重慶市城市周邊地區(qū)劃定永久基本農(nóng)田方法研究①

陳 茜，謝德體，王 三

(西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400716)

重慶市城市周邊地區(qū)劃定永久基本農(nóng)田方法研究①

陳 茜，謝德體*，王 三

(西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400716)

國(guó)土資源部、農(nóng)業(yè)部于2014年要求在北京、上海、廣州、重慶等14個(gè)大城市周邊及交通沿線將優(yōu)質(zhì)耕地劃定永久基本農(nóng)田?？茖W(xué)劃定城市周邊及交通沿線基本農(nóng)田具有重要意義。本研究以重慶市北碚區(qū)為例，借助GIS空間分析技術(shù)，采用美國(guó)的LESA評(píng)價(jià)體系，選取并建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)城市周邊耕地進(jìn)行質(zhì)量和立地條件評(píng)價(jià)，兼顧城市周邊耕地的優(yōu)質(zhì)性和穩(wěn)定性；然后對(duì)耕地進(jìn)行局部自相關(guān)分析，識(shí)別出重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域；最后將LESA評(píng)價(jià)結(jié)果與局部空間自相關(guān)分析結(jié)果相疊加，篩選出基本農(nóng)田區(qū)域。本研究將北碚區(qū)城市周邊耕地分為優(yōu)先劃定區(qū)、鼓勵(lì)劃定區(qū)、后備資源區(qū)和不宜劃定區(qū)；將優(yōu)先劃定區(qū)、鼓勵(lì)劃定區(qū)及后備資源區(qū)的一等耕地納入永久基本農(nóng)田。研究區(qū)新劃定永久基本農(nóng)田面積為2 310.9 hm2，占城市周邊耕地總面積的21.13%，地塊平均綜合分值為64.47，綜合質(zhì)量較優(yōu)。新劃定的基本農(nóng)田面積比原基本農(nóng)田多9.94 hm2，且在優(yōu)先劃定區(qū)和鼓勵(lì)劃定區(qū)的優(yōu)勢(shì)耕地比同水平的原基本農(nóng)田多2 111.79 hm2，地塊平均分值也較高。和以往的基本農(nóng)田劃定方法和成果相比較，本方法定量分析了耕地的質(zhì)量、立地條件和空間分布特征，實(shí)現(xiàn)了基本農(nóng)田在優(yōu)質(zhì)性、穩(wěn)定性和空間集聚性上的統(tǒng)一，有利于保護(hù)優(yōu)質(zhì)耕地、推動(dòng)城市發(fā)展轉(zhuǎn)型及改善城市生態(tài)環(huán)境。

局部空間自相關(guān)；LESA；永久基本農(nóng)田；優(yōu)質(zhì)性和穩(wěn)定性；城市周邊

永久基本農(nóng)田是指按照一定時(shí)期人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定的不得占用的耕地[1]，一經(jīng)劃定，就要實(shí)施永久保護(hù)。2015年的中央1號(hào)文件和《政府工作報(bào)告》提出，要全面開(kāi)展永久基本農(nóng)田劃定工作。此次永久基本農(nóng)田劃定的重點(diǎn)是城市周邊及交通沿線的耕地，城市周邊及交通沿線的耕地大多是優(yōu)質(zhì)耕地，具有地勢(shì)平緩、連片性高、區(qū)位條件好等優(yōu)勢(shì)，但極易被城鎮(zhèn)建設(shè)用地所吞噬，所以國(guó)家要求在城市周邊劃定基本農(nóng)田，以此確定城市開(kāi)發(fā)邊界，達(dá)到保護(hù)優(yōu)質(zhì)耕地和遏制城市“攤大餅”現(xiàn)象的目的。此次劃定對(duì)保護(hù)優(yōu)質(zhì)耕地、保障糧食安全，優(yōu)化城市空間布局、推動(dòng)城市開(kāi)發(fā)邊界落地，發(fā)揮城市周邊耕地生態(tài)功能等均具有重要意義。

