糧食安全視角下都市工業區農業空間特征與形勢:以貴陽13個都市工業區為例

陳運菊， 鄧顯彬

(貴州省自然資源勘測規劃研究院， 貴州 貴陽 550003)

0 引言

【研究意義】當前，新冠肺炎疫情全球蔓延，“逆全球化”趨勢加速，糧食安全上升至國家新戰略高度。“十四五”期間，落實“藏糧于地、藏糧于技”戰略是保障糧食安全的主要途徑，其中，“藏糧于地”的核心是耕地。隨著我國城鎮化和工業化的飛速發展，農業空間受到嚴重擠壓，建設用地擴展和耕地流失等問題受到學術界高度關注，建設用地擴展是土地利用結構變化最顯著的特征和關鍵驅動力，耕地流失關系到國家糧食安全，是當前面臨的現實挑戰[1]。因此，關注都市城鎮化和工業化拓展區農業空間形態和發展趨勢，研究優質穩定耕地空間保護路徑和策略，對落實最嚴格的耕地保護制度和消解發展與保護空間沖突具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】都市工業區作為承載區域經濟增長的主要空間，主要圍繞2個方面展開研究，一是圍繞空間載體開發區建設發展的產城關系、空間演變、布局優化、績效評價、管理體制、制度內涵、轉型路徑、城市互動和城市功能開發等方面[2]；二是圍繞都市農業的資金投入、主體功能、土地支撐、科技投入、社會服務體系、政策制度環境、環境污染和農產品市場化等方面[3-4]。【研究切入點】2022年4月自然資源部部署的“三區三線”(對應城鎮空間、農業空間、生態空間的城鎮開發邊界、永久基本農田、生態保護紅線三條控制線)劃定規則，把“耕地和永久基本農田”明確為三條控制線劃定優先序的第一位?；诩Z食安全背景下的耕地保護依然擺在區域經濟結構調整和產業規劃發展極其突出的位置，因此，有必要圍繞區域經濟發展極為重要的都市工業區展開農業空間特征和形勢研究?！緮M解決的關鍵問題】以貴陽13個都市工業區為研究對象，基于多因素農業產業優勢空間評價體系和GIS空間疊加分析，探究糧食安全視角下以耕地保護為主體的都市工業區的農業空間形態特征，以期為都市工業區統籌協調一二三產業融合發展，落實最嚴格的耕地保護制度和優化貴陽-貴安都市圈“三生”空間布局等提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究區概況

貴陽(106°07′～107°17′E，26°11′～26°55′N)地處黔中山原丘陵中部，為黔中城市群貴陽-貴安都市圈的核心區。貴陽包括13個省級以上開發區，其中，貴陽市有12個，分別是國家級貴陽經濟技術開發區、國家級貴陽高新技術產業開發區、國家級貴陽綜合保稅區、息烽經濟開發區、開陽經濟開發區、清鎮經濟開發區、修文經濟開發區、烏當經濟開發區、白云經濟開發區、花溪工業園、觀山湖現代裝備制造園、雙龍航空經濟區；貴安新區1個，為貴安高端裝備制造園區。形成裝備制造產業、材料產業、信息產業和健康產業四大產業集群，其主導優勢產業為磷煤化工、航空制造、電子信息和生物醫藥等。

1.2 數據來源

土地利用現狀和行政區劃利用第三次國土調查變更調查數據庫提取、切片，開發區范圍和穩定耕地數據分別來源于開發區主管部門和自然資源主管部門。貴陽都市工業區空間分布與土地利用現狀見圖1。

圖1 貴陽都市工業區空間分布與土地利用現狀

1.3 研究方法

1.3.1 空間統計分析 運用ARCMAP裁剪、提取、統計、面積測算等工具，統計分析政府批準工業區范圍內各類用地現狀，農業生產主要承載空間的耕地、穩定耕地、種植果園地數量和空間分布特征。

1.3.2 多因素綜合評價體系 遵循資源環境承載能力和適宜性評價原則，根據貴陽都市工業區空間分布特征，除去小區域農業生產的光熱、降雨、氣象災害等差異小的因素，以影響農業生產空間優勢的耕地自然條件、耕地利用基礎、農村勞動力、農業灌溉基礎和區域交通基礎為評價指標因素[5]，構建多因素農業生產優勢空間評價體系。

