永久基本农田保护区合理性评价及空间布局研究*——基于国土空间规划视角

马婷，邵战林，吴彦山，林娟，孟玲

(1. 新疆农业大学管理学院，乌鲁木齐市，830000； 2. 新疆自然资源规划研究院，乌鲁木齐市，830000；3. 新疆第二测绘院，乌鲁木齐市，830001)

0 引言

改革开放以后，我国进入经济快速发展时期，随之而来的是土地利用与管理层出不穷的问题和矛盾。耕地作为生产最基础的生产资料，其数量与质量是关系着中国社会和经济可持续发展的全局性与战略性问题[1]。近年来，随着国家对永久基本农田的重视和保护，一系列规范和文件中均提到了对于永久基本农田的建设、划定和保护等，基本农田的概念于2008年中共十七届三中全会上首次被提出，即无论什么情况下都不能改变其用途，不得以任何方式挪作他用的基本农田，2019年《土地管理法》修订后，将“基本农田”的概念改为“永久基本农田”。永久基本农田的研究从提出到划定都已经相对成熟，以第二次全国土地调查数据库、农用地分等数据库为支撑，大量的学者从耕地质量、区位条件等角度对各省、市、县的永久基本农田进行了划定研究。部分学者以“3S”技术和GIS技术为支撑，对我国乡级、县级、市级的永久基本农田进行了划定研究[2-6]。从指标选取角度来说，部分学者从耕地质量、区位条件等方面，利用农用地分等定级成果对永久基本农田的现状进行划定，并对其数据库的建设进行了相关研究[7-11]。对划定以后的永久基本农田进行评价研究，也是永久基本农田建设中的重要环节。从对永久基本农田的评价方面来看，学者多从耕地质量出发，考虑区位条件及永久基本农田具备的基础条件等方面选取具体指标，运用层次分析法、熵权法等模型及方法对永久基本的适宜性和协调性进行定量化评价[12-18]。“国土空间规划”一词自2004年孙娟等[19]研究深圳市国土空间规划时就有运用，2018年国家政府管理体制改革，自然资源部将国土空间规划统筹结合，有关国土空间规划的研究也呈井喷式发展，当前对于国土空间规划的研究主要集中在规划编制体系研究、规划编制技术方法研究等方面[20-21]。

2016年，国土资源部下发了《关于印发全国土地利用总体规划纲要(2006—2020年)调整方案的通知》，其中明确指出，关于调整土地利用类型及布局优化，首要就是关于基本农田的结构和布局优化。2018年3月国土资源部印发《关于全面实行永久基本农田特殊保护的通知》，旨在建立关于永久基本农田从划定到保护的完备机制，2019年5月9日中共中央国务院发布了《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》，明确了构建国土空间规划体系和优化国土空间的任务。2020年10月26日中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议再次强调，要以优化国土空间布局来促进区域协调发展。因此，对于目前永久基本农田保护区的空间布局研究也符合构建国土空间规划体系的阶段目标。长期以来，各省市对于城规、土规等多规融合力度并不深，导致已经划定的永久基本农田布局不尽合理，结合当前全面构建国土空间规划紧迫要求，各省市为统筹划定好“三线”，陆续开展了永久基本农田储备区划定和永久基本农田的布局调整与优化等项目工程，各级人民政府和自然资源主管部门主要以规划为指引，调整解决“三区三线”与永久基本农田的冲突部分；其次，通过综合整治项目以局部的整改促进永久基本农田整体的连片度及质量的提升，确保永久基本农田数量有增加、质量有提升、生态有改善。综上，当前永久基本农田的重点研究就是对其布局进行优化和调整以满足区域国土空间规划的总体要求，然而优化的前提是对其进行合理性评价，以此来筛选、确定应该进行优化调整的部分。

在新疆生产建设兵团第十师(以下简称第十师)土地利用总体规划(2010—2020年)实施评估报告中，明确指出，第十师现有永久基本农田中存在一定比例的劣质耕地，且一些耕地盐碱化重，产量过低，不宜作为永久基本农田保护，因此，应该以调整、优化第十师永久基本农田布局为目标，对第十师内的永久基本农田合理性进行评价，凡不符合划定要求的必须整改落实，因此，在当前编制第十师国土空间规划的重要节点，对第十师永久基本农田保护区进行合理性评价研究，能够为第十师的永久基本农田布局优化调整和国土空间规划的编制提供依据和思路。

