基于產(chǎn)能穩(wěn)定的高標準基本農田建設區(qū)選址實證研究

吳郁玲，杜越天，侯嬌，王梅

(1.華中師范大學 公共管理學院，湖北 武漢 430079；2.華中師范大學 城市與環(huán)境科學學院，湖北 武漢 430079；3.武漢市規(guī)劃研究院，湖北 武漢 430014)

基本農田是國家立足戰(zhàn)略角度，為滿足一定時期人口和國民經(jīng)濟發(fā)展對農產(chǎn)品的需求，而必須確保的耕地最低需求量，被老百姓稱為“吃飯?zhí)铩薄氨Ｃ铩?。高標準基本農田則是指通過土地整治建設形成的集中連片、設施配套、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、生態(tài)良好、抗災能力強，與現(xiàn)代農業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應的基本農田。高標準基本農田在建設上要求更高、任務更艱巨，意義也更加重大。《全國土地整治規(guī)劃(2011～2015年)》提出“十二五”期間要建成4億畝高標準基本農田，《全國高標準農田建設總體規(guī)劃》又提出，到2020年要建成集中連片、旱澇保收的高標準農田8億畝，把建設旱澇保收高標準基本農田作為當前和今后一個時期內的重點工作[1-2]。高標準基本農田的建設有利于優(yōu)化土地利用結構與布局，提高耕地質量，保障農田糧食產(chǎn)量。通過建設一大批集中連片、與現(xiàn)代農業(yè)生產(chǎn)方式相適應[3]的優(yōu)質良田，促使農業(yè)規(guī)模經(jīng)營，與現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展需求相適應。建設高標準基本農田也將進一步優(yōu)化區(qū)域生態(tài)環(huán)境，推動落實耕地“三位一體”?？梢哉f，高標準基本農田建設是當前保護耕地、保障糧食安全和促進經(jīng)濟社會健康穩(wěn)定發(fā)展的重要戰(zhàn)略任務，與國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展息息相關。

一、學術綜述

高標準基本農田建設領域研究成果眾多。韓帥等以遼寧省糧食生產(chǎn)基地代表區(qū)昌圖縣為例，構建耕地自然質量評價體系，采用綜合評價法劃分研究區(qū)高標準基本農田建設時序[4]。邊振興等、唐秀美等認為高標準基本農田建設應綜合考慮耕地自然質量和區(qū)域社會經(jīng)濟條件，分別以沈陽市沈北新區(qū)和廣東省五華縣為例，構建基于耕地自然和立地條件的評價體系，運用K—均值聚類法和四象限法劃分高標準基本農田建設區(qū)[5-6]。崔勇等、王晨等從高標準基本農田建設適宜性出發(fā)，以北京市懷柔區(qū)和吉林省長嶺縣為例，從自然條件、基礎設施及社會經(jīng)濟方面選取指標構建研究區(qū)評價體系，采用綜合評價法將研究區(qū)耕地劃分為基本具備條件區(qū)、稍加整治區(qū)和全面整治區(qū)[7-8]。朱傳民等在高標準基本農田建設適宜性基礎上考慮農戶綜合意愿，以河北省曲周縣為例，提出“綜合質量—綜合意愿”綜合建設區(qū)劃定方法，將研究區(qū)劃分為一級、二級和三級適宜區(qū)域[9]。胡葉翠等、奉婷等強調生態(tài)安全在高標準基本農田建設評價中的重要性，分別以四川省達縣和北京平谷區(qū)為例，從自然、社會經(jīng)濟和生態(tài)安全等方面構建評價體系，運用綜合評價法劃定研究區(qū)高標準基本農田建設區(qū)[10-11]。

綜合來看，高標準基本農田研究評價體系不斷完善，但對產(chǎn)能穩(wěn)定性關注較少；研究區(qū)域多集中于東部地區(qū)，缺乏對中部地區(qū)省份的探索；研究評價多應用綜合評價法，方法體系有待進一步完善。產(chǎn)能穩(wěn)定性是高標準基本農田評定的重要參考，中部地區(qū)是中國經(jīng)濟發(fā)展的重要農業(yè)依托，其中江漢平原是中國重要的商品糧基地之一，是長江經(jīng)濟帶發(fā)展的農業(yè)經(jīng)濟基礎。因此，本研究將以江漢平原糧食與經(jīng)濟作物主產(chǎn)區(qū)潛江市為例，結合高標準基本農田建設內涵和研究區(qū)實際，將產(chǎn)能穩(wěn)定性納入考量范疇，構建基于耕地潛力和產(chǎn)能穩(wěn)定的評價體系，綜合評定研究區(qū)耕地質量，應用理想解逼近法對耕地進行“優(yōu)選”，確定高標準基本農田建設區(qū)，以期豐富完善高標準基本農田評價體系，為相關研究提供參考借鑒。

