區(qū)域開發(fā)策略對農(nóng)業(yè)土地利用格局影響的動(dòng)態(tài)模擬
——以云南省為例

趙 威，薛 領(lǐng)

(北京大學(xué) 政府管理學(xué)院，北京 100871)

一、引言

改革開放以來，國家采取一系列區(qū)域開發(fā)策略推進(jìn)地區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程和促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)增長[1]，同時(shí)改變著地區(qū)國土空間演化格局[2-3]。區(qū)域開發(fā)策略大致分為兩類，即具有空間均衡特征的開發(fā)策略和具有空間非均衡特征的傾斜策略。前者也被稱之為空間中性的開發(fā)策略，不考慮空間干預(yù)，沒有明確的地理指向，策略實(shí)施主體通過均衡的區(qū)域開發(fā)方式，促進(jìn)全域范圍內(nèi)各種生產(chǎn)要素的自由流動(dòng)以及以人為本的資源投入來改善地方發(fā)展的條件，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[4]。后者以特定地區(qū)為作用目標(biāo)的非均衡傾斜策略，也被稱之為空間導(dǎo)向策略或空間干預(yù)策略[5]。空間傾斜策略在特定地區(qū)實(shí)施差別化的公共投資、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、重大工程等開發(fā)策略，或在特定地區(qū)布局經(jīng)濟(jì)特區(qū)、開發(fā)區(qū)等方式，促進(jìn)要素和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)向特定區(qū)域流動(dòng)和聚集，增加地區(qū)國土空間開發(fā)強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)地區(qū)非均衡的發(fā)展路徑，促進(jìn)區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展[6-7]。這一類區(qū)域策略從兩方面對國土空間演化產(chǎn)生作用[8-9]：一方面，空間傾斜策略通過基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)業(yè)空間規(guī)劃、區(qū)際轉(zhuǎn)移支付等措施改變經(jīng)濟(jì)活動(dòng)空間集聚的條件，從而影響區(qū)域空間格局的變化；另一方面，具有空間導(dǎo)向型的地區(qū)發(fā)展策略伴隨著技術(shù)進(jìn)步和重大區(qū)域性工程，對地區(qū)的資源環(huán)境承載力和土地開發(fā)適宜性產(chǎn)生重要影響[10]。應(yīng)該看到，區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略和開發(fā)策略對我國城鎮(zhèn)空間擴(kuò)張影響的背后是城鎮(zhèn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間格局相互轉(zhuǎn)換的過程。然而，不同區(qū)域開發(fā)策略對農(nóng)業(yè)土地利用格局的影響分析和評估沒有得到足夠重視。

糧食安全問題不可小覷[11-14]。我國地域遼闊，各地區(qū)地理區(qū)位條件、氣候環(huán)境、資源稟賦有巨大差異，各地區(qū)農(nóng)業(yè)空間格局高度分異[15]。隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施和各項(xiàng)區(qū)域開發(fā)策略的推進(jìn)，我國西部地區(qū)得到了長足發(fā)展。然而，我國西部地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平及其實(shí)現(xiàn)程度普遍低于我國整體及東部沿海整體平均水平[16]。姜松等[17]指出隨著國家對西部農(nóng)業(yè)扶持力度增強(qiáng)，致使西部地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展內(nèi)部“分化”和不同步現(xiàn)象開始凸顯，成為影響西部農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化全面“崛起”與趕超的新矛盾[7]。當(dāng)今我國區(qū)域發(fā)展面臨兩大核心主題，即區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展和區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展[18]。我國“十四五”規(guī)劃綱要指出要優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局，促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，提出深入實(shí)施區(qū)域重大戰(zhàn)略、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略、主體功能區(qū)戰(zhàn)略，健全區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展體制機(jī)制，構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局和國土空間支撐體系。那么，這些戰(zhàn)略舉措和不同的區(qū)域開發(fā)策略的實(shí)施與推進(jìn)將對地區(qū)農(nóng)業(yè)空間格局產(chǎn)生怎樣的影響？如何研判和評估未來農(nóng)業(yè)土地資源配置和格局優(yōu)化及其與生態(tài)、城鎮(zhèn)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)值得高度關(guān)注。

鑒于此，本研究以云南全域?yàn)檠芯繀^(qū)域，提出一個(gè)以空間經(jīng)濟(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的區(qū)域開發(fā)策略影響農(nóng)業(yè)土地利用的分析框架，超越“雙評價(jià)”過于依賴自然資源本底的窠臼，強(qiáng)調(diào)集聚經(jīng)濟(jì)是驅(qū)動(dòng)國土空間演化的根本驅(qū)動(dòng)力。在此基礎(chǔ)上，分析農(nóng)業(yè)耕地向城鎮(zhèn)建設(shè)用地轉(zhuǎn)化的機(jī)制，并結(jié)合不同農(nóng)業(yè)用地類型轉(zhuǎn)化的特征趨勢，確立模擬參數(shù)、土地轉(zhuǎn)換規(guī)則和驅(qū)動(dòng)要素。根據(jù)云南省未來的發(fā)展路徑，設(shè)空間中性和空間傾斜兩種區(qū)域開發(fā)策略下的發(fā)展情景，動(dòng)態(tài)對比分析土地利用格局在生態(tài)優(yōu)先、農(nóng)業(yè)優(yōu)先、城鎮(zhèn)優(yōu)先等空間中性策略下與滇中城市群發(fā)展、軸帶開放輻射等空間傾斜策略影響下的差異，最后將模擬結(jié)果與“雙評價(jià)”中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性結(jié)果進(jìn)行匹配，評估不同區(qū)域開發(fā)策略影響下農(nóng)業(yè)土地利用的效率。

