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鄱阳湖平原区土地整治项目生态效益评价
——以江西省鄱阳县为例

2018-03-02欧阳真程赵小敏叶英聪匡丽花

江西农业学报 2018年2期
关键词:鄱阳县生态效益农田

欧阳真程,赵小敏,张 晗,郭 熙,叶英聪,匡丽花

中国的土地整治自1997年发展至今,其内涵不断深化、功能不断拓展,由数量管理到质量管理再到生态管护,对保障国家粮食安全、转变农业发展方式、促进城乡统筹发展具有重要支撑与基础作用。土地整治是人类利用自然和改造自然的措施,是社会经济发展到一定阶段,解决土地利用问题的必然选择。顾名思义,土地整治是指通过一系列工程措施将利用不完善、受到损害的土地,通过治理改进成效益更高的土地,从而方便使用和生产。土地整治措施的实施对整治区域的土壤理化特性、水资源空间分布、景观环境、生物多样性等具有重要影响。

土地整治逐渐成为当前学术界广泛关注的焦点,土地整治项目的效益评价体系多种多样,并没有统一的标准。国内专家学者有关土地整治的研究主要集中在经济效益和社会效益2个方面,然而目前对生态效益的研究已成为学术界的热点之一。土地整治作为优化调整土地利用结构布局、提高土地利用效率的主要工具,是提升耕地质量、优化城乡用地结构、实施国土生态保护的重要载体。蒋玲[1]从生态服务价值的角度,对土地整理的生态效益进行了评价;刘姝驿[2]和杨俊等[3]应用层次分析法和模糊综合评价法对土地整治后效益进行了评价,研究表明:土地整治项目的实施使得社会、经济和生态效益均有明显提高;匡丽花等[4]从土地整治项目工程的角度出发对耕地质量的影响进行了研究,得出土地整治项目对农田防护和生态环境保护效果较好;汤鹏程[5]认为土地整治的有效开展能够使各类土地生态效用指标均有所增加,为区域土地环境带来一定的生态效益;石剑[6]使用模糊模型识别方法,构建了土地整治生态效益评价指标体系,为评价土地整治活动的生态环境影响和管理土地整治项目提供了新思路;郭贝贝等[7]应用生态流分析法,对土地整治项目生态流和系统效率进行了定量计算,为优化土地整治项目规划设计和实施管理提供了建议。基于此,本文以生态效益为目的从土地系统、农业环境、灾害防治3个方面选取了10个评价指标,建立了评价指标体系,以期针对鄱阳县土地整治生态效益结果提出相应的对策和建议。

1 研究区概况

鄱阳县隶属于江西省上饶市,位于江西省的东北部,鄱阳湖东岸。 地理坐标介于 116°23′45″~117°06′15″E,28°46′26″~29°42′03″N 之间,属典型的中亚热带季风区。高标准基本农田建设,是指以建设高标准基本农田为目标,依据土地利用总体规划和土地整治规划,在农村土地整治重点区域及重大工程、基本农田保护区、基本农田整备区等开展的土地整治活动[8]。本文中鄱阳县土地整治项目以高标准基本农田建设为主,通过土地平整来增加有效耕地面积,提升耕地质量,改进农田灌排水利设施,完善耕地生产条件,改善生态环境,最终提高农田保护效应和土地持续利用能力。

研究区涉及59个土地整治项目,总规模为4.11万hm2,分布在19个乡镇,有位于鄱阳湖东岸的白沙洲乡、双港镇、莲湖乡;鄱阳湖北岸的柘港乡、油墩街、鸦鹊湖;鄱阳县南部的饶丰镇、乐丰镇、饶埠镇、芦田乡等,涉及范围广且具有代表性。项目重点区域分布在鄱南、鄱中区域内的各乡镇,在鄱北区域的油墩街镇、谢家滩镇略有分布。鄱南较平坦,土壤肥沃,因饶河流经而水资源丰富,是鄱阳县基本农田主要分布区。整治实施时间段为2005~2013年,项目类型有新增千亿斤粮食田间工程、种粮大户田间工程、高标准农田建设项目、种粮大户补贴试点项目田间排灌工程、现代农业标准粮田建设项目和农业综合开发项目,项目实施主导部门为国土部门,农业部门、水利部门等多个部门合力辅助推进。

