高標準基本農田立地條件評價體系構建及實證分析

高標準基本農田立地條件評價體系構建及實證分析

0高標準基本農田劃定研究耕地是人類生存和農業(yè)發(fā)展的基本前提，同時對國家各方面的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展具有極其深刻的戰(zhàn)略意義。我國雖然幅員遼闊，但是人口基數(shù)大，中等和低等的耕地較多，高達總數(shù)的67.35%，基本國情為“人多地少、耕地本底水平總體不高、適宜耕種的土地相對匱乏”高標準基本農田作為基本農田的精華部分，其劃定是否科學關系到我國糧食是否安全。因此，不少學者也對其劃定問題進行了研究。湯峰等運用改進突變級數(shù)模型和熱點分析法對基本農田劃定建設適宜性進行評價，結果表明，永久基本農田圖斑和改進突變級數(shù)模型的評價方法能夠有效用于高標準基本農田綜合質量和建設適宜性評價1糧食種植區(qū)劃分法庫縣位于遼寧省北部，遼河中游右岸，為沈陽市管轄，共有一個開發(fā)區(qū)，19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，225個村落以及15個街道。法庫縣是遼寧省重要的糧食種植區(qū)，對于其基本農田科學劃定進行研究具有重要意義。法庫縣地理位置為北緯42°08′46″～42°39′29″，東經122°44′23″～123°45′14″，是遼北平原的一部分。東鄰鐵嶺和調兵山市，東北與昌圖、開原接壤，北與康平縣毗鄰，西與彰武縣相接，南與新民市、沈北新區(qū)相接?？h城距沈陽市90km，縣境南北約60km，東西約80km，區(qū)域總面積2281km2建立數(shù)據(jù)來源和評估體系2.1社會經濟數(shù)據(jù)圖件資料：法庫縣標準樣地分布圖、法庫縣耕地等別圖、法庫縣耕地利用等別圖、法庫縣土地利用系數(shù)圖、法庫縣土地經濟系數(shù)圖。社會經濟數(shù)據(jù)：法庫縣2006～2010年的統(tǒng)計年鑒。文字資料：法庫縣2011年分等成果技術報告和法庫縣2011年分等成果工作報告。本研究區(qū)是以法庫縣為例，評價單元以地塊為主，按照農用地分等成果進行篩選得到評價單元。2.2建立耕地自然質量評價指標體系2.2.1自然質量影響因素依據(jù)高標準基本農田建設的概念與其建設的特點，其應該具備設施配套、生態(tài)良好、抗災能力強、集中連片、高產穩(wěn)產等屬性因為各類評價指標的效果不同，對其自然質量的影響程度也不盡相同。對評價指標進行量化時，評價指標在一定范圍內變化劃定為同一類，在一定區(qū)段內賦予相同的分值，依據(jù)《農用地質量分等規(guī)程》（GB/T28407—2012），進行評價指標分級賦值。2.2.2自然質量分值的確定對評價因素分值及權重綜合評價得到自然質量評價結果，其計算公式如下所示：式中：m表示評價因素的數(shù)目；i表示分等單元編號；S依據(jù)式（1）測算耕地自然質量分值，根據(jù)等間距法將其自然質量分為等值區(qū)間，其中平原區(qū)有3個等值區(qū)間，分別是<80分區(qū)間、≥80～85分區(qū)間、≥85分區(qū)間；丘陵區(qū)分為4個分區(qū)間，分別為<60分區(qū)間、≥60～70分區(qū)間、≥70～80分區(qū)間、≥80分區(qū)間。權重是依據(jù)《農用地質量分等規(guī)程》（GB/T28407—2012）及特爾菲法確定2.3建立一套土地條件評價指標體系2.3.1國外農田評價的應用立地條件最早是在林學中被提出，作為森林經營規(guī)劃的基礎研究，是指在林業(yè)生產中構成的地質地貌、水文環(huán)境、生物多樣性等各種外部環(huán)境條件因子。與林地不同，耕地的立地條件在20世紀80年代由美國首次提出，并在農用地評價中占有舉足輕重的地位。