基于TOPSIS和矩阵组合的县域永久基本农田储备区划定时序研究

永久基本农田储备区划定是巩固永久基本农田划定成果、确保国家粮食安全的重大举措,合理规划储备区范围及划定时序可以保障永久基本农田在被占用后能够快速得到补划。本文以河北省黄骅市为研究区,从耕地的地力质量、空间质量、工程质量和生态环境质量4个方面选取评价指标,运用逼近理想解排序法和热点分析法进行耕地质量综合评价及空间集聚性分析,综合二者结果采用矩阵组合法确定永久基本农田储备区的分级划定。结果表明:1)黄骅市非永久基本农田的耕地地力质量、空间质量、工程质量和生态环境质量差异显著,整体土地质量较好;部分地区受土壤盐渍化影响较大,工程质量较差;灌溉保证率低下是限制耕地工程质量的主要因素;综合质量以高值区和较高值区为主,分别占非永久基本农田耕地图斑面积和数量的44.22%和31.08%;空间分布上表现为西部永久基本农田周边的耕地综合质量较高,东部距海岸较近处耕地质量较低。2)研究将黄骅市永久基本农田储备区划分为优先划入区、适宜划入区和整治调控区3类。优先划入区的耕地综合质量高、集聚特征明显,面积占比为30.75%;适宜划入区的耕地综合质量或空间聚集性较差,需投入一定的人力物力进行质量建设;整治调控区面积最大,占比为41.19%,其整治和改良应致力于提升农业生态的长期安全。研究在考虑基本农田储备区划定的质量目标和生态环境目标的基础上增加空间利用规模的限制,可为黄骅市及同处于环渤海带的滨海平原区高质量完成永久基本农田储备区划定工作提供参考。     

半岛丘陵区城市周边永久基本农田划定研究——以山东省海阳市为例

基本农田红线是土地利用总体规划"三线"划定的重中之重,城市周边永久基本农田的划定是基本农田红线划定工作中的难点。本研究以半岛丘陵区山东省海阳市为例,以"三线"协同划定的思想为切入点,采用生态优先、建设用地严格举证、优质耕地尽量划入永久基本农田和市场配置资源的思路,将生态安全网络构建、建设用地适宜性评价、耕地质量综合评价等多种方法有机结合,并对土地评价和立地分析(LESA)方法进行改进,通过Arcgis空间分析功能,综合划定海阳市城市周边永久基本农田。结果表明:1)生态安全网络中耕地面积为12.11 hm~2,优先建设区与重点建设区中已举证的耕地面积为154.99 hm~2,此部分耕地均不适宜划入永久基本农田。2)根据耕地综合质量分值将耕地划分为4个等级,其中,优先划入型和适宜划入型耕地,自然质量和立地条件均比较优越,可划定为永久基本农田,重点调控型和后备资源型耕地则不宜划入;其中优先划入型耕地面积为458.05 hm~2,将其中427.82 hm~2划入永久基本农田,适宜划入型耕地面积为771.83 hm~2,将其中500.67 hm~2划入永久基本农田。3)划定后城市周边永久基本农田面积1 305.22 hm~2,新划入永久基本农田的耕地面积为928.49 hm~2,占城市周边耕地总面积的60.26%,永久基本农田保护率提高了42.66%,永久基本农田中耕地的国家利用等平均值(9.04)高于全市耕地平均利用等别(9.56),且坡度均低于15°。4)城市周边生态安全用地、永久基本农田、建设用地空间布局更加优化,有利于城市的有序发展和土地的可持续利用。本研究采用基于改进的LESA评价方法,并综合考虑生态安全用地、永久基本农田和建设用地的空间布局,丰富了永久基本农田划定方法,达到了海阳市城市周边永久基本农田划定目标;同时研究结果具有较强的实用性,为海阳市永久基本农田的保护和土地利用总体规划"三线"划定工作提供了科学依据。     

