1 绪论
　　1.1 研究背景
　　粮食安全是经济发展、社会安定和国家富强的根本，粮食安全始终是关系我国国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题。中国作为世界人口大国一直面临保障粮食安全的挑战，特别是随着工业化、城镇化的发展以及人口增加和人民生活水平提高，粮食消费需求呈刚性增长，而耕地减少、水资源短缺、气候变化等对粮食生产的约束日益突出，保障粮食安全面临严峻挑战。
　　东北商品粮基地，是全国重要的粮食主产区、商品粮供给区和增产潜力区，是我国具有重要战略意义的“粮食市场稳压器”和“压舱石”。主要包括三江平原、松嫩平原和辽河平原三个片区，涉及省份主要包括黑龙江省、吉林省和辽宁省。新中国成立以来，粮食生产中心从南方逐步北移，自2005年起北方15个省（区、市）粮食生产能力占全国份额超过50%，标志着以北方粮食主产区为主导的中国粮食生产新区域格局的形成。21世纪以来，东北地区粮食总产量和商品粮总量连创新高，成为全国粮食增长*快、贡献*大的区域，为全国提供了超过1/3的商品粮。东北商品粮基地在保障国家粮食安全方面发挥着越来越重要的作用。
　　东北地区土地资源丰富，耕地后备资源潜力大，是我国*重要的商品粮基地，在保障国家粮食安全中发挥了关键性作用。在振兴东北老工业基地和加速沿边开放开发的关键时期，东北商品粮基地土地利用面临着粮食安全和经济发展的双向压力，亟待开展缓解双向压力的土地保障技术研究。
　　黑龙江省无论在地形、积温、降水等自然条件上，还是在耕地面积、粮食产量、种植结构及规模化程度等属性上都具有较好的典型性和代表性，以黑龙江省作为典型区对东北商品粮基地保障关键技术进行研究可充分地反映东北商品粮基地的实际情况。
　　1.2 研究目的及主要内容
　　1.2.1 研究目的
　　以确保东北商品粮基地粮食产能持续增长为目标，以稳定耕地数量为基础、提高耕地质量为根本、改善生态功能为保障、优化用地布局为手段、健全保护机制为动力，研究集成双向压力下土地利用格局优化、规模化基本农田集中建设与保护、耕地后备资源生态化开发、城乡建设用地再开发与空间优化、沿边开放带土地支撑等一整套东北商品粮基地土地保障关键技术，为东北商品粮基地粮食产能持续增长提供技术支撑。
　　1.2.2 主要研究内容
　　1.2.2.1 双向压力下土地利用格局优化技术研究
　　1）双向压力下土地利用“压力-状态-响应”技术研究
　　在影响土地利用的宏观要素之间建立一种系统上的联系，研究各种关键因素对建设用地、耕地数量和产能形成的影响及作用机理，研究存量和新增建设用地、存量和新增耕地、后备资源的空间分布、时序演变、利用效率、质量状况、趋势、潜力等状态，构建压力-状态-响应（pressure-state-response，P-S-R或PSR）模型，提出规模化基本农田集中建设与保护、耕地后备资源生态化开发、城乡建设用地再开发与空间优化、沿边开放带土地支撑技术等相应措施。
　　（1）土地利用的双向压力测度技术研究。在研究东北社会经济发展各项建设对土地的需求、国土整治和环境保护的要求，以及国家粮食安全对东北商品粮基地粮食产能增长的要求基础上，筛选与构建土地利用压力测度指标，结合建设用地需求与耕地保护和粮食安全要求，利用时空分析技术，研究各种关键因素对耕地数量和产能的压力。
　　（2）土地利用状态分析技术研究。在人口、资源、环境和发展（population resources environment development，PRED）基础上，利用时空分析技术，针对三江平原区规模化基本农田集中建设与保护、三江平原湿地生态功能区耕地后备资源生态化、东部煤电化基地区城乡建设用地再开发与空间优化、沿边开放带土地支撑技术等五个示范区的特征，分别提出双向压力下土地利用状态测度指标。