美國LESA系統(tǒng)將土地分成農用地自然條件和立地條件兩個方面，其中立地條件分為三個層次，首先是除了土壤質量以外的對農業(yè)生產起到制約作用的外部影響因子，如與周圍環(huán)境相宜性、耕作范圍等；其次是能夠衡量發(fā)展、流轉壓力的土地政策、規(guī)劃、距市中心或城市增長邊界距離等因素；最后是能展現(xiàn)耕地生態(tài)、景觀等附加價值的特性。本研究將立地條件與耕地自然質量結合，共同反映永久基本農田的綜合質量，認為立地條件是除耕地自然質量，影響耕地利用對社會經濟發(fā)展適宜性、耕地永久穩(wěn)定性且能夠體現(xiàn)耕地建設方向的外部環(huán)境條件。2.3.2各等級賦值通過評價因素來計算耕地立地條件評價的結果，在對評價因素做出選擇時，盡可能選擇覆蓋全面的影響因素，選擇全部對高標準基本農田立地條件有影響的因素。本文通過文獻綜述法，依據(jù)評價因素選取的原則，同時考慮到研究區(qū)的區(qū)域特點，保證評價成果能夠真實反映研究區(qū)高標準基本農田建設狀況。確定的評價因素主要包括農田基礎設施、社會經濟條件、區(qū)位條件三類。其中農田基礎設施條件包括灌溉保證率、排水條件、路網密度、破碎度，社會經濟條件包括農業(yè)人員投入，區(qū)位條件包括距公路距離、耕作便利度。(1）灌溉保證率灌溉保證率分為四個級別，分別為無灌溉條件、一般滿足、基本滿足、充分滿足，平原區(qū)和丘陵區(qū)都選擇該評價因素，按照《農用地質量分等規(guī)程》（GB/T28407—2012），對各等級賦予分值（表1）。(2）排水條件丘陵區(qū)的排水條件一直為100，因此山地丘陵區(qū)不需要考慮排水。但是平原區(qū)需要對排水條件進行分級，共分為四級，分別是無排水體系、排水體系一般、排水體系基本健全以及排水體系健全，按照《農用地質量分等規(guī)程》（GB/T28407—2012），對各級賦予分值（表2）。(3）路網密度路網密度是反映田間道路的現(xiàn)狀，其計算公式為：路網密度=農村道路面積/耕地面積·100按照最大值到最小值等間距賦值，最大值為16.7257，最小值為0，所以按照等間距分為5個分值區(qū)間即小于0、0～5、5～10、10～15、>15，并對各級賦予分值（表3）。(4）破碎度破碎度是指和周邊地塊分隔的程度，耕地的破碎度會對機械作業(yè)便利度與耕作便利度造成影響。破碎度的計算公式如下：式中：PD表示地塊破碎化程度；N表示斑塊數(shù)；S表示斑塊總面積。根據(jù)計算破碎度的范圍在5×10(5）耕地到農村居民點的距離在高標準基本農田建設中，耕地到農村居民點的距離又稱為耕作便利度，所指的是農民從耕作區(qū)到其所居住位置的空間距離。當農村居民點到耕地的距離<500m時，立地條件屬于特別優(yōu)越，耕地到農村居民點的距離>2km時，則表示其立地條件非常差。利用ArcGIS軟件中的近鄰分析這一功能，對耕地到各農村居民點的距離進行分析測算，賦值方法仍然按照等間距賦值法，對各等級賦予分值如表5所示。(6）耕地到公路的距離當耕地到公路的距離<500m時，認為立地條件較好，反之，當公路與耕地的距離>2km時，則認為該立地條件較差，公路的分值相對也越低。利用ArcGIS軟件中的近鄰分析對各公路到耕地的距離進行分析，賦值仍按等間距賦值法，對各等級賦予分值如表6所示。2.3.3立地條件劃分各評價因素分值以其權重綜合評價得到耕地中立地條件評價結果，其計算公式如下：式中：L根據(jù)等間距賦值的方法將法庫縣平原區(qū)和丘陵區(qū)耕地的立地條件分值劃分為相應區(qū)間。平原區(qū)劃分為為<60分區(qū)間、60～70分區(qū)間、≥70分區(qū)間3個區(qū)間；丘陵區(qū)分為5個分區(qū)間，分別為<50分區(qū)間、50～60分區(qū)間、60～70分區(qū)間、70～80分區(qū)間、≥80分區(qū)間。采取特爾菲法來對立地條件評價指標權重進行確定，其計算公式如下：根據(jù)上述公式確定影響立地條件的各評價因素的權重值，具體情況如表7所示。2.4耕地自然質量條件LESA體系是由耕地的立地條件（SA）以及自然條件（LE）兩部分組成。