湖南省环洞庭湖三市耕地集约利用模糊综合评价

张晔，邓楚雄，谢炳庚，李晓青，刘利科

(湖南师范大学资源与环境科学学院，湖南长沙410081)

湖南省环洞庭湖三市耕地集约利用模糊综合评价

张晔，邓楚雄，谢炳庚，李晓青，刘利科

(湖南师范大学资源与环境科学学院，湖南长沙410081)

选择湖南省环洞庭湖的岳阳、常德、益阳三市为典型研究区域，以土地集约利用为目标，构建耕地集约利用评价指标体系和评判标准，采用层次分析法和模糊综合评判法相结合的方法，开展区域耕地集约利用评价。结果显示:2009年，岳阳市耕地处于中度集约利用状态，集约利用综合评分为0.6838;常德市耕地处于高度集约利用状态，集约利用综合评分为0.7465;益阳市耕地处于一般集约利用状态，集约利用综合评分为0.6581。总体上看，环洞庭湖三市耕地集约利用程度均高于同期全省平均水平，加大耕地投入强度、提高耕地产出效益是三市耕地集约利用程度提升的有效途径。

耕地集约利用;模糊综合评价;洞庭湖

我国正处于经济快速转型时期，随着现代化进程的加速推进、经济的高速发展和人口的不断增长，有限耕地资源的保护与建设用地扩张之间的矛盾日趋尖锐，耕地资源的减少直接威胁到国家粮食安全。通过LUCC的研究，人们逐渐认识到农地利用集约化程度的改变可能比耕地面积的缩小对我国粮食安全的威胁更大，于是呼吁加强农地内部利用方式与利用程度变化规律的研究［1－3］。湖南省洞庭湖区平原广，耕地占比高，土壤肥沃，气候适宜，雨量充沛，物产丰富，自古就有“洞庭熟，天下足”之美誉，是全国重要的粮棉油生产基地［4］，以此为典型区域开展耕地集约利用研究现实意义重大。基于此，本研究在借鉴相关研究成果的基础上，结合研究区域和湖南省耕地利用实际，探索性地构建耕地集约利用评价指标体系和耕地集约利用评判标准，尝试采用层次分析法和模糊综合评判法相结合的方法，对湖南省环洞庭湖的岳阳、常德、益阳三市耕地资源开展集约利用定量综合评价，较为准确地把握三市耕地集约利用现状，诊断耕地利用中存在的主要问题并剖析其产生的原因，以期在为促使区域耕地集约利用水平提高政策措施的提出提供参考依据的同时，有益于耕地集约利用研究方法的丰富。

一 研究区域与数据来源

湖南省环洞庭湖的岳阳、常德、益阳三市位于长江以南的湘北和湘东北地区，辖24县(区)，国土面积45412.86km2，占全省土地总面积的21.44%。2009年末，区域人口1635.61×104人，占全省总人口的23.70%，城镇化水平为42.04%;耕地总面积10556.00km2，占全省耕地总量的27.85%，占三市土地总面积的23.24%;实现农林牧渔业总产值929.48×108元，占全省农林牧渔业总产值的28.97%，第一产业增加值590.41×108元，占三市GDP总量的19.03%。三市多数县(区)为洞庭湖冲积平原，土壤肥沃，农业生产条件好，在满足区域粮食自给的同时，为湖南乃至国家粮食安全作出了不小的贡献。

本研究以湖南省环洞庭湖三市耕地集约利用为研究对象，其耕地面积为湖南省土地利用变更数据(2009年);社会经济数据来源于湖南统计年鉴(2010年)、湖南农村统计年鉴(2010年)、岳阳市统计年鉴(2010年)、常德市统计年鉴(2010年)、益阳市统计年鉴(2010年)。

