基于农用地分等和LESA方法的基本农田划定

2011-05-07钱凤魁王秋兵

水土保持研究 2011年2期

钱凤魁，王秋兵

（沈阳农业大学土地与环境学院，沈阳110866）

基本农田是耕地的精华，保障一定数量和质量的基本农田是历届政府耕地保护工作的重点。基本农田保护制度确立20年来，国家开展了设立基本农田保护区、国土资源大调查、土地利用规划修编等一系列重大项目，始终把耕地和基本农田保护放在首位，党的十七届三中全会《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》明确提出要划定永久基本农田，建立保护补偿机制，确保基本农田总量不减少、用途不改变、质量有提高。可见，科学合理的划定永久基本农田对保护耕地、稳定农业生产以及促进社会经济科学发展具有重要的战略意义。但是基本农田划定过程中主要面临两大问题，一是没有考虑与社会经济发展的协调，即使是被划定为基本农田的优质耕地存在着潜在被破坏的风险和转变非农用途的可能性；二是优质耕地划入基本农田过程中，侧重于以自然因素评价耕地质量，而缺少对耕地立地条件的考虑，造成基本农田被频繁调入和调出，不具有稳定性和长久性。运用农用地分等成果开展基本农田的划定和保护研究成为近年来研究的热点，众多学者从分等因素选取、分等技术方法应用、各等别间与标准粮之间的相关关系等方面开展了基本农田划定和保护的理论和实践研究［1－10］，为基本农田划定和保护提供了科学借鉴，推进了农用地分等成果的转化应用，但是众多的研究中还缺少对如何保证基本农田永久性和稳定性研究。美国土壤保持局所建立的土地评价和立地条件分析（land evaluation and site assessment，LESA）体系［11］更注重农地保护的长期稳定性和可持续生产能力。该体系分为土地评价（LE）与立地分析（SA）两个部分，LE反映了耕地的自然条件优劣，SA则反映了耕地的社会经济条件适宜性及转变为非农用途的可能性。本文以辽宁省凌源市为研究区域，继承和沿用已取得的农用地分等成果，在LESA方法体系指导下，进行耕地质量与耕地立地条件评价分析，建立符合区域实际的耕地评价与立地条件分析体系（LESA），以此成果为基础划定基本农田，实现农用地分等与LESA体系的衔接，推进分等成果的转化应用。

1 研究区域概况

凌源市位于辽宁省最西部，隶属于朝阳市管辖。地理坐标介于北纬40°35′50″－41°26′00″，东经118°50′20″－119°37′40″，南北长93.3km，东西宽66.1 km，北部与内蒙古宁城和辽宁省的建平接壤，西邻河北省平泉，南靠河北省青龙、宽城和辽宁省的建昌，东与喀左毗邻，是辽宁、河北、内蒙古二省一区的交接地带。凌源市下辖13个镇、11个乡、2个办事处，现有村民委员会267个，村民小组2 184个。凌源市地处阴山－燕山东西构造带与大兴安岭－努鲁儿虎山系北东向，是蒙古草原、冀北山地、辽西山地的凌源山脉三大地貌单元的交接地带，属于低山丘陵区。流经境内的青龙河、大凌河、渗津河3条主要河流分属于滦河与大凌河水系，地势中部隆起，西南、北部向东南倾斜。根据第2次土壤普查结果，全市土壤分3大类、10个亚类、32个土属、61个土种，以褐土为主。凌源市2005年的土地总面积为314 445.47hm2，农用地面积为178 816.4hm2，建设用地面积为16 508.26 hm2，未利用地面积为119 120.81hm2。凌源市是辽宁省农用地分等定级估价开展的首批试点县市，工作基础扎实，凌源市属于辽宁省二级区的辽西低山丘陵区，以玉米作物为主，农用地分等成果中，共划分13个自然质量等，19个利用等，13个农用地等。自然等别集中分布在7－19等，利用等别集中分布在2－11等，综合等别集中分布在1－7等，反映出耕地自然质量条件尚可，但是利用水平较低，耕地收益较差。

2 研究方法

2.1 基础数据

本文所用数据资料主要包括图件数据、国民经济统计数据以及土壤样点监测数据。其中图件资料有凌源市1∶50 000的1996年土地利用现状图、1∶10 000的2004年土地利用现状变更图、土壤图以及1∶50 000DEM高程数据；国民经济统计数据有2002－2004年国民经济统计年鉴、各乡镇农林经济统计资料以及随机提取550个分等单元标准粮产量数据；根据凌源市的地形地貌分异特征将全市分为低山丘陵区和河谷平原区。

