鄂西北高标准基本农田建设区域的划定
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摘要：以湖北省西北部的南漳县为例，综合选取耕地自然质量、生产条件、区位和生态4个方面的因素，采用层次分析法构建高标准基本农田建设区域划定模型，并通过限制因素的分析明确建设方向。结果表明，研究区内建设条件呈现出一定的空间规律性，具体表现为东部较优、南部次之、西北部最差，最终共划定42 800.48 hm2高标准基本农田建设区域；划定的高标准基本农田建设区域受生产、生态条件限制较大，应加强基础设施及生态防护工程建设。评价模型能有效量化各影响因素，在生态因素的刻画上尝试引入景观指数并结合农田防护面积比例及环境污染强度对其进行量化，为高标准基本农田建设区域的划定提供科学依据。
关键词：高标准基本农田；建设区域；划定；层次分析法；鄂西北；南漳县
中图分类号：F301.21 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）05-1151-05
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.05.016
High-standard Primary Farmland Construction Area Zoning in
Northwest of Hubei Province
QIU Li-juana，LIN Ai-wena，b，LI Hai-jianga，PENG Peia，ZOU Linga
（Wuhan University， a. School of Resource and Environment Science；
b. Key Laboratory of Geographic Information System， Ministry of Education， Wuhan 430079， Hubei， China）
Abstract： Taking Nanzhang county in northwest of Hubei province as case， selecting factors from four aspects of natural quality， producing condition， location and ecology， an evaluation model for zoning high-standard primary farmland construction area was established by AHP method， then an analysis of limited factors was conducted to define the construction direction. The results showed that the construction conditions in Nanzhang county indicated a certain spatial pattern. To be specific， conditions in the eastern area， southern area and the northwest area were the best， worse and the worst respectively. According to the evaluation results， 42 800.48 hm2 of primary farmland were zoned into the high-standard primary farmland construction area. Further， for the zoned construction area was deeply restricted by conditions of production and ecology， the constructions of infrastructure condition and ecological protection project should be strengthened. The evaluation model can quantify influencing factors effectively， especially its try of bringing in landscape indexes in describing ecological characterization， and combined with the farmland protection area radio and pollution intensity to quantify it， which provided a scientific basis for high-standard primary farmland construction area zoning.
Key words： high-standard primary farmland； construction area； zoning； AHP； northwest of Hubei； Nanzhang county
