李曉婕，丁蓓蓓，張雪靚

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100193）

河北省是我國(guó)北方典型的資源性缺水省份，因地表水資源匱乏，地下水成為主要的供水水源，其開采量位居全國(guó)各省市之首[1-2]。由于長(zhǎng)期持續(xù)的高強(qiáng)度開采，該省出現(xiàn)地下水位持續(xù)下降、含水層疏干、地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問題，地下水生態(tài)受到嚴(yán)重威脅。人類活動(dòng)影響下的華北地區(qū)地下水超采治理不僅是水土資源、持續(xù)農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，也是國(guó)家相關(guān)部門高度重視的實(shí)踐管理工作。2020 年發(fā)布的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》及2021年發(fā)布的《關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見》均反復(fù)強(qiáng)調(diào)華北地下水超采問題，并提出了一系列治理措施?！疤剿鲗?shí)行耕地輪作休耕制度”是各項(xiàng)治理措施中最為明確、最成體系、最受關(guān)注的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整方案之一。2016 年，農(nóng)業(yè)部等相關(guān)部委印發(fā)的《輪作休耕試點(diǎn)區(qū)域耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)方案》明確提出，在河北省深層承壓水嚴(yán)重超采的黑龍港地區(qū)實(shí)施季節(jié)性休耕試點(diǎn)方案。近五年華北地下水超采治理取得了一定成效，加之受到水庫(kù)儲(chǔ)水、南水北調(diào)等影響，京津冀主要城區(qū)地下水位出現(xiàn)止跌回升，但對(duì)于廣大農(nóng)灌區(qū)來(lái)說(shuō)，地下水位仍在下降（下降速率有所減緩），地下水儲(chǔ)存量呈整體虧損狀態(tài)[3]。因此休耕制度仍是淺層地下水超采嚴(yán)重的區(qū)域遏制水位下降、修復(fù)生態(tài)問題的潛在策略和重要路徑?？茖W(xué)合理地開展耕地休耕可在一定程度上緩解區(qū)域地下水超采情況，實(shí)現(xiàn)“藏糧于地、藏糧于技”，有效改善生態(tài)環(huán)境。

關(guān)于休耕制度，特別是地下水超采區(qū)的休耕制度，已有研究多集中于政策實(shí)踐、存在問題和農(nóng)民意愿等方面[4-8]，針對(duì)土地休耕適宜性的定量評(píng)價(jià)尚不多見。近年來(lái)，部分學(xué)者從空間布局和規(guī)模范圍的角度對(duì)休耕區(qū)劃進(jìn)行了初步探討。石飛等[9]基于多學(xué)科視角歸納了耕地休耕的時(shí)空配置模式，認(rèn)為其內(nèi)涵本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)對(duì)休耕地“定位、定量、定時(shí)”的宏觀調(diào)控。圍繞休耕地的分區(qū)布局和空間配置，國(guó)內(nèi)已有針對(duì)江蘇省通州市[10]、貴州省晴隆縣[11]、云南省硯山縣[12]和重慶市[13]的相關(guān)案例，但上述研究區(qū)域多為西南或東南的某一個(gè)縣（市）。任理等[14]和ZHANG 等[15]針對(duì)河北省淺層地下水超采嚴(yán)重的太行山山前平原探討了季節(jié)性休耕制度對(duì)地下水變化、作物產(chǎn)量和能源消耗的影響。但休耕制度作為河北省淺層地下水超采區(qū)綜合治理的重要潛在策略，如何進(jìn)行土地休耕適宜性分區(qū)，目前尚未有定量化研究，而這對(duì)于指導(dǎo)該區(qū)域合理推進(jìn)休耕政策具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用價(jià)值。