1.3.3 GIS空間疊加分析模型 基于多因素指標因子的空間分布計算是空間疊加分析的基礎。

1) 耕地生產/利用條件柵格化。研究區域選取耕地坡度、耕地種植屬性2個指標，基于耕地地力高度正相關的耕地坡度級矢量化圖斑數據源，利用ARCMAP的最大組合面積法進行50 m的柵格化處理[6]，生成整幅柵格數據。參考《第三次全國國土調查技術規程》中耕地坡度分級、種植屬性值域，耕地坡度按≤2°、2°～6°、6°～15°、15°～25°、>25°依次劃分為1～5等級；基于糧食生產為主的種植屬性按種植糧食作物、糧與非糧輪作、林糧間作、種植非糧作物、休耕及未耕種劃分為1～5等級。

2) 生產勞動力、水資源和交通條件密度估算。農業勞動力作為農業生產的基本要素，耕地作為農業生產主要空間，居民點作為農村勞動力的空間表征[7-8]，河渠網密度作為農業生產水資源條件，農村道路(含城鎮村道路)作為交通區位條件的主要考量因素[9]。通過對研究區“三調”現狀中農村宅居民，河流、溝(干)渠，農村道路和城鎮村道路進行提取和轉換，運用ARCMAP核密度工具測農村居民點聚集程度，線密度工具測河渠、路網空間分布密度與相對集中程度。

3) 多因素柵格加權疊加計算。基于多因素綜合評價的農業生產優勢空間是反映地域耕地資源條件、種植基礎、農業生產力、水資源及區位交通條件的綜合性空間優劣態勢測度。運用ARCMAP柵格重采樣工具將耕地坡度、耕地種植屬性、農村居民點、河渠網密度、農村道路網密度單因子圖層統一進行50 m的重采樣，利用ARCMAP的地圖代數下柵格計算工具對每個因子進行加權疊加計算，得到農業生產優勢柵格數據集，柵格值越高，空間優勢級越高，按照自然斷點法進行重分類劃分空間優勢1～5分級，進一步采用自然斷點法進行重分類，生成農業優勢明顯、一般、優勢不足的空間分布。多因素柵格加權計算公式：

農業生產優勢空間指數(A)=∑XiWi

式中，Xi為指標因子值(柵格)，Wi為權重。

2 結果與分析

2.1 貴陽都市工業區農業生產優勢空間評價的指標權重

從表1看出，貴陽都市工業區農業生產優勢空間評價指標包括耕地坡度級、耕地種植屬性、農村居民點聚集度、河渠密度和農村路網密度。根據貴陽市農業發展情況并結合專家評分結果，構建層次分析法(AHP)[10]的判別矩陣，并通過一致性，得出各評價指標權重值分別為0.306、0.200、0.260、0.120和0.114。

表1 貴陽都市工業區農業生產優勢空間評價體系各指標權重值

2.2 貴陽都市工業區的農業空間特征

由表2可知，貴陽都市工業區的農業生產空間批準范圍以“三調”現狀耕地和種植果園地為主，其中，白云、修文、清鎮、開陽經濟開發區和花溪工業園、觀山湖現代裝備制造園及貴安高端裝備制造園區批準空間范圍仍有較大規模的耕地，且均為穩定利用耕地。白云、修文、清鎮和開陽經濟開發區的“三調”現狀耕地面積分別占批準面積的21.94%、19.72%、35.07%和24.13%；花溪工業園、觀山湖工業園和貴安高端裝備制造園區的分別占39.61%、20.20%和30.41%。從圖2可知，國家級貴陽綜合保稅區、烏當經濟開發區未建設部分有相當比例的種植果園地；白云、清鎮、開陽經濟開發區及花溪工業園批準范圍內穩定耕地規模大，分別為401.67 hm2、419.12 hm2、382.32 hm2和534.56 hm2。

表2 貴陽都市工業區的批準范圍耕地和種植果園地規模

圖2 貴陽都市工業區批準范圍農業空間形態特征

2.3 貴陽都市工業區單因素農業生產優勢的空間表征

2.3.1 耕地坡度和種植屬性 由圖3可知，清鎮、開陽、息烽、修文經濟開發區和花溪工業園所處區域周邊耕地分布密集，耕地坡度以6°～15°緩坡耕地和15°～25°坡耕地為主；貴安高端裝備制造園區西側2°～6°平緩坡耕地分布較多。息烽、開陽、白云經濟開發區和觀山湖、花溪、貴安高端裝備制造工業園四周，清鎮經濟開發區西面一側和修文經濟開發區東南一側的農業種植屬性均以糧與非糧輪作為主；清鎮經濟開發區東面一側、修文經濟開發區西面一側、雙龍經濟區東面以種植糧食作物為主；其他工業區周邊農業空間甚少。

