r o t e c t e d a r e ai s0 3 5 - 0 4 5a n di t sa r e ai s2 9 8 1 0 m 2 t 1 1 ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns c o r eo f t h i r d 1 e v e li s0 2 0t o0 3 5 w h i c ha c c o u n t e df o r3 0 1 也et c t a lc u l t i v a t e dl a n di nh e b e i t h e r e s ti sc l a s s i f i e da st h ef o u r t h 1 e v e l i t se v a l u a t i o ns c o r ei s0 - - 一0 2 0 。w h i c ha c c o u n t e df o r9 7 t h et o t a lc u l t i v a t e dl a n di nh e b e i b yt h ed i v i s i o no fp r o d u c t i v er e g i o n sa n dt h ed e f i n i t i o no f t h ep r o t e c t i v ed u t i e so fd i f f e r e n ts u b j e c t s ，i th a sg r e a tr e a l i s t i cm e a n i n g st os t a b i l i z i n g a g r i c u l t u r a lp r o d u c t i o na n dt oe n s u r ef o o ds e c u r i t y ( 3 ) b yt h ea n a l y s i so ft h ec u l t i v a t e dl a n du s ei n t e n s i t y 、u t i l i z i n gp o t e n t i a l i t y a n d s o c i o e c o n o m i ca s s e s s m e n t t h el a n dc o n s o l i d a t i o nr e g i o i l si nh e b e ia r ed i v i d e di n t of o u r d i v i s i o n s t h es c o r eo ft h ef i r s t - g r a d er e g i o n si sb e t w e e n0 6 0a n d0 8 0 i t sa r e ai s 1 8 4xlo m z t h et 1 1 e o r e t i c a lu t i l i z a t i o np o t e n t i a l i t yo fc u l t i v a t e dl a n di s1 0 5 x101o k ga n dt h e a c c e s s i b l eu t i l i z a t i o np o t e n t i a l i t yo fc u l t i v a t e di s2 4 7 10 9 k g n l es e c o n d g r a d er e g i o n sa r e 2 5 3x10 6 h m 2 w h o s es c o r e sb e t w e e n0 2 0a n d0 4 0a r ed i v i d e di n t ot h et h i r d g r a d e i t sa r e ai s 1 2 0 xl0 6 h m 2 ，w h i c hd i s p e r s e di nm o r ed i s t r i b u t i o na n dt h et h e o r e t i c a lu t i l i z a t i o np o t e n t i a l i t y a n da c c e s s i b l eu t i l i z a t i o n p o t e n t i a l i t y o fc u l t i v a t e di s3 6 3x10 9 k ga n d9 13 x10 6 k g r e s p e c t i v e l y n l eo t h e rc u l t i v a t e dl a n di sc l a s s i f i e