劉麗霞，浦玉朋，葛 偉，劉會(huì)玲

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國土資源學(xué)院，河北 保定071000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，建設(shè)用地的需求不斷增大。然而，土地作為一種供應(yīng)有限的稀缺資源，各種土地利用類型之間呈現(xiàn)此消彼長的關(guān)系，建設(shè)用地的過度擴(kuò)張必然會(huì)影響到其他地類的數(shù)量，特別是耕地［1－5］。建設(shè)用地?cái)U(kuò)展對大量耕地的占用使中國的耕地資源形勢更加嚴(yán)峻。國內(nèi)很多學(xué)者在建設(shè)用地規(guī)模預(yù)測方面進(jìn)行了研究，如梁進(jìn)社等［6］以人口、人均GDP、三產(chǎn)產(chǎn)值與二產(chǎn)產(chǎn)值之比為指標(biāo)研究了城鎮(zhèn)建設(shè)用地規(guī)模與人口城市化水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整之間的關(guān)系；何春陽等［7］利用時(shí)序灰色系統(tǒng)模型法對福建省2020年建設(shè)用地需求量進(jìn)行了預(yù)測，取得了較為滿意的效果；林芳［8］采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型研究了上海市建設(shè)用地需求趨勢，并對具體指標(biāo)進(jìn)行了量化，得出土地需求總量；趙小敏等［9－10］提出了系統(tǒng)分析城市用地規(guī)模的“可能—滿意度”模型，建立了相應(yīng)的指標(biāo)體系和預(yù)測模型，通過分析計(jì)算得出未來城市的合理用地規(guī)模和合理程度及其實(shí)現(xiàn)的可能性；慎勇?lián)P［11］提出了基于Monte Carlo模型的彈性土地需求預(yù)測方法；厲偉［12］提出了從產(chǎn)業(yè)層面的角度來進(jìn)行城市建設(shè)用地規(guī)模預(yù)測的新思路。

綜上所述，很多學(xué)者從不同角度、采用不同方法對建設(shè)用地規(guī)模預(yù)測進(jìn)行了研究，并取得了一定的成果，但是研究很少以縣級土地利用總體規(guī)劃編制為背景，以產(chǎn)能理論為指導(dǎo)。

鑒于此，本文以縣級土地利用總體規(guī)劃編制為背景，從協(xié)調(diào)耕地保護(hù)與建設(shè)用地發(fā)展之間的矛盾出發(fā)，在河北省盧龍縣2010—2020年土地利用總體規(guī)劃修編工作基礎(chǔ)上，以產(chǎn)能理論為指導(dǎo)，結(jié)合盧龍縣農(nóng)用地分等定級成果，通過產(chǎn)能預(yù)測以及糧食需求量預(yù)測，對盧龍縣耕地可轉(zhuǎn)化為新增建設(shè)用地量進(jìn)行了預(yù)測。

1 研究區(qū)概況

盧龍縣位于河北省東部，地處東經(jīng)118°45′54″—119°08′06″，北緯39°43′00″—40°08′42″。全縣總戶數(shù)134 539戶，總?cè)丝?19 114人，其中男性215 372人，占51.39%，女性203 742人，占48.61%。屬暖溫帶半干旱半濕潤的大陸性季風(fēng)氣候，季風(fēng)盛行，四季分明。春季干燥少雨，風(fēng)大、氣溫回升快，蒸發(fā)量大；夏季雨量充沛，氣候炎熱；秋季天高氣爽，降雨量小；冬季氣候干燥，降水稀少。全年平均降水量676.8mm，70%以上集中在夏季（6—8月）；年平均氣溫11.0℃。全縣土地總面積為95 594.93hm2，其中農(nóng)用地、建設(shè)用地和未利用地面積依次為65 811.59，11 090.1，18 693.24hm2，占土地總面積比例分別為68.84%，11.60%，19.55%。

2 研究方法

2.1 基期年糧食生產(chǎn)能力預(yù)測

在盧龍縣農(nóng)用地分等成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合2008年土地利用變更調(diào)查結(jié)果，對盧龍縣農(nóng)用地分等成果進(jìn)行了更新。應(yīng)用基期年耕地糧食生產(chǎn)能力計(jì)算公式，將各分等單元面積及相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)糧乘積加合得到盧龍縣現(xiàn)狀耕地糧食生產(chǎn)力。

