黄姣^1,2,, 马冰滢³, 李双成^1,2,
1. 北京大学城市与环境学院,北京 100871
2. 北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京 100871
3.北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院, 深圳 518055

Agricultural multifunctionality and land use management in metropolitan areas: A framework and a case study

HUANGJiao^1,2,, MABingying³, LIShuangcheng^1,2,
1. College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871, China
2. Key Laboratory for Earth Surface Processes of the Ministry of Education, Peking University, Beijing 100871, China
3. School of Urban Planning and Design, Shenzhen Graduate School, Peking University, Shenzhen 518055, Guangdong, China
通讯作者:通讯作者：李双成（1961-）,男,河北平山人,博士,教授,博士生导师,研究方向为土地利用与覆被变化的生态效应及政策。E-mail: scli@urban.pku.edu.cn
收稿日期:2018-01-16
修回日期:2019-04-25
网络出版日期:2019-07-20
版权声明:2019《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部 所有
基金资助:国家自然科学基金重大项目（41590843）
作者简介:
-->作者简介：黄姣（1986-）,女,四川三台人,博士后,研究方向为土地利用管理。E-mail: huangjiao86@163.com



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摘要
采用理论和案例分析相结合的方法探讨了农业多功能性对都市区土地利用管理的意义和实现途径。论文从农业多功能性的多尺度嵌套层级结构出发,构建了基于农业多功能性评价的都市区土地利用管理框架,然后基于高清卫星遥感影像解译、文献资料整理等分析了北京市海淀区1968—2014年间土地利用、农业多功能性和土地利用管理措施的变化及相互作用。研究指出：都市区土地利用管理者应该在区域尺度和农户/农园尺度农业多功能性评价的基础上,围绕农户/农园与区域、国家等各级社会经济系统的相互作用,从改进土地用途管制分区和发展多功能农业两个方面进行区域的农业用地管理。最后,展望了未来的研究方向,希望优化都市区土地利用管理,推动都市型现代农业建设,并促进区域可持续发展。

关键词：土地管理;农业多功能性;框架;多尺度;都市区;北京海淀区
Abstract
The contradiction between agricultural land conservation and urban development is one of the most important problems in metropolitan areas. The purpose of this study is to explore the value and ways of considering agricultural multifunctionality (MFA) to improve land use management in metropolitan areas of China. This paper begins with a brief introduction to the nested multi-scale hierarchies of MFA and a theoretical analysis of the relationship between MFA and land use management. Then, it provides a framework integrating the assessment of MFA for land use management in metropolitan areas. After that, a case study is conducted in Haidian District of Beijing in order to test and further develop the framework. The case study includes an analysis of the land use changes in Haidian from 1968 to 2014 based upon the interpretation of high resolution remote sensing images, and an analysis on the interaction between the transformation of MFA and land use policies in Haidian in the same period. We find that the concept of agricultural multifunctionality should not be equated with land use or landscape multifunctionality. Agricultural functions are the benefits from agricultural activities, which directly influence on stakeholders’ decision-making; while land use functions refer to the outputs from the land, which can develop into different agricultural functions. The assessment of agricultural multifunctionality can provide scientific basis for the management of agricultural lands. The nested multi-scale hierarchies of MFA also provide ways to coordinate the interests of the stakeholders at different scales. The framework integrating MFA is built on the basis of the actual land use management system in China, in which, the managers at the regional level play a dominant role in the formation of land use pattern in metropolitan areas. The regional land use managers mainly rely on two types of instruments, namely, land use zoning and agricultural policies. The framework integrating MFA requires, firstly, the assessment of MFA at the farm and regional scale; secondly, to implement land use zoning based upon MFA and policies that focus on promoting multifunctional farming, such as taxes, compensation, training and others. Attentions should be paid to the creation of mechanisms that convert the interests at the regional and national scales to the motivation of farmers. The case study in Haidian suggests that the framework is feasible and valuable for the improvement of land use management in metropolitan areas. Finally, future research is needed in the following aspects, namely the quantitative assessment and mapping of MFA, analysis on the influence of geographical conditions or urbanization level on the supply and demand of agricultural functions in metropolitan areas, and land use optimization incorporating the multiple roles of agricultural lands. Land use management based upon MFA is meaningful in terms of the conservation of land resources, the development of urban agriculture and the maintaining of regional sustainability in metropolitan areas.

