李丁一 ，魏 舟 ,，童亞文 ，李瑩瑩 ，周傳龍 ，張青峰 ※

（1. 西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，楊凌 712100；2. 陜西地礦區(qū)研院有限公司，咸陽(yáng) 712000）

0 引言

耕地資源是保障國(guó)家糧食戰(zhàn)略安全的基礎(chǔ)，基本農(nóng)田則是國(guó)家劃定的耕地基本保護(hù)范圍，是“按照一定時(shí)期人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定的不得占用的耕地”[1]。然而中國(guó)的基本農(nóng)田劃定工作，多是以滿足上級(jí)下達(dá)行政指標(biāo)為任務(wù)，劃定過(guò)程主觀性、隨意性較強(qiáng)，出現(xiàn)劃定的基本農(nóng)田以次充好、以劣充優(yōu)和分布“遠(yuǎn)、邊、散”等問(wèn)題[2]；加之一些地區(qū)土壤污染惡化、生物棲息地喪失和水土流失加劇等問(wèn)題，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞，使得基本農(nóng)田質(zhì)量參差不齊、空間破碎和生態(tài)破壞的空間格局日益凸顯[3]。2022 年發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十四五”推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化規(guī)劃的通知》（國(guó)發(fā)〔2021〕25 號(hào)），提出要加強(qiáng)耕地保護(hù)與質(zhì)量建設(shè)，堅(jiān)守18 億畝耕地紅線，實(shí)行永久基本農(nóng)田特殊保護(hù)，推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。2023 年中央一號(hào)文件強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)耕地保護(hù)和用途管控，嚴(yán)格耕地占補(bǔ)平衡管理。劃定基本農(nóng)田，是國(guó)家最主要的耕地質(zhì)量及面積保護(hù)的手段。合理有效的基本農(nóng)田劃定方法，對(duì)于落實(shí)最嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策和保障國(guó)家糧食安全有重要意義。

隨著基本農(nóng)田劃定與保護(hù)研究的逐步深入，基本農(nóng)田劃定方法主要分為三類(lèi)：一是采用多因素綜合評(píng)價(jià)法[4]、LESA 體系[5]等方法，基于農(nóng)用地分等定級(jí)成果[6]和土地評(píng)價(jià)成果[7]劃定基本農(nóng)田。二是利用多目標(biāo)粒子群[8]、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型[9]等模型，根據(jù)以往基本農(nóng)田分布規(guī)律，對(duì)未來(lái)的空間布局進(jìn)行模擬。三是采用K 均值空間聚類(lèi)法[10]、熱點(diǎn)分析[11]、空間自相關(guān)分析[12]等方法，基于耕地空間集聚特征對(duì)基本農(nóng)田布局進(jìn)行一定的調(diào)整和優(yōu)化。目前的研究多是圍繞耕地質(zhì)量、空間聚類(lèi)或耕地連片程度等單一因素展開(kāi)討論，較少同時(shí)耦合耕地質(zhì)量等級(jí)、耕地連片等級(jí)、劃定數(shù)量約束等多因素。與此同時(shí)，現(xiàn)有的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要考慮耕地的自然地理?xiàng)l件，很少將生態(tài)價(jià)值納入其中；而一直以來(lái)無(wú)節(jié)制的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，為了改善農(nóng)田環(huán)境、優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，農(nóng)田生態(tài)化成為了當(dāng)下農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要需求方向。因此，將生態(tài)價(jià)值引入耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)和基本農(nóng)田劃定中，更加符合生態(tài)文明背景下綠色農(nóng)田長(zhǎng)期發(fā)展的要求，對(duì)完善基本農(nóng)田劃定有一定的意義和價(jià)值。

本文選擇陜西省咸陽(yáng)市為研究區(qū)，在耕地自然稟賦、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上加入生態(tài)價(jià)值和政策條件作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，借助因子分析法綜合評(píng)價(jià)耕地質(zhì)量；引入空間聚類(lèi)的思想，依據(jù)各區(qū)域的耕地質(zhì)量等級(jí)和空間聚類(lèi)特征劃定耕地保護(hù)分區(qū)；采用緩沖區(qū)分析法識(shí)別耕地連片性；依據(jù)“連片優(yōu)先、質(zhì)量?jī)?yōu)良、數(shù)量約束”的劃定原則，對(duì)耕地保護(hù)分區(qū)和耕地連片等級(jí)進(jìn)行篩選和排序后，將符合要求的耕地劃入基本農(nóng)田，直至達(dá)到基本農(nóng)田需求量。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