1 研究区概况及研究方法

1.1 研究区概况及数据来源

1.1.1 研究区概况

第十师位于新疆维吾尔自治区最北部，区域位于85°310′40″～91°00′00″ E，46°2′30″～48°56′04″ N，第十师下辖8个团场和两个矿区，即181团、182团、183团、184团、185团、186团、187团、188团、第十师煤矿及云母矿。地跨阿勒泰和塔城两地区，点片相间，分布于阿勒泰地区的阿勒泰、哈巴河、吉木乃、福海、富蕴、青河六个县(市)及塔城地区和布克赛尔蒙古自治县境内。截至2017年4月，第十师完成了本轮永久基本农田划定任务，兵团下达第十师永久基本农田划定面积为47 260 hm2，第十师实际划定58 602.89 hm2，超额完成本轮永久基本农田划定任务。

1.1.2 数据来源

数据来源于第十师2020年土地利用变更调查成果、《第十师土地利用总体规划(2010—2020年)实施评估》、2020年第十师永久基本农田保护区调查成果、2017年第十师永久基本农田划定工作报告及2020年第十师生态保护红线。

1.2 研究方法

以第十师已划定的永久基本农田保护区为评价对象，将每一个地块作为一个评价对象，共10 797个地块。从国土空间规划、耕地质量、区位条件及空间形态及4个方面，选取了国土空间规划一致性、耕地质量等级、空间连片性、田块规整度、距居民点距离、距河流水系距离共6个指标，构建了永久基本农田合理性评价体系，运用熵值法和综合指数评价模型、核密度分析模型，对第十师永久基本农田保护区进行了合理性评价。

1.2.1 评价指标选取及量化标准

划定永久基本农田一般从耕地质量、区位条件等角度选取指标，本文结合永久基本农田的划定指标，结合国土空间规划的一致性，从耕地质量、空间连片度、田块规整度、距居民点距离、距河流水系距离及国土空间规划一致性6个方面进行指标的选取，耕地质量等级能直观体现永久基本农田的质量优劣；空间连片度对于永久基本农田的规模化和机械化生产具有极其重要的作用，随着空间连片度的增加，其规模化和机械化生产的可能性就越高；田块规整度可以描述田块形状的复杂性，永久基本农田的田块规整度越高，越有利于机械规模化耕作；永久基本农田距居民点距离的远近决定了生产的便利性，距居民点的距离越近，其便利度越高；永久基本农田距河流水系的距离对其生产能力的持续性具有重要影响，距离越近，越有利于进行作物种植；国土空间规划一致性能检验永久基本农田是否在生态保护红线内，是否符合当前空间规划的发展。基于此，选取6个指标，由于部分指标不能简单地用数字来衡量其优劣，因此对每个指标进行分级，并且根据分级赋予不同的分值，如表1所示。

表1 永久基本农田评价指标体系、量化标准及权重值Tab. 1 Evaluation index system, quantitative standard and weight value of permanent prime farmland

1) 耕地质量等级。研究区的永久基本农田自然等质量总体不高，其中8、9、10、11等占比极小，因此，将8、9、10、11等地赋值100分，15等赋值20分，其他等别用间隔赋值法进行赋值。

2) 空间连片度。当两块地的空间距离在不影响规模生产种植的前提下，可以认为是相连的。空间距离越小，连片性越高，设定距离d2/2=30为半径进行缓冲区分析，将缓冲区与已划定的永久基本农田进行叠加分析，同一缓冲区内的地块，连片度一致，缓冲区的面积越大，其空间连片度越高。缓冲缓冲区面积在4.54 hm2及以下，赋值20分，缓冲区面积在4.54～10.21 hm2之间，赋值40分，缓冲区面积在10.21～23.60 hm2之间，赋值60分，缓冲区面积在23.60～48.32之间，赋值80分，缓冲区面积大于48.32，赋值100分，如表1所示。

3) 田块规整度。本文引入景观生态学中的分维数FRAC来表达田块规整度，计算方式如式(1)所示田块规整度越高，表示其田块的形状越复杂多变，田块规整度越低，表明田块的形状越简单规则。

(1)

式中：p——田块周长；

α——田块面积。

4) 距居民点距离。借助ArcGIS软件中的最近邻点空间分析，运用邻域分析对永久基本农田地块和居民点进行近邻分析，将搜索半径设置为3 000 m，对分析结果进行评价赋分，采用相等间隔分类对其进行相应赋分。

