基于知识图谱的宁夏农业文化遗产资源识别与评价
(北方民族大学管理学院, 银川 750021)
摘要: 对农业文化遗产资源进行系统性科学识别和评价是从时间段 (>100年) 观察区域以农业开发为主的土地利用方式历史演变的一种现象解析途径。因应农业文化遗产挖掘传承与保护利用研究从点状、随机转向区域、系统的研究范式转换需求, 本文选取黄河流域上游地区的宁夏作为案例区, 从区 (省) 域尺度以知识图谱进行的农业文化遗产资源识别与评价。利用w3软件, 得到宁夏297个农业文化遗产资源赋存点的79项、323463条基本信息, 抽取了包括9个遗产资源大类、2381个小类的条目数据和93568条农业文化遗产知识图谱三元组, 分析确定了宁夏区域农业文化遗产资源的要素组合结构、空间分布格局、功能价值特征和存在问题, 推理提出了引导区域农业文化遗产资源保护传承空间格局优化和开发利用配置效率提高的改进策略, 从而为建构形成省域农业文化遗产保护开发的系统框架、模式路径、工作体系提供科学基础。
DOI: 10.48014/fcls.20250206001
引用格式: 马海龙. 基于知识图谱的宁夏农业文化遗产资源识别与评价[J]. 中国土地科学前沿, 2025, 3(1): 1-16.
文章类型: 研究性论文
收稿日期: 2025-02-06
接收日期: 2025-02-24
出版日期: 2025-03-28
1 引言
农业文化遗产资源(Agricultural Heritage Systems Resources，AHSR)是当地人民在与所处环境长期协同发展中，世代传承并具有丰富的农业生物多样性、完善的传统知识与技术体系、独特的生态与文化农业文化遗产资源的农业生产系统[1]。随着联合国粮农组织认定的全球重要农业文化遗产(Globally Important Agricultural Heritage Systems，GIAHS)和中华人民共和国农业农村部认定的中国重要农业文化遗产(China-National Important Agricultural Heritage Systems，China-NIAHS)的识别认定和保护开发工作的日益发展，产生了与AHSR有关的涉及农业科学、地理学、生态学、经济学、历史学、社会学等海量的非结构化、碎片化数据[2]，亟需通过多领域、多学科分散数据集的相互关联与有效整合，在更高效率、更高精度和更高科学性上实现农业文化遗产资源本体属性的科学高效识别和类型特征的价值判断[3]。采用知识图谱(Knowledge Graph，KG)的表征方式，通过定义AHSR的实体、属性、关联三元组[4]，可用于多种背景类型和功能特征的区域AHSR范畴界定、属性归集、特征分别、价值分析与管理决策，目前已在AHSR景观识别[5]、价值分析[6]、知识组织[7]、风险评价[8]等领域广泛应用。
现有关于农业文化遗产的资源识别和价值评价的相关研究大多构建的是某一地点、某一个或某一类AHSR对象的知识图谱，无法满足当下农业文化遗产从传统的微观点位多类数据手工搜集到大尺度区域空间覆盖(片区、区域、流域等，如浙江省[9]、长江流域和西南地区[10]的资源普查)、多类型遗产资源组合(本土种质基因、独特农业技术、特色农业资源、特征农业景观、多样乡土文化、复合农业生态系统等)、多目标任务管理(遗产挖掘、识别、认定、保护、传承、开发、弘扬与农民生计、产业开发、景观优化的目标耦合)的需求[11]。本文在区(省)域尺度上以宁夏农业文化遗产资源知识图谱的大规模识别与评价为基础，得到了全区297个遗产资源赋存点的79项、323463条基本信息(含种质、土壤、水分、肥力、光照、坡度、海拔、经度、纬度、面积、劳动力、农具、农耕技术、农作制度、农谚、历史和文献记载、地方志等)，抽取了包括9个遗产资源大类、2381个小类的条目数据、93568条农业文化遗产知识图谱三元组，分析确定了宁夏区域农业文化遗产资源的要素组合结构、空间分布格局、功能价值特征和存在问题，推理提出了引导区域农业文化遗产资源保护传承空间格局优化和开发利用配置效率提高的改进策略，从而为建构形成省域农业文化遗产保护开发的系统框架、模式路径、工作体系提供科学基础。
2 研究区简介
2.1 区域遗产资源条件
宁夏回族自治区(简称宁夏)位于我国西北地区东部，地理坐标东经104°17'—107°39'、北纬35°14'—39°23'，南北长456km，东西宽250km，总面积6.64万km2，辖5个地级市，22个县(市、区)(图1)。宁夏全境属于黄河流域上游，既有以引黄渠系为代表、传承超过2000年的宁夏平原黄河自流灌溉农业文化遗产，也有黄土高原西缘干旱区(年降水量<200mm)的旱作节水农业文化遗产，还有扬黄工程体系的反梯度提水灌溉农业文化遗产，在历史文献记载、工程遗址遗迹、农作物(含畜、禽)种质基因库、农业技术知识体系等遗产关键要素上传承有序、现状清晰，形成黄河流域重要的农业文化遗产资源集聚区
。
图1 案例区位置(作者自绘)
注:该图基于中国标准地图服务系统(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/)下载的审图号为宁GS(2016)第1592号的标准地图制作，底图无修改。
Fig.1 The location of the case study section(Drawn by the author) Note:This map is based on the standard map with the approval number Ning GS(2016)No.1592， downloaded from the China Standard Map Service System(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/).The base map has not been modified.
