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摘 要：在分析城镇建设用地扩张耕地占用倾向趋势的基础上，构建了城镇建设用地扩张时间停滞模型和城镇建设用地发展极限规模模型，并以河南省息县县城中心城区为对象进行了实证研究。研究结果可为城镇建设用地边界划定提供理论参考和技术支撑。
关键词：城镇建设用地；发展极限规模；预测模型；实证研究
中图分类号 F321.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）18-07-03
《国家可持续发展国土资源战略纲要》中指出，要优化国土空间开发格局，加强空间管制，划定城乡建设用地发展边界，增强国土竞争力[1]。城乡建设用地发展边界是城乡建设用地发展的最外边界，该边界划定的关键是正确确定城乡建设用地发展的极限规模[2]。目前，城乡建设用地规模的相关研究多是合理规模的预测[3-6]，对于发展极限规模的研究较少。城镇建设用地扩张是非城镇建设用地转变为建设用地的过程[7]，伴随着大量耕地的占用。因此，本文尝试通过分析城镇建设用地扩张与耕地占用的趋势，构建城镇建设用地扩张时间停滞模型和极限规模模型，旨在为城镇建设用地发展边界划定提供理论参考和技术支撑。
1 研究区概况
研究区地处河南省息县城郊，包括城关镇和城郊乡两个乡镇，总面积10 529.86hm2，辖20个村。该区位于息县西南部，淮河北岸，区位优越，交通便利，是息县政治、经济和文化中心（见图1）。基于“中部崛起”和“中原城市群”战略的实施，近年来，息县基础设施进一步完善，县域经济进入快速发展时期。同时，作为省级基本农田示范县，其基本农田保护率高，为86.27%[8]。该区域城镇建设用地扩张与耕地保护矛盾突出，故对其进行城镇建设用地发展极限规模研究具有重要的理论和实践意义。
2 模型提出与构建
本文引用经济学中的边际理论，以耕地边际占用倾向[9]分析城镇建设用地增加与耕地占用之间的关系。边际是指最后一单位的消费品或产品[10]。因此，耕地边际占用倾向是指每增加单位城镇建设用地所导致的耕地减少量，用△耕地面积/△城镇建设用地面积表示。该指标是从城镇建设用地规模的扩张演变机制入手，分析城镇建设用地增长对耕地面积的依赖性。在不考虑其他因素的情况下，可以认为当边际占用倾向数值趋于零的时候，耕地资源不再被占用，城镇建设用地发展规模不再增加，城镇建设用地发展规模达到极值。故构建如下模型：
（1）城镇建设用地扩张停滞时间模型：以年份为因变量，边际占用倾向为自变量，建立函数：y=f（x）。当x=0时，得到城镇建设用扩张停滞时间；
（2）城镇建设用地发展极限规模模型：以城镇建设用地总规模为因变量，边际占用倾向为自变量，建立函数：y=f（x）。当x=0时，得到城镇建设用地发展极限规模。
3 实证研究
3.1 数据处理 研究数据源于息县2000-2010年土地利用变更数据库，通过GIS叠加和统计分析，计算出研究区2000-2010年城镇建设用地规模、城镇建设用地扩张耕地占用规模（即耕地减少规模），并求得边际占用倾向，具体如表1所示。
从表1可知，息县城镇建设用地增加对耕地资源的边际占用总体上是递减的，即城镇建设用地增加所带来的耕地占用日趋减少，城镇建设用地的增加逐步发展为以存量建设用地转化为主，向节地型方向转变。
3.2 城镇建设用地扩张停滞时间模型模拟 根据模型（1）以年份序号为y，“△耕地面积/△城镇建设用地面积”（边际倾向）为x，建立城镇建设用地扩张停滞时间模拟函数，结果如图2和公式（1）所示。
城镇建设用地扩张时间停滞边界函数：
[y=63.964x2-97.829x+34.576] （1）
方程的相关系数为[R2=0.872 9]，模拟情况较好。可得到城镇建设用地扩张边际占用耕地倾向为0时的年份是第34年和第35年之间，即在2034和2035年之间，说明耕地占用倾向趋势基本一致的情况下，亦即按照现有供需关系，国家无出台禁止城镇扩张或耕地占用政策的情况下，在2034年到2035年因城镇建设用地扩张而导致的耕地占用停止，城镇建设用地不再向外扩张，发展规模达到极限。
3.3 城镇建设用地发展极限规模模拟函数 根据模型（2）以城镇建设用地规模为y，“△耕地面积/△城镇建设用地面积”（边际倾向）为x，建立城镇建设用地发展极限规模模拟函数，结果如图3和公式（2）所示。
城镇建设用地发展极限规模模拟函数为：
方程的相关系数[R2=0.83]，模拟情况较好。当[x=0]时，得到城镇建设用地对耕地资源的边际占用倾向极限规模为5 533.80hm2。即在不考虑其他因素变化的情况下，当城镇建设用地发展到5 533.80hm2之后，城镇建设用地总量将不再增加，经济发展的建设用地供给将转变成存量建设用地转化的内增模式。
3.4 研究結果 研究结果表明，到2034和2035年间，研究区城镇建设用地发展规模达到极值，极限规模为5 533.80hm2，约占研究区总面积的52.55%，较2010年城镇建设用地规模增加4 298.24hm2，同比增长347.87%。该结果基本与当地城镇发展的远期规划一致，但比土地利用总体规划划定的城镇建设用地扩张边界规模2 511.50hm2[8]明显偏大。究其原因一方面是由于规划期不同，土地利用总体规划的规划远期为2020年，而本文扩张停滞时间为2034和2035年间；另一方面是由于规划体系不一，土地利用总体规划是自上而下的指标分解，重在外因调控，而本文是基于城镇建设用地内因测算的极限规模。
5 结论与讨论
本文从城镇建设用地扩张对耕地的占用倾向出发，构建了城镇建设用地扩张时间停滞模型和城镇建设用地发展极限规模模型，并以河南省息县县城中心城区为对象进行了实证研究。预测结果较为准确，对划定城镇建设用地发展边界具有一定的参考价值和和推广应用前景。
需要指出的是，该方法为简化和抽象模型，未考虑宏观调控对极限规模预测的影响。当然，政府出台建设用地扩张的相关调控政策势必对极限规模和停滞时间产生一定的影响，这是需要进一步研究和关注的。
参考文献
[1]《国家可持续发展国土资源战略纲要》印发[EB/OL].http：//www.mlr.gov.cn/xwdt/jrxw/201301/t20130109_1173809. htm. 2013-01-09.
