李婷婷,刘美玲,冯 达
(1.中国测绘科学研究院湖南分院,长沙 410000;2.湖南省测绘科技研究所,长沙 410000;3.中国地质大学(北京)信息工程学院,北京 100083)
基本农田是作为满足一定时期人口和国民经济对农产品需求而必须确保的耕地的最低需求量。基本农田保护政策是我国保护耕地资源的重要政策,自1994 年《基本农田保护条例》出台后,国家先后制定了一系列的政策和措施,耕地和基本农田保护工作取得了巨大的成就[1-2]。按照党中央、国务院关于全面划定永久基本农田并实行特殊保护的决策部署,各地基本完成了基本农田划定的上图入库工作。我国学者也从划定方法以及划定成果评价等方面入手,展开了对耕地和基本农田的一系列研究,丰富了耕地保护研究体系,提高了基本农田空间布局的科学性和准确性[3-7]。当前,我国经济转向高质量发展阶段,新型工业化、城镇化建设深入推进,农业供给侧结构性改革逐步深入,对守住耕地红线和永久基本农田控制线提出了更高要求。同时,随着全国第三次国土调查的开展、高清卫星影像的应用以及国土空间规划工作的开展,也对永久基本农田的划定提出了新的要求。在新的形势背景下,科学合理地划定区域永久性基本农田是耕地保护的重中之重。本文拟在总结已有研究成果的基础上,从永久基本农田保护的质与量两方面出发,结合国土空间规划的相关要求,进行县域永久基本农田总面积计算与永久基本农田划定的适宜性分析,为合理划定县域永久基本农田提供一定参考。
泸溪县位于湖南省西部,东邻沅陵、辰溪两县,西连吉首市,北接古丈县,南界麻阳苗族自治县,西南与凤凰县毗邻。地处东经109°40′~110°14′、北纬27°54′~28°28′之间,武陵山脉向雪峰山脉过渡地带,沅麻盆地西缘,山丘起伏,红层广布,是“八山半水一分田,半分道路和村庄”的山区县。全县11 个乡镇147 个村(社区),2018 年泸溪县土地总面积156 625.15公顷,其中耕地22 529.07 公顷。
本文土地数据主要来源于泸溪县土地利用现状数据库(2009-2018 年)、泸溪县耕地质量更新数据库(2018 年)、泸溪县2018 年高清遥感影像等,社会经济发展数据主要来源于《湖南省统计年鉴》(2010-2019年)、《泸溪县统计年鉴》(2010-2019 年)及泸溪县统计公报(2009-2018 年),并辅以实地调查数据。
永久基本农田是必须确保的耕地最低需求量。本文划定思路是:在数量上,从人均永久基本农田需求面积计算出发,进行2025、2035 年区域永久基本农田需求总面积进行核算。在质量上,一是充分考虑国土空间规划要求,剔除存在不适宜性因素的图斑后,得出可划入永久基本农田的耕地,并论证能否落实区域永久基本农田保护面积;二是构建永久基本农田划定适宜性评价指标体系,对可划入永久基本农田的耕地进行适宜度量化,为划定永久基本农田进行具体落实。划定思路流程见图1。
图1 基于国土空间规划的永久基本农田划定思路
按照“区域永久基本农田总面积=区域人均永久基本农田需求面积×区域人口总量”公式[1],分别计算区域人均永久基本农田需求面积和区域人口总量,即可计算出区域永久基本农田总面积。
考虑到人口数量和不同时间阶段所需要的农田数量都具有动态性,参考相关研究[1],选用区域人均永久基本农田需求面积的确定表达为:
式中,S 代表人均永久基本农田需求面积;r 代表粮食供给率;k 表示城市化水平代表农村粮食折算系数代表城市粮食折算系数;代表农村居民口粮和各种直接或者间接利用粮食生产的农产品人均永久基本需求量;代表城市居民口粮和各种直接或者间接利用粮食生产的农产品人均永久基本需求量;p 代表粮食作物单产;m 代表复种指数;c 代表粮食作物播种面积比例。