2.2 现有农业文化遗产
截至2024年12月31日，宁夏平原引黄灌溉农业系统被列为全球重要农业文化遗产，中宁枸杞种植系统、灵武长枣种植系统和盐池滩羊养殖系统入选中国重要农业文化遗产，其中灵武长枣种植系统、中宁枸杞种植系统进入农业农村部推荐全球重要农业文化遗产备选名录。
图2 宁夏现有农业文化遗产项目示例(作者自绘)
Fig.2 Samples of existing agricultural heritage projects in Ningxia(Drawn by the author)
3 研究方法
3.1 技术路线
本文以全球重要农业文化遗产(https://www.fao.org/giahs/en/)和中国重要农业文化遗产名录(http://www.moa.gov.cn/ztzl/zywhycsl/)事实为依据，总结现有七批188项中国重要农业文化遗产识别逻辑和认定线索，综合利用知识图谱、语义相关性解释、农业遗产知识逻辑推理，通过“归纳—总结”的方法，提取农业文化遗产资源的一般概念范畴和知识框架[14]，形成包括特色农产品、农业生态系统、人工改造农业系统、特征性农业文化遗产资源、复合农业系统和其他(传统村落、古籍、文物及遗址遗迹、农业非物质文化遗产、农业特色小镇、饮食文化)等在内的宁夏农业文化遗产资源通用知识库;其次，在农业文化遗产保护利用及相关研究的数据资料收集的基础上，利用已经开展的研究区实地调研形成的数据集(含22个县/区、297个农业遗产资源赋存点的地理坐标、文献资料、实景图像等数据)，形成包含农业工程遗产、古农具与农作物遗存、农业种质基因、古代农业文献、古村落、传统农业生产体系和农业文化遗产资源、农本思想、传统农业知识和技能、农谚农俗等在内的9类宁夏农业文化遗产资源基础数据库;之后，从农业文化遗产资源系统中的关键物种[15]、文化因子[16]、生态服务功能[17]、遗产景观[18]、分布区域[19]、知识系统[20]等关键要素进行的系统识别与整体评估，形成宁夏农业文化遗产资源项目库;最后，选取不同地域宁夏农业文化遗产资源类型进行多尺度空间单元的系统分析和验证，对代表性的农业文化遗产资源的要素组合方式、构成结构、配置形态、产品与服务的遗产赋存状态进行量化分析，提出优化手段和调控建议，参见图3。
3.2 指标体系
按照宁夏农业文化遗产资源的实体物理属性，结合农业文化遗产资源识别和评价的共用指标[21]，从总目标层(A)、综合评价层(B，3个指标)、因素评价层(C，6个指标)、因子评价层(D，15个指标)四个层次构建识别和评价指标体系(表1)。
3.3 识别与评价方法
3.3.1 关键种识别
关键物种是农业文化遗产资源系统内，由农作物物种和农业生产经过长期历史实践形成的具有经济、文化和社会功能的物种，本文采用食物重要性指数(Food Importance Index，FSI)和文化影响指数(Index of Identified Cultural Influence，ICI)进行识别，表2、表3分别列出了这两个指数的具体构成。
图3 技术路线(作者自绘)
Fig.3 Technical Roadmap(Drawn by the author)
表1 指标体系及指标权重
Table 1 Indicator system and Metric weights
|
序号 |
因子评价层 |
因素评价层 |
综合评价层 |
总目标层 |
|
1 |
D1稀缺程度(0.549) |
C1历史因素(0.324) |
B1普遍价值(0.726) |
A宁夏区域实物类农业文化遗产资源识别与评价指标体系 |
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2 |
D2发生历史人物及事件的重要程度(0.130) |
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3 |
D3历史长度(0.321) |
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4 |
D4规划设计的科学性(0.205) |
C2技术因素(0.507) |
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5 |
D5农业技术的独特性(0.518) |
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6 |
D6农业系统效益(0.278) |
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7 |
D7遗产环境景观艺术(0.639) |
C3艺术因素(0.058) |
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8 |
D8遗产造型艺术、美学风格(0.361) |
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|
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|
9 |
D9教育意义(0.598) |
C4社会文化因素(0.111) |
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|