在地下水超采區(qū)對(duì)休耕方案的適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)需考慮多種因素影響，其中，休耕實(shí)施后淺層地下水位能否回升及其回升效果是政策制定時(shí)首要考慮的因素，因此休耕適宜性評(píng)價(jià)需對(duì)其進(jìn)行定量預(yù)估。河北省作為糧食增產(chǎn)任務(wù)和國(guó)家谷物基本自給戰(zhàn)略的核心區(qū)，休耕政策不僅要考慮水資源涵養(yǎng)效果，還要兼顧對(duì)糧食生產(chǎn)的影響。同時(shí)，該項(xiàng)政策的復(fù)雜性還體現(xiàn)在對(duì)農(nóng)民生計(jì)的影響方面，休耕實(shí)施后剩余勞動(dòng)力的有序流動(dòng)與經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定亦是政策方案適宜性區(qū)劃中需要兼顧的要素。本研究充分考慮上述地下水生態(tài)修復(fù)、糧食安全與社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題，構(gòu)建了涵蓋地下水變化、作物產(chǎn)量和勞動(dòng)力消納能力的指標(biāo)體系，在較為精細(xì)的行政管理單元——鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度上對(duì)河北省淺層地下水超采區(qū)的土地休耕適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)與區(qū)劃，以期為該區(qū)域科學(xué)選擇休耕制度實(shí)施試點(diǎn)、合理劃定土地休耕范圍、有效預(yù)估休耕政策影響提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究以河北省太行山山前平原為研究區(qū)（圖1），區(qū)域總面積約2.3 萬(wàn)km2，幾乎全部是淺層地下水超采區(qū)，約占全省淺層地下水超采范圍的90%以上。該區(qū)域包括保定市、石家莊市、邢臺(tái)市和邯鄲市4 個(gè)市內(nèi)的48 個(gè)縣（市），耕地占比78%左右[16]，多年平均降水量為450～550 mm，地勢(shì)平坦，光照充足，十分適宜農(nóng)業(yè)發(fā)展[17-18]。作為我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)，研究區(qū)以冬小麥-夏玉米一年兩熟制為最主要的種植制度，小麥、玉米的播種面積占糧食總播種面積的90%以上[16]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占全省20%以上，人口規(guī)模約占全省的20%，其中鄉(xiāng)村人口比例約為84%，明顯高于全省平均水平（77.2%）[16]。區(qū)域內(nèi)淺層地下水水質(zhì)良好，是農(nóng)田灌溉最主要的水源，但由于長(zhǎng)期超量開采，已經(jīng)形成了包括保定漏斗、石家莊漏斗、寧柏隆漏斗、高蠡清漏斗、邯鄲漏斗等淺層地下水漏斗群[1-2]，嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。ZHANG等[19]和任理等[14]的模擬研究表明，保持現(xiàn)狀種植制度與灌溉強(qiáng)度，未來(lái)80 年內(nèi)該區(qū)域淺層含水層將可能面臨疏干風(fēng)險(xiǎn)。若在地下水埋深較深、超采嚴(yán)重的區(qū)域?qū)嵤┮欢螘r(shí)間的休耕，接受降水補(bǔ)給，淺層地下水位有望轉(zhuǎn)變?yōu)榛厣龖B(tài)勢(shì)，環(huán)境地質(zhì)問題可得以修復(fù)。

圖1 研究區(qū)地理位置及行政區(qū)劃Figure 1 Geographical location and administrative division map of the study area

本研究所用河北省土地利用數(shù)據(jù)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政邊界來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（https：∕∕www.resdc.cn∕）；淺層地下水超采程度根據(jù)河北省鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政邊界對(duì)《河北省人民政府關(guān)于公布地下水超采區(qū)、禁止開采區(qū)和限制開采區(qū)范圍的通知》（冀政字〔2017〕48 號(hào)）中的插圖矢量化獲得；現(xiàn)狀淺層地下水埋深數(shù)據(jù)是對(duì)“全國(guó)地下水資源及其環(huán)境問題調(diào)查評(píng)價(jià)成果”——《華北平原地下水可持續(xù)利用圖集》中的淺層地下水等水位線及埋深圖件矢量化獲得；虛擬休耕情景下淺層地下水位及淺層含水層儲(chǔ)量變化是由分布式水文模型（Soil and water assessment tool，SWAT）[20]模擬輸出獲得；冬小麥和夏玉米產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)源于《河北農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》（1994—2020）[16]；第一產(chǎn)業(yè)占GDP 比例等社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于《河北經(jīng)濟(jì)年鑒》（2014—2016）[21]。需要說(shuō)明的是，前期研究[14，19-20]在區(qū)域構(gòu)建了能夠仿真模擬“土壤水-地下水-作物生長(zhǎng)”過(guò)程的SWAT 模型，并利用近170 口監(jiān)測(cè)（調(diào)查）井?dāng)?shù)據(jù)、地下水資源評(píng)價(jià)資料、遙感解譯的蒸散發(fā)及作物產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行了詳細(xì)的率定與驗(yàn)證。本研究運(yùn)用該模型中“完全休耕”情景模擬獲得的22個(gè)子流域的淺層地下水位和含水層儲(chǔ)水量的年均變化速率，作為虛擬休耕下淺層地下水涵養(yǎng)效果的評(píng)估數(shù)據(jù)。不同適宜程度分區(qū)內(nèi)耕地面積是對(duì)土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心，空間分辨率1 km×1 km）中耕地地類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)獲得。

