高标准农田建设政策对化肥减量的影响

由于农用化学品的过度施用,中国农业的可持续发展面临一系列资源环境问题,政府通过合理的政策措施以促进农用化学品减量,应该成为农业可持续发展的主要目标之一。基于此,该研究以高标准农田建设政策的实施为切入点,运用双重差分法（Differences-in-Differences,DID）方法,基于长江中下游3个粮食主产省湖北、湖南和江苏282个县域2007-2017年的面板数据,分析了高标准农田建设政策对农业化肥减量的影响及其作用机制。结果发现：1）基础回归分析表明,高标准农田建设政策实施后化肥施用总量减少了5.1%;2）影响路径分析表明,高标准农田建设通过提升产粮大县的机械化和粮食作物种植专业化水平实现对化肥施用量的削减效应。机械化水平的提升扩大了粮食作物种植专业化水平对化肥减量效应,进而增强了高标准农田建设政策的化肥减量作用;3）异质性分析结果表明,高标准农田建设政策对平原和丘陵县、中部县域以及中高化肥施用强度地区的化肥减量有更显著的影响。因此未来各区域要继续大力推进高标准农田建设,充分发挥高标准农田建设在化肥减量和减污降碳的有效作用。同时,在高标准农田建设中,大力推进农业机械化发展水平和作物种植专业化水平可成为产粮大县兼顾发展农业和生态保护的统筹之策。     

基于生态服务功能提升的高标准农田建设的分区方法

耕地生态服务功能与生产功能同步提升是"新时代"高标准农田建设主要目标,而面向生态服务功能提升的高标准农田分区及调控设计是生态型农田建设有效实施的根本前提。论文以榆中县为例,首先运用生态系统服务功能与权衡交易综合评价模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs,InVEST)对研究区生境质量、土壤保持、碳固持和食物供给四种生态系统服务功能进行评估,分析各类生态系统服务空间分异规律,明确各研究单元低值生态服务类型;其次,对影响区域生态系统服务功能的障碍因素进行识别,将其划分为可调控与不可调控2种类型;第三,通过构建高标准农田建设措施与生态系统服务功能间的关系框架,结合可调控的障碍因素,确定不同区域高标准农田建设主导方向,进而提出生态型高标准农田建设分区方法及调控措施。研究指出,生态型高标准农田建设分区可以有效促进"田、水、路、林"各项工程措施的生态效应发挥,是实现生态服务功能和生产功能同步提升、目标融合的有效模式,可以为生态文明建设的理论思考和实践创新提供重要依据。     

生态文明建设视角下的高标准农田建设适宜性评价

在全面推进生态文明建设的当下,中国的耕地保护工作进入数量、质量、生态"三位一体"保护新时代,以耕地质量提升为中心的高标准农田建设对生态保护和修复的作用意义重大。本文以吉林省梅河口市为研究区,结合农用地等别更新、土地利用现状调查、土壤普查报告及实地调查采样数据,从耕地的自然禀赋、基础设施状况、空间特征和生态环境质量4个方面选取耕层质地、排水条件、田块规模、土壤综合污染指数等14个指标,运用贝叶斯概率模型对高标准农田建设进行适宜性评价,以期为梅河口市高标准农田建设项目规划布局与选址提供技术服务支撑。研究表明:①在高标准农田建设中,耕地坡度、障碍层距地表深度、有机质含量、有效土层厚度、田间道路通达度、土壤微生物生物量碳和土壤综合污染指数7个指标对高标准农田建设适宜性的影响程度较大;②根据后验概率结果,将梅河口市耕地划分为4个不同程度的建设适宜性区,今后高标准农田建设首先在优先建设区开展,同时后备建设区为其提供了可靠的保证;③耕地本底质量和基础设施条件良好状况下,应引入土壤微生物生物量碳、生物丰度系数和土壤综合污染指数等指标从生态保护的角度进一步划分建设适宜性程度。本文旨在实现生态服务功能和生产功能同步提升,从而为生态文明建设的理论思考和实践创新提供科学依据。     