2.3.1 基于国土空间规划的永久基本农田图斑适宜性分析。根据永久基本农田划定的有关规定[8-9],结合国土空间规划工作的有关要求,确定不适宜划入永久基本农田图斑的选取原则为:(1)25 度以上的坡耕地;(2)重要水源地内15~25 度坡耕地;(3)依据《土壤污染防治法》列入严格管控类耕地;(4)生态保护红线范围内的耕地;(5)暂未纳入生态保护红线的自然保护地范围内耕地;(6)不稳定耕地(含河道两岸堤防之间范围内不适宜稳定利用的耕地、遥感影像显示非耕地);(7)规划建设占用的耕地等(主要为模拟划定的城市开发边界内耕地,并适当考虑预留一定数量的农村集中建房点规划用地需求);(8)已批准建设用地和采矿权范围内的耕地。
2.3.2 可划入永久基本农田的耕地图斑适宜度分析。根据现有的国内外研究成果[10-17],结合泸溪县的实际情况,从耕地质量状况、区位条件、空间形态三个方面选取6 个评价指标构建适宜度评价体系。自然质量,反映耕地的自然禀赋,选取耕地自然质量等指标反映耕地质量状况;区位条件反映耕地的利用可行性,从耕地到交通干线(道路通达度)、水源及水利设施(灌排通达度)及城镇居民点的距离(居民点邻近度)等3个方面选取指标;空间形态反映耕地的生态功能,选取空间连片度和田块规整度为评价指标(见表1)。最后,运用层次分析法,确定耕地入选永久基本农田评价指标的权重;采用加权指数和法计算适宜度。
表1 泸溪县耕地划入永久基本农田适宜度评价指标体系
对泸溪县永久基本农田保护总面积的核算,是在设定区域实现食物自给的情况下必须保有的永久基本农田面积,即粮食供给率(r)设定为1。为与土地利用数据保持一致性,对泸溪县永久基本农田保护最小需求面积计算采用的基础数据为2009-2018 年;与国土空间规划期限保持一致,预测年份选用2025、2035年。其中人口、城市化水平(城镇化率)、粮食作物单产、粮食作物播种面积数据来源于《湖南省统计年鉴》《泸溪县统计年鉴》及泸溪县统计公报;居民口粮和各种直接或者间接利用粮食生产的农产品人均基本需求量来源于《中国农村住户调查年鉴》并辅以一定的实地调查(表2)。
表2 2009-2035 年泸溪县人均永久基本农田需求面积
经计算,泸溪县人均永久基本农田需求面积在2009-2018 年处于0.036 3~0.037 7 之间,平均为0.038 4公顷;2025 年为0.037 3 公顷,2035 年为0.036 8 公顷。
按照“区域永久基本农田总面积=区域人均永久基本农田需求面积×区域人口总量”公式计算,在本轮国土空间规划年限内,泸溪县永久基本农田总面积2025 年为11 481.67 公顷,2035 年为12 116.45 公顷。
3.2.1 基于国土空间规划的永久基本农田图斑适宜性分析。提取泸溪县2018 年土地利用现状数据库中耕地,结合遥感影像、生态红线、自然保护地范围等各项资料,利用ArcGIS 软件进行数据处理,得出各项不适宜划入永久基本农田的耕地数据,结果见表3。泸溪县不适宜划入永久基本农田耕地面积合计7 877.62 公顷,主要是不稳定耕地。不稳定耕地中,河道两岸堤防之间的不稳定耕地为6.10 公顷,其余为遥感影像判别的非耕地。泸溪县地处武陵山脉向雪峰山脉过渡地带,具有典型山区特征,山区的林地和耕地在遥感影像上判别存有一定难度。经实地抽样调查,这部分数据基本符合实际。但是这部分耕地的耕种条件基本能满足,属于即可恢复或是通过工程技术手段即可恢复。按照永久基本农田“划优不划劣”的划定原则,此部分耕地仍归属于不适宜划定范畴。
表3 泸溪县各项不适宜划入永久基本农田耕地统计
2018 年泸溪县现有耕地22 529.07 公顷,除去不适宜划入永久基本农田的耕地7 877.62 公顷,剩余耕地面积为14 651.40 公顷。与上文计算的永久基本农田总面积(2025 年为11 481.67 公顷,2035 年为12 116.45 公顷)相比较,仍能保证区域内最低永久基本农田需求量。
