基于村域耕地質(zhì)量均勻度的高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)時(shí)序分區(qū)

宋 文，吳克寧，張 敏，李 婷，劉霈珈

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基于村域耕地質(zhì)量均勻度的高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)時(shí)序分區(qū)

宋 文1,2，吳克寧1,2※，張 敏1,2，李 婷1,2，劉霈珈1,2

（1. 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100083； 2.國土資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100035）

高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)是實(shí)現(xiàn)耕地?cái)?shù)量管控、質(zhì)量管理和生態(tài)管護(hù)的重要手段。為探究方便高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)決策及實(shí)施的以行政村為決策單元的耕地質(zhì)量評價(jià)和建設(shè)分區(qū)方法，該文以曲周縣土地綜合整治項(xiàng)目區(qū)為例，構(gòu)建基于區(qū)域最優(yōu)耕地質(zhì)量水平的村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)模型并基于新的耕地質(zhì)量觀從地力質(zhì)量、工程質(zhì)量、空間質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和美學(xué)質(zhì)量5個(gè)方面構(gòu)建村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)指標(biāo)體系，通過對各指標(biāo)分級賦值、加權(quán)求和計(jì)算村域耕地質(zhì)量均勻度，分析區(qū)域耕地質(zhì)量差異及障礙因素指標(biāo)限制性，按照先易后難的原則進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)時(shí)序分區(qū)。結(jié)果顯示：項(xiàng)目區(qū)各行政村耕地質(zhì)量均勻度值處于7.03～22.40之間，行政村之間差異明顯；項(xiàng)目區(qū)限制性較強(qiáng)的障礙因素多為中等和低改造難度指標(biāo)，局部存在高改造難度指標(biāo)。將項(xiàng)目區(qū)劃分為重點(diǎn)建設(shè)區(qū)（710.11 hm2）、次級建設(shè)區(qū)（2 199.04 hm2）、一般建設(shè)區(qū)（975.47 hm2）和有條件建設(shè)區(qū)（1 101.07 hm2）4部分，建設(shè)難度由易到難；評價(jià)模型和指標(biāo)體系可以滿足對村域耕地質(zhì)量的評價(jià)和障礙因素診斷，可方便后續(xù)建設(shè)決策，該研究可以為高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)實(shí)踐作參考，為相關(guān)研究提供新的思路和方法。

土地利用；分區(qū)；建設(shè)；高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田；耕地質(zhì)量均勻度；障礙因素；曲周縣

0 引 言

“十三五”規(guī)劃建議提出：“堅(jiān)持最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，堅(jiān)守耕地紅線，實(shí)施藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略，提高糧食產(chǎn)能，確保谷物基本自給、口糧絕對安全。”其根本在于耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量，“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略又突出對耕地質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求，依靠科技實(shí)現(xiàn)田網(wǎng)、渠網(wǎng)、路網(wǎng)配套，提升農(nóng)田灌排能力、農(nóng)機(jī)作業(yè)能力、耕地生產(chǎn)能力等，這與新形勢下作為對耕地保護(hù)制度創(chuàng)新的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的要求契合，實(shí)現(xiàn)耕地保護(hù)由數(shù)量向數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)并重保護(hù)轉(zhuǎn)變[1]。按照集中連片、設(shè)施配套、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、生態(tài)良好、形態(tài)穩(wěn)定、抗災(zāi)能力強(qiáng)等內(nèi)涵和要求，各地已陸續(xù)開展高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)工作，但在建設(shè)過程中出現(xiàn)諸如資金投入與耕地資源稟賦不匹配、重復(fù)建設(shè)、投資分散、建設(shè)效率效益低下等統(tǒng)籌分配問題[2-3]。根本原因是對區(qū)域耕地質(zhì)量差異缺乏準(zhǔn)確的認(rèn)知以及對規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)施缺乏科學(xué)的統(tǒng)籌安排，因此，在準(zhǔn)確評價(jià)區(qū)域耕地質(zhì)量，充分了解質(zhì)量差異的基礎(chǔ)上劃定高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)區(qū)域，確定建設(shè)時(shí)序尤為重要。