基于地貌因子的高标准农田建设潜力研究

建设高标准农田是科学、高效、可持续利用土地资源的重要方式,建设潜力研究是高标准农田建设的前期基础工作。本文立足重庆市垫江县4个地貌类型区(浅丘低丘区、低中丘区、坪状高丘区、低山及山麓深丘区),借助实地调研、图件和统计数据,从地块尺度构建高标准农田建设潜力评价指标体系,利用熵权法分别计算指标在各地貌类型区的权重,借助综合指数法测算各评价单元建设的潜力得分。结果表明:1)垫江县约80%的基本农田具备建设成高标准农田的潜力,其中:基本具备区占28.57%,稍加整治区占24.13%,全面整治区占26.92%。2)4种地貌类型区建设高标准农田的潜力大小排序为浅丘低丘区低中丘区≈坪状高丘区低山及山麓深丘区。3)不同地貌类型区高标准农田建设的限制因子差异较大:浅丘低丘区限制因子是土壤有机质含量、农田防护面积,低中丘区的限制因子是有效土层厚度、土壤有机质含量、灌排条件,坪状高丘区的限制因子是土壤有机质含量、排灌条件、距交通干线距离,低山及山麓深丘区的限制因子是有效土层厚度、土壤有机质含量、pH、排灌条件、农田机耕能力和田块到居民点距离。未来建设高标准农田时,要因地制宜,布设工程应紧密结合不同地貌类型区限制因子和当地农业产业发展方向,聚焦主导产业消除或降低限制因子的作用,进行差别化高标准农田建设。     

基于土地整治监测监管系统的高标准农田建设状况分析

为科学分析当前四川省高标准农田建设的空间特征和实施状况,该研究基于农村土地整治监测监管系统,以省域为尺度,县(区)为研究单元,建立建设强度、建设潜力和建设难度为指标的综合评价体系,采用Ward聚类分析的方法,对2012-2015年四川省高标准农田建设状态进行综合分区,并结合既定规划目标与建设成效,对建设状态作定量对比分析,得出以下结论:从分项指标来看,盆地中部丘陵区和盆周山地区建设强度较高,全省建设潜力总体处于中等水平,建设潜力高值区主要位于川中丘陵区、盆周山地区和川西南山地区,成都平原区和川西南山地区建设难度较高;从综合分区来看,全省总体表现为中等偏低建设强度,中等建设潜力和中等偏高的建设难度。成都平原区、盆地丘陵区、盆周山地区和川西南山地区3项指标表现形式分别为中-中低-高、中-中-中、中-中-中和中-中-高;研究表明,目前高标准农田建设状态与规划目标存在一定偏差,且区域差异明显;从区域发展、建设潜力和建设成效多个视角考虑,"十三五"期间高标准农田建设活动在分区上应重点布局在盆地丘陵区和盆周山地区。     

华北平原种植结构变化对农业需水的影响

不同种植结构下的农田需水研究是调整农业种植结构、制定切实可行的区域灌溉方案的重要依据。为了定量估算华北平原种植结构变化对农业需水的影响,本文基于MODIS NDVI数据和TM/ETM遥感影像提取了2002年和2012年华北平原主要作物类型及其种植面积,同时基于作物系数法计算了华北平原7种主要作物需水量,分析了华北平原种植结构变化对作物需水的影响。结果表明:2002—2012年,主要作物种植面积减少60.7万hm~2。其中,种植面积明显减少的作物分别为冬小麦-夏玉米(-43.18万hm~2)、棉花(-32.43万hm~2)、水稻(-9.3万hm~2)和春玉米(-4.9万hm~2),种植面积增加的作物主要是林果(+16.61万hm~2)和蔬菜(+12.6万hm~2)。2002—2012年,华北平原主要作物的总需水量从742.7亿m~3下降至695.5亿m~3,共下降6.37%。其中,需水量减少的作物类型为冬小麦-夏玉米(-35.41亿m~3)、棉花(-24.31亿m~3)、水稻(-7.48亿m~3)和春玉米(-2.1亿m~3),需水量增加的为林果(+11.24亿m~3)和蔬菜(+10.71亿m~3)。从空间分布来看,华北平原作物需水量整体呈减少趋势,仅在河北平原、鲁西北以及滨海平原靠近城市周边的区域呈增加趋势,其中滨海平原需水增加量最大。华北平原由于作物种植面积减小引起的作物需水减少量达44.7亿m~3;由作物种植结构调整引起的作物需水减少量为2.5亿m~3。种植规模的减小是华北平原作物需水量减少的主要原因。     

