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随着我国工业化、城镇化的快速推进,城乡关系、人地关系发生了显著变化,保障经济发展和保护耕地红线的“双保”压力不断增大[1].十九大以来,生态文明建设战略地位显著提升,坚持耕地数量、质量、生态“三位一体”综合管控是新时期背景下耕地资源保护的总体要求[2-3].土地整治作为补充耕地数量和挖掘耕地潜力的有效途径,对于缓解人地矛盾发挥了至关重要的作用.科学合理地评价土地整治项目区的耕地质量,对于充分发挥土地整治工程效用、推进耕地质量提升和保护具有重要意义[4-5].
目前,学者对土地整治项目区耕地质量评价的研究日益丰富.牛海鹏等依据整治后耕地质量影响因素的区域差异性,对河南省分区构建评价指标体系和整治后的耕地质量标准[6];杨伟等以生态敏感性评价为基础,设计了基于生态环境安全保护模式的生态用地整治潜力调查与评价模式[7];余建新等[8]和童陆亿等[9]通过筛选分等因素或重构评价指标体系,提出了耕地质量等别更新方法;徐康等在农用地分等基础上,补充自然质量和生产条件修正因素,建立了土地整治项目区耕地质量评价指标体系[10];魏洪斌则进一步将土地整治对耕地质量的影响因素与已有评价指标体系进行对比,建立了集分等定级与地力评价于一体的耕地质量综合评价指标体系[11];匡丽花等通过判别耕地自然质量稳定因素和变化因素,增加土地利用修正因素构成评价体系,分析土地整治项目工程对耕地自然质量和生产条件的影响[12];王婕等基于差异化土地整治原则和服务“三生”的基本理念,构建了适用于山地丘陵区土地整治的耕地质量潜力测算方法[13].上述研究从不同视角更新或完善了土地整治项目区耕地质量评价指标体系和方法,但鲜有从系统论的角度剖析耕地质量内涵,并基于多重耕地质量观对土地整治项目区耕地质量评价的研究;且在土地整治项目区耕地质量评价尺度上,大多仅局限于微观尺度的土地整治地块,对区域尺度的评价指标体系研究相对缺乏.
因此,本研究基于形成耕地质量的各方面要素,探索耕地质量的多重内涵,构建服务于土地整治的区域性多重耕地质量评价指标体系.以黑龙江省海伦典型项目(Ⅳ)区为例,合理评定整治项目区多重耕地质量,以期为针对性地推动土地项目实施提供科学依据.
Multi-dimensional Evaluation of Cultivated Land Quality Based on Land Consolidation——A Case Study of Heilongjiang Helen Typical Project (Ⅳ) Area
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摘要: 为科学指导土地整治项目区耕地质量评价工作,构建服务于土地整治的区域性多重耕地质量评价指标体系及分级方法.研究立足土地整治的工程特性和具体实施内容,认为针对土地整治项目区的耕地质量评价应该包括耕地的地力质量、工程质量、空间质量和生态质量4个方面.借鉴耕地质量评价相关研究成果,根据土地整治项目区内生需求与外生因素,结合东北地区区域特点,构建服务于土地整治项目区的多重耕地质量评价指标体系;建立相应的指标赋分规则,并基于几何平均法的耕地质量评价分级,将耕地质量划分为1-10个级别的4大质量等级.应用该方法对土地整治项目区进行多重耕地质量评价,能够清晰、全面地判别耕地的各维度质量变化情况,为耕地质量提升和土地整治工程管护提供针对性的指导依据.Abstract: In order to scientifically guide the evaluation of cultivated land quality in land consolidation project areas, a regional multi-dimensional evaluation index system of cultivated land and a land classification method serving land consolidation are constructed. Based on the engineering characteristics and concrete implementation contents of land consolidation, the paper holds that the cultivated land quality evaluation in land consolidation project areas should include four dimensions:the cultivated land quality, the engineering quality, the spatial quality and the ecological quality. Referring to the relevant research results of cultivated land quality evaluation, according to the endogenous demand and exogenous factors in the land consolidation project area, combined with the regional characteristics of Northeast China, a multi-dimensional evaluation index system of cultivated land quality serving the land consolidation project area is constructed, and corresponding index assignment rules are established. Based on the geometric average method, cultivated land quality is divided into four categories, with 10 grades each. Applying this method to evaluate the quality of cultivated land in the land consolidation project area can clearly and comprehensively distinguish the quality changes of each dimension of cultivated land, and provide pertinent guidance for the improvement of cultivated land quality and the management and protection of land consolidation projects.
