基于模糊综合评价法的土地整治对耕地质量的影响评价
2019-05-25唐正灵焦云腾马鹏强张亚凤程文仕
唐正灵 焦云腾 马鹏强 张亚凤 程文仕
摘要:研究土地整治项目对耕地质量的影响,可以为耕地保护提供参考,为更好地开展土地整治工作提供依据。文章以华池县怀安乡土地整治项目为例,利用层次分析法和模糊综合评价模型,研究土地整治对耕地质量的影响。结果表明:项目实施使得耕地综合质量分值从42.01提高到84.48,耕地质量状况显著提高;土地整治是提升耕地质量最主要的途径,需强化田间道路工程、农田水利工程和土地平整工程建设,重视耕作层土壤改良工程并将此作为一项长期的投资建设内容。
关键词:土地整治;耕地质量;模糊综合评价;层次分析法;华池县
土地整治在增加耕地面积、提高耕地质量、改善农村生产生活条件,促进经济社会持续健康发展以及保证粮食安全等方面发挥着重要作用。当前我国土地整治已成为提升耕地质量最主要的途径。开展土地整治对耕地质量的影响评价,是更好地开展土地整治并切实提高农田质量的前提和基础。近年来,中国学者在土地整治对耕地质量影响方面的研究较少,仅有部分学者从土地整治中的耕地质量评价、耕地质量变化、限制因素研究方面进行了一定的研究。从土地整治中耕地质量评价的研究方法有多指标综合评判法和地块法、农用地分等修正、LESA体系。本文以华池县怀安乡土地整治项目为例,从土壤条件、土地平整工程、农田水利工程、田间道路工程4个方面选取評价指标,构建基于S型函数的模糊综合评价模型,采用层次分析法(AHP)开展土地整治项目对耕地质量影响的评价,以期为开展土地整治中耕地质量影响评价、土地整治工作绩效评价提供依据。
一、研究区概况
华池县(107°29′~108°33′E,36°07′~36°51′N)位于甘肃省东部,庆阳市东北部,东北与陕西省的志丹、定边交界,西南与庆阳市的环县、庆城、合水相邻,怀安乡位于华池县西北部,辖8个行政村,总人口6966人,年平均气温9℃,地貌以黄土梁峁丘陵、残塬沟壑和河川阶地为主,属于温带半湿润、半干旱气候过渡区,日照充足光能丰富,气温适中,但光、热、水年内分配不均,地域性气候差异显著,西北部干旱,东部林区湿润,年降水量380mm~535mm,土壤类型东部主要为灰褐土区、南部为黄绵土——黑垆土区、北部为黄绵土区,以种植业为主,近年来怀安乡充分利用当地优势,大力发展无公害、绿色蔬菜设施的栽培,以蔬菜种植作为产业结构调整的契机,使农民收入不断提高。
二、数据来源
本文所用数据材料主要来源于怀安乡土地整治项目实施前后土地利用变化、耕地质量变化和社会经济发展现状,部分基础数据主要通过查阅华池县农业年报和土地整治项目工程量表所获得,所选用指标主要参考华池县农用地分等定级规程和土地开发整治验收规程。
三、评价过程
模糊综合评价法就是运用模糊数学和模糊统计方法,通过对影响某事物的各个因素的综合考虑,对事物的优劣做出评价。本文采用百分比统计法确定隶属度矩阵,运用模糊综合评价法对土地整治的耕地质量影响评价。
(一)指标体系构建及其权重确定
参照《农用地分等规程》、《土地开发整理验收规程》以及相关国内外研究成果,根据研究区的实际情况,从土壤条件(m1)、土地平整工程(m2)、农田水利工程(m3)、田间道路工程(m4)4个方面,选择土壤质地(m11)、有机质含量(m12)、土壤酸碱度(m13)、有效土层厚度(m14)、土地平整度(m20)、灌溉保证率(m30)、田间道路通达度(m40)等7个指标,构建评价指标体系(见表1)。
依据不同因子的综合影响程度,结合当地实际情况,采用层次分析法将评价因子的重要性进行两两比较和分析,构造判断矩阵,并进行一致性检验,最终确定评价因子的权重(W)(见表1)。
(二)构建因子隶属度矩阵
1. 确定评判集V
选取土地整治对耕地质量影响的好坏程度的评语制,确定评判集,记评判集为V={V1,V2,V3…Vk},(k为评价等级)。本文将K确定为5,定性描述即V={好,较好,一般,较差,差},通过选取熟悉区域情况的相关专家15人,对土地整治前后耕地质量状况进行打分,确定各评价指标的隶属度(见表2)。
2. 构建土地整治项目实施前后耕地质量评价的隶属矩阵R
矩阵R中元素rij>=0且rij<=1。项目实施前后土壤条件、土地平整工程、农田水利工程和田间道路工程的隶属度矩阵对应的矩阵分别设为R1与R1′、R2与R2′、R3与R3′和R4与R4′,其矩阵依次如下:
R1=0 0 0.3 0.4 0.30 0 0.5 0.3 0.20 0.1 0.5 0.2 0.20 0 0.3 0.4 0.3
R1′=0.4 0.5 0.1 0 00.3 0.4 0.3 0 00.3 0.5 0.2 0 00.4 0.5 0.1 0 0
