非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型构建.pdf

非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型构建董秀茹1，王迪1，刘强2（1.沈阳农业大学土地与环境学院，沈阳110866；2.沈阳农业大学经济管理学院，沈阳110866）摘要：恢复非耕农用地耕种功能是落实耕地“进出平衡”政策的基础和保障耕地动态平衡的重要内容。科学确定非耕农用地耕种功能恢复适宜性等级是合理安排恢复工作进行的依据。该研究运用文献借鉴法、熵权法、限制性因子评价法、加权指数和法等方法，从生产、生态、经济 3 个维度构建了包含 12 项评价指标的非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型，并选取沈阳市康平县借助 ArcGIS 软件完成对非耕农用地耕种功能恢复适宜性的评价过程。结果表明：康平县内生产、生态、经济 3 个方面的恢复适宜性情况存在明显的空间分异特征；非耕农用地耕种功能恢复适宜区域综合评价分值较为集聚，范围为 1.951，3.201，不适宜区域赋值为 0；康平县非耕农用地耕种功能恢复适宜性等级划分为高度适宜、中度适宜、低度适宜、勉强适宜及不适宜；各个行政区非耕农用地耕种功能恢复适宜性平均水平都达到了低度适宜及以上等级；低度适宜及以上等级的非耕农用地面积占比为 67.68%，大多为其他林地与乔木林地，恢复难度较小；在所有等级中，勉强适宜的非耕农用地面积占比最多，为 32.30%，主要土地利用类型为其他林地、乔木林地与果园，恢复难度较大；不适宜这一等级最少，全部为坡度大于 25的其他林地。研究结果可为未来非耕农用地耕种功能的实际恢复工作提供参考。关键词：土地利用；模型；耕地；适宜性评价；非粮化；非耕农用地；耕种功能；沈阳市doi：10.11975/j.issn.1002-6819.202302134中图分类号：F301.24；S282文献标志码：A文章编号：1002-6819(2023)-12-0226-10董秀茹，王迪，刘强.非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型构建J.农业工程学报，2023，39（12）：226-235.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202302134http:/www.tcsae.orgDONGXiuru,WANGDi,LIUQiang.Constructionofthesuitabilityevaluationmodelforthecultivatedfunctionrecoveryofnon-graincultivatedlandJ.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2023,39(12):226-235.(inChinesewithEnglishabstract)doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202302134http:/www.tcsae.org0引言耕地保护是中国的基本国策，是粮食生产的基础保障，关乎中国的经济社会发展。尽管实行最为严格的耕地保护制度，中国仍然面临着耕地数量不断减少的问题。自“二调”以来的 10a 间，受农业产业结构调整的影响1，中国近 7.53106hm2耕地转变为林地、草地、园地等非耕农用地，非粮化问题十分突出2-3，严重影响中国耕地保护进程的推进与粮食安全问题的解决。2020年国家发布关于防止耕地“非粮化”稳定粮食生产的意见，要求严格防止耕地非粮化，稳定粮食生产；2021 年中央一号文件对防止耕地非粮化作出了部署4，并于同年首次提出落实耕地“进出平衡”政策，要求将非耕农用地恢复为耕地5。由此可见，在耕地非粮化问题频出的背景下，非耕农用地将成为恢复耕地耕种功能的重要区域和保障耕地数量的重要组成部分。为了科学划分非耕农用地耕种功能恢复适宜性、有效指导恢复工作的顺利进行，有必要构建非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型。土地适宜性评价是指土地用于特定用途时，根据其自然和社会经济属性进行适宜程度的划分，是未来合理规划、利用土地的基础6。在研究内容方面，国内研究多集中于评价未利用地开发适宜性7-8、土地整理适宜性9-10、农业生产适宜性11等；在指标选取方面，大多学者综合自然、生态、经济、社会多个角度选取指标12-13；在方法运用方面，主要运用加权综合评价法14-15、生态位模型16、模糊综合评价法17等进行评价。