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表 1 耕地质量评价指标体系
目标 质量构成 评价因素 评价因子 耕地质量 地力质量 气候条件 有效积温、年降水量、无霜期 地形地貌 地形坡度 土壤条件 有机质含量、表土质地、剖面构型、土壤pH值、耕作层厚度、盐渍化程度、障碍层距地表深度、土壤容重 工程质量 交通基础设施 田间道路类型、田间道路通达度、田间道路基压实度、生产路路基压实度 水利基础设施 灌溉保证率、水源类型、排水保证率 电力基础设施 电力设施配套率、田间供电 附属配套设施 晾晒场面积比例、育秧棚面积比例、晒水池面积比例、农机具存放地面积比例 空间质量 耕地形态特征 田块平均规模、田块形状指数、田面坡度、田面高差 区位因素 耕作便利度、劳作半径 生态质量 水资源供应 水资源利用率 生态效益 农田林网化率、农田防护面积比例、绿色植被覆盖率 表 2 监测指标标准化计算公式
类型 计算公式 符号含义 正向定量指标 Si=ai/a正×100 Si为监测指标分值;ai为监测指标实际值 逆向定量指标 Si=a逆/ai×100 a正为正向定量监测指标阈值 amin≤ai≤amax时,Si=100 a逆为逆向定量监测指标阈值 适度定量指标 ai>amin时,Si=amax/ai×100 amax为适度型定量指标最优范围的最大值 ai<amin时,Si=ai/amin×100 amin为适度型定量指标最优范围的最小值 表 3 耕地质量评价指标分级与赋分规则表
因素 属性 评价因子(单位) 指标计算标准(单位:分,最高100,最低0) 地力质量 气候条件 有效积温(T)/℃ T≥2 700,计:X1=100;T<2 700,计:X1=T/ 2 700×100. 年降水量(W)/mm 水田区:W≥800,计:X2=100;W<800,计:X2=W/800×100;旱田区:W≥700,计:X2=100;W<700,计:X2=W/700×100. 无霜期(FF)/d FF≥160,计:X3=100;FF<160,计:X3=FF/ 160×100. 地形地貌 地形坡度(I)/° I<2,计:X4=100;2≤I<5,计:X4=90;5≤I<8,计:X4=70;8≤I<15,计:X4=50;I>15,计:X4=10. 土壤条件 有机质含量(O)/% O≥4%,计X5=100;O<4%,计:X5=O/4%×100. 表土质地(Q) 壤土,计:X6=100;黏土,计:X6=85;沙土,计:X6=70;砾质土,计:X6=55. 剖面构型(P) 通体壤、壤/砂/壤,计:X7=100;壤/黏/壤,计:X7=90;砂/黏/砂、壤/黏/黏、壤/砂/砂,计:X7=70;砂/黏/黏,计:X7=60;黏/砂/黏、通体黏、黏/砂/砂,计:X7=50;通体砂、通体砾,计:X7=40. 土壤pH值 6.5≤pH≤7.5,计:X8=100;pH<6.5,计:X8= pH /6.5×100;pH>7.5,计:X8=7.5/ pH×100. 耕作层厚度(PP)/cm 水田区:PP≥15,计:X9=100;PP<15,计:X9=PP/15×100;旱田区,质地以壤土、轻壤土为主:PP≥35,计:X9=100;PP<35,计:X9=PP/35×100.旱田区,质地以白浆土、暗棕壤为主:PP≥25,计:X9=100;PP<25,计:X9=PP/25×100. 盐渍化程度(SD) SD无,计:X10=100;SD轻,计:X10=90;SD中,计:X10=70;SD重,计:X10=50. 障碍层距地表深度(BD)/cm BD≥90,计:X11=100;BD<90,计:X11=BD/90×100. 土壤容量(VW)/(g·cm-3) 1.1≤VW>1.3,计:X12=100;VW<1.1,计:X12=VW/1.1×100;VW≥1.3,计:X12=1.3/VW×100. 工程质量 交通基础设施 田间道路类型(FR) 沥青,计:X13=100;水泥混凝土,计:X13=95;泥结碎石,计:X13=90;砂砾石,计:X13=80;土壤固化类,计:X13=70;砌块路面,计:X13=60. 田间道路通达度(RA)/% 平原区:RA=100%,计:X14=100;RA<100%,计:X14=RA/100%×100;丘陵区:RA=90%,计:X14=100;RA<90%,计:X14=RA/90%×100. 