目前，已有諸多高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)區(qū)域劃定、時(shí)序設(shè)計(jì)方面的研究，多以基于立地條件[4]、土壤理化性狀[5]、空間布局[6]、田間設(shè)施配套[7]等方面的區(qū)域耕地質(zhì)量評價(jià)作為核心依據(jù)，輔以人口[8]、投入產(chǎn)出[7-9]、區(qū)位[5]、意愿[10]等方面的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)條件評價(jià)，通過等間距法[6]、自然分級[11]、障礙因素組合[12-13]、四象限法[14]、K-means聚類[12]、空間自相關(guān)[15]等方法進(jìn)行建設(shè)分區(qū)、時(shí)序設(shè)計(jì)及整治利用決策，多體現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、設(shè)施配套、集中連片、形態(tài)穩(wěn)定的建設(shè)內(nèi)涵和要求；生態(tài)良好和抗災(zāi)能力要求方面的指標(biāo)選擇相對較少，多體現(xiàn)在土壤污染[16]、農(nóng)田林網(wǎng)[17]、地質(zhì)災(zāi)害[5,15]等方面，此外有針對抗災(zāi)能力以農(nóng)業(yè)自然風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià)[18]作為核心分區(qū)依據(jù)，針對生態(tài)環(huán)境基于生態(tài)位模型[16]評價(jià)建設(shè)適宜性作為分區(qū)依據(jù)。為本文的研究提供諸多參考。綜合分析前述研究，在評價(jià)單元選擇上多為追求精細(xì)程度選擇耕地斑塊為評價(jià)、決策單元[9,17]，而耕地整理是一種系統(tǒng)行為，具有區(qū)域性，各類工程、生物措施都是在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，從服務(wù)于耕地整理的角度來看，耕地質(zhì)量、整理潛力等評價(jià)中的評價(jià)、決策單元趨于系統(tǒng)性，實(shí)踐中也存在整理規(guī)模要求，不是針對某一地塊，而是針對一定區(qū)域?qū)嵤哂幸?guī)模性，同時(shí)耕地整理一般是以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為組織單位，行政村為具體實(shí)施單位[19]，因此探究以行政村為決策單元的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)適宜性科學(xué)評價(jià)方法，符合耕地整理角度的評價(jià)特性和實(shí)踐特點(diǎn)，具有理論和實(shí)踐意義，方便高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)決策和組織實(shí)施；此外，耕地質(zhì)量作為前述評價(jià)的核心依據(jù)，其內(nèi)涵界定、評價(jià)結(jié)構(gòu)劃分、指標(biāo)選擇不盡相同，不僅有只包含耕地自然屬性的質(zhì)量評價(jià)[20]；也有整合耕地自然稟賦、配套工程設(shè)施、空間布局、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多重屬性的綜合質(zhì)量評價(jià)[5,9-10]。杜國明等[21]認(rèn)為目前耕地質(zhì)量內(nèi)涵界定及評價(jià)結(jié)構(gòu)尚不統(tǒng)一，人類多樣化的利用需求賦予耕地多樣性的要素構(gòu)成和功能，耕地質(zhì)量從單一自然屬性向自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)多重屬性拓展，并提出包括地力質(zhì)量、工程質(zhì)量、空間質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及美學(xué)與文化質(zhì)量的新耕地質(zhì)量觀，體現(xiàn)耕地的多重功能和質(zhì)量特征。因此，針對決策單元選擇和耕地質(zhì)量內(nèi)涵界定問題，參考前人的研究思路，以河北省曲周縣土地綜合整治項(xiàng)目區(qū)為研究區(qū)域，探究以行政村為決策單元的基于區(qū)域最優(yōu)水平的村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)模型，從地力質(zhì)量、工程質(zhì)量、空間質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和美學(xué)質(zhì)量5個(gè)方面構(gòu)建均勻度評價(jià)指標(biāo)體系，評價(jià)區(qū)域耕地質(zhì)量，分析質(zhì)量空間差異性及障礙因子限制性，依據(jù)障礙因子改造潛力進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)時(shí)序分區(qū)，旨在探究基于新耕地質(zhì)量觀的以行政村單元為決策單元的區(qū)域耕地質(zhì)量評價(jià)方法以及高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)時(shí)序分區(qū)方法，方便后續(xù)建設(shè)決策及組織實(shí)施，為區(qū)域高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)實(shí)踐作參考，提高建設(shè)效率和效益，同時(shí)也為相關(guān)研究提供新的方法和思路。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