二、研究區(qū)概況與基礎數(shù)據(jù)處理

(一)研究區(qū)概況

潛江市坐落于湖北省中南部，江漢平原富庶腹地，位于東經(jīng)112°29′39″～113°01′27″，北緯30°04′53″～30°38′53″之間。北部與漢江相連，南部與長江為界，東可通至武漢，西臨荊州可達宜昌。全市下轄1個省級開發(fā)區(qū)、10個建制鎮(zhèn)、4個辦事處、6個管理區(qū)、3個原種場和1個種畜場，是國家重要的商品糧生產(chǎn)基地和湖北省糧食供給大縣。做好高標準基本農田建設，對于落實耕地保護戰(zhàn)略、保障區(qū)域及國家糧食安全具有重大現(xiàn)實意義。

(二)基礎數(shù)據(jù)來源

研究基于潛江市最新耕地質量等別更新評價成果，以2016年耕地圖斑為底圖，與上一輪全域永久基本農田劃定成果相疊加，得到目標圖層。部分土地利用空間數(shù)據(jù)主要通過《2017年潛江統(tǒng)計年鑒》《潛江市城市總體規(guī)劃(2008～2020)》《潛江市土地利用總體規(guī)劃(2006～2020)》獲取。

(三)評價單元確定

評價單元是研究評價開展的基礎，一般選擇行政單位、柵格或耕地圖斑進行評價。耕地圖斑是數(shù)據(jù)處理、管理的基礎單元，在高標準基本農田建設的實際操作中，往往要打破行政界線，將具體任務落實到地塊。因此，本文以耕地圖斑為評價單元，基于GIS數(shù)據(jù)處理平臺得到17 247個評價單元。

三、高標準基本農田建設選址方法

(一)選址思路

圖1是高標準基本家田建設選址技術路線圖。

圖1 高標準基本農田建設區(qū)選址技術路線圖

(二)高標準基本農田建設評價體系構建

1.耕地潛力評價體系

耕地潛力與耕地自然特性相關，本研究主要選取耕地地力水平、區(qū)位條件、農田基礎設施和耕地連片程度4個層面來綜合表征地塊潛力狀況。其中，地力水平顯示著耕地生產(chǎn)能力的大小，主要通過土壤質地、土壤酸堿度等指標來反映；區(qū)位條件由耕地距交通主干線的遠近、受中心城鎮(zhèn)輻射影響度的大小來反映；排水條件和灌溉保證率用來表征農田基礎設施條件；耕地連片程度是衡量高標準基本農田能否適應農業(yè)現(xiàn)代化需求、實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)[12-13]建設的重要指標，通過耕地集中連片度反映。

2.產(chǎn)能穩(wěn)定性評價體系

產(chǎn)能穩(wěn)定性是高標準基本農田評定的重要內容，從可能影響高標準基本農田產(chǎn)能穩(wěn)定性的耕地性狀、規(guī)劃控制、生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟等方面構建評價體系。其中，耕地性狀主要由耕地等別、耕地類型和基本農田面積比例[14]反映；規(guī)劃控制包括土地規(guī)劃和城鎮(zhèn)發(fā)展，土地規(guī)劃所確定的城市建設用地管制分區(qū)顯示了耕地近期被建設占用的可能性[15-16]，城市總體規(guī)劃中明確的城鎮(zhèn)發(fā)展定位關乎耕地利用的未來走向，這些指標因素與耕地產(chǎn)能穩(wěn)定性直接相關。除此之外，生態(tài)環(huán)境主要由生態(tài)系統(tǒng)服務價值反映，耕地的生態(tài)系統(tǒng)服務價值從側面反映出區(qū)域生態(tài)環(huán)境的好壞，生態(tài)環(huán)境好，則作物生長條件好，有益于夯實農田生產(chǎn)水平[17]，促進農業(yè)可持續(xù)，是產(chǎn)能穩(wěn)定性衡量的重要指標。區(qū)域的社會經(jīng)濟狀況是產(chǎn)能穩(wěn)定性評定的又一重要參考，主要由人均農業(yè)產(chǎn)值、農業(yè)人口比例和固定資產(chǎn)投資3個層面來體現(xiàn)。其中，人均農業(yè)產(chǎn)值用來表示區(qū)域建設投資能力的大小，人均農業(yè)產(chǎn)值高，則表明該區(qū)投資能力強，對高標準基本農田建設質量的保障與建設成果的維持有利；農業(yè)人口比例從一定程度上表征耕地面臨的人口壓力，農業(yè)人口比例大，對產(chǎn)能穩(wěn)定的不利影響越大；固定資產(chǎn)投資用來衡量區(qū)域建設用地擴張能力的大小[18]，指標值越大，高標準基本農田產(chǎn)能穩(wěn)定性越低。