10 |
D10情感关联度(0.135) |
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|
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|
11 |
D11发展利用潜力(0.266) |
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12 |
D12遗产保存完整度(0.681) |
C5真实完整性(1.000) |
B2保存状况(0.200) |
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13 |
D13本体对历史信息的反映程度(0.319) |
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|
14 |
D14以往管理措施完善程度(0.500) |
C6管理措施(1.000) |
B3管理状况(0.074) |
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|
15 |
D15现有管理措施完善程度(0.500) |
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表2 食物重要性指数评价指标体系
Table 2 Evaluation index system of food importance
|
指数参数 |
|
标准 |
指数数值 |
|
可利用性指数 |
可见概率 |
很常见 |
4.0 |
|
|
|
常见 |
3.0 |
|
|
|
一般 |
2.0 |
|
|
|
稀少 |
1.0 |
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使用地点局限 |
随处 |
1 |
|
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|
一定地点 |
-0.1 |
|
|
|
特定地点 |
-0.5 |
|
使用频率指数 |
自然年内频率 |
全年 |
5.0 |
|
|
|
特定季节 |
3.0 |
|
|
|
极少 |
1.0 |
|
使用部位指数 |
利用部位 |
地上部分 |
3.0 |
|
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|
茎/叶 |
2.0 |
|
|
|
根/球茎/果实 |
1.5 |
|
|
|
树皮/嫩茎/种子/果仁/嫩叶 |
1.0 |
|
|
|
花/花序/嫩枝/雌球花 |
0.75 |
|
多功能使用指数 |
使用方法 |
生食/点心/凉菜/蘸酱/腌制/煮/蒸/炸 |
1.0 |
|
|
|
不单独作为食材 |
0.75 |
|
|
|
调味品/粮食/油料/脂肪 |
0.5 |
|
|
|
混合使用 |
-0.5 |
|
味道评分 |
口味评分 |
非常好吃 |
10.0 |
|
|
|
好吃 |
7.5 |
|
|
|
一般 |
6.5 |
|
|
|
不好吃 |
5.5 |
|
|
|
难吃 |
4.0 |
|
食品药品作用指数 |
作为食品药品 |
重要 |
5.0 |
|
|
|
一般 |
3.0 |
|
|
|
未获承认 |
1.0 |
表3 文化影响指数评价指标
Table 3 Cultural Impact evaluation index
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序号 |
类型 |
文化关键种评价指标 |
指标说明 |
评分 |
|
1 |
使用强度(IU) |
使用强度类型 |
该物种的使用强度如何 |
很高(5) 高(4) 中等(3) 低(2) 很低(1) |
|
2 |
使用多样性(MU) |
用途多样性 |
该物种的有多种用途吗 |
|
|
3 |
术语或名称(Name) |
本地语言中的术语和命名，包括物候或季节性指标，月份或季节的名字，地名等 |
是否包含与物种有关的名称和专门词汇 |
|
|
4 |
故事(Narrative) |
在故事、仪式或符号的角色 |
在故事/仪式/舞蹈/歌曲中是突出的特征，还是作为一个主要的纹章/图腾/象征 |
|
|
5 |
群体记忆(Memory) |
使用的持久性和记忆与文化变化的关系 |
存在于群体文化意识中或经常讨论的物种 |
|
|
6 |
独特性(Unique) |
文化中的独特地位水平 |
很难用其他可用的本地物种取代吗 |
|
|
7 |
资源获取(Trade) |
影响资源获取的程度 |
可以作为交易品吗 |
3.3.2 文化因子识别
文化因子是某个传承有序的农业文化遗产资源在较长时间内(>100年)相对稳定的非物质文化因子，包括与农业和农村生产、生活、生态过程等密切联系的饮食、习俗、节庆等。如图4所示，一般用文化元素法与含义法进行农业文化遗产资源文化因子的识别。
图4 文化因子识别方法矩阵(作者自绘)
Fig.4 AHSR Matrix of cultural factor identification methods(Drawn by the author)
3.3.3 景观识别