Keywords：land management;agricultural multifunctionality;framework;multi-scale;metropolitan area;Haidian District;Beijing

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黄姣, 马冰滢, 李双成. 农业多功能性与都市区土地利用管理——框架和案例分析[J]. 地理研究, 2019, 38(7): 1791-1806 https://doi.org/10.11821/dlyj020180074
HUANG Jiao, MA Bingying, LI Shuangcheng. Agricultural multifunctionality and land use management in metropolitan areas: A framework and a case study[J]. Geographical Research, 2019, 38(7): 1791-1806 https://doi.org/10.11821/dlyj020180074

1 引言

都市区（metropolitan area）是具有一定人口规模的中心城区与周围地区基于密切的社会经济联系形成的城市功能区域^[1]。快速城镇化过程中建设用地对农业用地的持续侵占成为都市区土地利用管理的核心问题之一。出于对粮食安全和保护乡村风景、生活方式的考虑,一些****主张通过减税或划定农田保护区等措施来遏制农业用地持续减少的趋势^[2,3]。但这种观点引起质疑,理由是农业活动与城市互相造成污染并争夺资源,都市区环境并不利于农业生产,减税和设置农田保护区等措施的意义有限^[4,5];城市有利于土地的集约利用,都市区应当优先考虑城市建设的需要而把粮食生产任务留给农村^[6]。近年来,农业多功能性概念（Multifunctionality of Agriculture, MFA）逐渐成为政策和研究的热点,定义为农业除提供粮食产品以外还提供就业机会、生态环境调节、景观休闲、教育科研和文化等多种收益的能力^[7,8]。对农业多功能性的认识,很大程度上化解了城乡二元对立视角下的争议,促进了将农业视作城市有机组成部分的都市农业（urban agriculture）思想的发展。都市农业是依托于城市资源而直接服务于城市的农业形式,包括城市农业（intra-urban agriculture）和郊区农业（peri-urban agriculture）^[9,10,11]。继杜能农业区位论^[12]和霍华德田园城市理论^[9]之后,农业多功能性成为都市农业的重要理论支撑。多功能的都市农业为城市提供各种收益,使农业用地的保护与管理变成城市发展的内在目标之一。北京、上海、广州等大都市区陆续出台各种政策推动都市型现代农业的发展,强调从单一生产功能向生态和生活功能的拓展^{[13,14,15,16]}。
然而农业多功能性在中国都市区土地利用管理中的应用目前还主要停留在概念层次上。实践中,****多采用土地多功能性和景观多功能性评价的方式来指导农业用地的规划和管理^{[15, 17-19]},或以某级别行政范围为单元进行农业多功能性评价来揭示应当扶持的农业产业形态^{[16, 20-22]}。土地利用管理是一个多尺度关联的空间问题。农业多功能性在一定的地域空间内实现,其空间性表现为多尺度嵌套层级结构的特点^[23],与土地利用管理的要求相适应;但农业多功能性并不等同于土地或景观多功能性。目前的研究正是忽视了这两点。为推动农业多功能性理论在都市区土地利用管理中的应用,论文从农业多功能性的多尺度嵌套层级结构出发,梳理了“农业多功能性-土地多功能-土地可持续利用-土地管理调控”之间的逻辑关系,在此基础上构建了基于农业多功能性评价的都市区土地利用管理框架。然后应用该框架对北京市海淀区进行了案例分析。海淀区位于北京市西北郊,在《北京城市总体规划2016年—2035年》中被全域划入北京市中心城区。对海淀区的案例研究能够反映北京大都市区在快速城镇化过程中土地利用管理存在的问题和解决途径。论文最后讨论了框架的前提条件和适用范围等,并对未来的研究方向进行了展望。

2 基于农业多功能性评价的都市区土地利用管理框架

2.1 农业多功能性概念的多尺度嵌套层级结构与都市区土地利用管理

2.1.1 农业多功能性多尺度嵌套层级结构 在欧盟和国际经济合作与发展组织（OECD）的推动下形成了农业多功能性研究的两大源流^[8,24],即围绕农业应当具备的角色讨论农业多功能性的产业政策^[25,26],和基于农业活动的投入-产出在农场尺度（farm-level）进行多功能性评价和模拟^[27,28,29]。英国****Wilson综合两类研究的成果,首先深入探讨了农业多功能性的空间性问题,提出跨越农户/农园、村社、区域、国家和全球尺度的多尺度嵌套层级结构^[23]。如图1所示,农户或农园是农业多功能性的最小决策单元;村社尺度依靠农户之间的联合形成共享信息平台、互助协会等组织,强化农业活动对本社区产生的收益;区域尺度、国家尺度、洲际及全球尺度的农业多功能性则主要表现为产业特征,上下级尺度之间各自形成利益传递的媒介。村社及以上尺度的利益主体最终通过农民的经营策略对土地施加影响。农业多功能性与土地或景观多功能性形成空间投射的关系,两者并不等同。农业用地的产出经过农民的不同分配处理,到达不同的受益主体且形成的收益不同^[8],即提供的农业功能不同。例如,同一片农地的粮食产出,用于市场交易表现为对农民的经济功能,而用于家庭食用则表现为食品供给功能。土地或景观功能一般分为生产功能、承载功能、资源功能和景观功能等^{[15, 17-19]},而农业功能一般分为经济功能、生态功能和社会功能^[8,16,24]。
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图1农业多功能性概念的多尺度嵌套层级结构与农业用地/景观的管理（改编自文献[23]）
-->Fig. 1The nested multi-scale hierarchies of multifunctionality and agricultural land use/landscape management (adapted from reference [23])
-->