國(guó)內(nèi)目前對(duì)于基本農(nóng)田劃定的研究成果較多。一般基于農(nóng)用地分等定級(jí)成果來(lái)進(jìn)行基本農(nóng)田的劃定研究[2–3]；也有學(xué)者基于土地評(píng)價(jià)來(lái)劃定基本農(nóng)田[4]。隨著“3S”的發(fā)展，基于 GIS平臺(tái)的基本農(nóng)田劃定方法逐漸成為主流[5–6]。還有學(xué)者采用模型法來(lái)進(jìn)行研究，如LESA模型[7]、XGS決策模型[8]、屬性層次模型[9]等。目前這些成果一般以行政區(qū)為研究對(duì)象，也有學(xué)者針對(duì)大都市郊區(qū)或是城鄉(xiāng)結(jié)合部進(jìn)行基本農(nóng)田規(guī)劃的研究[10–12]，但并沒(méi)有針對(duì)新時(shí)期提出的要求，對(duì)城市周邊及交通沿線的區(qū)域進(jìn)行研究。更重要的是，現(xiàn)有研究多是基于對(duì)耕地質(zhì)量現(xiàn)狀的研究，而少有考慮到立地條件，特別是耕地用途穩(wěn)定性的問(wèn)題。且目前基于LESA的土地評(píng)價(jià)研究在完成LESA評(píng)價(jià)后，一般按照綜合分值進(jìn)行等級(jí)劃分，然后將較優(yōu)等級(jí)劃入基本農(nóng)田，這種方法忽略了地塊的空間分布特性。而集中連片的基本農(nóng)田才能發(fā)揮其生態(tài)隔離功能。

永久基本農(nóng)田區(qū)別于一般農(nóng)田的地方是它的優(yōu)質(zhì)性和穩(wěn)定性以及集中連片性，城市周邊及交通沿線的耕地更是如此，所以，針對(duì)目前的基本農(nóng)田劃定成果中城市周邊預(yù)留大量?jī)?yōu)質(zhì)耕地的情況，研究城市周邊及交通沿線的基本農(nóng)田劃定具有現(xiàn)實(shí)意義。因此，本研究以重慶市北碚區(qū)為例，對(duì)北碚區(qū)城市周邊及交通沿線的耕地從耕地質(zhì)量和立地條件兩方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)這些耕地進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，以此確定城市周邊地區(qū)的永久基本農(nóng)田布局，以為重慶市今后的永久基本農(nóng)田劃定工作提供參考和依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

北碚區(qū)是重慶主城區(qū)和都市圈中的重要組成部分，位于縉云山麓、嘉陵江畔，是重慶獨(dú)具魅力的都市花園、人文福地。北碚區(qū)位于106°18′ ~ 106°33′ E，29°37′ ~ 29°57′ N，轄區(qū)總面積755 km2，東接渝北區(qū)，南連沙坪壩區(qū)，西接璧山區(qū)，北鄰合川區(qū)。北碚區(qū)作為重慶市的都市功能拓展區(qū)，承擔(dān)著城市發(fā)展、生態(tài)發(fā)展、糧食生產(chǎn)等多重任務(wù)。近年來(lái)，隨著城市化速度的加快，耕地資源大量被轉(zhuǎn)化成建設(shè)用地，北碚區(qū)的耕地資源具有典型的城市周邊特性。根據(jù)北碚區(qū)2014年變更調(diào)查成果，北碚區(qū)土地總面積為75 155.44 hm2，其中耕地面積為22 454.8 hm2，農(nóng)用地面積為 56 862.91 hm2，分別占土地總面積的29.88% 和75.66%。

本文以北碚區(qū) 2014年土地利用變更調(diào)查反映的城市建設(shè)用地和交通水利用地分布現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，考慮土地利用總體規(guī)劃確定的建設(shè)用地管制分區(qū)，并結(jié)合城市周邊永久基本農(nóng)田劃定中國(guó)家下發(fā)的城市周邊范圍，最終確定北碚區(qū)城市周邊和交通沿線的區(qū)域?yàn)楸睖厝值?、龍鳳橋街道、水土鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)等共10個(gè)街鎮(zhèn)(圖1)，其是北碚區(qū)城市發(fā)展的主要區(qū)域。

1.2 研究方法

本次研究的主要思路是：①引入LESA體系，選取評(píng)價(jià)指標(biāo)并建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系，對(duì)北碚區(qū)城市周邊耕地進(jìn)行耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)和立地條件評(píng)價(jià)；②對(duì)城市周邊耕地地塊進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，分析耕地的空間集聚格局，并識(shí)別出重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域；③將耕地的綜合評(píng)價(jià)等級(jí)與局部空間自相關(guān)分析結(jié)果相疊加，篩選出最適宜作為永久基本農(nóng)田的耕地。

1.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 研究需要的北碚區(qū)土地利用規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫(kù)(2006—2020年)、2012年北碚區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖、北碚區(qū)農(nóng)用地分等成果(2012年)以及2013年北碚區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒來(lái)源于重慶市北碚區(qū)國(guó)土資源管理分局。期間主要采用ArcGIS10.2進(jìn)行空間分析和數(shù)據(jù)處理。

