基于產能穩定的高標準基本農田建設區選址實證研究

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 城市與環境科學學院，湖北 武漢 430079；3.武漢市規劃研究院，湖北 武漢 430014)

基本農田是國家立足戰略角度，為滿足一定時期人口和國民經濟發展對農產品的需求，而必須確保的耕地最低需求量，被老百姓稱為“吃飯田”“保命田”。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、高產穩產、生態良好、抗災能力強，與現代農業生產和經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化土地利用結構與布局，提高耕地質量，保障農田糧食產量。通過建設一大批集中連片、與現代農業生產方式相適應[3]的優質良田，促使農業規模經營，與現代農業發展需求相適應。建設高標準基本農田也將進一步優化區域生態環境，推動落實耕地“三位一體”。可以說，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濟社會健康穩定發展的重要戰略任務，與國民經濟可持續發展息息相關。

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基地代表區昌圖縣為例，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域社會經濟條件，分別以沈陽市沈北新區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[5-6]。崔勇等、王晨等從高標準基本農田建設適宜性出發，以北京市懷柔區和吉林省長嶺縣為例，從自然條件、基礎設施及社會經濟方面選取指標構建研究區評價體系，采用綜合評價法將研究區耕地劃分為基本具備條件區、稍加整治區和全面整治區[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”綜合建設區劃定方法，將研究區劃分為一級、二級和三級適宜區域[9]。胡葉翠等、奉婷等強調生態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為例，從自然、社會經濟和生態安全等方面構建評價體系，運用綜合評價法劃定研究區高標準基本農田建設區[10-11]。

綜合來看，高標準基本農田研究評價體系不斷完善，但對產能穩定性關注較少；研究區域多集中于東部地區，缺乏對中部地區省份的探索；研究評價多應用綜合評價法，方法體系有待進一步完善。產能穩定性是高標準基本農田評定的重要參考，中部地區是中國經濟發展的重要農業依托，其中江漢平原是中國重要的商品糧基地之一，是長江經濟帶發展的農業經濟基礎。因此，本研究將以江漢平原糧食與經濟作物主產區潛江市為例，結合高標準基本農田建設內涵和研究區實際，將產能穩定性納入考量范疇，構建基于耕地潛力和產能穩定的評價體系，綜合評定研究區耕地質量，應用理想解逼近法對耕地進行“優選”，確定高標準基本農田建設區，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、研究區概況與基礎數據處理

(一)研究區概況

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個省級開發區、10個建制鎮、4個辦事處、6個管理區、3個原種場和1個種畜場，是國家重要的商品糧生產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略、保障區域及國家糧食安全具有重大現實意義。

(二)基礎數據來源

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據主要通過《2017年潛江統計年鑒》《潛江市城市總體規劃(2008～2020)》《潛江市土地利用總體規劃(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。耕地圖斑是數據處理、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數據處理平臺得到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；區位條件由耕地距交通主干線的遠近、受中心城鎮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現代化需求、實現規模化生產[12-13]建設的重要指標，通過耕地集中連片度反映。

2.產能穩定性評價體系

產能穩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能穩定性的耕地性狀、規劃控制、生態環境和社會經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；規劃控制包括土地規劃和城鎮發展，土地規劃所確定的城市建設用地管制分區顯示了耕地近期被建設占用的可能性[15-16]，城市總體規劃中明確的城鎮發展定位關乎耕地利用的未來走向，這些指標因素與耕地產能穩定性直接相關。除此之外，生態環境主要由生態系統服務價值反映，耕地的生態系統服務價值從側面反映出區域生態環境的好壞，生態環境好，則作物生長條件好，有益于夯實農田生產水平[17]，促進農業可持續，是產能穩定性衡量的重要指標。區域的社會經濟狀況是產能穩定性評定的又一重要參考，主要由人均農業產值、農業人口比例和固定資產投資3個層面來體現。其中，人均農業產值用來表示區域建設投資能力的大小，人均農業產值高，則表明該區投資能力強，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；農業人口比例從一定程度上表征耕地面臨的人口壓力，農業人口比例大，對產能穩定的不利影響越大；固定資產投資用來衡量區域建設用地擴張能力的大小[18]，指標值越大，高標準基本農田產能穩定性越低。

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《農用地分等定級規程》，確定高標準基本農田耕地潛力和產能穩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能穩定性評價指標及權重

4.高標準基本農田建設區優選方法

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。

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。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與穩定區

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，得到研究區高標準基本農田建設潛力區和穩定區分級。

1.建設潛力區

地塊潛力層接近度值處于0.042 2～0.090 4之間，根據自然間斷點分級法，將其劃分為高潛力區(0.065 8～0.090 4)和低潛力區(0.042 2～0.065 8)(圖2)。高潛力區面積為751.86 km2，占耕地總面積的61.19 %，低潛力區面積為476.79 km2，占耕地總面積的38.81 %。可以看出潛江市耕地質量總體較好，潛力水平整體較高、局部較低。高潛力區面積廣布，低潛力區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的小部分耕地。