[2]渠爱雪，仇方道.徐州市建设用地扩展与格局研究[J].地理科学，2013，33（1）：61-68.
[3]陈俊科，杨红新.疆城镇建设用地规模预测与评价[J].科技和产业，2012，12（2）：62-63.
[4]曹蕾，钟菲，章明，等.基于灰色-BP神经网络的重庆市城镇建设用地规模预测[J].江西农业学报，2011（8）：188-189.
[5]林建平，赵小敏，邓爱珍，等.城镇建设用地规模影响因素分析及预测——以江西省广丰县为例[J].国土资源科技与管理，2008，25（2）：102-106.
[6]杨荣兰，张雪莲.城市空间扩展的动力机制模式研究[J].地域研究与开发，1997，16（2）：1-4.
[7]杨晓东，林文.中国城镇化道路的选择[J].中国农业大学学报：社会科学版，2002，（2）：32-35.
[8]息县人民政府.息县土地利用总体规划（2006-2020年）[R].2008.
[9]黄贤金，濮励杰.城市土地利用变化及其响应[M].北京：科学出版社，2008.
[10]丁卫国.西方经济学原理[M].上海：上海人民出版社，2006.
（责编：陶学军）
关键词：城镇建设用地；发展极限规模；预测模型；实证研究
中图分类号 F321.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）18-07-03
《国家可持续发展国土资源战略纲要》中指出，要优化国土空间开发格局，加强空间管制，划定城乡建设用地发展边界，增强国土竞争力[1]。城乡建设用地发展边界是城乡建设用地发展的最外边界，该边界划定的关键是正确确定城乡建设用地发展的极限规模[2]。目前，城乡建设用地规模的相关研究多是合理规模的预测[3-6]，对于发展极限规模的研究较少。城镇建设用地扩张是非城镇建设用地转变为建设用地的过程[7]，伴随着大量耕地的占用。因此，本文尝试通过分析城镇建设用地扩张与耕地占用的趋势，构建城镇建设用地扩张时间停滞模型和极限规模模型，旨在为城镇建设用地发展边界划定提供理论参考和技术支撑。
1 研究区概况
研究区地处河南省息县城郊，包括城关镇和城郊乡两个乡镇，总面积10 529.86hm2，辖20个村。该区位于息县西南部，淮河北岸，区位优越，交通便利，是息县政治、经济和文化中心（见图1）。基于“中部崛起”和“中原城市群”战略的实施，近年来，息县基础设施进一步完善，县域经济进入快速发展时期。同时，作为省级基本农田示范县，其基本农田保护率高，为86.27%[8]。该区域城镇建设用地扩张与耕地保护矛盾突出，故对其进行城镇建设用地发展极限规模研究具有重要的理论和实践意义。
2 模型提出与构建
本文引用经济学中的边际理论，以耕地边际占用倾向[9]分析城镇建设用地增加与耕地占用之间的关系。边际是指最后一单位的消费品或产品[10]。因此，耕地边际占用倾向是指每增加单位城镇建设用地所导致的耕地减少量，用△耕地面积/△城镇建设用地面积表示。该指标是从城镇建设用地规模的扩张演变机制入手，分析城镇建设用地增长对耕地面积的依赖性。在不考虑其他因素的情况下，可以认为当边际占用倾向数值趋于零的时候，耕地资源不再被占用，城镇建设用地发展规模不再增加，城镇建设用地发展规模达到极值。故构建如下模型：
（1）城镇建设用地扩张停滞时间模型：以年份为因变量，边际占用倾向为自变量，建立函数：y=f（x）。当x=0时，得到城镇建设用扩张停滞时间；
（2）城镇建设用地发展极限规模模型：以城镇建设用地总规模为因变量，边际占用倾向为自变量，建立函数：y=f（x）。当x=0时，得到城镇建设用地发展极限规模。
3 实证研究
3.1 数据处理 研究数据源于息县2000-2010年土地利用变更数据库，通过GIS叠加和统计分析，计算出研究区2000-2010年城镇建设用地规模、城镇建设用地扩张耕地占用规模（即耕地减少规模），并求得边际占用倾向，具体如表1所示。
从表1可知，息县城镇建设用地增加对耕地资源的边际占用总体上是递减的，即城镇建设用地增加所带来的耕地占用日趋减少，城镇建设用地的增加逐步发展为以存量建设用地转化为主，向节地型方向转变。