从农业文化遗产资源的景观符号分析其对应的分类体系，通过农业文化遗产资源景观符号的模型构建、符号变量、图示表达[22-24]，构建宁夏农业文化遗产资源景观基因符号库(AHSR Landscape Genetic Symbol Database)，以VC#.net语言进行底层开发，内嵌ArcEngine控件的部分功能，实现景观符号数据库的创建、编辑、修改、编码。如图5所示，景观符号通过符号名称、类别、编码、内涵等核心属性特征构造，包括图形、图片、文本和格局四类，由16位编码构成，内容涵盖农业遗产资源景观的地理空间位置特征和文化属性特征。
3.3.4 生态功能识别
参照《资源环境承载能力监测预警技术方法》[25]的识别方法和《宁夏资源环境承载力研究》[12]的评价结果，使用德尔菲法，邀请23位相关领域专家进行宁夏农业文化遗产资源生态服务功能的综合研判，从供给服务、调节服务、文化服务和支持服务等方面进行宁夏农业文化遗产资源的生态系统服务功能识别，其具体种类和内涵见图5和表4。
图5 景观符号编码(作者自绘)
Fig.5 Landscape symbol coding(Drawn by the author)
表4 宁夏农业文化遗产资源生态服务功能构成
Table 4 Functional composition of ecological services of AHSR in Ningxia
|
分类 |
生态功能亚类 |
功能构成 |
|
供给服务 |
淡水供给 |
遗产资源提供生活生产用水 |
|
|
种植业农产品供给 |
遗产资源提供农产品、肥料 |
|
|
养殖业农产品供给 |
遗产资源提供养殖产品、饲料 |
|
|
野生生物资源供给 |
提供野生菌类、果类、中药材等食/药用资源 |
|
|
能源供给 |
遗产资源提供电能或热能，如水力发电、薪柴等 |
|
|
纤维供给 |
提供生活生产所需的芦苇、木材等手工建筑类材料 |
|
|
基因资源 |
遗产资源为人类提供的动植物、昆虫和微生物基因 |
|
|
装饰资源 |
提供美观的装饰材料 |
|
调节服务 |
气体调节功能 |
维持空气质量，如碳氧平衡、臭氧释放等功能 |
|
|
水文调节 |
遗产资源具有灌溉功能、排水功能、水运功能 |
|
|
水源涵养 |
储存水分，实现地下水补给和地表河流径流维持 |
|
|
土壤保持 |
表层土壤不流失，深层土壤不受侵蚀和盐碱化 |
|
文化服务 |
美学景观 |
遗产资源能提供或壮阔或怡人的农业文化景观 |
|
|
娱乐 |
遗产资源提供户外运动或生态旅游的素材和场所 |
|
|
文化艺术 |
遗产资源为艺术作品的创作提供灵感和素材 |
|
|
历史和精神 |
遗产资源具有历史价值 |
|
|
教育和科学 |
遗产资源成为科学研究的素材、环境教育场所 |
|
支持服务 |
养分循环 |
土壤生产力得到良好的维持 |
|
|
污染降解 |
固液污染物被快速降解、噪声污染得到屏蔽 |
|
|
干扰防护 |
遗产资源能减小灾害发生可能性及灾害带来的损失 |
|
|
生境维持 |
动植物的栖息地状态良好，生物多样性得到维持 |
3.3.5 分级和综合评价
宁夏农业文化遗产资源的分级评价应用模糊综合评价法(Fuzzy Comprehensive Evaluation Method)，确定遗产资源的等级序列。在完成上述宁夏农业文化遗产资源关键物种、文化因子、景观特征、生态服务功能和遗产价值的基础上，进行遗产资源的模糊综合评价[26]。首先，将宁夏农业文化遗产资源评价的影响因素设为U={u1，u2，u3}=(遗产资源，遗产价值，保存现状)，其中，遗产资源，遗产价值，保存现状有各自的次级因素。其次，以影响因素指标项评价标准的等级集合V={v1，v2，v3，v4}={优，良，中，差}构建
评价指标等级隶属度模糊评价矩阵，即=Sn/N(式中Sn表示指标uijk对应的vm等级数量，N表示邀请评价的专家人数)。再次，通过合成Rij及其所对应的权重向量WD，得到隶属度向量Bij。最后，引入分数集V=(V1，V2，V3，V4)=(95，80，60，40)，进行评价结果分析和总结。
4 数据分析
4.1 数据采集
在实地外业数据采集并形成的文字、文史和经济社会资料、图像、坐标、测量值等数据集(包括微观尺度遗产赋存点多点定位、多时段实景标准图片及基础地理信息、中观尺度农业文化遗产资源区域基础地理和遥感数据、宏观尺度地理信息专项数据集等，数据量总计3.5TB)的基础上，以“中国重要农业文化遗产实录http://www.moa.gov.cn/ztzl/zywhycsl/”“全球重要农业文化遗产资料https://www.fao.org/giahs/en/”“宁夏回族自治区农业农村厅https://nynct.nx.gov.cn/”“宁夏回族自治区水利厅https://slt.nx.gov.cn/”“宁夏博物馆https://www.nxbwg.com/”“固原博物馆http://www.nxgybwg.com/”和宁夏各市县农业农村局等作为公开数据源，按照农业文化遗产资源知识图谱[实体]<属性>(关联)的提取要求进行上述数据源的清洗。使用Python语言编写脚本挖掘文本数据，并匹配农业文化遗产资源数据范围坐标信息(统一转换为WGS-84坐标系)和农业文化遗产资源数据的采集间隔、采集角度和采集区间，获得9个农业大类、共计2381个小类的条目数据。
4.2 数据处理