2.1.2 农业多功能性、土地多功能性和土地利用管理之间的逻辑关系 土地利用管理的目的在于土地的可持续利用,通过对土地的合理开发、利用和保护,使人类可以持续并最大化地从土地中获得各种收益。而农业多功能性和土地多功能性是土地可持续利用的两大基础。其中,直接影响各利益主体决策的是其想要获取的收益,即农业功能,而不是土地的产出;但农业用地或景观是农业活动的载体和对象,是形成农业多功能性的条件。基于这种逻辑关系,都市区的土地利用管理应该从土地/景观多功能性评价上升到农业多功能性评价,并依据农业多功能性的多尺度嵌套层级结构揭示不同尺度间的关联和影响。农户/农园（farm）是最小的土地功能单元,也是最小的农业决策单元。通过研究农户或农园与其上级社会经济系统的相互作用来指导都市区的土地利用管理,有助于满足各尺度上的主体对农业功能的不同理解和要求。
2.1.3 都市区农业多功能性在不同尺度上的含义及各尺度下的关键问题 与都市区农业有关的尺度主要有农户/农园尺度、区域尺度（都市区尺度）和国家尺度。表1总结了都市区农业主要功能类型^[30]在不同尺度上的含义。从农户到区域再到国家尺度,农业功能产生和作用的地域空间愈加模糊。国家尺度上从都市农业中获取的收益往往表现为各种资源储备,如水资源、土壤资源、优质农田资源、农业教育资源和科研资源等,或压力的缓解,如粮食供给压力和就业压力等。区域尺度上获取收益的空间意义相对明确,表现为对都市区的生态环境调节、环境压力的改善、食品供给保障、就业机会和游憩空间等。农户/农园尺度的收益则来自于农户/农园经营的土地范围,并作用于农户/农园本身。
Tab. 1
表1
表1都市区农业主要功能类型在不同尺度上的含义
Tab. 1The signification of the main agricultural functions in metropolitan areas at different scales

功能类别	功能名称	农户/农园尺度	区域尺度（都市区尺度）	国家尺度
经济功能	经济收益	农户/农园从农业活动中得到的经济收入	农业部门对区域经济的贡献	都市区农业对国民经济的贡献
生态功能	生态环境 调节	土壤肥力保持、水资源调节、空气调节、传粉等作为农业生产或旅游活动支持的生态系统服务	水源调节、空气调节、噪声消减、生物多样性保护、洪水调节、废物循环利用等对区域生态环境的贡献	水资源涵养、土壤保持、生物多样性保护、碳排放消减、能源和资源的循环利用等
	负面影响 改善	耕作环境改善（减少农药、化肥使用和水资源污染等）	区域环境压力的改善（农药、化肥等面源污染的改善）	水资源、土壤资源、高产优质农田资源的保护
社会功能	食品安全	农民或企事业单位的食物自给	都市区食品保障	减轻市场供给压力和对国际市场的依赖
	就业	农民就业、女性就业	增加区域就业机会	乡村剩余劳动力转移的出口
	景观休闲	农耕生活方式、农业景观、游憩	农业景观、区域游憩空间	城市环境建设
	教育	农事体验和教育	农业教育场所和活动	农业教育资源储备
	科学研究	农业科研活动与成果	农业科研平台、资源	农业科研资源
	文化保护	传统耕作方式的延续	地方文化标签	农业文化遗产保护

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各尺度上的主体面临不同的关键问题,需要在土地利用管理中通过适当措施进行功能之间的转化和尺度之间的协调：
（1）国家尺度的调控政策需要通过区域管理者和农户/农园两次传导才能作用到土地上,并且不能得到来自土地的即时反馈,从而难以解决耕地保护目标和城市建设目标相矛盾的难题和约束地方上对国家政策和规划的迂回躲避与不断突破^[31]。
（2）区域尺度需要兼顾国家、区域和农户/农园三种尺度的利益。不同尺度上的主体赋予各农业功能的优先级不同,而不同功能类型之间存在协同或权衡的关系,不同尺度之间于是常出现矛盾。例如,农民将农副产品用于供给都市区市场以获取经济收益,同时为区域提供食品保障功能,两者是协同的关系,但如果农民将产品用来供给国际市场,就会与需要食品保障功能的区域之间形成矛盾。景观和生态环境保护方面也存在同样的问题。
（3）农户/农园尺度是农业决策的基础单元,受区域和国家尺度的双重限制。由于农业非物质产品的外部性,农民常常需要承担为国家利益和区域利益付出的成本,例如,都市区为了保护环境而限制农户的经营活动却未提供足够的补贴。其次,农民在尺度上的局限性使其难以认知到经营策略在更大尺度上的效应,例如,过度施用化肥农药以获取短期收益造成面源污染,最终反过来威胁到自身的可持续发展。最后,农业的经济收益对于都市区的重要性正逐渐降低,却始终是农户尺度的主导需求。农民需要完成其他农业功能向经济功能的转化,才能成功转型。