3.2 城镇建设用地扩张停滞时间模型模拟 根据模型（1）以年份序号为y，“△耕地面积/△城镇建设用地面积”（边际倾向）为x，建立城镇建设用地扩张停滞时间模拟函数，结果如图2和公式（1）所示。
城镇建设用地扩张时间停滞边界函数：
[y=63.964x2-97.829x+34.576] （1）
方程的相关系数为[R2=0.872 9]，模拟情况较好。可得到城镇建设用地扩张边际占用耕地倾向为0时的年份是第34年和第35年之间，即在2034和2035年之间，说明耕地占用倾向趋势基本一致的情况下，亦即按照现有供需关系，国家无出台禁止城镇扩张或耕地占用政策的情况下，在2034年到2035年因城镇建设用地扩张而导致的耕地占用停止，城镇建设用地不再向外扩张，发展规模达到极限。
3.3 城镇建设用地发展极限规模模拟函数 根据模型（2）以城镇建设用地规模为y，“△耕地面积/△城镇建设用地面积”（边际倾向）为x，建立城镇建设用地发展极限规模模拟函数，结果如图3和公式（2）所示。
城镇建设用地发展极限规模模拟函数为：
方程的相关系数[R2=0.83]，模拟情况较好。当[x=0]时，得到城镇建设用地对耕地资源的边际占用倾向极限规模为5 533.80hm2。即在不考虑其他因素变化的情况下，当城镇建设用地发展到5 533.80hm2之后，城镇建设用地总量将不再增加，经济发展的建设用地供给将转变成存量建设用地转化的内增模式。
3.4 研究結果 研究结果表明，到2034和2035年间，研究区城镇建设用地发展规模达到极值，极限规模为5 533.80hm2，约占研究区总面积的52.55%，较2010年城镇建设用地规模增加4 298.24hm2，同比增长347.87%。该结果基本与当地城镇发展的远期规划一致，但比土地利用总体规划划定的城镇建设用地扩张边界规模2 511.50hm2[8]明显偏大。究其原因一方面是由于规划期不同，土地利用总体规划的规划远期为2020年，而本文扩张停滞时间为2034和2035年间；另一方面是由于规划体系不一，土地利用总体规划是自上而下的指标分解，重在外因调控，而本文是基于城镇建设用地内因测算的极限规模。
5 结论与讨论
本文从城镇建设用地扩张对耕地的占用倾向出发，构建了城镇建设用地扩张时间停滞模型和城镇建设用地发展极限规模模型，并以河南省息县县城中心城区为对象进行了实证研究。预测结果较为准确，对划定城镇建设用地发展边界具有一定的参考价值和和推广应用前景。
需要指出的是，该方法为简化和抽象模型，未考虑宏观调控对极限规模预测的影响。当然，政府出台建设用地扩张的相关调控政策势必对极限规模和停滞时间产生一定的影响，这是需要进一步研究和关注的。
参考文献
[1]《国家可持续发展国土资源战略纲要》印发[EB/OL].http：//www.mlr.gov.cn/xwdt/jrxw/201301/t20130109_1173809. htm. 2013-01-09.
[2]渠爱雪，仇方道.徐州市建设用地扩展与格局研究[J].地理科学，2013，33（1）：61-68.
[3]陈俊科，杨红新.疆城镇建设用地规模预测与评价[J].科技和产业，2012，12（2）：62-63.
[4]曹蕾，钟菲，章明，等.基于灰色-BP神经网络的重庆市城镇建设用地规模预测[J].江西农业学报，2011（8）：188-189.
[5]林建平，赵小敏，邓爱珍，等.城镇建设用地规模影响因素分析及预测——以江西省广丰县为例[J].国土资源科技与管理，2008，25（2）：102-106.
[6]杨荣兰，张雪莲.城市空间扩展的动力机制模式研究[J].地域研究与开发，1997，16（2）：1-4.
[7]杨晓东，林文.中国城镇化道路的选择[J].中国农业大学学报：社会科学版，2002，（2）：32-35.
[8]息县人民政府.息县土地利用总体规划（2006-2020年）[R].2008.
[9]黄贤金，濮励杰.城市土地利用变化及其响应[M].北京：科学出版社，2008.
[10]丁卫国.西方经济学原理[M].上海：上海人民出版社，2006.
（责编：陶学军）