基于產能理論的河北省盧龍縣耕地可轉化為新增建設用地量預測

劉麗霞，浦玉朋，葛 偉，劉會玲

（河北農業大學 國土資源學院，河北 保定071000）

隨著社會經濟的快速發展以及城市化進程的不斷推進，建設用地的需求不斷增大。然而，土地作為一種供應有限的稀缺資源，各種土地利用類型之間呈現此消彼長的關系，建設用地的過度擴張必然會影響到其他地類的數量，特別是耕地［1－5］。建設用地擴展對大量耕地的占用使中國的耕地資源形勢更加嚴峻。國內很多學者在建設用地規模預測方面進行了研究，如梁進社等［6］以人口、人均GDP、三產產值與二產產值之比為指標研究了城鎮建設用地規模與人口城市化水平、經濟發展水平和產業結構調整之間的關系；何春陽等［7］利用時序灰色系統模型法對福建省2020年建設用地需求量進行了預測，取得了較為滿意的效果；林芳［8］采用BP神經網絡模型研究了上海市建設用地需求趨勢，并對具體指標進行了量化，得出土地需求總量；趙小敏等［9－10］提出了系統分析城市用地規模的“可能—滿意度”模型，建立了相應的指標體系和預測模型，通過分析計算得出未來城市的合理用地規模和合理程度及其實現的可能性；慎勇揚［11］提出了基于Monte Carlo模型的彈性土地需求預測方法；厲偉［12］提出了從產業層面的角度來進行城市建設用地規模預測的新思路。

綜上所述，很多學者從不同角度、采用不同方法對建設用地規模預測進行了研究，并取得了一定的成果，但是研究很少以縣級土地利用總體規劃編制為背景，以產能理論為指導。

鑒于此，本文以縣級土地利用總體規劃編制為背景，從協調耕地保護與建設用地發展之間的矛盾出發，在河北省盧龍縣2010—2020年土地利用總體規劃修編工作基礎上，以產能理論為指導，結合盧龍縣農用地分等定級成果，通過產能預測以及糧食需求量預測，對盧龍縣耕地可轉化為新增建設用地量進行了預測。

1 研究區概況

盧龍縣位于河北省東部，地處東經118°45′54″—119°08′06″，北緯39°43′00″—40°08′42″。全縣總戶數134 539戶，總人口419 114人，其中男性215 372人，占51.39%，女性203 742人，占48.61%。屬暖溫帶半干旱半濕潤的大陸性季風氣候，季風盛行，四季分明。春季干燥少雨，風大、氣溫回升快，蒸發量大；夏季雨量充沛，氣候炎熱；秋季天高氣爽，降雨量?。欢練夂蚋稍?，降水稀少。全年平均降水量676.8mm，70%以上集中在夏季（6—8月）；年平均氣溫11.0℃。全縣土地總面積為95 594.93hm2，其中農用地、建設用地和未利用地面積依次為65 811.59，11 090.1，18 693.24hm2，占土地總面積比例分別為68.84%，11.60%，19.55%。

2 研究方法

2.1 基期年糧食生產能力預測

在盧龍縣農用地分等成果的基礎上，結合2008年土地利用變更調查結果，對盧龍縣農用地分等成果進行了更新。應用基期年耕地糧食生產能力計算公式，將各分等單元面積及相對應的標準糧乘積加合得到盧龍縣現狀耕地糧食生產力。

2.2 規劃期內增加的糧食生產能力測算

在盧龍縣農用地分等421個單元的基礎上，分別求取各鄉鎮所有的分等單元標準糧的平均值，作為耕地整理后可以達到的糧食單產，各鄉鎮規劃期內土地開發增加的面積與相應平均標準糧相乘得到耕地后備資源開發增加的糧食生產能力；各鄉鎮規劃期內耕地整理增加的面積與鄉鎮單元標準糧平均值相乘得到耕地整理增加的糧食生產能力；各鄉鎮規劃期內土地復墾增加的面積與單元標準糧平均值相乘得到土地復墾增加的糧食生產能力。

