張家界市永定區(qū)縣域耕地保有量預測*

陳 銘，謝 歡，彭芯竹，周雅金，譚云仙，莊大春

(1.福建師范大學地理科學學院，福建 福州 350000；2.吉首大學土木工程與建筑學院，湖南 張家界 427000；3.湖南師范大學資源與環(huán)境科學學院，湖南 長沙 410000；4.湖南省地質(zhì)測繪院，湖南 衡陽 421000)

耕地作為糧食生產(chǎn)的載體，是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)[1].為了進一步保護耕地資源，保障糧食安全[2]，《中共中央 國務(wù)院關(guān)于加強耕地保護和改進占補平衡的意見》中提出，牢牢守住耕地紅線，確保實有耕地數(shù)量基本穩(wěn)定、質(zhì)量有提升，并到2020年，全國耕地保有量不少于1.24億hm2[3].目前，學者對耕地保護及預測的研究多集中在東部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和國內(nèi)主要糧食產(chǎn)區(qū)[4-6]，而對貧困區(qū)的研究[7]較少.張家界市永定區(qū)位于武陵山片區(qū)，2009—2017年，其耕地面積從31 922.12 hm2減少至31 223.21 hm2，區(qū)域用地供需矛盾日漸突出.因此，筆者擬運用多目標約束機制預測永定區(qū)的耕地保有量，以期為耕地資源保護和土地利用規(guī)劃編制提供參考.

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

張家界市永定區(qū)位于湖南省西北部地區(qū)的武陵山脈北支中段，區(qū)內(nèi)地形主要以中低山和丘陵為主，土地類型以林地為主，耕地主要分布在平地、坡地，集中在整個區(qū)域的中部、北部和西部，耕地資源總量有限，耕地的生產(chǎn)力和生產(chǎn)穩(wěn)定性不高.永定區(qū)2009—2017年耕地占補情況見表1.

表1 永定區(qū)2009—2017年耕地占補情況

1.2 研究方法

首先，分別基于糧食安全法[6]、供需平衡法[7]和趨勢外推法[10]，預測永定區(qū)2020年、2030年、2035年單一目標約束機制[8]下的區(qū)域遠景耕地保有量；然后，利用層次分析法對3種預測方法的結(jié)果進行權(quán)重賦值，建立多目標組合模型；最后，綜合考慮維護社會安全、經(jīng)濟安全和生態(tài)安全，利用多目標組合模型預測2020年、2030年、2035年耕地保有量.本研究中土地利用變更數(shù)據(jù)來源于張家界市永定區(qū)自然資源局.

2 永定區(qū)耕地保有量預測

2.1 基于糧食安全法的耕地保有量預測

糧食安全法的基本思想是，在糧食供需平衡的基礎(chǔ)上計算研究區(qū)的耕地需求量.總的來說，它是考慮研究區(qū)人口高峰期對糧食的基本需求，根據(jù)預期的單位產(chǎn)量計算出滿足居民基本需求的耕地面積[9]，繼而在分析糧食自給率等參數(shù)的基礎(chǔ)上建立符合要求的數(shù)學模型，最后預測出區(qū)域耕地保有量.該方法主要考慮社會穩(wěn)定，但沒有考慮社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)穩(wěn)定因素.具體模型為

DL=PM=PαDr/SRI.

(1)

其中：DL為耕地面積需求量；M為最小人均耕地面積(hm2/人)；P為區(qū)域總?cè)丝?人)；α為糧食自給率(%)；Dr為人均糧食需求量(kg/人)；S為糧食單產(chǎn)(kg/hm2)；R為糧食播種面積占總播種面積之比(%)；I為復種指數(shù)(%).利用糧食安全法預測出的耕地保有量是耕地需求量的下限值.

利用模型(1)預測永定區(qū)2020年、2030年、2035年的耕地保有量，結(jié)果見表2.

表2 基于糧食安全法的耕地保有量預測結(jié)果

2.2 基于供需平衡法的耕地保有量預測

供需平衡法主要是基于影響土地變更因素，即從耕地面積增加與減少2個方面出發(fā)，在滿足社會經(jīng)濟發(fā)展和維護生態(tài)平衡的條件下，為了實現(xiàn)土地供需平衡，對規(guī)劃目標年的耕地面積進行預測.該方法較客觀地考慮了經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)保護的需求[10-11]，但因未來的發(fā)展政策具有不確定性，故預測結(jié)果不一定穩(wěn)定.

本研究考慮的耕地增加因素有土地開發(fā)、土地復墾和土地整理，耕地減少因素有建設(shè)用地、生態(tài)退耕.計算模型為

Sn=S0+S++S-.

(2)

其中：Sn為預測年的耕地面積；S0為基準年的耕地面積；S-為基準年到預測年減少的耕地面積；S+為基準年到預測年增加的耕地面積.