如图6所示，对上一步骤挖掘的数据进行预处理采用脚本语言编写正则表达式批量去除特殊字符;以随机采样抽取每类数据中所包含的属性，进行筛选并确定其属性构成;提取相应的属性描述，之后进行标签标注处理，以机器学习方法在已有要素识别标签数据集中叠加山体、河流等部分特征要素的识别标签;存储为多个<>遗产资源实体，遗产资源属性归类，遗产资源属性描述>或<遗产资源实体1，遗产资源实体1、2的相互关系，遗产资源实体2>形式的三元组结构化数据。以“农业工程遗产”数据中“引黄灌溉工程遗产”条目为例，可以构成<引黄灌溉工程遗产，农业工程遗产，线性遗产>、<引黄灌溉工程遗产，宁夏平原，灌溉>等三元组。如图7所示，在上述宁夏农业文化遗产三元组数据的基础上，对实地调查采集到的到遗产资源实景图片数据进行语义分割识别，提取和识别色卡，以此对知识图谱通过文本语义识别的结果进行二次手工标签标注，校正并提高识别结果的准确性。
图6 经过预处理的结构化数据示例(作者自绘)
Fig.6 Sample of preprocessed structural data(Drawn by the author)
图7 AHSR数据卷积神经处理流程(作者自绘)
Fig.7 Convolutional neural processing flow of AHSR data(Drawn by the author)
4.3 数据内容
本文构建的宁夏农业文化遗产知识图谱库包含9个农业大类、共计2381个小类的条目数据，详细数据量如表5所示。其中，条目数据由遗产类型名称(键)和遗产类型属性描述组成(值)，在知识图谱库中存储为字典的形式。如图8所示案例，遗产资源名称 “彭阳旱作梯田系统”(键)、“同心水窖系统”(键)，其值为遗产类型、遗产要素构成、遗产基本特征。以此，在剔除同名重复、同义重复等冗余数据后，在上述数据中共提取出93568条三元组，形成宁夏农业文化遗产知识图谱库(图9)。
表5 数据库类目属性及数量(各类农业文化遗产资源物属性)
Table 5 Data base category attributes and quantities(various AHSR attributes)
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数据类别 |
属性 |
样例 |
数量(个) |
|
农业工程遗产 (engineers) |
工程名称、类型、始建年代、维修/改造/迁建记录、所属单位、形态特征、数量(长度、体积、面积等)、功能用途、地理分布、工程效益测算(经济效益、生态效益、社会效益) |
引黄灌溉工程遗产 旱地节水保墒工程遗产 |
461 |
|
古农具与农作物遗存 (tools) |
名称、类型、初始记载年代、变更/迁移记录、所属单位、形态特征、数量(长度、体积、面积等)、功能用途、赋存点地理坐标、遗产价值表述 |
古遗址、古墓葬、各类渔猎、采集、农耕、畜牧生产工具和陶瓷、青铜、铁质生活用具，以及黍、粟、水稻、高粱等农作物碳化种子 |
2208 |
|
农业种质基因 (genes) |
品种名称、来源、选育单位、形态特征、产量表现、产地、基因综合评价 |
中宁枸杞、灵武长枣、盐池滩羊、泾源黄牛、固原鸡、吴忠红牛、八眉猪、中卫黑山羊等 |
1294 |
|
古代农业文献 (files) |
文献名称、著作者、编著年代、内容类型、与宁夏有关的记载信息、内容的专业评价 |
各类各代史书、律令、方志、文献资料 |
257 |
|
古村落 (villages) |
村落名称、地理坐标、所属行政区(县/乡/行政村)、始建年代、维修/改造/迁建记录、所属单位、形态特征、数量(长度、体积、面积等)、功能用途 |
26个中国传统村落 7个自治区级传统村落 |
118 |
|
传统农业生产体 系和农业景观 (landscapes) |
景观名称、类型、地理坐标、所属行政区(县/乡/行政村)、初始文献记录年代、维修/改造/迁建记录、所属单位、形态特征、数量(长度、体积、面积等)、景观特征 |
银川-卫宁平原引黄灌溉农业区、绿洲农业生产体系和绿洲农业景观 |
142 |
|
农本思想 (thoughts) |
相关文献名称、著作者、编著年代、内容类型、与宁夏有关的记载信息、内容的专业评价 |
“务耕织为本教”，倡导“顺天、依地、循时、和序” |
113 |
|
传统农业知识和技能 (knowledge) |
名称、类型、初始记载年代、变更/迁移记录、功能用途、分布地区、价值表述 |
秦代耦耕、多翻深耕保墒、条播、谷麦轮作、施肥、除草、治虫技术 |
1161 |
|
农谚农俗 (hatitats) |
内容、流传地区、所反映农业领域、表述手法 |
7000余条，相关非物质文化遗产300余项 |
7000 |
图8 数据示例:宁夏旱作农业系统(作者自绘)
Fig.8 Data example:Dry land farming system in Ningxia(Drawn by the author)
图9 农业文化遗产资源知识图谱部分示例(作者自绘)
Fig.9 Example of a part of AHSRs’ knowledge graph(Drawn by the author)
5 识别评价结果
5.1 资源种类丰富独特