咸陽(yáng)市地處陜西關(guān)中平原腹地，北緯34°11′～35°32′，東經(jīng)107°38′～109°10′（圖1），總面積10.19×105hm2。地勢(shì)北高南低，呈階梯狀；地處暖溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候，全年平均溫度9.0～13.2℃，平均降水量537～650 mm。2019 年咸陽(yáng)市耕地面積303 933.02 hm2，占全市土地總面積的29.81%。咸陽(yáng)市作為陜西省重要的農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值居全省前列，2022 年農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占陜西省農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的15%以上[13-14]。保障耕地安全是國(guó)土空間開(kāi)發(fā)保護(hù)的重要任務(wù)之一，然而隨著城鎮(zhèn)擴(kuò)張，建設(shè)用地需求急劇增加。尤其是近年來(lái)隨著國(guó)家級(jí)西咸新區(qū)的蓬勃發(fā)展和西安-咸陽(yáng)一體化建設(shè)的大力推進(jìn)[15]，咸陽(yáng)市的城市建設(shè)和擴(kuò)張明顯，區(qū)域內(nèi)大量?jī)?yōu)質(zhì)耕地轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地[16]，嚴(yán)重威脅耕地和糧食安全。

圖1 研究區(qū)位圖Fig.1 Location of study area

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源見(jiàn)表1。為確保數(shù)據(jù)一致性，數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一使用ArcGIS 格式數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為WGS_1984_UTM_Zone_48N，柵格數(shù)據(jù)經(jīng)重采樣后統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為30 m×30 m。

表1 數(shù)據(jù)來(lái)源Table 1 Data source

2 研究方法

2.1 評(píng)價(jià)單元的確定

評(píng)價(jià)單元是耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中最基本的單元。同一評(píng)價(jià)單元內(nèi)的耕地往往有著非常相似的自然條件、立地條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件；不同評(píng)價(jià)單元之間的差異很大，但又可以相互比較[17]。本文從咸陽(yáng)市第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)中提取水田、水澆地和旱地得到的耕地圖斑作為評(píng)價(jià)單元，共261 945 個(gè)。

2.2 耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

參考《基本農(nóng)田劃定技術(shù)規(guī)程》（TD/T 1 032-2011）和《農(nóng)用地定級(jí)規(guī)程》（GB/T 28 405-2012），結(jié)合咸陽(yáng)市已有基本農(nóng)田空間布局和高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)情況，將生態(tài)價(jià)值和政策條件納入指標(biāo)體系，構(gòu)建咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表2）。

表2 咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 2 Comprehensive evaluation index system of cultivated land quality in Xianyang City

考慮到每項(xiàng)指標(biāo)具有不同的性質(zhì)和特征，本文在［0，100］閉合區(qū)間上實(shí)現(xiàn)指標(biāo)屬性到指標(biāo)分值的轉(zhuǎn)化[18]，部分指標(biāo)分級(jí)賦值見(jiàn)表3。

表3 部分評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)賦值Table 3 Rating and assignment of certain evaluation indicators

1）耕地自然質(zhì)量T1。參照《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》（GB/T28 407-2012）分級(jí)賦值。

2）耕地社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件T2。

利用ArcGIS 10.8 的歐氏距離工具分別測(cè)算出耕地到農(nóng)村居民點(diǎn)、農(nóng)村道路、城鎮(zhèn)中心和交通主干道的距離，參照《農(nóng)用地定級(jí)規(guī)程》（GB/T 28 405-2012）賦值方法：點(diǎn)狀指標(biāo)采用指數(shù)衰減法賦值（式（1）），線狀指標(biāo)通過(guò)直線衰減法賦值（式（2））。

