农村土地整治环境效益综合评价——以商丘市为例

丁 灿，周琳琳

(1.郑州华源土地利用遥感技术有限公司，河南郑州 450002；2.河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450002)

中国人多地少，土地资源短缺，人地矛盾日益突出；同时，中国农村土地抛荒严重、利用率低、布局零散、粗放经营，不适宜大规模机械化生产[1-2]。在此情形下，开展土地整治是补充耕地、推进新农村建设、促进城乡统筹发展的客观需要[3]，已成为国家战略部署的重要举措。土地整治是指对低效利用、不合理利用的土地进行结构和布局调整改造，改善农村生产生活条件和生态环境，盘活存量土地、提高土地利用节约集约程度、增加耕地面积，提高土地利用率，推进城乡一体化[4-7]，对促进土地可持续利用发挥着重大作用。在不断开展土地整治的过程中，土地整治效益分析成为土地整治项目研究中的重大问题，土地整治环境效益分析对规范实施土地整治的实践活动，促进土地整治理论体系的形成具有重大的理论和实践意义[8]。当前学术界对农村土地整治问题进行了一系列研究，学者们对土地整治中存在的问题、意义、效益评价等进行了讨论[9-11]。谷晓坤等[12]对江汉平原土地整理项目的景观生态效益进行了评价；熊冰瑶等[13]运用数理统计法、重心模型法和空间自相关模型法分析了四川省土地整治项目时空分异格局；刘姝驿等[14]通过研究重庆市3个区县26个村农村土地整治，基于层次分析法并结合模糊综合评价法对土地整治综合效益进行了分析评价。前人的研究为笔者的研究奠定了基础，但存在着评价指标单一、体系不完善等问题，因此农村土地整治环境效益评价还需进一步完善。笔者从土地利用的环境系统结构、功能、价值出发，运用层次分析法，选取多种指标系统的对土地整治环境效益进行了评价。

1 研究区概况

1.1地理位置及行政区域商丘市地处河南省东部，114°82′～116°45′E、33°98′～34°80′N，北与山东接壤，东南与安徽相连，西部与河南本省的周口市和开封市毗邻，总面积10 704 km2，约占河南省总面积的6.4%。商丘市位于豫鲁苏皖四省辐凑之地，地理位置优越，素有“豫东门户”之称，是国家“一带一路”和中部崛起“两纵两横经济带”的重要节点城市，也是豫皖苏鲁四省交界重要的物资集散中心和综合交通枢纽。

1.2自然人文概况商丘市总人口816.90万人，其中城镇人口213.21万人，农村人口603.69万人，城镇化率为26.10%，人口密度为763人/km2。区内主要为黄河冲积平原区，地势平坦，海拔高度为30～70 m，总体可划分为高滩地、背河洼地、缓坡平原和孤山残丘4种地貌类型。商丘属典型的暖温带半温润大陆性季风气候，四季分明，年平均降雨量为686.5～872.9 mm，年际变化大，夏季降雨高度集中，秋季雨水较少，冬季雨雪稀少。区内水系为淮河流域，多属季节性雨源型，水位、流量变化较大，汛期洪峰显著。

商丘市土壤类型包括褐土类、砂姜黑土、潮土类，其中以潮土类为主，主要分布于冲积平原和河流冲积扇区。全市土壤有机质含量平均为0.852%，全氮含量平均为0.060%，速效磷平均含量3.30 mg/kg，速效钾含量平均为148 mg/kg。商丘市为豫东平原栽植作物种植区，由于人类活动历史悠久，土地垦殖率高，自然植被多被人工植被所替代，其中自然植被以盐生和沙生植被为主，人工植被多为小麦、杂粮，市域有国家一级保护物种水杉，主要分布在永城市，国家二级保护物种银杏、杜仲、苏铁等。商丘是中华民族古老发祥地之一，是著名的历史文化名城，也是中国的六朝古都，历史文化遗迹和人文景观资源丰富，被中国城市竞争力研究会授予“华商之都”城市品牌。

2 评价方法及原则

2.1评价原则土地整治环境影响评价具有区域性、综合性、多目标性的特点。依据土地整治对环境影响评价的特点，确定评价原则如下：

2.1.1一致性原则。评价的重点内容应与规划对环境影响的性质、程度和范围相一致，应与规划涉及领域和区域的环境管理要求相一致。

2.1.2整体性与综合性原则。土地整治对环境所产生的影响评价应将自然环境作为一个整体，探究其相互关系、相互影响。应从污染影响与生态影响、直接影响与间接影响、短期作用与长期后果等方面进行全面的综合性评价。