3.2.2 可划入永久基本农田的耕地图斑适宜度计算。根据泸溪县可划入永久基本农田的耕地图斑现状,按照适宜度评价指标体系,进行适宜度计算。评价指标分级赋值及权重计算结果见表4。自然质量等根据泸溪县2018 年耕地质量评定结果,泸溪县自然质量等为8~12 等,按照等级进行分级赋值。
表4 泸溪县耕地划入永久基本农田适宜度评价指标及分级
区位条件指标因子,利用2018 年土地利用变更数据库,提取公路用地与农村道路,并结合遥感影像进行补充与修正,组成交通干线图层;提取坑塘水面、河流水面、水库水面、沟渠及水利设施用地,并结合遥感影像进行补充与修正,组成水源及水利设施图层;提取城镇及农村居民点,并结合遥感影像进行补充与修正,组成居民点图层;将此三图层分别与适宜划入永久基本农田图斑的耕地图斑,利用ArcGIS 软件计算出道路通达度、灌排通达度、居民点邻近度,并采用自然间断法进行分级赋值。
空间连片度,利用ArcGIS 平台对适宜划入永久基本农田图斑的耕地图斑进行制图综合后,再进行空间链接,计算单个图斑在所属的综合图斑中的比重。
田块规整度,采用景观生态学中的分维数FRAC 来表达田块规整度[15],见式2。
式中,FRAC 为田块规整度;p 为地块周长;a 为地块面积。
经过计算求得各图斑划入基本农田适宜度,并采用3 级自然间断法进行分级,结果见表5。
表5 泸溪县可划入永久基本农田的耕地适宜类型划分及面积统计
结果显示,泸溪县Ⅰ类适宜区(适宜度≥77.75),面积为8 292.67 公顷,占比为56.60%;Ⅱ类适宜区(适宜度64.28~77.74),面积为4 969.09 公顷,占比为33.92%;Ⅲ类适宜区(适宜度≤64.27),面积为1 389.64公顷,占比为9.48%。从区域分布来看,Ⅰ类适宜区主要分布在浦市镇、兴隆场镇等地势较为平坦的河谷间,耕作较为便利;Ⅱ类、Ⅲ类的分布较为分散,基本在Ⅰ类区往山地方向延伸,体现出典型的山区特性。
经过计算,泸溪县永久基本农田总面积需求量2025 年为11 481.67 公顷、2035 年为12 116.45 公顷。经综合考虑国土空间规划的各项要素,剔除各类不适宜划入永久基本农田的耕地,泸溪县可划入永久基本农田的耕地面积为14 651.40 公顷,可以满足区域永久基本农田总面积需求。对可划入永久基本农田的耕地进行适宜度计算,Ⅰ类适宜区面积为8 292.67 公顷、Ⅱ类适宜区面积为4 969.09 公顷、Ⅲ类适宜区面积为1 389.64 公顷。Ⅰ类和Ⅱ类适宜区的分布较多,占比为90%以上,面积为13 261.76 公顷,可满足2025 年、2035 年永久基本农田总面积需求。
4.2.1 按照适宜度合理划定永久基本农田。国土空间规划中采用“自上而下、上下结合”实现三条控制线落地。建议各有关决策部门综合考虑区域实际情况,进行区域永久基本农田总面积核算,制定科学合理的永久基本农田保护目标(即保护面积)。而具体到县级落实的过程中,根据本县的耕地划入永久基本农田的适宜度分析结果,择优划入。在确保落实永久基本农田保护目标后,如有剩余优质耕地可划入基本农田储备区,为后续国土空间规划管理中因不可避免因素占用永久基本农田的补划提供选择。
4.2.2 加大对不稳定耕地的生态修复工作。在研究中发现,土地利用现状库中的耕地有一部分在影像及实地调查中,为种植园用地、林地、草地及坑塘水面,但地表土质层未被破坏,清理后即可直接恢复耕种,还有一部分是清理后采用一定的工程措施就能恢复耕种。建议加大对这部分不稳定耕地的生态修复工作,制定合理的修复方案,加大耕地及永久基本农田的储备量。
4.2.3 继续推进高标准农田建设力度。采取田、水、路、林、村综合整治措施,坚持数量、质量、生态并重的高标准农田建设,提高耕地的集中连片、设施配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力等,并形成与现代农业生产和经营方式相适应的永久基本农田。