该土地整治进行的工程措施有土地平整、农田水利设施建造和修缮、防护林建设、田间道硬化、钉螺治理和水土流失治理。据项目基础数据统计,鄱阳县2005~2013年共平整了4.11万 hm2土地,最高一次达0.25万hm2,耕地新增率在上限值范围内显著提高,最大为8.35%。耕地质量等别在一系列生态整治活动下平均提升了1.78等,最低为1等。新建、改建(含维修)的各级灌溉渠(管)道、排水沟及灌排两用渠(管)道共3770.8 km,灌排管道的建设不仅有效增加和改善了农田节水灌溉面积,还新增了排水条件高且达到设计排水标准的项目区土地面积共18706.39 hm2,增强了农田防涝防渍能力。新建、改建的各类防护林共植树2371693株,平均各项目植树40198株,包括农田防护林、护路护沟林、梯田埂坎防护林、护岸林等。此举在农田生态景观美化、净化空气、改善农田小气候上有较大作用。新建、改建的硬化路面的田间道共293.30 km,包括水泥路面、沥青砼路面、砌石砌砖路面等。按照钉螺治理的要求通过工程措施有效治理的含有钉螺的土地面积共36976.33 hm2,因实施梯田修筑、坡面防护、沟道治理、岸坡防护等水土保持措施治理的水土流失面积共2588.26 hm2。

2 研究方法

2.1 数据来源与处理

研究所需的基础数据均来源于2005~2013年《鄱阳县统计年鉴》。项目数据均由鄱阳县国土局、水利局、农业局等提供。项目区整治总规模、新增耕地面积、土地平整面积、道路总长度、平整区高差等数据均来源于对项目区的分析与处理;农田防护林数量、新增和改善灌溉面积、旱涝灾害发生率、水土保持相关数据均来源于鄱阳县水利普查资料、项目规划设计文本、工程量表、竣工验收报告等相关资料。

在数据处理上,各评价指标具有不同的量纲和量纲单位,为消除其影响,在构建综合指数时,尽可能将各指标进行转换,即无量纲化处理,本文采用的是归一化处理[9]。

2.2 环湖河网平原工程模式的土地整治特征分析

鄱阳县靠近鄱阳湖,地形地貌受鄱阳湖影响西南为环湖冲积平原,以丘陵为过渡向东北渐变为低山。西南部为平原圩区,地势低洼,洪涝频繁,往东北方向由于地势和水网密布的影响,容易出现水土流失。鄱阳县主要限制因素为洪涝灾害、渍害、血吸虫、干旱等。鄱阳县农田的利用整理目标为:治水为主,搞好农田水利建设,完善排灌渠系,扩大旱涝保收面积;加固沿河好堤,提高抗洪、抗旱、排涝标准,提高防洪抗灾能力,治理水旱灾害;加强湖区防护林建设,减轻土壤污染,改造中低产田[10]。

在江西省土地开发整理工程类型区划分中,鄱阳县属二级工程模式中的环湖河网平原工程模式。综合上饶市鄱阳县的地形地貌、水文气候、农业耕作等自身特点,参照环湖河网平原工程模式划分特征,鄱阳县土地整治应在防洪防涝、灌溉保障等主要因素上开展土地平整工程、农田水利工程、农田防护工程和田间道路工程等整治措施,确保达到生态环境保护和土地可持续性利用的双重生态效益。因此,从鄱阳县土地整治主要限制因素上选取指标对土地整治的生态效益进行评价具有典型性和代表性。