二、理論建模和技術(shù)路線

(一)理論建模

農(nóng)業(yè)土地向城鎮(zhèn)建設(shè)用地的轉(zhuǎn)化是農(nóng)業(yè)國土空間演化的主要形式，而集聚經(jīng)濟(jì)是城鎮(zhèn)擴(kuò)張的根本驅(qū)動(dòng)力?？臻g經(jīng)濟(jì)學(xué)理論構(gòu)建了集聚力和分散力相互作用下經(jīng)濟(jì)活動(dòng)空間分布的一般均衡模型，在此基礎(chǔ)上，本文建立簡化的空間經(jīng)濟(jì)模型(見圖1)，闡釋區(qū)域開發(fā)策略影響下農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)空間格局演化的微觀機(jī)理與動(dòng)態(tài)過程[3]。該模型表明，集聚力是推動(dòng)人口、產(chǎn)業(yè)活動(dòng)集中的重要力量，空間集聚是前向關(guān)聯(lián)的價(jià)格指數(shù)效應(yīng)和后向關(guān)聯(lián)的本地市場效應(yīng)循環(huán)累積的結(jié)果，表現(xiàn)為后天因素影響下人口和產(chǎn)業(yè)對土地的高度需求。與之相反，分散力是促使經(jīng)濟(jì)活動(dòng)離開本地的力量，一方面，分散力來自先天因素的供給側(cè)約束，包括地區(qū)的空間承載力和開發(fā)適宜程度；另一方面，隨著集聚程度不斷增加，環(huán)境污染、交通擁堵、地價(jià)上漲等擁擠效應(yīng)成為阻礙集聚進(jìn)一步強(qiáng)化的重要力量。演化初期，決策主體的空間自適應(yīng)過程在土地需求所形成的集聚力和土地供給約束形成的分散力相互作用下會(huì)形成穩(wěn)定的“核心-邊緣”城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)。

而區(qū)域開發(fā)策略的實(shí)施會(huì)對穩(wěn)定的城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用和影響?？臻g中性策略影響了全域范圍城鎮(zhèn)空間格局演變的集聚和分散條件，例如，城鎮(zhèn)優(yōu)先提高了整體城鎮(zhèn)土地利用需求，農(nóng)業(yè)優(yōu)先則在保障糧食供給與效率背景下抑制了城鎮(zhèn)開發(fā)進(jìn)程。而空間傾斜策略帶來了策略干預(yù)地區(qū)發(fā)展?jié)摿?、交通通達(dá)性的變化，打破該地區(qū)集聚力和分散力的平衡，進(jìn)而影響全域的城鎮(zhèn)空間格局。在區(qū)域開發(fā)策略的影響下，城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)入新一輪的空間演化過程，在循環(huán)累積的作用下形成新的城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)。

圖1 基于空間經(jīng)濟(jì)學(xué)的土地演化機(jī)理框架

城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)演化的背后是農(nóng)業(yè)土地開發(fā)和利用方式的轉(zhuǎn)變。城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)自組織過程引致了城鎮(zhèn)對周邊農(nóng)業(yè)土地需求的變化，與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)空間面臨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與城鎮(zhèn)開發(fā)收益的權(quán)衡，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)向城鎮(zhèn)土地的轉(zhuǎn)化，達(dá)到城鎮(zhèn)空間和農(nóng)業(yè)空間的動(dòng)態(tài)均衡。因此，把握城鎮(zhèn)演化的集聚經(jīng)濟(jì)機(jī)理是理解農(nóng)業(yè)土地利用格局變化的基礎(chǔ)和前提。

(二)技術(shù)路線

第一，根據(jù)上述分析框架，在現(xiàn)有模擬模型中更加強(qiáng)調(diào)后天的集聚經(jīng)濟(jì)因素在空間集聚過程中的重要作用?？臻g驅(qū)動(dòng)因素的選取體現(xiàn)運(yùn)輸成本、地區(qū)固定投入、市場規(guī)模等變量的集聚和分散作用，而參數(shù)設(shè)定則通過土地轉(zhuǎn)化成本和土地?cái)U(kuò)張強(qiáng)度體現(xiàn)農(nóng)業(yè)空間和城鎮(zhèn)空間的相互作用關(guān)系。

第二，將驅(qū)動(dòng)因素和農(nóng)業(yè)土地利用數(shù)據(jù)輸入FLUS模型[19-20]，預(yù)測云南農(nóng)業(yè)土地空間格局的演化。本文以一種兼顧云南全局農(nóng)業(yè)發(fā)展和微觀元胞相互作用的方式構(gòu)造模型的運(yùn)行過程。在宏觀層面，使用馬爾科夫(Markov)方法根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測2038年各種農(nóng)業(yè)用地類型的元胞數(shù)量，控制模型運(yùn)行和停止；在元胞層面，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)對歷史數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)(見圖2)，以獲得不同土地利用類型之間相互轉(zhuǎn)換的規(guī)則，進(jìn)而通過元胞自動(dòng)機(jī)模型(CA)從局部以“自下而上”視角模擬全局變化。重點(diǎn)分析大量微觀元胞在相互作用力下突現(xiàn)的云南農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)對耕地資源用地進(jìn)行預(yù)測，達(dá)到國土空間布局優(yōu)化的目標(biāo)，而且能夠反映各種不同用地類型之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。

圖2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練機(jī)制[19]

第三，在策略設(shè)置模塊分別考察空間中性和空間傾斜兩種區(qū)域開發(fā)策略下的發(fā)展情景對農(nóng)業(yè)土地利用的影響。其中，空間中性區(qū)域策略是指不施加任何具有地區(qū)指向性的區(qū)域或土地利用開發(fā)策略，包括基于歷史演進(jìn)規(guī)律的自然演化、全域范圍的生態(tài)優(yōu)先、農(nóng)業(yè)優(yōu)先和城鎮(zhèn)優(yōu)先。而空間傾斜策略是指通過差異化的區(qū)域開發(fā)策略，影響策略指向地區(qū)原有國土空間演化的規(guī)律和進(jìn)程，在此模塊設(shè)置滇中城市群發(fā)展和軸帶開放輻射2種策略情景，不同的情景設(shè)置下，不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)土地利用轉(zhuǎn)化、城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)張、生態(tài)格局轉(zhuǎn)變在數(shù)量和方向上具有不同特征。

第四，充分利用云南省“雙評價(jià)”(資源環(huán)境承載力和國土空間開發(fā)適宜性評價(jià))結(jié)果，進(jìn)行農(nóng)業(yè)土地利用效率評估?！半p評價(jià)”是基于自然資源本底和地理特征的集成結(jié)果，是國土空間規(guī)劃編制和格局優(yōu)化的重要基礎(chǔ)，因此可以將“雙評價(jià)”作為模擬結(jié)果優(yōu)良的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也就是說，策略情景模擬結(jié)果中的農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)、生態(tài)土地利用分布與“雙評價(jià)”結(jié)果越相似，則說明該策略的國土空間格局越優(yōu)化，在本模塊利用“雙評價(jià)”中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性評價(jià)底圖，與多策略情景的農(nóng)業(yè)土地利用圖像進(jìn)行對照疊加，進(jìn)而評估當(dāng)前適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地與不同情景的農(nóng)業(yè)用地匹配程度，測算農(nóng)業(yè)土地利用的效率，為未來國土空間優(yōu)化利用提供政策建議。