曲周縣位于河北省邯鄲市東北部，36°35′43″～36°57′56″N，114°50′22″～115°13′27″E之間，土地綜合整治項(xiàng)目區(qū)位于曲周縣東北部，東鄰支漳河，西接四分干渠，北靠邯臨路，南鄰龍馬路，屬黃淮海平原，海拔15～46 m，地勢平坦，地表起伏和緩，自然條件相對優(yōu)越，農(nóng)業(yè)資源豐富，生產(chǎn)基礎(chǔ)條件較好，跨第四疃鎮(zhèn)、曲周鎮(zhèn)和槐橋鄉(xiāng)3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，包括46個(gè)行政村，總面積5 932.37 hm2，農(nóng)業(yè)總?cè)丝诩s41 631人，耕地面積4 592.98 hm2，農(nóng)村居民點(diǎn)面積533.29 hm2。自西向東由南北走向的支漳河、二分干、辛集排干、三分干、四分干等地表水系渠系，地下水為淺層咸水~深層淡水，有南北走向的曲龍和東南西北走向的龍侯鄉(xiāng)級公路，盛行南風(fēng)，其次為東南風(fēng)、北風(fēng)及東北風(fēng)，主要為壤土，肥力中等。曲周縣土地整治規(guī)劃（2011－2020年）確定該項(xiàng)目區(qū)開展以高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)、農(nóng)村居民點(diǎn)整治和宜耕后備土地開發(fā)3種整治類型為主的農(nóng)村土地綜合整治項(xiàng)目。其中高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)規(guī)模4 948.77 hm2，補(bǔ)充耕地186.65 hm2。主要推行田塊規(guī)整，加強(qiáng)田間路、農(nóng)田水利工程、林網(wǎng)等農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，更新灌溉與排水設(shè)施，整理復(fù)墾閑散廢棄地，引導(dǎo)耕地集中連片，達(dá)到機(jī)械化耕作要求，促進(jìn)土地規(guī)?；?jīng)營，全面提高土地質(zhì)量和糧食綜合生產(chǎn)能力，為糧食安全提供保障。

1.2 數(shù)據(jù)來源

采用的主要數(shù)據(jù)有：1）曲周縣2014年1:1萬土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫、土地利用總體規(guī)劃（2010－2020年）、土地整治規(guī)劃（2011－2020年）：確定土地綜合整治項(xiàng)目區(qū)范圍、規(guī)模（項(xiàng)目區(qū)邊緣部分村莊有小部分耕地劃入項(xiàng)目區(qū)，因而在圖中部分村莊面積較?。┘案邩?biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的目標(biāo)任務(wù)，對高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)相關(guān)數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行提取、疊加。2）耕地質(zhì)量等級成果補(bǔ)充完善數(shù)據(jù)、耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價(jià)數(shù)據(jù)：提取耕地質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)值；3）覆蓋項(xiàng)目區(qū)的2014年1月20日和3月21日的兩景Pléiades-1衛(wèi)星遙感影像，空間分辨率全色為0.5 m，多光譜為2 m，對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、校正、融合、裁剪操作，得到項(xiàng)目區(qū)范圍的高分遙感影像，提取道路、林網(wǎng)、灌排數(shù)據(jù)；4）項(xiàng)目區(qū)深水機(jī)井資料：核檢、修正灌排數(shù)據(jù)；5）項(xiàng)目區(qū)土壤普查數(shù)據(jù)、土壤采樣數(shù)據(jù)：試驗(yàn)測量土壤質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合前述資料對土壤質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)充修正。為保證研究數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精度，對矢量數(shù)據(jù)地理和投影坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行了統(tǒng)一及拓?fù)溴e(cuò)誤檢查，對不同來源的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加操作，賦予每個(gè)耕地斑塊指標(biāo)屬性，統(tǒng)計(jì)單元大于耕地斑塊的指標(biāo)直接疊加賦值給耕地斑塊，小于耕地斑塊的以統(tǒng)計(jì)單元為最小單元對耕地斑塊進(jìn)行再分割賦值，如通過數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（digital elevation model，DEM）提取的坡度數(shù)據(jù)，其余指標(biāo)以耕地斑塊為單元進(jìn)行計(jì)算賦值。