近年来，随着耕地非粮化问题的出现，非耕农用地恢复为耕地的适宜性评价方面研究逐渐增多18-19，但是关于非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型建立的研究较为有限。非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价属于土地适宜性评价这一领域，关于土地适宜性评价的指标体系建立、方法运用等方面的研究可以为非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型构建奠定基础。如何构建非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型，合理划定非耕农用地耕种功能恢复适宜性等级，是现今解决中国耕地非粮化问题的新要求及耕地保护工作的重要方面。所以，本文在非耕农用地以及非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价相关概念提出的基础上，从生产条件、生态条件和经济条件 3 个维度出发构建非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型，并且选取沈阳市康平县为研收稿日期：2023-02-23修订日期：2023-05-08基金项目：辽宁省自然资源事务服务中心项目“耕地资源质量分类年度更新与监测”（H2022053）作者简介：董秀茹，博士，教授，研究方向为土地资源管理、土地经济学研究。Email：xr_通信作者：刘强，副教授，研究方向为农业经济管理。Email:第39卷第12期农 业 工 程 学 报Vol.39No.122262023年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJune2023究区展开实证研究，划分该区域非耕农用地耕种功能恢复适宜性等级，以期为未来恢复工作顺利进行提供相关理论依据。1相关概念界定1.1非耕农用地的提出非耕农用地这一概念与耕地非粮化问题息息相关。耕地非粮化作为制约中国耕地保护政策落实的重要问题，严重限制耕地粮食增产、破坏粮食安全格局。从种植结构上看，其指的是在原本种植粮食作物的耕地上从事的一切非粮化种植行为20-21；从地类表现形式上看，非粮化行为导致了耕地向园地、林地、草地及坑塘水面等其他农用地的转化。在第三次全国国土调查（以下简称“三调”）中，对于耕地向其他农用地转化的，在按现状确定地类的同时，清理后可以直接恢复耕种的，标注“即可恢复”属性；而需要采取一定工程措施重新修整后才能恢复耕种的，标注“工程恢复”属性。在本研究中，非耕农用地是指耕地非粮化现象所导致，由耕地转化的园地、林地、草地和坑塘水面等其他农用地，即不再进行粮食作物生产的耕地转化为其他农业用途的地类。具体指“三调”标注为“即可恢复”与“工程恢复”的可恢复地类。1.2非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价的内涵为严格落实耕地“进出平衡”政策，需要有充足的非耕农用地逐步退出，通过土地整治恢复耕地属性，恢复到能够进行粮食作物种植、生产的状态，发挥耕地的耕种功能，从而确保中国耕地数量不减少、质量不下降。而耕地“进出平衡”政策的最大耕地潜力来源就是现状标注为“即可恢复”与“工程恢复”的非耕农用地，需要将其纳入落实耕地“进出平衡”政策“调入”计划中。中国积极推进非耕农用地恢复耕种功能工作。为充分了解非耕农用地的具体情况，确保后续实际恢复工作的顺利进行，明确非耕农用地耕种功能恢复适宜性等级显得尤为必要。类比土地适宜性评价的概念，对非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价这一概念进行界定。在本研究中，非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价用于衡量非耕农用地用作耕地用途，进而发挥耕地耕种功能的适宜性程度，是综合考虑自然、社会等各方面因素，对非耕农用地恢复耕地耕种功能适宜性展开的评价过程。2非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价方法及模型构建2.1评价方法在 ArcGIS 软件的支持下，先运用限制性因子评价法划分不适宜区域与适宜区域，再运用加权指数和法，对适宜区域计算适宜性分值，最后运用自然断点法，划分非耕农用地耕种功能恢复适宜性等级。限制性因子评价法具体应用是在正式评价适宜性前，对各个指标设置不适宜耕种的具体值，初步筛选评价对象，只要有一项指标符合这一限制值，就将该部分评价对象划分为不适宜22。它是清晰划分适宜与不适宜两者界限的关键，为后续具体适宜性等级的划分奠定基础。