LESA體系既能評價社會經濟條件及區(qū)位條件，又能評價耕地的自然質量條件。關系如下：式中：SLESA中比例系數(shù)的確定是根據(jù)美國1983年版的LESA手冊確定，LESA用于耕地保護時，LE與SA分值按1∶2的權重比例確定LESA分值，更看重的是耕地穩(wěn)定性。該研究區(qū)外部條件對其影響較大，根據(jù)前人的研究，暫定本研究區(qū)的a=0.3,b=0.7,LE和SA的比例關系為1∶2。3示范分析3.1等價區(qū)的面積按照評價模型，以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）為基本單位統(tǒng)計各等值區(qū)的面積。通過表8可知，法庫縣丘陵區(qū)的耕地總面積為153061.02hm法庫縣平原區(qū)的耕地總面積為2945.52hm3.2．積表2根據(jù)評價模型，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位統(tǒng)計各等值區(qū)面積（表9）。通過表9可知：法庫縣丘陵區(qū)的耕地總面積為153061.02hm法庫縣平原區(qū)的耕地總面積為2945.52hm3.3評估結果3.3.1坡耕地綜合質量評價結果分析通過分析確定了LE與SA部分的比例關系，可由此得到量化的耕地的綜合質量狀況，平原區(qū)的分值在61～81分，因此劃分為3個區(qū)間，分別為<70分區(qū)間、≥70～80分區(qū)間、≥80分區(qū)間，針對法庫縣各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布的情況（表10）進行統(tǒng)計分析。對耕地綜合質量評價結果進行統(tǒng)計分析，研究區(qū)其中的平原區(qū)耕地綜合質量分值分布在61～81分之間?？偟目磥?，<70分至區(qū)間分布的面積最大，為1665.37hm通過上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)的綜合分析，法庫縣平原區(qū)43.46%的耕地綜合質量分值>70分，70分以下的耕地面積為1665.37hm3.3.2法庫縣耕地綜合質量分值的現(xiàn)狀丘陵區(qū)的分值在47～83分，因此劃分為3個分區(qū)間，分別為<65分區(qū)間、≥65～75分區(qū)間、≥75分區(qū)間，針對法庫縣各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布的情況（表11）進行分析。根據(jù)分析結果得知：研究區(qū)中的丘陵區(qū)耕地綜合質量分值分布在47～83分之間?？偟目磥恚?5～75分值區(qū)間的面積最大，為67354.85hm通過上述分析，法庫縣丘陵區(qū)71.6%的耕地的綜合分值>65分，65分以下的耕地的總面積為43463.82hm3.4高標準基本農田建設效果評價體系設計依據(jù)前面的布局方法，充分考慮綜合質量評價結果，首先，在評價體系中，獲得綜合分值較高的地區(qū)，說明該區(qū)域基礎條件較好，土壤肥沃，氣候以及灌溉排水設施等適合農作物生長，無需投入大量的人力、物力就可以建設成為較好的高標準基本農田，該區(qū)域屬于近期建設目標，投入回報率較高，建設后農田質量改善效果明顯，應予以優(yōu)先安排。其次，在評價體系中，獲得綜合分值相對居中的地區(qū)，說明該區(qū)域基礎條件相對較好，農田基礎設施需要進一步完善才能起到良好的作用，需要投入部分的人力、物力就可以建設成為較好的高標準基本農田，該區(qū)域屬于中期建設目標，投入回報率相對較好，建設后農田質量有所改善。最后，在評價體系中，獲得綜合分值較低的地區(qū)，說明該區(qū)域基礎條件較差，農田基礎設施等需投入大量的人力、物力才可以建設成為高標準基本農田區(qū)域，該區(qū)域屬于遠期建設目標，投入回報率較低，建設后農田質量改善效果不明顯，應予以最后安排。