圖1 北碚區(qū)城市周邊區(qū)位Fig. 1 Farmlands in periphery of Beibei District

考慮到數(shù)據(jù)的完整性和技術(shù)的可行性，本研究選擇從 2012年北碚區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖中提取耕地圖層，以耕地圖斑作為評(píng)價(jià)單元，涉及圖斑共 14 258個(gè)，面積 10 935.62 hm2，占北碚區(qū)耕地總面積的48.7%。用于對(duì)比的原基本農(nóng)田數(shù)據(jù)從北碚區(qū)土地利用規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫(kù)(2006—2020年)中提取。

1.2.2 LESA體系的建立 “土地評(píng)價(jià)和立地分析”系統(tǒng)(Land Evaluation and Site Assessment，LESA)是由原美國(guó)農(nóng)業(yè)部提出的用于農(nóng)地劃定和保護(hù)評(píng)價(jià)中的方法，在國(guó)內(nèi)的土地評(píng)價(jià)中應(yīng)用非常廣泛[13–14]。LESA體系包括土地評(píng)價(jià)(LE)和立地分析(SA)兩部分，LE反映的是耕地的自然屬性，即耕地自身?xiàng)l件；SA反映的是社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性，即與周圍環(huán)境的適宜性，保持耕作用途的穩(wěn)定性。城市周邊耕地通常具有比普通耕地更好的質(zhì)量，但是也更容易被建設(shè)用地轉(zhuǎn)換，因此，本研究選擇LESA方法，兼顧耕地的優(yōu)質(zhì)性和穩(wěn)定性，對(duì)城市周邊耕地進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文以重慶市北碚區(qū)為例，借助GIS空間分析技術(shù)，借鑒LESA體系，從耕地質(zhì)量(LE)和立地條件(SA)兩方面選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)北碚區(qū)城市周邊的耕地圖斑進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)和立地條件評(píng)價(jià)。LESA綜合分?jǐn)?shù)公式為：

式中：a、b值根據(jù)實(shí)際需要取值。關(guān)于用LESA方法進(jìn)行土地評(píng)價(jià)的研究一般以 LESA分值和標(biāo)準(zhǔn)量產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)確定，本文旨在兼顧耕地的優(yōu)質(zhì)性和穩(wěn)定性，因此，a、b各取0.5。

1) 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)。本文所說(shuō)的耕地質(zhì)量是指目前耕地自身的自然屬性，結(jié)合重慶市北碚區(qū)農(nóng)用地分等成果和土地利用總體規(guī)劃成果，選取了有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤酸堿度、耕地坡度、水利基礎(chǔ)設(shè)施6個(gè)指標(biāo)(表1)。耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)分值可由公式(3)表示：

式中：LE為耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的得分；Qi為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分值；ri為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重；n為指標(biāo)個(gè)數(shù)。由于各指標(biāo)的性質(zhì)和量綱不同，不能直接對(duì)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，因此需要對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除量綱的影響。有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤酸堿度、耕地坡度參考農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程進(jìn)行賦值。

水利基礎(chǔ)設(shè)施指標(biāo)主要是考慮耕地的灌溉保證率以及排水設(shè)施健全程度等。以水域及水利設(shè)施用地的密度來(lái)衡量，水域及水利設(shè)施用地的密度越大，水利基礎(chǔ)設(shè)施指標(biāo)分值就越高。具體算法為：

式中：Q為水利基礎(chǔ)設(shè)施的指標(biāo)分值；X為水域及水利設(shè)施用地面積；S為土地總面積。

表1 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及分值Table 1 Indexes and grading in evaluation system of farmland quality

各評(píng)價(jià)指標(biāo)采取層次分析法和德?tīng)柗品ú⒔Y(jié)合北碚區(qū)實(shí)際情況來(lái)確定各指標(biāo)的權(quán)重，使其具有科學(xué)性和實(shí)際操作性。

2) 立地條件評(píng)價(jià)。耕地的立地條件(SA)主要是考慮其穩(wěn)定性，即耕地維護(hù)其農(nóng)用狀態(tài)的能力，包括耕地的區(qū)位因素、耕地圖斑自身因素以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。影響耕地穩(wěn)定性的因素有很多，如城市化速率、GDP、建設(shè)用地?cái)U(kuò)展速率等，考慮到指標(biāo)獲取的難易程度，此處選用以鎮(zhèn)為單位的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展速率來(lái)評(píng)價(jià)。城鎮(zhèn)周邊及交通沿線的耕地容易被建設(shè)用地占用，同時(shí)土地利用方式的轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也會(huì)加重土壤重金屬污染[15]，導(dǎo)致土地不再適宜耕作，所以不同區(qū)域的耕地的穩(wěn)定性是不同的。穩(wěn)定性是一個(gè)相對(duì)的概念，因?yàn)橛绊懲恋胤€(wěn)定性的因素有很多，具有很大的不確定性，不能用絕對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)值來(lái)表示，因此本文的評(píng)價(jià)分值表示的是它們之間相對(duì)的穩(wěn)定程度。計(jì)算公式如下：