式中fi為指標(biāo)i的作用分值；Mi為規(guī)模指數(shù)（取100）；r為地塊相對(duì)距離；di為耕地到點(diǎn)狀影響因素（農(nóng)村居民點(diǎn)、城鎮(zhèn)中心）或線狀影響因素（農(nóng)村道路、交通主干道）的實(shí)際距離，m；d為因素影響半徑，m；S為咸陽(yáng)市面積，m2；n為咸陽(yáng)市內(nèi)點(diǎn)狀影響因素個(gè)數(shù)；L為咸陽(yáng)市內(nèi)線狀影響因素長(zhǎng)度，m。

溝渠密度I10、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值I11和從事農(nóng)業(yè)人口數(shù)量I12借鑒相關(guān)研究成果[7,11]，采用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化法進(jìn)行量化，見(jiàn)式（3）。

式中fj為指標(biāo)j的標(biāo)準(zhǔn)化分值；xj為指標(biāo)j的實(shí)際值；xmax和xmin為指標(biāo)實(shí)際值中的最大值和最小值。

3）耕地穩(wěn)定性T3。

田塊規(guī)整度I13采用景觀生態(tài)學(xué)中的分維數(shù)（fractal dimension，F(xiàn)RAC）表示（式（4）），F(xiàn)RAC 是一種表示田塊邊緣規(guī)則性和復(fù)雜性的度量標(biāo)準(zhǔn)[19]，取值范圍為1.0～2.0，值越小說(shuō)明田塊形狀越簡(jiǎn)單規(guī)則。

式中fFRAC為田塊規(guī)整度；P為地塊周長(zhǎng)，m；A為地塊面積，hm2。

耕地周?chē)玫仡?lèi)型的差異會(huì)對(duì)耕地的可持續(xù)發(fā)展起到一定的制約作用[12]。一塊地塊周?chē)母卦蕉?，該地塊就越有可能繼續(xù)保持農(nóng)耕用途。與相鄰?fù)恋氐倪m宜性I14采用式（5）計(jì)算：

式中T為與相鄰?fù)恋氐倪m宜性；Y為與相鄰耕地的公共邊長(zhǎng)，m。

對(duì)上述指標(biāo)計(jì)算量化后，采用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化法（式3）賦值。

4）耕地生態(tài)價(jià)值T4。參考《生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南（2017）》和已有研究成果[20-21]，運(yùn)用NPP 定量指標(biāo)評(píng)估方法計(jì)算各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性，計(jì)算式如下：

式中Sbio為生物多樣性維護(hù)服務(wù)能力指數(shù)；MNPP為多年植被凈初級(jí)生產(chǎn)力平均值，gC/(m2·a)；Fpre為多年平均降水量，mm；Ftem為多年平均氣溫，℃；Falt為海拔因子，m；Spro為水土保持服務(wù)能力指數(shù)；K為土壤可蝕性因 子，t·hm2·h/(hm2·MJ·mm)；Fslo為坡度因子；Swr為生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)能力指數(shù)；Fsic為土壤滲流因子。

分別將上述指標(biāo)的累加服務(wù)功能值占區(qū)域總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)值的50%和80%將對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果值劃分為極重要、重要和一般重要3 個(gè)等級(jí)并賦值。

5）政策條件T5。政策接受度I19反映的是耕地地塊是否與咸陽(yáng)市土地利用總體規(guī)劃所確定的舊有基本農(nóng)田重合。原規(guī)劃劃定的舊有基本農(nóng)田，一直以來(lái)是被政府重點(diǎn)保護(hù)的，政府財(cái)政支持力度較大，基本條件較好，在重新劃定基本農(nóng)田時(shí)更有資格優(yōu)先作為基本農(nóng)田。本文將位于舊有基本農(nóng)田建設(shè)區(qū)之內(nèi)的地塊的政策接受度賦值為100，其他地塊賦值為80[19]。

2.3 耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法

采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行因子分析[22]，根據(jù)各公因子的方差貢獻(xiàn)率和得分計(jì)算耕地質(zhì)量綜合分值，并采用自然斷點(diǎn)法將綜合得分劃分為高、較高、一般、較低、低5 個(gè)等級(jí)。

式中Fk為第k個(gè)公因子得分（k=1，2，…，m）；μk為第k個(gè)公因子的因子載荷；Ci第i個(gè)指標(biāo)；ωk為第k個(gè)公因子的權(quán)重；Sk為第k個(gè)公因子的貢獻(xiàn)率；F為耕地質(zhì)量綜合分值。

