劉麗霞，浦玉朋，葛 偉，劉會玲

（河北農(nóng)業(yè)大學 國土資源學院，河北 保定071000）

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城市化進程的不斷推進，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)用地的過度擴張必然會影響到其他地類的數(shù)量，特別是耕地［1－5］。建設(shè)用地擴展對大量耕地的占用使中國的耕地資源形勢更加嚴峻。國內(nèi)很多學者在建設(shè)用地規(guī)模預(yù)測方面進行了研究，如梁進社等［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］利用時序灰色系統(tǒng)模型法對福建省2020年建設(shè)用地需求量進行了預(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，并對具體指標進行了量化，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)的指標體系和預(yù)測模型，通過分析計算得出未來城市的合理用地規(guī)模和合理程度及其實現(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。

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，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氣候，季風盛行，四季分明。春季干燥少雨，風大、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?。欢練夂蚋稍?，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)用地分等成果進行了更新。應(yīng)用基期年耕地糧食生產(chǎn)能力計算公式，將各分等單元面積及相對應(yīng)的標準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個單元的基礎(chǔ)上，分別求取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)所有的分等單元標準糧的平均值，作為耕地整理后可以達到的糧食單產(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)平均標準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)單元標準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)土地復墾增加的面積與單元標準糧平均值相乘得到土地復墾增加的糧食生產(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。在社會經(jīng)濟生活中，有許多系統(tǒng)屬于灰色系統(tǒng)，人口經(jīng)濟系統(tǒng)就是一個典型的灰色系統(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)模變動受多個要素的影響，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)測方面有其獨特的優(yōu)勢。

2.4 公式法計算規(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)人均消費標準（kg）；I農(nóng)——規(guī)劃期農(nóng)村人均消費標準（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)的標準糧（t）；L優(yōu)——優(yōu)等地平均等別對應(yīng)的標準糧（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 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，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。扣除2001—2005年整理規(guī)模，預(yù)計到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）土地復墾。根據(jù)耕地后備資源調(diào)查結(jié)果，盧龍縣土地復墾潛力主要為磚瓦窯及少部分廢棄的工礦用地，經(jīng)預(yù)測通過土地復墾增加耕地潛力為56.00hm2，預(yù)計這部分潛力將在2010年全部實現(xiàn)。

從表4中可以看到，盧龍縣到2020年通過土地復墾可增加的生產(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)能力隨著科技進步，中低產(chǎn)田改造等因素影響會有一定程度的增加，本文采用糧食單產(chǎn)水平的變動情況作為調(diào)整系數(shù)對2008年糧食生產(chǎn)能力進行修正。根據(jù)1997—2008年盧龍縣統(tǒng)計年鑒中糧食單產(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)指標的確定，考慮到盧龍縣實際情況，將2020年的人均用糧標準定為：城鎮(zhèn)人口人均糧食消費量430kg，非城鎮(zhèn)人口采用430kg×0.8＝344kg的用糧標準（根據(jù)中國人食物消費和營養(yǎng)的基本目標中所提出的城鄉(xiāng)城市消費和營養(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)該是一個閾值，它是一個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)能力將達到215 330.09t，糧食需求量將達到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)的平均標準糧分別為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)用量是一個閾值，它是一個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

社會經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展必然對建設(shè)用地提出進一步的需求，這使得社會經(jīng)濟發(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—糧食安全”與“社會經(jīng)濟發(fā)展—建設(shè)用地擴張”兩難境地中，探索耕地保護約束下的建設(shè)用地合理發(fā)展思路，實現(xiàn)由“兩難”到“雙贏”，具有重大的現(xiàn)實意義。

本文以產(chǎn)能理論為指導，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)能力將達到215 330.09t，糧食需求量將達到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)測還需今后進一步研究。

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