加权指数和法可以综合考虑影响耕种功能的各个因素，全面、定量地计算出适宜区域的适宜性分值。最后根据分值，按照自然断点法划分出适宜性等级。此外，在整个评价过程中，使用 ArcGIS 软件进行图斑提取、图层叠加分析、等级划分、空间分布图制作等操作。2.2评价单元的划分评价单元作为本文非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价的基本空间单元，其内部需具有均一性、同质性和完整性等特征23，而图斑符合其相关要求。所以本文将评价单元设定为非耕农用地图斑，即“即可恢复”与“工程恢复”图斑。2.3评价模型的构建2.3.1评价指标的选取非耕农用地耕种功能恢复适宜性的实质为在一定自然生态、社会经济等条件下，非耕农用地恢复耕地属性，用于粮食作物耕作的适宜程度18。科学、全面地选取评价指标是准确进行非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价的前提条件。影响非耕农用地耕种功能恢复适宜性的因素复杂多样，以恢复耕地耕种功能这一目标为导向，从生产条件、生态条件以及经济条件 3 个维度出发共选取12 项评价指标（表 1），作为衡量耕种功能恢复适宜性高低的主要因子。生产条件是决定恢复适宜性的基础性、关键性因素，生态条件用以体现耕地生态可持续性，经济条件表征一定区域完成非耕农用地恢复工作的潜在经济实力。1）生产条件耕地基本属性特征为周期性地种植农作物，从而最终达到耕地的粮食生产目标。良好的耕地生产条件为实现粮食高产稳产奠定基础。生产条件是衡量非耕农用地恢复适宜性高低的首要因素，选取土壤条件和耕作条件两个层面的 8 项指标表征生产条件适宜性。高质量的土壤条件是耕地生产功能得以实现的根本。土层厚度通过影响根系的生长状况从而决定农作物的生长状况；土壤质地与土壤的保水、保肥及供水、供肥能力有关，能够体现耕地的耕作性能24；土壤 pH 值通过影响土壤养分及有害物质的产生进而影响农作物的生长及质量25；土壤有机质是土壤肥力的基础，其含量体现土壤生产能力的强弱。因此，本文选取土层厚度、土壤质地、土壤 pH 值和土壤有机质含量指标，反映土壤条件对耕地生产条件适宜性的影响程度。便利的耕作条件保障耕地生产能力的发挥。坡度的不同造成水土流失或者集聚的不同表现，直接决定非耕农用地是否适宜恢复为耕地；较高的道路通达度是保证地块正常耕种的基础设施条件；若非耕农用地四周被耕地包围，则未来恢复为耕地进行集中连片耕作较为容易，恢复为耕地的意义也较大，相反，若非耕农用地与周围第12期董秀茹等：非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型构建227耕地构不成集中连片耕作规模，则恢复为耕地的适宜性较低，故本文选择与周边耕地连片度指标表征非耕农用地与周围耕地未来进行集中连片耕作的规模26，用 K 值表示（K=X/C，X 为与之相邻的公共长，C 为非耕农用地的周长，0K1）；非耕农用地现状利用状态决定了其恢复耕种功能的难易程度27。所以本文选择坡度、道路通达度、与周边耕地连片度和土地利用类型作为表征耕作条件的指标。表1非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价指标体系Table1Suitabilityevaluationindexsystemforcultivatedfunctionrecoveryofnon-graincultivatedland准则层 Criterionlevel指标层 Indicatorlevel指标 Indicators综合权重Comprehensiveweights名称Name权重Weights名称Name权重 Weights名称Name权重 Weights效应Effect生产条件Productivecondition0.70土壤条件0.40土层厚度0.300.084土壤质地0.28/0.078土壤 pH 值0.20/0.056土壤有机质含量0.220.062耕作条件0.60坡度0.300.126道路通达度0.100.042与周边耕地连片度0.140.059土地利用类型0.46/0.193生态条件Ecologicalcondition0.18土壤污染状况0.41土壤重金属污染状况1.000.074土壤生物状况0.24生物多样性状况1.000.043土壤侵蚀风险0.35土壤侵蚀强度1.000.063经济条件Economicalcondition0.12区域经济发展状况1.00人均 GDP1.000.120注：“+”代表正效应，“”代表负效应；“/”代表指标为适度指标，即存在某一最优值使得适宜性等级达到最高。