2.1.3针对性原则。传统的环境影响评价仅针对项目具体的生产工艺和流程进行环境的污染性评价；而土地整治主要是对土地利用宏观结构和布局的调整，应针对整治规划的特点，评价土地整治方案实施对生态环境系统产生的不可逆性、永久性影响，以及其对生态环境系统的结构完整性和功能稳定性的影响以及可能引发和加剧的主要生态环境问题。

2.1.4可持续发展原则。保障区域可持续发展，既是环境影响评价的目的，也是环境影响评价应遵循的根本原则。土地综合整治不能以牺牲人类可持续发展所必需的生态环境功能为代价，保护自然资源的永续利用和生态环境的良性循环是环境影响评价应坚持的基本原则。

2.1.5科学性原则。土地整治对环境的影响因素众多且复杂，在指标选取的过程中，必须科学地选择评价指标，保证评价结果的合理性。

2.2评价指标的选取借鉴前人研究成果的经验，针对土地整治的特点，按照《中华人民共和国环境影响评价法》确定的环境影响评价的目的和任务，从环境质量的内涵出发，以环境系统的结构-功能-价值理论为基础，从自然环境系统的生产功能、支撑社会发展功能、健康文化功能、可持续利用功能4个层面，筛选影响环境系统质量的评价指标，结合自然环境因素变化对评价指标的影响，构建环境影响综合评价指标体系。具体如表1所示。

表1 土地整治环境影响评价指标体系

2.3综合评价模型的建立由于环境系统的功能价值是多方面的，并且人类认识具有一定的局限性，定量计算区域环境质量指数比较困难。土地综合整治规划对区域环境系统因子的改变是局部的、特定的，对可能不涉及的各类环境要素一般不产生影响，因此为了简化评价工作，此次评价运用环境质量综合影响指数方法，对土地整治的环境影响进行识别分析，通过计算各环境因素的质量指数变化值，评价环境质量综合指数变化值，其计算公式如下：

式中，ΔEm为区域环境m准则层功能综合指数变化值(正值功能增强，负值功能降低)；ΔEi为土地整治前、后环境系统i因子的指数变化值；Wi为i因子的权重系数。

2.4评价指标权重系数确定方法土地整治方案的实施对环境要素的影响是多层次的，该研究主要通过层次分析法(analytic hierarchy process，简称AHP)构造多因子判别矩阵，确定因子权重系数并采用多重权值法定量评价环境质量影响指数。在各个指标权重的基础上运用环境质量影响指数法进行土地整治的环境影响效益评价。判断同一层次因素权重分配的合理性，需计算一致性指标CI(公式2)和一致比CR(公式3)检验矩阵的一致性，当CR<0.1时，判断矩阵基本符合完全一致性条件；当CR>0.1时，判断矩阵是不符合完全一致性条件的，需要进行调整直到满足一致性条件为止。其中CI、CR的计算公式如下：

CI=λmax-n/n-1

(2)

CR=CI/RI

(3)

式中，平均随机一致性指标RI的取值只与判断矩阵的阶数有关，其值如表2所示。

3 商丘市土地整治环境效益评价

3.1生产功能影响综合评价环境的首要功能是生产生物资源承载人类经济活动，土地整治项目实施后环境生产功能发生了转化，生产能力发生了变化，根据土地整治方案在环境影响程度识别的基础上，预测规划实施区环境生产功能变化如表3所示。由于依据《商丘市统计年鉴》数据可得出各类土地利用区单位面积年生产经济增加值平均统计值，因此，环境资源生产功能准则层内的各指标权系数直接用单位面积年生产经济增加值均权系数求得，无需构造判别矩阵。最终计算得出土地综合整治规划实施对环境的资源生产功能影响综合指数为+3.60(表3)。

表2 平均随机一致性指标RI的取值

注：数据来源于T.L.Staay所著的《层次分析法》，1988年北京煤矿工业出版社出版

Note：The data are derived fromtheanalytichierarchyprocess(AHP)written by T.L.Staay，and published by Beijing Coal Industry Publishing House in 1988