3.指標標準化及權重確定

基于潛江市2017年耕地質量等別更新成果，依據(jù)《農用地分等定級規(guī)程》，確定高標準基本農田耕地潛力和產(chǎn)能穩(wěn)定性評價體系中各指標的量化值。以專家打分法和熵權相結合的方法確定指標權重[19-20]，權重的計算結果見表1和表2。

表1 潛江市高標準基本農田耕地潛力評價指標及權重

表2 潛江市高標準基本農田產(chǎn)能穩(wěn)定性評價指標及權重

4.高標準基本農田建設區(qū)優(yōu)選方法

高標準基本農田建設對于耕地的評價選擇是一個多目標決策過程，本文選用逼近理想解法[21]構造決策矩陣，通過計算評價對象與理想解之間的相對接近度評定耕地高標準基本農田建設的綜合條件。接近度值越高，耕地綜合條件越優(yōu)。

第一，構造決策矩陣。高標準基本農田建設對于耕地的評價選擇是一個多目標決策過程，本文選用逼近理想解法[22-24]構造決策矩陣，通過計算評價對象與理想解之間的相對接近度評定耕地高標準基本農田建設的綜合條件。接近度值越高，耕地綜合條件越優(yōu)。假設共有m個評價單元，n個評價指標，對指標進行標準化處理，將第i(i=1,2,…,m)個評價單元的第ij(j=1,2,…,m)個指標量化值記為aij，各指標權重表示為w=[w1,w2,…,wn]，則構建的規(guī)范化加權陣V為：

(1)

第二，計算距離。定義評價單元各指標達到最優(yōu)時其值為正理想解v+，反之為負理想解v-。則評價單元與理想解之間的距離為：

(2)

(3)

式中：cj為評價單元與理想解的相對接近度。

四、評價結果與分析

(一)高標準基本農田建設潛力區(qū)與穩(wěn)定區(qū)

在指標量化和權重確定的基礎上，運用理想解逼近法對潛江市17 247個地塊單元進行測算，并用ArcGIS中的自然間斷點分隔法對耕地進行自然分級，得到研究區(qū)高標準基本農田建設潛力區(qū)和穩(wěn)定區(qū)分級。

1.建設潛力區(qū)

地塊潛力層接近度值處于0.042 2～0.090 4之間，根據(jù)自然間斷點分級法，將其劃分為高潛力區(qū)(0.065 8～0.090 4)和低潛力區(qū)(0.042 2～0.065 8)(圖2)。高潛力區(qū)面積為751.86 km2，占耕地總面積的61.19 %，低潛力區(qū)面積為476.79 km2，占耕地總面積的38.81 %?？梢钥闯鰸摻懈刭|量總體較好，潛力水平整體較高、局部較低。高潛力區(qū)面積廣布，低潛力區(qū)主要分布在城市西北和西南，涵蓋積玉口、王場和西大垸管理區(qū)的小部分耕地。

圖2 高標準基本農田建設潛力區(qū)分級圖

圖3 高標準基本農田建設穩(wěn)定區(qū)分級圖

2.建設穩(wěn)定區(qū)

穩(wěn)定層接近度分值處于0.017 9～0.196 0之間，本文運用自然間斷點分隔法將其劃分為高穩(wěn)定區(qū)(0.045 0～0.196 0)、中穩(wěn)定區(qū)(0.024 2～0.045 0)和低穩(wěn)定區(qū)(0.017 9～0.024 2)(圖3)。高穩(wěn)定區(qū)面積為255.35 km2，占耕地總面積的20.78 %；中穩(wěn)定區(qū)面積為673.11 km2，占耕地總面積的54.80 %；低穩(wěn)定區(qū)面積為299.90 km2，占耕地總面積的24.42 %。從空間分布來看，高穩(wěn)定區(qū)主要分布于中心城區(qū)外緣和城市西部，涉及中心區(qū)城鎮(zhèn)和張金等重點城鎮(zhèn)；中穩(wěn)定區(qū)主要分布于城市南部和西北部，涉及區(qū)以一般城鎮(zhèn)為主；低穩(wěn)定區(qū)主要分布在城市東北部。