遥感订正作物种植结构数据对提高灌区SWAT模型精度的影响

为确保灌区水文过程与营养物流失过程模拟更接近于真实过程,进一步提高模拟精度,该研究综合考虑作物种植结构空间位置的准确性与作物种植结构数据的精度2个因素,利用GF-1 16 m遥感影像对耕地作物进行分类提取,并对土地利用类型图进行修正,从而分析比较作物种植结构空间位置的订正与作物种植结构数据精度的提高分别对SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型模拟精度的影响。结果表明：作物种植结构空间位置的订正或作物种植结构数据精度的提高均可提高径流和硝态氮模拟效率。经作物种植结构空间位置的订正和数据精度的提高可使得模型在径流模拟中,率定期和验证期决定系数R2分别达到了0.76和0.82,效率系数分别达到了0.69和0.79,相对误差分别降低至3.50%和-0.30%;在硝态氮模拟中,率定期和验证期决定系数R2分别达到了0.70和0.63,效率系数分别达到了0.55和0.53,相对误差分别降低至10.06%和6.42%。综合订正作物种植结构空间位置和提高作物种植结构数据精度可有效提高SWAT模型在灌区的模拟精度。     

农村劳动力转移对中国耕地种植结构的影响

探讨农村劳动力转移对中国耕地种植结构的影响,对快速城镇化背景下耕地种植结构的调整有重要意义。该文基于2014-2015年对中国13个省1 580个农户的大样本调查数据,对影响耕地种植结构的各种因素进行多元回归模型估计,以检验农村劳动力转移对中国耕地种植结构的影响。结果表明:1)在被调查农户中,80.4%的农户种植了粮食作物,户均种植面积达0.84 hm2;37.2%的农户种植了至少1种经济作物,户均种植面积为0.29 hm2。经济作物占总种植面积的比例达到13.77%,在各类经济作物中,种植户数和面积最多的是蔬菜和水果。2)农村劳动力转移降低了农地投资强度和经济作物的种植比例,耕地种植结构随着外出务工地与家庭间的距离而不同。在县内或省外务工的家庭种植经济作物的比例和户均种植面积都较小。3)农户的农业种植和投资行为同时受到土地资源因素、家庭成员特征、社会资本因素以及市场和政策因素的影响。人地矛盾突出地区的农户倾向于种植经济作物,村庄集中灌溉设施的建设对蔬菜种植有正向影响,而对水果种植呈负向影响,地权稳定性对农户在耕地上的地均投资和经济作物种植有显著的正向影响;家庭成员特征对农户的农业种植和投资行为影响较大;社会资本对蔬菜种植具有正向影响,而对水果种植和农地投资强度影响并不显著;由到城市/县城的距离所表征的市场因素对蔬菜和水果种植比例均呈负向影响;土地流转对蔬菜的种植有正向影响,而对水果种植有负向影响,专业合作社对水果种植呈正向影响,但对蔬菜种植影响不显著。该研究可为中国耕地种植结构的优化与调整提供参考。     

柴河流域种植方式与沟渠类型对农田径流氮、磷含量的影响

为了解高原湖泊流域内农田种植方式及沟渠类型对雨季径流中固体悬浮物及氮磷浓度变化的影响,在柴河流域不同农田种植方式(蔬菜地、玉米地、大棚种植区)的区域内选择典型自然沟渠及土质沟渠进行自然降雨过程中径流氮、磷含量分析。结果表明:(1)该区域农田径流水体总氮(TN)、总磷(TP)平均值为27.16,17.18mg/L,相对地表V类水质限值而言超标严重,溶解态氮(DN)与颗粒态磷是氮、磷的主要存在形态,符合面源污染特征;(2)降雨是影响径流污染物含量最重要的因素之一。除此之外,种植方式对总氮、溶解态氮及溶解态磷(DP)具有显著影响(P0.05),而沟渠类型对污染物含量的影响不显著(P0.05);(3)在同一降雨量(18.05 mm)条件下,蔬菜地及大棚区的农田径流氮含量(TN:32.26 mg/L和29.02mg/L,DN:21.33mg/L和17.46mg/L)显著高于玉米地(TN:18.33mg/L,DN:6.23mg/L),大棚区径流的磷素含量(TP:17.46mg/L,DP:2.16mg/L)则显著高于蔬菜地(TP:6.89mg/L,DP:1.38mg/L)及玉米地(TP:7.92mg/L,DP:0.64mg/L);自然沟渠相对于土质沟渠可以显著降低径流中的总磷、DN及DP含量(P0.05)。研究结果表明在同一降雨量条件下,土地种植方式仍是影响柴河流域面源污染的主要因素,沟渠虽然可以有效降低面源污染含量,但其影响却小于土地种植方式。因此建议在流域面源污染控制及水土保持过程中,首先需要对流域原有种植结构进行优化,然后在此基础上实现对现有沟渠生态化水平的改造与提升,以增加对面源污染物的控制效能。     

