基于产能稳定的高标准基本农田建设区选址实证研究

吴郁玲，杜越天，侯娇，王梅

(1.华中师范大学 公共管理学院，湖北 武汉 430079；2.华中师范大学 城市与环境科学学院，湖北 武汉 430079；3.武汉市规划研究院，湖北 武汉 430014)

基本农田是国家立足战略角度，为满足一定时期人口和国民经济发展对农产品的需求，而必须确保的耕地最低需求量，被老百姓称为“吃饭田”“保命田”。高标准基本农田则是指通过土地整治建设形成的集中连片、设施配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的基本农田。高标准基本农田在建设上要求更高、任务更艰巨，意义也更加重大。《全国土地整治规划(2011～2015年)》提出“十二五”期间要建成4亿亩高标准基本农田，《全国高标准农田建设总体规划》又提出，到2020年要建成集中连片、旱涝保收的高标准农田8亿亩，把建设旱涝保收高标准基本农田作为当前和今后一个时期内的重点工作[1-2]。高标准基本农田的建设有利于优化土地利用结构与布局，提高耕地质量，保障农田粮食产量。通过建设一大批集中连片、与现代农业生产方式相适应[3]的优质良田，促使农业规模经营，与现代农业发展需求相适应。建设高标准基本农田也将进一步优化区域生态环境，推动落实耕地“三位一体”。可以说，高标准基本农田建设是当前保护耕地、保障粮食安全和促进经济社会健康稳定发展的重要战略任务，与国民经济可持续发展息息相关。

一、学术综述

高标准基本农田建设领域研究成果众多。韩帅等以辽宁省粮食生产基地代表区昌图县为例，构建耕地自然质量评价体系，采用综合评价法划分研究区高标准基本农田建设时序[4]。边振兴等、唐秀美等认为高标准基本农田建设应综合考虑耕地自然质量和区域社会经济条件，分别以沈阳市沈北新区和广东省五华县为例，构建基于耕地自然和立地条件的评价体系，运用K—均值聚类法和四象限法划分高标准基本农田建设区[5-6]。崔勇等、王晨等从高标准基本农田建设适宜性出发，以北京市怀柔区和吉林省长岭县为例，从自然条件、基础设施及社会经济方面选取指标构建研究区评价体系，采用综合评价法将研究区耕地划分为基本具备条件区、稍加整治区和全面整治区[7-8]。朱传民等在高标准基本农田建设适宜性基础上考虑农户综合意愿，以河北省曲周县为例，提出“综合质量—综合意愿”综合建设区划定方法，将研究区划分为一级、二级和三级适宜区域[9]。胡叶翠等、奉婷等强调生态安全在高标准基本农田建设评价中的重要性，分别以四川省达县和北京平谷区为例，从自然、社会经济和生态安全等方面构建评价体系，运用综合评价法划定研究区高标准基本农田建设区[10-11]。

综合来看，高标准基本农田研究评价体系不断完善，但对产能稳定性关注较少；研究区域多集中于东部地区，缺乏对中部地区省份的探索；研究评价多应用综合评价法，方法体系有待进一步完善。产能稳定性是高标准基本农田评定的重要参考，中部地区是中国经济发展的重要农业依托，其中江汉平原是中国重要的商品粮基地之一，是长江经济带发展的农业经济基础。因此，本研究将以江汉平原粮食与经济作物主产区潜江市为例，结合高标准基本农田建设内涵和研究区实际，将产能稳定性纳入考量范畴，构建基于耕地潜力和产能稳定的评价体系，综合评定研究区耕地质量，应用理想解逼近法对耕地进行“优选”，确定高标准基本农田建设区，以期丰富完善高标准基本农田评价体系，为相关研究提供参考借鉴。

二、研究区概况与基础数据处理

(一)研究区概况

潜江市坐落于湖北省中南部，江汉平原富庶腹地，位于东经112°29′39″～113°01′27″，北纬30°04′53″～30°38′53″之间。北部与汉江相连，南部与长江为界，东可通至武汉，西临荆州可达宜昌。全市下辖1个省级开发区、10个建制镇、4个办事处、6个管理区、3个原种场和1个种畜场，是国家重要的商品粮生产基地和湖北省粮食供给大县。做好高标准基本农田建设，对于落实耕地保护战略、保障区域及国家粮食安全具有重大现实意义。