1.2 研究方法

研究按照“選取評(píng)價(jià)指標(biāo)-單因子評(píng)價(jià)分析-確定各因子權(quán)重-綜合評(píng)價(jià)分級(jí)”的思路開展，技術(shù)路線如圖2 所示?？紤]到充分表征不同評(píng)價(jià)因子的空間異質(zhì)性以及為政策制定提供盡可能精細(xì)的評(píng)估結(jié)果，將研究區(qū)除去市區(qū)外的44個(gè)縣（市）內(nèi)445個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為評(píng)價(jià)單元。

圖2 研究技術(shù)路線圖Figure 2 Technical roadmap of the study

1.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

以代表性、綜合性、穩(wěn)定性、主導(dǎo)性為指標(biāo)選取原則，整合已有數(shù)據(jù)資料與前期研究成果[14-15，19-20]，基于地下水生態(tài)修復(fù)、糧食作物產(chǎn)量、社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定3 方面建立準(zhǔn)則層構(gòu)建指標(biāo)體系。在地下水生態(tài)修復(fù)方面，選取地下水超采嚴(yán)重程度（無(wú)量綱）、現(xiàn)狀淺層地下水埋深（m）這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表征地下水壓采的緊迫程度，超采程度越嚴(yán)重、地下水埋深越深，越應(yīng)優(yōu)先實(shí)施休耕；選取休耕后淺層含水層儲(chǔ)水量年均變化（mm·a-1）和休耕后淺層地下水位年均變化（m·a-1）這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)反映休耕模式下地下水的涵養(yǎng)效果，評(píng)價(jià)單元休耕后地下水量與水位恢復(fù)速度越快，越適宜實(shí)施休耕。在糧食作物產(chǎn)量方面，考慮到研究區(qū)實(shí)行一年兩熟輪作制度，選取冬小麥的單產(chǎn)水平（t·hm-2）、夏玉米的單產(chǎn)水平（t·hm-2）這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)反映其糧食生產(chǎn)能力的高低，生產(chǎn)能力越低的耕地，越應(yīng)優(yōu)先實(shí)施休耕。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定方面，選取第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP 比例（%）和距離城市遠(yuǎn)近程度（無(wú)量綱）這兩個(gè)指標(biāo)分別表征休耕對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平的影響及周邊城市對(duì)擬休耕地區(qū)勞動(dòng)人口的消納能力，當(dāng)休耕對(duì)經(jīng)濟(jì)水平影響較低且農(nóng)戶有更多機(jī)會(huì)進(jìn)城務(wù)工時(shí)，休耕在該評(píng)價(jià)單元的適宜性相對(duì)越高。綜上，共選取8個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)土地休耕適宜性的主要影響因子（表1）。

表1 土地休耕適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)Table 1 Hierarchical structure of the land fallow suitability evaluation index system

1.2.2 單因子評(píng)價(jià)方法

上述評(píng)價(jià)因子的原始數(shù)據(jù)來(lái)源多樣，因此空間分辨率不盡相同，首先利用ArcGIS 將不同空間尺度（包括縣市域尺度、子流域尺度等）的原始數(shù)據(jù)，采用面積加權(quán)平均法分別轉(zhuǎn)化到445 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)評(píng)價(jià)單元上，獲取每個(gè)指標(biāo)相同空間尺度上的數(shù)據(jù)分值。標(biāo)準(zhǔn)化方法是對(duì)各評(píng)價(jià)單元進(jìn)行單因子分級(jí)評(píng)價(jià)，劃分為非常適宜、比較適宜、一般適宜和不適宜4 個(gè)等級(jí)。其中，除地下水超采嚴(yán)重程度C1、距離城市遠(yuǎn)近程度C8這兩個(gè)指標(biāo)外，其他6 個(gè)評(píng)價(jià)因子均是連續(xù)型變量，可直接根據(jù)數(shù)值劃分等級(jí)，對(duì)不同等級(jí)進(jìn)行賦分。C1和C8這兩個(gè)原始數(shù)據(jù)為離散型變量因子，具體等級(jí)劃分方法如下：