圖2 高標準基本農田建設潛力區分級圖

圖3 高標準基本農田建設穩定區分級圖

2.建設穩定區

穩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定區(0.045 0～0.196 0)、中穩定區(0.024 2～0.045 0)和低穩定區(0.017 9～0.024 2)(圖3)。高穩定區面積為255.35 km2，占耕地總面積的20.78 %；中穩定區面積為673.11 km2，占耕地總面積的54.80 %；低穩定區面積為299.90 km2，占耕地總面積的24.42 %。從空間分布來看，高穩定區主要分布于中心城區外緣和城市西部，涉及中心區城鎮和張金等重點城鎮；中穩定區主要分布于城市南部和西北部，涉及區以一般城鎮為主；低穩定區主要分布在城市東北部。

(二)高標準基本農田建設潛力分區

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

其中，高穩定高潛力區耕地在空間上表現出總體分散分布、局部集中連片的特點，此區共涉及1 096個地塊，面積為183.07 km2，占區域總面積的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。從城鎮布局來看，高穩定高潛力區主要涉及中心城區外緣竹根灘、楊市辦事處等中心城鎮，西部涉及浩口等重點城鎮，南部主要涵蓋老新、漁洋等一般城鎮。

中穩定高潛力區耕地在空間分布上較集中，除在中心城區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。此區共涉及3 991個地塊，耕地面積為396.90 km2，在6個分區中分布最廣，占區域總面積的32.31 %。中穩定高潛力地塊在中心城區與高穩定高潛力地塊交錯分布，主要位于高穩定高潛力地塊內緣，涉及園林辦事處、竹根灘等中心城鎮；在西部主要涵蓋張金、浩口等重點城鎮，在南部主要涉及龍灣、漁洋、總口管理區等一般城鎮。

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

中穩定低潛力區包含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，面積僅次于高穩定高潛力區，為276.21 km2，在區域占比22.49 %。此區主要涉及高石碑、積玉口、龍灣等一般城鎮。

圖4 高標準基本農田建設潛力分區圖

低穩定高潛力區和低穩定低潛力區的布局與中心城區和重點鎮區的坐落相吻合。其中，低穩定高潛力區面積為171.63 km2，在區域占比13.97 %；低穩定低潛力區面積為128.27 km2，在區域占比10.44 %。在重點鎮區地帶，兩分區耕地交錯分布，在中心城區，低穩定高潛力區主要分布在城區內部，而低穩定低潛力區則在城區外緣布局。

(三)高標準基本農田建設選址區

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

選區面積為579.98 km2，占區域總面積的47.22 %，空間上分布于中心城區外緣及城市的西部和中南部。中心城區外緣是城鄉結合與過渡地帶，受中心城區輻射帶動作用強[24]，具備良好的經濟條件，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創造更好的自然環境，有利于其經濟可持續。西部和中部主要是張金、熊口等重點城鎮聚集地，是城市經濟開發建設的重點區域，經濟增長的同時產生了耕地保護壓力，高標準基本農田的建設將有利于本區集約節約利用土地，持續優化生態環境；潛江市南部主要以現代農業為導向，大力發展與農業、畜牧業相適應的特色農業，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定可持續[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的，建設區的選擇要更加注重耕地的產能穩定性，現有研究卻很少著眼于此，因此本研究重點考查耕地產能穩定特征，構建基于耕地潛力及產能穩定性的評價體系，運用理想解逼近法綜合評定研究區耕地，最終確定高標準基本農田建設選址區，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可分為高潛力區和低潛力區兩級，高標準基本農田建設穩定區可分為高穩定區、中穩定區和低穩定區3級，整體上，耕地質量較好、較穩定。將潛力區和穩定區空間疊加得到高穩定高潛力區、中穩定高潛力區、高穩定低潛力區、中穩定低潛力區、低穩定高潛力區和低穩定低潛力區6個建設分區。結合高標準基本農田建設標準要求及產能穩定性對于研究區城市發展的重要現實意義，最終選定高穩定高潛力區和中穩定高潛力區作為高標準基本農田建設選址區。選區面積為579.98 km2，占區域總面積的47.22 %。

本研究認為高穩定高潛力區耕地優質連片、產能穩定，綜合條件優勢明顯，是潛江市高標準基本農田建設的首選區域，承擔著糧食生產的主要任務。應鞏固基礎設施配套建設，推進規模化生產經營，推動發展現代農業；加強農田后期管護，保障高標準基本農田建設成果可持續。而中穩定高潛力區耕地潛力水平高，綜合質量好，是研究區高標準基本農田建設的重點區域，但這類地區地塊分布較為零散，應因地制宜開展土地整理，使農田集中連片；同時，也需加強區域農田建設投資，做好生態防護，增強耕地產能穩定性，保障區域糧食供給，鞏固潛江市糧食生產地位。