(二)基础数据来源

研究基于潜江市最新耕地质量等别更新评价成果，以2016年耕地图斑为底图，与上一轮全域永久基本农田划定成果相叠加，得到目标图层。部分土地利用空间数据主要通过《2017年潜江统计年鉴》《潜江市城市总体规划(2008～2020)》《潜江市土地利用总体规划(2006～2020)》获取。

(三)评价单元确定

评价单元是研究评价开展的基础，一般选择行政单位、栅格或耕地图斑进行评价。耕地图斑是数据处理、管理的基础单元，在高标准基本农田建设的实际操作中，往往要打破行政界线，将具体任务落实到地块。因此，本文以耕地图斑为评价单元，基于GIS数据处理平台得到17 247个评价单元。

三、高标准基本农田建设选址方法

(一)选址思路

图1是高标准基本家田建设选址技术路线图。

图1 高标准基本农田建设区选址技术路线图

(二)高标准基本农田建设评价体系构建

1.耕地潜力评价体系

耕地潜力与耕地自然特性相关，本研究主要选取耕地地力水平、区位条件、农田基础设施和耕地连片程度4个层面来综合表征地块潜力状况。其中，地力水平显示着耕地生产能力的大小，主要通过土壤质地、土壤酸碱度等指标来反映；区位条件由耕地距交通主干线的远近、受中心城镇辐射影响度的大小来反映；排水条件和灌溉保证率用来表征农田基础设施条件；耕地连片程度是衡量高标准基本农田能否适应农业现代化需求、实现规模化生产[12-13]建设的重要指标，通过耕地集中连片度反映。

2.产能稳定性评价体系

产能稳定性是高标准基本农田评定的重要内容，从可能影响高标准基本农田产能稳定性的耕地性状、规划控制、生态环境和社会经济等方面构建评价体系。其中，耕地性状主要由耕地等别、耕地类型和基本农田面积比例[14]反映；规划控制包括土地规划和城镇发展，土地规划所确定的城市建设用地管制分区显示了耕地近期被建设占用的可能性[15-16]，城市总体规划中明确的城镇发展定位关乎耕地利用的未来走向，这些指标因素与耕地产能稳定性直接相关。除此之外，生态环境主要由生态系统服务价值反映，耕地的生态系统服务价值从侧面反映出区域生态环境的好坏，生态环境好，则作物生长条件好，有益于夯实农田生产水平[17]，促进农业可持续，是产能稳定性衡量的重要指标。区域的社会经济状况是产能稳定性评定的又一重要参考，主要由人均农业产值、农业人口比例和固定资产投资3个层面来体现。其中，人均农业产值用来表示区域建设投资能力的大小，人均农业产值高，则表明该区投资能力强，对高标准基本农田建设质量的保障与建设成果的维持有利；农业人口比例从一定程度上表征耕地面临的人口压力，农业人口比例大，对产能稳定的不利影响越大；固定资产投资用来衡量区域建设用地扩张能力的大小[18]，指标值越大，高标准基本农田产能稳定性越低。

3.指标标准化及权重确定

基于潜江市2017年耕地质量等别更新成果，依据《农用地分等定级规程》，确定高标准基本农田耕地潜力和产能稳定性评价体系中各指标的量化值。以专家打分法和熵权相结合的方法确定指标权重[19-20]，权重的计算结果见表1和表2。

表1 潜江市高标准基本农田耕地潜力评价指标及权重

表2 潜江市高标准基本农田产能稳定性评价指标及权重

4.高标准基本农田建设区优选方法

高标准基本农田建设对于耕地的评价选择是一个多目标决策过程，本文选用逼近理想解法[21]构造决策矩阵，通过计算评价对象与理想解之间的相对接近度评定耕地高标准基本农田建设的综合条件。接近度值越高，耕地综合条件越优。

