张家界市永定区县域耕地保有量预测*

陈 铭，谢 欢，彭芯竹，周雅金，谭云仙，庄大春

(1.福建师范大学地理科学学院，福建 福州 350000；2.吉首大学土木工程与建筑学院，湖南 张家界 427000；3.湖南师范大学资源与环境科学学院，湖南 长沙 410000；4.湖南省地质测绘院，湖南 衡阳 421000)

耕地作为粮食生产的载体，是人类生存和发展的基础[1].为了进一步保护耕地资源，保障粮食安全[2]，《中共中央 国务院关于加强耕地保护和改进占补平衡的意见》中提出，牢牢守住耕地红线，确保实有耕地数量基本稳定、质量有提升，并到2020年，全国耕地保有量不少于1.24亿hm2[3].目前，学者对耕地保护及预测的研究多集中在东部沿海经济发达地区和国内主要粮食产区[4-6]，而对贫困区的研究[7]较少.张家界市永定区位于武陵山片区，2009—2017年，其耕地面积从31 922.12 hm2减少至31 223.21 hm2，区域用地供需矛盾日渐突出.因此，笔者拟运用多目标约束机制预测永定区的耕地保有量，以期为耕地资源保护和土地利用规划编制提供参考.

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

张家界市永定区位于湖南省西北部地区的武陵山脉北支中段，区内地形主要以中低山和丘陵为主，土地类型以林地为主，耕地主要分布在平地、坡地，集中在整个区域的中部、北部和西部，耕地资源总量有限，耕地的生产力和生产稳定性不高.永定区2009—2017年耕地占补情况见表1.

表1 永定区2009—2017年耕地占补情况

1.2 研究方法

首先，分别基于粮食安全法[6]、供需平衡法[7]和趋势外推法[10]，预测永定区2020年、2030年、2035年单一目标约束机制[8]下的区域远景耕地保有量；然后，利用层次分析法对3种预测方法的结果进行权重赋值，建立多目标组合模型；最后，综合考虑维护社会安全、经济安全和生态安全，利用多目标组合模型预测2020年、2030年、2035年耕地保有量.本研究中土地利用变更数据来源于张家界市永定区自然资源局.

2 永定区耕地保有量预测

2.1 基于粮食安全法的耕地保有量预测

粮食安全法的基本思想是，在粮食供需平衡的基础上计算研究区的耕地需求量.总的来说，它是考虑研究区人口高峰期对粮食的基本需求，根据预期的单位产量计算出满足居民基本需求的耕地面积[9]，继而在分析粮食自给率等参数的基础上建立符合要求的数学模型，最后预测出区域耕地保有量.该方法主要考虑社会稳定，但没有考虑社会经济发展和生态稳定因素.具体模型为

DL=PM=PαDr/SRI.

(1)

其中：DL为耕地面积需求量；M为最小人均耕地面积(hm2/人)；P为区域总人口(人)；α为粮食自给率(%)；Dr为人均粮食需求量(kg/人)；S为粮食单产(kg/hm2)；R为粮食播种面积占总播种面积之比(%)；I为复种指数(%).利用粮食安全法预测出的耕地保有量是耕地需求量的下限值.

利用模型(1)预测永定区2020年、2030年、2035年的耕地保有量，结果见表2.

表2 基于粮食安全法的耕地保有量预测结果

2.2 基于供需平衡法的耕地保有量预测

供需平衡法主要是基于影响土地变更因素，即从耕地面积增加与减少2个方面出发，在满足社会经济发展和维护生态平衡的条件下，为了实现土地供需平衡，对规划目标年的耕地面积进行预测.该方法较客观地考虑了经济发展和生态保护的需求[10-11]，但因未来的发展政策具有不确定性，故预测结果不一定稳定.

本研究考虑的耕地增加因素有土地开发、土地复垦和土地整理，耕地减少因素有建设用地、生态退耕.计算模型为

Sn=S0+S++S-.