（1）四象限法。四象限法又稱二維象限法，基于目標(biāo)導(dǎo)向?qū)υu(píng)價(jià)單元的2 個(gè)屬性進(jìn)行不同程度的劃分，在此基礎(chǔ)上對(duì)4 個(gè)象限進(jìn)行排序[22]。本研究根據(jù)河北省地下水超采區(qū)范圍結(jié)果，將淺層地下水嚴(yán)重超采區(qū)與一般超采區(qū)、深層地下水嚴(yán)重超采區(qū)與一般超采區(qū)（包括非超采區(qū)）分別設(shè)定為橫縱坐標(biāo)，從這2 個(gè)維度出發(fā)，利用四象限法劃分土地休耕適宜等級(jí)。由于研究區(qū)幾乎全部位于淺層地下水超采區(qū)，而超采就意味著水位的繼續(xù)下降和地下水資源利用的不可持續(xù)，因此在劃分等級(jí)時(shí)不考慮“不適宜區(qū)”的設(shè)定，將一象限劃分為非常適宜區(qū)，將二、四象限劃分為比較適宜區(qū)，將三象限劃分為一般適宜區(qū)（圖3）。因原始數(shù)據(jù)的空間尺度即為鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度，故經(jīng)上述分級(jí)可直接獲得各單元的評(píng)價(jià)結(jié)果。

圖3 基于四象限法的地下水超采嚴(yán)重程度劃分Figure 3 Classification of groundwater overexploitation severity based on four quadrant method

（2）緩沖區(qū)分析。緩沖區(qū)分析能夠直觀反映評(píng)價(jià)單元到各級(jí)城市距離的變化情況，而此距離可在一定程度上表征各級(jí)城市對(duì)評(píng)價(jià)單元土地休耕后剩余勞動(dòng)力的消納能力，即評(píng)價(jià)單元越接近城市，農(nóng)民進(jìn)城務(wù)工的可能性相對(duì)越高?？紤]到不同規(guī)模城市對(duì)勞動(dòng)力消納能力的差異，本研究分別以研究區(qū)內(nèi)及其毗鄰地區(qū)涉及的1個(gè)特大型城市（北京市）、7個(gè)地級(jí)市以及37個(gè)縣級(jí)市作為點(diǎn)狀研究對(duì)象，參考文獻(xiàn)[23-24]設(shè)置合理的緩沖區(qū)半徑，進(jìn)行空間分析。首先，以北京市駐地為中心，生成半徑為50、70 km 和100 km 的緩沖區(qū)；其次，以保定市等7 個(gè)地級(jí)市駐地為中心，生成半徑為10、25 km 和40 km 的緩沖區(qū)；最后，以淶水縣等37個(gè)縣級(jí)市駐地為中心，生成半徑為3、5 km和10 km的緩沖區(qū)。以距離城市遠(yuǎn)近程度為標(biāo)準(zhǔn)，緩沖區(qū)由內(nèi)而外賦值3、2、1分，其余區(qū)域賦0分，重合區(qū)域分值相疊加，如圖4所示，再將該區(qū)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果轉(zhuǎn)化到鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度上獲得各單元的評(píng)價(jià)結(jié)果。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)最終得分小于1分，設(shè)為與城市“不靠近”等級(jí)；得分為1～2分，設(shè)為與城市“一般靠近”等級(jí)；得分為2～3分，設(shè)為與城市“比較靠近”等級(jí)；得分大于3 分，設(shè)為與城市“非?？拷钡燃?jí)。

圖4 基于緩沖區(qū)分析的距離城市遠(yuǎn)近程度賦值結(jié)果Figure 4 Assignment results of distance from cities based on buffer zone analysis

1.2.3 權(quán)重確定方法

在計(jì)算獲得單因子評(píng)價(jià)結(jié)果后，運(yùn)用變異系數(shù)法確定各因子在綜合評(píng)價(jià)中的權(quán)重。變異系數(shù)是衡量數(shù)據(jù)差異的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通常利用它分析地區(qū)間差異[25]。變異系數(shù)法計(jì)算公式如下：

式中：wi為評(píng)價(jià)因子權(quán)重；vi為評(píng)價(jià)因子變異系數(shù)；Si為評(píng)價(jià)因子標(biāo)準(zhǔn)差為評(píng)價(jià)因子均值；i為評(píng)價(jià)因子數(shù)（i=1，2，...，8）。