第一，构造决策矩阵。高标准基本农田建设对于耕地的评价选择是一个多目标决策过程，本文选用逼近理想解法[22-24]构造决策矩阵，通过计算评价对象与理想解之间的相对接近度评定耕地高标准基本农田建设的综合条件。接近度值越高，耕地综合条件越优。假设共有m个评价单元，n个评价指标，对指标进行标准化处理，将第i(i=1,2,…,m)个评价单元的第ij(j=1,2,…,m)个指标量化值记为aij，各指标权重表示为w=[w1,w2,…,wn]，则构建的规范化加权阵V为：

(1)

第二，计算距离。定义评价单元各指标达到最优时其值为正理想解v+，反之为负理想解v-。则评价单元与理想解之间的距离为：

(2)

(3)

式中：cj为评价单元与理想解的相对接近度。

四、评价结果与分析

(一)高标准基本农田建设潜力区与稳定区

在指标量化和权重确定的基础上，运用理想解逼近法对潜江市17 247个地块单元进行测算，并用ArcGIS中的自然间断点分隔法对耕地进行自然分级，得到研究区高标准基本农田建设潜力区和稳定区分级。

1.建设潜力区

地块潜力层接近度值处于0.042 2～0.090 4之间，根据自然间断点分级法，将其划分为高潜力区(0.065 8～0.090 4)和低潜力区(0.042 2～0.065 8)(图2)。高潜力区面积为751.86 km2，占耕地总面积的61.19 %，低潜力区面积为476.79 km2，占耕地总面积的38.81 %。可以看出潜江市耕地质量总体较好，潜力水平整体较高、局部较低。高潜力区面积广布，低潜力区主要分布在城市西北和西南，涵盖积玉口、王场和西大垸管理区的小部分耕地。

图2 高标准基本农田建设潜力区分级图

图3 高标准基本农田建设稳定区分级图

2.建设稳定区

稳定层接近度分值处于0.017 9～0.196 0之间，本文运用自然间断点分隔法将其划分为高稳定区(0.045 0～0.196 0)、中稳定区(0.024 2～0.045 0)和低稳定区(0.017 9～0.024 2)(图3)。高稳定区面积为255.35 km2，占耕地总面积的20.78 %；中稳定区面积为673.11 km2，占耕地总面积的54.80 %；低稳定区面积为299.90 km2，占耕地总面积的24.42 %。从空间分布来看，高稳定区主要分布于中心城区外缘和城市西部，涉及中心区城镇和张金等重点城镇；中稳定区主要分布于城市南部和西北部，涉及区以一般城镇为主；低稳定区主要分布在城市东北部。

(二)高标准基本农田建设潜力分区

运用ArcGIS中的空间分析功能将潜力区和稳定区图层进行空间叠加，得到高标准基本农田建设潜力评价的6个分区：高稳定高潜力区、中稳定高潜力区、高稳定低潜力区、中稳定低潜力区、低稳定高潜力区和低稳定低潜力区(图4)。

其中，高稳定高潜力区耕地在空间上表现出总体分散分布、局部集中连片的特点，此区共涉及1 096个地块，面积为183.07 km2，占区域总面积的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。从城镇布局来看，高稳定高潜力区主要涉及中心城区外缘竹根滩、杨市办事处等中心城镇，西部涉及浩口等重点城镇，南部主要涵盖老新、渔洋等一般城镇。

中稳定高潜力区耕地在空间分布上较集中，除在中心城区所在的东北角分布较少，在其余地带均有分布，地块连片度较高。此区共涉及3 991个地块，耕地面积为396.90 km2，在6个分区中分布最广，占区域总面积的32.31 %。中稳定高潜力地块在中心城区与高稳定高潜力地块交错分布，主要位于高稳定高潜力地块内缘，涉及园林办事处、竹根滩等中心城镇；在西部主要涵盖张金、浩口等重点城镇，在南部主要涉及龙湾、渔洋、总口管理区等一般城镇。

高稳定低潜力区共有706个耕地地块，面积为72.28 km2，在区域占比5.88 %。此区域地块分布较为分散，零星分布于中心城区外缘及北部王场镇和南部西大垸管理区地带。