以2017年為基準年(基準年面積31 223.21 hm2)，結(jié)合表1和模型(2)預測永定區(qū)2020年、2030年、2035年的耕地保有量，結(jié)果見表3.

表3 基于供需平衡法的耕地保有量預測結(jié)果

2.3 基于趨勢外推法的耕地保有量預測

趨勢外推法主要是根據(jù)耕地的歷史變更數(shù)據(jù)預測未來耕地保有量.該方法對于近期的結(jié)果估算較合理，但是長遠的預測結(jié)果可能會產(chǎn)生偏差.

利用永定區(qū)的土地利用變更數(shù)據(jù)，得到2009—2017年的耕地面積(表4).

表4 永定區(qū)2009—2017年耕地面積

由表4可知，永定區(qū)2009—2017年的耕地面積總體呈減少趨勢，8年共減少了698.91 hm2，平均每年減少87.36 hm2.根據(jù)張海強[8]的研究，按此速度計算，永定區(qū)2020年、2030年、2035年的耕地保有量分別為30 961.12，30 087.53，29 650.73 hm2.

2.4 基于多目標組合法的耕地保有量預測

對比單一目標約束機制下的預測值可以發(fā)現(xiàn)，僅用某種方法進行測算，就只能反映某個側(cè)面的結(jié)果，而其他方面的信息可能會有所缺失[8]，因此筆者將采用多目標組合法來預測耕地保有量.具體公式為

CN=C1W1+C2W2+C3W3+…+CnWn.

(3)

其中：CN為預測目標年耕地保有量；C1，C2，C3，…，Cn為不同的預測方法得到的預測結(jié)果；W1，W2，W3，…，Wn為不同預測方法的權(quán)重，且W1+W2+…+Wn=1.

表5 判斷矩陣及各方法的權(quán)重

結(jié)合(3)式和表5，永定區(qū)2020年、2030年、2035年的耕地保有量分別為30 423.35，29 515.76，29 321.66 hm2.

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

利用多目標組合模型預測出下一輪規(guī)劃期(2020年、2030年、2035年)永定區(qū)的耕地保有量，這說明永定區(qū)耕地保有量整體上呈減少趨勢.調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，2009—2017年永定區(qū)共減少耕地面積3 085.84 hm2，但通過土地整理、復墾和開發(fā)所補充的耕地面積僅640.07 hm2，距離耕地保護要求的最低面積1 203.52 hm2相差較大，尤其是土地復墾補充的耕地面積年均僅1 hm2左右，說明永定區(qū)的后備耕地資源較少，區(qū)內(nèi)耕地減少面積遠遠大于增加面積，這嚴重導致了耕地占補不平衡.

3.2 建議

(1)思想觀念方面.因受各種歷史原因和現(xiàn)實因素的影響，永定區(qū)居民尤其是農(nóng)民，對于耕地保護的思想觀念相當落后.改革開放以來，工業(yè)化進程加快，人們?yōu)榱俗非蟾蟮慕?jīng)濟利益，肆意破壞耕地，以地換利.要改變這種狀況，應(yīng)鼓勵公眾主動參與耕地保護，并通過媒體的大力宣傳增強公眾的環(huán)境保護意識和耕地危機意識；同時，政府可以通過各種扶貧政策引導公眾認識到“綠水青山就是金山銀山”，并讓他們從耕地保護中獲得一定的經(jīng)濟效益.

(2)政府政策方面.耕地保有量預測結(jié)果顯示，永定區(qū)的耕地保有量總體上呈減少趨勢，說明政府在耕地保護方面的宏觀政策調(diào)控雖然起到了一定的積極作用，但是仍然遠遠不夠.要大幅增加耕地保有量，政府應(yīng)結(jié)合獨特的地理環(huán)境條件，因地制宜，制定合理的土地利用總體規(guī)劃.例如，對于山地多、耕地少的現(xiàn)狀，嚴格控制建設(shè)用地規(guī)模，落實耕地占補平衡政策，強調(diào)“占一補一”；鼓勵農(nóng)民適當退林還耕，依山開墾，修建觀光梯田等.

(3)經(jīng)濟措施方面.農(nóng)民是耕地的直接使用者和第一責任人，只有提高了農(nóng)民的經(jīng)濟收入，他們保護耕地的積極性才會提高.因此，政府可以建立耕地保護補償機制，增加耕地補貼，切實提高農(nóng)民收入；加快完善農(nóng)民養(yǎng)老保險體系，從根本上解決農(nóng)民的后顧之憂；大力投入資金支持農(nóng)民從事旅游副業(yè)，推動鄉(xiāng)村旅游觀光農(nóng)業(yè)發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)綜合效益，進而激發(fā)農(nóng)民對耕地保護的積極性.