da st h ef o u rt h e g r a d er e g i o n s t h es c o r eo f w h i c hi sb e l o w0 2 0 t h ep o t e n t i a ly i e l di n c r e a s eo ft h e s er e g i o n si sl o wa n dt h ec o n s o l i d a t i o n p r i o r i t i e so ft h e s er e g i o n sa r et h el o w e s t i na d d i t i o nt ot h ec o a s t a lp l a i na r e a t h e7 19 10 3 。 w h i c hc l a s s i f i e da st h i sr e g i o ni sd i s p e r s e di no t h e r7r e g i o n s ( t h es e c o n d g r a d ei n d e x r e g i o n s ) t h r o u g ht h ec o n s o l i d a t i o ns c h e d u l i n go fc u l t i v a t e dl a n d ，i tp r o v i d e ss c i e n t i f i cb a s i s f o rl a n dc o n s o l i d a t i o n p l a n n i n g ，t h es e t t i n go fl a n d c o n s o l i d a t i o np r o j e c ta n dt h e i m p l e m e n t a t i o no fl a n dc o n s o l i d a t i o n k e yw o r d s ：t h ec o m p r e h e n s i v ep r o d u c t i v i t yo fc u l t i v a t e dl a n d ；p o t e n t i a ly i e l di n c r e a s e ； c u l t i v a t e dl a n dp r o t e c t i o n ； 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑皇垦垒些盘鲎或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：只l j 玉 签字日期：2 0 0 罗年石月i o 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塑皇垦盔些盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权塑皇垦垒些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：j j 玉 导师签名： 勿1 易掀 签字日期：抽d 湃石月 i d 日签字日期：彬年月伊日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 河北省耕地综合生产能力分析及应用研究 1 1 研究背景 1 引言 中国是一个发展中的农业大国，又是一个人口众多、农业资源短缺的粮食生产与消 费大国，以占世界约9 的耕地生产了占世界2 5 左右的粮食，养活了占世界2 2 的人口。 粮食是一种具有战略意义的特殊商品，粮食安全是国家安全战略的重要组成部分，粮食 问题关系到社会稳定和整个国民经济的发展【l 屯l 。立足国内、实现粮食供求基本平衡、 保证粮食安全，是中国粮食战略的基本方针，也是中国国家经济安全与经济发展的重要 保障。中国的粮食增产潜力以及未来粮食供求关系变化的趋势问题，已经引起了国内外 理论界和决策界的广泛关注【3 】。工业化、城市化已成为我国经济发展的主旋律，随着人 口的继续增长，这种趋势一方面必将导致对粮食需求量的增长，另一方面还将导致耕地 面积的减少和水资源的不足【4 】，由于农业生产的弱质性，进而增加粮食供给的艰巨性。 倘若耕地增产潜力转化为现实生产力的制约得不到缓解，在2 1 世纪人口高峰期，中国粮 食供求出现1 亿吨的缺口是很有可能的。而依靠国际市场来解决中国的吃饭问题，填平 粮食供需日渐扩大的缺口是不现实的。因此加强耕地保护，制止粮食生产潜力下降，并 花大力气大幅度提高我国粮食的利用潜力及生产水平，成为中国世纪之交粮食发展战略 的理性抉择。 