表1 项目建设指标基础数据情况表

3 土地整治项目生态效益评价

3.1 指标体系的构建

土地整理对生态环境保护的影响主要体现在对土壤、水、大气、生物等的影响方面。土地是农业生产中最重要的生产要素,所以选取与土地相关的指标既是反映生态效益的关键点,也是反映土地整理带来农业效果的准确切入点。在土地整理方案实施过程中会产生土壤退化、土壤肥力下降、土壤污染加剧等一系列问题[6]。土地平整活动中机械对土壤的扰动,一方面使土壤的间隙度有所变化,土壤的渗透性在一定程度上有所提升,从而改善农田灌溉的深浅度和广度,增加农田节水灌溉的耕地面积;另一方面新增了耕地,规整了田块,增加了农田景观的美观度。虽然土地平整对土壤颗粒的流失、有机元素的溶解有一定影响,但是土地整治的其他活动,如防护林建设,通过植物凋敝物和生物分解有效增加了土壤的有机质含量。综合以上考虑,以土地系统为准则选取了新增耕地率、耕地质量等别提高值、新增改善节水灌溉比率、土地平整度几个指标。

基础设施作为构建农业环境的重要部分,其建设情况影响了整个农田系统的运作和生物生长,影响了农业环境的生态性和可持续发展性。防护林建设可降低风速,减少水分蒸发,净化空气[11];排灌渠生态修建可为生物提供繁衍和栖息通道,提高生物丰度指数;田间道路的硬化可方便机械下田,从而减少机械对土地的碾压和损坏。本文以农业环境为准则,从有利于生态环境保护和生物多样性出发选取的指标有:农田防护林密度、排灌渠密度、田间道硬化率。

结合鄱阳县洪涝和钉螺等生态问题的实际情况,其土地整治活动在主要限制因素上进行了着重治理。钉螺治理在改善水体环境和防治血吸虫上有较大作用;水土流失治理有利于水土保持,其生物措施通过种植草木有利于防风固土,保持和增加土壤养分;增加和改善农田防涝面积有利于减少涝渍灾害,优化排水结构,促进动植物生长,保证生态系统正常运作。本文以灾害防治为准则,选取了钉螺治理度、水土流失治理度、新增改善农田防涝比率这3个指标来反映 土地整理的生态效益(表2)。

表2 土地整理生态效益评价指标体系

3.2 指标权重的确立

以评价指标体系的建立为依托,结合层次分析法和特尔斐法,计算每个评价指标所占的权重。层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是美国运筹学家沙旦(T.L.Saaty)于20世纪70年代提出的,它是一种定性与定量分析相结合的、层次化与系统化的多目标决策分析方法。特别是将决策者的经验判断给予量化,在目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据情况下更为实用[12]。本研究权重计算运用yaahp软件所得的指标权重结果见表3。

表3 土地整理生态效益评价指标权重

3.3 分值的确定

在理想化评价方法中,首先预先设定或假定一个理想状态,记为 R={R1,R2,…,Rn,其中界 R1,R2,…,Rn分别为评价对象相应指标的理想值。通过寻找被评价对象与这个理想化对象的某种“差距”,来确认被评价对象的相对地位[13]。各指标的评价标准和积分规则是参照文献研究、结合环湖河网平原工程土地整治的实际情况确定的。具体计分规则见表4。

3.4 计算方法

按照指标计分规则给各个指标值进行打分量化,运用综合指数法将各指标量化值与各指标权重相乘求和,得到评价对象的综合评价指数。具体公式如下:

其中,F为生态效益评价综合值,Wi为第i项指标的权重,Ci为指标赋分分值,n为指标个数。

4 指标计算与结果分析

遵从可比性和可操作性原则,将项目原始数据大致统一为亩均指标,按照指标计分规则进行打分量化,量化值分别与各指标权重相乘加权求和获得生态效益评价综合值。生态效益评价综合值以100分为满分,划分为优秀(80~100分)、良好(70~80分)、中等(60~70分)、合格(50~60分)4个评价等级,据各个项目的综合分值进行结果评价。项目具体量化值和划分结果见图1。