经过上述识别与评价，总体判断宁夏由于位于我国自然地理宏观分区和大尺度生态系统功能区的交错地带，区域生态环境条件复杂多样，农耕历史传承2000年以上，不同区域所产生的特色农业模式中蕴育和赋存着数量较大、类型丰富的农业文化遗产资源。现有农业文化遗产资源可以参照联合国和农业部的识别标准划分为9大类、297个代表性项目(表6)，具体包括:农业工程遗产有自秦代以来依然发挥作用的引黄灌溉工程遗产和旱地节水保墒工程遗产;古农具与农作物遗存有反映宁夏由采集方式向原始农业、锄/犁耕农业、精耕细作农业演化进程的古遗址、古墓葬、各类渔猎、采集、农耕、畜牧生产工具和陶瓷、青铜、铁质生活用具，以及黍、粟、水稻、高粱等农作物碳化种子;农业种质基因有在漫长的农耕实践和民族交往交流交融中，宁夏培育出的中宁枸杞、灵武长枣、盐池滩羊、泾源黄牛、固原鸡、吴忠红牛、八眉猪、中卫山羊等众多适应当地生态环境的优良农作物和畜牧品种;古代农业文献有种类多、数量大、内容丰富、记载全面各类各代史书、律令、方志、文献资料等;古村落有城堡、寨子、府院、窑洞等在内的26个中国传统村落、7个自治区级传统村落;传统农业生产体系和农业景观有银川-卫宁平原引黄灌溉农业区、绿洲农业生产体系和绿洲农业景观等8个全国独有的农业生产体系和农业景观;农本思想以“务耕织为本教”，倡导“顺天、依地、循时、和序”，重视地、山、林、水综合治理;传统农业知识和技能如秦代耦耕、多翻深耕保墒、条播、谷麦轮作、施肥、除草、治虫技术绝大部分延续至今;农谚农俗有7000余条。
表6 宁夏典型农业文化遗产资源分布与保护利用重点
Table 6 Distribution，protection and utilization of typical agricultural heritage resources in Ningxia
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序号 |
遗产类型 |
地理分布 |
发展指向 |
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1 |
水稻种植系统 |
以青铜峡市、永宁县、平罗县、贺兰县、灵武市、利通区等。 |
以水定植、集中连片 |
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2 |
小麦种植系统1 |
平罗县、贺兰县、永宁县、青铜峡市、利通区、中宁县、同心县 |
发展中强筋优质春小麦 |
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3 |
小麦种植系统2 |
原州区、彭阳县、海原县等 |
发展中筋优质冬小麦 |
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4 |
玉米种植系统1 |
平罗县、中宁县、利通区、灵武市、贺兰县、永宁县、沙坡头区、惠农区、农垦等 |
压减小麦套种玉米面积，扩大单种玉米面积，发展粮饲兼用型玉米 |
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5 |
玉米种植系统2 |
中部干旱带同心县、海原县、盐池县、红寺堡区; |
发展中熟淀粉加工型玉米 |
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6 |
玉米种植系统3 |
南部山区彭阳县、原州区、西吉县、隆德县 |
发展中早熟粮饲兼用型玉米 |
|
7 |
马铃薯种植系统1 |
固原市 |
发展晚熟菜用型马铃薯，发展淀粉、生全粉加工型马铃薯 |
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8 |
马铃薯种植系统2 |
六盘山麓高海拔冷凉地带 |
发展脱毒种薯繁育 |
|
9 |
马铃薯种植系统3 |
中部干旱带海原县、同心县、盐池县 |
发展早熟鲜薯外销型马铃薯 |
|
10 |
马铃薯种植系统4 |
引黄灌区平罗县、灵武，盐池扬黄补灌区 |
发展主食化加工型马铃薯 |
|
11 |
奶牛养殖系统 |
兴庆区、西夏区、平罗县 |
优种高产优质牛奶生产 |
|
12 |
肉牛养殖系统 |
永宁县、平罗县、同心县、盐池县、原州区、彭阳县、西吉县、泾源县、隆德县 |
优种高产优质牛肉生产 |
|
13 |
肉羊养殖系统 |
盐池、同心、红寺堡、海原、灵武市、平罗县、西吉县、原州区 |
优种高产优质羊肉生产 |
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14 |
牧草种植系统 |
引黄灌区、中南旱作节水饲草生产基地 |
青贮玉米、复种黑麦草、苜蓿、一年生禾草、柠条平茬 |
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15 |
蔬菜种植系统1 |
兴庆区、金凤区、贺兰县、永宁县、灵武市、利通区、青铜峡、沙坡头区 |
发展节能日光温室，茄果类精品蔬菜，脱水加工蔬菜 |
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16 |
蔬菜种植系统2 |
红寺堡、海原、盐池 |
发展拱棚生产，瓜类作物、露地越夏番茄 |
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17 |
蔬菜种植系统3 |
原州、彭阳、西吉、隆德 |