由此可以得出，高標準基本農田建設時序安排，進而劃分為近期、中期、遠期建設時序，對研究區(qū)高標準基本農田建設時序的安排如下：近期安排：(1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析，平原區(qū)高標準基本農田建設近期安排主要分布在秀水河子鎮(zhèn)、孟家鄉(xiāng)，涉及到2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，2個行政村中的四家子村和八家子村，高標準基本農田面積為164.11hm(2）丘陵區(qū)主要分布在法庫鎮(zhèn)、大孤家子鎮(zhèn)、三面船鎮(zhèn)、葉茂臺鎮(zhèn)、柏家溝鎮(zhèn)、丁家房鎮(zhèn)、慈恩寺鄉(xiāng)、馮貝堡鎮(zhèn)、依牛堡子鎮(zhèn)、雙臺子鄉(xiāng)、包家屯鎮(zhèn)、十間房鎮(zhèn)、孟家鎮(zhèn)，涉及到13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，高標準基本農田面積為42242.35hm中期安排：(1）平原區(qū)主要分布在法庫鎮(zhèn)、大孤家子鎮(zhèn)、柏家溝鎮(zhèn)、秀水河子鎮(zhèn)、丁家房鎮(zhèn)、和平鄉(xiāng)、慈恩寺鄉(xiāng)、馮貝堡鎮(zhèn)、五臺子鎮(zhèn)、孟家鎮(zhèn)、登仕堡子鎮(zhèn)涉及11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積為1116.04hm(2）丘陵區(qū)主要分布在法庫縣的19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，涉及的面積為67354.85hm遠期安排：(1）平原區(qū)主要分布在法庫鎮(zhèn)、大孤家子鎮(zhèn)、三面船鎮(zhèn)、葉茂臺鎮(zhèn)、柏家溝鎮(zhèn)、丁家房鎮(zhèn)、和平鄉(xiāng)、慈恩寺鄉(xiāng)、五臺子鎮(zhèn)、雙臺子鄉(xiāng)涉及10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積為1665.37hm(2）丘陵區(qū)主要分布在法庫縣的19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，涉及的面積為43463.82hm根據(jù)以上分析，法庫縣高標準基本農田建設近期安排的面積為42406.46hm4構建評價模型建立高標準基本農田建設高標準基本農田建設項目是一項關于土地利用規(guī)劃方案、田間配套設施、經濟效益以及生態(tài)效益等綜合考慮的復雜工程。通過對區(qū)域土地的科學規(guī)劃調整、土地平整工程、灌溉排水工程、道路工程以及農田防護工程等措施，是區(qū)域耕地達到高標準的要求，為農業(yè)現(xiàn)代化尤其是農業(yè)機械化提供前提條件。通過本研究得出以下結論：(1）本文中耕地質量評價因素的選取，建立的LESA體系都是以農用地分等定級成果為基礎數(shù)據(jù)進行評價，該評價指標體系的建立促進了分等定級評價工作成果的應用。(2）本文從農田基礎設施、社會經濟條件、自然條件以及區(qū)位條件等方面綜合選取指標，對研究區(qū)高標準基本農田建設進行研究。各評價因子對耕地的影響不同，因此對各評價因素選取的指標權重也有差異，根據(jù)加權平均法算出自然質量分和立地條件分值，再通過計算得到自然質量分與立地條件之間的比值，算出耕地綜合質量分，為高標準基本農田的建設研究提供了根據(jù)。(3）根據(jù)特爾菲法對權重進行確定，利用綜合評價模型得到各個評價單元的綜合分值并對其進行排序，得到的綜合分值采用等間距的方法分段，確定高標準基本農田的建設布局的區(qū)域，將待建的高標準基本農田區(qū)域分為近期、中期、遠期三個階段，其建設規(guī)模平原區(qū)依次為164.11、1116.04、166