三、研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和參數(shù)設(shè)置

(一)研究區(qū)概況

本研究選取的研究區(qū)是云南省。云南省地處我國西南部，位于東經(jīng)97°31′～106°11′，北緯21°8′～29°15′之間，國土總面積39.3萬 km2。云南地形地貌復(fù)雜多變，自然資源條件優(yōu)厚，生物多樣性程度高，但土地利用結(jié)構(gòu)和布局存在缺陷，部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化，資源約束日趨緊張；人地矛盾突出，人均耕地逐年下降，耕地后備資源匱乏；農(nóng)業(yè)用地受地貌、氣候、自然災(zāi)害等多因素制約，土地開發(fā)利用程度不高。

從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來看，云南省是西部農(nóng)業(yè)發(fā)展的“排頭兵”，其農(nóng)業(yè)發(fā)展具有糧食自求平衡和外向型雙重特點(diǎn)。2018—2021年，茶葉、花卉、水果、蔬菜、堅(jiān)果等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)綜合產(chǎn)值年均增長16%以上，農(nóng)產(chǎn)品出口連續(xù)多年居西部省(區(qū))第一?！度珖恋乩每傮w規(guī)劃綱要(2006—2020)》明確指出全國和云南省耕地保有量“紅線”，必須正確處理好新增建設(shè)用地和耕地保護(hù)的關(guān)系，要把保障糧食安全放在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的突出位置來探討未來土地利用演化情況[31]。因此，需要正確處理好云南省城鎮(zhèn)開發(fā)適宜性和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性的關(guān)系，充分把握農(nóng)業(yè)用地的演化趨勢，穩(wěn)步提升耕地質(zhì)量和產(chǎn)出效率。

云南省處于“一帶一路”倡議和長江經(jīng)濟(jì)帶的交匯點(diǎn)，不同的地區(qū)發(fā)展策略對農(nóng)業(yè)土地產(chǎn)生重要影響。一方面，隨著新一輪西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進(jìn)，云南的區(qū)域發(fā)展繼續(xù)處于向城市集聚的過程，人口和產(chǎn)業(yè)集聚帶來的土地城鎮(zhèn)化對農(nóng)業(yè)的土地供給產(chǎn)生重要影響。另一方面，滇中引水、高速公路、鐵路等重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在很大程度上改善了云南農(nóng)業(yè)耕種適宜性和農(nóng)業(yè)運(yùn)輸條件。在此背景下，準(zhǔn)確研判云南未來不同區(qū)域開發(fā)策略對農(nóng)業(yè)土地利用的影響，科學(xué)預(yù)測未來云南農(nóng)業(yè)土地布局至關(guān)重要。

(二)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

土地利用類型數(shù)據(jù)來源于全球陸地覆蓋數(shù)據(jù)(ESA Glob Cover)，數(shù)據(jù)期窗口為2000年至2018年。原始土地利用數(shù)據(jù)坐標(biāo)系為WGS1984，柵格空間分辨率為300 m，土地覆蓋類型采用聯(lián)合國地表覆蓋分類系統(tǒng)(LCCS)進(jìn)行定義，共有22個(gè)類。本文按云南邊界對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行提取并投影至WGS_1984_UTM_Zone_47N坐標(biāo)系，以滿足模擬預(yù)測和面積計(jì)算過程的要求，接著按照農(nóng)業(yè)土地利用研究的實(shí)際需求，將原22類土地覆蓋重分為雨養(yǎng)旱作、灌溉田、混合農(nóng)地、林地和草地、水域、城鎮(zhèn)建設(shè)用地6種土地利用類型，其中雨養(yǎng)旱作、灌溉田、混合農(nóng)地對應(yīng)農(nóng)業(yè)空間，林地和草地對應(yīng)生態(tài)空間，城鎮(zhèn)建設(shè)用地對應(yīng)城鎮(zhèn)空間。

在此基礎(chǔ)上，本文選取了一系列影響土地利用變化的驅(qū)動(dòng)因素，由自然因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素和交通區(qū)位因素組成，所有柵格數(shù)據(jù)均在300 m分辨率下進(jìn)行各種空間影響因子的計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)化處理，作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型階段的輸入層變量進(jìn)入模型。其中，自然因素使用高程和坡度數(shù)據(jù)，反映土地耕種和城鎮(zhèn)開發(fā)的天然適宜性。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素?cái)?shù)據(jù)的選取原則是反映城鎮(zhèn)演化的微觀動(dòng)力機(jī)制，能夠代表引起空間集聚的第二本源，即后天因素，強(qiáng)調(diào)集聚經(jīng)濟(jì)對國土空間格局形成的影響，進(jìn)而更加準(zhǔn)確地識別出在土地城鎮(zhèn)化過程中農(nóng)業(yè)土地利用的變化規(guī)律。因此，社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素?cái)?shù)據(jù)包括2020年云南省人口密度、2018年12月夜間平均燈光強(qiáng)度、2018年公共服務(wù)和商業(yè)服務(wù)密度，以反映人口規(guī)模、市場規(guī)模、固定投入等空間經(jīng)濟(jì)變量在塑造國土空間格局中的作用。

交通區(qū)位因素則用來體現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)的市場可達(dá)性、農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸成本對農(nóng)業(yè)土地變化的影響，數(shù)據(jù)包括2018年柵格到城市行政中心和主要交通網(wǎng)的距離，其中交通網(wǎng)絡(luò)由主要公路(一級、二級公路)以及現(xiàn)有鐵路數(shù)據(jù)構(gòu)成。高速公路數(shù)據(jù)來自《云南“十三五”及中長期公路規(guī)劃》，包括既有、在建和規(guī)劃中的高速公路，用來反映影響城鎮(zhèn)空間擴(kuò)張的交通因素。鐵路站點(diǎn)和機(jī)場可達(dá)性則包括了現(xiàn)有、在建以及規(guī)劃的鐵路站點(diǎn)、干線機(jī)場、支線機(jī)場，通過分級疊加計(jì)算通達(dá)程度。

除此之外，根據(jù)云南省“雙評價(jià)”(資源環(huán)境承載力評價(jià)和國土開發(fā)適宜性評價(jià))中的生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)成果，提取出生態(tài)保護(hù)極重要地區(qū)作為模擬的限制因素，用于體現(xiàn)農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)土地轉(zhuǎn)化的空間約束(見表1)。