2.4 局部空間自相關(guān)

局部空間自相關(guān)可以反應(yīng)區(qū)域內(nèi)部某空間要素與其相鄰要素的相關(guān)程度[23]。本文通過(guò)局部空間自相關(guān)的Local Moran's I 指數(shù)，探究耕地質(zhì)量在空間上發(fā)生聚類(lèi)、離散或隨機(jī)的分布狀況[24]。Local Moran's I 指數(shù)將結(jié)果分為五類(lèi)：H-H 型、H-L 型、L-H 型、L-L 型和無(wú)顯著型。H-H 型即高值與高值集聚；L-L 型即低值與低值集聚；H-L 型即高值被低值所包圍的空間分散現(xiàn)象；L-H型即低值被高值所包圍的空間分散現(xiàn)象；無(wú)顯著型即隨機(jī)分布。

2.5 耕地保護(hù)分區(qū)劃定

本文將耕地質(zhì)量等級(jí)及其空間集聚類(lèi)型進(jìn)行矩陣組合，劃定耕地保護(hù)分區(qū)（表4）。

表4 耕地保護(hù)分區(qū)類(lèi)型Table 4 Types of cultivated land protection zones

H-H 型耕地屬于耕地質(zhì)量?jī)?yōu)且在空間上呈現(xiàn)高值集聚的耕地，因而將高和較高等級(jí)的H-H 型耕地劃為優(yōu)先保護(hù)區(qū)，一般等級(jí)的H-H 型耕地劃為適宜保護(hù)區(qū)；H-L型耕地屬于典型的耕地質(zhì)量“凸地”，高質(zhì)量耕地在周?chē)唾|(zhì)量耕地的驅(qū)動(dòng)下極易轉(zhuǎn)變?yōu)榱淤|(zhì)耕地，但因其包含的耕地質(zhì)量較好，劃為適宜保護(hù)區(qū)；相對(duì)于H-L 型耕地，L-H 型耕地是耕地質(zhì)量的“凹地”，環(huán)繞在低質(zhì)量耕地周?chē)母哔|(zhì)量耕地具有促使低效耕地向優(yōu)質(zhì)耕地過(guò)渡的積極效應(yīng)，應(yīng)劃為重點(diǎn)整治區(qū)；L-L 型耕地雖然耕地質(zhì)量較差，但在空間上表現(xiàn)出低值集聚的特征，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；魇钟欣?，因而將較低等級(jí)的L-L 型耕地劃為重點(diǎn)整治區(qū)，低等級(jí)的L-L 型耕地劃為全面治理區(qū)；無(wú)顯著型耕地在空間上呈隨機(jī)分布，將高、較高和一般等級(jí)的無(wú)顯著型耕地劃為適宜保護(hù)區(qū)，較低和低等級(jí)的無(wú)顯著型耕地劃為全面治理區(qū)。

2.6 耕地連片性分析

將耕地集中連片思想納入到基本農(nóng)田劃定過(guò)程中，有利于克服以往基本農(nóng)田空間分布破碎化的問(wèn)題[25]，充分發(fā)揮耕地生產(chǎn)、生態(tài)和景觀功能。依據(jù)《高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（TD/T1033-2012）和《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014），確定咸陽(yáng)市耕地連片閾值為20 m，即當(dāng)兩個(gè)耕地圖斑之間的距離小于20 m 時(shí)，則認(rèn)為是連片的。利用Arc GIS 10.8 設(shè)置緩沖區(qū)，使得耕地圖斑生成10 m 緩沖區(qū)；借助融合功能對(duì)所有重疊的圖斑進(jìn)行合并和融合；計(jì)算融合后的耕地地塊面積，采用極差法量化其連片度（式（12）），并用自然斷點(diǎn)法劃分為6 級(jí)。