耕地是粮食生产的载体，一定数量、质量的耕地是粮食生产的自然基础，是粮食安 全的根本保障【5 】。但近年来，由于生态退耕、农业结构调整和非农建设占用，中国耕地 数量持续减少【6 】。其中生态退耕和农业结构调整分别有利于改善生态环境和提高农民收 入，今后还将继续推行；另一方面，中国正处于工业化中期阶段，非农建设占用耕地不 可避免【7 胡】；再者，中国可开垦的土地后备资源匮乏【引。所以，在今后一段时间内，耕地 数量还将继续减少。那么，要想“稳定发展粮食生产”、“确保国家粮食安全”，当前条 件下最具操作性、最有效的途径是“以质代量”。据全国土地利用现状调查，全国现有 耕地的6 0 均存在着不同程度的限制因素，严重制约着农业生产i l 。因此，通过耕地 整理、基本农田建设，提高耕地质量，进而提高耕地的粮食单产水平，可以缓解耕地数 量减少对粮食生产的影响l l 卜圮j 。 基于农用地分等成果的耕地综合生产能力是指在一定地域、近期未来、当前科技与 政策扶持和精耕细作式经营管理条件下，并按耕地适应性整合各种农业资源要素投入、 确保耕地永续利用前提下所形成的耕地生产功能【1 3 】。通过耕地综合生产能力与实际产量 的对比，分析耕地的利用强度和利用潜力，可以为国家粮食政策的制定和耕地保护战略 的实施提供依据。 为了提高粮食生产能力，必须对其生产潜力有充分的认识，而农用地分等成果为耕 地综合生产能力核算提供了新的思路。依据农用地分等成果和耕地综合产能核算成果， 分析耕地综合产能的总体水平、空间分布规律以及耕地利用强度和利用潜力，明确耕地 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 保护的重点区域和耕地整理的优先区域，切实掌握区域耕地资源状况，对实现我国严格 保护土地资源的战略目标，保证我国粮食安全具有重要意义。 1 2 研究进展 1 2 1 粮食生产潜力的研究进展 对于粮食生产能力的研究，业内学者主要通过两个研究方向来进行：一是微观层面 的机理研究，即从作物潜在生产力层面构建单产模型，分析在光、温、土、水、气等各 种要素处于不同满足程度，品种、劳动力投入、耕作技术、管理水平等都处于最佳状态 时的作物生产能力；二是宏观层面的研究，把粮食生产能力建立在耕地保护能力、生产 技术水平、政策保障能力、科技服务能力和抵御自然灾害能力整合基础之上，把粮食生 产作为耕地、资本、劳动力和技术等要素投入能力的合力推动的结果。二者的衔接主要 是通过点和面的统一来完成，即把对点的微观潜力研究扩展为宏观的综合模型。 ( 1 ) 国外研究进展作物生产潜力研究是粮食综合生产能力研究的一个分支，也 是粮食综合生产能力测算的基础。随着人们对太阳辐射是绿色植物进行光合作用的能源 的认识，以及冠层截光理论积计算模型的应用，从作物获取辐射的角度出发进行作物生 产潜力估算的理论开始出现。国内外作物生产潜力研究经历了从光合生产潜力到光温生 产潜力，再到气候生产潜力和土地生产潜力的发展历史，内容日趋完善，范围愈加广泛。 作物生产潜力研究始于作物产量和光合生产力的关系、光合作用机制以及光合作用 与环境条件关系研究，明确了从辐射、反射、漏射、呼吸消耗等方式来计算作物的光合 生产潜力。日本的村田吉男、美国的l o o m i sr s 和w i l l i a m sw a 等从作物的光合效率 及干物质生产潜力的角度作了大量研究工作，从理论上推算出作物最大光能利用率为 5 , - - 6 1 1 4 】。但由于仅考虑了光合作用，计算结果偏高，与实际产量相差甚远。目前作 物光温生产潜力的研究思路已经基本成熟，其中w a h e n i g e n 、联合国粮农组织( f a o ) 等 对光温生产潜力的研究较为深入。此后，作物生产力研究逐步转向气候生产潜力，即把 光照、温度、降水等因素综合考虑探讨作物生产潜力。如h a n k s 等从作物生产与水分有 效利用的关系，提出各种计算模型，归纳起来大致有两类：一类是采用降水量与作物需 水量比较，其结果为光温水气候生产潜力；另一类是从农田实际蒸散量与作物需水量比 较，反映水与产量关系的实际状况，分析光温水生产潜力【l 弘1 7 j 。但由于水分因素与作物 生产力关系的复杂性，以及相关参数获得的难度与精确性等问题，气候生产潜力的研究 在总体思路上虽己成型，但研究成果的差异性以及可靠性程度存在较多问题。 f a o 农业生态区域研究是作物生产潜力研究领域中的一项世界性工作，它比较全面 地考虑了影响作物生育的多个气候因素，所用参数又可以根据作物的特点进行调整，标 志着人们可直接测定作物生产力，并统- n 作物土壤大气系统研究中【l 引。