田间道路基压实度(CR1)/% 路基高度RH1在0~1.8 m:CR1≥94%,计:X15=100;CR1<94%,计:X15=CR1/94%×100;RH1在0.8~1.5 m:CR1≥93%,计:X15=100;CR1<93%,计:X15=CR1/93%×100;RH1>1.5 m:CR1≥90%,计:X15=100;CR1<90%,计:X15=CR1/ 90%×100. 生产路路基压实度(CR2)/% 路基高度RH2在0~1.8 m:CR2≥93%,计:X16=100;CR2<93%,计:X16=CR2/93%×100;RH2在0.8~1.5 m:CR2≥92%,计:X16=100;CR2<92%,计:X16=CR2/92%×100;RH2>1.5 m:CR2≥90%,计:X16=100;CR2<90%,计:X16=CR2/ 90%×100. 水利基础设施 灌溉保证率(IAR)/% 全省大部分地区:IAR≥75%,计:X17=100;IAR<75%,计:X17=IAR/75%×100;提水灌溉和井灌的水田区:IAR≥80%,计:X17=100;IAR<80%,计:X17=IAR/80%×100;旱田喷灌区:IAR≥85%,计:X17=100;IAR<85%,计:X17=IAR/85%×100. 水源类型(HW) 地表水灌溉,计:X18=100;机电井灌溉,计:X18=80;柴油井灌溉,计:X18=60. 排水保证率(DR)/% 平原低地类型区,堤防防洪标准达10年一遇:DR≥95%,计:X19=100;DR<95%,计:X19=DR/ 95%×100;漫岗台地类型区(黑龙江中部,松嫩平原部分):DR≥90%,计:X19=100;DR<90%,计:X19=DR/90%×100;风蚀沙化类型区(嫩江及乌裕尔河下游沿岸的湖沼平原等):DR≥90%,计:X19=100;DR<90%,计:X19=DR/90%×100. 电力基础设施 电力设施配套率(PS)/% PS≥90%,计:X20=100;60%≤PS<90%,计:X20=90;30%≤PS<60%,计:X20=60;10%≤PS<30%,计X20=50;PS<10%,计X20=40. 田间供电(FPS) 优,计:X21=100;良,计X21=80;中,计:X21=60;差,计:X21=40. 附属配套设施(以每667 m2计) 晾晒场面积(SG)/m2 SG≥1.2,计:X22=100;SG<1.2,计:X22=SG/ 1.2×100. 育秧棚面积(SRS)/m2 水田区:SRS≥2,计:X23=100;SRS<2,计:X23=SRS/2×100;旱田区:SRS≥1,计:X23=100;SRS<1,计:X23=SRS/1×100. 晒水池面积(SP)/m2 SP≥1,计:X24=100;SP<1,计:X24=SP/1×100. 农机具地面积(AI)/m2 AI≥1,计:X25=100;AI<1,计:X25=AI/1×100. 空间质量 耕地形态特征 田块平均规模(AFZ)/以667 m2计 水田区:AFZ≥75,计:X26=100;AFZ<75,计:X26=AFZ/75×100;旱田区:AFZ≥200,计:X26=100;AFZ<200,计:X26=AFZ/200×100. 田块形状指数(FS) FS=1,计:X27=100;1<FS≤2,计:X27=1/FS×100. 田面坡度(FP) FP≤1/500,计:X28=100;FP>1/500,计:X28=1/500/FP×100. 田面高差(FH)/cm 水田区:FH≤3 cm,计:X29=100,FH>3 cm,计:X29=3/FH×100;旱田区:FH≤1 cm,计:X29=100,FH>1 cm,计:X29=1/FH×100. 生态质量 水资源供应 水资源利用率(WUE)/% WUE≥95%,计:X30=100;85%≤WUE<95%,计:X30=90;40%≤WUE<85%,计:X30=80;20%≤WUE<40%,计:X30=70;10%≤WUE<20%,计:X30=60;WUE<10%,计:X30=50. 生态效益 农田林网化率(FFN)/% FFN≥3%,计:X31=100;FFN<3%,计:X31=FFN/90%×100. 农田防护面积比例(FPA)/% FPA≥90%,计:X32=100;FPA<90%,计:X32=FPA/90%×100. 绿色植被覆盖率(GVC)/% GVC≥90%,计:X33=100;GVC<90%,计:X33=GVC/90%×100. 表 4 耕地质量评价分级表