式中：SA為耕地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的得分；Pj為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分值；rj為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重；m為指標(biāo)個(gè)數(shù)。

在參考土地評(píng)價(jià)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合北碚區(qū)實(shí)際情況，本文從耕地自身因素、區(qū)位因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素3方面考慮，選取了耕地圖斑形狀指數(shù)、耕地連片性、與相鄰?fù)恋氐倪m宜性、耕地到城鎮(zhèn)用地的距離、耕地到交通主干道的距離、建設(shè)用地?cái)U(kuò)展速度 6個(gè)指標(biāo)，并采用專家打分的方法確定各指標(biāo)的權(quán)重，如表2。耕地圖斑形狀指數(shù)、與相鄰?fù)恋氐倪m宜性、耕地到城鎮(zhèn)用地的距離和耕地到交通主干道的距離應(yīng)用于圖斑尺度，耕地連片性和建設(shè)用地?cái)U(kuò)展速度應(yīng)用于行政鎮(zhèn)尺度，就是相同鎮(zhèn)的地塊賦予一樣的分值。

正向指標(biāo)耕地連片性和與相鄰?fù)恋氐倪m宜性采用公式(6)計(jì)算分值。負(fù)向指標(biāo)耕地圖斑形狀指數(shù)和建設(shè)用地?cái)U(kuò)展速度采用公式(7)計(jì)算分值。耕地到城鎮(zhèn)用地的距離和耕地到交通主干道的距離直接賦值。

1.2.3 局部空間自相關(guān)分析 局部空間自相關(guān)分析是一種用來(lái)分析空間數(shù)據(jù)分布規(guī)律的空間統(tǒng)計(jì)方法[18]，揭示的是微觀空間單元與其相鄰單元就某種屬性在局域空間上的相關(guān)程度，相比全局空間自相關(guān)，局部自相關(guān)能夠測(cè)算出單元聚集的空間位置以及范圍[19]。本文主要是以Local Moran’s I為統(tǒng)計(jì)量，其計(jì)算公式為[20]：

表2 耕地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及分值Table 2 Descriptive information of indexes in evaluation system of farmland stability

式中：n為圖斑數(shù)；Xi、Xj、X分別為地塊i的綜合指數(shù)，地塊j的綜合指數(shù)，地塊綜合指數(shù)平均值；Wij為地塊的空間權(quán)重矩陣。

空間權(quán)重矩陣是進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析的基礎(chǔ)，確定空間權(quán)重矩陣的方式有 Rook、Queen和Bishop鄰接原則，現(xiàn)有研究[21]通常采用的是Rook方式構(gòu)建，因?yàn)橹挥蠷ook鄰接關(guān)系的平率直方圖基本符合正態(tài)分布的特征，如果不能符合正態(tài)分布就會(huì)降低數(shù)據(jù)精度，進(jìn)而影響分類結(jié)果。因此，本文也采用的是Rook方式。Local Moran’s I的期望值E(Ii)為：

當(dāng)Ii≥ E(Ii)時(shí)為正相關(guān)現(xiàn)象，分別用高高聚集(HH)型與低低聚集(LL)型表示，代表具有空間聚集性顯著；反之，則為負(fù)相關(guān)類型，包括高低聚集(HL)型和低高聚集(LH)型，空間聚集性異常。也就是Moran散點(diǎn)圖的4個(gè)象限，第1、3象限為正相關(guān)，2、4象限為負(fù)相關(guān)。在一些類似研究中，也有學(xué)者將結(jié)果分為“高–高”、“低–低”、“高–低”、“低–高”及“不顯著”5種類型[22–23]，“不顯著”表示某地塊與周圍地塊的空間差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 北碚區(qū)城市周邊耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)和立地條件分析

1) 根據(jù)重慶市北碚區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)成果，利用ArcGIS空間分析工具欄下的疊加分析功能，得到各耕地圖斑的質(zhì)量指標(biāo)值(表1)，再根據(jù)公式(3)計(jì)算出研究區(qū)耕地質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如表4，將質(zhì)量評(píng)價(jià)分值從高到低分5個(gè)級(jí)別。北碚區(qū)城市周邊耕地的質(zhì)量評(píng)分區(qū)間為15.6 ~ 94，均值53.3，耕地整體質(zhì)量一般，差異很大。根據(jù)公式(5)計(jì)算出研究區(qū)的立地條件評(píng)價(jià)分值，并從高到低分5個(gè)級(jí)別。北碚區(qū)城市周邊的耕地立地條件分值區(qū)間為23.1 ~ 74.2，均值62.17，耕地整體的立地條件較優(yōu)，但穩(wěn)定性差異大。