Note:“+”representsapositiveeffect,and“”representsanegativeeffect;“/”representsamoderateindicator,thatis,thereisanoptimalvaluethatcanachievethehighestsuitabilitylevel.2）生态条件在现今生态文明建设时期，评价非耕农用地耕种功能恢复适宜性不仅要考虑粮食生产能力，更需要考虑耕作环境的生态状况。中国耕地土壤重金属污染现象极为常见，其关乎整个国家的粮食安全，在农业生产中需予以高度重视，土壤重金属污染状况表征土壤被污染的程度；土壤生物多样性可被视为耕地生态系统健康运行的重要表征28，衡量耕地生态系统的健康程度；土壤侵蚀容易造成土壤结构、性质破坏以及养分流失29，土壤侵蚀强度可反映土壤侵蚀发生的风险。故本文选取土壤重金属污染状况、生物多样性状况和土壤侵蚀强度作为体现非耕农用地生态条件的指标。3）经济条件地区的经济水平在一定程度上影响非耕农用地耕种功能恢复适宜性的高低，因为地区经济水平越高，则未来可能投入在非耕农用地恢复工作方面的资金越多，并且可以通过技术投资和规模效应来改变农业生产条件，进而弥补自然生态因素的劣势30，为恢复工作持续推进提供较强的资金保障。本文选取人均 GDP 指标表示一定区域未来非耕农用地耕种功能恢复工作的资金投入状况，进而表征该地区非耕农用地恢复为耕地的经济可行性。2.3.2指标量化标准的界定各个指标对非耕农用地耕种功能恢复适宜性的影响效果各不相同，且量纲也各有差异，需要对每个指标进行恢复适宜性评价标准级别的划分。本文参照“三调”耕地资源质量分类指标分级标准和土壤侵蚀分类分级标准（SL1902007），将土层厚度、土壤 pH 值、土壤有机质含量、坡度和土壤侵蚀强度指标划分为 5 个级别，相应分值赋为 4、3、2、1、0 分；将土壤质地、生物多样性状况指标划分为 3 个级别；将土壤重金属污染状况指标划分为 2 个级别；借鉴前人研究成果31-32及现实情况，将道路通达度、与周边耕地连片度、土地利用类型、人均 GDP 指标划分为 4 个级别。评价指标中，土层厚度、土壤 pH 值、土壤有机质含量、坡度、土壤重金属污染状况和土壤侵蚀强度指标值达到某一临界值后，对评价单元能否恢复耕种功能具有决定性影响。如根据水土保持法、中华人民共和国土壤污染防治法规定，耕地的禁垦坡度为 25，受污染土地不能耕种。相关研究结果表明：土层过薄（小于 20cm）、土壤强酸强碱、土壤有机质过低及土壤侵蚀严重的土地都不适合作为耕地。因此本文针对上述 6 项指标特点设置不宜耕值，分级及分值见表 2。对于土层厚度、土壤质地、土壤 pH 值、土壤有机质含量、坡度、土壤重金属污染状况、生物多样性状况指标，根据土壤理化性质特点及各指标对耕种条件的影响程度进行标准划分；对于道路通达度指标，距离道路的距离越近，越有利于耕作，根据相关研究33-34，按照“距离越近越适宜”的原则，划分道路通达度指标的恢复适宜性评价等级；对于与周边耕地连片度指标，K 值越大，则对应的恢复适宜性等级越高；对于土地利用类型指标，先依据评价单元标注地类“即可恢复”和“工程恢复”两种类型进行划分，在两类恢复地类中，调查为灌木林地、其他林地（草地）、可调整果园地类的非耕农用地一般是无人为干预而自然形成的土地类型，所以较易恢复，而果园、乔木林地、养殖坑塘、坑塘水面一般多是有人为投资，有意改变的土地利用状态，此类土地恢复为耕地会涉及经济补偿，因此恢复难度加大；对于土壤侵蚀强度指标，参考土壤侵蚀分类分级标准(SL1902007)中对土壤侵蚀强度进行分级的相关原则，划分对应等级；对于人均 GDP 指标，以地区经济发展现228农业工程学报（http:/www.tcsae.org）2023年状为基础，按“人均 GDP 越高，则未来可以投入到非耕农用地恢复工作的资金越多，越适宜对非耕农用地耕种功能进行恢复”的惯例，将人均 GDP 高数值与恢复适宜性高等级相对应。表2非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价指标量化标准Table2Quantitativestandardofsuitabilityevaluationindexforcultivatedfunctionrecoveryofnon-graincultivatedland指标 Index量化分值 Quantitativescore一级（赋分 4）Firstclass（Score4）二级（赋分 3）Secondclass（Score3）三级（赋分 2）Thirdclass（Score2）四级（赋分 1）Fourthclass（Score1）五级（赋分 0）Fifthclass（Score0）土层厚度Soilthickness/cm10060，100)40，60)20，40)20土壤质地Soiltexture壤土黏土砂土土壤 