基于“三生”空间协调与综合质量评价下的永久基本农田布局优化

作者: 张丽丽 周丙娟

基于“三生”空间协调与综合质量评价下的永久基本农田布局优化0

摘要 [目的]探究基于“三生”空间协调与综合质量评价下的永久基本农田布局优化思路及建议。[方法]基于GIS平台,以吉安县作为研究区,构建综合质量评价体系,借助熵值法计算各指标权重,得到耕地综合质量得分,进一步叠加上轮永久基本农田划定成果,基于生态安全、城市建设发展的约束条件下,对初步划定结果进行优化,得到最终布局优化结果。[结果]基于耕地综合质量评价结果,按照耕地质量综合评价得分,得到适宜划入永久基本农田的一般耕地面积为44 560.89 hm2,考虑原有划定的永久基本农田,坚持生态优先原则,协调城市发展,分为保留、调入、调出3种情况,得到最终永久基本农田优化面积为43 097.52 hm2。[结论]研究结果遵循了永久基本农田划定优质、聚集和稳定的思路,以及数量不减、质量不降、布局稳定的布局优化要求,可为吉安县永久基本农田布局优化以及高标准农田建设提供一定的参考。

关键词 永久基本农田布局优化;生态优先;城市发展;空间协调

中图分类号 F 323.21  文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2023)02-0079-06

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.02.020

Layout Optimization of Permanent Basic Farmland Based on the Spatial Coordination and Comprehensive Quality Evaluation of Urban,Agriculture,Ecology

ZHANG Li-li,ZHOU Bing-juan

(School of Land Resources and Environment,Jiangxi Agricultural University/Key Laboratory of Agricultural Resources and Ecology in Poyang Lake Basin of Jiangxi Province,Nanchang,Jiangxi 330045)

Abstract [Objective]To explore the idea and suggestion of optimizing the layout of permanent basic farmland based on the spatial coordination and comprehensive quality evaluation of urban,agriculture,ecology.[Method]Based on GIS platform,Ji’an County was taken as the research area,a comprehensive quality evaluation system was constructed,and the weights of each index were calculated by entropy method to obtain the scores of cultivated land comprehensive quality.The results of the upper round permanent basic farmland demarcation were further superimposed.Under the constraints of ecological security and urban construction and development,the preliminary demarcation results were optimized and the final layout optimization results were obtained.[Result]Based on the results of comprehensive quality evaluation of cultivated land,according to the comprehensive evaluation score of cultivated land quality,the general cultivated land area suitable for permanent basic farmland was obtained as 44 560.89 hm2.Considering the original demarcated permanent basic farmland,adhereing to the principle of ecological priority and coordinating urban development,it can be divided into three situations:reservation,transfer in and transfer out,the optimal final area of permanent basic farmland was obtained as 43 097.52 hm2.[Conchusion]The research results follow the idea of high quality,aggregation and stability of permanent basic farmland demarcation,and the layout optimization requirements of constant quantity,constant quality and stable layout,which can provide certain reference for the layout optimization of permanent basic farmland and the construction of high standard farmland in Ji’an County.

Key words Optimization of permanent basic farmland layout;Ecological priority;Urban development;Spatial coordination

作者简介 张丽丽(1998—),女,江西吉安人,在读研究生,研究方向:土地经济学。通信作者,副教授,硕士,从事土地经济方面研究。

收稿日期 2022-02-22

自1994年起至今,随着相关政策的出台,永久基本农田的内涵不断地延伸拓展。2020年起实施的新《土地管理法》中基本农田

改称为永久基本农田,这是对基本农田实施永久性保护理念的显化。永久基本农田内涵可以理解为集中、连片、稳定、高质量、生产能力最好的优质耕地[1]。按照自然资源部以及农业农村部相关文件部署要求,需进一步加强耕地 “三位一体”保护,并构建永久基本农田特殊保护新格局,全面核实划定成果,清理划定不实问题,划定永久基本农田并实行特殊保护是耕地保护工作的重中之重。特别是在国土空间规划的背景下,永久基本农田布局优化尤为重要。

目前,国内学者对永久基本农田相关研究主要涉及永久基本农田划定[2]、高标准基本农田建设[3]、永久基本农田布局优化[4]、储备区划定[5]等方面,从耕地质量、区位条件、空间利用形态、景观形态指数等方面构建耕地综合质量评价指标[6-8],选取熵值法[9]、LESA[10-11]、空间自相关[12]、四象限法[13]、层次分析法[14]、TOPSIS模型[2]等方法确定指标权重,研究空间尺度多为县域以及城市周边。大多数学者的研究都集中在如何划定永久基本农田上,构建的耕地质量评价指标体系中鲜有耕地稳定性指标,探讨生态约束以及城市发展限制下的已有划定永久基本农田的布局优化研究也不多。该研究以吉安县为研究区域,探究基于“三生”(生产、生态、生活)空间协调与综合质量评价下永久基本农田空间优化调整思路和建议,拟为后期吉安县永久基本农田科学划定提供实践依据。