圖3 貴陽都市工業區耕地的坡度級和種植屬性

2.3.2 農業生產勞動力、水資源和交通條件 從圖4看出，白云、烏當經濟開發區和觀山湖現代裝備制造園、貴安高端裝備制造園區范圍內農村居民點分布密集，修文、清鎮、白云經濟開發區和雙龍航空經濟區周邊農村居民點分布密集，息烽、開陽、貴陽經濟開發區與花溪工業園、觀山湖現代裝備制造園和國家級貴陽綜合保稅區范圍及周邊農村居民點密度相對較低；清鎮、烏當、白云經濟開發區和雙龍航空經濟區范圍及周邊河渠網絡密度高，息烽、開陽、修文經濟開發區及花溪工業園周邊河渠密集；除觀山湖現代裝備制造園、花溪工業園范圍內農村道路密度較高以外，其余工業區范圍路網密度一般、周邊相對較高。

圖4 貴陽都市工業區的農村居民點、河渠和道路密度

2.4 貴陽都市工業區的農業生產空間形勢

由圖5可知，清鎮、修文、息烽、開陽經濟開發區及貴安高端裝備制造園存在方向性的周邊農業生產優勢空間，工業與農業產業發展的空間分異指向清晰；觀山湖現代裝備制造園、花溪工業園范圍內及周邊農業生產空間存在連續趨勢，優勢程度一般；位于貴陽都市中心城區的白云經濟開發區、貴陽綜合保稅區、國家級貴陽高新區、烏當經濟開發區、雙龍航空經濟區、國家級貴陽經濟技術開發區等工業區周邊農業空間優勢不足。

圖5 貴陽都市工業區的農業空間發展優勢

3 結論與建議

3.1 結論

貴陽都市工業區的農業生產空間批準范圍以“三調”現狀耕地和種植果園地為主，其中，白云、修文、清鎮、開陽經濟開發區和花溪、觀山湖、貴安高端裝備制造工業園批準空間范圍擁有較大規模穩定耕地。清鎮、修文、息烽、開陽經濟開發區及花溪、觀山湖、貴安高端裝備制造工業園存在明顯的區位性和方向性農業生產優勢空間；位于貴陽都市中心城區的工業區農業空間優勢不明顯。

3.2 建議

基于糧食安全視角下，落實最嚴格的耕地保護制度，統籌農業、工業和城鎮化協調發展，提出建立以優質穩定耕地保護為主的農業空間發展策略和可行性建議。

3.2.1 優先保護農業空間，抓好糧食安全基本環節 基于糧食安全視角下推進區域永久基本農田劃定，優先保護集中連片穩定耕地為主體的農業空間，確保農業優勢空間穩定。批準范圍現狀穩定耕地規模超過100 hm2、占比超過20%的工業區做好工業區范圍區位調整和產業項目布局優化的發展指引。

3.2.2 因地制宜，統籌工業經濟發展與農業空間保護 基于都市圈的工業區發展，統籌新型工業化、城鎮化發展與農業空間保護協調發展至關重要。批準范圍內耕地規模小、占比小的工業區農業生產優勢不足，建設發展中仍需做好產業項目的耕地占補平衡，實現區域性農業生產空間的整體性統籌保護。

3.2.3 制定農業發展策略，確保農業優勢空間 區域性農業資源管理和發展計劃中，建立以糧食和重要農產品生產的農業優勢空間為支撐的產能保障基本格局，保護清鎮經濟開發區北部片區東面王莊鄉、衛城方向和南部區片西面犁倭鎮的農業優勢空間；保護息烽經濟開發區西側流長與鹿窩鄉、南側小寨壩、西山鄉及開陽經濟開發區東面雙流鎮、東側城關鎮、北側永溫鎮的農業優勢空間。

3.2.4 優先保護集中連片穩定耕地，優化調整工業項目布局 保護好觀山湖工業園區現有范圍穩定耕地與朱昌鎮形成的連片農業優勢空間，工業產業項目向金華鎮西部集中發展；保護好貴安高端裝備制造園北部麥坪鎮片區農業優勢空間，引導南部片區工業產業向花溪區黨武鎮和安順平壩區方向集中連片發展；保護好花溪工業園現有范圍農業優勢空間，推動工業產業項目向燕樓鎮方向集聚發展；保護好修文經濟開發區北面、東面農業優勢空間，推進工業產業向西側珍珠河社區集聚；統籌息烽、開陽經濟開發區磷化工產業、城鎮建設向息烽縣小寨壩、永靖鎮和金中鎮集中。