式中Wt為連片度；At為 第t個(gè)地塊面積，hm2；Amin、Amax分別為地塊面積最小、最大值，hm2。

2.7 基本農(nóng)田劃定方法

本文在劃定基本農(nóng)田時(shí)，優(yōu)先考慮耕地集中連片，其次保證質(zhì)量?jī)?yōu)良，最終確保足量劃定。在耕地連片性方面，按照連片等級(jí)：一級(jí)→二級(jí)→…→六級(jí)的順序依次將區(qū)域內(nèi)耕地劃入基本農(nóng)田，非連片耕地原則上不劃入基本農(nóng)田；在耕地質(zhì)量方面，按照優(yōu)先保護(hù)區(qū)→適宜保護(hù)區(qū)→重點(diǎn)整治區(qū)→全面治理區(qū)的順序，依次將耕地保護(hù)區(qū)內(nèi)的耕地劃入基本農(nóng)田。在劃定數(shù)量方面，劃定的基本農(nóng)田面積應(yīng)占本行政區(qū)域內(nèi)耕地總面積的80%以上[26]，即≥243 146.42 hm2。對(duì)咸陽(yáng)市耕地連片性和耕地保護(hù)分區(qū)進(jìn)行篩選與排序，直到劃定的基本農(nóng)田累加面積≥243 146.42 hm2，具體方法見(jiàn)圖2。

圖2 基本農(nóng)田劃定流程Fig.2 Prime farmland demarcation process

3 結(jié)果與分析

3.1 耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表5。總體來(lái)看，咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量處于較低水平。低和較低等級(jí)耕地面積占全市耕地總面積的65.48%；其次是較高和一般等級(jí)耕地，分別占13.14%和11.59%；高等級(jí)耕地面積最少，占比不足10%。

表5 耕地質(zhì)量等級(jí)劃分表Table 5 Classification of cultivated land quality grade

表6 為咸陽(yáng)市各縣（區(qū)）耕地質(zhì)量等級(jí)的分布統(tǒng)計(jì)。1）高等級(jí)耕地集中分布在三原縣和乾縣，兩縣面積占全市高等級(jí)耕地面積的86.56%。該等級(jí)耕地多處于南部渭河盆地，地勢(shì)平坦，土質(zhì)肥沃，具備良好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，屬于咸陽(yáng)市綜合生產(chǎn)潛力最高的耕地。

表6 咸陽(yáng)市各縣（區(qū)）耕地質(zhì)量等級(jí)統(tǒng)計(jì)Table 6 Statistics on the cultivated land quality grade in various counties and districts of Xianyang city

2）較高等級(jí)耕地多分布在高等級(jí)耕地的外圍地區(qū)，在乾縣、涇陽(yáng)縣和三原縣等均有分布。該等級(jí)耕地較上一級(jí)耕地而言，雖然在土壤質(zhì)量、耕地社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、穩(wěn)定性或生態(tài)價(jià)值等某方面存在一定不足，但耕地地力水平仍然較高。3）一般等級(jí)耕地主要分布在咸陽(yáng)市的西南和東南部，其中興平市、武功縣和涇陽(yáng)縣分布面積較多，累計(jì)占全市一般等級(jí)耕地面積的61.80%。4）較低和低等級(jí)耕地在全市各個(gè)縣區(qū)均有不同程度的分布，尤其在北部黃土丘陵溝壑區(qū)分布最為明顯，該區(qū)域地形坡度大，水土保持性差，耕地自然質(zhì)量低下。

結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平可知，耕地質(zhì)量較好地區(qū)多是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主且基本都是糧食主產(chǎn)區(qū)，擁有良好的土壤條件和較為完善的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施；耕地質(zhì)量較低地區(qū)多分布在丘陵、山地等，土地較為破碎且水土流失嚴(yán)重。從耕地質(zhì)量的區(qū)域分布和城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平來(lái)看，耕地質(zhì)量的好壞會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生直接影響。因此，咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量分布的區(qū)域差異也是造成其區(qū)域之間發(fā)展不均衡的主要因素之一。

3.2 耕地質(zhì)量空間集聚格局分析

將咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量局部空間自相關(guān)結(jié)果進(jìn)行空間可視化分析（圖3），5 種空間集聚類(lèi)型的面積統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表7。H-H 型耕地面積98 705.44 hm2，該區(qū)域內(nèi)的耕地質(zhì)量等級(jí)較高且空間集聚形態(tài)最優(yōu)，多數(shù)分布在乾縣、興平市、三原縣和涇陽(yáng)縣，其余少量分布較為零散。H-L 型耕地是5 個(gè)類(lèi)型耕地面積最少的一類(lèi)，多包圍或者穿插于L-L型耕地，主要分布在乾縣、淳化縣和永壽縣，其余縣區(qū)少有涉及。L-H 型耕地面積34 975.62 hm2，多和H-H 型耕地保持空間相連，在乾縣、武功縣、興平市、涇陽(yáng)縣、興平市分布相對(duì)較多。L-L 型耕地面積156 275.49 hm2，集中分布在長(zhǎng)武縣、彬州市、旬邑縣、永壽縣和淳化縣。無(wú)顯著型耕地?cái)?shù)量較少，不存在明顯的空間聚類(lèi)，分布廣泛且較為零散。