乙草胺对农田中小型土壤动物群落结构的影响

采用定点试验的方法,在哈尔滨市呼兰区选择典型农田生态系统进行试验,研究施用不同浓度乙草胺对农田中小型土壤动物群落组成、多样性及垂直分布的影响。本调查共获中小型土壤动物4 648只,隶属于2门4纲10目15个类群,其中甲螨亚目和中气门亚目为优势类群。研究结果表明,施用不同浓度的乙草胺对农田中小型土壤动物群落组成、多样性及垂直分布均产生一定影响。Sorenson相似性系数和Morisita-Hron相似性系数均表现为高浓度与中浓度差异高浓度与低浓度差异高浓度与对照差异,表明随乙草胺浓度的增加土壤动物的群落结构差异逐渐显著;除优势度指数外,其余多样性指数均表现为中浓度和低浓度样地与对照样地存在显著差异(P0.05),高浓度样地与对照样地间存在极显著差异(P0.001)。5月、7月和9月土壤动物的密度在0~5 cm土层中均表现为对照样地低浓度样地中浓度样地高浓度样地,而在其下部的各土层中土壤动物密度变化与乙草胺浓度变化无明显相关性。中小型土壤动物可以作为揭示施用乙草胺过程中土壤质量变化的生物学指标。其群落组成、多样性和垂直分布的变化表明,中小型土壤群落对乙草胺的不同施用浓度产生了响应,过高浓度乙草胺会对土壤生态系统产生干扰,对土壤环境造成威胁。     

高标准基本农田建设区域时序划分

高标准基本农田建设是稳定中国耕地面积、保障粮食安全的重要措施。不同的地貌类型对高标准基本农田建设区划分的影响显著,对划分方法的要求也有所不同。该文以黄河冲积平原地区的商河县为研究区域,以耕地自然质量分等成果为基础,从耕地的自然质量、空间形态、基础设施等3方面构建高标准基本农田建设评价指标体系;以经纬网格为评价单元,采用熵权法修正指标权重,利用综合评价法对耕地的综合质量进行评价,并划分高标准基本农田的建设时序。研究结果表明,一、二、三、四级建设适宜区占耕地面积的比例分别为7.83%、69.10%、22.93%、0.14%,其中一、二级建设区主要分布于县域的北部和西部,三、四级建设区主要分布在县域的东南部;依据高标准基本农田建设的综合质量划分建设区域时序可以提高建设区划分的准确度,在耕地整体自然质量情况差异不显著时,耕地是否符合"与现在农业生产和经营方式相适应"的要求对高标准基本农田建设区优先度划分结果影响较大。研究结果为黄河冲积平原地区高标准基本农田建设区的划定具有一定的参考借鉴价值,并为相关研究的深入开展提供了新的研究思路。     