　　（3）土地利用响应技术研究。利用时空分析技术，针对双向压力及其对土地利用状态的影响，结合区域土地利用战略目标，从法规政策、规划计划、综合决策机制、行政管理水平和能力建设、公众参与机制和能力建设等多领域，提出一系列土地利用政策响应措施。
　　2）双向压力下土地利用格局优化决策支持系统的构建
　　针对东北商品粮基地土地利用面临双向压力加剧的现实问题，充分利用现代决策支持技术，根据上述构建的“压力-状态-响应”模型，在建立五个示范区的基础数据库、专家知识库、时空模型分析等功能模块的基础上，开发双向压力下土地利用格局优化决策支持系统，实现不同压力-状态下备选情景方案的空间可视化模拟，为研究东北商品粮基地土地利用格局优化关键响应技术提供决策支持。
　　3）土地利用格局优化关键技术
　　开展基于“点-核-轴-带-网-区”不同空间尺度的土地利用格局综合分区情景模拟，对不同压力下的土地利用状态进行情景模拟与分析，提出土地利用格局梯次配置响应措施；开展五个示范区的压力-状态的情景模拟，分别优选出规模化基本农田集中建设与保护关键技术、三江平原湿地生态功能区耕地后备资源生态化开发技术、城乡建设用地再开发与空间优化技术、沿边开放带土地支撑技术。
　　1.2.2.2 规模化基本农田集中建设与保护关键技术研究
　　1）东北商品粮基地基本农田分级建设及标准研究
　　研究基于产能及质量构成要素的基本农田分级方法，形成东北商品粮基地基本农田分级建设标准。具体包括：
　　基本农田保护区分级方法研究—收集区域内农用地分等定级资料，建立基本农田产能核算模型，根据区域内基本农田质量、基本农田产能，研究基于产能及质量构成要素的基本农田分级方法，并划分示范区基本农田保护级别。
　　高标准基本农田建设标准研究—根据东北区域特点，构建高标准基本农田建设指标体系。以国家高标准基本农田建设规范为基础，研究适合东北规模化经营特点的高标准基本农田建设标准。
　　2）规模化基本农田集中建设与质量监测技术研究
　　研究适应区域农业现代化生产的基本农田集中建设*优规模、基本农田质量监测技术。
　　基本农田集中建设适度规模研究—根据东北商品粮基地农业现代化生产特点，从技术先进性、经济可行性和管理有效性等方面综合考虑，研究适合东北粮食生产实际情况的基本农田建设适度规模及其方案。
　　基本农田质量监测技术研究—为确保基本农田质量不降低，开展适合东北规模化经营的基本农田质量监测技术研究，初步形成相对快速、简便、经济上较为合理的基本农田质量监测技术方法。
　　3）不同类型区基本农田质量提升关键技术
　　以不同类型区基本农田质量评价技术为基础，针对不同类型区影响基本农田产能及综合质量提升的限制性因素，研究基本农田质量提升关键技术，提出不同类型区基本农田质量提升模式。
　　基本农田不同类型区分区技术研究—以黑龙江省农业综合区划、农业生产经营模式等为依据，通过主成分分析、模糊聚类分析等方法，将全省基本农田划分为不同的类型区。
　　不同类型区基本农田质量提升技术研究—针对不同类型区基本农田生产的主要限制性因素，研究基本农田保育、中低产田综合改良等质量提升技术。依据不同类型区基本农田质量提升技术，结合不同类型区区域特点，探索总结不同类型区基本农田质量提升模式。
　　4）基本农田保护机制研究
　　研究东北商品粮基地基本农田利益补偿机制、基本农田规模化流转集聚激励等机制，构建东北商品粮基地基本农田保护机制体系。
