耕地保护的科学基础及历史演变

耕地保护的科学基础及历史演变

土地保护是人口资源环境的一定矛盾，特别是由于大量农业区的非农业占用，以及生态环境的恶化，对人类生存的基础和区域社会经济的可持续发展形成了重大威胁。这是一种社会行为。目前国内外农(耕)地保护理论和操作体系已经比较成熟,这有赖于相关科学领域知识的积累和完善。本文试从耕地保护相关领域的知识和演进历程,阐述耕地保护的科学基础和演变历史,为耕地保护理论研究和实践的深入提供借鉴。1土地资源可持续利用与人口发展:以土地为因素面对人口剧增、环境恶化、资源短缺,土地人口承载能力已成为当今资源研究的热点之一,而土地人口承载能力则主要以土地生产潜力作为主要研究内容。如果说土地人口承载能力研究着眼于土地资源有限性对人口发展的制约而制定有关人口发展战略,那么耕地保护则从耕地资源本身所具有的稀缺性特点出发,保护其存在基础,以满足人口增长和城市发展对耕地的需求。二者着眼点虽说不同,但最终目的是追求人地关系的协调和土地资源的持续利用管理。因此,从这层意义上理解,土地生产潜力理应成为耕地保护的科学基础和依据。1.1世纪以来的科研工作国外土地生产潜力研究始于植物生产力形成因素的研究。从土地生产潜力研究的发展历程看,大致可分为3个时期。第一时期是在Liebig以前,此阶段的主要贡献是亚里士多德依据自己的研究,对土壤、水、二氧化碳、光与植物体形成关系的初步认识,以及Desaussure对植物的气体交换研究后提出的光合作用基本表达式;第二时期是从Liebig的最小因子定律的提出到国际生物学计划的实施。1840年Liebig在研究干物质生产与营养物质供应关系时指出:植物生长取决于最小状态的营养物质量,后人称之为Liebig最小因子定律。在此基础上,Tyler把Liebig最小因子定律发展到植物营养因子以外的其他环境因子,被称为泛Liebig最小因子定律,这为后续植物生产力研究奠定了先验知识基础。进入20世纪以来,人们开始致力于作物生长机理模型的研究,这一时期主要偏重于对土壤水分平衡模型的研究。土壤水分平衡模型研究的主要目的预测或估算土壤有效水分及其与作物生长的关系;第三时期是以1964年国际生物学计划实施为标志。国际生物学计划以研究生物量为中心,在全世界范围内对第一性生物生产量进行了一次大规模的测定和普查,并促使建立了根据植物产量与环境因子关系原理,用于估测作物生产力的经验或机理数学模型。同时,该计划也掀起了作物机理模型的研究热潮,由此逐步形成了利用机理模型估算作物生产潜力的基本思路。例如,英国土壤学家P.B.Tinker在生产潜力研究中,将影响产量的因子分为3类,即作物因子、环境因子和管理因子,当3类因子均处于最佳状态时,作物产量即达到最高限值,然后逐项分析不利因子对作物产量上限的衰减,求出不同层次作物生产潜力。随着对作物生长机理的深入研究,促进了人们对作物与环境关系的认识,但将作物生长机理模型应用于土地生产潜力估算还是近20年的事情,这有赖于系统分析原理在作物生态系统研究中的应用,以及预测主要农作物产量的作物生长模式的研究和发展。在土地生产潜力估算方法体系中以FAO粮农组织推广并被广泛应用的农业生态区划法(AEZ)最为代表,其思路和方法框架被世界不同区域采用,并被广泛地应用于土地生产潜力评价中,同时这种方法的世界范围推广也促进了更精细、更准确的土地利用定量模型的发展。如荷兰科学家Driessen等基于土地利用系统分析和作物生产动态模型,于1992年完成了土地利用定量模型,可被应用于耕地持续利用管理当中。1.2对土地生产潜力值估算的认识我国土地生产潜力研究起步虽晚,但发展甚快。任美锷(1950)年发表的“四川省农作物生产力的地理分布”一文,标志着我国对作物生产力研究的开始。