基于耕地质量评价的县域基本农田分区研究

2014-03-12侯淑涛王语檬陈建龙邸延顺

东北农业大学学报 2014年10期

侯淑涛，王语檬，张琪，陈建龙，邸延顺

（1.东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨 150030；2.黑龙江省国土资源勘测规划院，哈尔滨 150090）

科学合理地划定基本农田是大规模建设旱涝保收高标准基本农田的前提与基础，目前研究者关于耕地质量评价和建设研究多集中在农用地分等成果基础上[1-2]，从耕地自然质量条件、社会经济条件等方面构建评价体系，采用LESA方法、属性层次模型、综合评价、聚类分析、GIS技术等进行耕地质量的综合评价，划定基本农田保护区[3-5]。但基于基本农田综合质量及其限制因素的分区研究鲜见。本文综合考虑土地自然属性及人类对土地改造利用程度，从耕地自然质量、基础设施建设以及空间规模形态三方面构建耕地质量综合评价指标体系，以图斑为单元，对耕地质量进行综合评分，考虑影响基本农田质量的限制因素划定不同类型区基本农田，为基本农田划定、高标准基本农田建设基准、基本农田空间布局与优化提供依据。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

绥化市北林区位于黑龙江省中部，松嫩平原北部，地理坐标 46°19′～47°09′N、126°25′～127°27′E，地处小兴安岭余脉与松嫩平原衔接地带，东北部为丘陵地带，西南部为平原，地形呈东高西低、北高南低，自东北向西南倾斜，海拔高程在135～150 m之间；地貌为低缓丘陵、漫川、漫岗、高平原、低洼河漫滩平原五种类型。土壤以黑土为主，土层较厚，耕地肥力较好。全区辖20个乡镇141个行政村，截止到2012年底，总人口87万人；土地总面积27.43万hm2，耕地面积21.61万hm2，占总面积的78.78%，其中平耕地、坡耕地分别为93.94%、16.06%。北林区农业资源丰富，农业经济发展比较优势明显，是黑龙江省实施千亿斤粮食产能工程高产农田、节水增粮灌溉重点工程以及黑龙江省及全国高标准基本农田建设示范区。

1.2 数据来源

本文所用数据包括北林区2009年1∶1万土地利用现状数据、1∶10万土壤数据、1∶5万DEM数据、《北林区统计年鉴2010》、《绥化市土地利用总体规划（2006～2020年）》。

2 耕地质量综合评价

2.1 耕地综合质量评价指标体系

耕地质量是受土壤、气候、地形地貌、降水等长期作用形成的自然特征，包括人类活动对耕地的不断利用和改造形成的效果[6]。参考北林区农用地分等成果，考虑影响耕地质量的自然因素主要有黑土层厚度、有机质含量、土壤质地、土壤pH值、坡度等耕地的本底质量；而人类对耕地的利用改造主要有农田防护措施、田间道路设施、灌排设施等方面[7-9]。本文以地块为评价单元，从土壤质量、基础设施建设及空间形态与规模化水平3个层面构建耕地质量综合评价指标体系见表1。

表1 北林区耕地综合质量评价指标体系、量化标准及权重Table 1 Comprehensive evaluation indicator system and quantification standards of cultivated land quality and the weight in Beilin district

2.2 评价指标量化及计算

鉴于各指标性质、对耕地质量作用方式及影响程度不同，本研究采用[0，100]闭合区间实现指标属性分值到耕地综合质量评价指标分值的转换（见表1），采用层次分析法与专家打分法相结合确定指标权重，运用综合指数模型计算耕地自然质量、基础设施建设、空间形态及规模和综合质量分值。计算方法如下：

式中，P为耕地图斑质量评价因素分值；t为评价指标编号；n为评价指标个数；bt为第t个单项指标量化值：wt为第t个单项指标权重。

2.2.1 耕地自然质量评价

耕地自然质量是土层厚度、有机质含量、土壤质地及地形坡度等多因素影响下综合作用的结果，是农业生产能力的基础及决定性因素，本文选取黑土层厚度等5个指标13种类型来反映耕地本底质量。

2.2.2 耕地基础设施建设水平评价

耕地基础设施建设主要反映耕地资源利用的合理性及便利性。本文选择农田防护林比率、田间道路通达度及灌排条件3因素反映耕地基础设施建设水平。

其中农田防护林比率（%）=防护林面积/防护耕地面积×100%，田间道路通达度=道路通达田块数/总田块数，灌排条件=沟渠面积/沟渠所在耕地面积。考虑数据科学性及可获取性，本文以行政村为单元计量此类指标。