2) 根據(jù)公式(1) ~ (2)計(jì)算出城市周邊耕地的綜合分值(表3)，結(jié)果表明，沒(méi)有綜合分值80以上的地塊；70 ~ 80分值段是最優(yōu)耕地，但僅占3.53%；耕地集中分布在60 ~ 70、50 ~ 60分值段，50 ~ 60分值段的耕地最多，占43.40%；小于50分的最差耕地占22.20%。將耕地按綜合分值劃分為4個(gè)等級(jí)，>70、60 ~ 70、50 ~ 60、<50分別為一等、二等、三等及四等。如圖2，70分以上的一等耕地分散城市附近及交通沿線，分散在蔡家崗鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)的耕地鄰近建設(shè)用地，這些耕地多是分布在河流沿岸，海拔相對(duì)較低，地勢(shì)平坦，土壤質(zhì)量較高，更重要的是水利設(shè)施條件好。二等耕地集中分布在城區(qū)周圍，這部分耕地土壤本身質(zhì)量較好，連片性又高，且穩(wěn)定性較好，不容易被轉(zhuǎn)化。三等耕地多以“插花”的形式分布于各地，多是水利設(shè)施條件稍差、地形起伏較大、地塊零散的區(qū)域，又或是立地條件太差，容易被轉(zhuǎn)化成非農(nóng)用地。四等耕地多分布于天府、龍鳳橋等位于中梁山或者歇馬、北溫泉的縉云山附近，這些區(qū)域地形起伏大，土壤質(zhì)量不好，坡度大，不太適宜耕種；或是位于城鎮(zhèn)周圍非農(nóng)化的風(fēng)險(xiǎn)較大的區(qū)域，如水土鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)。這主要是由于兩江新區(qū)建設(shè)的原因，城鎮(zhèn)化速度非?？?，再加上渝廣高速的建設(shè)，導(dǎo)致耕地破碎度非常高，且耕地與周圍土地的適宜性很差，由于穩(wěn)定性較差而影響了綜合分值。

表3 北碚區(qū)耕地評(píng)價(jià)分值統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics of evaluation score of farmland in Beibei District

圖2 北碚區(qū)城市周邊耕地綜合分值分等圖Fig. 2 Classification map of evaluation score of farmland in periphery of Beibei District

2.2 北碚區(qū)城市周邊耕地局部空間自相關(guān)分析

以耕地地塊的綜合分值為空間變量，采用GeoDa軟件進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，得到北碚區(qū)城市周邊耕地的局部空間自相關(guān)分析統(tǒng)計(jì)表(表 4)和相應(yīng)的LISA空間集聚圖(圖3)。從表4中可以看到，北碚區(qū)城市周邊耕地的綜合分值有 51.24% 呈非顯著型；HH型和LL型各占19.13% 和 27.19%，也就是說(shuō)正相關(guān)類型共占46.32%；HL型和LH型各占0.98% 和1.46%，負(fù)相關(guān)類型共占 2.44%。除去非顯著型，正相關(guān)類型占主導(dǎo)。

空間分布上，HH型主要分布于歇馬鎮(zhèn)南部、蔡家崗鎮(zhèn)東部、復(fù)興鎮(zhèn)及東陽(yáng)街道等地勢(shì)平坦、連片性高的區(qū)域，LL型主要是位于天府鎮(zhèn)、東陽(yáng)街道靠近中梁山的區(qū)域，可見(jiàn)，這兩種正相關(guān)類型盡管集聚度都很高，但 HH型聚集的是綜合評(píng)分高的地塊，而LL型聚集的是綜合評(píng)分低的地塊。HL型是優(yōu)質(zhì)但零散的地塊，非常容易被轉(zhuǎn)換成其他地類，主要分布在HH型附近、城鎮(zhèn)用地周圍或是交通運(yùn)輸用地之間，不宜劃入基本農(nóng)田。LH型主要是穿插在優(yōu)質(zhì)地塊當(dāng)中的低等耕地，雖然本身綜合條件差，但可以采取一些措施進(jìn)行改善。因此，HH型和LH型將作為永久基本農(nóng)田的優(yōu)勢(shì)區(qū)域。

表4 北碚區(qū)城市周邊耕地的局部自相關(guān)類型統(tǒng)計(jì)Table 4 Type statistics of local spatial autocorrelation of farmland in periphery of Beibei District

