熊 慶
(江西省共青城市國土資源局,江西九江 332020)
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基于耕地產能核算的基本農田保護空間規(guī)劃研究
——以永修縣為例
熊 慶
(江西省共青城市國土資源局,江西九江 332020)
隨著我國社會經濟的發(fā)展,大片優(yōu)質耕地資源被建設占用,保護集中連片且優(yōu)質的耕地迫在眉睫。該研究引入耕地連片性的概念及實現方法,提出了基于耕地產能核算的基本農田保護空間規(guī)劃的新方法,并以此為依據編制基本農田保護空間規(guī)劃,將有利于提高基礎設施的規(guī)模效益,提高耕作水平,促進農業(yè)科技的推廣應用。
耕地;產能核算;連片性;基本農田保護規(guī)劃;GIS
耕地保護是我國糧食安全的基礎。耕地保護一方面要求耕地數量穩(wěn)定,更重要的是耕地質量的穩(wěn)定,最終達到耕地綜合生產能力的穩(wěn)定,耕地產能核算成果是耕地綜合生產能力的定量表征,其成果具有綜合性、宏觀性和直觀性等特征。耕地中直接影響糧食安全的是基本農田,實施耕地保護實質上就是實施基本農田保護,尤其是綜合地實現基本農田的保護原則:保優(yōu)不保劣,保近不保遠,保整不保零[1]。筆者在全面、系統(tǒng)地梳理基本農田保護空間規(guī)劃的相關概念和基本理論的基礎上,綜合分析基于耕地產能核算的基本農田保護空間規(guī)劃的可行性及其優(yōu)勢和不足之處,引入耕地連片性的概念及實現方法,提出了基于耕地產能核算的基本農田保護空間規(guī)劃的新方法,建立了一套較為完整、適用的基本農田保護空間規(guī)劃方法體系,為促進我國基本農田保護事業(yè)和新一輪的基本農田保護空間規(guī)劃提供參考。
1.1 耕地現狀根據土地利用現狀變更調查數據,永修縣2013年底耕地資源數量為38 000.85 hm2,其中灌溉水田26 557.81 hm2,占69.82%;望天5 083.86 hm2,占13.38%;沒有水澆地;旱地4 734.77 hm2,占12.46%;菜地1 624.41 hm2,占4.27%(圖1)。
永修縣耕地資源主要分布在云山集團、馬口鎮(zhèn)、立新鄉(xiāng)和三角鄉(xiāng),八角嶺墾殖場、涂埠鎮(zhèn)、吳城鎮(zhèn)分布較少,具體見表1和圖2。
1.2 基本農田現狀現階段的基本農田可以理解為根據一定時期人口和國民經濟對農產品需求,以及對建設用地預測而確定的長期不得占用或保護期內不得占用的耕地;或從戰(zhàn)略高度出發(fā),在一定歷史時期內,為滿足國民經濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、社會安定和人口增長對耕地的需求,而必須確保的耕地[2]?;巨r田保護區(qū)是指對基本農田實行特殊保護而依據土地利用總體規(guī)劃和依照法定程序確定的特定保護區(qū)域。2013年《永修縣土地利用總體規(guī)劃(2005-2020年)》調整所確定的基本農田保護面積指標為35 330.45 hm2,基本農田保護率為86.42%,到2013年底各個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))具體變化情況見表2。
表1 永修縣各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))耕地面積分布 hm2
永修縣在耕地保護上始終保持高壓態(tài)勢,通過界定基本農田與一般農田的質量差別、在基本農田保護區(qū)內進行農業(yè)結構調整、加強農業(yè)補貼杠桿在保護基本農田中的作用、建立基本農田動態(tài)監(jiān)管檢查機制、加快土地開發(fā)復墾工作進程、轉變土地利用方式、提高土地利用效率以及提高耕地質量等措施[3]。嚴格貫徹落實基本農田保護的各項法規(guī)政策,通過重宣傳、嚴制度、強執(zhí)法,實現了耕地總量動態(tài)平衡。各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))認真按照《基本農田保護條例》等法律法規(guī)的有關規(guī)定,做好規(guī)劃實施工作,并取得了一定的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益。
表2 永修縣各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))基本農田現狀 hm2
2.1 研究區(qū)耕地產能核算成果耕地產能核算成果主要是1∶50 000永修縣耕地產能數據庫,從數據庫中匯總出各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的理論產能、可實現產能和實際產能,結果見表3。
由表3可知,永修縣每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的理論單產>可實現單產>實際單產,每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的理論單產都在14 900 kg/hm2以上,可實現單產在10 000 kg/hm2以上。八角嶺墾殖場和三溪橋鄉(xiāng)的實際產能與可實現產能相差較小,實際單產也與可實現單產相差較小,說明這2個鎮(zhèn)的實際耕種能力較強,農民對土地利用強度較高。