耕地保护和粮食安全问题一直是国内热点，耕地资源在庞大的人口下显得十分稀缺，改革开放以来日益加快的工业化、城市化进程又使耕地资源大量流向非农利用，耕地生态环境恶化，影响国家粮食安全[1]。在人类的历史进程中，确保人类粮食总体需求的根本途径只有两条，扩大粮食种植面积与提高单位耕地面积粮食的产量[2]。就当前发展形势而言，提升耕地产能无疑是保障粮食安全的重中之重。国家已从战略层面明确大力推进高产稳产基本农田建设为重点的农田整治。2010-2014年中央“1号文件”多次强调高标准基本农田的建设。
高标准基本农田建设兼顾了耕地数量、质量、生态管理的内涵，随着生态文明建设力度加大，基本农田承担越来越大的生态涵养功能和景观美化功能[3]。目前，高标准基本农田建设研究主要集中在潜力评价[4-6]、空间划定[7-10]、建设时序与模式分区[11-14]等方面。在空间划定研究的指标体系构建中，耕地质量与基础设施完备度的量化指标相对完善，但生态方面相对欠缺，一些学者对此进行积极地尝试，通过判断区域是否为重点生态保护区对生态影响进行量化[7]，通过对研究区土地进行生态安全分级后对其内的基本农田赋值生态安全修正系数[8]，引入田块集聚度对生态景观进行量化[9]，用农田防护林相关指标来刻画农田的生态良好程度[10]。但这些研究所选量化指标相对单一，具有一定的片面性。本研究尝试引入景观指数结合农田防护面积比例及环境污染强度来定量刻画耕地的生态良好程度，并在此基础上探讨高标准基本农田建设区域的划定方法。鄂西北地区地形条件复杂，以南漳县为例，对其进行高标准基本农田建设区域划定研究，为鄂西北地区高标准基本农田建设工作提供科学依据。
1 研究区概况及数据来源
1.1 研究区概况
南漳县位于湖北省西北部，位于111°26′-112°09′E、31°13′-32°01′N，地处江汉平原北缘，南阳盆地南缘，荆山山脉东麓。地形复杂，西高东低，大致可分为中山地带、低山丘陵地带、平原岗畈地带三级阶梯。研究区属北亚热带季风性气候区，日照充足，年均温10～16 ℃，境内水资源丰富，自北向南分布有潍水、蛮河、漳河、沮河四大河流，自西向东穿越县境，泉眼众多，有水库130余座，为灌田提供了重要保障。全县耕地总面积85 211.68 hm2，基本农田面积58 547.11 hm2。
1.2 数据来源
空间数据主要从南漳县1∶1万土地利用变更调查矢量数据（2011年）、南漳县1∶1万土地利用总体规划（2010 ― 2020年）、南漳县农用地分等定级更新成果中提取，统计数据从南漳县统计年鉴（2012年）和实地调研得到。
2 研究方法
采用层次分析法，从自然质量、生产、区位、生态4个方面构建了高标准基本农田建设区域划定模型，基于已有数据利用ArcGIS 10、Fragstats 4.2软件获取指标值，并对其进行标准化，根据评价模型计算各基本农田片块的综合得分，根据评价结果划定高标准基本农田建设区域。
2.1 评价单元的确定
高标准基本农田是指在规划时期内，通过农村土地整治形成的集中连片、设施配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力强、与现代农业生产和经营方式相适应的基本农田[15]。在以往高标准基本农田划定研究中常以基本农田图斑或耕地图斑作为评价单元[8-10]，这可能会导致相互连接（有公共边）的地块中只有部分被选中，这样在最后的划定结果中连片性无形中就被削弱了。高标准基本农田强调规模生产，十分注重地块的连片性，为避免上述情况出现，同时考虑到高标准基本农田建设属土地整治范畴，土地整治是以行政村为具体实施单位，而基本农田片块是以村或自然地块为单位的耕地保护区域，即以村为单位对基本农田图斑进行融合后形成的区域，因此将基本农田保护片块确定为评价单元。
2.2 指标体系的构建
根据高标准基本农田内涵、相关标准[15，16]，结合专家意见，从自然质量、生产、区位、生态4个方面构建高标准基本农田建设区域评价指标体系。自然质量条件主要体现在耕地肥力、规模、坡度等因素对工程建设难度的影响；生产条件主要体现在基础设施的完备度对建设工程量影响；区位条件体现在距道路、城镇、村庄的远近对农资投入效率、农产品商品化便捷度及耕作便利度的影响；生态条件的限制主要指农田防护、环境污染及农田景观对农田生态建设的影响。另因评价对象是基本农田，规划时已避开城镇规划区、有条件建设区、重点项目建设区等，故指标体系中不考虑此类政策因素。运用层次分析法结合特尔菲法确定指标因子的权重。同时为消除指标量纲影响，参照相关研究[8，17，18]，采用分级给分法对指标进行标准化，由此建立高标准基本农田建设区域划定模型（表1）。
2.3 评价指标值的获取
自然质量等、连片性等空间指标是在ArcGIS 10的支持下，基于基本农田数据、土地利用变更数据、农用地分等数据，通过叠置分析、缓冲区分析、空间统计分析等功能获取的。农机化水平及环境污染强度由统计数据结合实地调查得到，并通过属性挂接的方式赋值给基本农田片块。指标的具体参数设置：①将相隔20 m以内的基本农田视为连片。②环境污染强度主要是指耕地中残留的化肥、农药、地膜造成的污染，三者残留率分别取64%、65%、42%[19，20]。③景观脆弱度采用的是脆弱度模型V=α×AWMSI+β×F+γ×D，其中α、β、γ分别取值0.59、0.28、0.13，AWMSI、F、D分别为面积加权的平均形状因子、分维数、分离度[21]，通过Fragstats 4.2软件求得。
3 结果与分析
3.1 高标准基本农田建设区域划定
对南漳县6 152块基本农田保护片块进行评价，并用自然断点法对各片块的综合得分进行分级：Ⅰ级（高度适宜）、Ⅱ级（中度适宜）、Ⅲ级（低度适宜）、Ⅳ级（不适宜），结果见图1。