圖3 北碚區(qū)城市周邊耕地的自相關(guān)類型Fig. 3 Autocorrelation types of farmland in periphery of Beibei District

2.3 北碚區(qū)城市周邊耕地基本農(nóng)田布局分析

以LESA評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，疊加局部空間自相關(guān)分析成果，得到表5。

1) 優(yōu)先保護(hù)區(qū)。從表5中可知，北碚區(qū)城市周邊一等耕地中有282.05 hm2與HH型保持了空間一致性，占了所有一等耕地的 73.19%；二等耕地中有41.27% 與HH型保持空間一致性。這部分耕地自身具有良好的耕作條件，地勢(shì)平坦且連片性較高，便于農(nóng)業(yè)規(guī)模化利用，空間集聚程度也較高，同時(shí)立地條件也非常好，穩(wěn)定性強(qiáng)，不容易被轉(zhuǎn)換成其他地類，應(yīng)該優(yōu)先作為永久基本農(nóng)田保護(hù)起來(lái)，因此稱為優(yōu)先保護(hù)區(qū)，主要分布于蔡家崗鎮(zhèn)、歇馬鎮(zhèn)南部、復(fù)興鎮(zhèn)的河流沿線以及東陽(yáng)街道的嘉陵江附近，如圖4。一等耕地中還有6.96% 的LH型耕地，這類耕地多鄰近HH型的一等耕地，也可優(yōu)先劃為基本農(nóng)田。

表5 北碚區(qū)城市周邊耕地綜合評(píng)價(jià)等級(jí)與自相關(guān)類型對(duì)比匯總表Table 5 Compared table between zoning of autocorrelation types and comprehensive evaluation level of farmland in periphergy of Beibei District

圖4 北碚區(qū)城市周邊耕地分區(qū)圖Fig. 4 Zoning map of farmland in periphery of Beibei District

2) 鼓勵(lì)劃定區(qū)。北碚區(qū)城市周邊三等耕地中有8.20% 為HH型耕地，四等耕地中的HH型只占1.13%，這部分耕地都是鑲嵌在優(yōu)先劃定區(qū)內(nèi)或與鄰近優(yōu)先劃定區(qū)的綜合評(píng)價(jià)較差的耕地，但空間集聚性較強(qiáng)；在LH型中，集中分布于二等和三等耕地，可見(jiàn)，這部分的耕地質(zhì)量或是立地條件不太好。大城市郊區(qū)的土地競(jìng)爭(zhēng)性較強(qiáng)，利用情況也較為復(fù)雜，土地綜合整治是解決各方利益沖突、提高農(nóng)業(yè)效益的有效手段[24]?；诖?，可以對(duì)以上情況相對(duì)較差的耕地進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐恋鼐C合整治，提升耕地的生產(chǎn)、生態(tài)和景觀功能，同時(shí)對(duì)周圍非農(nóng)用地進(jìn)行用途管制，防止這類耕地被周圍其他類型的土地轉(zhuǎn)換。這類耕地也是集中連片程度較高的耕地，但質(zhì)量和穩(wěn)定性較優(yōu)先劃定區(qū)稍差，此類空間集聚性和綜合評(píng)價(jià)稍差的耕地成為鼓勵(lì)劃定區(qū)，在優(yōu)先劃定區(qū)指標(biāo)不足的情況下可從鼓勵(lì)劃定區(qū)篩選。

3) 后備資源區(qū)。后備資源區(qū)就是當(dāng)優(yōu)先劃定區(qū)和鼓勵(lì)劃定區(qū)都不能滿足指標(biāo)時(shí)，從中篩選出的質(zhì)量相對(duì)優(yōu)良、穩(wěn)定性相對(duì)較高、集中連片的耕地。這里將非顯著型的一等和二等耕地作為后備資源區(qū)，盡管它們空間集聚性并不強(qiáng)，但是本身具有優(yōu)良的可作為基本農(nóng)田的條件。因此，在指標(biāo)不足的情況下，可就近將后備資源區(qū)的耕地劃為永久基本農(nóng)田。

4) 不宜劃定區(qū)。剩下的HL型、LL型耕地，盡管空間集聚程度高，但是土地綜合質(zhì)量不滿足基本農(nóng)田的要求，這部分耕地集中分布于天府鎮(zhèn)中梁山或是其他山脈附近。天府鎮(zhèn)及水土鎮(zhèn)西南角海拔較高、坡度較大，大多已退耕還林，且當(dāng)?shù)厣?、煤礦、石灰石等礦產(chǎn)資源豐富，有巨大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值；位于歇馬鎮(zhèn)縉云山脈的耕地海拔太高，坡度過(guò)大，可用于發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)。還有LH型的四等耕地和非顯著型的三等、四等耕地綜合評(píng)價(jià)等級(jí)不高，空間集聚程度也不高，因此也不宜劃入基本農(nóng)田。