表3 永修縣各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))產能核算計算結果
2.2 縣域產能核算綜合性分析永修縣耕地理論產能是59.26萬t,理論單產為15 600 kg/hm2;可實現產能是44.71萬t,可實現單產是11 737 kg/hm2;實際產能是36.27萬t,實際單產是9 254.37 kg/hm2,實際單產分別占理論單產和可實現單產的59.32%,78.85%。永修縣農用地產能核算結果表明,只要加大對農業(yè)的投入,包括基礎設施建設和科技投入,在未來若干年內,永修縣農用地產能單產將會有很大的增產潛力。
2.3 理論、可實現、實際產能布局分析永修縣耕地理論產能是59.26萬t,將理論產能分為4個級別:5.14萬~8.10萬t為一級;3.43萬~5.13萬t為二級;1.89萬~3.42萬t為三級,1.02萬~1.88萬t為四級。處于低級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有吳城鎮(zhèn)、三溪橋鎮(zhèn)、柘林鎮(zhèn)、江上鄉(xiāng)和凃埠鎮(zhèn);處于高級別的只有云山墾殖場。平均理論單產為15 600 kg/hm2,將理論單產分為4個級別:16 401.54~15 989.14 kg/hm2為一級,15 989.13~15 723.73 kg/hm2為二級,15 723.72~15 318.60 kg/hm2為三級,15 318.59~14 992.67 kg/hm2為四級。處于低級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有吳城鎮(zhèn)、三角鄉(xiāng)、艾城鎮(zhèn)、云山墾殖場、江上鄉(xiāng)、立新鄉(xiāng);處于高級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有三溪橋鎮(zhèn)和梅棠鎮(zhèn)。
永修縣可實現產能是44.71萬t,將可實現產能分為4個級別:5.96萬~4.04萬t為一級;4.03萬~2.73萬t為二級;2.72萬~1.45萬t為三級,1.44萬~0.72萬t為四級。處于低級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有涂埠鎮(zhèn)、吳城鎮(zhèn)、江上鄉(xiāng)、柘林鎮(zhèn)、三溪橋鎮(zhèn);處于高級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有云山墾殖場。可實現單產是11 737 kg/hm2,將可實現單產分為4個級別:13 219.77~12 251.78 kg/hm2為一級;12 251.77~11 419.92 kg/hm2為二級,11 419.91~11 079.15 kg/hm2為三級,11 079.14~10 674.49 kg/hm2為四級。處于低級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有灘溪鎮(zhèn)和九合鄉(xiāng);處于高級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有燕坊鎮(zhèn)、虬津鎮(zhèn)、柘林鎮(zhèn)、江上鄉(xiāng)。
永修縣實際產能是36.27萬t,將實際產能分為4個級別:分別是5.32萬~3.67萬t為一級,3.66萬~1.94萬t為二級,1.93萬~0.68萬t為三級,0.67萬~0.08萬t為四級。處于低級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有吳城鎮(zhèn)、柘林鎮(zhèn)、八角嶺墾殖場、涂埠鎮(zhèn)和三角鄉(xiāng);處于高級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有云山墾殖場。永修縣平均實際單產是9 254.37 kg/hm2,將實際單產分為4個級別:分別是11 126.92~10 317.11 kg/hm2為一級,10 317.10~8 681.92 kg/hm2為二級,8 681.91~1 066.56 kg/hm2為三級,1 066.55~386.36 kg/hm2為四級。處于低級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有三角鄉(xiāng)和柘林鎮(zhèn);處于高級別的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有三溪橋鎮(zhèn)、江上鄉(xiāng)、立新鄉(xiāng)和馬口鎮(zhèn)。
3.1 基本農田保護目標的確定基本農田保護是可持續(xù)國土資源管理的重要內容,基本農田保護的首要目標是保障足夠的農田面積,維持農產品產量穩(wěn)定和提高;其次,加強農田質量保護和農田水利等基礎設施建設,提高農田抵御自然災害的能力;第三,重視農田生態(tài)環(huán)境保護,維護農田自然生產能力,防止土壤退化;第四,查清農田后備資源,合理規(guī)劃,保障基本農田生產能力總量動態(tài)穩(wěn)定[4]。