重庆市城市周边地区划定永久基本农田方法研究

国土资源部、农业部于2014年要求在北京、上海、广州、重庆等14个大城市周边及交通沿线将优质耕地划定永久基本农田。科学划定城市周边及交通沿线基本农田具有重要意义。本研究以重庆市北碚区为例,借助GIS空间分析技术,采用美国的LESA评价体系,选取并建立相应的评价指标体系对城市周边耕地进行质量和立地条件评价,兼顾城市周边耕地的优质性和稳定性;然后对耕地进行局部自相关分析,识别出重点保护区域;最后将LESA评价结果与局部空间自相关分析结果相叠加,筛选出基本农田区域。本研究将北碚区城市周边耕地分为优先划定区、鼓励划定区、后备资源区和不宜划定区;将优先划定区、鼓励划定区及后备资源区的一等耕地纳入永久基本农田。研究区新划定永久基本农田面积为2 310.9 hm~2,占城市周边耕地总面积的21.13%,地块平均综合分值为64.47,综合质量较优。新划定的基本农田面积比原基本农田多9.94 hm~2,且在优先划定区和鼓励划定区的优势耕地比同水平的原基本农田多2 111.79 hm~2,地块平均分值也较高。和以往的基本农田划定方法和成果相比较,本方法定量分析了耕地的质量、立地条件和空间分布特征,实现了基本农田在优质性、稳定性和空间集聚性上的统一,有利于保护优质耕地、推动城市发展转型及改善城市生态环境。     

集成"适宜性-集聚性-稳定性"的永久基本农田储备区划定

永久基本农田储备区是永久基本农田的直接补划来源，划定并建设永久基本农田储备区对于稳定永久基本农田保护区格局，保障国家粮食安全具有重要意义。该研究从适宜性、集聚性、稳定性三个维度构建永久基本农田储备区评价体系，在一般耕地区开展综合质量评价基础上划定永久基本农田储备区；进一步结合三维魔方空间分类方法，制定了永久基本农田储备区的整治分区方案，并以江苏省常州市金坛区开展了方法实证。结果表明：1）从约束准则和评价准则两方面构建永久基本农田储备区划定准则，有利于提高永久基本农田储备区筛选的科学性和合理性；2）研究区基于耕地适宜性、集聚性、稳定性指标综合评价，在研究区划定了永久基本农田储备区7 307.8 hm2；3）结合耕地综合质量和空间分类方法可将永久基本农田储备区划分为综合利用潜力区、生产改善潜力区、发展提升潜力区、生产改善-发展提升潜力区等4种类型，针对不同类型区实施相应的整治措施，可进一步提升永久基本农田储备区的质量，为后续永久基本农田补划提供了坚实的基础。     

基于"三线"统筹的省域永久基本农田布局优化规则与实证研究

统筹永久基本农田保护红线、生态保护红线、城镇开发边界来优化永久基本农田空间布局能够更好地保住优质耕地资源、保障国家粮食安全。该研究应用文献研究法和归纳总结法，系统梳理了永久基本农田保护红线、生态保护红线 、城镇开发边界（以下简称"三线"）划定的政策法规，建立了"三线"统筹下的省域永久基本农田布局优化规则，并以广西壮族自治区为例进行了验证。结果表明：1）选择耕地国家利用等和集中连片程度进行了永久基本农田"三线"统筹划定，退出了生态保护红线核心区内所有永久基本农田7 413.46 hm2，并将5 073.05 hm2优质连片的永久基本农田以"开天窗"的形式保留在了生态保护红线一般区和城镇开发边界内；2）广西全区退出永久基本农田1 426 540.77 hm2，主要是标注为工程恢复和未标注的非耕地，补划了永久基本农田525 614.37 hm2，主要是生态保护红线和城镇开发边界外优质连片的耕地，布局优化后的永久基本农田保护率高达85.62%；3）布局优化后的永久基本农田全为耕地且与生态保护红线、城镇开发边界之间无交叉重叠，集中连片的永久基本农田达到95.08%，无重度和极重度污染损毁、石漠化和25°以上坡耕地，永久基本农田国家利用等提高了0.06等。建立的永久基本农田布局优化规则实现了"保护优先、布局优化、优近劣出、质量提升、三线统筹"的目标，能够为各省份指导市县统筹三条控制线划定永久基本农田保护红线提供思路借鉴。     

基于PLUS空间决策模型的城镇与农业空间协调布局优化

正确处理好农业空间与城镇空间之间的矛盾，对保障国家粮食安全、促进城镇可持续发展具有重要意义。该研究以江西省赣州市南康区为例，应用GIS技术，在耕地与建设用地适宜性评价的基础上，引入PLUS模型、凸壳模型预测城市扩张范围及类型，初步划定城镇开发边界与永久基本农田布局，并根据城市发展规律和冲突矛盾协调原则，对永久基本农田和城镇开发边界进行优化。结果表明：1）南康区综合质量高的耕地主要集中于唐江镇、镜坝镇、凤岗镇等乡镇；建设开发适宜性评价综合得分由高到低呈现出中心城区向四周乡镇圈层式扩散的分布情况，东山街道、蓉江街道的分值最高。2）PLUS模型预测至2035年南康区新增建设用地为3362.85 hm²（其中城镇建设用地2023.06 hm²），凸壳模型得出南康区扩张类型属于外延型，蓉江街道和东山街道是未来城区扩张发展的重点区域。3）以耕地国家利用等平均值为标准，将农业空间划分为保护区、储备区与一般耕地，当城镇开发边界与保护区发生空间冲突时，调整城镇开发边界，优先保护农田；当城镇开发边界与储备区、一般耕地发生空间冲突时，调出农田，保障城镇发展。研究结果可为耕地资源保护提供参考，为永久基本农田与城镇开发边界优化协调提供借鉴。     