2.2 基于农业多功能性评价的都市区土地利用管理框架

土地利用管理通过特定的土地制度和政策来影响土地利用主体的行为,从而达到管理目的^[32]。根据中国目前的土地利用管理制度,纳入农业用地产出和农业多功能性,构建都市区土地利用管理框架如图2所示。中国都市区现阶段的土地利用管理制度以区域尺度的决策者为主导。国家尺度主要体现为耕地保护和经济发展两种目标的权衡,负责制定耕地保护和耕地占用的指标^[31,32]。区域尺度的土地利用管理需要协调三大目标,即城市建设、耕地保护和旨在缩小城乡差距的城乡一体化发展。土地的非农化主要通过政府征用农村集体土地的形式实现^[31]。非农化用地的划定主要由区域层次的管理者做出,国家负责审批和总量控制,所以用途管制分区成为区域尺度土地管理者具备的首要职能,通过土地利用总体规划、用地适宜性评价和开发区或农田保护区的划定等措施显著影响农业用地的分布^[33,34,35]。其次,区域还通过农业政策调控农户/农园经营者对农业用地的利用。农户/农园经营者可以基于劳动力、资本和材料的投入,对土地进行分配和利用,选择恰当的耕作方式,以及调整农业技术来管理土地^[7,27]。附近的企业和居民的影响,消费者和市场的反馈,以及村社组织的引导是农民决策的外部影响因子。在图2的框架中,土地用途管制分区和农业政策等土地利用调控措施都在农业多功能性评价的基础上制定。
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图2基于农业多功能性评价的都市区土地利用管理框架
-->Fig. 2A framework for land use management in metropolitan areas based upon the assessment of agricultural multifunctionality
-->

2.2.1 农业多功能性评价 都市区土地利用管理者需要在区域尺度和农户/农园尺度同时进行农业多功能性的评价,如表2所示,区域尺度的农业多功能性评价以都市区或下辖区县的行政范围为评价单元,评估结果用于揭示农业与国民经济各部门的关系、展示农业功能的区域分布格局、或为区域尺度的土地用途管制分区和补贴政策制定提供依据^[16]。农户/农园尺度的农业多功能性评价以农户/农园为评价单元,评估结果主要用于理解农业功能的产生机制和相互关系,并为农田经营管理措施的优化提供依据。两种评价都需要考虑不同尺度上社会主体的收益,并分析不同尺度间的关系。农业功能的分类和具体评价指标可参考另一篇文章中对文献的综述整理^[30]。区域尺度的评估可采用户均指标、人均指标、占比指标和单位面积指标等多种形式,而农户/农园尺度上则主要采用单位面积指标使得不同规模和经营模式的农园之间可以比较。最后,还需要分析农业功能来源于农业用地的哪些产出和其中的转换关系,以反馈到土地利用管理措施的具体制定。
Tab. 2
表2
表2都市区农业多功能性评价体系
Tab. 2The assessment system of agricultural multifunctionality in metropolitan areas

评价的 尺度	评估 单元	评价结果的用途	不同尺度上的收益评价指标			不同尺度间 的关系分析	与农业用地 产出的关系
			农户/农园尺度	区域尺度	国家尺度
区域 尺度	某级行政单元	揭示农业与国民经济各部门的关系和农业功能的区域分布格局;为补贴分配、农田保护区划定和城市规划提供依据	户均指标、人均指标	总量指标、占比指标、单位面积指标、人均指标、土地面积指标	总量指标、人均指标、单位面积指标、土地面积指标	功能之间的关系、不同尺度间的关系,协同或权衡	农业功能与农业用地产出的来源和转换关系
农户/农园尺度	农户/ 农园	揭示农业功能产生机制和相互作用;提供农业措施优化、农业模式评估和农业基础设施建设的依据;完善市场机制	单位土地面积指标	单位土地面积指标	—	功能之间的关系、不同尺度间的关系,协同或权衡	农业功能与农业用地产出的来源和转换关系