表7 咸陽(yáng)市各耕地質(zhì)量等級(jí)的4 種空間集聚類(lèi)型統(tǒng)計(jì)Table 7 Statistics of four spatial cluster types of cultivated land quality grades in Xianyang City

圖3 咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量空間集聚類(lèi)型Fig.3 Types of spatial cluster of cultivated land quality in Xianyang City

3.3 耕地保護(hù)分區(qū)劃定

咸陽(yáng)市耕地保護(hù)分區(qū)的空間分布情況見(jiàn)圖4。

圖4 咸陽(yáng)市耕地保護(hù)分區(qū)Fig.4 Cultivated land protection zones in Xianyang City

1）優(yōu)先保護(hù)區(qū)。該區(qū)耕地面積69 040.20 hm2，占全市耕地總面積的22.72%，集中分布在咸陽(yáng)市南部。區(qū)內(nèi)土壤肥沃，區(qū)位優(yōu)越，生態(tài)質(zhì)量良好，政策扶持力度大，是咸陽(yáng)市最適宜劃為基本農(nóng)田的耕地，對(duì)實(shí)現(xiàn)咸陽(yáng)市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化、市場(chǎng)化、規(guī)模化經(jīng)營(yíng)起到示范作用。優(yōu)先保護(hù)區(qū)應(yīng)嚴(yán)格禁止非農(nóng)建設(shè)，保障糧食安全。

2）適宜保護(hù)區(qū)。該區(qū)耕地面積35 894.38 hm2，占全市耕地總面積的11.81%。區(qū)內(nèi)耕地質(zhì)量處于中上等水平，建設(shè)條件較為優(yōu)越，但低于優(yōu)先劃入型。該區(qū)域在空間上多與優(yōu)先保護(hù)區(qū)相連，起著保護(hù)和緩沖優(yōu)先劃入?yún)^(qū)耕地的作用，因此適宜保護(hù)區(qū)應(yīng)與周邊優(yōu)先保護(hù)區(qū)一同集中連片式開(kāi)發(fā)建設(shè)，進(jìn)一步提高優(yōu)質(zhì)耕地的集中連片程度和空間集聚規(guī)模，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有序開(kāi)展。

3）重點(diǎn)整治區(qū)。該區(qū)域耕地面積91 093.52 hm2，占全市耕地總面積的29.97%。區(qū)內(nèi)耕地多和H-L 型和LH 型耕地相鄰，耕地質(zhì)量等級(jí)不高，耕地自然質(zhì)量、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、地塊穩(wěn)定性或生態(tài)價(jià)值對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一定障礙。應(yīng)針對(duì)性地識(shí)別該區(qū)域的制約因素并因地制宜采取差別化的土地整治和相關(guān)建設(shè)，采取措施重點(diǎn)提升耕地低值屬性。針對(duì)自然稟賦較差的耕地，采取土壤改良、增施有機(jī)肥、完善灌排系統(tǒng)等措施增加土壤肥力，提高土壤質(zhì)量；對(duì)于區(qū)位條件較差的地區(qū)，通過(guò)加強(qiáng)道路建設(shè)改善其交通條件；針對(duì)耕地穩(wěn)定性較差的地區(qū)，采取適度推進(jìn)土地流轉(zhuǎn)與規(guī)?；?jīng)營(yíng)、空間置換等措施實(shí)現(xiàn)耕地集中化；對(duì)于生態(tài)價(jià)值較低的地區(qū)，通過(guò)生態(tài)整治工程改良生態(tài)環(huán)境。