Ⅰ级区面积28 724.51 hm2，所占比例为49.06%，集中分布在东北部平原岗畈地区。该区地势平坦，土壤熟化度高，土层深厚，有机质含量高，一般在2.0%～3.0%之间，最高可达3.9%，连片规模均在150 hm2以上，形状规整，聚集度高，非常适宜大规模机械化生产。该地区同时也是南漳县经济发展的腹地地区，农业生产条件良好，石门、三道河、云台山三大水库加上密布的沟渠为该区的农田灌溉提供了可靠的保障，发达的交通路网及集镇为物资投放及农产品交易提供了充分的保证。
Ⅱ级区面积14 075.97 hm2，所占比例为24.04%，主要分布在南部丘陵地区及东部平原区的边缘地带。交通及集镇的发达程度虽不及平原区，但从该区穿流而过的沮河、漳河两岸分布有较大规模的冲击平原，土壤肥沃，质量等别高。农机化水平达到该县的中等水平，防护林分布较多，斑块形状较规整，农田生态条件较好。
Ⅲ级区基本农田面积10 679.19 hm2，所占比例为18.24%，主要分布在西部山区。这些地区土壤质地较差，肥力低，有的基本农田片虽然具有一定的规模，高者亦可达上百公顷，但复杂度高，外形多呈枝丫状，景观脆弱度大，易敏感，生态条件较差。
Ⅳ级区面积为5 067.44 hm2，所占比例仅为8.66%，集中分布在西北部山区及乡镇交界带上。受地形因素影响，该地区的土类多为砂石、砾石，土层薄，有机质含量低，破碎度高，坡度较大，易发生水土流失等地质灾害，生态安全度低。加上地处偏远，农路基础设施条件差，基本无灌溉水利设施。
根据以上分析，Ⅰ级区已基本具备建设高标准基本农田条件，Ⅱ级区需稍加改造可建设成为高标准基本农田，Ⅲ、Ⅳ级条件较差，不太适宜建设高标准基本农田，因此将Ⅰ、Ⅱ级区划为高标准基本农田建设区域，共2458个基本农田片块，面积合计42 800.48 hm2，占基本农田总面积的73.1%。
3.2 高标准基本农田建设方向
高标准基本农田建设应针对相应的限制性因素制定正确的方向，对限制因素采取科学合理有效的方式加以削弱和消除，打破低效均衡利用状态，充分挖掘基本农田生产潜力。针对划定的高标准基本农田建设区域，分别从自然质量、生产、区位、生态条件4个方面考察其限制区分布，根据各评价因素得分，划分为三个级别：优（≥80分）、一般（60～80分）、差（
自然质量条件限制区面积16 459.94 hm2，占划定建设区域总面积的39.48%，主要分布在西部及南部。该地区主要为山地丘陵，土层薄，有机质含量一般在2%以下，坡度多为Ⅱ级，连片性一般。该区可通过实施培肥地力工程提高耕地肥力水平，对于坡度较大的可实行坡改梯，增加农田的保水保肥能力，西部山区应注意辅以生态护坡工程，控制水土流失。
生产条件限制区面积共33 607.12 hm2，所占比例达78.66%，除东部经济发达区外，其余地区的生产条件均不理想。应加强水利及田间道路等农业基础设施建设，保障灌溉用水，提高田间道路通达度，改善农业生产条件，使农田的生产潜力得以发挥。
区位条件限制区面积共10 064.02 hm2，所占比例为24.31%，主要分布在乡镇边缘且距公路较远的地区，尤其是九集北部和巡检西部。可通过完善公路网，消除交通死角，提高农业物资投放效率及农产品商品化率。
生态条件限制区面积共39 076.12 hm2，所占比例高达90.19%，县内均有分布。由于南漳多山地、低岗，耕地的空间形态多呈枝丫状，形态复杂，分离度高，脆弱度大，农田防护面积比例小，多数地区基本无农田防护工程。加上长期大量使用农药农膜容易造成土壤理化性质变化，作物生长受到抑制，农田生物多样性降低。应大力推广精准施肥施药等环境友好型农业生产技术，降低农田环境污染负荷，实施土地平整和景观提升工程，优化农田的景观格局。
4 小结与讨论
以基本农田为评价对象，从自然质量、生产、区位、生态条件4个方面建立高标准基本农田建设区域划定模型，确定高标准基本农田建设项目区空间布局，并进一步地对划定区域进行限制因素分析，明确其建设方向。主要结论如下：
1）基于评价模型将南漳县基本农田划分为高度适宜、中度适宜、低度适宜和不适宜4个等级，面积分别为28 724.5 1、14 075.97、10 679.19、5067.44 hm2，且呈现出东部平原岗畈区较优、南部丘陵地区次之、西部山区最差的空间规律性。将基本已具备高标准基本农田条件的高度适宜区和稍加改造可建设成为高标准基本农田的中度适宜区划入高标准基本农田建设区域，共42 800.48 hm2，占全县基本农田总面积的73.1%。
2）分别从自然质量、生产、区位、生态4个评价因素出发，对划定的高标准基本农田建设区域进行分析，从而确定各要素的限制区范围及分布。其中，区位条件限制区面积最小，主要分布在乡镇交界处，可通过完善交通路网消除交通死角；其次为自然条件限制区，主要分布在西部及南部，应以地力提升工程为主；生产条件限制区面积较大且限制程度大，主要分布在西部及东南部，应加强农田基础设施建设，改善生产条件；生态条件限制区最广，应注重耕地生态建设，扩大耕地防护面积，推广精准化农业，减轻农田污染负荷，实施土地平整和景观提升工程，降低耕地脆弱度。
3）评价模型能够有效地量化各影响因素，为高标准基本农田建设区域的划定提供了科学依据，具有现实意义。在生态条件刻画上，尝试借助农田防护面积比例、环境污染强度、景观脆弱度来量化耕地的生态良好程度，弥补了以往研究对耕地生态方面刻画的不足。
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