2.2 评价单元划分

评价单元是耕地自然性状与社会经济性状相对一致的独立的耕地单元，其划分的目的就是客观地反映耕地质量的空间差异性，本研究利用地理信息系统对空间数据及相关联的属性特征按空间位置进行处理、分析的功能，以凌源市1∶50 000土地利用现状图为基础，通过叠加土壤图、地形坡度图，最终形成4 276个评价单元。

2.3 凌源市LESA指标体系构建及权重确定

LESA体系的LE部分主要是进行土地质量评价，反映的是以土壤特征为主体的农用地自然属性。目前我国已经建立了完善的农用地分等体系，该体系中自然等实质反映了农用地自然生产条件的优劣，两者具有相同的本质和目的。因此为了有效衔接农用地分等成果和LESA体系，本研究依据农用地分等规程［12］和辽宁省农用地分等试点县实施方案，选取反映土壤主体特征的6个指标构成LE指标体系，主要包括有效土层厚度、表层土壤质地、土壤有机质含量、土壤酸碱度、地形坡度、地表岩石露头状况。LE体系可由公式（1）表示。

LESA体系的SA部分主要是进行立地条件评价，反映的是农用地所处环境的社会经济条件，体现了土地保持农业用途的环境可行性。SA体系指标选取主要参照农用地定级规程［13］和辽宁省农用地定级试点县实施方案，依据当地社会经济条件，初步选取区位条件、耕作便利条件和耕地利用状况3个指标层次构成SA指标体系，其中区位条件主要通过道路通达度和农贸市场影响度反映，耕作便利条件主要通过耕作道路网密度耕作距离反映，耕地利用状况主要通过耕地利用现状和利用方式反映。指标选取即衔接了农用地分等成果，为农用地定级提供方法借鉴。SA体系可由公式（2）表示。

LESA体系中，LE体系和SA体系之间权重比例关系可根据不同的管理目标和价值取向确定。美国1983年版的LESA手册规定，LESA用于耕地保护目的时，LE与SA分值按照1∶2的权重比例确定LESA分值，更注重耕地的稳定性。本研究确定两者比重关系的方法主要采用在（0，1）区间，以0.1为标准间隔，对a和b逐一取值，测算不同权重关系下LESA体系综合分值，最后利用SPSS统计软件，求出各样点综合分值与粮食标准粮产量的相关系数，相关系数最大时即为LE体系和SA体系之间的最佳权重值。LESA体系可由公式（3）和（4）表示。

式中：LE——耕地质量评价分值；SA——耕地立地条件评价分值；a，b——两者的权重值；Wij——土地质量评价中第i个评价单元第j个评价因素的分值；Uj——第i个评价单元第j个评价因素的权重；Hij——立地条件评价中第i个评价单元第j个评价因素的分值；Fj——第i个评价单元第j个评价因素的权重。

2.4 数据处理

本研究选取的LE体系指标都属于定量指标，量化标准主要参考农用地分等规程，采取直接赋值的办法确定其作用分值，对SA体系中的区位条件、耕作便利条件和耕地利用状况分别采用农用地定级规程中的点状和线状因素功能分及经验法进行［13］，LESA体系中的SA部分强调耕地的稳定性，虽然良好的区位条件有利于耕地质量和生产能力的提高，但是在目前高速城市化和经济发展的现实条件下，往往较优的区位条件会造成耕地存在潜在被破坏风险和转化为非农业用途的可能性。因此本研究从基本农田的稳定性角度主要考虑了区位条件对耕地的负向作用。采用AHP法，综合凌源市土地局、农业局、市所辖乡镇的13位专家经验评分，评价因素作用分及权重见表1和表2。

3 结果与讨论

（1）根据式（1）计算结果表明，凌源市耕地质量评价的LE分值介于40～98分值区间，加权平均值为74分。凌源市耕地自然等别划分主要分布在7－19等之间（等别高质量优）。对比LE结果和自然等别划分结果分析，LE分值介于40～60分值区间的耕地，质量条件相对较差，地块分布零碎，耕地类型全部为旱地，无灌溉水源，表层土壤质地以砂土和砾质土为主，土层厚度小于30cm，地形坡度以8°以上的陡坡为主，等同于自然等别中的7等和8等耕地质量条件；LE分值介于61～80分值区间的耕地，质量条件中等，耕地类型主要为旱地，土层厚度主要集中在30～100cm，地形坡度集中在5°～8°，表层土壤质地以黏土为主，等同于自然等别中的9等、10等和11等耕地质量条件；LE分值介于81～100分值区间的耕地，质量条件较优，耕地类型主要为水浇地、菜地以及部分旱地，有较好的灌溉条件，土层厚度大于100 cm，地形坡度小于5°，表层土壤质地以壤土为主，等同于自然等别中的12－19等耕地质量条件，统计结果如表3所示。