1.2.4 綜合評(píng)價(jià)模型

綜合考慮地下水超采區(qū)土地休耕對(duì)地下水生態(tài)修復(fù)、糧食作物產(chǎn)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的影響，根據(jù)1.2.3節(jié)確定的指標(biāo)權(quán)重，將各評(píng)價(jià)單元8項(xiàng)評(píng)價(jià)因子加權(quán)求和，得到各評(píng)價(jià)單元的土地休耕綜合適宜性評(píng)價(jià)指數(shù)，具體計(jì)算公式如下：

式中：F為土地休耕綜合適宜性評(píng)價(jià)指數(shù)；pi為評(píng)價(jià)因子指數(shù)（i=1，2，...，8）。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因子評(píng)價(jià)指標(biāo)分析

2.1.1 單因子評(píng)價(jià)等級(jí)劃分及指標(biāo)權(quán)重

對(duì)本研究的8 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)按照土地休耕不適宜、一般適宜、比較適宜和非常適宜進(jìn)行等級(jí)劃分，對(duì)應(yīng)的等級(jí)指數(shù)分別為1、3、5、7，結(jié)果如表2 所示。應(yīng)用變異系數(shù)法計(jì)算得到各指標(biāo)的權(quán)重（表2），可以看出8個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重在6.98%～15.89%之間，除地下水超采嚴(yán)重程度C1外，其余7個(gè)指標(biāo)的權(quán)重均高于10%，整體差異較小。這表明本研究選取的8個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體現(xiàn)了土地休耕適宜性評(píng)估的綜合性，其綜合評(píng)價(jià)結(jié)果能夠兼顧并權(quán)衡生態(tài)、糧食與社會(huì)經(jīng)濟(jì)多元要素。

表2 單因子評(píng)價(jià)結(jié)果及指標(biāo)權(quán)重Table 2 Single factor evaluation results and the weight of indices

2.1.2 單因子評(píng)價(jià)結(jié)果的空間分布特征

（1）地下水生態(tài)修復(fù)。在地下水超采治理緊迫性方面，目前埋深較深、超采情勢(shì)嚴(yán)峻的區(qū)域集中分布在石家莊與邢臺(tái)交界處的高邑、趙縣、寧晉、柏鄉(xiāng)、臨城等地，以及邯鄲地區(qū)的肥鄉(xiāng)、成安、臨漳（圖5a 和圖5b），這些區(qū)域的現(xiàn)狀淺層地下水埋深已經(jīng)超過(guò)35 m，亟需通過(guò)適度的休耕來(lái)遏制水位的繼續(xù)下降。但是因受降水分布不均和水文地質(zhì)條件等下墊面異質(zhì)性的影響，上述區(qū)域若實(shí)施休耕制度，淺層地下水量和水位的恢復(fù)情況不盡相同。寧晉、趙縣等地的地下水儲(chǔ)量及水位埋深的恢復(fù)速度相對(duì)較低，高邑、柏鄉(xiāng)、臨城以及邯鄲地區(qū)的地下水恢復(fù)能力相對(duì)較高，而研究區(qū)內(nèi)休耕制度實(shí)施后地下水恢復(fù)效果最明顯的區(qū)域位于北部石家莊的藁城、正定、鹿泉及保定的易縣、淶水、定興等地（圖5c 和圖5d）。這表明休耕適宜區(qū)域的劃定不僅應(yīng)考慮當(dāng)前地下水超采問題的嚴(yán)峻性，而且要考慮地下水涵養(yǎng)效果，綜合確定優(yōu)先采用休耕方案來(lái)恢復(fù)地下水生態(tài)環(huán)境的適宜區(qū)域。

（2）糧食作物產(chǎn)量。為保證更高的糧食產(chǎn)量，應(yīng)優(yōu)先考慮區(qū)域內(nèi)的“相對(duì)低產(chǎn)田”休耕，即冬小麥和夏玉米單產(chǎn)水平相對(duì)較低的區(qū)域休耕。由圖5e 和圖5f可知，研究區(qū)西部（靠近太行山的區(qū)域）糧食單產(chǎn)相對(duì)較低，中東部地區(qū)糧食單產(chǎn)相對(duì)較高，石家莊冬小麥和夏玉米的單產(chǎn)水平相對(duì)最高。因此，從盡可能降低休耕引起的糧食減產(chǎn)的角度考慮，應(yīng)優(yōu)先在西部靠近太行山的區(qū)域推行休耕方案。