1963年,气象学家竺可桢从气候角度对作物光合潜力进行了初步研究。黄秉维(1978,1985)从综合角度提出了作物生产潜力的研究思路,并对Loomis和Williams所提出的光合潜力计算公式进行了修改,得出了简化的光合潜力计算式,后被广泛应用。陈明容(1979)首次把温度效应系数引入到生产潜力的估算中,尔后,于沪宁(1982)等分别对温度效应系数进行了深入研究,并推导出了各自的光温生产潜力计算式。随着作物气候生产潜力机理-经验模型研究深入和广泛实践,特别是FAO粮农组织“农业生态区划法”(AEZ)在中国土地生产潜力研究中的应用和推广,我国有关学者开始注意土壤下垫面和管理因子对作物生产力形成的影响,如林培等探讨了土壤效应系数。从总体上已经形成由光合潜力、光温潜力、光温水潜力到土地生产潜力的经验-机理模型和成熟的计算流程,并被广泛地应用到不同尺度的土地生产潜力评价中。根据土地生产潜力研究成果,结合人口发展和生活水平预测,可以比较科学地确定在一定时段内需要保护的耕地数量,可为国家宏观耕地保护政策的确定提供科学依据。2土地评价是耕地保护的科学先导土地评价是合理利用土地的基础,同时也是进行土地利用结构和方式科学调整的依据,地学、农学和土地管理领域都特别重视土地评价工作。耕地保护必须回答什么样的耕地和什么地方的耕地必须受到保护,而科学地回答上述问题,必须进行对耕地的质量、区位进行科学的评价,因此,从上述意义出发,土地评价是耕地保护的资源学基础和科学先导。从土地评价的发展历程看,早期土地评价只是根据土地位置、土质和相对产量划分土地等级,主要为农业土地交易和赋税提供依据,并未形成科学的土地评价理论体系,而科学的土地评价缘起于对农业土地合理利用的关注,以及适应土地利用规划和土地保护的需求。2.1土地适宜性评价的基本概念、应用对象和一般方法20世纪30年代初,美国针对严重的水土流失,为合理利用、保护、开发土地初步提出了土地利用潜力分类系统(LCC),后几经演变,于1961年正式提出土地潜力分类系统,成为国际上第一个土地评价工作系统,并利用该系统对所属土地进行了生产潜力评价,为农场、城市和区域规划提供了基础性资料,但由于该系统偏重于土地的自然属性,评价结果未能具体到土地对特定作物的适宜性和特定的最佳利用方式,其应用受到限制。针对美国土地利用潜力分类系统的不足,1972年荷兰的Beek,K.J.等提出了为农业土地利用规划服务的土地适宜性评价分类体系,它是基于土地质量是否满足土地用途的程度而对土地所进行的评价,FAO粮农组织接受了上述土地评价思想和观点,于1976年出版了《土地评价纲要》,其后经过长期应用和实践,形成了比较完整的土地适宜性评价理论体系。土地适宜性评价与土地利用潜力分类系统相比,具有下列两个明显的特点:①可根据不同土地属性或特征对某一特定土地用途的影响,进行分层逻辑判断,符合人的常规逻辑思维过程;②评价对象与指标具体且多样化,土地评价结果可直接为土地利用规划提供服务。因此,土地适宜性评价应用比较广泛,它不仅被应用于农业用地的评价,而且还被普遍地应用到城市建设用地、旅游用地等非农业用地的评价。土地评价结果作为土地资源利用和规划的主要决策依据,伴随着理论体系完善和研究手段及方法的革新,其应用领域日趋广泛、方法更趋综合。随着人口-资源-环境-发展之间的矛盾日益尖锐,土地评价也朝着为耕地保护和规划服务的方向发展。美国原农业部土壤保持局于1981年率先提出了应用于农地保护的“土地评价和立地分析系统”(LESA),它首先在伊利诺伊州和华盛顿州应用实践,而后被广泛地应用到各州的农地保护评价中。土地评价和立地分析系统由土地评价子系统和立地分析子系统两部分组成。土地评价子系统由土地利用潜力分类、重要农田鉴定和土壤生产力三部分组成。