張正峰,楊 紅,郭碧云,谷曉坤
(1.中國(guó)人民大學(xué)公共管理學(xué)院土地管理系,北京100872;2.國(guó)土資源部土地整治中心,北京100035;3.清華大學(xué)水利水電工程系,北京100084;4.浙江工商大學(xué)旅游與城市管理學(xué)院,浙江杭州310018)
土地整治是提高土地種植效益和支持農(nóng)村發(fā)展的重要手段[1],也是促進(jìn)環(huán)境管理[2]以及與農(nóng)村發(fā)展有關(guān)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)管理的有用工具[3]。中國(guó)自20世紀(jì)90年代中期針對(duì)農(nóng)用土地破碎化、田塊規(guī)模與形狀不適宜機(jī)械化耕作、農(nóng)地中缺乏必要的灌溉和排水系統(tǒng)等問(wèn)題,開(kāi)展了大規(guī)模的農(nóng)地整治活動(dòng)。在中國(guó),農(nóng)地整治活動(dòng)一般包括4類(lèi)工程措施,即土地平整工程、農(nóng)田水利工程、田間道路工程和其他工程,這4類(lèi)工程的實(shí)施,會(huì)對(duì)農(nóng)地整治區(qū)域中的生態(tài)景觀產(chǎn)生影響。而農(nóng)地整治后耕地面積增加、基礎(chǔ)設(shè)施完善、田塊規(guī)模擴(kuò)大,又會(huì)影響農(nóng)地整治區(qū)域中農(nóng)戶的生產(chǎn)行為,從而對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生深刻的影響。因此在分析農(nóng)地整治綜合影響的基礎(chǔ)上,構(gòu)建能較客觀地反映和表征農(nóng)地整治效應(yīng)的一系列度量指標(biāo),并采用相關(guān)效應(yīng)診斷模型定量衡量農(nóng)地整治對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境所產(chǎn)生的影響,不僅可以提高土地整治的理論水平,而且也可以為土地整治項(xiàng)目的選擇提供科學(xué)依據(jù),為土地整治項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)和土地整治專項(xiàng)規(guī)劃提供支持。
農(nóng)地整治對(duì)區(qū)域所產(chǎn)生的影響是綜合的、多元的,為此將農(nóng)地整治的綜合效應(yīng)分為資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、社會(huì)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和景觀效應(yīng)。農(nóng)地整治的資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)是指農(nóng)地整治活動(dòng)導(dǎo)致的資源變化以及由此引起的對(duì)整治區(qū)域中農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)行為的影響。首先,農(nóng)地整治活動(dòng)會(huì)影響整治區(qū)域中的有效耕地的數(shù)量[4];其次,農(nóng)地整治會(huì)影響農(nóng)地的生產(chǎn)能力;第三,農(nóng)地整治會(huì)影響整治區(qū)域中農(nóng)戶的產(chǎn)出和生產(chǎn)成本;第四,農(nóng)地整治會(huì)影響土地資源、水資源、光溫資源的利用效率[5]。
農(nóng)地整治的社會(huì)效應(yīng)是指農(nóng)地整治對(duì)社會(huì)環(huán)境系統(tǒng)的影響及其產(chǎn)生的宏觀社會(huì)效應(yīng)。農(nóng)地整治后資源的變化,會(huì)影響農(nóng)戶的收入,同時(shí)還可以增加耕地面積,緩解人多地少的矛盾,提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的水平。農(nóng)地整治的環(huán)境效應(yīng)是指農(nóng)地整治活動(dòng)所導(dǎo)致的環(huán)境變化,可分為兩類(lèi),一是正向的環(huán)境效應(yīng),是指農(nóng)地整治對(duì)區(qū)域各種自然生態(tài)環(huán)境要素產(chǎn)生的積極的、正向的影響;二是負(fù)向的環(huán)境效應(yīng),即對(duì)自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的消極的影響。農(nóng)地整治的景觀效應(yīng)是指農(nóng)地整治活動(dòng)所導(dǎo)致的區(qū)域景觀的變化。農(nóng)地整治中涉及地塊規(guī)模、地塊形狀的改變,涉及排灌溝渠與道路的重新布設(shè),從而引起整治區(qū)域中土地景觀格局的變化。