2.2 規(guī)劃期內(nèi)增加的糧食生產(chǎn)能力測算

在盧龍縣農(nóng)用地分等421個(gè)單元的基礎(chǔ)上，分別求取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)所有的分等單元標(biāo)準(zhǔn)糧的平均值，作為耕地整理后可以達(dá)到的糧食單產(chǎn)，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃期內(nèi)土地開發(fā)增加的面積與相應(yīng)平均標(biāo)準(zhǔn)糧相乘得到耕地后備資源開發(fā)增加的糧食生產(chǎn)能力；各鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃期內(nèi)耕地整理增加的面積與鄉(xiāng)鎮(zhèn)單元標(biāo)準(zhǔn)糧平均值相乘得到耕地整理增加的糧食生產(chǎn)能力；各鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃期內(nèi)土地復(fù)墾增加的面積與單元標(biāo)準(zhǔn)糧平均值相乘得到土地復(fù)墾增加的糧食生產(chǎn)能力。

2.3 灰色模型法預(yù)測人口

灰色系統(tǒng)介于白色系統(tǒng)與黑色系統(tǒng)之間，即該類系統(tǒng)既含有已知信息又含有未知信息。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中，有許多系統(tǒng)屬于灰色系統(tǒng)，人口經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)就是一個(gè)典型的灰色系統(tǒng)。從灰色系統(tǒng)中抽象出來的模型即為灰色模型［6］。利用灰色模型進(jìn)行預(yù)測即是通過鑒別系統(tǒng)各因素間發(fā)展趨勢的相異程度，利用代表系統(tǒng)灰色特性的原始數(shù)量值進(jìn)行生成處理，尋找系統(tǒng)內(nèi)部變化發(fā)展規(guī)律，然后建立相應(yīng)的微分方程進(jìn)行求解，預(yù)測出事物未來的發(fā)展趨勢。區(qū)域人口規(guī)模變動(dòng)受多個(gè)要素的影響，很難在一般預(yù)測中囊括所有的影響因素，而灰色模型所需的信息較少，精度較高，因而在人口預(yù)測方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢。

2.4 公式法計(jì)算規(guī)劃期糧食需求量和耕地可供轉(zhuǎn)用量

本文對糧食需求量的計(jì)算采用公式：

式中：D——規(guī)劃期糧食需求量（t）；P城——規(guī)劃期城鎮(zhèn)人口（萬人）；P農(nóng)——規(guī)劃期農(nóng)村人口（萬人）；I城——規(guī)劃期城鎮(zhèn)人均消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（kg）；I農(nóng)——規(guī)劃期農(nóng)村人均消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（kg）；η——區(qū)域糧食自給率。

而規(guī)劃期耕地可供轉(zhuǎn)用量的計(jì)算采用公式為：

式中：Q——規(guī)劃期耕地可供轉(zhuǎn)用量（t）；Q1——耕地糧食生產(chǎn)能力剩余量全部轉(zhuǎn)化為優(yōu)等地所對應(yīng)的耕地面積（hm2）；Q2——耕地糧食生產(chǎn)能力剩余量全部轉(zhuǎn)化為劣等地所對應(yīng)的耕地面積（hm2）；L劣——劣等地平均等別對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)糧（t）；L優(yōu)——優(yōu)等地平均等別對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)糧（t）；D——規(guī)劃期糧食需求量（t）；P——規(guī)劃期人口數(shù)量（萬人）。

2.5 數(shù)據(jù)來源

本文所用數(shù)據(jù)分別來自盧龍縣土地變更調(diào)查成果，盧龍縣農(nóng)用地分等定級成果，《盧龍縣統(tǒng)計(jì)年鑒》和《盧龍縣土地開發(fā)整理規(guī)劃》（2001—2020年）。

