丘陵山区农用地整治综合潜力评价指标体系及应用研究

2018-03-13鲁成树王琰珲

安徽农业科学 2018年7期

李纪，鲁成树，王琰珲

(安徽师范大学国土资源与旅游学院，安徽芜湖 241000)

粮食安全是国家政局稳定和经济发展的基础。耕地质量与国家粮食安全、生态安全和社会稳定密切相关,是促进社会经济可持续发展的物质基础[1]。随着我国的城镇化和工业化的加快，用地矛盾不断加剧，耕地保护面临严峻挑战。农用地整治是土地整治的重要内容，对增加有效耕地面积，提升耕地质量，改善农村生产生活环境具有重要意义。我国农用地整治存在重耕地数量轻耕地质量、缺乏生态保护观念等问题，致使耕地质量下降、生态环境恶化、耕地景观破碎度升高等[2]。

目前展开的农用地整治潜力评价的研究以数量潜力为主，主要是通过新增耕地系数和待整治耕地规模两方面指标进行评价[3-4]；随着耕地保护综合化的发展，部分学者提出基于改善生产、生态条件等目标的多因素评价方法。张正峰等[5]从耕地整理自然潜力、现实潜力2个方面，构建综合评价指标体系。杨伟等[6]基于高标准基本农田建设，探究农用地整治潜力评价方法。胡学东等[7]从生态约束、社会约束2个方面，对研究区域展开农用地整治潜力评价。江一波等[8]针对丘陵山区，从耕地利用、经济、生态、社会潜力4个方面构建耕地整理潜力评价指标。刘晓东[9]从拓展可利用空间、提高耕地质量、生态环境限制、社会可接受程度4个方面开展农用地整治潜力评价及分区研究。

由上述可知，基于提高耕地质量、改善生态环境等因素的农用地整治潜力评价研究尚未形成完善的标准。笔者通过梳理农用地整治以及耕地生态相关文献，结合农用地整治内涵及发展趋势，针对丘陵山区，从农用地整治数量潜力、质量潜力、生态条件3个方面构建综合评价指标体系。

1 综合评价指标体系构建

我国约66%的耕地分布在山地、丘陵以及高原地区[10]，丘陵山区的农用地整治对于保障粮食安全尤为重要。由于特殊的地貌，丘陵山区自然条件有别于平原地区，因此构建丘陵山区农用地整治潜力评价指标体系，应基于该区域自然条件特征。

1.1数量潜力指标农用地整治数量潜力来源于农田中零星未利用地、废弃地和辅助生产设施用地的缩减与转化，主要通过待整治耕地规模和新增耕地系数来测算[4]。

1.1.1待整治耕地。对于丘陵山区，农用地整治数量潜力来源主要包括2个方面：首先，该区域耕地分布较为破碎，通过农用地整治工程，将小田块归并平整，减少田坎占用耕地面积；其次，通过整治耕地中零星未利用地、废弃沟渠，增加耕地面积。

1.1.2新增耕地系数。新增耕地系数是指新增耕地面积与项目建设规模的比率，是农用地整治数量潜力的重要影响因素。通过整理统计评价区域已开展的农用地整治项目得到该系数。通过以上分析，选取田坎面积、零星未利用地面积、沟渠数量、新增耕地系数4项指标作为农用地整治数量潜力指标。

1.2质量潜力指标农用地整治质量潜力测算一般可通过2种途径：一是基于光温生产潜力、农用地等别指数及实际单产间的差值作为潜力；二是基于农用地分等因素可改造程度的潜力计算[4，11]。该研究采用第二种方法，从质量潜力影响因素方面构建指标体系。

根据《农用地质量分等规程》，农用地质量等别影响因素，包括土壤有机质含量、有效土层厚度、土壤质地、土壤酸碱度等。在现有经济水平与技术条件下，影响耕地质量因素的土地整治系统工程主要为土地平整工程、灌溉与排水工程以及其他工程中的土壤改良工程[12]。对于丘陵山区，土地平整工程可以改变有效土层厚度；灌溉排水工程主要改善灌溉条件、排水条件；土壤改良工程主要从土壤有机质含量、土壤酸碱度2个方面改善质量。

通过分析土地整治相关工程对农用地分等因素的影响，选取有效土层厚度、灌溉条件、排水条件、土壤有机质含量、土壤酸碱度5个指标，作为质量潜力评价指标。详见图1。

图1 农用地整治工程的分等因素改造分析指标Fig.1 Transformation analysis indicators of agricultural land improvement project on the grading factors

1.3生态条件指标农用地整治在增加耕地数量、改善生产条件、提高耕地质量的同时，还要通过一定措施改善农用地生态条件[11-14]。根据丘陵山区的自然条件特征，地形坡度、森林覆盖度、灾毁概率等生态效益影响因子是农用地整治首要考虑的限制条件[15]。丘陵山区农用地整治生态条件影响因素主要包括3个方面。