土地利用潜力分类是根据土壤对大田作物或牧草的限制性将其分为8个等级4个亚级,土地亚级表示土地限制因素类型,如侵蚀、水涝、土壤和气候;重要农田鉴定主要是按照生产粮食、精饲料、纤维和油籽作物的适宜性对土壤进行评价;土壤生产力评价则是以高水平经营管理下某一作物的预期产量为依据,评价内容可包括土壤潜力、克服限制因素的措施、应用这些措施的费用以及采取这些措施后存在的限制因素,它是土地利用潜力和重要农田鉴定的细化,是作为更加广泛地评定土壤价值的方法。立地分析子系统是用于鉴别除土壤以外的有助于一个地区保留农业用地适宜性土地的其他种种因素,通常包括土地分布、位置、适宜性、时间性以及相应的土地利用规划和税收政策。这两个子系统结合成为一个全面综合的土地评价系统,除考虑土壤物化特性外,也反映了经济因素,既考虑土地管理措施,又考虑了土地税收和相关法规,同时又结合了地方政府的农地政策。利用该土地评价系统鉴别基本农田,其结果具有很强的综合性、精确性和社会可接受性。2.2土地评价理论和方法的丰富和发展我国较系统的土地评价工作始于20世纪50年代荒地调查,按照荒地的水热条件,将全国分成十一个分区,反映区域间宜农荒地自然生产力的差别,区下按农用适宜程度、生产潜力、改良难易分为五等。这个体系有比较明确的自然特性分级指标,能比较客观地反映荒地质量,属土地自然评价范畴。80年代初,我国进行了大规模的资源调查和农业区划工作,中国1∶100万土地资源图编委会,参照国际上比较成熟的土地评价经验,结合我国实际,拟订了1∶100万土地资源分类系统,分土地潜力区、适宜类、质量等、限制型和资源单元,为后续的耕地保护的宏观规划提供了科学基础。原农牧渔业部有计划地开展了大比例尺土地评价工作,重点在于评定农业用地的质量等级,为农用土地分等定级奠定了理论和方法基础。进入80年代中后期,随着土地利用规划和耕地保护工作在全国范围开展,土地评价的理论和方法研究异常活跃,在研究手段上也有较大的改进。具体呈现如下几个趋势:①在定性土地评价框架体系基础上的半定量土地评价方法的发展。其主要标志是利用数学和决策模型对土地评价因子、各因子权重和土地等级划分等土地评价环节的定量或半定量处理,形成了比较完善的土地定量或半定量评价方法体系;②遥感和地理信息系统等高新技术以及景观生态理论、区域经济学理论和土地持续利用理论在土地评价中得到应用,使我国土地评价理论全面深化,评价手段和服务对象日趋多样化。目前,农地分等定级和耕地后备资源评价(估)体系已经初步形成,土地持续利用评价指标体系和城市集约利用评价也成为目前土地评价研究的热点,同时土地开发整治项目的经济和环境评价体系研究也开始被重视起来。上述土地评价理论和方法成果的积淀,为制定服务于耕地保护规划的土地评价体系奠定了坚实的基础。综观我国土地评价研究工作进展,从总体上来讲,土地评价理论和方法体系已经初步建立,但由于受土地评价基础资料的限制,我国土地评价工作从整体上处于半定量评价阶段,另一方面,尽管土地评价方法和手段已经接近或达到国际先进水平,但土地评价深度、土地评价结果的针对性和精确性与国外同类研究尚有一定的差距。因此,我国在对土地评价理论和方法研究的同时,一定要注意与土地评价相关的自然、环境和人文基础资料的积累和完善,唯有如此,才能使土地评价为土地利用、规划和耕地保护提供更好的服务。3国内外基本农田保护的主要差异国外农地保护与中国耕地保护不尽相同,不仅在概念上有所区别,而且保护重点也有一定的差异。国外农地保护偏重与农业用地的存在形态和质量的保护。这种特点从美国基本农田划分办法中可略见一斑。美国基本农田的划定主要是依据原美国土壤保持局提出的土地生产潜力系统,把适宜和潜在适宜的已利用农业土地和未利用土地作为基本农田的范畴,其划分的基本农田既包括目前种植农作物的土地即耕地,同时也包括园艺用地和潜在适宜农业利用的未利用土地,这也就是说美国比较强调农地的本质属性(即进行生物生产的功能),对不丧失农地本质属性的利用方式选择上并不过多加以限制而予以保护。