2013年《永修縣土地利用總體規(guī)劃(2005-2020年)》調整所確定的基本農田保護面積指標為35 330.45 hm2。如果按照永修縣平均實際單產(標準糧產量)9 254.37 kg/hm2計算,永修縣需保障33.63萬t的耕地產能,將實際產能按照從高到低排序,以累加之和剛超過33.63萬t的保障量為判斷標準,停止累加,統(tǒng)計出需保護的耕地面積為31 469.11 hm2,比下達的保護面積少3 861.34 hm2。雖然劃定的面積比下達的少,但是在耕地總產能上完成了下達的總產能指標,這有利于減輕區(qū)域基本農田保護的壓力,以促進區(qū)域糧食生產提高及經濟建設發(fā)展。因此,在考慮糧食安全的前提下,從實際需要的角度考慮,確定永修縣基本農田保護面積為31 469.11 hm2較為合理,即J=31 469.11 hm2。
3.2 耕地連片性的計算
3.2.1確定劃入基本農田的耕地單元產能區(qū)間(a,b)。永修縣耕地總面積為38 000.85 hm2,將全縣耕地單元的產能進行排序,單元產能最高的為0.610 6萬t,最低的為0.000 1萬t。經過分析,單元產能在0.020 1萬t以上的耕地總產能為36.231萬t,大于永修縣需保障33.63萬t的耕地產能。總面積為34 060.64 hm2,大于全縣的基本農田保護目標31 469.11 hm2。所以,確定劃入永修縣基本農田的耕地產能區(qū)間為0.020 1萬~0.610 6萬t,即(a,b)=(0.020 1,0.610 6)。將單元產能區(qū)間為(0.020 1,0.610 6)的地塊歸為一類(優(yōu)質),賦值為1;將單元產能區(qū)間為(0.000 0,0.020 1)的地塊作為另一類(劣質),賦值為0。
3.2.2給定衡量地塊空間連片性的距離閉值D和地塊空間連片性的最小規(guī)模M。依據衡量地塊空間連片性的距離閉值和地塊空間連片性的最小規(guī)模的影響因素,結合永修縣的地形地貌,農田設施情況以及田間道路的分布狀況、地塊規(guī)模及破碎程度,采用實地調研和專家咨詢相結合的方法,在全縣范圍內選擇若干個符合耕地連片性分布規(guī)律的典型基本農田保護空間規(guī)劃樣點區(qū),利用GIS軟件,計算各樣點區(qū)內各地塊之間的一一對應空間距離[5]。依據各地塊的空間距離,選擇樣點區(qū)連片地塊距離最大的值為距離閉值,最終確定永修縣衡量地塊空間連片性的距離閉值D=10 m(即地塊間的水渠、田埂、道路等可以不視為連片地塊的分割物),則符合該條件的各耕地產能單元,不論是邊相連還是角相連,都自動形成連片地塊,系統(tǒng)可以用不同的顏色和編號表示這些連片地塊,從而得到優(yōu)質連片地塊的分布。
3.2.3基于ArcGIS的耕地連片性分析和實現過程。
(1)數據庫的準備階段。將永修縣1∶5萬耕地產能核算成果圖件數據由MapGIS格式轉換成ArcGIS的Shape files文件格式。數學基礎通過地理坐標系,由MapGIS的屏幕圖形坐標轉換成ArcGIS下的“Beijing 1954 GK Zone 19”實際平面直角坐標,地圖單位確定為“Meter”。
(2)緩沖區(qū)分析。在ArcMAP中打開“耕地產能核算成果.shp”文件,地圖單位設置為“Meter”。使用就“Buffer”工具,取距離閉值D/2=5m作為影響半徑,選擇“Dissolve barriers”和“Outside polygons and include inside”緩沖方式,以確保在距離閾值范圍內的緩沖形成融合區(qū)域。對每個融合區(qū)域加入標識碼,保存文件為“Buffer_耕地產能核算成果.shp”[6]。
(3)疊加分析。將“耕地產能核算成果.shp”和“Buffer_耕地產能核算成果.shp”作疊加分析,選擇“Identity”工具,將“Buffer_耕地產能核算成果.shp”圖中的屬性數據鏈接到“耕地產能核算成果.shp”中,這樣落在同一片區(qū)中的農用地賦上相同的標識碼,然后統(tǒng)計地塊個數即標識碼范圍。
經統(tǒng)計,永修縣耕地連片地塊為137塊,即標識碼I=[1,137],永修縣耕地連片地塊分布如圖3所示。
(4)數據處理。對各連片地塊面積進行統(tǒng)計。通過統(tǒng)計,永修縣最大連片耕地地塊面積為9 610.845 0 hm2,這是由于地處鄱陽湖平原,耕地連片性較好的原因。永修縣耕地各連片地塊(部分)面積及閾值范圍見表4。
(5)數據分析。統(tǒng)計區(qū)域中屬于優(yōu)質(即閾值為1)的連片地塊的面積,規(guī)劃者可以根據上級國土部門要求的基本農田保護面積,由最大的連片好地開始,降序選擇若干連片耕地,使得累積面積達到基本農田保護指標要求[7]。通過統(tǒng)計分析,初步確定為永修縣基本農田保護地塊的連片地塊共計為78塊,地塊產能區(qū)間為(0.020 1,0.610 6),永修縣優(yōu)質耕地實際產能分布見圖4,永修縣優(yōu)質連片地塊分布見圖5。永修縣基本農田地塊情況統(tǒng)計情況(部分)見表4。
