永久基本農田保護區合理性評價及空間布局研究*
——基于國土空間規劃視角

馬婷，邵戰林，吳彥山，林娟，孟玲

(1. 新疆農業大學管理學院，烏魯木齊市，830000； 2. 新疆自然資源規劃研究院，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，我國進入經濟快速發展時期，隨之而來的是土地利用與管理層出不窮的問題和矛盾。耕地作為生產最基礎的生產資料，其數量與質量是關系著中國社會和經濟可持續發展的全局性與戰略性問題[1]。近年來，隨著國家對永久基本農田的重視和保護，一系列規范和文件中均提到了對于永久基本農田的建設、劃定和保護等，基本農田的概念于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田，2019年《土地管理法》修訂后，將“基本農田”的概念改為“永久基本農田”。永久基本農田的研究從提出到劃定都已經相對成熟，以第二次全國土地調查數據庫、農用地分等數據庫為支撐，大量的學者從耕地質量、區位條件等角度對各省、市、縣的永久基本農田進行了劃定研究。部分學者以“3S”技術和GIS技術為支撐，對我國鄉級、縣級、市級的永久基本農田進行了劃定研究[2-6]。從指標選取角度來說，部分學者從耕地質量、區位條件等方面，利用農用地分等定級成果對永久基本農田的現狀進行劃定，并對其數據庫的建設進行了相關研究[7-11]。對劃定以后的永久基本農田進行評價研究，也是永久基本農田建設中的重要環節。從對永久基本農田的評價方面來看，學者多從耕地質量出發，考慮區位條件及永久基本農田具備的基礎條件等方面選取具體指標，運用層次分析法、熵權法等模型及方法對永久基本的適宜性和協調性進行定量化評價[12-18]。“國土空間規劃”一詞自2004年孫娟等[19]研究深圳市國土空間規劃時就有運用，2018年國家政府管理體制改革，自然資源部將國土空間規劃統籌結合，有關國土空間規劃的研究也呈井噴式發展，當前對于國土空間規劃的研究主要集中在規劃編制體系研究、規劃編制技術方法研究等方面[20-21]。

2016年，國土資源部下發了《關于印發全國土地利用總體規劃綱要(2006—2020年)調整方案的通知》，其中明確指出，關于調整土地利用類型及布局優化，首要就是關于基本農田的結構和布局優化。2018年3月國土資源部印發《關于全面實行永久基本農田特殊保護的通知》，旨在建立關于永久基本農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布了《關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見》，明確了構建國土空間規劃體系和優化國土空間的任務。2020年10月26日中國共產黨第十九屆中央委員會第五次全體會議再次強調，要以優化國土空間布局來促進區域協調發展。因此，對于目前永久基本農田保護區的空間布局研究也符合構建國土空間規劃體系的階段目標。長期以來，各省市對于城規、土規等多規融合力度并不深，導致已經劃定的永久基本農田布局不盡合理，結合當前全面構建國土空間規劃緊迫要求，各省市為統籌劃定好“三線”，陸續開展了永久基本農田儲備區劃定和永久基本農田的布局調整與優化等項目工程，各級人民政府和自然資源主管部門主要以規劃為指引，調整解決“三區三線”與永久基本農田的沖突部分；其次，通過綜合整治項目以局部的整改促進永久基本農田整體的連片度及質量的提升，確保永久基本農田數量有增加、質量有提升、生態有改善。綜上，當前永久基本農田的重點研究就是對其布局進行優化和調整以滿足區域國土空間規劃的總體要求，然而優化的前提是對其進行合理性評價，以此來篩選、確定應該進行優化調整的部分。

在新疆生產建設兵團第十師(以下簡稱第十師)土地利用總體規劃(2010—2020年)實施評估報告中，明確指出，第十師現有永久基本農田中存在一定比例的劣質耕地，且一些耕地鹽堿化重，產量過低，不宜作為永久基本農田保護，因此，應該以調整、優化第十師永久基本農田布局為目標，對第十師內的永久基本農田合理性進行評價，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劃的重要節點，對第十師永久基本農田保護區進行合理性評價研究，能夠為第十師的永久基本農田布局優化調整和國土空間規劃的編制提供依據和思路。

1 研究區概況及研究方法

1.1 研究區概況及數據來源

1.1.1 研究區概況

第十師位于新疆維吾爾自治區最北部，區域位于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，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，點片相間，分布于阿勒泰地區的阿勒泰、哈巴河、吉木乃、福海、富蘊、青河六個縣(市)及塔城地區和布克賽爾蒙古自治縣境內。截至2017年4月，第十師完成了本輪永久基本農田劃定任務，兵團下達第十師永久基本農田劃定面積為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田劃定任務。