pH 值SoilpHvalue6.5，7.5)6.0，6.5)和7.5，8.0)5.5，6.0)和8.0，8.5)5.0，5.5)和8.5，9.0)5.0 和9.0土壤有机质含量Contentoforganicmatter/(gkg1)4030，40)20，30)10，20)25道路通达度Roadaccessibility/m500(500，1000(1000，20002000与周边耕地连片度Connectionwithsurroundingcultivatedland0.8，10.5，0.8)0.2，0.5)0.2土地利用类型Landusetype灌木林地、其他林地（草地）、可调整果园（j）果园、乔木林地、养殖坑塘、坑塘水面（j）灌木林地、其他林地（草地）、可调整果园（其他林地）（g）茶园、果园、乔木林地、其他园地、养殖坑塘、坑塘水面（g）土壤重金属污染状况Heavymetalpollutionstatusinsoil无污染一般污染和重度污染生物多样性状况Biodiversity丰富一般不丰富土壤侵蚀强度Soilerosionintensity微度轻度中度强度极强度和剧烈人均 GDPPercapitaGDP/(元人1)53，5)1，3)1注：土地利用类型中“j”代表即可恢复的地类，“g”代表工程恢复的地类。Note:Inthelandusetype,“j”representsthelandthatcanberestoredimmediatelyand“g”representsthelandthatisrestoredbyengineering.2.3.3权重的确定权重代表各指标对耕种功能恢复适宜性的贡献程度，权重越大，则该指标对恢复适宜性影响越大，反之则影响越小。本文采用更为客观的熵权法计算得出各个指标的权重。运用 SPSS 等数理统计软件对所有指标值按照极值标准化法进行归一化处理，从而消除由于指标属性及量纲不同而造成的影响（适度指标首先转化为正向指标，再进行数据处理），归一化处理公式如下：正向指标：yij=(xijximin)/(ximaxximin)（1）负向指标：yij=(ximaxxij)/(ximaxximin)（2）yijxijximinximax式中表示第 i 个评价单元内第 j 项指标的归一化值，、和为第 i 个评价单元内第 j 项指标的实际值、最小值和最大值。R=(rij)mnj对归一化后的各指标值构造矩阵，设有 n 个评价单元，m 个评价指标，构建矩阵，第 项评价指标的信息熵为ej=1lnnnj=1PijlnPij（3）ejjPtij=yijni=1yijijxij=ximinxij=ximaxPijlnPij=0式中 是第 项指标的信息熵；是第 个评价单元第 项指标所占比例；当（正指标）或（负指标）时，令。j第 项指标的差异性系数 gj为gj=1ej（4）j第 项指标的权重 wj为：wj=gj/mj=1gj,(j=1,2,m)（5）2.3.4非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价运用限制性因子评价法和加权指数和法对非耕农用地耕种功能恢复适宜性展开评价。首先总体上将评价单元划分为适宜区域和不适宜区域，采用限制性因子评价法初步进行恢复适宜性等级的划分，若评价单元内出现土层厚度20cm、土壤 pH 值5.0 或9.0、土壤有机质含量10g/kg、坡度25、存在土壤重金属污染、土壤侵蚀达到极强度和剧烈等情况中一项的，即有一项指标达到五级的临界条件，则实行“一票否决”，将该评价单元界定为不适宜区域，耕种功能恢复适宜性分值赋为 0，剔除出再次评价范围。其余划分为适宜区域，借第12期董秀茹等：非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型构建229助 ArcGIS 软件运用加权指数和法计算得出适宜区域各个评价单元的恢复适宜性综合分值。综合得分越高，则非耕农用地耕种功能恢复适宜性越高，反之则越低。计算式如下：Ri=mj=1fijwj（6）Riifijij式中是第 个评价单元的综合分值；是第 个评价单元内第 个评价指标的量化分值；最后，对适宜区域根据各个评价单元的适宜性评价分值划分最终非耕农用地耕种功能恢复适宜性等级。本文采用灵活性更强的自然断点法对最终的等级进行划分。依据前文指标的五级分级标准和研究区域实际评价结果的不同，将适宜区域内的评价分值运用 ArcGIS 软件中的自然断点法进行分级，从高到低依次划分为高度适宜、中度适宜、低度适宜和勉强适宜 4 个等级，不适宜区域划分到不适宜这一等级。3实证研究3.1研究区概况及数据来源康平县，隶属于辽宁省沈阳市，地处辽河流域，位于 沈 阳 市 最 北 部（12245 E 12337 E，4231 N4302N）。