5) 距河流水系距离。水系一般指河流、湖泊、水库、沼泽等，考虑到新疆水资源短缺，本研究将干渠、沟渠、河流水面、湖泊水面、水库水面均算入河流水系，运用邻域分析对永久基本农田和河流水系进行近邻分析，将搜索半径设置为2 000 m，对分析结果进行评价赋分，采用相等间隔分类对其进行相应赋分。

6) 国土空间规划一致性。当前正值国土空间规划体系建设的重要期，因此要充分考虑各规划红线的符合程度，将已划定的永久基本农田与研究区的生态保护红线、城市开发边界进行叠加分析，对照每一个评价单元，根据其重叠程度进行赋分。

1.2.2 评价指标权重确定

运用熵值法确定各指标的权重值，熵权法是一种客观赋权方法，可以有效避免主观赋权法的部分不足，根据下列公式用熵权法确定每个评价地块的指标权重。各指标的权重值如表1所示。

(2)

(3)

其中

Dj=1-Hj

(4)

(5)

式中：Yij——第i个评价单元第j项指标；

n——指标个数；

Fij——指标发生的概率；

Hj——第j个指标的信息熵；

Dj——第j个指标的信息效用值；

Wj——第j个指标的权重值。

1.2.3 评价模型

本文采用综合指数评价模型计算第十师永久基本农田的布局合理性指数，指数越高说明合理性越高，指数越低，则表明合理性越差。

(6)

式中：F——评价图斑的空间布局合理性指数；

Y′ij——第i个评级对象第j个指标根据量化标准后的值。

2 结果与分析

2.1 永久基本农田合理性指数分析

根据表1的权重值及各地块的指标值，计算得出每个地块的永久基本农田布局合理性指数，基于ArcGIS软件，运用自然断裂法将已划定的永久基本农田合理性指数进行分级，将其分为5级，如表2所示，并生成第十师永久基本农田合理性指数分析图(图1)。根据分级结果，第十师永久基本农田空间布局合理性指数在51.20～99.40之间，平均值为81.36，Ⅰ级合理性指数最高，合理性指数在89.22～99.40之间，占永久基本农田总面积的15.10%；Ⅱ级合理性指数在81.08～89.22之间，占永久基本农田总面积的29.39%；Ⅲ级合理性指数在75.12～81.08之间，占永久基本农田总面积的31.87%；Ⅳ合理性指数在67.96～75.12之间，占永久基本农田总面积的21.96%；Ⅴ级合理性指数在51.20～67.96之间，占永久基本农田总面积的1.68%。综上分析表明第十师永久基本农田布局合理性指数总体较高。

表2 永久基本农田布局合理性等级评价Tab. 2 Rationality grade evaluation of permanent basic farmland layout

从永久基本农田布局优化的角度出发，根据布局指数，将Ⅰ～Ⅴ级划分为优先保留区、稳定保持区、整治加强区、保留发展区和缩减调出区。优先保留区主要分布在182、183和187团，其他团场分布较少，呈片状集中分布，耕地质量高，空间连片度高，田块形状规整，灌溉资源丰富，生产条件优越，国土空间规划一致性高。稳定保持区主要分布在183和188团，面积占比大，且多分布在优先保留区地块周围，与优先保留区的永久基本农田呈间隔分布，主要是由于其耕地质量、空间连片度、田块规整度有所差异，耕地质量处于中上水平，空间连片性较好，田块也较为规整，距居民点的距离也较近，能较好地吻合国土空间规划的要求。整治加强区主要分布在183、187和188团，分布较分散，且开始呈边缘化，大多分布在永久基本农田划定区的中部及边缘区，其综合条件一般，耕地质量处于中等水平，田块形状相对不规则，距居民点距离和河流水系的距离稍远，与国土空间规划吻合度较好。保留发展区主要分布在181、183和187团，其他团场分布较少，面积占比小，田块多分布在永久基本农田保护区的边缘地区，耕地质量一般，区位条件较差，空间连片度也较差。缩减调出区各团场均有少量分布，主要原因是由于这部分永久基本农田耕地质量等别低，空间连片度差，田块形状不规整，距居民点及河流水系的距离较远，部分与生态保护红线相冲突。