同样,英国尽管是一个人多地少的国家,非常注重农业用地的保护,但其并不强调单一利用方式土地的保护,反而在农业利用范畴内更加注重自然景观生态多样性的保护。我国耕地保护与国外发达国家的农地保护有所不同,不仅要求对耕地的存在形态加以保护,而且要对耕地的特殊利用方式如粮田、菜地等予以特别保护。由于国情不同,国内外农(耕)地保护侧重面有所不同,但从性质和目的上则有共同之处,即农(耕)地保护都是保护、增值和合理利用土地资源,并使之达到永续利用。基于这一点,农(耕)地保护已经成为世界性的工作。3.1美国农地保护的法律及法规体系从国外农地保护的发展历程来说,起初的农地保护主要源于人们不合理利用土地和自然灾害所引起的对自然生态环境保护的关注。如美国针对开发西部所引起的严重的生态问题,于20世纪30年代就制定了水土保持和国内生产配给法,对农业实行了限制型保护规划。到20世纪60年代中后期,由于城市化、工业化过程使大量优质农地损失,不仅对生态环境和世界粮食市场产生了较大的冲击,同时也进一步诱导了城市的无序扩展,以及对土地市场秩序产生了一定的破坏,从而引起了世界大多数国家对城市周边地区农地保护的关注,逐步形成了比较全面的以防止农地盲目非农化为主要目标的农地保护理论、技术和政策体系。以美国为例,20世纪60年代便着手制定了一系列公有土地管理法规,规范公有土地分类、评价利用和转化。1976年正式提出基本农田的概念,并对其内涵进行了严格界定。到20世纪80年代,美国农地保护更加深入,1981年美国联邦政府提出“农地保护政策法”,作为农地保护的法律依据。为相应联邦政府保护农地的行动,原美国农业部土壤保持局与州、县政府合作,提出“土地评价与立地分析”系统(LESA),用以确定农地保护的类型和范围,并被广泛地应用到农地保护的实践中。随着农地保护工作全方位地展开,美国已经形成包括立法、规划、税收等手段在内的农地保护综合体系,具体内容主要包括:①划定农业区,规定区内仅能进行木材、谷物或其他植物生产;②税收政策,对非农用地,按土地价值和土地收益双重收税,而对农地则减收税款,鼓励和保护土地私有者进行农业生产的积极性;③政府出资购买土地私有者的土地发展权,限制农地的非农化利用;④将农用土地划分为保护带和过渡带,只允许土地所有者在过渡带改变农地用途。纵观国外农地保护实践,皆籍于规划和立法手段有效保护农地。加拿大某些省份划分农地保护区,有效保护农地,如在农地保护区内转变土地用途,必须经过复杂的法律和行政程序方可转变。英国在土地利用上,严格按照城市农村计划法,将城市、农村、农地都置于城市农村计划法下,追求土地利用的整体效益。法国1960年制定农业指导法,决定哪些土地可以提供给非农利用,并规定所划入农业区域的土地保证至少在土地规划公布十年内,不会受到非农化的威胁。日本为保障农地有效利用,分别在1967年和1974年制定了“农业振兴区域整备法”和“国土计划法”,宗旨是划定农业振兴区域,并在区域内划定农用地区和其他用地区,规定农业用地要集中连片,不允许转为非农业利用,如果农用地区于划定的市街化调整区相重复,也要优先用于农业开发。韩国划分农业地域,包括耕地地区和聚落地区,作为土地用途管制的依据。3.2世纪70年代中期的土地政策及耕地保护我国耕地保护可追溯到解放初期。自20世纪50年代到60年代,中央政府公布了一系列国家建设和农村宅基地的管理办法,强调非农用地尽量不占用耕地。20世纪60年代,出于对农业的重视,全国范围内开展了以改造中低产田、建设高产稳产田为目标的耕地改造运动。