表1 數(shù)據(jù)來源及處理方法

(三)2000—2018年云南農(nóng)業(yè)土地轉(zhuǎn)化趨勢

為詳細(xì)了解云南省雨養(yǎng)旱作、灌溉田、混合農(nóng)用地的歷史變化特征，本文利用包含3種農(nóng)業(yè)用地?cái)?shù)據(jù)，從變化數(shù)量、與其他地類的相互轉(zhuǎn)換情況等方面分析2000—2018年云南省土地利用演化的歷史趨勢(見圖3)。圖3顯示，總體上云南的農(nóng)業(yè)土地利用規(guī)模呈現(xiàn)逐漸縮小趨勢，2000年至2018年共減少2 338.92 km2，其中雨養(yǎng)旱作型農(nóng)田減少1 236.96 km2，減少量為3種農(nóng)業(yè)用地類型中最多，灌溉田和混合農(nóng)業(yè)用地減少量分別為267.48 km2和834.48 km2，并且農(nóng)業(yè)用地減少具有明顯的階段性趨勢，2010年之前，農(nóng)業(yè)用地變化量微乎其微，但在2010年之后，3種農(nóng)業(yè)用地類型表現(xiàn)出較大的下降，2010—2018年9年間減少面積占19年來減少總面積的90.4%。

為了進(jìn)一步了解不同農(nóng)業(yè)用地資源流失的去向，獲取云南省土地利用轉(zhuǎn)換矩陣并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從農(nóng)業(yè)用地向其他用地的轉(zhuǎn)換情況看(見圖4)，城鎮(zhèn)建設(shè)用地是農(nóng)業(yè)用地主要的轉(zhuǎn)化方向，2000—2018年轉(zhuǎn)換量為128.3 km2，占所有農(nóng)業(yè)用地面積減少的46%，充分反映出云南省快速城鎮(zhèn)化是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用地規(guī)模大幅減少的主要原因，其中雨養(yǎng)旱作和灌溉田轉(zhuǎn)為城鎮(zhèn)的數(shù)量最多。此外，林地和草地也是農(nóng)業(yè)用地流失的主要方向，二者合計(jì)占所有農(nóng)業(yè)用地面積減少的比重為53.8%。值得注意的是，2015年以后，云南省大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，出現(xiàn)了大規(guī)模的“退耕還林”和“退耕還湖”，雨養(yǎng)旱作田轉(zhuǎn)向林地草地、灌溉田轉(zhuǎn)向水域以及混合農(nóng)用地轉(zhuǎn)向林地和草地是3種最主要的轉(zhuǎn)換形式。

圖3 2000—2018年農(nóng)業(yè)土地利用變化趨勢

圖4 2000—2018年云南省耕地資源流失情況

從其他用地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)用地的描述統(tǒng)計(jì)來看(見圖5)，林地和草地是轉(zhuǎn)為3種耕地的主要用地類型，但呈現(xiàn)逐年下降趨勢，2000—2010年，林地和草地向雨養(yǎng)旱作田、灌溉田和混合農(nóng)用地的年平均轉(zhuǎn)換量分別為33.5 km2、7.9 km2、14.2 km2。而2011—2018年年均轉(zhuǎn)換量分別是3.9 km2、1.7 km2、2.48 km2，遠(yuǎn)低于21世紀(jì)前10年水平。

進(jìn)一步地，綜合分析耕地資源流失的去向以及補(bǔ)充的來源，2000—2018年云南省耕地資源表現(xiàn)出凈流出，耕地流失面積遠(yuǎn)大于其新增面積，尤其是在2010年以后，耕地資源凈流失的程度仍在持續(xù)加重。這是因?yàn)?，在新一輪西部大開發(fā)“大保護(hù)”“大開放”和高質(zhì)量發(fā)展背景下，一方面，滇中城市群正處于迅速擴(kuò)張階段，加之山區(qū)可開發(fā)土地資源有限，使得大量耕地用作城鎮(zhèn)開發(fā)；另一方面，云南省積極踐行“綠水青山就是金山銀山”的基本理念，主動(dòng)推進(jìn)退耕還林成為工作新常態(tài)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)林果等產(chǎn)業(yè)導(dǎo)致林地對耕地空間的侵蝕程度進(jìn)一步加大。

圖5 2000—2018年云南省耕地資源補(bǔ)充情況

(四)參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置體現(xiàn)空間經(jīng)濟(jì)模型框架下不同土地利用空間相互作用的關(guān)系和強(qiáng)度，結(jié)合歷史土地利用的轉(zhuǎn)換趨勢，參考現(xiàn)有文獻(xiàn)[22]的參數(shù)設(shè)置，通過多次模擬訓(xùn)練，確定不同土地利用類型之間轉(zhuǎn)化的難易程度(見表2)，該值越接近1，表示轉(zhuǎn)化到該用地類型越容易。

同樣，根據(jù)我國南方濕潤帶的土地?cái)U(kuò)張強(qiáng)度以及云南省土地利用變化的總體趨勢確定該6種土地類型的擴(kuò)張強(qiáng)度(見表3)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)策略的模擬。

表3 不同用地類型的擴(kuò)張強(qiáng)度

四、開發(fā)策略設(shè)置與模擬結(jié)果

(一)策略設(shè)置

本研究強(qiáng)調(diào)生態(tài)、農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)三者的協(xié)調(diào)發(fā)展，設(shè)置空間中性和空間傾斜兩種區(qū)域開發(fā)策略，策略的選擇基于國土空間開發(fā)的一般模式和云南省未來具有重要影響的區(qū)域開發(fā)政策，其中空間中性策略下設(shè)置了歷史延續(xù)、生態(tài)優(yōu)先、農(nóng)業(yè)優(yōu)先、城鎮(zhèn)優(yōu)先4個(gè)子策略，空間傾斜策略下設(shè)置了滇中城市群發(fā)展和軸帶開放輻射兩個(gè)子策略，用來模擬云南省2035年土地利用類型的空間分布，情景設(shè)定如表4所示。

表4 開發(fā)策略分析與規(guī)則設(shè)置

(二)空間中性策略模擬

1.歷史延續(xù)

