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(来源:生态修复网)
文章基本信息
期刊:Habitat International(中科院一区TOP)
英文题目:Preferential encroachment of high-quality cropland by urban expansion across China: Past trends and future projections
中文题目:中国城市扩张对优质耕地的优先侵占:历史趋势与未来预测
发表时间:2026年
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.habitatint.2025.103655
摘要
优质耕地的减少对粮食安全构成的威胁比普通耕地更为严峻。然而,针对城市扩张对优质耕地影响的大规模定量评估尚显不足。本研究提出“消耗偏好”概念,定义为城市扩张过程中优先占用优质耕地的倾向性,并构建县级优质耕地消耗偏好指标(IHC),系统分析1980-2050年城市土地占用趋势并预测未来情景。主要发现如下: (1) 1980-2020年间,中国优质耕地面积减少11.56%,占比从58.01%降至50.97%;而耕地总量基本稳定(增长0.65%),呈现劣质耕地替代优质耕地的替代模式。(2) 1980至2010年间,优质耕地消耗指标显著的县域占比上升30.03%,2010至2020年间则下降3.13%。空间分布上,中部地区占比最高(49.61%),东北地区最低(19.24%)。(3) 情景模拟显示,到2035年,耕地面积预计将分别在常规情景(BAU)、经济发展情景(ED)、生态保护情景(EP)和粮食安全情景(FS)下增加0.54%、20.00%、21.32%和21.32%;到2050年,耕地面积将分别达到1.0亿公顷、1.2亿公顷、1.3亿公顷和1.4亿公顷。至2050年增幅将分别达到1.22%、39.74%、31.21%和36.42%。(4) 2035至2050年间,所有情景下存在显著优质耕地消耗指标的县比例均呈下降趋势,年均降幅分别为:3.82%和1.01%(常规情景),1.14%和0.61% (经济发展情景),1.79%和2.17%(生态保护情景),以及1.07%和0.93%(粮食安全情景)。总体而言,尽管城市用地优先占用优质耕地的趋势正在逐步缓和,但东北地区在所有情景下仍面临显著风险,凸显出制定区域性保护策略的紧迫性。
Highlights
提出基于农田生产潜力评估县级优质耕地的方法。
开发优质耕地消耗指标体系,用于评估城市扩张对优质耕地的偏好程度。
量化了1980年以来城市扩张对优质农田的侵占程度。
揭示全国优质耕地消耗指标呈现上升趋势,但2010年后转为下降态势。
确定东北地区为未来耕地流失的关键风险区。
研究框架
本研究构建了涵盖识别、量化与预测阶段的综合研究框架,旨在全面揭示城市用地扩张背景下优质耕地的消耗偏好及其未来演变轨迹(图3)。基于1980-2020年五个时期的土地利用遥感数据,结合1980年农田生产潜力数据,勾勒出优质耕地的空间分布格局,并系统分析其时空演变规律,揭示耕地质量随空间与时间维度变化的演进模式。随后构建县级优质耕地消耗指数(IHC),量化城市扩张中优质耕地优先占用的程度,揭示其区域差异与时序演变规律。最后,通过应用马尔可夫-FLUS模型与GMOP-LINGO优化算法,模拟了2035年和2050年的土地利用情景,从而预测了优质耕地变化的空间趋势,并评估了未来城市扩张的潜在影响。该综合框架深化了对优质耕地转化机制、过程及未来轨迹的系统性认知,为制定精细化、区域定制化的耕地保护政策提供了关键理论洞察与实践指引。这些方法共同构成一个整合历史检测、偏好测度与情景预测的协同体系,具体方法论详见第4.1至4.4节。此外,图1展示了涵盖优质农田识别、优质耕地消耗指标量化及情景预测的综合方法论框架,彰显其在国家层面的稳健性与适用性。该框架立足于城市用地优先消耗优质耕地的理论,融合时空识别、偏好测度与情景模拟三大要素。此方法不仅为国家级土地利用分析与耕地保护政策提供了系统化、数据驱动的理论基础,更彰显了本研究在方法创新与实践价值方面的突出贡献。
文章主要图表
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