基于耕地质量综合评价的县域基本农田空间布局

当前耕地质量综合评价已具有较丰富的研究成果,但其对耕地生态安全因素方面考虑稍显不足。全面系统评价耕地质量是基本农田划定与高标准基本农田建设等工作科学开展的重要前提,该文在深入剖析耕地质量评价理论与方法的基础上,针对基本农田划定内在要求,从耕地自然质量、利用条件、空间形态与生态安全4个方面选取相关指标,构建耕地质量综合评价体系,基于GIS平台实现各指标定量化分析与耕地质量综合指数测算。在此基础上,依据最大相似性原理将北京平谷区现有5 916块耕地地块划分为优先划定、适宜调入、重点调控和缩减退出4大类型,通过分析各类型耕地综合质量特征,整理得到平谷区基本农田划定时空配置方案。该研究结果客观反映了区域耕地资源综合质量状况,为县域范围耕地资源功能分区与差别化管控、基本农田保护区划定及高标准基本农田建设提供参考。     

基于GIS空间分析的基本农田配置研究

各地在将耕地划定为基本农田时,主要考虑完成保护数量的任务,而对地区之间资源禀赋的差异则考虑不够。利用GIS空间分析技术,借鉴土地适宜性研究的思路,提出依据土地适宜性指数和土地利用现状划定基本农田的思路。以江苏省泗阳县为例,依上述划定方法,入选基本农田的耕地面积为577.5km2,占全县耕地面积的84.8%。县域北部、南部区域的耕地因适宜性高而入选比例较高,城镇周边、道路两侧的耕地因适宜性低且开发需求高,入选比例相对较低。这样的基本农田划定模式,有助于发挥不同地区的资源禀赋优势,强化划入基本农田部分的耕地保护力度,可达到经济发展与耕地保护相协调的效果。     

高标准基本农田建设区域时序划分

高标准基本农田建设是稳定中国耕地面积、保障粮食安全的重要措施。不同的地貌类型对高标准基本农田建设区划分的影响显著,对划分方法的要求也有所不同。该文以黄河冲积平原地区的商河县为研究区域,以耕地自然质量分等成果为基础,从耕地的自然质量、空间形态、基础设施等3方面构建高标准基本农田建设评价指标体系;以经纬网格为评价单元,采用熵权法修正指标权重,利用综合评价法对耕地的综合质量进行评价,并划分高标准基本农田的建设时序。研究结果表明,一、二、三、四级建设适宜区占耕地面积的比例分别为7.83%、69.10%、22.93%、0.14%,其中一、二级建设区主要分布于县域的北部和西部,三、四级建设区主要分布在县域的东南部;依据高标准基本农田建设的综合质量划分建设区域时序可以提高建设区划分的准确度,在耕地整体自然质量情况差异不显著时,耕地是否符合"与现在农业生产和经营方式相适应"的要求对高标准基本农田建设区优先度划分结果影响较大。研究结果为黄河冲积平原地区高标准基本农田建设区的划定具有一定的参考借鉴价值,并为相关研究的深入开展提供了新的研究思路。     

基于空间集聚格局和边界修正的基本农田保护区划定方法

划定优质高产、连片闭合、空间连续、边界清晰的基本农田保护区,使土地利用总体规划中的基本农田保护区由"地块空间组合"回归其"分区"的科学本质,形成具有空间调控与引导作用的闭合区域,对促进耕地保护具有重要意义。该文以北京市平谷区为例,在从自然质量、区位条件、发展稳定性和生态安全性4个方面评价基本农田综合质量的基础上,采用局部Moran's I指数确定优质基本农田空间集聚格局,进而利用缓冲区分析提取线状地物确定基本农田保护区边界,划定具有空间调控与引导功能的基本农田保护区。研究结果表明：1）平谷区基本农田综合质量指数平均为53.66,综合质量整体较优。2）基本农田高高集聚区（H-H）和低高集聚区（L-H）形成基本农田保护重点区域11 568.93 hm2;3）经边界修正后,平谷区共划定基本农田保护区44个,面积共13 395.99 hm2,涵盖基本农田比例约80%;相比原方案,新划定基本农田保护区在空间连片度、边界规整度及用途均质度等方面均得到优化。未来应加强保护区内基本农田质量建设,加快区内非农地类退出,进行基本农田保护区边界建设,实施基本农田园区式管理。基于空间集聚格局与边界修正的基本农田保护区划定方法可为基本农田集中连片保护提供有益参考。     