(二)高標準基本農田建設潛力分區(qū)

運用ArcGIS中的空間分析功能將潛力區(qū)和穩(wěn)定區(qū)圖層進行空間疊加，得到高標準基本農田建設潛力評價的6個分區(qū)：高穩(wěn)定高潛力區(qū)、中穩(wěn)定高潛力區(qū)、高穩(wěn)定低潛力區(qū)、中穩(wěn)定低潛力區(qū)、低穩(wěn)定高潛力區(qū)和低穩(wěn)定低潛力區(qū)(圖4)。

其中，高穩(wěn)定高潛力區(qū)耕地在空間上表現(xiàn)出總體分散分布、局部集中連片的特點，此區(qū)共涉及1 096個地塊，面積為183.07 km2，占區(qū)域總面積的14.90 %。主要分布在城市中部偏北和西部，部分耕地零散分布于南部。從城鎮(zhèn)布局來看，高穩(wěn)定高潛力區(qū)主要涉及中心城區(qū)外緣竹根灘、楊市辦事處等中心城鎮(zhèn)，西部涉及浩口等重點城鎮(zhèn)，南部主要涵蓋老新、漁洋等一般城鎮(zhèn)。

中穩(wěn)定高潛力區(qū)耕地在空間分布上較集中，除在中心城區(qū)所在的東北角分布較少，在其余地帶均有分布，地塊連片度較高。此區(qū)共涉及3 991個地塊，耕地面積為396.90 km2，在6個分區(qū)中分布最廣，占區(qū)域總面積的32.31 %。中穩(wěn)定高潛力地塊在中心城區(qū)與高穩(wěn)定高潛力地塊交錯分布，主要位于高穩(wěn)定高潛力地塊內緣，涉及園林辦事處、竹根灘等中心城鎮(zhèn)；在西部主要涵蓋張金、浩口等重點城鎮(zhèn)，在南部主要涉及龍灣、漁洋、總口管理區(qū)等一般城鎮(zhèn)。

高穩(wěn)定低潛力區(qū)共有706個耕地地塊，面積為72.28 km2，在區(qū)域占比5.88 %。此區(qū)域地塊分布較為分散，零星分布于中心城區(qū)外緣及北部王場鎮(zhèn)和南部西大垸管理區(qū)地帶。

中穩(wěn)定低潛力區(qū)包含3 670個耕地單元，整體布局較為集中，地塊連片分布于城市西北部和南部，面積僅次于高穩(wěn)定高潛力區(qū)，為276.21 km2，在區(qū)域占比22.49 %。此區(qū)主要涉及高石碑、積玉口、龍灣等一般城鎮(zhèn)。

圖4 高標準基本農田建設潛力分區(qū)圖

低穩(wěn)定高潛力區(qū)和低穩(wěn)定低潛力區(qū)的布局與中心城區(qū)和重點鎮(zhèn)區(qū)的坐落相吻合。其中，低穩(wěn)定高潛力區(qū)面積為171.63 km2，在區(qū)域占比13.97 %；低穩(wěn)定低潛力區(qū)面積為128.27 km2，在區(qū)域占比10.44 %。在重點鎮(zhèn)區(qū)地帶，兩分區(qū)耕地交錯分布，在中心城區(qū)，低穩(wěn)定高潛力區(qū)主要分布在城區(qū)內部，而低穩(wěn)定低潛力區(qū)則在城區(qū)外緣布局。

(三)高標準基本農田建設選址區(qū)

基于潛力區(qū)和穩(wěn)定區(qū)整合所得的6個建設分區(qū)，考慮到潛江市耕地潛力狀況總體較優(yōu)，高潛力區(qū)分布較廣，且產(chǎn)能穩(wěn)定對于高標準基本農田評價具重要意義，因此，把產(chǎn)能穩(wěn)定性放在更重要的位置上。最終確定建設分區(qū)綜合評定級別優(yōu)先順序：高穩(wěn)定高潛力區(qū) > 中穩(wěn)定高潛力區(qū) > 高穩(wěn)定低潛力區(qū) > 中穩(wěn)定低潛力區(qū) > 低穩(wěn)定高潛力區(qū) > 低穩(wěn)定低潛力區(qū)。結合高標準基本農田建設中集中連片分布、生態(tài)環(huán)境良好、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的內涵要求，著眼于產(chǎn)能穩(wěn)定性對于高標準基本農田建設及城市發(fā)展的重要現(xiàn)實意義，最終選定高穩(wěn)定高潛力區(qū)和中穩(wěn)定高潛力區(qū)作為潛江市高標準基本農田建設選址區(qū)。