農(nóng)地整治目標(biāo)取向的多元性決定了農(nóng)地整治效應(yīng)的多元性和綜合性,所以農(nóng)地整治綜合效應(yīng)的診斷也應(yīng)該是綜合的。本文農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷指標(biāo)體系的選取采用理論分析法和專家咨詢法相結(jié)合的方法。
(1)可利用耕地?cái)?shù)量狀況:衡量可利用耕地?cái)?shù)量狀況的診斷指標(biāo)可以用整治區(qū)域中有效耕地面積比率(%)表示,計(jì)算方法為:有效耕地面積比率=有效耕地面積/整治區(qū)域中土地總面積×100%。
(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力實(shí)現(xiàn)狀況:可以用整治區(qū)域中主要農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力實(shí)現(xiàn)率(%)表示,計(jì)算方法為:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力實(shí)現(xiàn)率=整治區(qū)域中主要農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量/生產(chǎn)潛力×100%。
(3)耕作時(shí)間:田塊的規(guī)模和形狀會(huì)對(duì)耕作效率產(chǎn)生較大的影響[6]。Gonzalez等提出了一個(gè)基于田塊的規(guī)模和形狀估算耕作時(shí)間的指標(biāo)[2],本文采用該指標(biāo)估算單位面積的耕作時(shí)間(min/hm2),計(jì)算方法為:
式1中,RT*為標(biāo)準(zhǔn)田塊的有效面積;系數(shù)a和b為田塊與標(biāo)準(zhǔn)田塊在規(guī)模和形狀之間的差異。
(4)農(nóng)戶產(chǎn)出與投入狀況:衡量農(nóng)戶產(chǎn)出與投入狀況的診斷指標(biāo)可以用該區(qū)域主要農(nóng)作物的農(nóng)戶產(chǎn)投比表示,計(jì)算方法為:農(nóng)戶產(chǎn)投比=主要農(nóng)作物總產(chǎn)值/農(nóng)作物的生產(chǎn)成本。
(5)可機(jī)械化耕作狀況:衡量可機(jī)械化耕作狀況的診斷指標(biāo)可以用可機(jī)械化耕作面積比率(%)表示,計(jì)算方法為:可機(jī)械化耕作面積比率=可機(jī)械化耕作的面積/整治區(qū)域中耕地總面積×100%。
(6)水資源供需狀況:衡量水資源利用狀況的診斷指標(biāo)可以用水資源供需平衡能力表示,計(jì)算方法為:水資源供需平衡能力=整治區(qū)域可獲取的水資源量/該區(qū)域所需水資源量。
(7)土地利用狀況:衡量土地利用狀況的診斷指標(biāo)可以用整治區(qū)域的土地利用率(%)表示,計(jì)算方法為:土地利用率=整治區(qū)域中已利用土地/整治區(qū)域中土地總面積×100%。
(8)田塊集中程度:衡量田塊集中程度的診斷指標(biāo)可用田塊集中度(塊/戶)表示,計(jì)算方法為:田塊集中度=整治區(qū)域中田塊的個(gè)數(shù)/區(qū)域內(nèi)實(shí)際進(jìn)行經(jīng)營(yíng)的農(nóng)戶數(shù)。
(1)農(nóng)民純收入狀況:衡量農(nóng)民純收入狀況的診斷指標(biāo)可以用農(nóng)民人均純收入表示,計(jì)算方法為:農(nóng)民人均純收入=整治區(qū)域農(nóng)業(yè)純收入/該區(qū)域農(nóng)村居民人口數(shù)。
(2)人均耕地狀況:衡量人均耕地狀況的診斷指標(biāo)可以用人均耕地面積表示,計(jì)算方法為:人均耕地面積=整治區(qū)域中的耕地總面積/該區(qū)域中的農(nóng)業(yè)人口數(shù)。