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2.2.2 基于农业多功能性评价的土地利用管理措施 土地用途管制分区主要包括土地利 用规划、农田保护区划定和用地适宜性评价三个方面。这三种措施相互交织而侧重点不同^[33,34,35]。土地利用规划重在对土地利用进行分区和限制,农田保护区划定强调农业用地的主导地位,而用地适宜性评价则为土地利用的分区和转化提供依据。针对不同的对象、问题和目标出现的区域规划、城市总体规划、主体功能区划、国土规划、土地利用总体规划和土地整治规划等都涉及用地规划,随着“多规合一”^[36],有望结束不同规划相互冲突、形同虚设的局面,使土地用途管制分区成为有效的土地利用调控措施。基于农业多功能性评价的土地用途管制分区应当重点保护农业功能供需热点区域、保证农业功能赖以形成的地域空间的完整性和保障区域未来提供某些农业功能的潜力。
农业政策围绕多功能农业的发展制定,具体包括：① 通过补贴、补偿和法律援助等完善农业功能外部性^[37]的内生化机制,将区域尺度的利益诉求转化为农民自身的动力,如农田生态补偿;② 对农业多功能性的产生机制进行深入分析,以功能为导向引导农民优化农田管理措施,如秸秆还田、有机肥施用、少免耕技术、测土配方施肥和精细养分管理等^[38];③ 通过土地整治和基础设施建设提高农业用地的质量和方便消费者前往享受农业功能;④ 深入理解农业基础决策单元即农户/农园内不同功能间的相互作用关系,扶持具有特定功能或多功能的农业模式,如廊道农业、观光农业、苗圃设施农业、生态公园等^[13,22];⑤ 通过社会教育和培训加深农民、消费者等不同社会主体对农业功能的认识,促进多方合作。
土地利用管理中应当体现尺度嵌套的原则,区域尺度的用途管制分区要考虑农户的利益,农户尺度的经营措施优化也要考虑区域的利益。尤其需要强化农业功能提供者和消费者之间的联系,完善其中的市场机制,把农业的景观休闲、教育科研、新鲜优质农产品供给和环境调节等功能转变为农民的经济功能。具体措施应当根据区域在特定时期的条件加以选择,如城市化水平、居民生活水准和社会文化环境等。

3 案例分析

海淀区位于北京市区西北部,跨越北京二环至六环,自1965年以来行政区域未发生变化^[39],范围为39°53'N—40°09'N,116°03'E—116°23'E,面积约为431.8 km²。该区地处华北平原北部边缘与太行山余脉西山山脉交汇地带,地势西高东低。2016年底,海淀区常住人口为359.3万,其中外来人口占38.8%;地区生产总值达5036.8亿元,占北京全市的20.2%,三次产业构成为0.03:11.1:88.83。海淀区是著名的文化科教区、风景名胜区和高新技术区。本节将海淀区1968—2014年间的土地利用变化与同一时期农业多功能性和土地利用管理相关政策的变化相对照,基于前述框架对海淀区的土地利用管理进行分析评价。

3.1 海淀区1968—2014年间的土地利用变化

采用高清遥感影像目视解译得到海淀区1968年、2003年和2014年的土地利用格局,分别代表了改革开放前、改革开放第一阶段完成和后改革开放时期^[40]的土地利用状况。所采用的影像分别为1968年9月20日的锁眼卫星黑白影像（1.8 m分辨率）,2003年4月4日Google Earth上的全色影像（0.91 m）和2014年5月28日的SPOT 6全色影像（1.5 m）。解译操作在ArcGIS 10.0中进行,坐标系统均采用WGS 84 UTM ZONE 50N,并对结果进行了拓扑检查和消除零碎斑块处理,最后转换为30 m分辨率的栅格图层,结果如图3a, 图3b, 图3c所示。解译过程参考了海淀区志^[39]、百度街景等资料并进行了实地考察,对解译结果的交叉检验得到三期的Kappa系数分别为0.861,0.787和0.69,达到精度要求。然后,在Fragstat 4.2中分别从规模、复杂性、紧凑度和聚集度四个方面选取并计算了三期不同土地利用类型的常用景观指数。反映规模的指数包括各类型的面积（CA）、面积占比（PLAND）、平均斑块面积（AREA_MN）和最大斑块指数（LPI）,斑块形状复杂性采用面积加权分维指数（FRAC_AM）,斑块紧凑度采用面积加权近圆形形状指数（CIRCLE_AM）,聚集度采用聚集度指数（AI）。景观指数的计算方法可查阅Fragstat 4.2使用手册^[41]。聚集度方面还根据文献[42]利用斑块面积计算了破碎度指数（FI）,如公式（1）所示。计算结果如表3所示。
FIi=1-∑j=1niaij∑j=1niaij（1）
式中：FI_i表示第i种土地利用类型的破碎度;n_i表示第i种土地利用类型的斑块数量;a_ij为第i种土地利用类型的斑块j的面积。
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图31968年、2003年、2014年海淀区土地利用空间格局
注：受图幅限制,图中未列出街道的名称。
-->Fig. 3Land use pattern in Haidian in 1968, 2003, and 2014
-->

Tab. 3
表3
表31968—2014年海淀区不同土地利用类型的面积和景观指数
Tab. 3The area and landscape index of different land use types in Haidian from 1968 to 2014