3 結(jié)果與分析

3.1 規(guī)劃期耕地糧食生產(chǎn)能力測算

3.1.1 基期年耕地糧食生產(chǎn)能力測算 從表1中可以看出，到2008年盧龍縣耕地糧食生產(chǎn)能力為162 816.91t。

表1 盧龍縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地糧食生產(chǎn)能力統(tǒng)計(jì) t

3.1.2 規(guī)劃期內(nèi)增加的糧食生產(chǎn)能力測算

（1）土地開發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年盧龍縣共有未利用地18 957.87hm2，其中荒草地14 824.14hm2，灘涂2 289.54hm2，二者占未利用地總數(shù)的90.27%（圖1）。

圖1 盧龍縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地后備資源數(shù)量分布

從表2中可以看到，盧龍縣到2020年通過土地復(fù)墾可增加的生產(chǎn)能力大約為4 351.41t。

表2 盧龍縣規(guī)劃期耕地后備資源開發(fā)增加的生產(chǎn)能力

（2）土地整理。全縣通過整理田間大于2m的道路、田坎、渠道及零星的閑散未利用地、廢棄地等途徑，可增加耕地潛力為1 983.08hm2?？鄢?001—2005年整理規(guī)模，預(yù)計(jì)到2020年可增加1 586.464 hm2。

從表3中可以看到，盧龍縣到2020年通過耕地整理可增加的生產(chǎn)能力大約為6 274.06t。

表3 盧龍縣規(guī)劃期耕地整理增產(chǎn)潛力

（3）土地復(fù)墾。根據(jù)耕地后備資源調(diào)查結(jié)果，盧龍縣土地復(fù)墾潛力主要為磚瓦窯及少部分廢棄的工礦用地，經(jīng)預(yù)測通過土地復(fù)墾增加耕地潛力為56.00hm2，預(yù)計(jì)這部分潛力將在2010年全部實(shí)現(xiàn)。

從表4中可以看到，盧龍縣到2020年通過土地復(fù)墾可增加的生產(chǎn)能力大約為210.96t。

通過以上對盧龍縣基期年耕地糧食生產(chǎn)能力、規(guī)劃期內(nèi)增加耕地的糧食生產(chǎn)能力和規(guī)劃期內(nèi)耕地減少所損失的生產(chǎn)能力的計(jì)算及分析，匯總得到盧龍縣規(guī)劃期耕地糧食生產(chǎn)能力（表5）。

考慮到2008—2020年耕地糧食生產(chǎn)能力隨著科技進(jìn)步，中低產(chǎn)田改造等因素影響會(huì)有一定程度的增加，本文采用糧食單產(chǎn)水平的變動(dòng)情況作為調(diào)整系數(shù)對2008年糧食生產(chǎn)能力進(jìn)行修正。根據(jù)1997—2008年盧龍縣統(tǒng)計(jì)年鑒中糧食單產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立糧食單產(chǎn)預(yù)測模型：y＝5 495.55－120.95x－5.126 3x2＋2.614 6x3，R2＝0.682，并結(jié)合歷年趨勢預(yù)測法對盧龍縣2020年糧食單產(chǎn)水平進(jìn)行了預(yù)測（表6）。2008年盧龍縣糧食單產(chǎn)為6 248.96kg／hm2，2020年糧食單產(chǎn)將達(dá)到7 748.71kg／hm2，因此，調(diào)整系數(shù)ε為1.24。

表4 盧龍縣規(guī)劃期土地復(fù)墾增產(chǎn)潛力

表5 現(xiàn)有單產(chǎn)水平下盧龍縣2020年耕地糧食生產(chǎn)能力匯總 t

表6 盧龍縣規(guī)劃期耕地糧食生產(chǎn)能力匯總 t

3.2 規(guī)劃期糧食需求量預(yù)測

關(guān)于相關(guān)指標(biāo)的確定，考慮到盧龍縣實(shí)際情況，將2020年的人均用糧標(biāo)準(zhǔn)定為：城鎮(zhèn)人口人均糧食消費(fèi)量430kg，非城鎮(zhèn)人口采用430kg×0.8＝344kg的用糧標(biāo)準(zhǔn)（根據(jù)中國人食物消費(fèi)和營養(yǎng)的基本目標(biāo)中所提出的城鄉(xiāng)城市消費(fèi)和營養(yǎng)比例大概在0.7左右，確定比例為0.8）。

