永久基本農(nóng)田保護區(qū)合理性評價及空間布局研究*
——基于國土空間規(guī)劃視角

馬婷，邵戰(zhàn)林，吳彥山，林娟，孟玲

(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學管理學院，烏魯木齊市，830000； 2. 新疆自然資源規(guī)劃研究院，烏魯木齊市，830000；3. 新疆第二測繪院，烏魯木齊市，830001)

0 引言

改革開放以后，我國進入經(jīng)濟快速發(fā)展時期，隨之而來的是土地利用與管理層出不窮的問題和矛盾。耕地作為生產(chǎn)最基礎(chǔ)的生產(chǎn)資料，其數(shù)量與質(zhì)量是關(guān)系著中國社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的全局性與戰(zhàn)略性問題[1]。近年來，隨著國家對永久基本農(nóng)田的重視和保護，一系列規(guī)范和文件中均提到了對于永久基本農(nóng)田的建設、劃定和保護等，基本農(nóng)田的概念于2008年中共十七屆三中全會上首次被提出，即無論什么情況下都不能改變其用途，不得以任何方式挪作他用的基本農(nóng)田，2019年《土地管理法》修訂后，將“基本農(nóng)田”的概念改為“永久基本農(nóng)田”。永久基本農(nóng)田的研究從提出到劃定都已經(jīng)相對成熟，以第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫、農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫為支撐，大量的學者從耕地質(zhì)量、區(qū)位條件等角度對各省、市、縣的永久基本農(nóng)田進行了劃定研究。部分學者以“3S”技術(shù)和GIS技術(shù)為支撐，對我國鄉(xiāng)級、縣級、市級的永久基本農(nóng)田進行了劃定研究[2-6]。從指標選取角度來說，部分學者從耕地質(zhì)量、區(qū)位條件等方面，利用農(nóng)用地分等定級成果對永久基本農(nóng)田的現(xiàn)狀進行劃定，并對其數(shù)據(jù)庫的建設進行了相關(guān)研究[7-11]。對劃定以后的永久基本農(nóng)田進行評價研究，也是永久基本農(nóng)田建設中的重要環(huán)節(jié)。從對永久基本農(nóng)田的評價方面來看，學者多從耕地質(zhì)量出發(fā)，考慮區(qū)位條件及永久基本農(nóng)田具備的基礎(chǔ)條件等方面選取具體指標，運用層次分析法、熵權(quán)法等模型及方法對永久基本的適宜性和協(xié)調(diào)性進行定量化評價[12-18]?！皣量臻g規(guī)劃”一詞自2004年孫娟等[19]研究深圳市國土空間規(guī)劃時就有運用，2018年國家政府管理體制改革，自然資源部將國土空間規(guī)劃統(tǒng)籌結(jié)合，有關(guān)國土空間規(guī)劃的研究也呈井噴式發(fā)展，當前對于國土空間規(guī)劃的研究主要集中在規(guī)劃編制體系研究、規(guī)劃編制技術(shù)方法研究等方面[20-21]。