選區(qū)面積為579.98 km2，占區(qū)域總面積的47.22 %，空間上分布于中心城區(qū)外緣及城市的西部和中南部。中心城區(qū)外緣是城鄉(xiāng)結合與過渡地帶，受中心城區(qū)輻射帶動作用強[24]，具備良好的經(jīng)濟條件，可為高標準基本農田的建設提供資金保障，高標準基本農田的建設也將為該區(qū)創(chuàng)造更好的自然環(huán)境，有利于其經(jīng)濟可持續(xù)。西部和中部主要是張金、熊口等重點城鎮(zhèn)聚集地，是城市經(jīng)濟開發(fā)建設的重點區(qū)域，經(jīng)濟增長的同時產(chǎn)生了耕地保護壓力，高標準基本農田的建設將有利于本區(qū)集約節(jié)約利用土地，持續(xù)優(yōu)化生態(tài)環(huán)境；潛江市南部主要以現(xiàn)代農業(yè)為導向，大力發(fā)展與農業(yè)、畜牧業(yè)相適應的特色農業(yè)，其與高標準基本農田建設要求相適應，將有利于高標準基本農田建成后的穩(wěn)定可持續(xù)[24]。

五、結語

高標準基本農田建設是土地整治的重要內容，農田建成后應是長期的可持續(xù)的，建設區(qū)的選擇要更加注重耕地的產(chǎn)能穩(wěn)定性，現(xiàn)有研究卻很少著眼于此，因此本研究重點考查耕地產(chǎn)能穩(wěn)定特征，構建基于耕地潛力及產(chǎn)能穩(wěn)定性的評價體系，運用理想解逼近法綜合評定研究區(qū)耕地，最終確定高標準基本農田建設選址區(qū)，以期推動高標準基本農田評價體系不斷完善，為相關研究提供參考借鑒。

研究表明，潛江市高標準基本農田建設潛力區(qū)可分為高潛力區(qū)和低潛力區(qū)兩級，高標準基本農田建設穩(wěn)定區(qū)可分為高穩(wěn)定區(qū)、中穩(wěn)定區(qū)和低穩(wěn)定區(qū)3級，整體上，耕地質量較好、較穩(wěn)定。將潛力區(qū)和穩(wěn)定區(qū)空間疊加得到高穩(wěn)定高潛力區(qū)、中穩(wěn)定高潛力區(qū)、高穩(wěn)定低潛力區(qū)、中穩(wěn)定低潛力區(qū)、低穩(wěn)定高潛力區(qū)和低穩(wěn)定低潛力區(qū)6個建設分區(qū)。結合高標準基本農田建設標準要求及產(chǎn)能穩(wěn)定性對于研究區(qū)城市發(fā)展的重要現(xiàn)實意義，最終選定高穩(wěn)定高潛力區(qū)和中穩(wěn)定高潛力區(qū)作為高標準基本農田建設選址區(qū)。選區(qū)面積為579.98 km2，占區(qū)域總面積的47.22 %。

本研究認為高穩(wěn)定高潛力區(qū)耕地優(yōu)質連片、產(chǎn)能穩(wěn)定，綜合條件優(yōu)勢明顯，是潛江市高標準基本農田建設的首選區(qū)域，承擔著糧食生產(chǎn)的主要任務。應鞏固基礎設施配套建設，推進規(guī)?；a(chǎn)經(jīng)營，推動發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)；加強農田后期管護，保障高標準基本農田建設成果可持續(xù)。而中穩(wěn)定高潛力區(qū)耕地潛力水平高，綜合質量好，是研究區(qū)高標準基本農田建設的重點區(qū)域，但這類地區(qū)地塊分布較為零散，應因地制宜開展土地整理，使農田集中連片；同時，也需加強區(qū)域農田建設投資，做好生態(tài)防護，增強耕地產(chǎn)能穩(wěn)定性，保障區(qū)域糧食供給，鞏固潛江市糧食生產(chǎn)地位。