R2= [0 0 0.4 0.5 0.1] R2′=[0.4 0.5 0.1 0 0] R3=[0 0 0.2 0.5 0.3] R3′=[0.3 0.6 0.1 0 0] R4=[0 0 0.2 0.5 0.3] R4′=[0.5 0.3 0.2 0 0]
(三)模糊综合评价
1. 准则层评价结果
模糊综合评价模型对准则层进行定量评价,其评价模型为S=W×R,其中W表示评价指标的权重,R表示评价指标的隶属度矩阵。由表1可以看出:土壤条件评价指标的权重W1=[0.25,0.17,0.1,0.34],土地平整工程的权重W2=[0.05],农田水利工程的权重W3=[0.07],田间道路工程的权重W4=[0.02]。按此模型进行计算得到计算结果,并做归一化处理,依据隶属度最大原则,得到各准则层评价结果(见表3)。
2. 准则层评价结果分值转换
为使评价结果更加直观,本文引用相关学者在土地整治效益评价过程中使用的模糊综合评价结果赋分法,根据华池县的实际情况,确定分值转换表(见表4),分值测算公式为:M=S×B,S为准则层实施前后归一化处理结果(见表3),B=[100,80,60,40,20]T,对准则层实施前后进行定量评价,得到各准则层实施前后评价结果分值(见表3)。
3. 综合(目标层)评价结果
进行综合评价的模型为A=W′×N,其中W′表示准则层的权重,W′=[0.86,0.05,0.07,0.02],N表示准则层分值矩阵,实施前N=[42.2,46.0,38.0,38.0]T,实施后N′=[84.4,86.0,84.0,86.0]T。经计算项目实施前的综合分值为42.01,实施后的综合分值为84.48。
四、结果与分析
从耕地质量影响因素评价结果(表3)可以看出:在土地整治对耕地质量的影响因素中,土壤条件从整治前的“一般”等级提升为“较好”等级,提升幅度最小,这主要是因为土壤条件是影响耕地质量状况最主要的自然因素,其质量提高受人为的土地利用方式、经营管理理念等因素的制约,更受到其他各种自然地理因素的制约,是一个缓慢的过程,需要通过各种生物措施、工程措施逐步进行改良;田间道路工程从整治前的“较差”等级提升为“好”等级,提升幅度最大,这完全符合田间道路工程的特点,一旦修建完工,就能改变区域的生产生活条件,缩短物资和产品的运输成本,提升区域的经济区位和农产品的销售价格,能够间接的提高耕地质量,提升经济产出水平,需要重视科学规划和合理布局;农田水利工程和土地平整工程均从整治前的“较差”等级提升为“较好”等级,提升幅度居中,这两项工程的实施,可以改变土地资源的水文条件、微地形等自然条件,满足灌溉用水或保水保墒的需要,但他们对水源、地貌特征等因素的依赖较大,对耕地质量的影响受到一定的限制。总体而言,田间道路工程是土地整治中最敏感的因素,次之是农田水利工程和土地平整工程,土壤条件的敏感性较差,这一评价结果符合区域实际情况。
从耕地质量影响因素评价分值(表3)可以看出:四大因素的评价分值均从整治前的40左右提高到80以上,提升幅度较大,土地平整工程、土壤条件、农田水利工程和田间道路工程的评价分值分别提高了40.0、42.2、46.0、48.0,耕地质量综合评价值从整治前的42.01提高到84.48。说明华池县怀安乡土地整治项目实施前耕地产出率和利用率较低,农田基本设施等不足,地面坡度较大,耕地保水保墒能力弱,耕地质量总体质量较差,各项工程建设内容的实施后使得区域耕地质量状况显著提高。土地整治成为全面提升耕地质量最有效的途径。
五、结论
华池县怀安乡土地整治项目的实施使得整治前后的耕地综合质量分值从42.01提高到84.48,区域耕地质量状况显著提高。
土地整治中需强化田间道路工程、农田水利工程和土地平整工程建设,切实提高区域的生产生活条件及其耕地的保水保墒能力,重视耕作层土壤改良与生态环境保持工程,改善区域土壤条件,并将土壤改良作为一项长期的投资建设内容,常抓不懈。
土地整治是提升耕地质量最主要的途径,但不同区域的自然社会经济条件不同,土地整治的侧重点及其建设方式不同,需要结合区域实际,因地制宜的结合乡村振兴、美丽乡村建设、生态文明建设等多目标决策,科学规划,实现土地整治“1+n”综合效益最佳。
基于层次分析法的模糊综合评价方法开展土地整治项目对耕地质量影响的评价,将定性和定量有机结合,其评价结果符合实际,是一种较好的方法,但由于收集获取的资料有限,选取的耕地质量影响因素指标相对简单,未考虑到生态环境的变化等自然因素,需在今后的研究中进一步加强。
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*基金项目:甘肃农业大学学生科研训练计划项目(SRTP)(项目编号: 20171423);甘肃农业大学科技创新基金(GAU-QDFC-2018-15)。
(作者单位:甘肃农业大学管理学院。程文仕为通讯作者)