1.3.1水土流失。由于丘陵山区的地形地貌，水土流失是该区域主要生态问题之一。耕地坡度、植被覆盖率是影响水土流失的主要因素。坡度越大，水土流失风险越高，植被覆盖率越高则水土保持能力越强。农用地整治工程通过改善耕地坡度、增加林地覆盖率2项措施降低水土流失程度。

1.3.2耕地零散分布。丘陵山区的地貌对耕地分割作用明显，导致耕地分布破碎。通过土地平整工程，降低耕地坡度，归并零散地块，实现耕地规模化、集中连片分布。

1.3.3土壤污染与地质灾害风险。土壤污染和地质灾害风险是丘陵山区农用地整治的限制因素。通过土壤改良技术，在一定程度上降低土壤污染程度；由于丘陵山区的自然条件，泥石流、滑坡等地质灾害较频繁，农用地整治宜避开地质灾害高发区。

通过对丘陵山区农用地整治生态条件因素的分析，选取植被覆盖率、耕地坡度、耕地平均斑块面积、土壤污染程度、地质灾害频率5个生态条件指标。

综合上述分析，该研究从农用地整治数量潜力、质量潜力、生态条件3个方面选取14个指标。最终指标体系见表1。

表1 农用地整治综合潜力评价指标体系

2 实证研究

2.1研究区概况广德县位于安徽省东南部，苏、浙、皖3省8县交界处，为安徽省2个省直管县之一，行使与地级市相同的职能。广德县属黄山余脉和天目山余脉所环抱的丘陵地区，皖南山地与沿江平原的过渡带，地貌格局比较复杂，南北高，东西底，中部为坳陷盆地。广德县属温和湿润的亚热带气候区，四季分明，日照充足，无霜期长，雨量充沛，但降雨的年际差异、年内差异及地区差异较大。

2.2农用地整治潜力测算

2.2.1求取权重。农用地整治潜力评价指标体系的权重，在不同的地区，由于区域综合条件不同，各指标的重要程度也因区而异。权重的求取方法一般包括客观法和主观法。客观法包括熵权法、主成分分析法等；主观法包括特尔斐法、层次分析法、模糊统计法等。该研究采用层次分析法-熵权法结合，用2种方法分别算出指标权重值，综合比较测算结果，确定最终权重。结果见表2。

2.2.2潜力测算。该研究采用综合评价法对广德县农用地整治潜力进行评价。综合评价法是目前在环境污染和生态环境质量综合评价等领域得到广泛应用的一种比较成熟的评价方法，该方法的评价模型为：

式中，Si即为各乡镇农用地整治综合潜力值；Wj为各指标权重值；Xij为广德县各乡镇指标标准值。该结果充分反映出广德县各乡镇农用地整治数量潜力、质量潜力以及生态条件状况。计算结果见表3。

表2 广德县农用地整治潜力评价指标权重

表3广德县农用地整治综合潜力分值

Table3AgriculturallandconsolidationpotentialvalueinGuangdeCounty

序号No．乡镇Township综合潜力值Comprehensivepotentialvalue1誓节镇0．64512桃州镇0．53793新杭镇0．58224柏垫镇0．42385杨滩镇0．51136邱村镇0．81407四合乡0．37258卢村乡0．31239东亭乡0．6061

2.2.3潜力分区。以广德县各乡镇农用地整治综合潜力指数为依据，运用SPSS软件的K-均值聚类方法，将广德县9个乡镇划分为3个级别。高潜力区包括1个乡镇——邱村镇；中潜力区包括5个乡镇，分别为誓节镇、桃州镇、东亭乡、新杭镇、杨滩镇；低潜力区包括3个乡镇，分别为柏垫镇、四合乡、卢村乡。

通过广德县农用地整治各项指标值以及指标权重，算出数量潜力、质量潜力、生态条件分值，并将各乡镇分值数、综合潜力指数以及分区结果，输入ArcGIS数据库，制作广德县农用地整治综合潜力分区图(图2)。

图2 广德县农用地整治综合潜力分区Fig.2 Agricultural land consolidation comprehensive potential division in Guangde County

3 结论与讨论

农用地整治是保证粮食安全的重要途径，对于保障农用地数量、提高耕地质量、改善生态环境有重要意义。在政府对生态环境的重视以及可持续发展战略的贯彻下，综合化、生态化的农用地整治潜力评价是未来发展的趋势。丘陵山区是农用地整治的重点区域，该地区的地貌及自然条件与平原地区差异较大，农用地整治潜力测算方法要基于该区域自然条件，因地制宜地构建评价指标。

从农用地整治数量潜力、质量潜力、生态条件3个方面，针对山地丘陵地区，通过分析该区域的自然条件，构建评价指标体系。以广德县为研究案例，测算该地区农用地整治潜力，并将9个乡镇划分为高潜力区、中潜力区、低潜力区。通过实证研究可以看出，该指标体系对于丘陵山区更具有适宜性；同时，可以较全面地反映出研究区域农用地可开发数量、提高耕地质量、生态条件影响3方面潜力。该研究为丘陵山区农用地整治多因素综合评价提供参考和借鉴。该研究重点在于构建农用地整治潜力评价指标体系，对于评价模型及分区方法的选取有待进一步研究。

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