基于国土空间"三线"划定与耕地质量自相关的耕地空间布局优化

结合国土空间规划与耕地质量自相关属性优化耕地保护空间布局，对于耕地质量提升、保障粮食安全具有重要意义。该研究采用改进空间自相关模型，将生态环境作为耕地质量空间相关性分析框架的"第四维"，从地块尺度模拟位于"三线"内地块耕地质量指数的空间自相关性，据此提出优化耕地保护空间布局的方案。结果表明：1）高淳区高质量耕地呈现出东部集中连片、西部零散分布的特征，低质量耕地集中分布在高淳东部，各耕地自然指数均呈现出"西高东低"的特征。2）各耕地质量指数正、负相关型分别与高、低质量耕地的空间高度吻合，均表现出较强正相关性的空间聚集特征。自然质量、利用管理、经济价值及生态环境指数的Moran''s I值分别为0.79、0.92、0.89、0.77，空间集聚性从大到小的顺序为利用管理、经济价值、自然质量与生态环境指数。3）结合国土空间规划与耕地质量自相关优化耕地布局，永久基本农田新增968.15hm2，等级提升0.94，确定永久基本农田保护区、城镇发展缓冲区、生态环境保护区及综合调节区4个一级类与14个二级类。其中，永久基本农田保护区综合质量最优，耕地质量表现出较强的空间扩散效应，应禁止非农建设；城镇发展缓冲区耕地质量较差但区位优势突出，是城镇建设理想区；生态环境保护区耕地综合质量较差但生态优势明显，应开展生态防护工程，形成生态保护格网；综合调节区应判明耕地障碍因素的作用机理，有序开展田间整治，实现向永久基本农田的跃迁。     

考虑粮食安全和耕地质量的县域基本农田空间布局优化

基于粮食安全优化区域耕地空间布局,以期为粮食安全和耕地保护提供参考。该研究以河南省柘城县为例,从人口发展的角度出发,建立灰色-BP网络组合模型,预测1999-2025年柘城县人口数量以及耕地需求量;其次,从六种粮食消费途径采用折算法计算粮食需求量与粮食安全系数;随后,根据基本农田空间布局优化的要求,从生产条件、区位条件、景观条件以及政策条件4个方面构建耕地质量评价体系,并使用加权指数和法计算耕地综合质量分;最后,根据粮食安全对耕地数量的要求以及质量评价结果,优化柘城县基本农田空间布局。结果表明:1)柘城县在1990-2005年属于粮食紧张阶段,2005-2019年属于粮食盈余阶段,虽整体上实现粮食安全,但从粮食消费结构上看依然存在"隐性饥饿"风险;2)柘城县耕地综合质量分在29.57～92.87之间,均值为59.53,综合质量较优;3)粮食安全保护区耕地质量较好,是保障粮食安全的核心,建议纳入基本农田范畴;粮食安全缓冲区虽然耕地质量优势相对减弱,但限制因素较为单一,也应纳入基本农田范畴;城镇发展规划区围绕城镇中心环状布局,建议作为城镇建设空间;土地综合整治区分布零散、集聚度不高,不适宜作为基本农田,建议作为基本农田的备选区。     