首先采用Markov預(yù)測方法，根據(jù)2014—2018年云南土地利用的轉(zhuǎn)換矩陣，分別預(yù)測并設(shè)定2022年、2026年、2030年、2034年和2038年的城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)換上限，并將其作為模擬的終止條件。以2018年為基年對未來土地利用進(jìn)行預(yù)測。其余參數(shù)設(shè)定保持不變，最終得到的2038年農(nóng)業(yè)土地利用圖像(見圖6)。接著，分別對其他3種空間中性策略的情景進(jìn)行模擬并與歷史延續(xù)情景的模擬結(jié)果進(jìn)行比較?？傮w上看，土地轉(zhuǎn)換的總趨勢與歷史延續(xù)情形類似，是在原有的城鎮(zhèn)用地基礎(chǔ)上向周邊3種耕地類型進(jìn)行的侵蝕，然而不同的情景下，不同地區(qū)耕地向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)換的模式在數(shù)量和方向上表現(xiàn)出明顯的差異。

圖6 2038年歷史延續(xù)策略下云南省土地利用模擬圖像

從圖6看，總體趨勢表現(xiàn)為城鎮(zhèn)建設(shè)用地是在現(xiàn)有建設(shè)用地基礎(chǔ)上向周圍耕地?cái)U(kuò)張，從轉(zhuǎn)換類型來看，主要為雨養(yǎng)旱作田和灌溉田向城鎮(zhèn)建設(shè)用地轉(zhuǎn)換，混合農(nóng)用地轉(zhuǎn)換量較少，主城區(qū)內(nèi)部的耕地幾乎都被開發(fā)為建設(shè)用地，建設(shè)用地逐漸連片發(fā)展，向中心城區(qū)集聚程度更高。此外，演化過程呈現(xiàn)明顯的時(shí)空差異，在演化前期(2022—2030年)，滇中城市群(昆明、曲靖、玉溪、楚雄、紅河(北7縣))的城鎮(zhèn)向耕地?cái)U(kuò)張表現(xiàn)得最為明顯，昆明和玉溪的城鎮(zhèn)空間聯(lián)系更加緊密。在演化后期(2030—2038年)，由于滇中可開發(fā)耕地資源數(shù)量減少，耕地向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)化的重心逐漸向大理、臨滄、保山、西雙版納等滇西和滇西南地區(qū)轉(zhuǎn)移，多表現(xiàn)為灌溉田向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看(見表5)，在歷史延續(xù)情形下，2038年云南省農(nóng)業(yè)土地總面積為59 466.87 km2，其中，雨養(yǎng)旱作田34 514.01 km2(占全省的58%)，灌溉田6 325.47 km2(占全省的10.6%)，混合農(nóng)用地18 627.39 km2(占全省的31.3%)。昭通耕地資源最為豐富，雨養(yǎng)旱作田(3 625.65 km2)和混合農(nóng)用地(4 004.64 km2)數(shù)量均為云南省最多，曲靖灌溉田面積為云南省最多(869.76 km2)。而怒江和迪慶受限于區(qū)域空間和地形地貌，農(nóng)業(yè)資源較為貧瘠。

表5 2038年空間中性策略下云南省地州農(nóng)業(yè)用地總量 km2

另外，在歷史延續(xù)下，云南省的耕地幾乎都表現(xiàn)為向其他用地類型轉(zhuǎn)換，鮮有地區(qū)出現(xiàn)耕地資源的大面積補(bǔ)充，這是因?yàn)樵跉v史慣性的驅(qū)動(dòng)下，耕地總是呈現(xiàn)出凈流出的狀態(tài)，在農(nóng)業(yè)最適宜發(fā)展的地帶沒有體現(xiàn)出耕地保護(hù)的重要性。因此，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)在不同優(yōu)先開發(fā)策略下對農(nóng)業(yè)土地利用變化進(jìn)行模擬和預(yù)測，從而在生態(tài)保護(hù)、糧食安全和快速的城鎮(zhèn)化背景下實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)資源的優(yōu)化和保護(hù)。

2.生態(tài)優(yōu)先開發(fā)策略

與歷史延續(xù)相比，城鎮(zhèn)開發(fā)空間受到限制，建設(shè)用地逐漸向生態(tài)環(huán)保壓力較小區(qū)域傾斜(見圖7)。因此，云南省開發(fā)受限地區(qū)的耕地得到了較好的保護(hù)，如紅河西南部、曲靖南部縣域等地，而生態(tài)環(huán)保壓力較小的區(qū)域，耕地被用作城鎮(zhèn)開發(fā)的程度進(jìn)一步加深，如昆明以及曲靖的中心城區(qū)?？傮w上，生態(tài)優(yōu)先情景的耕地總量為60 735.69 km2，其中，雨養(yǎng)旱作田34 510.95 km2(占全省的56.8%)，灌溉田6 321.1 km2(占全省的10.4%)，混合農(nóng)用地19 903.7 km2(占全省的32.8%)，農(nóng)業(yè)用地總量為3種地區(qū)發(fā)展策略中最高，這是因?yàn)樯鷳B(tài)優(yōu)先情景城鎮(zhèn)用地增速最慢，消耗農(nóng)業(yè)用地的數(shù)量最少。從地州分布來看，不同地區(qū)耕地開發(fā)側(cè)重的農(nóng)業(yè)土地類型也不同，昆明、曲靖、紅河以及西雙版納旱田較歷史延續(xù)情形減少最多，其中昆明和西雙版納混合農(nóng)用地也減少最多，而曲靖、紅河、大理灌溉田減少最多。

圖7 2038年生態(tài)優(yōu)先開發(fā)策略下云南省農(nóng)業(yè)土地利用圖像

相反，生態(tài)保護(hù)壓力大、城鎮(zhèn)開發(fā)受到限制的地區(qū)，農(nóng)業(yè)用地減少速度放緩，甚至出現(xiàn)增加，如保山、普洱、臨滄旱田較歷史延續(xù)情形出現(xiàn)增加，玉溪和普洱等地灌溉田出現(xiàn)明顯增加，玉溪、保山、麗江、楚雄、普洱、文山混合農(nóng)業(yè)用地也出現(xiàn)大量新增。其中，玉溪耕地新增來源大多是耕地之間的相互轉(zhuǎn)換，而普洱則是林地和草地向農(nóng)業(yè)用地的轉(zhuǎn)化。