表1 评价因素作用分及权重

表2 立地条件影响因素作用分值计算公式

表3 耕地质量评价情况统计

（2）根据公式（2）计算结果表明，凌源市耕地立地条件评价SA分值介于16～76分值区间，加权平均值为49分。耕地立地条件评价分值集中分布在31～60分值区间，该区间耕地面积占总耕地面积的86.80%。SA分值较低的区域主要为16～40分值区间，反映了耕地与社会经济环境的适宜性较差，该区间耕地立地条件体现在两个方面，一方面是部分耕地位于城镇、农贸市场及道路两侧，受到经济发展的压力较大，存在转变为非农用途的可能性，多为形状不规则且不利于机械作业的零星菜地和水浇地；另一方面是部分耕地远离区位条件压力，但是多为山坡基岩耕地，地块零碎，无任何机械作业条件，耕地类型全部为旱地。SA分值高于40分的区域，耕地和社会经济条件具有较好的适宜性，耕地地块规则，耕作便利，机械作业水平高，耕地类型多为旱地和部分水浇地。统计结果如表4所示。

（3）公式（4）中a和b分别以0.1间隔标在（0，1）之间准逐一取值，测算550个样点单元在不同权重值下LESA分值，利用回归分析法测算各LESA分值与标准粮产量之间的相关系数，由表5计算结果可以看出，a＝0.3，b＝0.7时，二者之间的相关系数达到最大，相关系数为0.763，呈显著相关。由此确定在该地区LE和SA的最佳比例关系为1∶2。

表5 不同权重下LESA分值与标准粮产量相关关系

（4）据公式（3）和（4）计算结果表明，凌源市 LESA分值介于30～78分值区间，加权平均值为57分。采用10分等间距法，将凌源市的耕地划分为5级。1级最好，5级最差。LESA分值大于60分，级别为1级、2级和3级的耕地，自然等别集中分布在13－19等之间，耕地自然条件较优，耕地立地条件主要为城镇、农贸市场以及交通主干道平均距离2km以外的耕地，地块规则，平均地块单元面积12hm2，利于机械作业，与社会经济条件有较好的适宜性；LESA分值小于60分，级别为4级和5级的耕地，自然等别集中在12等及其它低等别，自然条件较差，耕地立地条件主要为城镇、农贸市场以及交通主干道周边2km以内的耕地，多为菜地和水浇地，处于零碎的多农户经营状态，耕作便利度低，对社会经济条件适宜性差，存在较大的被占用风险和转变农业用途的可能性；该部分耕地立地条件还包括和远离城区及交通干道，坡度大于15°的坡耕地，分布破碎，无机械作业条件，利用粗放，土地经济收益低。统计结果如表6所示。

因此依据LESA计算结果分析，可以将耕地LESA分值大于60分，级别为1级、2级和3级的耕地划为基本农田，基本农田面积为42 697.69hm2，基本农田保护率为84.57%，该基本农田即具有良好的自然质量条件，又对社会经济条件有较好的适宜性，保证了基本农田的稳定性和永久性。

表6 耕地评价与立地条件综合评价情况统计

4 结论

（1）本研究以凌源市农用地分等为基础，借鉴LESA方法，进行了耕地质量和立地条件评价分析，在此基础上，将具有良好的自然条件和社会经济适宜性的耕地划定为基本农田，基本农田面积为42 697.69 hm2，基本农田保护率达到84.57%，基本农田具有长久稳定性。

（2）本研究中耕地质量评价的因素选取、样点标准粮产量数据均来源于农用地分等体系，建立的LESA体系继承和沿用了农用地分等成果，推进了农用地分等成果的转化应用。同时LESA体系的建立还可以为农用地定级方法体系研究提供借鉴。

（3）本研究中立地条件因素选取主要考虑了区位条件、耕作便利条件和土地利用状况3个主要因素，并依据各因素的功能作用分评价耕地单元对社会经济条件的适宜性。本研究还缺少考虑基本农田特定的价值功能，如基本农田对城市起到的景观功能和对社会特定的历史文化价值等等，今后应通过实地调查，完善立地条件体系，为科学的划定永久基本农田提供借鉴。

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