粮食安全视角下都市工业区农业空间特征与形势:以贵阳13个都市工业区为例

陈运菊， 邓显彬

(贵州省自然资源勘测规划研究院， 贵州 贵阳 550003)

0 引言

【研究意义】当前，新冠肺炎疫情全球蔓延，“逆全球化”趋势加速，粮食安全上升至国家新战略高度。“十四五”期间，落实“藏粮于地、藏粮于技”战略是保障粮食安全的主要途径，其中，“藏粮于地”的核心是耕地。随着我国城镇化和工业化的飞速发展，农业空间受到严重挤压，建设用地扩展和耕地流失等问题受到学术界高度关注，建设用地扩展是土地利用结构变化最显著的特征和关键驱动力，耕地流失关系到国家粮食安全，是当前面临的现实挑战[1]。因此，关注都市城镇化和工业化拓展区农业空间形态和发展趋势，研究优质稳定耕地空间保护路径和策略，对落实最严格的耕地保护制度和消解发展与保护空间冲突具有重要意义。【前人研究进展】都市工业区作为承载区域经济增长的主要空间，主要围绕2个方面展开研究，一是围绕空间载体开发区建设发展的产城关系、空间演变、布局优化、绩效评价、管理体制、制度内涵、转型路径、城市互动和城市功能开发等方面[2]；二是围绕都市农业的资金投入、主体功能、土地支撑、科技投入、社会服务体系、政策制度环境、环境污染和农产品市场化等方面[3-4]。【研究切入点】2022年4月自然资源部部署的“三区三线”(对应城镇空间、农业空间、生态空间的城镇开发边界、永久基本农田、生态保护红线三条控制线)划定规则，把“耕地和永久基本农田”明确为三条控制线划定优先序的第一位。基于粮食安全背景下的耕地保护依然摆在区域经济结构调整和产业规划发展极其突出的位置，因此，有必要围绕区域经济发展极为重要的都市工业区展开农业空间特征和形势研究。【拟解决的关键问题】以贵阳13个都市工业区为研究对象，基于多因素农业产业优势空间评价体系和GIS空间叠加分析，探究粮食安全视角下以耕地保护为主体的都市工业区的农业空间形态特征，以期为都市工业区统筹协调一二三产业融合发展，落实最严格的耕地保护制度和优化贵阳-贵安都市圈“三生”空间布局等提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

贵阳(106°07′～107°17′E，26°11′～26°55′N)地处黔中山原丘陵中部，为黔中城市群贵阳-贵安都市圈的核心区。贵阳包括13个省级以上开发区，其中，贵阳市有12个，分别是国家级贵阳经济技术开发区、国家级贵阳高新技术产业开发区、国家级贵阳综合保税区、息烽经济开发区、开阳经济开发区、清镇经济开发区、修文经济开发区、乌当经济开发区、白云经济开发区、花溪工业园、观山湖现代装备制造园、双龙航空经济区；贵安新区1个，为贵安高端装备制造园区。形成装备制造产业、材料产业、信息产业和健康产业四大产业集群，其主导优势产业为磷煤化工、航空制造、电子信息和生物医药等。

1.2 数据来源

土地利用现状和行政区划利用第三次国土调查变更调查数据库提取、切片，开发区范围和稳定耕地数据分别来源于开发区主管部门和自然资源主管部门。贵阳都市工业区空间分布与土地利用现状见图1。

图1 贵阳都市工业区空间分布与土地利用现状

1.3 研究方法

1.3.1 空间统计分析 运用ARCMAP裁剪、提取、统计、面积测算等工具，统计分析政府批准工业区范围内各类用地现状，农业生产主要承载空间的耕地、稳定耕地、种植果园地数量和空间分布特征。

1.3.2 多因素综合评价体系 遵循资源环境承载能力和适宜性评价原则，根据贵阳都市工业区空间分布特征，除去小区域农业生产的光热、降雨、气象灾害等差异小的因素，以影响农业生产空间优势的耕地自然条件、耕地利用基础、农村劳动力、农业灌溉基础和区域交通基础为评价指标因素[5]，构建多因素农业生产优势空间评价体系。