目前 f a o 农业生态区域法在国际上得到普遍认可和广泛应用。此后作物生产潜力研究却没有 突破性进展，大多仅是对以往模型的完善，或依据试验资料，建立不同区域的模型参数 体系。 2 河北省耕地综合生产能力分析及应用研究 ( 2 ) 国内研究进展我国对作物生产潜力研究的历史较短，但发展较快。1 9 3 8 年，国际地理学会把农业生产力列入议题。受其影响，任美锷首先注意到我国生产力研 究的重要性，并以农业生产潜力为基础估算土地承载力。从2 0 世纪5 0 年代开始先后对 作物的光合、光温、气候生产潜力等概念和估算方法进行了研究。2 0 世纪8 0 年代，中 科院等科研机构开展土地生产潜力研究，并将农作物生产潜力和土地利用方式等结合起 来推算粮食产量，对我国粮食安全状况进行分析。原农牧渔业部、土地管理局和中国农 业工程研究设计院等单位依据国内外土地评价理论，结合我国实际，以水、热、土等自 然条件为评价因素，进行耕地生产潜力评价，划分耕地自然生产潜力级别。 比较而言，我国作物生产潜力评估方法存在明显问题：偏重数值计算，实证性较 差。所提出的各类模型方法基本上以理论推导及模型分析为主，所需参数及订正系数很 少作系统的试验测定，与生产实际有一定差距；各种方法及模型测算的潜力值统一性 差，可比性差：多数研究试验局限于田间小区定位观测。这种以点代面容易造成潜力 分析结果的失真，指导生产决策依据不足；潜力研究仍局限于气候、土壤等自然影响 因素，对于社会经济技术影响因子考虑甚少。多数研究缺乏从区域整体角度综合考虑自 然潜力和经济技术的协调、潜力开发与资源环境保护等。 在粮食生产潜力研究方面，些学者做了有益尝试，取得了一定成就。姜世忠在阐 述作物光合、光温、气候、土地生产力、生产潜力、产值潜力的概念及计算公式的基础 上，提出了用生产潜力和潜力指数定量测度区域农业生产潜力的方法，对评价一个地区 的生产潜力，指导农牧生产发展具有重要意义1 1 9 1 。张洪业等通过对黄淮海平原3 3 9 个县 ( 市) 土地资源的调查分析，把该地区分为4 个区和1 5 个亚区，估算出不同类型区中低产 田和荒地的面积，且对黄淮海平原中低产田与荒地资源开发条件和潜力进行了初步分析 怛u j 。高志强、刘纪远借助g i s 工具，利用层次分析法，对中国土地潜力资源进行了综合 分析和评价，在评价的基础上，对中国土地资源的耕地潜力、生产潜力、生产潜力总量、 人口容量潜力及综合潜力的大小和空间分布特征进行分析1 2 。王宗明、梁银丽通过对黄 土塬区主要粮食作物的增产潜力进行分析，得出温度、降水是造成该区作物产量低而不 稳的重要原因，通过分析温度满足率t c r 和水分满足率w c r 来揭示黄土塬区温度和水 分对生产潜力的影响程度1 2 引。曾希柏、陈同斌等根据我国各地区1 9 9 0 1 9 9 8 年化肥施 用量和作物产量，以粮食作物为主要研究对象，从不同年份单位播种面积的粮食产量和 肥料施用量变化，求出相应的单位播种面积可能达到的粮食生产潜力，并以此为基础计 算出该地区单位播种面积的粮食的增产潜力f 2 3 1 。李茂，张洪业根据5 0 年来耕地面积、 复种指数、粮食产量等统计资料，分析我国省际耕地面积和粮食生产力变化的差异，提 出耕地粮食生产力相对指数的概念，定量分析各省耕地在全国粮食生产中的相对重要 性，为耕地保护政策提供科学依据【2 4 1 。李三爱用作物生长模型c e r e s w h e a t 和 c e r e s m a i z e 研究北方旱农区小麦、玉米田间水平及区域水平的水分生产潜力，用a r c v i e w 展示小麦、玉米的潜力值，揭示潜力值的大小及空间分布规律，分析潜力值大小、 可开发性和开发度，客观而科学地评价旱农区农业开发的潜力及前景，为生产实践中确 定适宜的开发对策提供可靠的理论依据1 2 5 】。毕红杰结合我国粮食供需状况及发展趋势和 吉林省粮食生产现状，借鉴国内外研究成果，分析影响吉林省粮食增产潜力的障碍性因 3 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 素及影响程度，寻求粮食增产潜力的发挥空间【z 圳。周永娟以地理信息系统( g i s ) 及河南 省农业空间数据库和属性数据库为基础，采用机制法，通过对光、温、水、土和社会因 子逐级衰减，以县为单位计算了河南省棉花生产潜力。将计算结果与现实棉花单产比较 分析，确定了河南省棉花生产潜力开发优势区。最后在综合分析单产潜力、潜力系数、 总产潜力和开发优势的基础上提出了河南省不同棉区的棉花发展对策1 2 。周治国等引入 知识模型概念，通过光、温、水、土、施肥、灌溉、社会等因子的逐步衰减，建立作物 生产潜力估算的知识模型。