表4 各指标计分规则

图1 土地整治项目生态效益评价结果

从以上结果可以看出,59个项目中共有7个生态效益优秀项目,22个生态效益良好项目,23个生态效益中等项目,7个生态效益合格项目,总体上鄱阳县土地整治对生态环境的保护促进作用是较好的。

从对土地整治生态效益评价结果来看,乡镇地区的三庙前乡洪曹村等5个村、田畈街镇长方村等5个村与双港镇团结村等5个村土地整治生态效益最明显,为优秀,其余地区依次为饶丰镇、谢家滩镇、四十里街镇、油墩街镇、莲湖乡等;灌溉区中莲北、乐丰效益最好,其余灌溉片依次是向红、饶河、莲南、畲湾。在乡镇分类中,生态效益高于其他地区的原因在于其土地整理中大大增加了防护林种植量,使绿色植被覆盖率增加;灌溉区生态效益评价的领先关键在于其对症下药,改善了农田灌排水利设施,这也增加了该区域灌溉保证率和自然灾害防洪涝能力。从指标上看,鄱阳县的土地整治活动均在农田灌溉设施上有较大提高和改善,是针对环湖河网平原工程模式主要限制因素因地制宜地进行土地整理的表现;耕地质量等别在指标类别中得分最高,可见土壤肥力在此阶段的土地整治中获得了较大提升。

5 结论与讨论

5.1 结论分析

鉴于项目评价中由于农田防护林增加量不够、灌排条件较差和防涝能力不足而导致生态效益评价结果最次,而由于水土流失治理度和节水灌溉比率较大领先其他项目使得生态效益评价结果最佳的情况,鄱阳县以后的土地整治活动应当注重农田防护林建设和农田水利设施的建设,以巩固和增强农田自然灾害防治能力。土地整治活动应因地制宜,结合实际情况进行调节安排,结合其主要限制因素进行整治,而不是短期使用。如本研究中的鄱阳县,着重克服水资源带来的主要限制影响,加大水土流失治理力度保持水土,恢复和增强水土系统的自我调节能力,合理使用水资源使其趋利避害,以期有效实现土地整治生态效益最大化。为全面提高土地整治成效,促进土地资源可持续利用,鄱阳县政府需加强指导评价结果的反馈工作,建立土地整治决策、执行和监督有机结合的土地整治项目管理新思路[14];应当更加注重整治措施带来的可持续效应,建立土地整治效益影响的长效机制;同时加强土地整治的标准化管理,提升土地整治的生态效益。

5.2 不足与改进

本文使用的是层次分析法确定权重,在一定程度上具有主观性;各指标理想值的确定也存在一定的缺陷;由于数据的局限性,导致项目所选指标的丰富性不够,缺乏对生态景观等指标的分析;由于项目实施时间的局限,导致无法更完善、更全面地分析土地整治活动对生态环境中研究区小气候、生物多样性等长期性指标的研究。

[1]蒋玲.基于生态服务价值的土地整理生态效益评价:以庆阳市西峰区董志镇土地整理项目为例[J].天津农业科学,2016,22(3):68-74.

[2]刘姝驿.基于层次分析法(AHP)和模糊综合评价法的土地整治效益评价:重庆市3个区县26个村农村土地整治的实证[J].中国农学通报,2013,29(26):54-60.

[3]杨俊,王占岐,金贵,等.基于AHP与模糊综合评价的土地整治项目实施后效益评价[J].长江流域资源与环境,2013,22(8):1036-1042.

[4]匡丽花,叶英聪,赵小敏,等.基于农用地分等修正的土地整治项目对耕地质量的影响评价[J].农业工程学报,2016,32(17):198-205.

[5]汤鹏程.三峡库区土地整治生态效益评价研究[D].重庆:西南大学,2013.

[6]石剑.基于模糊模型识别的太行山山前平原区土地整治生态效益评价:以河北省顺平县为例[J].土壤通报,2012,43(6):1300-1304.

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