县域总面积为 2175km2，下辖 3 个街道、5个镇、7 个乡。康平县属温带半湿润大陆性气候，四季分明，夏季多雨，冬寒寒冷漫长。境内地貌呈现西高东洼、南丘北沙的特点。土壤类型主要为棕壤、草甸土等，水资源丰富，河流水库众多。2021 年地区生产总值为124.40 亿元，比上年增长 4.60%。据辽宁省“三调”耕地资源质量分类调查数据显示，康平县耕地面积约为 13.50 万 hm2，其中旱地占比最多。非耕农用地面积约为 5305.58hm2，涉及果园、灌木林地、乔木林地、其他林地、坑塘水面等地类，全部属于工程恢复类型，并且破碎化现象严重（图 1）。区域内有较多的非耕农用地，本研究选取康平县为案例区开展非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价研究，具有一定的代表性。海洲窝堡乡北三家子街道小城子镇北四家子乡两家子乡胜利街道郝官屯镇二牛所口镇东关街道方家屯镇东升乡张强镇沙金台乡西关屯乡柳树屯乡康平县法库县新民市辽中区苏家屯区铁西区浑南区大东区皇姑区于洪区沈北新区001020 km25 50 km其他地类Other land types耕地Cultivated land乡镇界Town boundary非耕农用地Non-grain cultivated landN图 1沈阳市康平县耕地与非耕农用地分布Fig.1Distributionofcultivatedlandandnon-graincultivatedlandinKangpingCounty,ShenyangCity本研究评价指标体系涉及的数据包括生产条件数据、生态条件数据和经济条件数据。1）生产条件数据。该部分数据细化为土壤条件及耕作条件数据，其中土壤条件数据如土层厚度、土壤质地、土壤 pH 值、土壤有机质含量来源于辽宁省“三调”成果；耕作条件中，坡度数据来源于辽宁省“三调”成果，道路通达度数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心（http:/ 3 种指标数据，其中土壤重金属污染状况与生物多样性状况数据来源于辽宁省“三调”成果，土壤侵蚀强度数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心（http:/ GDP 数据，人均 GDP 空间分布公里网格数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心（http:/ GDP 数值来源于辽宁省统计年鉴。3.2指标权重计算结果针对康平县非耕农用地的实际情况，运用熵权法计算各个指标的权重，具体结果见表 1。3.3康平县非耕农用地耕种功能恢复适宜性分析通过测算康平县非耕农用地耕种功能恢复的生产条件适宜性、生态条件适宜性及经济条件适宜性分值，得出不同维度的恢复适宜性情况存在明显的空间分异特征（图 2a2c）。生产条件适宜性呈现高值与低值交错、分散分布的特点。其中高值在各个乡镇均有分布，低值较为分散地分布于东部、北部和南部的部分乡镇，存在土壤质量较低与耕作条件较差的问题。生态条件适宜性呈现总体分值较高、低值集聚分布的特征。其中高值在各个乡镇大量分布，低值集中分布在县域北部的小城子镇和海洲窝堡乡，说明县域非耕农用地的生态条件总体较好，但少数乡镇面临较为严重的生态问题。经济条件适宜性呈现总体分值较高、低值零星分布的特点。全县大部分地区经济条件较好，部分地区存在经济条件较差的情况，总体上康平县有开展恢复工作较强的经济实力。基于康平县非耕农用地的生产条件、生态条件以及经济条件 3 个维度的综合分析，确定非耕农用地耕种功能恢复适宜性分值和等级。总体来看，康平县非耕农用地耕种功能恢复适宜区域综合评价分值较为集聚，范围为 1.951,3.201，不适宜区域赋值为 0。勉强适宜及以上等级的非耕农用地在县域内各个乡镇均分散分布，呈现适宜性高等级与低等级交错的分布特点（图 2d）。由表 3 分析得出，康平县各个乡镇非耕农用地耕种功能恢复适宜性平均分值均处于 2.610,2.699，故县域各个乡镇非耕农用地耕种功能恢复适宜性平均水平达到低度适宜及以上。