2.2.3 耕地空间形态与规模评价

耕地空间形态与规模不仅有利于提高耕地产能，也可有效规避城市扩张及生态系统退化导致的农田景观破碎及农田生态系统扰动。规则的田块形状和较大的农田规模有利于机械化作业，提高耕地生产经营的集约化水平，本文选取田块形状和大小两个指标对其进行量化分析。

田块形状用景观生态指数表达式（2）。

其中，P-田块周长，A-田块面积。

农田规模采用耕地图斑面积表达，并参照基本农田建设确定不同经营规模水平分值。

2.2.4 耕地综合质量评价

耕地综合质量是土壤质量、基础设施建设及空间形态与规模水平三者综合作用的体现。依据上述评价指标体系，利用公式（1）计算图斑综合质量分值。

3 结果与分析

3.1 耕地质量分区结果

经综合指数模型计算得到北林区耕地自然质量分值在69.22与100之间，基础设施建设分值在40与100之间，空间形态与规模分值在53.33与100之间，耕地综合质量分值在66.94与94.86之间。依据最大相似原理，利用空间分析软件ARCGIS 9.3采用自然断点法与限制因素相结合实现耕地质量聚类分析与标准化分级，将耕地划分为优先划定型、适宜调入型、重点建设型和退出型耕地区四种类型区，各类型耕地面积分别为及比例见表2，按行政区划的不同类型耕地面积及地块统计见表3。其中优先划定型和适宜调入型所占比重较大，二者占全区耕地总面积的59.28%，表明全区耕地综合质量整体较优，耕地规模大，农田基础设施较好，集中连片性高，主要分布在南部、东部及北部部分地区。重点建设型和退出型耕地面积比例依次减少，空间上呈零星、散乱态势，大部分分布在西部边缘及北部地区。耕地自然质量、基础设施、空间形态与规模因素及综合质量分区结果如图1所示。

表2 北林区耕地综合质量评价结果及类型划分Table 2 Comprehensive evaluation result and type classification of cultivated land quality in Beilin district

表3 各乡镇不同类型区耕地面积和地块统计Table 3 Different types of cultivated land area and plot in different towns

图1 北林区各因素评价及综合质量评价结果Fig.1 Each of factors evaluation and comprehensive quality evaluation results in Beilin district

3.2 不同类型区耕地建设方向

3.2.1 优先划定型耕地区

该类型区耕地自然质量、基础设施建设、空间形态及规模方面三者的综合质量最优，是未来耕地保护的核心区域，是耕地入选基本农田的首选对象，可作为高标准基本农田建设的直接备选方案。该类型区耕地面积69971.87 hm2，占耕地总面积的32.38%，在四种类型中所占比重最大；耕地地块数为2417，占耕地总地块数的11.29%，所占地块比重最小，可见该类型区田块面积大，集中连片程度高。该类耕地主要分布在南部地区，以西长发镇、永安镇、宝山镇和绥胜镇居多，分别占该类型耕地总面积的11.52%、8.91%、7.93%、7.21%，地块数占该类耕地总地块数分别为10.14%、8.44%、7.49%、6.37%。优先划定型耕地全部为平耕地，该地区地势平坦、土质肥沃、农业基础设施建设较完善、田块规整度和连片性高，无任何限制性因素，有利于开展规模化、现代化的农业集中生产经营，可作为高标准基本农田建设的重点区域。

3.2.2 适宜调入型耕地区

与优先划定型耕地相比，适宜调入型耕地区在土壤质量、基础设施建设、空间形态及规模上略低，但因无影响较大的限制因素，作为划定基本农田对象，部分经稍加改造可作为较高水平基本农田。该类型区面积58091.13 hm2，占耕地总面积的26.88%，主要分布在西北部、北部部分地区，其分布相对分散，在各乡镇中所占比例相对均匀，连岗乡、四方台镇、太平川镇分布比例稍大，面积比例分别为7.19%、7.11%、6.83%；该类型区地块数为3505，占耕地总地块数的16.37%，其中连岗乡地块所占比例最大，为8.96%，其次是太平川镇和新华乡，分别为8.79%和6.59%。与优先划定型耕地相比，适宜调入型耕地区面积有所减少而地块数有所增加，说明该类型区耕地规整度和连片性次之，建设用地的楔入对其有影响。总体而言，该区耕地质量较好，受限因素较少，通过一定程度上的基础设施建设和权属调整扩大耕地规模，对其稍加改造，可作为基本农田优先建设区域。