进入20世纪70年代中期,在水土流失严重的地区,开展了卓有成效的土地治理工作,改善了山区农业生态环境,提高了农田生产能力。自进入20世纪80年代,随着改革开放和社会经济的迅猛发展,我国耕地保护进入了一个新的时期。它起始于政府对非农用地占用耕地和农业结构调整挤占大量耕地而对国家整个粮食供应体系影响的关注,使我国的耕地保护具有了世界农地保护的特点,即注重耕地总量动态平衡和实现土地利用优化配置。中央政府发布了一系列条文禁止乱占耕地,但真正有效地保护耕地还是以基本农田保护条例颁布和全国范围的基本农田划定工作为标志。以此为契机,我国围绕着以基本农田保护为核心的耕地保护理论方法、操作体系和运行机制进行了大量的研究和实践,已经初步形成了符合中国国情的耕地保护理论和方法框架,并开始了以耕地保护和规划为核心的土地用途管制研究和实践。4现在，中国的主要问题和建议4.1“耕地保护”这一基层政府保护的重点问题我国耕地问题比较突出,且有不同于其他国家的土地利用体制,同时耕地保护工作起步较晚,尽管耕地保护的理论、技术和政策体系已经逐步走向完善,但根据近十年的耕地保护实践,暴露出许多问题必须进行深入研究和探讨。这些问题集中体现在如下几个方面:①基本农田鉴定与管理标准问题。我国耕地保护的核心是基本农田的保护,尽管对基本农田的概念、科学内涵已有界定,但由于我国地域广阔,土地利用的自然、社会经济条件千差万别,人地矛盾的尖锐程度不一,造成各地基本农田的鉴别标准差别较大,同时与耕地保护相关的保护等级和土地用途管制内容和标准还未达成共识,影响了耕地保护的可操作性和效果;②耕地的数量保护和质量保护的统一问题。从目前耕地保护的现状看,我国耕地保护基本是耕地数量的保护,尽管政府和学术界已经认识到耕地质量保护的重要性,但在实际操作中,由于耕地质量的难确定性,不利于耕地保护数量的行政分解,使耕地的质量保护没有在耕地保护工作中得到充分的体现,在后续的耕地保护工作中,怎样既兼顾耕地保护的可操作性,同时又能体现耕地质量的保护,是一个亟待解决的理论和实践问题;③耕地保护与利用、利益协调问题。耕地保护的最终目的是有效地利用耕地。由于耕地保护与利用的协调机制未真正建立起来,受保护的耕地利用不充分,甚至出现弃耕现象,另一方面是耕地的过度利用,而导致耕地质量退化,特别是在广大山区人为的过度垦殖土地退化问题十分严重。再者我国耕地保护最初宗旨是稳定粮田和菜地面积以确保我国的食物完全,但由于耕地的利用主体为农民,由于受农户经营耕地规模和目前我国粮食价格体系的限制,农户种粮收益较低,在市场机制引入农产品交易体系后,农民甚至地方政府为了获取较大的经济利益而转变耕地的用途。因此,怎样协调耕地保护中的国家目标和土地经营者的利益也是一个必须解决的问题;④受保护耕地用途转变的约束机制问题。保护耕地主要是限制耕地的非农占用,我国在控制耕地非农占用方面已经制定了比较严格的法律、法规和制度,但在实际执行过程当中,各地还时有违法占用耕地的现象出现。必须强化土地政策调控、税收调节、规划引导的职能,特别是建立起比较科学的耕地用途转变约束机制,对于有效地保护耕地具有深远的意义。4.2建立和完善我国土地保护制度,为市场有效运行提供制度保障借鉴国外农(耕)地保护成功经验,针对我国耕地保护的特点及其目前存在的问题,我国耕地保护理论、方法和操作体系应该从以下几个方面进行深入研究和完善:①进一步明确耕地保护的目标和作用。我国是一个农业大国,同时也是一个人口大国,人地矛盾特别突出,其中耕地资源是维系我国社会经济稳定和持续发展极为重要的战略资源,从可持续发展和土地持续利用角度出发,耕地保护的首要目标是保护能够满足我国人口和经济发展所必需的基本农产品的持续生产能力,做到耕地数量、质量和环境保护的和谐统一。从宏观上来讲,保护耕地重要的是保护耕地所固有的进行生物生产的本质属性和相应的持