(3)規(guī)模經(jīng)營(yíng)狀況:衡量規(guī)模經(jīng)營(yíng)狀況的診斷指標(biāo)可以用經(jīng)營(yíng)權(quán)集中度表示,計(jì)算方法為:經(jīng)營(yíng)權(quán)集中度=整治區(qū)域中實(shí)際進(jìn)行經(jīng)營(yíng)的農(nóng)戶數(shù)/該區(qū)域農(nóng)戶總數(shù)。
(4)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步狀況:衡量農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步狀況的診斷指標(biāo)可以用農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率來(lái)表示,計(jì)算方法為:農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率=整治區(qū)域中農(nóng)作物良種推廣面積/該區(qū)域農(nóng)作物播種面積×100%。
(5)產(chǎn)權(quán)明晰狀況:衡量產(chǎn)權(quán)明晰狀況的診斷指標(biāo)可用整治區(qū)域中插花田塊個(gè)數(shù)比率間接表示,計(jì)算方法為:插花田塊個(gè)數(shù)比率=評(píng)價(jià)單元中插花田塊的個(gè)數(shù)/評(píng)價(jià)單元總田塊個(gè)數(shù)×100%。
(6)基本農(nóng)田保護(hù)狀況:衡量基本農(nóng)田保護(hù)狀況的診斷指標(biāo)可以用基本農(nóng)田保護(hù)比率表示,計(jì)算方法為:基本農(nóng)田面積比率=整治區(qū)域中劃入基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的耕地面積/該區(qū)域中的耕地總面積×100%。
(1)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能:其診斷指標(biāo)可以用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表示,計(jì)算方法采用謝高地的生態(tài)價(jià)值系數(shù)[7],套用下面 Costanza(106元 /a)的 ESV計(jì)算[8]:
式2中,ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;Ak為整治區(qū)域中第k種土地利用類(lèi)型的面積;VCk為生態(tài)價(jià)值系數(shù)。
(2)自然災(zāi)害抵御狀況:衡量自然災(zāi)害抵御狀況的診斷指標(biāo)可以用自然災(zāi)害抵御度表示,計(jì)算方法為:自然災(zāi)害抵御度=1-成災(zāi)面積/受災(zāi)面積。
(3)生物多樣性狀況:衡量生物多樣性狀況的診斷指標(biāo)可以用生物多樣性指標(biāo)[8]表示,計(jì)算方法為:
式3中,U為典型樣區(qū)中所有生物種類(lèi)的個(gè)體數(shù)量;N為相同樣區(qū)中生物種類(lèi)的數(shù)量。
(4)鹽堿地狀況:衡量鹽堿地狀況的診斷指標(biāo)用土地鹽堿化率表示,計(jì)算方法為:土地鹽堿化率=整治區(qū)域中土地鹽堿化面積/該區(qū)域土地總面積×100%。
(5)土地污染狀況:土地污染狀況的診斷指標(biāo)可用表征效果的指標(biāo)土地污染率表示,計(jì)算方法為:土地污染率=整治區(qū)域中受污染的土地面積/該區(qū)域土地總面積×100%。
(6)土地侵蝕狀況:衡量土地侵蝕狀況的診斷指標(biāo)可以用土地侵蝕率(%)表示,計(jì)算方法為:土地侵蝕率=整治區(qū)域中發(fā)生土地侵蝕的面積/該區(qū)域土地總面積×100%。
(1)田塊破碎程度:可以用田塊破碎度表示,計(jì)算方法為:田塊破碎度=整治區(qū)域中田塊個(gè)數(shù)/該區(qū)域中的耕地面積。
(2)田塊外形的規(guī)整程度:衡量田塊外形的規(guī)整程度的診斷指標(biāo)可以用田塊形狀指數(shù)來(lái)表示,計(jì)算方法為[10]:
式4中,P為田塊的周長(zhǎng);A為田塊的面積。