（3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定。根據(jù)第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP比例評(píng)價(jià)結(jié)果（圖5g），其比值在10%以內(nèi)的區(qū)域分布在保定涿州市，石家莊鹿泉、藁城等地，邢臺(tái)沙河市，邯鄲磁縣、邯鄲縣等地，這在一定程度上說(shuō)明這些區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響較小，實(shí)施休耕后社會(huì)經(jīng)濟(jì)更易保持穩(wěn)定。在周邊城市對(duì)農(nóng)村勞動(dòng)力的消納能力方面（圖5h），由于研究區(qū)中部地區(qū)的縣級(jí)城市駐地較為稀疏，距離地級(jí)城市駐地又相對(duì)較遠(yuǎn)，因此周邊城市對(duì)勞動(dòng)力的消納能力偏低；而在地級(jí)城市駐地附近的縣城對(duì)勞動(dòng)力的消納能力相對(duì)較高，且保定北部由于受到北京經(jīng)濟(jì)圈的影響，也對(duì)農(nóng)村勞動(dòng)力有較高的消納能力，某種意義上更適合實(shí)施休耕。

圖5 土地休耕單因子評(píng)價(jià)結(jié)果空間分布Figure 5 Spatial distribution of the single factor evaluation results

2.2 土地休耕適宜性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.1 總體分布特征

河北省太行山山前平原土地休耕適宜性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果如表3 所示。非常適宜區(qū)、比較適宜區(qū)、一般適宜區(qū)和不適宜區(qū)的耕地面積分別為26.6 萬(wàn)、59.5萬(wàn)、68.2 萬(wàn)、17.9 萬(wàn)hm2，占研究區(qū)總面積的比例分別為15.5%、34.5%、39.6%和10.4%。各類型區(qū)呈現(xiàn)不同空間分布特點(diǎn)。

表3 土地休耕適宜性評(píng)價(jià)整體分區(qū)結(jié)果Table 3 The partition results of land fallow suitability evaluation

（1）非常適宜區(qū)：該類型區(qū)具有一定的空間集聚特征，主要集中于靠近太行山的研究區(qū)西側(cè)，并沿京廣線呈現(xiàn)出南北向帶狀分布。評(píng)價(jià)結(jié)果為非常適宜區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)大多在保定、石家莊、邢臺(tái)和邯鄲市區(qū)周邊（圖6），同時(shí)具有休耕后地下水恢復(fù)能力較高、現(xiàn)狀耕地糧食單產(chǎn)較低、距離城市較近的特點(diǎn)。

（2）比較適宜區(qū)：該類型區(qū)呈現(xiàn)出圍繞非常適宜區(qū)域向四周擴(kuò)散的空間分布特征（圖6），多集中于保定中部與北部區(qū)域、石家莊中西部區(qū)域、邢臺(tái)除非常適宜區(qū)以外的大部分區(qū)域以及邯鄲東部區(qū)域，造成上述分布特征的原因基本與非常適宜區(qū)相同。

圖6 土地休耕適宜性綜合評(píng)價(jià)的空間分布及地區(qū)分布情況Figure 6 Spatial distribution and regional statistics of the comprehensive evaluation of land fallow suitability

（3）一般適宜區(qū)：該類型區(qū)的空間分布較為分散，但大部分集中于研究區(qū)的中部及東部區(qū)域，特別是在石家莊東部連片分布，另外在保定中部、邢臺(tái)東北部、邯鄲東北部也有部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)零星分布（圖6）。

（4）不適宜區(qū)：該類型區(qū)的分布較為集中，主要位于研究區(qū)中北部的保定定州、望都，石家莊無(wú)極、新樂、行唐等地（圖6），這主要與耕地單產(chǎn)水平較高、休耕后地下水位恢復(fù)速度較慢、距離城鎮(zhèn)相對(duì)較遠(yuǎn)有關(guān)，因此在這些區(qū)域制定水土資源管理政策時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎考慮是否通過(guò)實(shí)施休耕來(lái)治理地下水超采問題。

2.2.2 地區(qū)分布特征

在研究區(qū)所涉及的保定、石家莊、邢臺(tái)和邯鄲這4 個(gè)市內(nèi)，土地休耕適宜性分區(qū)的分布也呈現(xiàn)出一定的差異（圖6）。

（1）保定地區(qū)：無(wú)論是從鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)還是從面積統(tǒng)計(jì)，與其他3 個(gè)市相比，保定市內(nèi)均呈現(xiàn)出非常適宜區(qū)比例相對(duì)最低、不適宜區(qū)比例相對(duì)最高的特點(diǎn)，全市只有13 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)非常適宜實(shí)施休耕制度，而不適宜休耕的鄉(xiāng)鎮(zhèn)高達(dá)28個(gè)。