1 研究区概况与数据处理

1.1 研究区概况 吉安县位于江西省中部,地理坐标处东经114°24′52″~115°03′23″、北纬26°49′21″~27°37′54″,北端、西部和西南侧隆起,中部地区平坦,地势由边缘山地向中、东部地势低洼处倾斜,形成朝北东侧开口的一个山间盆地,位于吉泰盆地中心。吉安县境内小河流众多,小水系遍布各乡镇,降雨量充沛,河系发达,过境水量充足。受寒暖气流的交替影响,属亚热带季风湿润气候,四季分明,无霜期长,气候条件以及区位条件适宜进行农业生产。农林用地占比较大,体现典型的南方丘陵地貌土地利用特征,是全国粮食生产先进县。据第三次全国国土调查(以下简称“三调”)数据统计显示,县域土地总面积为2 122.36 km2,其中耕地面积为46 729.47 hm2,约占土地总面积的20.02%。耕地从结构上分为水田与旱地,不含水浇地。

1.2 数据来源及预处理 研究数据主要来源于吉安县自然资源局提供的“三调”数据、2017年永久基本农田数据库、交通路网数据、2018年耕地质量等别数据、遥感影像、生态红线范围、国土空间规划划定的城市开发边界线以及安排的项目选址矢量数据。通过Arc GIS 10.2空间分析平台,将研究数据统一为高斯-克吕格投影、2000坐标系,以“三调”耕地图斑为评价单元,提取土壤有机质含量、有效土层厚度、土壤酸碱度、表层土壤质地、剖面结构、排水条件、灌溉保证率等属性值,确定该研究基础数据。

2 研究方法

2.1 评价指标体系构建 永久基本农田的划定最主要是考虑耕地的综合质量情况。之前学者们的耕地综合质量评价指标体系构建主要从自然条件、环境条件、生态条件、基础设施条件以及区位条件等几个方面考虑。该研究综合考虑当前学者使用的耕地质量评价指标和自然资源部有关要求,结合现有吉安县基础数据资料的可获取性,遵循客观性原则、综合性原则、针对性原则、可持续性原则和可操作性原则,并参考《农用地分等》、《江西省耕地质量监测成果技术报告》、《吉安县耕地质量等别更新技术报告》,选取地类现状条件、土壤条件、区位条件和灌排条件4个要素层,其下13个二级评价因子,建立吉安县永久基本农田划定的评价因子体系表(表1)。

地类现状条件是影响耕地质量的基础因素,其在一定程度上限制了区域耕地的利用方向与程度,主要包括坡度、现状地类、“三调”属性、图斑规整度4个指标。坡度高低直接影响土地生产力状况,坡度会影响光照条件和土壤的排水性能,坡度越大对农业生产限制越大;根据“三调”图斑细化属性,耕地被分为稳定耕地和不稳定耕地,耕地稳定性主要影响耕地的利用方式,该研究将不稳定耕地定义为25°以上坡耕地、河道耕地、湖区耕地、林区耕地、牧区耕地、沙漠化耕地、石漠化耕地、盐碱耕地以及城镇村属性代码为20X的耕地。现状地类代表耕地类型会影响种植方式及种植结构,研究区属于秦岭—淮河以南,耕地类型以水田为主,适合种植水稻等水生作物,因此在该研究中水田所赋分值较旱地高。以上指标均可从“三调”属性库中提取。图斑规整度反映耕地形状是否规则,田块越规整,越能保证田间的各项机械作业,有利于提高机械作业效率,提高生产力。斑块规整度借鉴景观生态学中的分维数FRAC表示。分维数计算所得值越小表征形状越规则,反之则田块形状越复杂。

FRAC=2ln(p/4)/lna

式中,FRAC为斑块规整度,p为地块周长,a为地块面积[15]。

土壤条件是耕地综合质量评价中最重要的一个组成部分,包括有效土层厚度、土壤质地、剖面构型、土壤有机质含量和土壤pH 5个典型指标。有效土层厚度为耕作层、底土层与心土层厚度之和,是农作物的生长条件;剖面构型主要反映土壤发生层的排列状况,影响土壤的保水、保肥能力,土壤质地中壤土最适宜种植,砂砾土最不适宜耕种;土壤有机质含量是表征土壤养分的重要指标,有机质含量越高,土壤越肥沃,耕地适宜性越高;土壤pH在一定范围内最适宜农作物生长,其值过高或过低都不利于农业生产,超出适宜区间作物生长受阻甚至停滞。以上5个指标可从耕地质量分等数据库中直接提取。

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