基于多维超体积生态位的高标准生态农田建设分区方法

明晰高标准生态农田建设选址及提升方向是发挥高标准农田投资效益,提升高标准农田抗灾减灾能力的技术关键。该研究基于多维超体积生态位的理论方法,从土壤条件、立地条件、空间稳定性、景观格局、生态约束等5个维度构建了高标准生态农田建设适宜性评价体系,通过比较各因素的现实生态位与理想生态位,建立障碍度与生态位耦合的障碍因子诊断模型,结合适宜性-障碍度-改造难度的组合结果,按照“由优到劣,先易后难”的顺序进行高标准生态农田建设优先度分区,并对河北省保定市326 460万个耕地斑块进行了定量化评估。结果表明：1）保定市高标准生态农田建设适宜性整体中等偏低,中等适宜的耕地面积最多,勉强适宜的耕地面积最少。2）保定市耕地的土壤条件与生态约束对其建设发展的障碍度较高。土壤条件维度下的主要障碍因子为有机质含量、土壤pH值及土层厚度;地下水埋深与地下水补给量是生态约束维度的主要障碍因子。3）将保定市高标准生态农田建设划分为生产优先建设区、生产次优先建设区、“生产-生态”协同建设区、后备建设区及生态保育区。其中生产优先建设区所占比例最大,面积约为20.99万hm2,建设适宜性高,主要障碍因子改造难度小,提升潜力大,稍加改造即可达到区域最优水平。上述方法能够有效用于区域高标准生态农田建设适宜性评价,研究结果可为国家实施的高标准生态农田建设选址工作提供科学的决策依据。     

基于高标准基本农田建设模式的农用地整治潜力分析

该文以高标准基本农田建设型农用地整治模式为切入点,将土地整治潜力评价与特定的整治模式相结合,构建一套适合于高标准基本农田建设整治模式下的农用地整治潜力评价体系和方法。基于高标准基本农田建设需求和农户意愿调查的主客观分析,确定研究区农用地整治潜力分析应采用基于高标准基本农田建设特征的评价模式。论文采用差异性调查分区法、置信区间计算法、潜力等级水平选择法、耕地生产能力计算法和耕地质量综合指数计算等方法分别确定了A类型区（高标准基本农田建设区）和B类型区（非高标准基本农田建设区）的农用地整治的数量潜力、质量潜力,并对潜力结果进行了分级。结果表明：A类型区数量潜力551.78 hm2、质量潜力2 218.57 t,B类型区数量潜力1 531.32 hm2、质量潜力3 883.77 t,适宜高标准基本农田建设区域主要集中在二、三级潜力区,研究认为A类型区整治潜力挖掘应以质量为主、数量为辅。该研究为区县级土地整治规划编制潜力分析和土地整治实践提供方法借鉴和参考。     

基于四象限法的县域高标准基本农田建设布局与模式

高标准基本农田建设是土地整治规划的重要组成部分,需要综合考虑耕地的基本条件和所在区域的社会经济建设适宜性。为了提高高标准基本农田建设布局的科学性及合理性,该文以广东省五华县为例,首先对耕地质量与高标准基本农田建设适宜性进行了评价,其中,耕地质量从立地条件、耕地物理性状、耕地化学性状及利用条件4个方面选择评价指标。高标准基本农田建设适宜性从农田基础条件、区域社会经济综合条件及群众意愿等方面选择评价指标,据评价结果分析了五华县耕地质量等级分布的不同及高标准基本农田建设适宜程度的差距及其原因。在此基础上,采用四象限法对高标准基本农田的建设区域进行了划分,其中,"高质量高适宜"区域的耕地面积为15 460.51 hm2,占到五华县耕地总面积的37.65%,"高质量低适宜"区域的耕地面积为8 771.85 hm2,占耕地总面积的21.36%,"低质量高适宜"区域的耕地面积为7 508.73 hm2,占耕地总面积的22.71%。在对3个区域的耕地限制性因素、基本农田分布情况进行分析的基础上,提出了基本农田的空间调整措施及高标准基本农田建设的建设模式及建设方向。研究结果可为县域土地整治规划和高标准基本农田建设提供科学依据。     

四川省中江县高标准基本农田建设时序与模式分区

针对高标准基本农田建设中集中连片、设施配套、生态良好等要求,以中江县为例,从耕地的自然禀赋、基础设施与工程施工条件、社会与经济可接受性3方面选取12个指标,运用理想解逼近法和限制因素组合法,对西南丘陵区高标准基本农田建设做出时序安排与模式分区。结果表明,中江县高标准基本农田建设时序安排上近、中、远期整治区的面积分别占总耕地面积的19.28%、37.86%、43.86%;中江县高标准基本农田建设可划分为3个模式区,即坡度限制因素区、农田水利基础设施重点建设区和农田道路重点建设区,各区所占比例分别为41.34%、31.53%和27.13%。研究方法可为县域土地整治规划和高标准基本农田建设提供科学依据。     