土地利 用类型	年份	规模指数					复杂性指数		紧凑度指数		聚集度指数
		CA（hm2）	PLAND（%）	AREA_MN（hm2）	LPI		FRAC_AM		CIRCLE_AM		AI	FI
耕地	1968	23686.8	54.5	676.8	53.2		1.25		0.671		97.7	0.415
	2003	8717.7	20.2	47.1	10.5		1.17		0.615		94.8	0.861
	2014	2561.9	5.9	31.2	1.0		1.10		0.637		93.2	0.854
果园	1968	1789.5	4.1	81.3	1.0		1.11		0.681		95.3	0.730
	2003	2737.7	6.3	17.4	0.7		1.11				0.639		90.8		0.891
	2014	2475.9	5.7	34.4	1.1		1.13				0.663		92.8		0.841
林地	1968	7040.1	16.2	391.1	15.6		1.17		0.802		98.2	0.399
	2003	8057.5	18.7	73.9	9.0		1.16				0.708		96.5		0.773
	2014	10872.1	25.2	63.6	9.8		1.15				0.680		95.7		0.856
草地	1968	1447.6	3.3	37.1	0.4	1.13	0.734	90.6	0.820
	2003	1282.0	3.0	8.1	0.2	1.09		0.635		86.4		0.904
	2014	1183.0	2.7	18.5	0.4	1.08		0.632		91.6		0.844
水域	1968	558.8	1.3	32.9	0.6	1.08	0.645	93.4	0.688
	2003	921.7	2.1	15.6	0.5	1.10		0.669		90.8		0.815
	2014	602.7	1.4	13.1	0.5	1.10		0.657		90.8		0.761
建设 用地	1968	8894.3	20.5	26.5	7.7	1.14	0.665	94.4	0.897
	2003	21067.6	48.8	119.7	42.5	1.24		0.696		96.8		0.766
	2014	23737.6	55.0	186.9	47.2	1.23		0.710		97.3		0.727
未利 用地	1968	12.7	0.0	6.3	0.0	1.05	0.581	92.6	0.285
	2003	393.7	0.9	9.8	0.4	1.08		0.593		91.2		0.774
	2014	1748.2	4.0	22.7	0.3	1.08		0.587		91.8		0.866

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图3和表3的结果反映,海淀区土地利用变化最重要的特征为农用地大量减少而建设用地显著增加,其中,中关村科技园的规划建设使本区的土地利用格局发生根本转变。农业由集中连片变成破碎的小斑块,但用地斑块更趋规整,复杂性降低。建设用地与中心城区连成一片,破碎度下降,斑块紧凑度上升,复杂性增加。另一个重要特征是平原林地面积扩大,小块分散的林带和生态景观林建设使林地平均斑块面积下降,紧凑度降低,破碎度增加。平原林地增加主要发生在2003—2014年,此时段建设用地的增加速率（242.7 hm²/a）与1968—2003年（347.8 hm²/a）相比增速减慢,但农业用地的损失速率却从249.1 hm²/a增加到了559.6 hm²/a,向林地和未利用地的转化成为农用地减少的重要原因。水域和果园都表现为先增加后减少的趋势,1968—2003年果园向平原转移,鱼塘面积增加,但在2003—2014年间多被建设用地或未利用地代替。草地的变化表现为自然草地减少,而高尔夫园、公园草坪等人工草地面积增加。

3.2 海淀区农业多功能性供求变化评价

1968年的海淀区,农业主要提供首都粮副产品供应和郊区农民粮副产品自给的社会功能。1978年改革开放以来,农业的经济功能成为最重要的功能,不仅要为农民增收,也承担起带动区域和国家经济增长的角色。产值较高的农业用地类型如鱼塘和果园面积增加。但随着建设用地迅速从山前蔓延到山后,农业用地消失殆尽、破碎度上升,海淀区的农副产品供给能力下降、农业的就业承载能力减弱。从需求上看,北京的食品供给也日益依赖外部市场、就业转向非农产业。因此,对于农业的传统功能来说,供需之间基本保持了一致。主要的矛盾是关于农业的其他功能。海淀区作为粮副产品供给基地时和改革开放大力创收阶段都过分倚重农产品产量,大量施用化肥、农药和垦土开荒造成土质退化和水土流失等问题,对生态环境造成负面影响^[39]。2003年前后,改革开放第一阶段完成,社会需求开始转向景观休闲、环境调节、科研教育和农耕文化等方面,并在食品安全问题爆出后对优质新鲜农产品^[43]的需求也迅速增长。农户尺度一般有经济收益、就业和食品自给三大需求。当农业的社会功能、生态功能不能向农民的经济效益转化时,农户利益和区域利益之间的矛盾增多。近年来海淀区全面城市化的背景要求既要提高农业的生态环境功能和社会功能,又要保障农业用地的经济效益和农民收入。已有的评价工作表明,海淀区都市型现代农业的多功能性呈现增强的趋势^[16]。
在农户/农园尺度上,传统种植业逐渐退出,具有都市型现代农业特征的农园模式逐渐涌现,不同程度上实现了社会功能和生态功能向经济功能的转化,使区域和农园尺度的利益成为协同关系。目前主要的农业模式包括农业科研试验基地、采摘园、休闲农庄、市民农园、农业休闲观光园和农业公园六类,各类型的定义、典型例子和定性的多功能特征总结如表4所示。其中,区域尺度与农园尺度的重要功能相一致的农业模式及功能是农业科研基地的科研功能、市民农园的食品供给功能和教育功能、以及农业休闲观光园的经济收益和就业功能。通过市场途径将社会功能和生态功能转化为农园经济收益的典型农业模式包括农业休闲观光园、市民农园和采摘园。休闲观光园对享受景观休闲功能的游客入园收费;市民农园对接受优质食品供给和农业教育功能的会员征收会费;采摘园用消费者付费采摘的形式出售高质量的新鲜农产品。其中,市民农园和采摘园的经济功能弱于综合性的休闲观光园。市民农园也叫社区支持农业,2008年才在中国出现（即小毛驴市民农园）,目前尚处于发展的早期阶段。休闲农庄偏向于游乐园和农家餐厅的形式,功能相对不突出。农业公园的形式和功能目前都很单一,但因为其开放性,景观休闲的功能突出,其他类型的农业系统一般用围墙或林带包围形成封闭式园区。农业公园还具有文化保护的功能,如北坞公园稻田承担了保护京西稻文化的角色。此外,农业科研试验基地、采摘园、市民农园和农业休闲观光园等为了树立有机、健康的形象,多追求安全食品、绿色食品和有机食品认证,转向有机耕作方式,减少农药和化肥的使用,从一定程度上增强了农业系统的生态功能,但休闲农庄并没有实施改善生态环境影响的举措,反而可能因不当的废物处理方式,造成某种程度的环境污染。
Tab. 4
表4
表4海淀区都市型现代农业主要模式及其多功能特征
Tab. 4The main urban modern farming types and their multifunctionality