劃定城市周邊的永久基本農(nóng)田，按照基本農(nóng)田連片的原則，首先從優(yōu)先劃定區(qū)出發(fā)，按照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況對(duì)鼓勵(lì)劃定區(qū)進(jìn)行劃定，如果仍未滿足上級(jí)指標(biāo)，還可從后備資源區(qū)中篩選出優(yōu)質(zhì)且穩(wěn)定的耕地作為基本農(nóng)田。本文先將北碚區(qū)優(yōu)先劃定區(qū)和鼓勵(lì)劃定區(qū)全部劃入永久基本農(nóng)田，分別有1 702.23 hm2和543.8 hm2；再將后備資源區(qū)中的一等耕地全部納入永久基本農(nóng)田，面積有64.87 hm2。如表6，本次劃定基本農(nóng)田面積共2 310.9 hm2，優(yōu)先劃定區(qū)占73.66%，鼓勵(lì)劃定區(qū)占 23.53%，后備資源區(qū)占 2.81%，確定的基本農(nóng)田中沒(méi)有不宜劃定區(qū)。劃定的基本農(nóng)田分布在歇馬鎮(zhèn)東南部、蔡家崗鎮(zhèn)沿嘉陵江片區(qū)、復(fù)興鎮(zhèn)北部沿江區(qū)域、以及東陽(yáng)街道部分耕地(圖 5)，其中歇馬鎮(zhèn)的劃定面積最大，為624.86 hm2，占劃定區(qū)域的27.04%；其次是蔡家崗鎮(zhèn)，面積為618.71 hm2，占26.77%；再則就是復(fù)興鎮(zhèn)和東陽(yáng)街道，面積分別為 375.37 hm2和 304.84 hm2，分別占 16.24% 和13.19%。從表6中可以看出，布局的基本農(nóng)田中優(yōu)先劃定區(qū)和鼓勵(lì)劃定區(qū)共達(dá)90% 以上，也就是說(shuō)劃定的基本農(nóng)田能達(dá)到優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的耕地占80% 以上，可見(jiàn)，這個(gè)劃定結(jié)果是科學(xué)的。

表6 北碚區(qū)城市周邊基本農(nóng)田劃定前后情況比較Table 6 Comparison on prime farmland before and after allocation adjustment in periphery of Beibei District

圖5 北碚區(qū)城市周邊永久基本農(nóng)田布局圖Fig. 5 Allocation map of permanent prime farmland in periphery of Beibei District

在本文的研究范圍內(nèi)，涉及原永久性基本農(nóng)田共2 300.96 hm2，絕大部分位于東陽(yáng)街道和天府鎮(zhèn)，部分分布在龍鳳橋街道，極少部分分布于歇馬鎮(zhèn)西部邊緣。從表6中可以看出，原基本農(nóng)田主要分布在后備資源區(qū)和不宜劃定區(qū)，面積各占原基本農(nóng)田面積的41.40% 和52.76%；優(yōu)先劃定區(qū)和鼓勵(lì)劃定區(qū)的優(yōu)質(zhì)農(nóng)田僅占5.84%?？梢?jiàn)，原基本農(nóng)田的劃定忽略了耕地本身質(zhì)量和耕地用途的穩(wěn)定性。將原基本農(nóng)田和新劃定基本農(nóng)田兩個(gè)圖層進(jìn)行疊加分析發(fā)現(xiàn)，兩次劃定結(jié)果有145.62 hm2的耕地是重合的。對(duì)比兩次劃定成果，新劃定的優(yōu)先劃定區(qū)和鼓勵(lì)劃定區(qū)的優(yōu)勢(shì)耕地比同水平的原基本農(nóng)田多2 111.79 hm2。新劃定的基本農(nóng)田耕地本身具有優(yōu)良的質(zhì)量且立地條件良好，穩(wěn)定性較高，同時(shí)地塊的空間集聚程度較高，并分布于城鎮(zhèn)用地外圍，這樣的布局既能達(dá)到保護(hù)耕地的要求，又能有效抑制城市無(wú)序擴(kuò)張。原基本農(nóng)田集中分布在天府鎮(zhèn)中梁山附近、龍鳳橋中梁溝區(qū)域及東陽(yáng)街道偏遠(yuǎn)地區(qū)等，因此，不管是從優(yōu)質(zhì)耕地?cái)?shù)量還是空間分布上，新劃定的基本農(nóng)田區(qū)域都更為合理。