(2)

其中：Sn为预测年的耕地面积；S0为基准年的耕地面积；S-为基准年到预测年减少的耕地面积；S+为基准年到预测年增加的耕地面积.

以2017年为基准年(基准年面积31 223.21 hm2)，结合表1和模型(2)预测永定区2020年、2030年、2035年的耕地保有量，结果见表3.

表3 基于供需平衡法的耕地保有量预测结果

2.3 基于趋势外推法的耕地保有量预测

趋势外推法主要是根据耕地的历史变更数据预测未来耕地保有量.该方法对于近期的结果估算较合理，但是长远的预测结果可能会产生偏差.

利用永定区的土地利用变更数据，得到2009—2017年的耕地面积(表4).

表4 永定区2009—2017年耕地面积

由表4可知，永定区2009—2017年的耕地面积总体呈减少趋势，8年共减少了698.91 hm2，平均每年减少87.36 hm2.根据张海强[8]的研究，按此速度计算，永定区2020年、2030年、2035年的耕地保有量分别为30 961.12，30 087.53，29 650.73 hm2.

2.4 基于多目标组合法的耕地保有量预测

对比单一目标约束机制下的预测值可以发现，仅用某种方法进行测算，就只能反映某个侧面的结果，而其他方面的信息可能会有所缺失[8]，因此笔者将采用多目标组合法来预测耕地保有量.具体公式为

CN=C1W1+C2W2+C3W3+…+CnWn.

(3)

其中：CN为预测目标年耕地保有量；C1，C2，C3，…，Cn为不同的预测方法得到的预测结果；W1，W2，W3，…，Wn为不同预测方法的权重，且W1+W2+…+Wn=1.

表5 判断矩阵及各方法的权重

结合(3)式和表5，永定区2020年、2030年、2035年的耕地保有量分别为30 423.35，29 515.76，29 321.66 hm2.

3 结论与建议

3.1 结论

利用多目标组合模型预测出下一轮规划期(2020年、2030年、2035年)永定区的耕地保有量，这说明永定区耕地保有量整体上呈减少趋势.调查中还发现，2009—2017年永定区共减少耕地面积3 085.84 hm2，但通过土地整理、复垦和开发所补充的耕地面积仅640.07 hm2，距离耕地保护要求的最低面积1 203.52 hm2相差较大，尤其是土地复垦补充的耕地面积年均仅1 hm2左右，说明永定区的后备耕地资源较少，区内耕地减少面积远远大于增加面积，这严重导致了耕地占补不平衡.

3.2 建议

(1)思想观念方面.因受各种历史原因和现实因素的影响，永定区居民尤其是农民，对于耕地保护的思想观念相当落后.改革开放以来，工业化进程加快，人们为了追求更大的经济利益，肆意破坏耕地，以地换利.要改变这种状况，应鼓励公众主动参与耕地保护，并通过媒体的大力宣传增强公众的环境保护意识和耕地危机意识；同时，政府可以通过各种扶贫政策引导公众认识到“绿水青山就是金山银山”，并让他们从耕地保护中获得一定的经济效益.

(2)政府政策方面.耕地保有量预测结果显示，永定区的耕地保有量总体上呈减少趋势，说明政府在耕地保护方面的宏观政策调控虽然起到了一定的积极作用，但是仍然远远不够.要大幅增加耕地保有量，政府应结合独特的地理环境条件，因地制宜，制定合理的土地利用总体规划.例如，对于山地多、耕地少的现状，严格控制建设用地规模，落实耕地占补平衡政策，强调“占一补一”；鼓励农民适当退林还耕，依山开垦，修建观光梯田等.

(3)经济措施方面.农民是耕地的直接使用者和第一责任人，只有提高了农民的经济收入，他们保护耕地的积极性才会提高.因此，政府可以建立耕地保护补偿机制，增加耕地补贴，切实提高农民收入；加快完善农民养老保险体系，从根本上解决农民的后顾之忧；大力投入资金支持农民从事旅游副业，推动乡村旅游观光农业发展，提高农业综合效益，进而激发农民对耕地保护的积极性.