类型	定义	典型例子	多功能特征
			经济 收益	生态环境调节	生态环境负 面影响改善	食品 供给	就业 机会	景观 休闲	教育	科学 研究	文化 保护
农业科研试验基地	农业科研院所、企业的试验基地	农大上庄实验 站 上庄海淀组培 室农业科技园	Cb	Bc	Bc	-	Cb	-	C	Aa	-
采摘园	以蔬菜、水果等的采摘为主,伴有少量餐饮、娱乐活动的农户或村集体园区	苏家坨管家岭 采摘园 苏家坨凤凰岭 樱桃生态园	Ba	Bc	Bc	Ab	Ba	B	C	-	C
休闲农庄	依托农村景观,以农家饭、自主烧烤、游戏场所等为主要形式的农家院	上庄水库翠湖 生态农庄 上庄懒人大院	Ba	-	-	Cc	Ba	Bb	C	-	-
市民农园	供消费者以会员的形式接受农产品配送或租赁土地耕种的农园	苏家坨小毛驴 市民农园 西北旺图景开 心菜园	Ba	Bb	Bb	Aa	Ca	Bb	Aa	-	Cc
农业休闲观光园	含农业观光、采摘、休闲、餐饮、住宿等多个内容的综合性农业主题园区	四季青锦绣大 地农业观光园 上庄翠湖观光 农业园	Aa	Bb	Bb	Cb	Aa	Ab	Bc	Cc	B
农业公园	依托农业景观或农业活动的开放性公共空间	四季青田村油 菜花海 四季青北坞公 园稻田	-	C	C	Cc	a	Aa	C	-	Cb

注：大写字母表示对区域的重要性,小写字母表示对农户/农园的重要性。A,a：重要功能;B,b：一般功能;C,c：附加功能。
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农业用地的空间分布和景观结构对不同类型农业模式的分布格局具有重要的限制作用。如图4所示,平原部分相对集中连片的农业用地多被农业科研基地和农业休闲观光园所占据,以科研院所或公司为经营单位,面积一般在13 hm²以上,个别园区超过60 hm²。农业科研是海淀区的重要地域标签,农业休闲观光园的功能相对来说也最为全面,成为政府和农业企业推崇的经营模式,如四季青镇的“一河十园”项目,西山农场的首农庄园、三元农园科技园,上庄翠湖观光农业园等。以农户或集体园区为经营单位的采摘园主要分布在西山沿线的缓坡地带,大部分面积低于6 hm²,部分低于1 hm²。休闲农庄一般为农户经营,规模很小,主要分布在上庄水库周围,非农化特征明显。
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图4海淀区现存农户/农园类型的空间分布
注：受图幅限制,图中未列出街道的名称。
-->Fig. 4The distribution of the existing main types of farms in Haidian
-->