3.2.3 重点建设型耕地区

重点建设型耕地特征在土壤质量、利用条件、空间形态等方面对耕地综合质量具有一定程度的障碍作用，需通过对各限制类型判别后，采取差别化土地整治模式与农田经营管理调控手段，才能实现耕地综合质量提升和可持续生产利用，进而纳入基本农田划定范畴中。该类型区面积57749.87 hm2，占耕地总面积的26.72%；地块数为11356，占总地块数的53.03%，主要分布在流经北林区的呼兰河、努敏河区域以及缓坡漫岗地带。该类型区面积与适宜调入型耕地面积相近，但地块数明显高于后者，反映出其地块细碎化程度大。重点建设型区耕地综合质量不高且限制影响因素多，故需要判别分析不同因素对该类型基本农田建设的影响，采取针对性措施，并考虑改造的难易程度确定今后土地整治的方向、目标和时序。对于综合质量偏低、地形限制因素较弱的地区，可优先考虑开展培肥地力、植树造林、田间生产道路建设、耕地空间布局优化、兴修水利设施等措施，提高耕地综合生产能力；对于坡耕地，宜采取水土流失治理工程改善农田生产的生态环境。总体而言，该类型区耕地是决定入选基本农田的关键所在，由于改造有一定难度，土地整治过程中须协调耕地质量提升与土地生态建设之间的关系。

3.2.4 退出型耕地区

因受自然质量、基础设施建设、空间形态及规模等影响，耕地综合质量较差且限制因素显著，因此该类型耕地不适宜划入基本农田。全区该类型耕地面积为30289.58 hm2，占总面积14.02%，张维镇和西长发镇该类耕地面积所占比重较大，分别为17.91%和11.70%，空间分布主要在北林区边缘地带。该类型区坡地居多，地形因素是耕地综合质量降低主要因素之一，区位条件和耕作便利度间接影响其综合质量。总体来说，该类型区土地综合整治难度大，不利于大型机械作业与规模化经营，难以满足基本农田建设要求，宜以退耕还林还草增强土地生态功能，保障区域耕地可持续利用。

4 讨论与结论

①评价指标体系构建结合基本农田分区建设目标，综合考虑耕地土壤自然肥力和耕地利用水平，运用综合指数模型及GIS技术评价耕地质量[10]，分析其影响耕地质量的限制因子，将耕地划分为优先划定、适宜调入、重点建设和退出型耕地区，从而提高评价结果的科学性和应用的可操作性。

②耕地综合质量评价是基本农田建设时序安排和优化布局前提[11]。优先划定型耕地综合质量最优，无任何限制性因素，是高标准基本农田建设重点对象，适宜调入型耕地质量次之，但无明显限制因素，也可作为基本农田近期建设的优先区域；重点建设型耕地农田基础设施较差，田块细碎化严重，应根据改造的难易程度，制定中、远期土地综合整治规划建设目标；退出型耕地受各方面限制因素作用显著，不宜划入基本农田，该类型区耕地应通过农田生态系统保护与建设来保障北林区黑土区经济、生态和耕地资源可持续发展[12-13]。分区结果可为北林区国家级高标准基本农田示范县建设提供直接成果，为高标准基本农田的建设布局提供借鉴。

③科学划定基本农田除了依据耕地综合质量外，尚需考虑经济社会发展、行政导向等因素对基本农田稳定性的扰动作用及影响[14-15]。本文依据地块综合质量分值与限制因素，确定优先划定型及适宜调入型耕地划入基本农田，对于城镇周边及工程建设地区高分值耕地地块现实可操作性差，因而实际操作中需结合地区土地利用总体规划等相关规划，划分出科学合理的基本农田保护区及高标准农田建设区。

高标准基本基本农田建设不仅需要考虑耕地的自然质量，还需考虑经济社会条件、行政导向、农业资金投入、农田生产管理等对耕地产能的提高作用等，这些因素间又相互影响、相互交叉，有时甚至相互冲突，因此必须经过综合分析、评价和判断才能做出科学合理的分区[16-18]。如何将上述诸类因素纳入高标准基本农田建设评价指标体系并合理地确定其权重，有待进一步深入研究。

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