(3)景觀多樣性狀況:衡量景觀多樣性狀況的診斷指標(biāo)可以用景觀多樣性指數(shù)表示,計(jì)算方法為[10]:
式5中,m為整治區(qū)域中土地利用類(lèi)型的種類(lèi);Rk為第k中土地利用類(lèi)型的面積比例。
(4)土地干擾強(qiáng)度狀況:衡量土地干擾強(qiáng)度狀況的診斷指標(biāo)用土地干擾度來(lái)表示,計(jì)算方法為:土地干擾度=整治區(qū)域中的廊道(田間道路、溝渠、堤壩)的總長(zhǎng)度/該區(qū)域土地總面積。
(5)灌排溝渠的連通狀況:可以用整治區(qū)域中灌排溝渠連通度表示,計(jì)算方法為[10]:
式6中,Djk為灌排溝渠j和灌排溝渠k的連通性(0=不連通,1=連通);n為灌排溝渠的數(shù)量。
(6)田間道路的連通狀況:衡量田間道路的連通狀況的診斷指標(biāo)可以用整治區(qū)域中田間道路連通度表示,計(jì)算方法與灌排溝渠連通度的計(jì)算相同。
農(nóng)地整治效應(yīng)的表達(dá)方式有兩種,第一種用整治后各診斷指標(biāo)值的絕對(duì)值表示;第二種用整治前后各診斷指標(biāo)值的差異表示。本文采用第二種表達(dá)方式,因?yàn)檫@種方式既能體現(xiàn)效應(yīng)的變化方向,又能表示出效應(yīng)的強(qiáng)度。若整治前后差異值為正值,則表示農(nóng)地整治在該方面的效應(yīng)為良性,其絕對(duì)值代表了效應(yīng)的強(qiáng)度。
(1)單項(xiàng)診斷指標(biāo)效應(yīng)表達(dá)方式
式7中,F(xiàn)i為單項(xiàng)診斷指標(biāo)的效應(yīng)值;i為選取的診斷指標(biāo)的數(shù)量;Fif為第i個(gè)指標(biāo)整治后的得分值;Fib為第i個(gè)指標(biāo)整治前的得分值。
(2)單項(xiàng)效應(yīng)診斷評(píng)估模型
式8中,Ut為第t項(xiàng)單項(xiàng)效應(yīng)的評(píng)估值;n為診斷指標(biāo)的個(gè)數(shù);Wi為第i個(gè)診斷指標(biāo)的權(quán)重值;fif、fib為第i個(gè)診斷指標(biāo)整治后、前的分值。
(3)綜合效應(yīng)診斷評(píng)估模型
式9中,U為綜合效應(yīng)的評(píng)估值;t為單項(xiàng)效應(yīng)的個(gè)數(shù);Wt為第t個(gè)單項(xiàng)效應(yīng)的權(quán)重值;Utf、Utb為第t個(gè)單項(xiàng)效應(yīng)整治、前的分值。
本文選擇湖北省天門(mén)市農(nóng)地整治項(xiàng)目作為實(shí)證研究的區(qū)域,研究區(qū)土地總面積為691 hm2,屬于丘陵地形,光能充足,熱量豐富、雨季充沛,年平均氣溫16.2℃,水資源豐富,年降水量1108 mm。耕地以水田、旱地為主,水田主要以稻谷生產(chǎn)為主,旱地主要以小麥、棉花、油菜、芝麻等種植為主。
表1 案例區(qū)農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷指標(biāo)權(quán)重值及分級(jí)指標(biāo)值Tab.1 Weight and grading score of evaluating indicators for the effects of farmland consolidation
圖1 案例區(qū)整治前后農(nóng)地整治效應(yīng)分值變化Fig.1 Changes of the score for the effects of farmland consolidation before and after consolidation
根據(jù)構(gòu)建的普適性的農(nóng)地整治綜合效應(yīng)指標(biāo)體系以及案例區(qū)的實(shí)際情況,從資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)(Un)、社會(huì)效應(yīng)(Us)、環(huán)境效應(yīng)(Ue)和景觀效應(yīng)(Ul)4個(gè)方面選擇19項(xiàng)效應(yīng)診斷指標(biāo),包括:有效耕地面積比率(U1)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力實(shí)現(xiàn)率(U2)、單位面積的耕作時(shí)間(U3)、農(nóng)戶產(chǎn)投比(U4)、水資源供需平衡能力(U5)、土地利用率(U6)、田塊集中度(U7)、農(nóng)民人均純收入(U8)、人均耕地面積(U9)、經(jīng)營(yíng)權(quán)集中度(U10)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(U11)、生物多樣性指標(biāo)(U12)、土地鹽堿化率(U13)、田塊破碎度(U14)、田塊形狀指數(shù)(U15)、景觀多樣性指數(shù)(U16)、土地干擾度(U17)、灌排溝渠連通度(U18)、田間道路連通度(U19)。