　　1.2.2.3 耕地后备资源生态化开发技术研究
　　1）耕地后备资源潜力与生态环境影响评价技术研究
　　开展耕地后备资源潜力分析，研究耕地后备资源潜力分级开发标准，研究适合东北商品粮基地的耕地后备资源开发环境影响评价指标体系与方法。
　　2）耕地后备资源景观格局及其生态效应研究
　　针对现有耕地后备资源呈现景观破碎化、连通性降低以及景观单一等问题，以 3S [遥感（remote sensing，RS）、地理信息系统（geography information systems，GIS）和全球导航卫星系统（global navigation satellite systems，GNSS）的统称]技术与景观指数为研究手段，对耕地后备资源景观格局进行分析，重点开展耕地后备资源景观类型研究和耕地后备资源景观格局及其生态效应研究，为耕地后备资源的生态化开发提供依据。
　　3）耕地后备资源生态化开发技术研究
　　根据耕地后备资源分布区的生态背景，研究耕地后备资源分级开发标准及其与有机农业、生态农业相结合的耕地后备资源生态开发模式。
　　1.2.2.4 城乡建设用地再开发与空间优化技术研究
　　1）城乡建设用地释放潜力评估技术
　　研究城乡建设用地再开发潜力动态评估技术，研究城乡建设用地节约集约评估技术，研究城乡建设用地释放置换及释放复垦潜力评估技术。
　　2）基于城市更新的建设用地再开发技术
　　针对基于城市更新、产业结构调整、城市转型等，研究释放的建设用地潜力用于城乡建设的综合再开发关键技术。
　　3）城乡建设用地复垦与高效利用关键技术
　　研究城乡建设用地释放置换技术，研究城乡建设用地复垦技术，研究城乡融合型集设施生产、保护、隔离、景观、休闲等多功能为一体的基本农田建设与高效利用技术。
　　1.2.2.5 沿边开放带土地支撑技术研究
　　1）沿边开放带土地利用空间格局优化技术研究
　　根据沿边开放带建设中，不同沿边开放区域和城市产业发展侧重点的差异，结合沿边地区国内土地利用与国外发展的协调度分析，开展沿边开放带土地利用空间格局优化技术研究。
　　2）沿边开放带园区用地集约优化配置技术研究
　　从内涵挖潜入手，开展沿边开放带园区用地集约利用潜力评价技术研究，建立园区用地的集约利用潜力评价指标体系，构建沿边开放带园区用地集约利用潜力评价模型。从沿边开放开发规划功能区域划分和产业带发展布局入手，研究支撑国际经贸大通道枢纽、外向型产业体系、综合保税区和跨境经贸科技合作区、特色旅游产业建设的土地集约优化配置模型。在构建沿边开放带园区用地优化配置模型基础上，针对不同土地利用类型区的集约利用评价结果，研究确定多套针对性的集约优化配置模式。
　　3）沿边开放带农用地多功能经营技术研究
　　基于充分利用“两种资源”与“两个市场”的发展思路，深入分析沿边开放带建设与粮食生产、流通、农地保护问题的关系，结合沿边开放带建设特色农业生产格局构建，研究集农地保护、特色产品、观光旅游、生态友好等于一体的农用地多功能规划技术；以沿边开放带农用地功能规划布局为基础，结合沿边开放带建设中农业、工业及其他特色产业对农用地的需求的研究，探讨农用地多功能经营的评价指标体系和评价技术；从构建环境友好型和资源节约型土地利用环境角度出发，以构建区域统筹、城乡协调、功能齐全、生态良好的景观风貌为蓝图，研究探索沿边开放带不同分区内的农用地多功能经营模式；从机制、制度和政策层面，结合沿边开放战略对农产品的多方面需求，深入研究在保障区域农用地数量、质量和粮食安全的基础上，全面挖掘农用地生产的潜力、实现农用地多功能经营的土地保障机制。