4）全面治理區(qū)。該區(qū)域耕地面積107 904.92 hm2，占全市耕地總面積的35.50%。區(qū)內(nèi)土壤本底質(zhì)量差，集聚程度不高，耕作難度大，應(yīng)采取措施進(jìn)行全面整治和管理。北部黃土殘塬區(qū)應(yīng)退耕還林，涵養(yǎng)水土，大面積種植蘋(píng)果樹(shù)，改善生態(tài)環(huán)境，提高耕地綜合效益；渭北臺(tái)塬區(qū)應(yīng)集中治理農(nóng)田、水利和農(nóng)村等，對(duì)中、低產(chǎn)田進(jìn)行全面改造。由于該區(qū)域土地整治成本高，需要投入大量的人力、財(cái)力和物力，應(yīng)根據(jù)政府財(cái)政支持和地區(qū)實(shí)際確定近期、中期、遠(yuǎn)期整治區(qū)，有計(jì)劃地落實(shí)耕地綜合整治，推動(dòng)此類(lèi)耕地向良性發(fā)展。

3.4 耕地連片等級(jí)分析

本文通過(guò)緩沖區(qū)分析等得到49 713 個(gè)耕地連片地塊，連片總面積289 033.61 hm2，占咸陽(yáng)市耕地總面積的95.10%。咸陽(yáng)市連片耕地分級(jí)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表8。一級(jí)連片耕地面積最少，為20 927.65 hm2，主要分布在乾縣和三原縣。五級(jí)連片耕地面積最多，總計(jì)達(dá)到92 432.08 hm2，占全市耕地總面積的31.98%，在長(zhǎng)武縣、淳化縣、渭城區(qū)、秦都區(qū)均有分布，其中淳化縣分布面積最大，占全市五級(jí)連片耕地面積的20.40%；二、三、四級(jí)連片耕地面積占比均在15%左右。

表8 咸陽(yáng)市連片耕地分級(jí)統(tǒng)計(jì)表Table 8 Statistical table for grading of continuous cultivated land in Xianyang City

3.5 基本農(nóng)田劃定

基于圖2 基本農(nóng)田劃定流程，劃定的咸陽(yáng)市基本農(nóng)田分布情況見(jiàn)圖5。

各縣（區(qū)）基本農(nóng)田數(shù)量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表9。最終劃定咸陽(yáng)市基本農(nóng)田面積266 420.85 hm2，占全市耕地面積的87.66%，符合該市發(fā)展實(shí)際情況。乾縣、涇陽(yáng)縣、彬州市和永壽縣是基本農(nóng)田重點(diǎn)劃定區(qū)域，累計(jì)劃定137 571.94 hm2，占到全市基本農(nóng)田總面積的51.64%?？傮w來(lái)看，此次劃定的咸陽(yáng)市基本農(nóng)田基本能滿足在質(zhì)量上“質(zhì)優(yōu)”，在分布上“集聚”，在空間上“連片”的要求。

表9 咸陽(yáng)市各縣（區(qū)）基本農(nóng)田數(shù)量統(tǒng)計(jì)Table 9 Statistics on the quantity of prime farmland in each county (district) of Xianyang City

4 結(jié)論

本文從咸陽(yáng)市耕地的質(zhì)量情況和空間分布特征入手，引入耕地生態(tài)價(jià)值和政策條件構(gòu)建耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于耕地質(zhì)量等級(jí)及其空間集聚特征劃定耕地保護(hù)分區(qū)；分析耕地連片性，結(jié)合耕地保護(hù)分區(qū)、耕地連片性和劃定數(shù)量約束，系統(tǒng)開(kāi)展基本農(nóng)田劃定，得到以下結(jié)論：

1）咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量整體處于較低水平。從數(shù)量上看，較低和低等級(jí)耕地面積較多，分別占全市耕地總面積的29.67%和35.81%，較高和一般等級(jí)的耕地面積占比均在10%左右，而高等級(jí)耕地面積最少，占全市耕地總面積的9.79%；從分布上看，咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量受地形和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響較大，呈現(xiàn)顯著的地域分異規(guī)律：南部耕地質(zhì)量總體較好，北部耕地質(zhì)量普遍較差，且各縣區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)在分布上也有很大差異。咸陽(yáng)市耕地質(zhì)量表現(xiàn)出明顯的集聚性，H-H 型耕地和L-L 型耕地與高、低等級(jí)耕地的空間分布基本吻合。