以江苏省作物生产系统为案例，应用该系统对江苏地区作物 生产潜力区域优势进行实例评价，并与实际单产相比较，进行单产潜力、潜力系数和总 产潜力的对比分析，确定作物生产地域优判弱j 。 总之，目前粮食生产潜力研究，国外采用的先进方法基本上是借用计算机技术和田 间试验进行作物生长动态和产量形成模拟，剖析农田水分与生产力的量化关系，而中国 则是将潜力分析数学模型、动态模拟、田间潜力试验等结合探讨。缺点是：( 1 ) 传统宏 观模型在影响诠释力度方面存在问题。( 2 ) 数值估算以点估计为主，缺乏置信区间的假 设检验，实证性较差。( 3 ) 统计方法存在需要花费大量人力、物力和财力，而且对大范 围地区作物面积较难估测、作物产量预报不能动态化等问题，需要与遥感、地理信息系 统等手段相结合。( 4 ) 模型没有扬长避短，结合多种预测方法。从研究的尺度看，大多 数研究是从全国尺度分析中国粮食安全状况以及粮食生产的时序变化、动因及空间布 局，除此之外，以流域和省域为单元的大中尺度粮食生产态势、结构变化及其布局也是 重点。这些研究对于把握我国粮食生产规律，指导我国粮食安全生产和优化布局，因地 制宜的制定粮食发展政策具有重要的现实意义。基于全国或省域尺度的研究，能较好地 反映我国粮食生产大格局的变化，却难以揭示区域内部粮食生产变化的异质性。尽管我 国粮食生产宏观格局的变化已引起部分学者的关注，但以农用地分等单元为基础的综合 产能空间差异的研究尚未展开，基于耕地综合产能核算的利用潜力研究几乎是空白。 1 2 2 耕地保护研究进展 近年来，耕地保护逐渐成为国家和社会关注的热点问题，一些学者从不同角度和侧 面对耕地保护的理论和实践进行了研究，形成了一系列耕地保护学说和观点。 王家 梁认为农地保护应该是数量和质量统一的保护以及生态环境的改善，核心是耕地保护 【2 9 1 。朱德举认为耕地保护的目标一是实现耕地的可持续利用，二是耕地的数量和质量指 标保护，三是科学合理和集约利用土地 3 0 i 。王万茂认为土地合理配置对于保护耕地，严 格控制农地非农化起到一定效剁3 l j 。王群认为，耕地是粮食安全的重要保障。粮食问题 是关系到国计民生的重要战略问题，特别是我国人口多、耕地少，能否解决粮食基本自 给直接影响我国的改革发展以及社会稳定【3 引。 曲福田等根据资源环境经济总价值理论，阐述了耕地资源的功能特征以及相应的价 值构成，以此角度探讨土地征用价值补偿和进行耕地资源非农化配置的经济学分析i j 川。 俞奉庆、蔡运龙等从耕地资源的价值重建出发，提出了缓解“三农 问题的新思路m j 。 钱忠好从私人最优决策和社会最优决策不一致方面研究土地资源配置问题1 35 1 。王卫认为 4 河北省耕地综合生产能力分析及应用研究 耕地保护最优化目标为在一定约束条件下，实现土地收益最大化，并提出了耕地保护的 最优化规律【3 酬。毕芳英运用p s r 模型研究耕地资源变化的动因和内在机理，解释各驱 动因素对耕地变化的影响过程，分析耕地保护主体的行为以及对耕地不可持续利用所做 出的响应，详细阐述了在推力和拉力不同作用力下的耕地变化趋势u 川。 我国耕地减少过快的问题在近几年更加突出 3 8 - - 4 0 】，并已成为严重影响我国2 1 世纪 粮食安全的重大问题】。我国的耕地保护主要通过基本农田的形式来实现。基本农田是 根据规划期内人口和国民经济发展对农产品的需求以及建设用地的预测而确定的不得 占用的耕地。基本农田保护是我国应对人地关系紧张、确保粮食安全的战略举措，事关 国民经济和社会可持续发展的大局。但近年来，随着经济的快速发展和城市化进程的急 速推进，地方政府博弈行为的增多，耕地资源大量流失，基本农田保护出现了不同程度 的失效。具体表现为，地方政府出于经济利益考虑，往往难以接受上级指标，凑足面积， 甚至优先把苇塘等荒地考虑到基本农田保护区内，致使基本农田保护流于形式【4 引。究其 原因，理论界认为主要有两个方面；一是基本农田保护的比较利益低，缺乏经济激励 【4 3 州】；二是基本农田保护政策体系很不完善，缺乏操作基础，主要表现在概念体系模糊， 政策缺乏可操作性等【4 纠6 1 。据此提出，在行政体制方面应充分完善基本农田保护制度及 目标责任制，严格土地利用总体规划管理，加强产权制度改革1 4 7 4 8 1 ，在城乡结合部设立 农地发展权【4 9 】；在经济方面，充分利用财政和税收手段建立保护基本农田的经济制约机 制【5 0 】，设立基本农田保护基金；在法律方面，加强基本农田保护相关法律法规的建设等。 