根據上述數據處理與分析,結合耕地連片性的計算結果,將初步確定劃入基本農田保護空間規(guī)劃的連片地塊表示出來,初步確定基本農田空間分布范圍,如圖6所示??紤]政策和經濟社會發(fā)展等方面的因素對基本農田保護空間規(guī)劃的影響[8],結合永修縣的實際情況,在保證永修縣基本農田保護空間規(guī)劃科學、合理、切實實際的基礎上,對初步劃入基本農田的空間地塊,進行局部調整,以達到合理利用土地,切實保護耕地,經濟、社會和生態(tài)效益統(tǒng)一的目的[9]。最終確定永修縣基本農田保護面積為31 469.11 hm2,基本上遵循了“劃優(yōu)不劃劣”原則。永修縣基本農田保護空間規(guī)劃如圖7所示。
縱觀近年來的基本農田管理工作,存在著一個“忽略”,即忽略了“優(yōu)質集中”耕地保護方針中涉及的“集中”管理模式[10]?;巨r田保護區(qū)中必須是優(yōu)質耕地,這已經在基本農田劃定過程中得到了認識和貫徹。但在整個劃定過程中,往往忽略“集中”管理的方針。該研究引入耕地連片性的概念、計算方法和實現步驟,提出了基于耕地產能核算的基本農田保護空間規(guī)劃的改進措施,建立了一套基于耕地產能核
表4 永修縣基本農田地塊統(tǒng)計(部分)
算的基本農田保護空間規(guī)劃的方法體系[11]。并以江西省永修縣為例,進行了實證分析。通過對永修縣基本農田保護空間規(guī)劃成果合理性的分析,認為該研究提出的基于耕地產能核算的基本農田保護空間規(guī)劃方法體系科學、合理、切實可行。
[1] 葛向東,彭補拙,濮勵杰,等.長江三角洲地區(qū)耕地質量變化的初步研究——以錫山市為例[J].長江流域資源與環(huán)境,2002,11(l):47-51.
[2] 胡科,石培基.甘肅省耕地質量評價研究[J].中國土地科學,2008,22(11):38-43.
[3] 張鳳榮,齊偉,薛永森,等.鹽漬土區(qū)耕地質量指標及其在持續(xù)土地利用管理評價中的應用[J]中國農業(yè)大學學報,2001,6(5):42-48.
[4] 李庚,吳次方,曹順愛.劃定基本農田指標體系的研究[J].農業(yè)化研究,2006(8):46-48.
[5] 鄭新奇,楊樹佳,象偉寧,等.基于農用地分等的基本農田保護空間規(guī)劃方法的研究[J].農業(yè)工程學報,2007,23(1):68-69.
[6] 周尚意,朱阿興,邱維理,等.基于GIS的農用地連片性分析及其在基本農田保護規(guī)劃中的應用[J].農業(yè)工程學報,2008,24(7):72-77.
[7] 劉曉慧.土地利用數據制圖綜合方法的實踐性研究[D].北京:中國農業(yè)大學,2005:13-15.
[8] 楊樹佳,鄭新奇,王愛萍,等.耕地保護與基本農田布局方法研究[J].水土保持研究,2007,14(2):4-7.
[9] 程峰,石英,朱德舉.耕地入選基本農田決策模型研究[J].地理與地理信息科學,2003,19(3):50-53.
[10]范文洋.大都市郊區(qū)基本農田規(guī)劃研究[D].保定:河北農業(yè)大學,2009.
[11] 龔健雅.空間數據庫管理系統(tǒng)的概念與發(fā)展趨勢[J].測繪科學,2001(9):4-9.
Study on the Spatial Planning of the Prime Land Protection Based on the Farmland Production Capacity Accounting—A Case Study of Yongxiu County
XIONG Qing
(Land Resources Bureau of Gongqingcheng City, Jiujiang, Jiangxi 332020)
With the development of socio-economic, more services are claimed in farmland protection, large high quality cultivated land resources are occupied for construction, protecting contiguous farmland with high quality is extremely urgent. Introducing the concept and implementation ways of farmland connectivity and proposing a new method of prime farmland protection planning based on the farmland production accounting, and then taking those as base to organize prime farmland protection planning, which will be useful to improve the scale effect of infrastructure, raise the cultivation level and promote the application of agricultural technology.
Farmland; Production accounting; Connectivity; Prime farmland protection planning; GIS
熊慶(1985- ),男,江西九江人,碩士,從事國土資源管理研究。
2014-12-31
S 28
A
0517-6611(2015)09-308-05