2016年，國土資源部下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)全國土地利用總體規(guī)劃綱要(2006—2020年)調(diào)整方案的通知》，其中明確指出，關(guān)于調(diào)整土地利用類型及布局優(yōu)化，首要就是關(guān)于基本農(nóng)田的結(jié)構(gòu)和布局優(yōu)化。2018年3月國土資源部印發(fā)《關(guān)于全面實行永久基本農(nóng)田特殊保護的通知》，旨在建立關(guān)于永久基本農(nóng)田從劃定到保護的完備機制，2019年5月9日中共中央國務院發(fā)布了《關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實施的若干意見》，明確了構(gòu)建國土空間規(guī)劃體系和優(yōu)化國土空間的任務。2020年10月26日中國共產(chǎn)黨第十九屆中央委員會第五次全體會議再次強調(diào)，要以優(yōu)化國土空間布局來促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，對于目前永久基本農(nóng)田保護區(qū)的空間布局研究也符合構(gòu)建國土空間規(guī)劃體系的階段目標。長期以來，各省市對于城規(guī)、土規(guī)等多規(guī)融合力度并不深，導致已經(jīng)劃定的永久基本農(nóng)田布局不盡合理，結(jié)合當前全面構(gòu)建國土空間規(guī)劃緊迫要求，各省市為統(tǒng)籌劃定好“三線”，陸續(xù)開展了永久基本農(nóng)田儲備區(qū)劃定和永久基本農(nóng)田的布局調(diào)整與優(yōu)化等項目工程，各級人民政府和自然資源主管部門主要以規(guī)劃為指引，調(diào)整解決“三區(qū)三線”與永久基本農(nóng)田的沖突部分；其次，通過綜合整治項目以局部的整改促進永久基本農(nóng)田整體的連片度及質(zhì)量的提升，確保永久基本農(nóng)田數(shù)量有增加、質(zhì)量有提升、生態(tài)有改善。綜上，當前永久基本農(nóng)田的重點研究就是對其布局進行優(yōu)化和調(diào)整以滿足區(qū)域國土空間規(guī)劃的總體要求，然而優(yōu)化的前提是對其進行合理性評價，以此來篩選、確定應該進行優(yōu)化調(diào)整的部分。

在新疆生產(chǎn)建設兵團第十師(以下簡稱第十師)土地利用總體規(guī)劃(2010—2020年)實施評估報告中，明確指出，第十師現(xiàn)有永久基本農(nóng)田中存在一定比例的劣質(zhì)耕地，且一些耕地鹽堿化重，產(chǎn)量過低，不宜作為永久基本農(nóng)田保護，因此，應該以調(diào)整、優(yōu)化第十師永久基本農(nóng)田布局為目標，對第十師內(nèi)的永久基本農(nóng)田合理性進行評價，凡不符合劃定要求的必須整改落實，因此，在當前編制第十師國土空間規(guī)劃的重要節(jié)點，對第十師永久基本農(nóng)田保護區(qū)進行合理性評價研究，能夠為第十師的永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化調(diào)整和國土空間規(guī)劃的編制提供依據(jù)和思路。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1.1 研究區(qū)概況

第十師位于新疆維吾爾自治區(qū)最北部，區(qū)域位于85°310′40″～91°00′00″ E，46°2′30″～48°56′04″ N，第十師下轄8個團場和兩個礦區(qū)，即181團、182團、183團、184團、185團、186團、187團、188團、第十師煤礦及云母礦。地跨阿勒泰和塔城兩地區(qū)，點片相間，分布于阿勒泰地區(qū)的阿勒泰、哈巴河、吉木乃、福海、富蘊、青河六個縣(市)及塔城地區(qū)和布克賽爾蒙古自治縣境內(nèi)。截至2017年4月，第十師完成了本輪永久基本農(nóng)田劃定任務，兵團下達第十師永久基本農(nóng)田劃定面積為47 260 hm2，第十師實際劃定58 602.89 hm2，超額完成本輪永久基本農(nóng)田劃定任務。

1.1.2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于第十師2020年土地利用變更調(diào)查成果、《第十師土地利用總體規(guī)劃(2010—2020年)實施評估》、2020年第十師永久基本農(nóng)田保護區(qū)調(diào)查成果、2017年第十師永久基本農(nóng)田劃定工作報告及2020年第十師生態(tài)保護紅線。

1.2 研究方法

以第十師已劃定的永久基本農(nóng)田保護區(qū)為評價對象，將每一個地塊作為一個評價對象，共10 797個地塊。從國土空間規(guī)劃、耕地質(zhì)量、區(qū)位條件及空間形態(tài)及4個方面，選取了國土空間規(guī)劃一致性、耕地質(zhì)量等級、空間連片性、田塊規(guī)整度、距居民點距離、距河流水系距離共6個指標，構(gòu)建了永久基本農(nóng)田合理性評價體系，運用熵值法和綜合指數(shù)評價模型、核密度分析模型，對第十師永久基本農(nóng)田保護區(qū)進行了合理性評價。