2 研究方法

2.1 村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)模型構(gòu)建

土地整治在實(shí)踐中一般以行政村為具體實(shí)施單位[19]，以行政村為決策單元可方便后續(xù)的整治利用決策及實(shí)施，基于此構(gòu)建基于耕地斑塊質(zhì)量的村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)模型，在斑塊單元質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高整治利用決策、實(shí)施效率。模型的構(gòu)建以衡量地理要素在時(shí)間與空間上相對變化（波動(dòng)）程度[22]的變異系數(shù)的內(nèi)涵、原理為基礎(chǔ)，依據(jù)村域耕地質(zhì)量的空間結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行改進(jìn)。村域內(nèi)農(nóng)田由田間末級固定溝、渠、路等劃分成多個(gè)斑塊，斑塊質(zhì)量差異形成村域內(nèi)耕地質(zhì)量的相對變化（波動(dòng)），要表征村域內(nèi)耕地質(zhì)量水平并保證行政村之間質(zhì)量的可比性，質(zhì)量偏差就不再以平均水平為基準(zhǔn)，而應(yīng)以區(qū)域最優(yōu)質(zhì)量水平為基準(zhǔn)，在此借鑒前人在土地利用評價(jià)研究中使用的障礙因子診斷模型的原理[10,23]，通過各因素綜合限制性水平來表征質(zhì)量水平，體現(xiàn)各指標(biāo)相對于區(qū)域內(nèi)最優(yōu)水平的離散程度。不同質(zhì)量分級下耕地?cái)?shù)量以斑塊面積計(jì)量，村域耕地質(zhì)量總體實(shí)質(zhì)是斑塊面積加權(quán)分量總體，而非單純數(shù)量樣本，因此變異系數(shù)的分子標(biāo)準(zhǔn)差轉(zhuǎn)換為面積加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)偏離量，在此參考在水泥生產(chǎn)[24]、巖土參數(shù)統(tǒng)計(jì)[25]等領(lǐng)域的加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)偏離計(jì)算公式推導(dǎo)過程構(gòu)建村域耕地質(zhì)量指標(biāo)加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算公式（1），至此構(gòu)建村域內(nèi)耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)模型式（1）－（3）：

（2）

（3）

式中P為第個(gè)質(zhì)量指標(biāo)相對于區(qū)域最優(yōu)質(zhì)量水平的村域加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)偏差，P越大，指標(biāo)相對于區(qū)域內(nèi)最高質(zhì)量水平的偏離越大，限制程度越高，當(dāng)村域內(nèi)某個(gè)指標(biāo)只有最優(yōu)質(zhì)量級別，則為無質(zhì)量偏差，直接賦值為0；a為行政村內(nèi)第個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的第個(gè)分級的耕地斑塊面積，m2；為行政村內(nèi)耕地斑塊總面積，m2；S為第個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的第級質(zhì)量分級的賦分值；Smax為項(xiàng)目區(qū)第個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的最優(yōu)分級賦分值；為行政村內(nèi)耕地第個(gè)質(zhì)量指標(biāo)所包含的分級數(shù)目。由于是基于最優(yōu)質(zhì)量分級進(jìn)行加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算，同時(shí)為避免出現(xiàn)分母為0的情況，若行政村內(nèi)無最優(yōu)質(zhì)量分級的耕地斑塊，則認(rèn)為最優(yōu)質(zhì)量分級的斑塊面積非常小，相對于其他質(zhì)量分級面積可以忽略，村域內(nèi)質(zhì)量分級數(shù)目包括最優(yōu)質(zhì)量分級，即將賦值為+1；C為第個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的村域均勻度；w為各指標(biāo)權(quán)重；為村域耕地質(zhì)量均勻度。行政村的值反映村域耕地斑塊質(zhì)量相對于區(qū)域內(nèi)最優(yōu)質(zhì)量水平的離散程度，值越大，離散程度越大，耕地質(zhì)量均勻度越差，行政村內(nèi)偏離最優(yōu)質(zhì)量水平的耕地斑塊規(guī)模越大，質(zhì)量越差?；诎邏K單元質(zhì)量求得行政村單元耕地質(zhì)量均勻度表征村域內(nèi)耕地質(zhì)量水平和質(zhì)量離散程度，兼顧2種評價(jià)單元分別在評價(jià)和決策組織上的優(yōu)勢。