1.3.3 GIS空间叠加分析模型 基于多因素指标因子的空间分布计算是空间叠加分析的基础。

1) 耕地生产/利用条件栅格化。研究区域选取耕地坡度、耕地种植属性2个指标，基于耕地地力高度正相关的耕地坡度级矢量化图斑数据源，利用ARCMAP的最大组合面积法进行50 m的栅格化处理[6]，生成整幅栅格数据。参考《第三次全国国土调查技术规程》中耕地坡度分级、种植属性值域，耕地坡度按≤2°、2°～6°、6°～15°、15°～25°、>25°依次划分为1～5等级；基于粮食生产为主的种植属性按种植粮食作物、粮与非粮轮作、林粮间作、种植非粮作物、休耕及未耕种划分为1～5等级。

2) 生产劳动力、水资源和交通条件密度估算。农业劳动力作为农业生产的基本要素，耕地作为农业生产主要空间，居民点作为农村劳动力的空间表征[7-8]，河渠网密度作为农业生产水资源条件，农村道路(含城镇村道路)作为交通区位条件的主要考量因素[9]。通过对研究区“三调”现状中农村宅居民，河流、沟(干)渠，农村道路和城镇村道路进行提取和转换，运用ARCMAP核密度工具测农村居民点聚集程度，线密度工具测河渠、路网空间分布密度与相对集中程度。

3) 多因素栅格加权叠加计算。基于多因素综合评价的农业生产优势空间是反映地域耕地资源条件、种植基础、农业生产力、水资源及区位交通条件的综合性空间优劣态势测度。运用ARCMAP栅格重采样工具将耕地坡度、耕地种植属性、农村居民点、河渠网密度、农村道路网密度单因子图层统一进行50 m的重采样，利用ARCMAP的地图代数下栅格计算工具对每个因子进行加权叠加计算，得到农业生产优势栅格数据集，栅格值越高，空间优势级越高，按照自然断点法进行重分类划分空间优势1～5分级，进一步采用自然断点法进行重分类，生成农业优势明显、一般、优势不足的空间分布。多因素栅格加权计算公式：

农业生产优势空间指数(A)=∑XiWi

式中，Xi为指标因子值(栅格)，Wi为权重。

2 结果与分析

2.1 贵阳都市工业区农业生产优势空间评价的指标权重

从表1看出，贵阳都市工业区农业生产优势空间评价指标包括耕地坡度级、耕地种植属性、农村居民点聚集度、河渠密度和农村路网密度。根据贵阳市农业发展情况并结合专家评分结果，构建层次分析法(AHP)[10]的判别矩阵，并通过一致性，得出各评价指标权重值分别为0.306、0.200、0.260、0.120和0.114。

表1 贵阳都市工业区农业生产优势空间评价体系各指标权重值

2.2 贵阳都市工业区的农业空间特征

由表2可知，贵阳都市工业区的农业生产空间批准范围以“三调”现状耕地和种植果园地为主，其中，白云、修文、清镇、开阳经济开发区和花溪工业园、观山湖现代装备制造园及贵安高端装备制造园区批准空间范围仍有较大规模的耕地，且均为稳定利用耕地。白云、修文、清镇和开阳经济开发区的“三调”现状耕地面积分别占批准面积的21.94%、19.72%、35.07%和24.13%；花溪工业园、观山湖工业园和贵安高端装备制造园区的分别占39.61%、20.20%和30.41%。从图2可知，国家级贵阳综合保税区、乌当经济开发区未建设部分有相当比例的种植果园地；白云、清镇、开阳经济开发区及花溪工业园批准范围内稳定耕地规模大，分别为401.67 hm2、419.12 hm2、382.32 hm2和534.56 hm2。

表2 贵阳都市工业区的批准范围耕地和种植果园地规模

图2 贵阳都市工业区批准范围农业空间形态特征

2.3 贵阳都市工业区单因素农业生产优势的空间表征

2.3.1 耕地坡度和种植属性 由图3可知，清镇、开阳、息烽、修文经济开发区和花溪工业园所处区域周边耕地分布密集，耕地坡度以6°～15°缓坡耕地和15°～25°坡耕地为主；贵安高端装备制造园区西侧2°～6°平缓坡耕地分布较多。息烽、开阳、白云经济开发区和观山湖、花溪、贵安高端装备制造工业园四周，清镇经济开发区西面一侧和修文经济开发区东南一侧的农业种植属性均以粮与非粮轮作为主；清镇经济开发区东面一侧、修文经济开发区西面一侧、双龙经济区东面以种植粮食作物为主；其他工业区周边农业空间甚少。