2.3 灰色模型法預測人口

灰色系統介于白色系統與黑色系統之間，即該類系統既含有已知信息又含有未知信息。在社會經濟生活中，有許多系統屬于灰色系統，人口經濟系統就是一個典型的灰色系統。從灰色系統中抽象出來的模型即為灰色模型［6］。利用灰色模型進行預測即是通過鑒別系統各因素間發展趨勢的相異程度，利用代表系統灰色特性的原始數量值進行生成處理，尋找系統內部變化發展規律，然后建立相應的微分方程進行求解，預測出事物未來的發展趨勢。區域人口規模變動受多個要素的影響，很難在一般預測中囊括所有的影響因素，而灰色模型所需的信息較少，精度較高，因而在人口預測方面有其獨特的優勢。

2.4 公式法計算規劃期糧食需求量和耕地可供轉用量

本文對糧食需求量的計算采用公式：

式中：D——規劃期糧食需求量（t）；P城——規劃期城鎮人口（萬人）；P農——規劃期農村人口（萬人）；I城——規劃期城鎮人均消費標準（kg）；I農——規劃期農村人均消費標準（kg）；η——區域糧食自給率。

而規劃期耕地可供轉用量的計算采用公式為：

式中：Q——規劃期耕地可供轉用量（t）；Q1——耕地糧食生產能力剩余量全部轉化為優等地所對應的耕地面積（hm2）；Q2——耕地糧食生產能力剩余量全部轉化為劣等地所對應的耕地面積（hm2）；L劣——劣等地平均等別對應的標準糧（t）；L優——優等地平均等別對應的標準糧（t）；D——規劃期糧食需求量（t）；P——規劃期人口數量（萬人）。

2.5 數據來源

本文所用數據分別來自盧龍縣土地變更調查成果，盧龍縣農用地分等定級成果，《盧龍縣統計年鑒》和《盧龍縣土地開發整理規劃》（2001—2020年）。

3 結果與分析

3.1 規劃期耕地糧食生產能力測算

3.1.1 基期年耕地糧食生產能力測算 從表1中可以看出，到2008年盧龍縣耕地糧食生產能力為162 816.91t。

表1 盧龍縣各鄉鎮耕地糧食生產能力統計 t

3.1.2 規劃期內增加的糧食生產能力測算

（1）土地開發。據統計，2008年盧龍縣共有未利用地18 957.87hm2，其中荒草地14 824.14hm2，灘涂2 289.54hm2，二者占未利用地總數的90.27%（圖1）。

圖1 盧龍縣各鄉鎮耕地后備資源數量分布

從表2中可以看到，盧龍縣到2020年通過土地復墾可增加的生產能力大約為4 351.41t。

表2 盧龍縣規劃期耕地后備資源開發增加的生產能力

（2）土地整理。全縣通過整理田間大于2m的道路、田坎、渠道及零星的閑散未利用地、廢棄地等途徑，可增加耕地潛力為1 983.08hm2?？鄢?001—2005年整理規模，預計到2020年可增加1 586.464 hm2。

從表3中可以看到，盧龍縣到2020年通過耕地整理可增加的生產能力大約為6 274.06t。

表3 盧龍縣規劃期耕地整理增產潛力

（3）土地復墾。根據耕地后備資源調查結果，盧龍縣土地復墾潛力主要為磚瓦窯及少部分廢棄的工礦用地，經預測通過土地復墾增加耕地潛力為56.00hm2，預計這部分潛力將在2010年全部實現。

從表4中可以看到，盧龍縣到2020年通過土地復墾可增加的生產能力大約為210.96t。

通過以上對盧龍縣基期年耕地糧食生產能力、規劃期內增加耕地的糧食生產能力和規劃期內耕地減少所損失的生產能力的計算及分析，匯總得到盧龍縣規劃期耕地糧食生產能力（表5）。