由于城鎮(zhèn)建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)用地相互轉(zhuǎn)換的數(shù)量最多，因此它們之間表現(xiàn)出此消彼長的關(guān)系。此策略的模擬結(jié)果表明，生態(tài)優(yōu)先的開發(fā)策略能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度上城鎮(zhèn)建設(shè)用地和3種農(nóng)業(yè)用地的協(xié)調(diào)，即城鎮(zhèn)開發(fā)受到限制時(shí)，農(nóng)業(yè)空間得到了保護(hù)和發(fā)展，但受保護(hù)的農(nóng)業(yè)空間并非是最適合發(fā)展農(nóng)業(yè)的。進(jìn)一步地，生態(tài)保護(hù)壓力小的地區(qū)，城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張速度較快，可能會(huì)帶來生態(tài)和農(nóng)業(yè)用地的雙重破壞。

3.農(nóng)業(yè)優(yōu)先開發(fā)策略

與生態(tài)優(yōu)先策略類似，此策略城鎮(zhèn)開發(fā)受到限制，但耕地向城市轉(zhuǎn)換情況減少，多由林地和草地向城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)變，且農(nóng)業(yè)用地更多保留了成片區(qū)，有利于充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模效應(yīng)(見圖8)。總體上，云南省農(nóng)業(yè)優(yōu)先策略的耕地總量為59 468.58 km2，其中，雨養(yǎng)旱作田34 519.59 km2(占全省的58%)，灌溉田6 325 km2(占全省的11%)，混合農(nóng)用地18 624 km2(占全省的31.3%)，3種耕地類型的分布與歷史延續(xù)情形大致相當(dāng)，但在空間分布上具有較大差異。在農(nóng)業(yè)適宜性較高的區(qū)域，耕地受到重點(diǎn)保護(hù)，西雙版納旱田和混合農(nóng)用地出現(xiàn)了較大規(guī)模的增加，昆明周邊的縣域城鎮(zhèn)建設(shè)用地增加明顯低于歷史延續(xù)情形，玉溪的灌溉田轉(zhuǎn)向城鎮(zhèn)用地的數(shù)量也大幅減少。

圖8 2038年農(nóng)業(yè)優(yōu)先開發(fā)策略下云南省農(nóng)業(yè)土地利用圖像

在糧食主產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)優(yōu)先策略中耕地的被開發(fā)量要遠(yuǎn)低于生態(tài)優(yōu)先策略，尤其體現(xiàn)在昆明、曲靖、玉溪、紅河等地的縣域，而在臨滄、文山、楚雄等地，耕地出現(xiàn)增長的態(tài)勢依舊保持。但此策略下這些地區(qū)的灌溉田被侵蝕嚴(yán)重，一方面，灌溉田坡度與海拔適宜城鎮(zhèn)開發(fā)，另一方面，歸因于滇中地區(qū)城市缺少水系，使得水域向灌溉田的轉(zhuǎn)變較為緩慢，這一情況將在滇中引水工程的實(shí)施建設(shè)中得到改善。

4.城鎮(zhèn)優(yōu)先開發(fā)策略

云南省城鎮(zhèn)優(yōu)先開發(fā)策略的耕地總面積為59 444.37 km2，其中，雨養(yǎng)旱作田34 495.29 km2(占全省的58%)，灌溉田6 319.89 km2(占全省的10.6%)，混合農(nóng)用地18 629.19 km2(占全省的31.3%)。從數(shù)量上看，各種農(nóng)業(yè)用地類型與農(nóng)業(yè)優(yōu)先情景類似。但從空間分布上看，此策略城鎮(zhèn)空間格局更加緊湊，位于地級市主城區(qū)內(nèi)部和周邊的耕地被優(yōu)先開發(fā)，城市建設(shè)用地規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，充分體現(xiàn)集聚經(jīng)濟(jì)下城市空間擴(kuò)張的機(jī)理(見圖9)。昆明、玉溪、曲靖等相對發(fā)達(dá)地區(qū)城鎮(zhèn)空間集聚經(jīng)濟(jì)作用力較強(qiáng)，耕地被開發(fā)利用最多，耕地總量較歷史延續(xù)情形下降最快；而保山、怒江、迪慶等城鎮(zhèn)空間集聚力較弱地區(qū)，城鎮(zhèn)擴(kuò)張速度減慢，原有的耕地格局沒有出現(xiàn)明顯的變化；西雙版納、紅河等農(nóng)業(yè)適宜性高的地區(qū)，仍然有較高的農(nóng)業(yè)土地被開發(fā)利用，此策略不利于發(fā)揮不同城市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較優(yōu)勢，從而實(shí)現(xiàn)云南省范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)的分工協(xié)調(diào)。

從被開發(fā)的農(nóng)業(yè)土地利用類型看，與農(nóng)業(yè)優(yōu)先開發(fā)策略在灌溉田和混合農(nóng)用地的總量上幾乎一致，但城鎮(zhèn)優(yōu)先策略農(nóng)業(yè)用地總面積和雨養(yǎng)旱作田面積在所有策略中最低，這是因?yàn)榇瞬呗韵碌嶂谐擎?zhèn)擴(kuò)張速度最快，農(nóng)業(yè)用地被占用最多，并且位于城市周邊最多的農(nóng)業(yè)用地類型是雨養(yǎng)旱作田，在城鎮(zhèn)擴(kuò)張過程中最先被開發(fā)。