图3 贵阳都市工业区耕地的坡度级和种植属性

2.3.2 农业生产劳动力、水资源和交通条件 从图4看出，白云、乌当经济开发区和观山湖现代装备制造园、贵安高端装备制造园区范围内农村居民点分布密集，修文、清镇、白云经济开发区和双龙航空经济区周边农村居民点分布密集，息烽、开阳、贵阳经济开发区与花溪工业园、观山湖现代装备制造园和国家级贵阳综合保税区范围及周边农村居民点密度相对较低；清镇、乌当、白云经济开发区和双龙航空经济区范围及周边河渠网络密度高，息烽、开阳、修文经济开发区及花溪工业园周边河渠密集；除观山湖现代装备制造园、花溪工业园范围内农村道路密度较高以外，其余工业区范围路网密度一般、周边相对较高。

图4 贵阳都市工业区的农村居民点、河渠和道路密度

2.4 贵阳都市工业区的农业生产空间形势

由图5可知，清镇、修文、息烽、开阳经济开发区及贵安高端装备制造园存在方向性的周边农业生产优势空间，工业与农业产业发展的空间分异指向清晰；观山湖现代装备制造园、花溪工业园范围内及周边农业生产空间存在连续趋势，优势程度一般；位于贵阳都市中心城区的白云经济开发区、贵阳综合保税区、国家级贵阳高新区、乌当经济开发区、双龙航空经济区、国家级贵阳经济技术开发区等工业区周边农业空间优势不足。

图5 贵阳都市工业区的农业空间发展优势

3 结论与建议

3.1 结论

贵阳都市工业区的农业生产空间批准范围以“三调”现状耕地和种植果园地为主，其中，白云、修文、清镇、开阳经济开发区和花溪、观山湖、贵安高端装备制造工业园批准空间范围拥有较大规模稳定耕地。清镇、修文、息烽、开阳经济开发区及花溪、观山湖、贵安高端装备制造工业园存在明显的区位性和方向性农业生产优势空间；位于贵阳都市中心城区的工业区农业空间优势不明显。

3.2 建议

基于粮食安全视角下，落实最严格的耕地保护制度，统筹农业、工业和城镇化协调发展，提出建立以优质稳定耕地保护为主的农业空间发展策略和可行性建议。

3.2.1 优先保护农业空间，抓好粮食安全基本环节 基于粮食安全视角下推进区域永久基本农田划定，优先保护集中连片稳定耕地为主体的农业空间，确保农业优势空间稳定。批准范围现状稳定耕地规模超过100 hm2、占比超过20%的工业区做好工业区范围区位调整和产业项目布局优化的发展指引。

3.2.2 因地制宜，统筹工业经济发展与农业空间保护 基于都市圈的工业区发展，统筹新型工业化、城镇化发展与农业空间保护协调发展至关重要。批准范围内耕地规模小、占比小的工业区农业生产优势不足，建设发展中仍需做好产业项目的耕地占补平衡，实现区域性农业生产空间的整体性统筹保护。

3.2.3 制定农业发展策略，确保农业优势空间 区域性农业资源管理和发展计划中，建立以粮食和重要农产品生产的农业优势空间为支撑的产能保障基本格局，保护清镇经济开发区北部片区东面王庄乡、卫城方向和南部区片西面犁倭镇的农业优势空间；保护息烽经济开发区西侧流长与鹿窝乡、南侧小寨坝、西山乡及开阳经济开发区东面双流镇、东侧城关镇、北侧永温镇的农业优势空间。

3.2.4 优先保护集中连片稳定耕地，优化调整工业项目布局 保护好观山湖工业园区现有范围稳定耕地与朱昌镇形成的连片农业优势空间，工业产业项目向金华镇西部集中发展；保护好贵安高端装备制造园北部麦坪镇片区农业优势空间，引导南部片区工业产业向花溪区党武镇和安顺平坝区方向集中连片发展；保护好花溪工业园现有范围农业优势空间，推动工业产业项目向燕楼镇方向集聚发展；保护好修文经济开发区北面、东面农业优势空间，推进工业产业向西侧珍珠河社区集聚；统筹息烽、开阳经济开发区磷化工产业、城镇建设向息烽县小寨坝、永靖镇和金中镇集中。