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农业布局与区域发展团队提出后备耕地可持续利用新路径
发布者：管理员发布时间：2026-05-21作者：何英彬来源：农业布局与区域发展团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业布局与区域发展团队在农业可持续管理与耕地高效利用研究领域取得重要进展，通过构建多目标优化框架，首次将空间集聚效应纳入作物布局决策，系统揭示了不同规模经营情景下后备耕地在保障粮食安全、降低水足迹与提升经济效益之间的协同路径。相关成果发表于农业系统与可持续管理领域国际知名期刊《Agricultural Systems》。
随着食物消费结构转型与耕地资源约束趋紧，后备耕地的合理利用已成为保障国家粮食安全的关键路径。如何在扩大种植规模的同时，统筹生产效益、环境影响与资源压力，实现农业生产的“规模经济”与“生态集约”双赢，是当前农业土地利用与可持续管理面临的突出挑战。
该研究团队基于规模经济理论，创新性地构建了融合社会经济、生态效益与营养健康导向的多目标作物布局优化模型。针对高度碎片化的后备耕地，研究引入最小生成树（MST）与田块集聚指数（FAI）两种空间约束方法，系统模拟了不同空间优化策略对作物种植结构、水足迹、生产成本及空间集聚度的影响。研究表明，FAI可显著提升作物空间集聚性，促进区域种植专业化，且不会引起作物多样性的明显变化。在生态目标约束下，后备耕地区域大豆与油菜种植面积显著增加，其中大豆种植面积占比最高达18.5%。在综合权衡（CU）情景下，尽管CU-MST侧重环境效益而CU-FAI侧重经济回报，但两者均能实现水足迹降低20%左右的目标，在华北与西北等缺水地区的后备耕地可持续利用中具有重要节水意义。此外，扩大经营规模在降低生产成本的同时，也增强了作物在空间上的集聚与专业化水平。该研究从空间显性优化视角，为碎片化耕地的多目标协同管理提供了量化工具与决策依据，有助于在区域农业政策制定中实现生产效率提升、资源压力缓解与生态可持续的多重目标。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士生陈慧聪为论文第一作者，通讯作者为何英彬研究员。研究工作得到了北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、所基金重点项目和中央农办咨询专项等课题的支持。研究成果可为我国后备耕地科学利用、农业空间规划及差异化区域种植政策制定提供科学参考。
图1 面向规模化管理的细碎化后备耕地多目标作物布局优化：概念框架与主要发现
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.agsy.2026.104785