230农业工程学报（http:/www.tcsae.org）2023年海洲窝堡乡北三家子街道小城子镇北四家子乡两家子乡胜利街道郝官屯镇二牛所口镇东关街道方家屯镇东升乡张强镇沙金台乡西关屯乡柳树屯乡海洲窝堡乡北三家子街道小城子镇北四家子乡两家子乡胜利街道郝官屯镇二牛所口镇东关街道方家屯镇东升乡张强镇沙金台乡西关屯乡柳树屯乡海洲窝堡乡北三家子街道小城子镇北四家子乡两家子乡胜利街道郝官屯镇二牛所口镇东关街道方家屯镇东升乡张强镇沙金台乡西关屯乡柳树屯乡海洲窝堡乡北三家子街道小城子镇北四家子乡两家子乡胜利街道郝官屯镇二牛所口镇东关街道方家屯镇东升乡张强镇沙金台乡西关屯乡柳树屯乡乡镇界Town boundary其他地类Other land types乡镇界Town boundary其他地类Other land types乡镇界Town boundary其他地类Other land types生产条件适宜性分值Productive conditionsuitability value0,1.441(1.441,1.596(1.596,1.752(1.752,2.1000,0.120(0.120,0.240(0.240,0.360(0.360,0.4800,0.488(0.488,0.551(0551,0.614(0.614,0.67701020 km01020 km01020 km01020 km生态条件适宜性分值Ecological conditionsuitability value经济条件适宜性分值Economical conditionsuitability value乡镇界Town boundary其他地类Other land types适宜性等级Suitability grades不适宜Unsuitable0低度适宜Low suitable(2.543,2.672高度适宜Highly suitable(2.812,3.201勉强适宜Reluctantly suitable(0,2.543中度适宜Moderately suitable(2.672,2.812a.生产条件适宜性a.Suitability of productive conditionb.生态条件适宜性 b.Suitability of ecological conditionc.经济条件适宜性c.Suitability of economical conditiond.非耕农用地耕种功能恢复适宜性d.Suitability for cultivated function recovery of non-grain cultivated landNNNN图 2康平县非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价结果Fig.2Suitabilityevaluationresultsforcultivatedfunctionrecoveryofnon-graincultivatedlandinKangpingCounty表3康平县非耕农用地耕种功能恢复适宜性评分及各分级面积Table3Classificationareaofsuitabilityforcultivatedfunctionrecoveryofnon-graincultivatedlandinKangpingCounty行政区Administrativeregion平均分Average面积Area/hm2高度适宜Highlysuitable中度适宜Moderatelysuitable低度适宜Lowsuitable勉强适宜Reluctantlysuitable不适宜Unsuitable东升乡2.61053.6866.9089.00147.55西关屯乡2.61126.4943.8166.34114.53张强镇2.63452.22115.22152.93184.63小城子镇2.63739.4784.8891.59134.74北三家子街道2.63871.53110.29177.82292.38两家子乡2.65019.9870.9360.3659.44柳树屯乡2.66341.4059.2945.9852.63东关街道2.66643.3776.0661.8791.66二牛所口镇2.67023.2864.3669.9574.98海洲窝堡乡2.670120.52172.79221.13144.18沙金台乡2.67348.4458.3754.27116.51北四家子乡2.67783.71211.94213.77156.52胜利街道2.68947.5960.2552.4156.89方家屯镇2.69942.8878.7395.5240.39郝官屯镇2.69938.2347.4063.6046.931.08合计 Total752.801321.221516.531713.961.08实证结果表明，低度适宜及以上等级的非耕农用地面积占比为 67.68%。其中高度和低度适宜两个等级的非耕农用地在北部的海洲窝堡乡分布最广，中度适宜在北四家子乡分布最广。从土地利用类型来看，其他林地与乔木林地面积最多，坑塘水面与果园次之，其他园地、灌木林地和养殖坑塘面积最少。该部分非耕农用地在生产、生态及经济三方面的条件较好，恢复工程的实施较为容易，未来恢复为耕地的适宜性较高。但是仍然存在一些制约恢复的因素，如土层厚度较薄、土壤有机质含量较低及现有土地覆盖难以清理及耕作层破坏较为严重等。