3 結(jié)論

1) 城市周邊的耕地不同于普通耕地，它具有更好的質(zhì)量及更不穩(wěn)定的特性。本研究針對(duì)當(dāng)前城市周邊永久基本農(nóng)田劃定的問(wèn)題，借鑒美國(guó)LESA體系，兼顧城市周邊耕地的優(yōu)質(zhì)性和穩(wěn)定性；再對(duì)耕地進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，識(shí)別出重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域；最后將LESA評(píng)價(jià)結(jié)果與局部空間自相關(guān)分析結(jié)果相疊加，篩選出最終的劃定成果，提出了具有實(shí)用性和可操作性的城市周邊永久基本農(nóng)田劃定的方法體系。

2) 通過(guò)對(duì)城市周邊耕地的分析，本研究將北碚區(qū)城市周邊的耕地劃分為優(yōu)先劃定區(qū)、鼓勵(lì)劃定區(qū)、后備資源區(qū)和不宜劃定區(qū)5類。最終將優(yōu)先劃定區(qū)、鼓勵(lì)劃定區(qū)及后備資源區(qū)的一等耕地劃為永久基本農(nóng)田，劃定面積為2 310.9 hm2，占研究區(qū)域耕地總面積的21.13%，基本農(nóng)田地塊綜合評(píng)價(jià)均值為64.47，綜合質(zhì)量較高。

3) 新劃定的基本農(nóng)田比原基本農(nóng)田多9.94 hm2；原基本農(nóng)田地塊綜合平均分值為53.36，低于新劃定的基本農(nóng)田平均分值。新劃定的優(yōu)先劃定區(qū)和鼓勵(lì)劃定區(qū)的優(yōu)勢(shì)耕地比同水平的原基本農(nóng)田多2 111.79 hm2；新劃定的基本農(nóng)田分布在歇馬鎮(zhèn)、龍鳳橋街道、蔡家崗鎮(zhèn)、水土鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)和東陽(yáng)街道地勢(shì)平坦、耕作條件和立地條件較好的區(qū)域，在總體質(zhì)量和穩(wěn)定性上有很大提高。因此，不管是從優(yōu)勢(shì)耕地?cái)?shù)量上還是空間分布上，新劃定的基本農(nóng)田區(qū)域都優(yōu)于原基本農(nóng)田?？茖W(xué)合理地劃定城市周邊的永久基本農(nóng)田，才能達(dá)到保護(hù)優(yōu)質(zhì)耕地、推動(dòng)城市發(fā)展轉(zhuǎn)型及改善城市生態(tài)環(huán)境的目的。

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Study on Demarcating Method of Permanent Prime Farmland in Periphery of Beibei District of Chongqing City

CHEN Qian, XIE Deti*, WANG San
(College of Resources and Environment,Southwest University,Chongqing400716,China)

The farmland quality in the peripheries of Beijing, Shanghai, Guangzhou, Chongqing and other 14 major cities is to be designated as permanent prime farmland according to the requirement of the Ministry of Land and Resources and the Ministry of Agriculture in 2014. Demarcating the permanent prime farmland scientifically is of great significance. In this paper, Beibei District of Chongqing City was taken as the study area, the index systems of comprehensive evaluation of farmland quality and of the site condition of farmland were constructed with in LESA system and ArcGIS10.2 platform. Local autocorrelation analysis of farmland was used to identify the key protected area, and the prime farmland plots were selected after comparing the results of LESA evaluation and of local spatial autocorrelation analysis. The results indicated that farmlands could be divided into priority area, encouragement area, reserve resources area and inappropriate area. The priority area, the encouragement area and a part of the reserve resources area could be designed as the permanent prime farmland area with an area of 2 310.9 hm2, accounting for 21.13% of the total farmland area, and with an average evaluation score of 64.47, indicating better quality and stability. The area of newly-designed prime farmland was 9.94 hm2more than that of the original prime farmland, and the area of the advantaged farmland was 2 111.79 hm2more than the original prime farmland at the same level. The new method can capture the characteristics of farmland, and quantitatively analyze the quality characteristics, the site conditions and the spatial agglomeration characteristics of farmland, greatly improve the quality, stability and spatial agglomeration of farmland than before, thus is more helpful to protect the high quality farmland, boost city transformational development and improve urban ecological environment.

Local spatial autocorrelation; LESA system; Permanent prime farmland; Superiority and Stability; Periphery of city

F301.21

10.13758/j.cnki.tr.2016.06.025

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2013BAJ11B02) 資助。

* 通訊作者(xdt@swu.edu.cn)

陳茜(1991—)，女，重慶合川人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)橥恋乩靡?guī)劃。E-mail：825432021@qq.com