三区三线统筹划定中永久基本农田布局优化方法与实证

科学统筹划定"三区三线"，是落实主体功能区战略、构建国土空间开发保护新格局的重要举措。针对"三区三线"底版不统一、边界不一致、存在交叉冲突等问题，提出了基于"三区三线"统筹和第三次全国国土调查成果的永久基本农田布局优化技术路线及布局优化原则，构建了永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，并在吉林省梅河口市进行了验证。结果表明：1）梅河口市永久基本农田优化后面积为91 680.82 hm2，增加1 290.69 hm2；质量等别为10级的耕地面积增加3 523.99 hm2、12级耕地面积减少2 324.85 hm2；耕地连片度提高，平均图斑面积由1.91 hm2增至2.61 hm2。优化后永久基本农田面积增加、质量提升、布局相对稳定。2）生态保护红线内的20.74 hm2永久基本农田以"开天窗"形式保留，城镇开发边界内的永久基本农田划出1 388.47 hm2（主要为零星破碎、生态质量较差、不稳定的永久基本农田图斑），对仍在城镇开发边界内的优质永久基本农田，以"开天窗"的形式保留，使三条控制线无交叉无重叠。3） 构建的永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，将水环境风险指标作为生态功能评价二级指标，考虑了农业面源对水环境的污染风险，兼顾农田生态系统的生态调节和保护功能。该方法充分体现了保障粮食安全、保护生态环境、兼顾城市发展思路，农业、生态、城镇空间布局得到统筹优化，可为新形势下科学开展"三区三线"统筹及国土空间规划编制提供方法借鉴。     

农用地分等及土地开发整理成果在耕地占补平衡中的应用

解决耕地占补平衡中补充耕地数量和质量不到位等问题,对保障国家的粮食安全具有重要意义。该文借助GIS的空间分析功能,以鄂尔多斯-安平-沧州输气管道工程(盂县段)项目为基础,进行微观案例分析,探索农用地分等及土地开发整理成果在耕地占补平衡中的具体应用。研究结果表明:1)基于农用地分等成果,可以准确定位被占耕地的数量及空间布局,经过计算和分析,确定被占耕地等级。2)基于农用地分等和土地开发整理成果,可以确定补充为耕地的土地利用等别、数量及空间布局,补划为基本农田的一般农田的等别、数量及空间布局;可以保证补充耕地的等级和数量不低于被占耕地的等级和数量;补划为基本农田的等级和数量不低于被占基本农田的等级和数量;补充的耕地与其他耕地集中连片。3)耕地异地占补平衡当中,交易机制不健全,耕地占补平衡指标价格区域间差异甚大,在解决耕地占补平衡指标交易问题的基础上,将补充耕地及基本农田补划的方法推广到耕地异地占补平衡中,为耕地占补平衡提供更科学的方法。     

考虑耕地生态质量的基本农田划定方法

合理评价耕地质量是基本农田划定与高标准基本农田建设等工作科学开展的重要前提。该文以海南省屯昌县为例,在综合考虑耕地自然质量和区位条件的基础上,选择地形坡度、土壤侵蚀模数、生态系统服务价值、地质灾害率、连片度等表征耕地生态质量的指标,强调耕地生态质量的重要性,构建耕地入选基本农田评价的指标体系,提出基本农田划定综合评价方法。结果显示：依据综合评价方法,屯昌县分值≥70分的耕地划为基本农田,占全县耕地总面积的88.91%,主要分布在屯昌县中南部及北部的台地平原区。通过与仅依据农用地自然质量分划定的基本农田对比分析可知,该文方法划定的基本农田不仅自然本底质量良好、区位便利,而且地势平坦、土壤侵蚀和自然灾害等较少发生,在空间分布表现为向地势平坦区、城镇聚集区集中的趋势,同时平均图斑面积较大且集中连片,有利于规模化、机械化经营。该文方法将耕地的生态质量考虑到基本农田划定中,划定的耕地更符合基本农田的要求,有助于维持耕地数量不减少、质量长期稳定。该研究可以为耕地入选基本农田评价提供科学依据,也为丰富耕地质量评价与基本农田划定研究提供思路借鉴。     

大都市边缘区三级基本农田集中保护区分级划定及调控机制

针对大都市边缘区城市拓展与农地保护矛盾尖锐、景观破碎化、权属细碎化、整体布局稳定性差等问题,开展三级基本农田集中保护区分级划定及调控机制研究,对大都市边缘区保红线保发展促集约促创新具有重要意义。该文以北京市昌平区为例,提出三级基本农田集中保护区划定的总体思路,构建基本农田集中保护区识别指标体系,划定基本农田集中保护区,并将基本农田集中保护区分为市区乡三级,在此基础上探讨基本农田集中保护区分级调控机制。研究划定了1个市级基本农田集中保护区、6个区级基本农田集中保护区、6个乡级基本农田集中保护区,规划土地整治复耕1 149.97 hm2,使单位基本农田经营规模提高到38.76 hm2,使3 hm2以下细小图斑降低至1.21%,实现了昌平区内96.63%的基本农田集中连片保护,建立了规划调控、用途管制、奖惩联动分级调控机制。研究结果可为国家制定基本农田保护区分级保护政策和开展同类研究提供参考,为地方政府提高基本农田保护区保护质量和管理效率提供思路借鉴。