根據(jù)歷年糧食產(chǎn)量與消費(fèi)需求總量的比例，盧龍縣糧食自給率一般穩(wěn)定在1.3左右。

通過以上分析，規(guī)劃期耕地可供轉(zhuǎn)用量應(yīng)該是一個(gè)閾值，它是一個(gè)介于將耕地剩余生產(chǎn)能力全部轉(zhuǎn)化為優(yōu)等地和劣等地所對應(yīng)的耕地面積之間的一個(gè)值。

根據(jù)規(guī)劃期耕地糧食生產(chǎn)能力和糧食需求量的預(yù)測結(jié)果，到2020年盧龍縣耕地糧食生產(chǎn)能力將達(dá)到215 330.09t，糧食需求量將達(dá)到211 000.10t，則在保障區(qū)域糧食安全前提下耕地糧食生產(chǎn)能力剩余量為4 329.99t。

在農(nóng)用地分等成果基礎(chǔ)上將盧龍縣耕地劃分為優(yōu)（9—11等）、中（6—8等）、劣（4—5等），耕地利用等別對應(yīng)的平均標(biāo)準(zhǔn)糧分別為5 637.53，4 498.74和3 672.54t。由于盧龍縣2，3等地面積較小且均分布在偏遠(yuǎn)地帶，被建設(shè)占用的可能性很小，因此在耕地劣等地中將2，3等地剔除。

在此，將2020年盧龍縣耕地糧食生產(chǎn)能力剩余量轉(zhuǎn)化為不同質(zhì)量的耕地面積。根據(jù)式（2），若將耕地糧食生產(chǎn)能力剩余量全部轉(zhuǎn)化為優(yōu)等地，則可轉(zhuǎn)化的耕地面積Q1＝768.07hm2；若將耕地糧食生產(chǎn)能力剩余量全部轉(zhuǎn)化為劣等地，則可轉(zhuǎn)化的耕地面積Q2＝1 179.02hm2。由前文分析可知，規(guī)劃期耕地可供轉(zhuǎn)用量是一個(gè)閾值，它是一個(gè)介于將耕地剩余生產(chǎn)能力全部轉(zhuǎn)化為優(yōu)等地和劣等地所對應(yīng)的耕地面積之間的一個(gè)值，隨著建設(shè)占用耕地中優(yōu)等地和劣等地比例的變化耕地可供轉(zhuǎn)用量也在隨之變化。因此，2020年盧龍縣耕地可供轉(zhuǎn)用量取值范圍為768.07≤Q≤1 179.02。這就是說，到2020年有768.07～1 179.02hm2的不同質(zhì)量的耕地可以作為工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展的新增建設(shè)用地。

4 結(jié)論

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展必然對建設(shè)用地提出進(jìn)一步的需求，這使得社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對建設(shè)用地的需求與土地的稀缺性之間的矛盾越來越突出。因此，在這種“耕地保護(hù)—糧食安全”與“社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展—建設(shè)用地?cái)U(kuò)張”兩難境地中，探索耕地保護(hù)約束下的建設(shè)用地合理發(fā)展思路，實(shí)現(xiàn)由“兩難”到“雙贏”，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

本文以產(chǎn)能理論為指導(dǎo)，結(jié)合農(nóng)用地分等定級成果，提出縣域耕地可轉(zhuǎn)化新增建設(shè)用地量預(yù)測方法。經(jīng)預(yù)測，盧龍縣到2020年耕地糧食生產(chǎn)能力將達(dá)到215 330.09t，糧食需求量將達(dá)到211 000.10t，則在保障區(qū)域糧食安全前提下耕地糧食生產(chǎn)能力剩余量為4 329.99t，耕地可供轉(zhuǎn)用量為768.07≤Q≤1 179.02hm2。

本文的預(yù)測方法僅在耕地上應(yīng)用，其他地類轉(zhuǎn)化為新增建設(shè)用地量預(yù)測還需今后進(jìn)一步研究。

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