1.2.1 評價指標選取及量化標準

劃定永久基本農(nóng)田一般從耕地質(zhì)量、區(qū)位條件等角度選取指標，本文結(jié)合永久基本農(nóng)田的劃定指標，結(jié)合國土空間規(guī)劃的一致性，從耕地質(zhì)量、空間連片度、田塊規(guī)整度、距居民點距離、距河流水系距離及國土空間規(guī)劃一致性6個方面進行指標的選取，耕地質(zhì)量等級能直觀體現(xiàn)永久基本農(nóng)田的質(zhì)量優(yōu)劣；空間連片度對于永久基本農(nóng)田的規(guī)?；蜋C械化生產(chǎn)具有極其重要的作用，隨著空間連片度的增加，其規(guī)?；蜋C械化生產(chǎn)的可能性就越高；田塊規(guī)整度可以描述田塊形狀的復雜性，永久基本農(nóng)田的田塊規(guī)整度越高，越有利于機械規(guī)?；?；永久基本農(nóng)田距居民點距離的遠近決定了生產(chǎn)的便利性，距居民點的距離越近，其便利度越高；永久基本農(nóng)田距河流水系的距離對其生產(chǎn)能力的持續(xù)性具有重要影響，距離越近，越有利于進行作物種植；國土空間規(guī)劃一致性能檢驗永久基本農(nóng)田是否在生態(tài)保護紅線內(nèi)，是否符合當前空間規(guī)劃的發(fā)展?；诖耍x取6個指標，由于部分指標不能簡單地用數(shù)字來衡量其優(yōu)劣，因此對每個指標進行分級，并且根據(jù)分級賦予不同的分值，如表1所示。

表1 永久基本農(nóng)田評價指標體系、量化標準及權(quán)重值Tab. 1 Evaluation index system, quantitative standard and weight value of permanent prime farmland

1) 耕地質(zhì)量等級。研究區(qū)的永久基本農(nóng)田自然等質(zhì)量總體不高，其中8、9、10、11等占比極小，因此，將8、9、10、11等地賦值100分，15等賦值20分，其他等別用間隔賦值法進行賦值。

2) 空間連片度。當兩塊地的空間距離在不影響規(guī)模生產(chǎn)種植的前提下，可以認為是相連的?？臻g距離越小，連片性越高，設定距離d2/2=30為半徑進行緩沖區(qū)分析，將緩沖區(qū)與已劃定的永久基本農(nóng)田進行疊加分析，同一緩沖區(qū)內(nèi)的地塊，連片度一致，緩沖區(qū)的面積越大，其空間連片度越高。緩沖緩沖區(qū)面積在4.54 hm2及以下，賦值20分，緩沖區(qū)面積在4.54～10.21 hm2之間，賦值40分，緩沖區(qū)面積在10.21～23.60 hm2之間，賦值60分，緩沖區(qū)面積在23.60～48.32之間，賦值80分，緩沖區(qū)面積大于48.32，賦值100分，如表1所示。

3) 田塊規(guī)整度。本文引入景觀生態(tài)學中的分維數(shù)FRAC來表達田塊規(guī)整度，計算方式如式(1)所示田塊規(guī)整度越高，表示其田塊的形狀越復雜多變，田塊規(guī)整度越低，表明田塊的形狀越簡單規(guī)則。

(1)

式中：p——田塊周長；

α——田塊面積。

4) 距居民點距離。借助ArcGIS軟件中的最近鄰點空間分析，運用鄰域分析對永久基本農(nóng)田地塊和居民點進行近鄰分析，將搜索半徑設置為3 000 m，對分析結(jié)果進行評價賦分，采用相等間隔分類對其進行相應賦分。