中稳定低潜力区包含3 670个耕地单元，整体布局较为集中，地块连片分布于城市西北部和南部，面积仅次于高稳定高潜力区，为276.21 km2，在区域占比22.49 %。此区主要涉及高石碑、积玉口、龙湾等一般城镇。

图4 高标准基本农田建设潜力分区图

低稳定高潜力区和低稳定低潜力区的布局与中心城区和重点镇区的坐落相吻合。其中，低稳定高潜力区面积为171.63 km2，在区域占比13.97 %；低稳定低潜力区面积为128.27 km2，在区域占比10.44 %。在重点镇区地带，两分区耕地交错分布，在中心城区，低稳定高潜力区主要分布在城区内部，而低稳定低潜力区则在城区外缘布局。

(三)高标准基本农田建设选址区

基于潜力区和稳定区整合所得的6个建设分区，考虑到潜江市耕地潜力状况总体较优，高潜力区分布较广，且产能稳定对于高标准基本农田评价具重要意义，因此，把产能稳定性放在更重要的位置上。最终确定建设分区综合评定级别优先顺序：高稳定高潜力区 > 中稳定高潜力区 > 高稳定低潜力区 > 中稳定低潜力区 > 低稳定高潜力区 > 低稳定低潜力区。结合高标准基本农田建设中集中连片分布、生态环境良好、高产稳产的内涵要求，着眼于产能稳定性对于高标准基本农田建设及城市发展的重要现实意义，最终选定高稳定高潜力区和中稳定高潜力区作为潜江市高标准基本农田建设选址区。

选区面积为579.98 km2，占区域总面积的47.22 %，空间上分布于中心城区外缘及城市的西部和中南部。中心城区外缘是城乡结合与过渡地带，受中心城区辐射带动作用强[24]，具备良好的经济条件，可为高标准基本农田的建设提供资金保障，高标准基本农田的建设也将为该区创造更好的自然环境，有利于其经济可持续。西部和中部主要是张金、熊口等重点城镇聚集地，是城市经济开发建设的重点区域，经济增长的同时产生了耕地保护压力，高标准基本农田的建设将有利于本区集约节约利用土地，持续优化生态环境；潜江市南部主要以现代农业为导向，大力发展与农业、畜牧业相适应的特色农业，其与高标准基本农田建设要求相适应，将有利于高标准基本农田建成后的稳定可持续[24]。

五、结语

高标准基本农田建设是土地整治的重要内容，农田建成后应是长期的可持续的，建设区的选择要更加注重耕地的产能稳定性，现有研究却很少着眼于此，因此本研究重点考查耕地产能稳定特征，构建基于耕地潜力及产能稳定性的评价体系，运用理想解逼近法综合评定研究区耕地，最终确定高标准基本农田建设选址区，以期推动高标准基本农田评价体系不断完善，为相关研究提供参考借鉴。

研究表明，潜江市高标准基本农田建设潜力区可分为高潜力区和低潜力区两级，高标准基本农田建设稳定区可分为高稳定区、中稳定区和低稳定区3级，整体上，耕地质量较好、较稳定。将潜力区和稳定区空间叠加得到高稳定高潜力区、中稳定高潜力区、高稳定低潜力区、中稳定低潜力区、低稳定高潜力区和低稳定低潜力区6个建设分区。结合高标准基本农田建设标准要求及产能稳定性对于研究区城市发展的重要现实意义，最终选定高稳定高潜力区和中稳定高潜力区作为高标准基本农田建设选址区。选区面积为579.98 km2，占区域总面积的47.22 %。

本研究认为高稳定高潜力区耕地优质连片、产能稳定，综合条件优势明显，是潜江市高标准基本农田建设的首选区域，承担着粮食生产的主要任务。应巩固基础设施配套建设，推进规模化生产经营，推动发展现代农业；加强农田后期管护，保障高标准基本农田建设成果可持续。而中稳定高潜力区耕地潜力水平高，综合质量好，是研究区高标准基本农田建设的重点区域，但这类地区地块分布较为零散，应因地制宜开展土地整理，使农田集中连片；同时，也需加强区域农田建设投资，做好生态防护，增强耕地产能稳定性，保障区域粮食供给，巩固潜江市粮食生产地位。