2 0 0 5 年国务院办公厅3 2 号文件提出要统筹安排各类、各区域用地，它要求从区域 整体来统筹考虑包括耕地在内的各类土地的空间布局和利用，因此，耕地保护的合理空 间安排及其监督调控就成为新一轮土地利用规划研究的热点之一。但目前相关研究还刚 起步，本文试图从耕地保护这一重要领域出发，基于耕地综合产能核算成果，科学划定 耕地保护重点区域，切实保护耕地数量和质量，认真研究与完善耕地保护政策，对于稳 定农业生产、确保粮食安全具有重要的现实意义。 1 2 3 耕地整理潜力研究进展 耕地整理是指通过工程技术手段和权属调整，增加有效耕地面积和提升耕地耕作质 量，实现耕地耕作由粗放型向集约型、低效率向高效率的转变。可见，耕地整理不但增 加耕地数量，而且土地要素也得到不同程度的改善。例如道路便利度、灌排保证率、抗 灾防灾能力等，这使原有的耕地质量得以提高。根据我国目前耕地整理开展的宏观背景 和主要目标，耕地整理的潜力表现为以下两点：一是通过耕地整理增加耕地可利用面积 的潜力；二是通过耕地整理使农地生产力提高的潜力。耕地整理改善了农业生产条件， 有利于农业适度规模经营和农村现代化建设，便于机械作业，大幅度降低农业生产成本， 提高生产效益。我国耕地整理研究的焦点大多集中在耕地整理内涵的探索、耕地整理潜 力评价【5 1 1 、耕地整理设计【5 2 5 3 1 、耕地整理模式研究、耕地整理的运作程序等方面。 耕地整理潜力内涵研究处于起步阶段，缺乏系统性研究。我国大陆地区耕地整理潜 力评价方法过于简单，主要表现在以下几个方面：( 1 ) 耕地整理潜力评价方法在衡量整 5 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 理潜力大小时往往都以整理后增加的可利用面积作为唯一的衡量标准，这种衡量方法过 于简单，没有考虑到耕地整理在耕地质量提高、景观保护等方面的潜力。( 2 ) 耕地整理 潜力受到自然、经济、社会状况的综合影响，而目前在进行耕地整理潜力评价时往往仅 从理论上分析整理潜力的大小，很少涉及经济、社会发展状况对潜力的影响及理论潜力 转化为现实潜力的可能性。( 3 ) 目前的耕地整理潜力评价，基本上是对整个评价区域如 一个县、一个市或一个省讨论整理潜力的大小，没有突出整理潜力在评价区域内部空间 上的共性和差异性。( 4 ) 耕地整理潜力评价往往采用典型样点调查法，评价手段过于简 单，且把典型样点的数据用于整个评价区域会导致评价结果的不准确，土地整理潜力评 价应充分利用遥感技术和地理信息技术信息量大、便于更新等优势进行评价技术的创 新。( 5 ) 耕地整理潜力是针对一定时期、一定生产力水平而言的潜力，目前耕地整理潜 力评价往往是对各影响因素现状的评价，没有充分考虑到各影响因素的未来发展趋势。 1 2 4 农用地分等及其成果应用研究进展 “十五”期间，国土资源部部署开展了全国农用地分等定级工作，主要目的是为了 依法、科学、合理、统一管理耕地，主要成就：科学地量化耕地质量；形成耕地的质量 等别体系和直观布局；合理确定土地质量，有效保护高质量的农用土地。农用地分等工 作，对我国实现土地管理由数量管理向数量与质量综合管理转变，搞好耕地生产力核算、 耕地占补平衡考核、基本农田保护区划定等工作具有十分重要的作用，同时丰富了土地 评价的内容，推动土地科学、土壤科学、地理科学、经济等学科的发展。 农用地分等定级估价工作已经取得了丰硕成果，强化工作成果在土地管理实践中的 应用是土地科学研究领域中一项新的课题。目前，成果应用的实证研究刚刚起步，只有 部分学者对此进行了实证研究，并且主要集中在与农业生产有关的领域。陈桂申( 2 0 0 1 ) 以霸州市为例，探讨了农用地分等成果在农业税制改革中的应用。黄卫平( 2 0 0 3 ) 等以广 东清新县为例探讨了耕地等别对农业可持续性发展的影响。伍育鹏等( 2 0 0 3 ) 利用湖南浏 阳市农用地分等定级的结果与相关资料，通过多元回归分析，建立了耕地投入产出 模型。杨建波等( 2 0 0 5 ) 用农用地分等成果探讨了耕地占补平衡中等级折算的标准样地法， 并进一步从耕地等指数、定级指数、作物产量等方面入手，用产量指数法详细分析论证 了耕地占补平衡的耕地级别占补当量系数，并构建了耕地占补当量影响因素修正体系及 修正系数表，在转化应用农用地分等定级成果上做了有意探索。栗澄超( 2 0 0 5 ) 从实证的 角度将农用地分等定级成果与土地利用总体规划修编结合起来，以农用地分等定级所获 取的耕地质量数据作为规划编制依据之一，从土地利用现状、土地供给潜力、土地供求、 土地利用结构调整和基本农田保护等方面全面地应用了农用地分等定级成果，取得了良 好效果。 国土资源“十一五”规划纲要规定：深化农用地综合生产能力调查评价。国 土资源大调查“十一五”规划规定：开