考慮到2008—2020年耕地糧食生產能力隨著科技進步，中低產田改造等因素影響會有一定程度的增加，本文采用糧食單產水平的變動情況作為調整系數對2008年糧食生產能力進行修正。根據1997—2008年盧龍縣統計年鑒中糧食單產數據，建立糧食單產預測模型：y＝5 495.55－120.95x－5.126 3x2＋2.614 6x3，R2＝0.682，并結合歷年趨勢預測法對盧龍縣2020年糧食單產水平進行了預測（表6）。2008年盧龍縣糧食單產為6 248.96kg／hm2，2020年糧食單產將達到7 748.71kg／hm2，因此，調整系數ε為1.24。

表4 盧龍縣規劃期土地復墾增產潛力

表5 現有單產水平下盧龍縣2020年耕地糧食生產能力匯總 t

表6 盧龍縣規劃期耕地糧食生產能力匯總 t

3.2 規劃期糧食需求量預測

關于相關指標的確定，考慮到盧龍縣實際情況，將2020年的人均用糧標準定為：城鎮人口人均糧食消費量430kg，非城鎮人口采用430kg×0.8＝344kg的用糧標準（根據中國人食物消費和營養的基本目標中所提出的城鄉城市消費和營養比例大概在0.7左右，確定比例為0.8）。

根據歷年糧食產量與消費需求總量的比例，盧龍縣糧食自給率一般穩定在1.3左右。

通過以上分析，規劃期耕地可供轉用量應該是一個閾值，它是一個介于將耕地剩余生產能力全部轉化為優等地和劣等地所對應的耕地面積之間的一個值。

根據規劃期耕地糧食生產能力和糧食需求量的預測結果，到2020年盧龍縣耕地糧食生產能力將達到215 330.09t，糧食需求量將達到211 000.10t，則在保障區域糧食安全前提下耕地糧食生產能力剩余量為4 329.99t。

在農用地分等成果基礎上將盧龍縣耕地劃分為優（9—11等）、中（6—8等）、劣（4—5等），耕地利用等別對應的平均標準糧分別為5 637.53，4 498.74和3 672.54t。由于盧龍縣2，3等地面積較小且均分布在偏遠地帶，被建設占用的可能性很小，因此在耕地劣等地中將2，3等地剔除。

在此，將2020年盧龍縣耕地糧食生產能力剩余量轉化為不同質量的耕地面積。根據式（2），若將耕地糧食生產能力剩余量全部轉化為優等地，則可轉化的耕地面積Q1＝768.07hm2；若將耕地糧食生產能力剩余量全部轉化為劣等地，則可轉化的耕地面積Q2＝1 179.02hm2。由前文分析可知，規劃期耕地可供轉用量是一個閾值，它是一個介于將耕地剩余生產能力全部轉化為優等地和劣等地所對應的耕地面積之間的一個值，隨著建設占用耕地中優等地和劣等地比例的變化耕地可供轉用量也在隨之變化。因此，2020年盧龍縣耕地可供轉用量取值范圍為768.07≤Q≤1 179.02。這就是說，到2020年有768.07～1 179.02hm2的不同質量的耕地可以作為工業化、城鎮化發展的新增建設用地。

4 結論

社會經濟的持續快速發展必然對建設用地提出進一步的需求，這使得社會經濟發展對建設用地的需求與土地的稀缺性之間的矛盾越來越突出。因此，在這種“耕地保護—糧食安全”與“社會經濟發展—建設用地擴張”兩難境地中，探索耕地保護約束下的建設用地合理發展思路，實現由“兩難”到“雙贏”，具有重大的現實意義。

本文以產能理論為指導，結合農用地分等定級成果，提出縣域耕地可轉化新增建設用地量預測方法。經預測，盧龍縣到2020年耕地糧食生產能力將達到215 330.09t，糧食需求量將達到211 000.10t，則在保障區域糧食安全前提下耕地糧食生產能力剩余量為4 329.99t，耕地可供轉用量為768.07≤Q≤1 179.02hm2。

本文的預測方法僅在耕地上應用，其他地類轉化為新增建設用地量預測還需今后進一步研究。

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