5) 距河流水系距離。水系一般指河流、湖泊、水庫、沼澤等，考慮到新疆水資源短缺，本研究將干渠、溝渠、河流水面、湖泊水面、水庫水面均算入河流水系，運用鄰域分析對永久基本農(nóng)田和河流水系進行近鄰分析，將搜索半徑設置為2 000 m，對分析結(jié)果進行評價賦分，采用相等間隔分類對其進行相應賦分。

6) 國土空間規(guī)劃一致性。當前正值國土空間規(guī)劃體系建設的重要期，因此要充分考慮各規(guī)劃紅線的符合程度，將已劃定的永久基本農(nóng)田與研究區(qū)的生態(tài)保護紅線、城市開發(fā)邊界進行疊加分析，對照每一個評價單元，根據(jù)其重疊程度進行賦分。

1.2.2 評價指標權(quán)重確定

運用熵值法確定各指標的權(quán)重值，熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)方法，可以有效避免主觀賦權(quán)法的部分不足，根據(jù)下列公式用熵權(quán)法確定每個評價地塊的指標權(quán)重。各指標的權(quán)重值如表1所示。

(2)

(3)

其中

Dj=1-Hj

(4)

(5)

式中：Yij——第i個評價單元第j項指標；

n——指標個數(shù)；

Fij——指標發(fā)生的概率；

Hj——第j個指標的信息熵；

Dj——第j個指標的信息效用值；

Wj——第j個指標的權(quán)重值。

1.2.3 評價模型

本文采用綜合指數(shù)評價模型計算第十師永久基本農(nóng)田的布局合理性指數(shù)，指數(shù)越高說明合理性越高，指數(shù)越低，則表明合理性越差。

(6)

式中：F——評價圖斑的空間布局合理性指數(shù)；

Y′ij——第i個評級對象第j個指標根據(jù)量化標準后的值。

2 結(jié)果與分析

2.1 永久基本農(nóng)田合理性指數(shù)分析

根據(jù)表1的權(quán)重值及各地塊的指標值，計算得出每個地塊的永久基本農(nóng)田布局合理性指數(shù)，基于ArcGIS軟件，運用自然斷裂法將已劃定的永久基本農(nóng)田合理性指數(shù)進行分級，將其分為5級，如表2所示，并生成第十師永久基本農(nóng)田合理性指數(shù)分析圖(圖1)。根據(jù)分級結(jié)果，第十師永久基本農(nóng)田空間布局合理性指數(shù)在51.20～99.40之間，平均值為81.36，Ⅰ級合理性指數(shù)最高，合理性指數(shù)在89.22～99.40之間，占永久基本農(nóng)田總面積的15.10%；Ⅱ級合理性指數(shù)在81.08～89.22之間，占永久基本農(nóng)田總面積的29.39%；Ⅲ級合理性指數(shù)在75.12～81.08之間，占永久基本農(nóng)田總面積的31.87%；Ⅳ合理性指數(shù)在67.96～75.12之間，占永久基本農(nóng)田總面積的21.96%；Ⅴ級合理性指數(shù)在51.20～67.96之間，占永久基本農(nóng)田總面積的1.68%。綜上分析表明第十師永久基本農(nóng)田布局合理性指數(shù)總體較高。

表2 永久基本農(nóng)田布局合理性等級評價Tab. 2 Rationality grade evaluation of permanent basic farmland layout