图1 第十师永久基本农田合理性指数分布图

2.2 永久基本农田核密度

运用ArcGIS中Spatial Analyst工具，使用密度分析中核函数分析第十师永久基本农田分布空间格局，根据第十师永久基本农田核密度分级图(图2)，整体来看，第十师永久基本农田空间分布格局呈“东密西疏”，空间分布差异较大，主要是由于第十师各团场分布较分散，且东部永久基本农田划定的面积较大，且田块多而集中，西部划定的较少，田块分散且少；从局部来看，呈“中间密四周疏”的分布格局，主要是由于在划定永久基本农田的过程中，主要以连片度高、分布较集中的地块为主；从各团场来看，183团、187团、188团的斑块聚落程度最高，核密度分级最高的区域永久基本农田斑块聚落密度在20～25个/hm2，最差的区域在0～5个/hm2，分级越高的区域，其合理性指数也越高，因此，划定的永久基本农田集中连片度越高，其规整度、距河流水系的距离等指标值也越高。

2.3 不同合理性级别的永久基本农田利用对策

对永久基本农田进行合理性评价，不仅对其布局调整和优化具有实际指导意义，并且对永久基本农田的利用也具有政策意义，本文将第十师永久基本农田合理性分为5级，将其分为不同程度的利用区，并对其提出不同的利用对策。

优先保留区(Ⅰ级)：主要分布在182团、183团及187团，这部分地块耕地质量较好，空间连片度高，田块形状规整，灌溉水资源丰富，生产条件优越，国土空间规划一致性高，在未来的发展过程中，应该注重利用优越的耕地质量和区位条件，不断提高农业集约化程度和现代农业技术的推广，积极推进高标准永久基本农业示范区建设，不断完善配套设施，确保高产稳产，产得出、供得上。

稳定保持区(Ⅱ级)：主要分布在183团、188团，这部分田块，耕地质量处于中上水平，空间连片性较好，田块也较为规整，距居民点的距离也较近，能较好地吻合国土空间规划的要求，因此在利用过程中要保持其优势，利用技术手段，加大经济投入和政策倾斜力度，重点提高耕地质量，增加耕地连片度，完善灌排系统，增加永久基本农田耕地质量的稳定性，注重对永久基本农田的保护，避免被破坏或被建设用地占用。

整治加强区(Ⅲ级)：主要分布在183团、187团、188团，这部分田块综合条件一般，耕地质量处于中等水平，田块形状相对不规则，距居民点距离和河流水系的距离稍远，与国土空间规划吻合度较好，这部分永久基本农田在利用过程中应该以整治为主，将整体的生产能力和产出条件不断提高，以此来确保其可长期作为永久基本农田。

保留发展区(Ⅳ级)：主要分布在181团、183团及187团，这部分永久基本农田面积较少，田块多分布在划定区域的边缘地区，耕地质量一般，区位条件欠缺，空间连片度较低，因此应该加强此部分永久基本农田的功能，充分考虑连队、团场的未来发展，在最大程度保护永久基本农田的前提下，与未划入永久基本农田的耕地相比较，择优调入周边优质耕地，以此来提高这部分永久基本农田的连片度和田块规整度，以此来保证永久基本农田质量稳定提升、布局更加优化。

缩减调出区(Ⅴ级)：第十师各团场均有分布，这部分永久基本农田由于不符合当前第十师的国土空间规划，因此应将其优先调出，并且应该围绕优先保留区、稳定发展区周围等质等量的补划，从而更好地配合国土空间规划，促进永久基本农田布局更加优化、质量提高且数量不减少。

图2 第十师永久基本农田核密度分级图

3 结论

本文从国土空间规划的视角出发，构建了第十师永久基本农田合理性评价指标，对第十师永久基本农田合理性进行了评价，并对其空间布局进行了分析。

1) 将国土空间规划作为约束指标，从耕地质量、区位条件等角度选取了6个指标，对第十师已划定的永久基本农田保护区进行了合理性评价研究，根据合理性指数，将合理性分为5级，结果表明第十师永久基本农田合理性指数在51.20～99.40之间，平均值为81.36，合理性指数较高，但部分与第十师当前的国土空间规划有冲突，在构建国土空间规划总任务的前提下，应对其进行调整，以满足国土空间规划的总体要求。

2) 借助ArcGIS空间分析，运用核密度分析，对第十师已划定的永久基本农田空间布局进行了分析，发现第十师已划定的永久基本农田空间布局整体呈“东密西疏”分布，局部呈“中间密四周疏”分布，核心区域永久基本农田斑块聚落密度在20～25个/hm2。

3) 根据不同等级的合理性指数，考虑合理性不同级别的永久基本农田未来发展需要，对其提出了相应的利用对策。