圖9 2038年城鎮(zhèn)優(yōu)先開發(fā)策略下云南省農(nóng)業(yè)土地利用圖像

(三)空間傾斜策略模擬

空間傾斜區(qū)域開發(fā)策略包括滇中城市群發(fā)展情景和軸帶開放輻射開發(fā)策略，模擬結(jié)果如表6所示。

表6 2038年空間傾斜策略下云南省地州農(nóng)業(yè)用地總量 km2

1.滇中城市群優(yōu)先發(fā)展策略

昆明、曲靖、玉溪、楚雄、紅河(北7縣)是滇中城市群的重要組成部分，滇中城市群發(fā)展策略下，這些地區(qū)有更強(qiáng)的城鎮(zhèn)空間擴(kuò)張動(dòng)機(jī)和能力(見圖10)。模擬結(jié)果顯示，滇中城市群發(fā)展情景的耕地總面積為59 448.06 km2，其中，雨養(yǎng)旱作田34 501.05 km2(占全省的58%)，灌溉田6 323 km2(占全省的11%)，混合農(nóng)用地18 624 km2(占全省的31.3%)。此策略與城鎮(zhèn)優(yōu)先結(jié)果類似，位于滇中的城市耕地被開發(fā)速度較快，但此策略的滇中城市群核心城市城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)?shù)量遠(yuǎn)高于城鎮(zhèn)優(yōu)先情景，極大程度地體現(xiàn)了空間傾斜區(qū)域開發(fā)策略對被指向區(qū)域國土空間格局的影響，也反映了在中長期內(nèi)云南城鎮(zhèn)空間格局的演化方向。雖然從統(tǒng)計(jì)上看，城鎮(zhèn)優(yōu)先發(fā)展情景下滇中城市群耕地總量與其他情景類似，甚至雨養(yǎng)旱作田數(shù)量最多，但被開發(fā)利用的農(nóng)業(yè)用地多是在城市中心城區(qū)內(nèi)部和周邊，即呈現(xiàn)建設(shè)用地集約利用程度高的同時(shí)向外擴(kuò)張，而滇中城市群的縣域地區(qū)城鎮(zhèn)擴(kuò)張速度較慢，耕地反而得到了好的保護(hù)，例如，呈貢區(qū)依舊是昆明的發(fā)展重點(diǎn)，玉溪將在中心城區(qū)的北部和西部進(jìn)行城鎮(zhèn)空間擴(kuò)張。

圖10 2038年滇中城市群開發(fā)策略下云南省農(nóng)業(yè)土地利用圖像

此外，該策略下城鎮(zhèn)擴(kuò)張的趨勢較為分散，體現(xiàn)為中心城市與外圍縣域的不均衡增長，中心城區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地的高速增長，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用地的空間連續(xù)性下降，反映出未來云南以滇中城市群為核心的空間發(fā)展方向。然而，需要注意的是，無論是云南省的城鎮(zhèn)優(yōu)先開發(fā)策略還是滇中城市群開發(fā)策略，城鎮(zhèn)建設(shè)用地的開發(fā)沒有考慮農(nóng)業(yè)耕種的適宜性，這可能會(huì)損失掉適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地，尤其是損失農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)農(nóng)地。因此，在優(yōu)先考慮城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也要兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜土地和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)最高效的經(jīng)濟(jì)增長和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2.軸帶開放輻射策略

與其他策略相比，此策略情景下云南全域的建設(shè)用地向滇西和滇西南邊境區(qū)域傾斜，該區(qū)域農(nóng)業(yè)向城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)化數(shù)量較多。從“雙評價(jià)”中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性評價(jià)結(jié)果看，沿邊地區(qū)適宜區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地較少，主要分布在紅河、西雙版納、德宏、臨滄等地，而怒江、保山、普洱、文山等地大多是生態(tài)保護(hù)重要區(qū)和不適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。因此，這種區(qū)域開發(fā)策略對農(nóng)業(yè)土地利用的影響主要集中在西雙版納、紅河、德宏3地，一方面，3地?fù)碛性颇蠈ν忾_放的貿(mào)易口岸，另一方面，西雙版納和德宏位于兩大經(jīng)濟(jì)走廊的交匯地帶，城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張速度最快，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的壓力最大。

從土地利用的圖像上看(見圖11)，此策略下沿邊地區(qū)城鎮(zhèn)空間分布較為散落，影響了農(nóng)業(yè)土地的集中利用，這是因?yàn)槲挥谘剡叺某鞘邪l(fā)展水平普遍低于內(nèi)陸地區(qū)，城市尚未進(jìn)入土地集約利用的規(guī)模化發(fā)展階段，在進(jìn)行空間傾斜的策略模擬時(shí)，原本就不是連片狀態(tài)的建設(shè)用地在擴(kuò)張后顯得布局更為分散，農(nóng)業(yè)土地的碎片化程度上升。因此，軸帶開放輻射策略下，要優(yōu)先推動(dòng)城市空間率先實(shí)現(xiàn)集約布局，從而使得城鎮(zhèn)空間的擴(kuò)張?jiān)诩劢?jīng)濟(jì)的作用下規(guī)模效應(yīng)更加顯著，進(jìn)而對農(nóng)業(yè)空間的連片化發(fā)展更加有利。

圖11 2038年軸帶開放輻射開發(fā)策略下云南省農(nóng)業(yè)土地利用圖像

五、模擬結(jié)果分析與評估

云南省“雙評價(jià)”中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性分為生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜區(qū)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不適宜區(qū)3類(見圖12)，其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜區(qū)是以土地資源、水資源、氣候評價(jià)結(jié)果為基礎(chǔ)，環(huán)境評價(jià)及災(zāi)害評價(jià)結(jié)果為修正，結(jié)合地塊集中度最終確定適宜開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜區(qū)占比34.86%，主要位于滇西南、滇西及滇東南的部分地區(qū)；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)評價(jià)等級為不適宜的區(qū)域占比14.05%，主要分布于滇西北地區(qū)。

圖12 云南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性評價(jià)

為了評估上述不同情景模擬結(jié)果的農(nóng)業(yè)土地利用效率，將空間中性和空間傾斜策略的農(nóng)業(yè)土地利用模擬結(jié)果與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性評價(jià)結(jié)果進(jìn)行柵格疊加分析，考察未來農(nóng)業(yè)開發(fā)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)適宜性本底的匹配程度，評估與對比不同情景對農(nóng)業(yè)土地分布的不同影響，為未來云南省農(nóng)業(yè)土地利用以及國土空間格局優(yōu)化提供方案參考。

柵格疊加分析的結(jié)果如表7所示。從各情景匹配程度來看，由于雨養(yǎng)旱作田地在云南省耕地資源里所占比重最大，故其與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性土地的匹配面積最多，其次是混合農(nóng)地和灌溉田。其中，歷史延續(xù)的3種農(nóng)業(yè)土地利用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜區(qū)的重合面積為35 115.75 km2，占該情景農(nóng)業(yè)用地總面積的59%；生態(tài)優(yōu)先情景重合面積為33 947.91 km2，占該情景農(nóng)業(yè)用地總面積的55%；農(nóng)業(yè)優(yōu)先情景重合面積為37 613.43 km2，占該情景農(nóng)業(yè)用地總面積的63%；城鎮(zhèn)優(yōu)先情景重合面積為35 108.28 km2，占該情景農(nóng)業(yè)用地總面積的59.1%；滇中城市群情景重合面積為34 925.22 km2，占該情景農(nóng)業(yè)用地總面積的58%；軸帶開放輻射情景重合面積為34 974.18 km2，占該情景農(nóng)業(yè)用地總面積的58.8%。因此，從匹配總量上看，農(nóng)業(yè)優(yōu)先的發(fā)展策略模擬結(jié)果耕地的分布與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜區(qū)不僅匹配總量最高，而且在未來的農(nóng)業(yè)用地總體分布中，農(nóng)用地適宜生產(chǎn)的比例也最高。同時(shí)，農(nóng)業(yè)優(yōu)先情景在雨養(yǎng)旱作、灌溉田、混合用地上的匹配總量也為所有策略中最高。