辣椒、西芹等优势作物，露地叶类蔬菜和根茎类蔬菜，越夏冷凉蔬菜 |
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18 |
西甜瓜种植系统 |
平罗、金凤、利通、盐池、同心 |
特色优势瓜果生产 |
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19 |
硒压砂瓜种植系统 |
中卫市环香山地区 |
抗旱节水作物生产 |
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20 |
枸杞种植系统 |
中宁、同心、海原、原州、平罗、惠农、盐池、沙坡头、红寺堡和农垦集团 |
特色优质枸杞生产 |
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21 |
葡萄种植系统 |
贺兰金山产区、银川镇北堡产区、永宁玉泉营(闽宁镇)产区、青铜峡甘城子产区、红寺堡肖家窑产区 |
特色优质葡萄酒生产 |
5.2 空间分区特征明显
宁夏农业生产生活的自然条件叠加环境与生态特征，总体上形成了全区农业文化遗产资源在空间分布上呈现北部干旱贺兰山-引黄灌溉农业遗产资源区、中部半干旱丘陵-台地干-荒漠草原农业遗产资源区和南部半湿润山地-丘陵森林-灌丛草原农业遗产资源区3个分区，每个分区根据作物种类、耕作类型、种植/养殖方式等组合状况，又形成36个不同的农业遗产资源片区(图10)。
图10 宁夏农业文化遗产资源空间类型区分布(作者自绘)
注:该图基于宁夏地理信息公共服务平台标准地图服务网站下载的审图号为宁S(2022)第001号的标准地图制作，底图无修改。
Fig.10 Spatial distribution of agricultural heritage resources in Ningxia(Drawn by the author) Note:The map is based on the standard map with the review number Ning S(2022)No.001downloaded from the standard map service website of the Ningxia Geographic Information Public Service Platform，and the base map has not been modified.
5.3 功能作用基础关键
宁夏境内各地农业文化遗产根植于当地独特局域自然生态系统和人们因地制宜农业开发实践的长期相互适应过程。目前识别出的297个遗产资源，在农业水土条件开发利用、作物(畜、禽)选择与培育、耕作(养殖)知识传承与技术经验累积、乡土生活习俗养成传承等方面都体现出满足食物供给和能源保障、生活条件支持和改善、农户生计可持续发展等不可替代的基础功能和关键作用，反映了宁夏农业文化遗产资源既是当地人地关系长期适应和选择的结果，也是维系和保障区域水土资源利用-农业开发-社会发展-生态建设纽带可持续发展的关键依托。如图11所示，宁夏引黄灌溉农业遗产是我国最重要的粮食主产区和核心区之一，具有悠久的农耕历史和丰富的农业景观，在促进区域生态系统可持续发展中具有影响全局的战略价值。以盐池滩羊养殖系统、哈巴湖生态旅游系统、中宁硒砂瓜种植系统、红寺堡特色优质设施蔬菜种植系统、同心旱作节水保墒耕作系统、灵武白芨滩绿洲生态系统、利通区甘草养护系统等为代表的农业文化遗产，通过开展农林牧复合经营、采用传统游牧方式等途径，在维持中部干旱带的草畜平衡、改善区域的草场退化等方面地位独特、功能关键、作用重大。彭阳旱作梯田系统、西吉冷凉蔬菜种植系统等有效降低土壤侵蚀系数，防治水土流失，是加强南部六盘山区生态保育、巩固国家生态安全屏障的关键要素和支撑力量。
图11 宁夏农业文化遗产资源分区生态服务功能示例(作者自绘)
Fig.11 Example of ecological service function of Ningxia agricultural heritage resource zoning(Drawn by the author)
5.4 价值分级完整明晰
宁夏农业文化遗产资源按各分区和片区价值从高到低分为重要价值、较高价值和一般价值级3个级别。如图12所示，重要价值农业遗产资源区包含9个片区，较高价值农业遗产资源区包含17个片区，一般价值农业遗产资源区包含11个片区。
图12 宁夏农业文化遗产资源分级(作者自绘)
注:该图基于宁夏地理信息公共服务平台标准地图服务网站下载的审图号为宁S(2022)第001号的标准地图制作，底图无修改。
Fig.12 Classification of agricultural heritage resources in Ningxia(Drawn by the author) Note:The map is based on the standard map with the review number Ning S(2022)No.001downloaded from the standard map service website of the Ningxia Geographic Information Public Service Platform，and the base map has not been modified.