從永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化的角度出發(fā)，根據(jù)布局指數(shù)，將Ⅰ～Ⅴ級劃分為優(yōu)先保留區(qū)、穩(wěn)定保持區(qū)、整治加強區(qū)、保留發(fā)展區(qū)和縮減調(diào)出區(qū)。優(yōu)先保留區(qū)主要分布在182、183和187團，其他團場分布較少，呈片狀集中分布，耕地質(zhì)量高，空間連片度高，田塊形狀規(guī)整，灌溉資源豐富，生產(chǎn)條件優(yōu)越，國土空間規(guī)劃一致性高。穩(wěn)定保持區(qū)主要分布在183和188團，面積占比大，且多分布在優(yōu)先保留區(qū)地塊周圍，與優(yōu)先保留區(qū)的永久基本農(nóng)田呈間隔分布，主要是由于其耕地質(zhì)量、空間連片度、田塊規(guī)整度有所差異，耕地質(zhì)量處于中上水平，空間連片性較好，田塊也較為規(guī)整，距居民點的距離也較近，能較好地吻合國土空間規(guī)劃的要求。整治加強區(qū)主要分布在183、187和188團，分布較分散，且開始呈邊緣化，大多分布在永久基本農(nóng)田劃定區(qū)的中部及邊緣區(qū)，其綜合條件一般，耕地質(zhì)量處于中等水平，田塊形狀相對不規(guī)則，距居民點距離和河流水系的距離稍遠，與國土空間規(guī)劃吻合度較好。保留發(fā)展區(qū)主要分布在181、183和187團，其他團場分布較少，面積占比小，田塊多分布在永久基本農(nóng)田保護區(qū)的邊緣地區(qū)，耕地質(zhì)量一般，區(qū)位條件較差，空間連片度也較差。縮減調(diào)出區(qū)各團場均有少量分布，主要原因是由于這部分永久基本農(nóng)田耕地質(zhì)量等別低，空間連片度差，田塊形狀不規(guī)整，距居民點及河流水系的距離較遠，部分與生態(tài)保護紅線相沖突。

圖1 第十師永久基本農(nóng)田合理性指數(shù)分布圖

2.2 永久基本農(nóng)田核密度

運用ArcGIS中Spatial Analyst工具，使用密度分析中核函數(shù)分析第十師永久基本農(nóng)田分布空間格局，根據(jù)第十師永久基本農(nóng)田核密度分級圖(圖2)，整體來看，第十師永久基本農(nóng)田空間分布格局呈“東密西疏”，空間分布差異較大，主要是由于第十師各團場分布較分散，且東部永久基本農(nóng)田劃定的面積較大，且田塊多而集中，西部劃定的較少，田塊分散且少；從局部來看，呈“中間密四周疏”的分布格局，主要是由于在劃定永久基本農(nóng)田的過程中，主要以連片度高、分布較集中的地塊為主；從各團場來看，183團、187團、188團的斑塊聚落程度最高，核密度分級最高的區(qū)域永久基本農(nóng)田斑塊聚落密度在20～25個/hm2，最差的區(qū)域在0～5個/hm2，分級越高的區(qū)域，其合理性指數(shù)也越高，因此，劃定的永久基本農(nóng)田集中連片度越高，其規(guī)整度、距河流水系的距離等指標值也越高。

2.3 不同合理性級別的永久基本農(nóng)田利用對策

對永久基本農(nóng)田進行合理性評價，不僅對其布局調(diào)整和優(yōu)化具有實際指導意義，并且對永久基本農(nóng)田的利用也具有政策意義，本文將第十師永久基本農(nóng)田合理性分為5級，將其分為不同程度的利用區(qū)，并對其提出不同的利用對策。

優(yōu)先保留區(qū)(Ⅰ級)：主要分布在182團、183團及187團，這部分地塊耕地質(zhì)量較好，空間連片度高，田塊形狀規(guī)整，灌溉水資源豐富，生產(chǎn)條件優(yōu)越，國土空間規(guī)劃一致性高，在未來的發(fā)展過程中，應該注重利用優(yōu)越的耕地質(zhì)量和區(qū)位條件，不斷提高農(nóng)業(yè)集約化程度和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣，積極推進高標準永久基本農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設，不斷完善配套設施，確保高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，產(chǎn)得出、供得上。