（2）石家莊地區(qū)：該市內(nèi)一半以上鄉(xiāng)鎮(zhèn)（約占52%）及涉及的耕地面積（約占58%）為一般適宜區(qū)，非常適宜、比較適宜和不適宜區(qū)呈現(xiàn)平均分布的特點(diǎn)。

（3）邢臺(tái)地區(qū)：該地級(jí)市內(nèi)接近一半的鄉(xiāng)鎮(zhèn)（約占47%）及涉及的耕地面積（約占44%）為比較適宜區(qū)，零星的不適宜區(qū)約占1%，非常適宜區(qū)和一般適宜區(qū)各占約1∕4的比例，與另外3個(gè)市相比，比較適宜區(qū)在該市所占比例相對(duì)最高。

（4）邯鄲地區(qū)：該市內(nèi)的非常適宜區(qū)所涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量及耕地面積比例是4個(gè)市中最高的，均在30%以上，且比較適宜區(qū)所占比例也在40%左右，這表明邯鄲地區(qū)更為適宜優(yōu)先推行休耕制度。

3 討論

有序推進(jìn)耕地休養(yǎng)生息制度是在地下水超采區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的重要舉措之一[8，14]。本研究以我國(guó)淺層地下水超采最嚴(yán)重的區(qū)域——河北省太行山山前平原為研究區(qū)，綜合考慮了休耕對(duì)地下水動(dòng)態(tài)、糧食作物產(chǎn)量以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的影響，從上述3 方面選取了8 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，融合多源多尺度數(shù)據(jù)，對(duì)該區(qū)域土地休耕適宜性進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)。本研究的特色之一在于指標(biāo)體系構(gòu)建中應(yīng)用了基于分布式水文模型對(duì)虛擬休耕情景下地下水位（量）的定量模擬結(jié)果，這一情景預(yù)測(cè)結(jié)果為休耕實(shí)施后地下水位（量）的恢復(fù)提供了可靠的數(shù)據(jù)來(lái)源[14，19-20]。特別是在該模型對(duì)上述指標(biāo)的模擬過(guò)程中，本研究以降水等氣象要素及土壤等下墊面條件作為輸入條件，得到上述要素綜合影響下的量化指標(biāo)。換言之，基于水文模型虛擬休耕情景的模擬結(jié)果，不但為休耕后地下水恢復(fù)這一關(guān)鍵效果的衡量提供了定量數(shù)據(jù)，而且在某種程度上相當(dāng)于考慮了降水、土壤等“隱形”指標(biāo)，這為本研究結(jié)果能夠有效支撐管理實(shí)踐工作提供了扎實(shí)基礎(chǔ)。耕地休養(yǎng)生息制度還在全國(guó)其他區(qū)域試點(diǎn)推行[4，6]，相關(guān)研究工作中若缺少與上述類似的數(shù)值模型虛擬情景模擬結(jié)果，則在指標(biāo)體系的構(gòu)建中，還應(yīng)考慮更全面的自然要素（如氣象要素與下墊面條件等）。