2）咸陽(yáng)市耕地分為優(yōu)先保護(hù)區(qū)、適宜保護(hù)區(qū)、重點(diǎn)整治區(qū)和全面治理區(qū)4 個(gè)保護(hù)分區(qū)。優(yōu)先保護(hù)區(qū)內(nèi)耕地面積占比22.72%，是咸陽(yáng)市最適宜劃為基本農(nóng)田的耕地；適宜保護(hù)區(qū)內(nèi)耕地面積最少，僅占11.81%，應(yīng)與周邊優(yōu)先保護(hù)區(qū)一同集中連片式開(kāi)發(fā)建設(shè)，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有序開(kāi)展；重點(diǎn)整治區(qū)內(nèi)耕地面積占比29.97%，應(yīng)針對(duì)性地識(shí)別制約因素并采取相關(guān)土地整治建設(shè)；全面治理區(qū)內(nèi)耕地面積最多，占比35.50%，應(yīng)采取措施進(jìn)行全面整治和管理。

3）咸陽(yáng)市共有49 713 個(gè)耕地連片地塊，耕地連片總面積占全市耕地總面積的95.10%。根據(jù)連片度將連片耕地劃分為6 個(gè)等級(jí)。一級(jí)連片耕地面積面積最少，占全市耕地總面積的7.24%，主要分布在乾縣和三原縣；五級(jí)連片耕地面積最多，占比31.98%，在長(zhǎng)武縣、淳化縣、渭城區(qū)、秦都區(qū)均有分布；二、三、四級(jí)連片耕地面積占比均在15%左右。

4）最終劃定咸陽(yáng)市基本農(nóng)田面積266 420.85 hm2，占全市耕地面積的87.66%，集中分布在乾縣、涇陽(yáng)縣、彬州市、永壽縣、淳化縣和三原縣，這些縣區(qū)的基本農(nóng)田劃定面積占此次咸陽(yáng)市基本農(nóng)田劃定總面積的比例均超過(guò)10%。本文劃定的基本農(nóng)田在數(shù)量、質(zhì)量、空間布局上都有一定優(yōu)勢(shì)，更符合基本農(nóng)田“集中連片”的要求。

本文引入生態(tài)價(jià)值和政策條件指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，提出一種“連片優(yōu)先、質(zhì)量?jī)?yōu)良、數(shù)量約束”的基本農(nóng)田劃定流程，較好地統(tǒng)一了耕地連片性、耕地質(zhì)量和劃定數(shù)量約束三者的關(guān)系。但基本農(nóng)田劃定是一項(xiàng)十分復(fù)雜和系統(tǒng)的工作，本文在具體的研究方法中存在一些不足。如何科學(xué)地構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是開(kāi)展耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)工作的核心[27]。本文在政策指標(biāo)的獲取上，受制于數(shù)據(jù)收集未能對(duì)其全面分析，在實(shí)際過(guò)程中需進(jìn)一步考慮當(dāng)?shù)氐恼咭?guī)劃、農(nóng)民建設(shè)意愿、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償制度和資金財(cái)政投入等因素。如何量化這些因素并將其考慮進(jìn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是下一步研究的關(guān)鍵。在分析耕地連片性方面，本文僅通過(guò)計(jì)算連片度識(shí)別耕地圖斑在空間上的連片位置和面積等信息，后續(xù)研究可通過(guò)形態(tài)學(xué)空間格局分析（morphological spatial pattern analysis，MSPA）的方法，從景觀生態(tài)學(xué)的角度揭示耕地空間連通性格局，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行基本農(nóng)田劃定研究。本文從市域尺度出發(fā)，將質(zhì)優(yōu)、連片的耕地劃為基本農(nóng)田，然而基本農(nóng)田劃定工作牽涉到各個(gè)級(jí)別的行政單元，具備多尺度的特征[28]，在后續(xù)工作中，可進(jìn)一步將空間尺度聚焦于縣域、鎮(zhèn)域、村域等微觀尺度，進(jìn)行精細(xì)化劃定，同時(shí)盡可能有效銜接宏觀和微觀尺度，探究不同尺度下的相互協(xié)調(diào)和轉(zhuǎn)換。