穩(wěn)定保持區(qū)(Ⅱ級)：主要分布在183團、188團，這部分田塊，耕地質(zhì)量處于中上水平，空間連片性較好，田塊也較為規(guī)整，距居民點的距離也較近，能較好地吻合國土空間規(guī)劃的要求，因此在利用過程中要保持其優(yōu)勢，利用技術(shù)手段，加大經(jīng)濟投入和政策傾斜力度，重點提高耕地質(zhì)量，增加耕地連片度，完善灌排系統(tǒng)，增加永久基本農(nóng)田耕地質(zhì)量的穩(wěn)定性，注重對永久基本農(nóng)田的保護，避免被破壞或被建設用地占用。

整治加強區(qū)(Ⅲ級)：主要分布在183團、187團、188團，這部分田塊綜合條件一般，耕地質(zhì)量處于中等水平，田塊形狀相對不規(guī)則，距居民點距離和河流水系的距離稍遠，與國土空間規(guī)劃吻合度較好，這部分永久基本農(nóng)田在利用過程中應該以整治為主，將整體的生產(chǎn)能力和產(chǎn)出條件不斷提高，以此來確保其可長期作為永久基本農(nóng)田。

保留發(fā)展區(qū)(Ⅳ級)：主要分布在181團、183團及187團，這部分永久基本農(nóng)田面積較少，田塊多分布在劃定區(qū)域的邊緣地區(qū)，耕地質(zhì)量一般，區(qū)位條件欠缺，空間連片度較低，因此應該加強此部分永久基本農(nóng)田的功能，充分考慮連隊、團場的未來發(fā)展，在最大程度保護永久基本農(nóng)田的前提下，與未劃入永久基本農(nóng)田的耕地相比較，擇優(yōu)調(diào)入周邊優(yōu)質(zhì)耕地，以此來提高這部分永久基本農(nóng)田的連片度和田塊規(guī)整度，以此來保證永久基本農(nóng)田質(zhì)量穩(wěn)定提升、布局更加優(yōu)化。

縮減調(diào)出區(qū)(Ⅴ級)：第十師各團場均有分布，這部分永久基本農(nóng)田由于不符合當前第十師的國土空間規(guī)劃，因此應將其優(yōu)先調(diào)出，并且應該圍繞優(yōu)先保留區(qū)、穩(wěn)定發(fā)展區(qū)周圍等質(zhì)等量的補劃，從而更好地配合國土空間規(guī)劃，促進永久基本農(nóng)田布局更加優(yōu)化、質(zhì)量提高且數(shù)量不減少。

圖2 第十師永久基本農(nóng)田核密度分級圖

3 結(jié)論

本文從國土空間規(guī)劃的視角出發(fā)，構(gòu)建了第十師永久基本農(nóng)田合理性評價指標，對第十師永久基本農(nóng)田合理性進行了評價，并對其空間布局進行了分析。

1) 將國土空間規(guī)劃作為約束指標，從耕地質(zhì)量、區(qū)位條件等角度選取了6個指標，對第十師已劃定的永久基本農(nóng)田保護區(qū)進行了合理性評價研究，根據(jù)合理性指數(shù)，將合理性分為5級，結(jié)果表明第十師永久基本農(nóng)田合理性指數(shù)在51.20～99.40之間，平均值為81.36，合理性指數(shù)較高，但部分與第十師當前的國土空間規(guī)劃有沖突，在構(gòu)建國土空間規(guī)劃總?cè)蝿盏那疤嵯?，應對其進行調(diào)整，以滿足國土空間規(guī)劃的總體要求。

2) 借助ArcGIS空間分析，運用核密度分析，對第十師已劃定的永久基本農(nóng)田空間布局進行了分析，發(fā)現(xiàn)第十師已劃定的永久基本農(nóng)田空間布局整體呈“東密西疏”分布，局部呈“中間密四周疏”分布，核心區(qū)域永久基本農(nóng)田斑塊聚落密度在20～25個/hm2。

3) 根據(jù)不同等級的合理性指數(shù)，考慮合理性不同級別的永久基本農(nóng)田未來發(fā)展需要，對其提出了相應的利用對策。