表7 策略結(jié)果與適宜農(nóng)業(yè)耕種土地匹配面積 km2

而在生態(tài)優(yōu)先開發(fā)策略下，農(nóng)業(yè)用地不僅面臨城鎮(zhèn)開發(fā)的侵占，也要面對環(huán)境保護(hù)壓力，在這種情景中，農(nóng)業(yè)適宜耕種土地的總量最小，占總農(nóng)業(yè)土地的比例也最小，不利于農(nóng)業(yè)安全發(fā)展。城鎮(zhèn)優(yōu)先發(fā)展情景下，雨養(yǎng)旱作適宜耕種面積僅低于農(nóng)業(yè)優(yōu)先情景，其混合農(nóng)地被開發(fā)的數(shù)量最多，該情景下農(nóng)業(yè)土地利用的發(fā)展僅次于農(nóng)業(yè)優(yōu)先。其他3種情景——空間中性的城鎮(zhèn)優(yōu)先、空間傾斜的滇中城市群發(fā)展和軸帶開放輻射情景，主要側(cè)重城鎮(zhèn)空間的擴(kuò)張，因此3種農(nóng)業(yè)土地利用類型匹配結(jié)果類似，其中城鎮(zhèn)優(yōu)先情景的農(nóng)業(yè)土地利用效率最高。

綜上所述，按照空間中性的農(nóng)業(yè)優(yōu)先開發(fā)策略，云南省未來農(nóng)業(yè)國土空間格局中，不僅3種農(nóng)業(yè)土地利用與“雙評價(jià)”適宜生產(chǎn)區(qū)的匹配程度最高，且農(nóng)業(yè)用地中適宜耕種和生產(chǎn)的土地比例最高，因此該情景的空間傾斜下云南農(nóng)業(yè)土地利用效率最高，是未來云南省糧食安全和農(nóng)業(yè)發(fā)展背景下國土空間優(yōu)化的重要方向。

六、結(jié)論

區(qū)域開發(fā)策略的均衡性與非均衡性對國土空間格局演化具有重要影響，而其對農(nóng)業(yè)土地利用變化的評估往往被忽略。以“雙評價(jià)”為基礎(chǔ)的國土空間規(guī)劃又過于強(qiáng)調(diào)自然資源本底，忽略了人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間規(guī)律。針對以上兩個(gè)“忽略”，本文基于空間經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，強(qiáng)調(diào)集聚經(jīng)濟(jì)是推動(dòng)國土空間演化的根本驅(qū)動(dòng)力，構(gòu)建了城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)與農(nóng)業(yè)土地利用格局演化的機(jī)理分析框架。根據(jù)我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的路徑和趨勢，在剖析空間中性和空間傾斜兩種區(qū)域開發(fā)策略差異的基礎(chǔ)上，設(shè)置6類農(nóng)業(yè)土地利用開發(fā)情景，對比分析兩種不同區(qū)域策略對農(nóng)業(yè)土地利用的影響差異，并評價(jià)不同情景下農(nóng)業(yè)土地利用方案的效率。研究發(fā)現(xiàn)，第一，區(qū)域開發(fā)策略影響下，農(nóng)業(yè)土地利用確實(shí)能夠表現(xiàn)出不同的開發(fā)和利用模式，并且不同的區(qū)域策略導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用地的空間布局出現(xiàn)巨大差異，空間中性策略下，農(nóng)業(yè)土地利用與城鎮(zhèn)空間相互轉(zhuǎn)化的空間分布較為均衡，而空間傾斜策略下，策略導(dǎo)向地區(qū)的耕地被開發(fā)為城鎮(zhèn)的土地較多，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨較大壓力。第二，從糧食安全以及耕種適宜性的角度來說，所有的情景中，農(nóng)業(yè)優(yōu)先發(fā)展情景的確能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)用地資源在云南省的高效率分配，在保障基本農(nóng)田的基礎(chǔ)上，糧食主產(chǎn)區(qū)的耕地得到了較好的保護(hù)，而在非糧食主產(chǎn)區(qū)則體現(xiàn)城鎮(zhèn)集中布局的發(fā)展態(tài)勢。第三，與“雙評價(jià)”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性評價(jià)結(jié)果對照，農(nóng)業(yè)優(yōu)先開發(fā)策略模擬結(jié)果的農(nóng)業(yè)分布與其契合程度更高，說明此情景下的農(nóng)業(yè)土地利用格局得到了良好的優(yōu)化，農(nóng)業(yè)土地利用效率最高。

當(dāng)然，本文的研究還存在不足，基于FLUS模型的土地利用模擬過于依賴歷史數(shù)據(jù)，難以體現(xiàn)未來深度不確定性變化對農(nóng)業(yè)土地利用的影響。并且，本文所建立的空間經(jīng)濟(jì)學(xué)模型尚缺少更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)理模型，映射到參數(shù)設(shè)定的能力仍然不足。未來將在以下幾個(gè)方面對模型進(jìn)行拓展：一是改造FLUS模型，直接納入包含多微觀主體博弈、多目標(biāo)協(xié)同的ABM模型，更加強(qiáng)調(diào)多元空間經(jīng)濟(jì)主體的沖突性對國土空間格局的影響；二是突破“雙評價(jià)”過度依賴自然資源本底的局限，從指標(biāo)構(gòu)建的科學(xué)機(jī)理和技術(shù)機(jī)理兩方面提升和完善“雙評價(jià)”的科學(xué)性和適用性；三是結(jié)合“雙碳”目標(biāo)，重點(diǎn)考察“雙碳”目標(biāo)約束下農(nóng)業(yè)土地利用優(yōu)化配置和發(fā)展路徑。

注 釋：

① “雙評價(jià)”的評價(jià)結(jié)果分為5級，表示不同程度的重要性和適宜性。生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)結(jié)果中，5級表示極重要，1級表示不重要。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性評價(jià)結(jié)果中，5級為非常適宜生產(chǎn)，1級為不適宜生產(chǎn)。城鎮(zhèn)開發(fā)適宜性評價(jià)結(jié)果中，5級為非常適宜開發(fā)，1級為不適宜開發(fā)。