生态建设政策评估研究进展

生态建设政策评估是实现生态建设政策优化的关键,也是生态建设过程中不可缺少的重要环节。本文综述了生态建设政策效益评价及政策完善的研究进展及其存在的问题,为开展系统的生态建设政策评估提供基础。     

高标准基本农田建设时序安排研究——以河北省涿州市为例

高标准基本农田是集耕地自然质量、良好配套基础设施、高级农业技术和先进管理理念的高生产能力系统,然而国家对于高标准基本农田建设的投资标准较低,如何在不饱和投资的前提下科学合理地进行高标准基本农田建设,是当下以及未来很长一段时间内需要解决的热点问题。本文以河北省涿州市为例,采取模型法、多因素综合评价方法、配对比较法、可行性-适宜性组合矩阵,首先依据基本农田连片度状况,进行建设区划分,依据乡镇界线对建设区进行细化,然后以建设区为基本评价单元,通过建立建设可行性和生态适宜性评价指标体系,探讨各评价单元的高标准基本农田建设状况,并根据可行性-适宜性组合矩阵进行建设时序安排。结果表明:河北省涿州市可划分为73个高标准基本农田建设区,其中近期建设区15个,总面积11 241.23 hm~2,主要分布在区域社会经济发展水平较好,区位条件较优越,生态景观状况良好,连片度较高的松林店镇、码头镇和刁窝乡等区域;中期建设区50个,总面积27 054.07 hm~2,其分布较广,主要分布在义和庄乡等东北部,高官庄镇、豆庄乡等东南部,以及西部、西北部绝大部分区域;远期建设区8个,总面积875.98 hm~2,呈零散状分布,且建设区平均面积较小,仅为109.50 hm~2。相关政府部门需要综合考虑建设区建设可行性、生态适宜性,以及实际工作开展时所需要的前期和后期经费支持等社会经济因素,进行建设时序和重点区域选择;通过工程或技术等措施改善限制高标准基本农田建设的主要要素,逐步扩大适宜建设区域;需要认真决策,选择建设强度低且生态适宜性较好的区域进行试点工作,与此同时积极扩宽投资渠道,从而保证高标准基本农田建设目标的顺利完成。     

太湖地区种植结构及农田氮磷流失负荷变化

太湖地区是我国农业最发达区域,近年来随着经济利益的驱动,太湖地区稻田改为果园、菜地、茶园现象突出,该地区种植结构的变化趋势和分布特征以及种植结构改变前后的氮(N)、磷(P)肥投入量、径流流失负荷量尚缺乏研究。本研究基于农业统计年鉴和文献调研数据,通过2002—2017年太湖地区主要城市(常州、无锡、苏州、湖州)果菜茶和水稻种植面积、N和P养分投入量、农田N和P流失负荷研究分析,为该地区农业面源污染防治和治理提供科学依据。得出如下结论:2002—2017年太湖地区果菜茶种植面积显著增加,尤其是果园(增加2.852×104hm2)和茶园(增加1.892×104hm2),而稻田种植面积下降显著(下降1.985×105hm2);2002—2010年间种植结构变化速率远高于2010—2017年,且果菜茶种植面积增加主要集中在武进、南浔、宜兴、苏州市区、长兴等临湖地区。2002—2017年太湖地区N、P肥投入量分别降低25.26%和9.59%, N流失量显著下降34.66%, P流失量仅下降1.84%。现今太湖地区稻田、果园、菜园和茶园的N流失负荷分别为10 200t、670 t和10 100 t、250 t, P流失负荷估算量分别为290 t、400 t、3 000 t和50 t。随着种植结构的改变,太湖地区稻田种植体系已不是农田N、P流失的最大来源,果菜茶来源的N、P流失总和已排在第一位,成为了目前农田N、P流失的优先控制对象。建议下一阶段太湖地区农业面源污染防治应侧重于优化果菜茶与水稻种植结构,同时强化P污染防治技术研究,最终实现太湖地区种植业的清洁可持续发展。