6 讨论
对农业文化遗产资源的科学识别与评价不仅是农业文化遗产可持续发展的重要前提，而且可以促进重要农业文化遗产系统的保护和管理。本文以知识图谱为基础手段研究和分析省域尺度多类型遗产资源组合结构和分布状态，不仅在既有研究成果的基础上进一步提高了农业文化遗产资源的识别评价的科学性和工作效率，而且有助于从理论和方法论角度丰富相关识别和评价理论，为进一步从宏观区域和国家尺度推进农业文化遗产的系统性保护、整体性开发和可持续性发展提供了有益探索。受限于部分数据的短缺和获取难度，后续研究还需要在遗产资源的识别和评价精确度方面持续改进。如宁夏葡萄种植和葡萄酒酿造历史较早，区内也有大量依据种植户家族血亲传继关系和口述历史验证的百年葡萄老藤，但因葡萄藤藤龄鉴定的技术问题和当地的配合程度，尚无法给出其较为准确的苗木种属、年代树龄的数据，而且这种现象在古桑树、古柳树、古杨树、古核桃树、古枣树等也都不同程度存在。
另外，受限于相关管理部门目前较为有限的资源投入条件，宁夏农业文化遗产资源的可持续发展仍然面临较大不确定性和挑战。宁夏农业文化遗产资源地域分布在北部平原与南部山区间数量差异较大，存在着农业文化遗产资源赋存丰度与申报认定成果贫乏之间的显性矛盾。与宁夏堪称中国传统农业生产类型“博物馆”美誉形成鲜明对比的是，目前认定的4个项目全部为复合种养类农业文化遗产，亟需实现其他类型的农业文化遗产的“填平补齐”。同时，追求遗产开发利用短期见效的短时行为，导致以单一的旅游开发作为现阶段农业文化遗产综合发展方案的单项选择，尚缺乏从农业文化遗产的多维度功能和多元价值进行综合开发的良好实践。
利益冲突: 作者声明无利益冲突。
[①] 通讯作者 Corresponding author:马海龙，1640404221@qq.com
收稿日期:2025-02-06; 录用日期:2025-02-24; 发表日期:2025-03-28
基金项目:宁夏自然科学基金重点项目“宁夏区域水-能源-粮食纽带系统评估、模拟、预测和优化研究”(资助号2023AAC02051)。
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Ningxia Agricultural Heritage Resources’Identifying and Evaluating Based on Knowledge Graph
(School of Management, North Minzu University, Yinchuan 750021, China)
Abstract: The systematic scientific identification and evaluation of agricultural heritage resources serve as an analytical approach to understanding the historical evolution of land use patterns dominated by agricultural development in a region over a specific time period (>100 years) . In response to the shift in research paradigms from isolated and random studies to regional and systematic approaches for the excavation, inheritance, protection, and utilization of agricultural heritage, this paper selects Ningxia in the upper reaches of the Yellow River Basin as a case study area. It conducts the identification and evaluation of agricultural heritage resources at the provincial scale using knowledge graphs. Utilizing the w3 software, the study obtained 79 categories and 323, 463 pieces of basic information from 297 agricultural heritage resource sites in Ningxia. It extracted entry data covering 9 major categories of heritage resources and 2, 381 subcategories, as well as 93, 568 agricultural heritage knowledge graph triplets. The analysis identified the structural composition of elements, spatial distribution patterns, functional value characteristics, and existing issues of agricultural heritage resources in the Ningxia region. Based on this, the study proposed improvement strategies to optimize the spatial distribution for the protection and inheritance of regional agricultural heritage resources and enhance the efficiency of their development and utilization. This provides a scientific foundation for constructing a systematic framework, model pathways, and operational systems for the protection and development of agricultural heritage at the provincial level.
Keywords: Knowledge graph, Ningxia, agricultural heritage, identify, evaluation
DOI: 10.48014/fcls.20250206001
Citation: MA Hailong. Ningxia agricultural heritage resources’identifying and evaluating based on knowledge graph[J]. Frontiers of Chinese Land Sciences, 2025, 3(1): 1-16.