XQ值大小 质量级 质量评价分级 90<XQ≤100 1 优质地 一级优质地 80<XQ≤90 2 二级优质地 70<XQ≤ 80 3 高质地 一级高质地 60<XQ≤70 4 二级高质地 50<XQ≤60 5 三级高质地 40<XQ≤50 6 中质地 一级中质地 30<XQ≤40 7 二级中质地 20<XQ≤30 8 三级中质地 10<XQ≤20 9 低质地 一级低质地 0<XQ≤10 10 二级低质地 表 5 典型项目(Ⅳ)区土地整治前后土地利用结构变化
一级地类名称 二级地类名称 整治前 整治后 对比 面积/hm2 比例/% 面积/hm2 比例/% 面积/hm2 比例/% 耕地 水田 525.89 36.55 639.30 44.43 113.41 7.88 旱田 746.81 51.91 691.37 48.06 -55.44 -3.85 草地 其他草地 53.33 3.72 0.00 0.00 -53.33 -3.72 公路用地 农村道路 23.95 1.66 22.75 1.58 -1.20 -0.08 水域及水利设施用地 坑塘水面 2.35 0.16 1.70 0.12 -0.65 -0.04 沟渠 64.37 4.47 62.14 4.32 -2.23 -0.15 水工建筑用地 21.49 1.49 21.49 1.49 0.00 0.00 其他土地 裸地 0.56 0.04 0.00 0.00 -0.56 -0.04 总计 1 438.75 100 1 438.75 100 0.00 0.00 表 6 整治前后典型项目(Ⅳ)区耕地质量评价指标得分
质量构成 评价因素 评价因子 整治前 整治后 情况 得分 情况 得分 地力质量 土壤条件 耕作层厚度/cm 30 100 30 100 有机质含量/% 2.5 62.5 3 75 土壤容量/(g·cm-3) 1.3 100 1.27 100 工程质量 交通基础设施 田间道路类型 土壤固化路面 70 砂砾石路面 80 田间道路通达度/% 80 80 100 100 水利基础设施 水源类型 柴油井灌溉 60 机电井灌溉 80 排水保证率 不达标 60 达标 100 电力基础设施 电力设施配套率(PS)/% 30≤PS<60 60 PS>90 100 配套设施 育秧棚面积比例/% 0 0 0.48 48 空间质量 耕地形态特征 田块平均规模/hm2 水田8.62 91.12 水田8.76 100 旱田11.32 旱田14.71 田块形状指数 1.040 96.15 1.038 96.33 生态质量 生态效益 农田防护面积比例/% 54 60 90 100 绿色植被覆盖率/% 90.39 100 90.87 100 表 7 典型项目(Ⅳ)区耕地质量评价指标权重
目标 层次结构 评价指标 权重 综合权重 耕地质量 地力质量(0.25) 耕作层厚度 0.637 0 0.637 0 有机质含量 0.258 3 0.258 3 土壤容量 0.104 7 0.104 7 工程质量(0.25) 田间道路类型 0.093 7 0.093 7 田间道路通达度 0.281 0 0.281 0 水源类型 0.093 7 0.093 7 排水保证率 0.281 0 0.281 0 电力设施配套率 0.114 8 0.114 8 育秧棚面积比例 0.135 8 0.135 8 空间质量(0.25) 田块平均规模 0.545 4 0.545 4 田块形状指数 0.454 6 0.454 6 生态质量(0.25) 农田防护面积比例 0.750 0 0.750 0 绿色植被覆盖率 0.250 0 0.250 0 表 8 典型项目(Ⅳ)区土地整治前后耕地质量评价分级
评价因素 整治前 整治后 差值 地力质量 90.31 93.54 3.23 工程质量 58.41 89.19 30.78 空间质量 93.41 98.33 4.92 生态质量 70.00 100.00 30.00 耕地质量评价分值XQ 76.64 95.17 18.53 质量分级 高质地(3级) 优质地(1级) - -
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