1.1.2 數據來源

數據來源于第十師2020年土地利用變更調查成果、《第十師土地利用總體規劃(2010—2020年)實施評估》、2020年第十師永久基本農田保護區調查成果、2017年第十師永久基本農田劃定工作報告及2020年第十師生態保護紅線。

1.2 研究方法

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

1.2.1 評價指標選取及量化標準

劃定永久基本農田一般從耕地質量、區位條件等角度選取指標，本文結合永久基本農田的劃定指標，結合國土空間規劃的一致性，從耕地質量、空間連片度、田塊規整度、距居民點距離、距河流水系距離及國土空間規劃一致性6個方面進行指標的選取，耕地質量等級能直觀體現永久基本農田的質量優劣；空間連片度對于永久基本農田的規模化和機械化生產具有極其重要的作用，隨著空間連片度的增加，其規模化和機械化生產的可能性就越高；田塊規整度可以描述田塊形狀的復雜性，永久基本農田的田塊規整度越高，越有利于機械規模化耕作；永久基本農田距居民點距離的遠近決定了生產的便利性，距居民點的距離越近，其便利度越高；永久基本農田距河流水系的距離對其生產能力的持續性具有重要影響，距離越近，越有利于進行作物種植；國土空間規劃一致性能檢驗永久基本農田是否在生態保護紅線內，是否符合當前空間規劃的發展。基于此，選取6個指標，由于部分指標不能簡單地用數字來衡量其優劣，因此對每個指標進行分級，并且根據分級賦予不同的分值，如表1所示。

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

1) 耕地質量等級。研究區的永久基本農田自然等質量總體不高，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模生產種植的前提下，可以認為是相連的。空間距離越小，連片性越高，設定距離d2/2=30為半徑進行緩沖區分析，將緩沖區與已劃定的永久基本農田進行疊加分析，同一緩沖區內的地塊，連片度一致，緩沖區的面積越大，其空間連片度越高。緩沖緩沖區面積在4.54 hm2及以下，賦值20分，緩沖區面積在4.54～10.21 hm2之間，賦值40分，緩沖區面積在10.21～23.60 hm2之間，賦值60分，緩沖區面積在23.60～48.32之間，賦值80分，緩沖區面積大于48.32，賦值100分，如表1所示。

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

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

1.2.2 評價指標權重確定

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

Fij——指標發生的概率；

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個指標的權重值。

1.2.3 評價模型

本文采用綜合指數評價模型計算第十師永久基本農田的布局合理性指數，指數越高說明合理性越高，指數越低，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；

Y′ij——第i個評級對象第j個指標根據量化標準后的值。

2 結果與分析

2.1 永久基本農田合理性指數分析

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

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

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

圖1 第十師永久基本農田合理性指數分布圖

2.2 永久基本農田核密度

運用ArcGIS中Spatial Analyst工具，使用密度分析中核函數分析第十師永久基本農田分布空間格局，根據第十師永久基本農田核密度分級圖(圖2)，整體來看，第十師永久基本農田空間分布格局呈“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域永久基本農田斑塊聚落密度在20～25個/hm2，最差的區域在0～5個/hm2，分級越高的區域，其合理性指數也越高，因此，劃定的永久基本農田集中連片度越高，其規整度、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田利用對策

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

優先保留區(Ⅰ級)：主要分布在182團、183團及187團，這部分地塊耕地質量較好，空間連片度高，田塊形狀規整，灌溉水資源豐富，生產條件優越，國土空間規劃一致性高，在未來的發展過程中，應該注重利用優越的耕地質量和區位條件，不斷提高農業集約化程度和現代農業技術的推廣，積極推進高標準永久基本農業示范區建設，不斷完善配套設施，確保高產穩產，產得出、供得上。

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

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

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

縮減調出區(Ⅴ級)：第十師各團場均有分布，這部分永久基本農田由于不符合當前第十師的國土空間規劃，因此應將其優先調出，并且應該圍繞優先保留區、穩定發展區周圍等質等量的補劃，從而更好地配合國土空間規劃，促進永久基本農田布局更加優化、質量提高且數量不減少。

圖2 第十師永久基本農田核密度分級圖

3 結論

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

1) 將國土空間規劃作為約束指標，從耕地質量、區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田保護區進行了合理性評價研究，根據合理性指數，將合理性分為5級，結果表明第十師永久基本農田合理性指數在51.20～99.40之間，平均值為81.36，合理性指數較高，但部分與第十師當前的國土空間規劃有沖突，在構建國土空間規劃總任務的前提下，應對其進行調整，以滿足國土空間規劃的總體要求。

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田空間布局進行了分析，發現第十師已劃定的永久基本農田空間布局整體呈“東密西疏”分布，局部呈“中間密四周疏”分布，核心區域永久基本農田斑塊聚落密度在20～25個/hm2。

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