3.3 海淀区土地利用管理措施评价

在研究时段内将海淀区的土地利用管理措施的演变和不同时期的农业多功能性供需特征相对照,结果如图5所示。海淀区土地利用管理的区域尺度是北京市,因为其土地利用措施主要基于北京市尺度的立场作出。1958年北京总体规划的“分散集团式”城市布局方案奠定了北京城市格局的基础,后来直到改革开放后才又陆续发布了一系列北京城市总体规划和土地利用总体规划^[34,44]。这一时期,北京从注重工业建设逐渐转变为以第三产业为经济主体,放弃“经济中心”定位而转向“国际城市”和“宜居城市”,强调环境保护和基础设施建设,突出绿化隔离区、郊区城市化、卫星城和多中心等关键词。然而北京也从2000年以来一直强调耕地保护和基本农田保护区,与郊区城市化的战略形成明显的矛盾。海淀区虽然保存了五个基本农田保护区,但全面城市化仍然占主导地位。而农业政策方面,改革开放前以菜为主建设首都副食品生产基地,改革开放以后转向追求经济收益,以“富裕农民、面向全国、走向世界”为口号,发展精品农业,从统购包销的计划生产形式转变为合同定购和自产自销的市场经济形式。为迎接2008年奥运会,北京对生态环境保护的重视加强,海淀区从2000年开始提倡“农业产业结构调整、发展绿色产业”,又在2004年正式提出发展都市型现代农业,并延续至今。
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图51968—2014年海淀区区域土地利用管理措施演变及农业多功能性供求变化^[34,39,44]
-->Fig. 5The evolution of the regional land use policies and the change of the supply and demand of agricultural multifunctionality in Haidian from 1968 to 2014 ^[34,39,44]
-->

图5的对比表明,区域政策对海淀区的土地利用产生了重要的影响。区域政策的变化反映了农业功能需求的变化,最终又通过对农户/农园尺度管理决策的影响对土地利用进行调节,使之提供区域所需的农业功能类型。目前,海淀区农业用地不到总面积的6%,几乎全部以“一河十园”、“温泉南山”、“翠湖”、“大西山”和“京包路”五个都市观光/设施农业产业带、五个基本农田保护片区和多个科研基地的形式在土地利用规划和城市规划中加以强调和保护。2017年海淀区全域划入北京市中心城区,农业活动面临的环境必然与乡村和郊区不同,因此应当对土地利用管理措施提出新的要求,包括：① 建立统一的土地用途管制分区方案,切实保护现有农业用地的范围及其质量;② 提高农业的多功能性,将农业用地纳入城市绿地系统,尽量避免绿地建设中的农业用地损失;③ 基于本区较为成熟的社会经济条件,完善农业生态和社会功能从提供者到消费者的市场途径;④ 对不同类型农业模式的农业功能和用地行为进行全面评估,提高农业用地效率,避免因较高比例的园区设施接待用地造成农业用地隐性损失^[32]。

4 结论与讨论

市场经济体制下都市区农业不再承担区域食品主要来源的角色,农业用地在区域用地格局中的重要性大为降低。继“开发区热”大量圈占耕地之后,逐渐兴起的城市生态建设呈现出加速农业用地损失的趋势。对农业多功能性的认识,特别是对农业的景观休闲功能、科研功能、教育功能、文化功能和新鲜优质食物供给功能的重视,提供了协调耕地保护、农业转型和城市建设三大目标的途径,对都市区土地利用管理具有重要意义。论文在已有研究的基础上,采用理论和案例分析相结合的方法,提出了基于农业多功能性评价的都市区土地利用管理框架。该框架明晰了农业多功能性、土地/景观多功能性和土地可持续利用、土地利用管理之间的逻辑关系,使土地利用管理的目标和措施更具有针对性,从而提高管理的效率。其次,强调了农业多功能性和土地利用管理的多尺度嵌套问题,特别是农业最小决策单元（即农户/农园）与村社、区域和国家等各级社会经济系统的相互作用。都市区土地利用管理者应从区域尺度和农户/农园尺度同时进行农业多功能性评价,并且在两种评价中都要考虑不同尺度上利益主体的要求和协调尺度间的关系,使各个尺度上的问题得到同步解决。
农业多功能性和土地利用管理相互影响,关系复杂,本文提出的框架主要针对中国目前的土地利用管理制度和都市区农用地保护与城市建设相矛盾的核心问题。目前的土地利用管理系统中,市级政府的战略布局和用地管制分区对区域的土地利用格局起着决定性的作用。乡村地区与都市区面临着不同的土地利用管理问题,如空心村现象、土地抛荒问题、农业生产与生物多样性保护的权衡等。所以针对乡村地区或是未来都市区土地利用管理制度发生变革后的情况,应对框架作出相应的调整。文中尝试对北京市海淀区做了定性的案例分析,未来还需要在四个方面进行深入研究,以推动框架的实践应用：
（1）在区域尺度和农户/农园尺度进行农业多功能性的定量评价和模拟,特别是农户/农园尺度的投入-产出模拟^[28,29]。
（2）通过不断丰富研究案例、建立起区域范围的时空动态数据库等,实现基于土地栅格的农业多功能性空间制图。
（3）分析不同发展阶段或地理区域对都市区农业多功能性供需关系的影响,为土地利用管理具体措施的选择提供依据。
（4）基于农业多功能性改进都市区土地利用优化配置方案,在农用地角色的设定中考虑农业用地的生态功能和社会功能^[22,33],而不仅是保障粮食安全^[45]。都市农业是未来的重要趋势,在都市区甚至城市群的尺度基于农业多功能性优化土地利用管理,对于保护和合理利用农用地资源,协调其与城市生态建设的矛盾具有深远的意义。
The authors have declared that no competing interests exist.

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参考文献文献选项 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
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