表3 环境生产功能影响综合指数

3.2社会发展功能影响综合评价土地整治实施对社会发展功能的影响主要为经济生产能力的提高、各业协调性改善和保障经济社会发展的基础设施环境条件的改善等方面。企业结构调整以及生产效率的提高直接反映了环境经济功能的提高，交通和基础设施等条件的改善，虽不直接创造经济生产价值，但对经济活动产生直接和间接的影响。因此构造土地整治项目实施对城镇化、工业化、城乡统筹、基础设施等指标的影响程度判别矩阵(表4)，最终计算得出土地整治项目的实施对环境的社会发展功能影响综合指数为+7.45(表5)。

表4 社会发展功能准则层影响因子比较矩阵

表5 社会发展功能影响综合指数

3.3健康文化功能影响综合评价环境在发挥其文化功能的同时也为人类提供适宜的居住、休闲、娱乐空间等健康生存功能，由于土地整治对健康生存功能方面的优劣难以用准确的数字表示只能定性对比，因此规划实施对健康文化功能指标的影响难以准确赋值，依据前述建立的规划环境影响识别程度矩阵，以土地整治项目实施对环境健康文化指标的影响程度系数作为各要素的指标值，按照环境影响程度矩阵预测的各指标影响程度值除以项目区最大影响程度值(±900)求取(表6)。

表6 环境健康文化功能影响综合指数

采用层次分析法确定各指标的权重系数，具体如表7所示。多因子权重系数的确定需先求出比较矩阵Ab的最大特征值λmax，并求解其相应的规范化特征向量Wb，公式如下：

AbWb=λmaxWb

(4)

式中，Wb的分量(w1，w2，…，wn)为对应的n个因子的权重系数。

依据上述公式求解得相关矩阵W分量为(0.26，0.46，0.15，0.08，0.04)，经一致性检验：CI/CR=0.066<0.1，说明评分所得结果的一致性可以接受，最终得出健康文化功能综合影响指数为-9.87(表8)。

表7 健康文化准则层影响因子比较矩阵

表8 健康文化功能影响综合评价指数

3.4环境可持续利用功能影响综合评价环境在提供上述价值的同时，必须以保持和提高其可持续利用功能为前提，环境的可持续利用功能的高低主要表现在土地的资源承载力和生态系统稳定性2个方面，为保证评价的合理性依据土地的资源承载力和生态系统稳定性选取多重指标建立环境可持续利用功能环境影响识别程度矩阵，得出相关矩阵W分量为(0.09，0.06，0.04，0.02，0.02，0.02，0.03，0.28，0.21，0.14，0.03，0.05)，经一致性检验：CI/CR=0.049<0.1，说明评分所得结果的一致性可以接受，得出影响因子的权系数(表9)。最终计算得出土地整治的环境可持续利用功能综合影响指数为+5.35(表10)。

表9 环境可持续利用功能准则层影响因子比较矩阵

表10 环境可持续利用功能影响综合评价指数

3.5环境质量影响综合评价结合上述多层次权重分析确定的各个准则层的综合指数，运用二次多层次权重分析构造各准则层间的重要性判别矩阵，依据上述公式(4)计算可得相关矩阵W分量为(0.16，0.28，0.10，0.47)，通过一致性检验可得：CI/CR=0.010<0.1，表明评价结果的一致性可以接受(表11)，最终得出环境质量影响综合指数为+4.80(表12)，说明土地整治方案的实施总体上对区域环境是有利的，但是对环境的健康功能产生了不利影响。

表11 环境质量影响准则重要性比较矩阵

表12 环境质量综合影响指数

4 结论与讨论

(1)土地整治的实施不改变区域生态环境的系统格局，有利于构建稳固的区域生态环境基础，保障区域的可持续发展。

(2)该研究选取多种评价指标并进行多层次权重分析，以土地整治引起的土地利用布局和结构变化为依据，从资源生产、社会经济、健康文化、可持续利用4个方面对整治工程实施后区域环境质量进行了系统评价，使评价结果更具合理性。

(3)由于土地整治对环境的影响不能依据某种污染模型评价影响范围，并且选取评价指标的重要性排序因对环境的认知和价值取向的不同而有差异，因此在选取评价指标时需根据实际情况确定。

(4)该研究结合规划空间布局和规模，全面分析规划活动对环境系统各组成因子的影响强度、范围和程度，建立环境影响识别矩阵，简便易行，对前人定性的、局部的、单方面的分析有很大的突破。