本文在確定各指標(biāo)權(quán)重時(shí)采用了層析分析法,各指標(biāo)分級(jí)值的確定主要基于經(jīng)驗(yàn)與調(diào)查結(jié)合的方法獲取,各指標(biāo)權(quán)重及分級(jí)指標(biāo)值見(jiàn)表1。
根據(jù)式7—式9可獲得農(nóng)地整治各診斷指標(biāo)、各單項(xiàng)效應(yīng)和綜合效應(yīng)的評(píng)估值。其中,在所選擇的19項(xiàng)診斷指標(biāo)中除生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生物多樣性、景觀多樣性、土地干擾度為負(fù)向發(fā)展,經(jīng)營(yíng)權(quán)集中度沒(méi)有變化外,其余指標(biāo)都為正向發(fā)展。在單項(xiàng)效應(yīng)中,資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的效應(yīng)值為+13.51,社會(huì)效應(yīng)的效應(yīng)值為+13.10,環(huán)境效應(yīng)的效應(yīng)值為-2.92,景觀效應(yīng)的效應(yīng)值為+15.71,總效應(yīng)的效應(yīng)值為+10.57。其整治前后的變化具體見(jiàn)圖1。
農(nóng)地整治對(duì)區(qū)域所產(chǎn)生的影響是綜合的、多元的,因此可以將農(nóng)地整治的綜合效應(yīng)分為資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、社會(huì)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和景觀效應(yīng),分別表示農(nóng)地整治活動(dòng)導(dǎo)致的資源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)變化、社會(huì)環(huán)境系統(tǒng)變化、環(huán)境變化、景觀變化以及由此帶來(lái)的對(duì)資源利用、農(nóng)戶生產(chǎn)生活方式、農(nóng)村環(huán)境的綜合影響。
農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷指標(biāo)體系也相應(yīng)地從資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、社會(huì)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和景觀效應(yīng)4個(gè)方面構(gòu)建診斷指標(biāo)。農(nóng)地整治效應(yīng)的表達(dá)可以用農(nóng)地整治前后診斷指標(biāo)值的差異表示,這種表達(dá)方式既能體現(xiàn)效應(yīng)的變化方向,又能表示出效應(yīng)的強(qiáng)度。若整治前后差異值為正值,則表示農(nóng)地整治在該方面的效應(yīng)為良性,其絕對(duì)值代表了效應(yīng)的強(qiáng)度,反之亦然。案例區(qū)的研究表明,本文構(gòu)建的農(nóng)地整治效應(yīng)的診斷指標(biāo)體系具有可操作性和科學(xué)性,效應(yīng)評(píng)估的方法可行。建議在不同區(qū)域中開(kāi)展農(nóng)地整治效應(yīng)診斷時(shí),應(yīng)根據(jù)區(qū)域的實(shí)際情況從中選擇評(píng)估指標(biāo),調(diào)整指標(biāo)權(quán)重值后應(yīng)用。
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