勉强适宜这一等级的非耕农用地面积占比最多，为32.30%。于各个乡镇均有或多或少的分布，其中在北部的海洲窝堡乡、北三家子街道和北四家子街道、南部的张强镇和东升乡分布面积较多。此等级非耕农用地中其第12期董秀茹等：非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型构建231他林地、乔木林地与果园面积占比最多，坑塘水面、其他园地与灌木林地最少。恢复耕地的过程中存在较多的制约条件，如土层厚度较薄、土壤有机质含量较低、与周边耕地连片度较低、耕作层恢复困难及道路通达度较低等。此外，划分为不适宜等级的非耕农用地面积占比最少，为 0.02%，只在郝官屯镇的东侧有极少量分布，地类全部属于其他林地。坡度达到 25以上，该部分非耕农用地不符合恢复标准，未来不适宜作为耕地进行耕种。受非耕农用地耕种功能恢复适宜性等级及制约因素的影响，康平县在非耕农用地耕种功能恢复工作实施过程中需要尊重各个地区的实际条件，区别对待。适宜区域依据非耕农用地耕种功能恢复适宜性影响因子及影响程度的不同差别化制定恢复计划，有针对性地合理安排恢复工作的时序及工程等。不适宜区域则需通过退耕还林还草等措施，加强非耕农用地的生态保护。4讨论非耕农用地是耕地“进出平衡”政策中“调入”的主要耕地来源，是保障中国耕地数量动态平衡的基础。以非耕农用地耕种功能再实现为出发点，以推进非耕农用地耕种功能恢复工作顺利进行为落脚点，本文构建了非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型。关于非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型构建方面的相关研究较为有限，所以无法对本文构建模型的优缺点进行对比分析，但可以开展针对性的实证应用。沈阳市康平县有大量的非耕农用地，有开展非耕农用地耕种功能恢复工作的现实条件及潜力。基于本文构建的非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型，利用既有辽宁省“三调”数据成果和其他可获取的相关数据，对沈阳市康平县开展实证研究。所用到的数据源权威准确，并且实现了针对非耕农用地具体地块的快速评价，能够为未来康平县非耕农用地耕种功能恢复工作的规划提供一定的应用价值。本文虽然全面系统地构建了非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型，但是针对未来种植不同类型的作物，其适宜种植的条件有一定差别，对不同类型作物种植的耕种功能恢复适宜性还没有针对性的考虑。因此后续可将本文的非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型与具体作物种植要求相结合，探索出不同作物种植情况下的非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型。5结论基于新时期中国面临的耕地非粮化问题及耕地“进出平衡”政策的要求，本研究综合考虑生产条件、生态条件以及经济条件 3 个方面的因素，构建了包含 12 项指标的非耕农用地耕种功能恢复适宜性评价模型。以沈阳市康平县为例进行实证研究，借助 ArcGIS 软件对沈阳市康平县非耕农用地耕种功能恢复适宜性进行了具体的评价，主要结论如下：1）研究区生产条件适宜性在各个乡镇内高值及低值交错分布，生态条件适宜性及经济条件适宜性大部分均较好，只在极个别乡镇的部分地区存在低值情况。2）研究区非耕农用地耕种功能恢复适宜区域的分值范围为 1.951,3.201，不适宜区域赋值为 0。最后将非耕农用地耕种功能恢复适宜性等级分为高度适宜、中度适宜、低度适宜、勉强适宜与不适宜 5 个等级。3）低度适宜及以上等级的非耕农用地面积占比在67.68%，制约恢复适宜性的影响因子相对较少，恢复工程执行起来也较为容易；勉强适宜的非耕农用地面积占比为 32.30%，存在较多的制约因素，恢复难度也较大；不适宜这一等级的非耕农用地面积最少，因存在坡度大于 25的限制条件，未来不能恢复为耕地。在未来的实际恢复工作中可以根据具体等级划分的结果有计划、有针对性地安排恢复工作的时序、工程等。参考文献关小克，王秀丽，赵玉领.黄河沿岸“非粮化”耕地形态特征识别与优化调控研究J.农业机械学报，2021，52(10)：233-242.GUANXiaoke,WANGXiuli,ZHAOYuling.Morphologicalcharacteristicsidentificationandoptimizationof“Non-grain”cultivatedlandalongYellowRiverBasinJ.TransactionsoftheChineseSociety