二 评价实证

(一)指标体系的构建

尽管近年来集约利用的理念一直贯穿在土地管理与利用过程中，但目前关于耕地集约利用尚未有统一明确的定义。参考有关主要非农建设用地和农用地集约利用的研究成果，结合耕地利用的特殊性，笔者认为耕地集约利用的内涵可以界定为:在不影响耕地可持续利用和农产品安全的前提下，合理适度增加相关生产要素的投入并优化其结构，充分挖掘耕地利用潜力，以最大限度地提高耕地利用效率与综合效益的土地利用方式。耕地集约利用涉及面广，内涵丰富，不能用单个或少数几个指标进行简单评价，必须建立合理科学的评价指标体系，进行全面综合评价。据此，本研究按照耕地集约利用的内涵要求，在科学性、系统性、层次性、可比性、可操作性等原则的指导下，借鉴相关研究成果［5－7］，结合湖南省耕地利用实际和社会经济发展现状，以耕地集约利用为目标，从耕地投入强度、耕地利用程度、耕地产出效益和耕地可持续状况4个方面选取指标，初步建立起耕地集约利用评价指标体系。在此基础上，广泛征询相关领域众多专家的意见，在充分考虑指标数据可获取性的同时，对同类指标进行相关性分析，剔除性保留相关性较大的指标，筛选出12项具体评价指标，构建成耕地集约利用综合评价指标体系，见表1。

表1 耕地集约利用评价指标体系及各层指标权重

(二)指标权重的确定

在模糊综合评价中，指标权重的确定十分重要。本研究采用层析分析法(AHP)确定评价指标权重。根据耕地集约利用评价指标体系的层次结构特征，在相关专家的参与下，在yaahp0.5.2软件的支撑下，按照各参评因子的重要性程度两两对比，构建5个判断矩阵(其中准则层1个、指标层4个)，分别进行层次单排序、层次总排序和一致性检验等步骤［8］，具体确定准则层和指标层权重矩阵。

准则层权重矩阵:

指标层权重矩阵:

(三)评判标准的建立

在对耕地进行模糊综合评价时，需要拟定各参评指标的评判标准。目前，国内对耕地集约利用评价还没有形成统一的评判标准。为此，本研究以各参评指标数据湖南省2009年的平均值为耕地一般集约利用评判标准取值区间的中间值，分别以长沙市(省内发达地区)和湘西自治州(省内欠发达地区)2009年各参评指标数据的优劣值为耕地集约利用评判标准的上、下限值，根据专家意见内插各评价等级取值区间，探索性地构建起耕地集约利用评价指标评判标准，见表2。

(四)评判矩阵的构造

根据耕地集约利用评价指标的实际值xi和评判标准pi(各等级标准的上限值或下限值)，通过隶属度函数［9－10］计算出各评价指标的隶属度值Vi，以各评价指标的隶属度值构建各市耕地集约利用评价准则层评判矩阵Ri(以岳阳市为例，下同)。各评价指标隶属度值分别对应于高度集约、中度集约、一般集约、较粗放、粗放等级。

耕地投入强度评判矩阵为:

耕地利用程度评判矩阵为:

耕地产出效益评判矩阵为:

耕地可持续状况评判矩阵为:

利用指标层权重矩阵和各准则层评判矩阵，采用普通矩阵乘法，经过合成运算，得到各准则层评判结果:

耕地投入强度评判结果:B1=R1·W1=

(0.0000，0.4172，0.0870，0.4958，0.0000)

耕地利用程度评判结果:B2=R2·W2=

(0.7331，0.2669，0.0000，0.0000，0.0000)

耕地产出效益评判结果:B3=R3·W3=

(0.0000，0.4847，0.3969，0.1184，0.0000)

耕地可持续状况评判结果:B4=R4·W4=

(0.9995，0.0005，0.0000，0.0000，0.0000)

在以上基础上，利用各准则层评判结果构造耕地集约利用综合评判矩阵:

表2 耕地集约利用评价指标评判标准

(五)耕地集约利用等级确定

利用准则层权重矩阵和耕地集约利用综合评判矩阵，通过普通矩阵乘法运算，计算出耕地集约利用综合评判结果:B=R·W=(0.2867，0.3643，0.1870，0.1621，0.0000)。根据综合评价结果，按最大隶属度原则，确定各市耕地集约利用等级，见表3。

(六)耕地集约利用综合得分

为更准确显示三市耕地集约利用评价综合得分情况，根据专家意见，结合湖南省耕地利用现状特征，确定5个等级的评分行向量C=(1.00，0.70，0.50，0.30，0.20)，利用Z=B·CT计算出各市耕地集约利用评价综合得分Z(见表3)。

表3 耕地集约利用综合评价结果

三 结果分析

通过对评价指标原始数据和模糊综合评判结果分析发现:

2009年，岳阳市耕地利用对耕地集约利用评判标准5个等级的隶属度为［0.2867，0.3643，0.1870，0.1621，0.0000］，耕地利用对中度集约利用等级的隶属度最大，隶属度值为0.3643，根据最大隶属度原则，岳阳市耕地处于中度集约利用状态，集约利用综合评分为0.6838。耕地利用程度、耕地可持续状况对高度集约利用等级的隶属度最大，隶属度值分别为0.7331和0.9995，耕地利用程度高和耕地可持续状况良好是促使区域耕地集约利用的主要贡献力量。耕地投入强度对较粗放利用等级的隶属度最大，隶属度值为0.4958，单位耕地面积农业从业人员为3.85人/hm2，仅为同期全省平均水的78.09%，单位耕地面积化肥施用量和单位耕地面积农业机械总动力也略低于全省平均水平，各要素的投入偏低有碍于耕地投入强度隶属度等级的提高;耕地产出效益对中度集约利用等级的隶属度最大，隶属度值为0.4847，单位耕地面积种植业产值为3.75×104元/hm2，为同期全省平均水平的89.07%，不利于耕地产出效益隶属度等级的进一步提高;农业综合投入强度不够所引起的耕地产出效益不高是阻碍岳阳市耕地集约利用程度提升的主要原因。

2009年，常德市耕地利用对耕地集约利用评判标准5个等级的隶属度为［0.3848，0.3358，0.2305，0.0164，0.0326］，耕地利用对高度集约利用等级的隶属度最大，隶属度值为0.3848，根据最大隶属度原则，常德市耕地处于高度集约利用状态，集约利用综合评分为0.7465。耕地利用程度和耕地可持续状况对高度集约利用等级的隶属度最大，分别为0.6801和0.7660，耕地利用程度高和耕地可持续状况良好是促进区域耕地集约利用的积极因素。耕地投入强度对中度集约利用等级的隶属度值最大，隶属度值为0.5180，有益于区域耕地集约利用程度的增强，但单位耕地面积农业从业人员投入量不足(4.03人/hm2，为同期全省平均水平的81.74%)制约着常德市耕地投入强度隶属等级的提升。尽管耕地产出效益对高度集约利用等级均有一定的隶属度，但单位耕地面积种植业产值和单位播种面积粮食产量略低于同期全省平均水平，使得耕地产出效益隶属于一般集约利用等级。农业劳动力投入不足和耕地产出效益一般是影响常德市耕地集约利用综合评分升高的主要原因。

2009年，益阳市耕地利用对耕地集约利用评判标准5个等级的隶属度为［0.1967，0.3037，0.4946，0.0050，0.0000］，耕地利用对一般集约利用等级的隶属度最大，隶属度值为0.4946，根据最大隶属度原则，益阳市耕地处于一般集约利用状态，集约利用评价综合评分为0.6581。耕地投入强度和耕地产出效益对一般集约利用等级的隶属度最大，隶属度值分别为0.5156、0.8559，单位耕地面积农业从业人员和单位耕地面积种植业产值不同程度地低于同期全省平均水平，迫使益阳市耕地处于一般集约利用状态。耕地利用程度对中度集约利用等级的隶属度最大，隶属度值为0.7742，耕地可持续状况对高度集约利用等级的隶属度值最大，隶属度值为0.9481，耕地利用程度较高和耕地可持续状况良好是益阳市耕地集约利用综合评分不低的主要驱动力。