本研究基于變異系數(shù)法對(duì)休耕適宜性進(jìn)行了綜合定量評(píng)價(jià)，進(jìn)而對(duì)研究區(qū)內(nèi)非常適宜區(qū)、比較適宜區(qū)、一般適宜區(qū)、不適宜區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)空間分布特征進(jìn)行了分析。研究結(jié)果顯示，適合優(yōu)先推行休耕制度的區(qū)域呈現(xiàn)出在靠近太行山的研究區(qū)西側(cè)沿京廣線帶狀分布的特征。從地理區(qū)位上看，研究區(qū)西側(cè)沿京廣線地區(qū)連結(jié)了4 個(gè)地級(jí)城市，距離城市相對(duì)較近，具有發(fā)展非農(nóng)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，這些地區(qū)還具有休耕后地下水恢復(fù)能力較高且現(xiàn)狀耕地糧食單產(chǎn)較低的特點(diǎn)，因此優(yōu)先推行休耕制度是合理可行的。另外，本研究表明休耕的非常適宜區(qū)與比較適宜區(qū)在邯鄲、邢臺(tái)的市區(qū)周邊分布較多，這也與2016—2018 年河北省農(nóng)業(yè)廳等部門發(fā)布的《河北省年度耕地季節(jié)性休耕制度試點(diǎn)實(shí)施方案》、2019 年水利部等四部委聯(lián)合印發(fā)的《華北地區(qū)地下水超采綜合治理行動(dòng)方案》等文件中提出的近年來(lái)地下水超采綜合治理重點(diǎn)地區(qū)相一致。本研究相關(guān)結(jié)果能夠在一定程度上反映適合推行耕地休養(yǎng)生息制度區(qū)域的先后順序，進(jìn)而為管理部門考慮將休耕作為治理地下水超采舉措時(shí)制定相關(guān)政策提供定量的科學(xué)參考。在實(shí)際管理工作中，政策的制定往往隨著社會(huì)的發(fā)展而發(fā)生方向性或傾向性的變化。因此，本研究給出的單因子評(píng)估結(jié)果，還可為未來(lái)該區(qū)域?qū)嵤┬莞贫葧r(shí)更多地考慮治理地下水超采、更多地考慮減少糧食產(chǎn)量損失或更多地考慮農(nóng)村經(jīng)濟(jì)及城鄉(xiāng)勞動(dòng)力流動(dòng)而制定不同的試點(diǎn)區(qū)提供更多可參考的方案。

事實(shí)上，在地下水超采區(qū)推行休耕制度是個(gè)復(fù)雜的問題，涉及農(nóng)業(yè)、水利、財(cái)政等多部門。盡管本研究考慮了地下水生態(tài)修復(fù)、糧食作物產(chǎn)量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定等多方面因素，構(gòu)建了綜合性的指標(biāo)體系對(duì)其適宜性進(jìn)行了評(píng)估，但未來(lái)若應(yīng)用本研究成果進(jìn)行試點(diǎn)與推廣工作，仍有諸多問題亟待解決。例如，在毗鄰研究區(qū)的深層地下水超采區(qū)——黑龍港地區(qū)，季節(jié)性休耕政策相關(guān)試點(diǎn)已經(jīng)推行了5 年左右，但仍存在生態(tài)補(bǔ)償體系不完善、監(jiān)測(cè)監(jiān)督體制不健全、政府和公眾意識(shí)不強(qiáng)等問題[26-27]。在本研究獲得的河北省淺層地下水超采區(qū)土地休耕適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上，上述議題也是未來(lái)研究的拓展方向，應(yīng)在科學(xué)合理制定休耕方案的基礎(chǔ)上，使其能夠在實(shí)際管理中有效推行，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水土資源可持續(xù)利用與發(fā)展。

4 結(jié)論

（1）本研究以華北地區(qū)淺層地下水超采最嚴(yán)重的河北省太行山山前平原為研究區(qū)，從地下水生態(tài)修復(fù)、糧食作物產(chǎn)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定3 個(gè)維度出發(fā)，綜合評(píng)價(jià)了土地休耕的適宜程度。根據(jù)土地休耕適宜性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果，研究區(qū)內(nèi)實(shí)施休耕制度的非常適宜區(qū)、比較適宜區(qū)、一般適宜區(qū)和不適宜區(qū)的耕地面積比例分別為15.5%、34.5%、39.6%和10.4%。

（2）土地休耕非常適宜區(qū)的空間位置具有集聚性，并呈現(xiàn)出在靠近太行山的研究區(qū)西側(cè)沿京廣線帶狀分布的規(guī)律，比較適宜區(qū)圍繞非常適宜區(qū)向四周擴(kuò)散，這些區(qū)域具有休耕后地下水恢復(fù)能力較高、現(xiàn)狀耕地糧食單產(chǎn)較低、距離城市較近的特點(diǎn)。土地休耕不適宜區(qū)集中分布在研究區(qū)中北部的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，而一般適宜區(qū)的空間分布較為分散。

（3）對(duì)于研究區(qū)內(nèi)的4 個(gè)地級(jí)市，土地休耕非常適宜區(qū)、比較適宜區(qū)、一般適宜區(qū)和不適宜區(qū)涉及的鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量及耕地面積占比分別在邯鄲市、邢臺(tái)市、石家莊市和保定市達(dá)到最高。未來(lái)若考慮在河北省太行山山前平原推行休耕制度來(lái)治理地下水超采問題，應(yīng)優(yōu)先在邯鄲市和邢臺(tái)市內(nèi)選擇位于研究區(qū)西側(cè)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行試點(diǎn)研究與實(shí)施推廣。