总体上，从评价等级来看，湖南省环洞庭湖的常德市耕地处于高度集约利用状态，岳阳和益阳两市耕地处于中度集约利用状态，耕地利用程度高、可持续状况良好是耕地集约利用评价等级高或较高的根本保证;从集约利用评价得分来看，三市耕地集约利用程度均在同期全省平均水平以上;从评价指标来看，由于环洞庭湖地区耕地总量相对较大，以劳动力为主的各项农业生产要素投入不够所导致的耕地产出水平不高是三市耕地集约利用的主要制约因素。

结论与讨论

紧扣耕地集约利用的内涵特征，以集约利用为目标，尝试从耕地投入强度、利用程度、产出效益、可持续状况四个方面入手建立起耕地集约利用评价指标体系，探索性地构建起耕地集约利用评判标准，采用层次分析法和模糊综合评判法相结合的方法，对湖南省环洞庭湖三市耕地集约利用进行定量综合评价，研究方法可行，研究结果符合环洞庭湖区耕地利用实际和湖南省耕地利用现状特征。由于未能获取以往年份相关数据，故没有对三市耕地集约利用进行时间序列研究，未能把握三市耕地集约利用动态变化规律。

［1］Li Xiubin，Wang Xiuhong.Changes in agricultural land use in China:1981－2000［J］.Asina Geographer，2003，22(1):27－42.

［2］朱会义，李秀彬，辛良杰.现阶段我国耕地利用集约度变化及其政策启示［J］.自然资源学报，2007，22(6):907－915.

［3］安玉娟，门明新，霍习良，等.河北省耕地利用集约度变化特征［J］.地理科学进展，2009，28(4):611－616.

［4］余涛，杨忠芳，龙服忠，等.洞庭熟，天下足:湖南省洞庭湖地区土壤肥力评价［J］.地质通报，2009，28(5):676－684.

［5］曹银贵，周伟，王静，等.基于主成分分析与层次分析的三峡库区耕地集约利用对比［J］.农业工程学报，2010，26(4):291－296.

［6］骆东奇，李乐，郭英.重庆市耕地集约利用评价及空间分异研究［J］.地域研究与开发，2010，29(1):98－103.

［7］邓楚雄，谢炳庚，李晓青，等.基于主成分分析法的湖南省农用地集约利用评价［J］.热带地理，2011，31(1):71－76.

［8］徐建华.现代地理学中的数学方法(第二版)［M］.北京:高等教育出版社，2002.

［9］林媚珍，谢双喜，杨木壮，等.南昆山生态旅游区环境质量的综合评价［J］.生态学报，2010，30(12):3270－3279.

［10］凌红波，徐海量，乔木，等.基于AHP和模糊综合评判的玛纳斯河流域水资源安全评价［J］.中国沙漠，2010，30(4):899－994.

F301.24

A

1674－9014(2011)06－0082－05

2011－10－12

湖南省自然科学基金项目“城市化进程中长株潭城市群地区耕地保护决策研究”(11JJ3043);湖南省软科学研究计划项目“湖南山丘区宅基地归并整理和农村宅基地流转研究”(2009ZK3165);湖南省教育厅科学研究项目“基于情景—多目标规划模型的长株潭城市群地区耕地保护目标决策研究”(11C0798)。

张晔(1975－)，女，湖南益阳人，湖南师范大学资源与环境科学学院博士研究生，研究方向为自然资源评价与利用;

邓楚雄(1974－)，男，湖南衡阳人，湖南师范大学资源与环境科学学院讲师，博士，硕士生导师，研究方向为自然资源评价与区域规划。

(责任编辑:田皓)