2.2 村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)杜國明等[21]闡述的新的耕地質(zhì)量觀，基于評價(jià)模型特點(diǎn)、研究區(qū)域耕地質(zhì)量特征以及高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)內(nèi)容，從地力質(zhì)量、工程質(zhì)量、空間質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和美學(xué)質(zhì)量5個(gè)方面選擇指標(biāo)構(gòu)建村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)指標(biāo)體系。各指標(biāo)通過賦值法按照百分制標(biāo)準(zhǔn)賦分進(jìn)行量化處理，各指標(biāo)最優(yōu)分級賦值100分，其他分級參考《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》（GB/T 28407-2012）[26]、《高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T 2148-2012)[27]、《高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（TD/T 1033-2012)[28]及相關(guān)研究中的建設(shè)要求和分級賦分方法，根據(jù)指標(biāo)對耕地質(zhì)量水平和高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的影響程度賦予分值，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

地力質(zhì)量作為本底質(zhì)量或固有質(zhì)量，決定耕地的生產(chǎn)潛力，是耕地質(zhì)量的核心[21]，強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定性，選擇土壤有機(jī)質(zhì)、表層土壤質(zhì)地、土體構(gòu)型、鹽漬化程度、土壤酸堿度5項(xiàng)指標(biāo)，在土壤普查數(shù)據(jù)、分等更新成果的基礎(chǔ)上通過實(shí)地采樣調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充修正獲取指標(biāo)值。參考農(nóng)用地分等規(guī)程和相關(guān)研究進(jìn)行分級賦分。

工程質(zhì)量是耕地的追加質(zhì)量，影響耕地生產(chǎn)潛力的可實(shí)現(xiàn)程度，是高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)的重要內(nèi)容[21]，強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的便捷性、經(jīng)濟(jì)性，選擇路網(wǎng)密度、灌溉保證率、排水條件3項(xiàng)指標(biāo)，灌溉保證率和排水條件從分等更新成果中提取，參考農(nóng)用地分等規(guī)程進(jìn)行分級賦分；路網(wǎng)密度作為一種廊道密度指數(shù)從數(shù)量上來描述道路的空間布置情況，通過提取變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫中農(nóng)村道路和公路圖層數(shù)據(jù)計(jì)算單位面積道路長度。呂振宇[29]研究得出華北平原地區(qū)的道路密度指數(shù)合適值應(yīng)達(dá)到63.2 m/hm2，在此基礎(chǔ)上通過自然斷點(diǎn)法進(jìn)行分級賦分。

空間質(zhì)量主要指耕地斑塊的空間形態(tài)特征、空間分布特征以及空間區(qū)位條件，選擇田面坡度、田塊規(guī)整度、田塊規(guī)模和耕作半徑4項(xiàng)指標(biāo)，一般認(rèn)為，耕地斑塊面積越大其連片性越好，越易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化效益[30]，通過變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)，《高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T 2148-2012)[27]中對華北平原灌溉區(qū)田塊規(guī)模的最小要求為10 hm2，在此基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際進(jìn)行分級賦分；田面坡度通過數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（digital elevation model，DEM）提取，按照《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》的標(biāo)準(zhǔn)[9]分級賦分；田塊規(guī)整度通過計(jì)算斑塊形狀指數(shù)[4]獲取，參考相關(guān)研究通過自然斷點(diǎn)法分級賦分。

生態(tài)環(huán)境質(zhì)量包括生態(tài)和環(huán)境2方面，生態(tài)質(zhì)量選擇林網(wǎng)密度指標(biāo)，主要體現(xiàn)其防風(fēng)、調(diào)節(jié)農(nóng)田小氣候、保護(hù)農(nóng)田以及增強(qiáng)農(nóng)田整體生態(tài)功能的效應(yīng)[31]。通過高分遙感影像解譯，計(jì)算林網(wǎng)的廊道密度，呂振宇[29]研究得出林網(wǎng)密度為50 m/hm2是可以接受的，在此基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分級賦分。環(huán)境質(zhì)量選擇土壤污染程度，主要體現(xiàn)耕地的土壤環(huán)境質(zhì)量狀況，通過曲周縣耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價(jià)數(shù)據(jù)獲取重金屬、農(nóng)藥污染數(shù)據(jù)以及環(huán)境污染綜合指數(shù)[16]，并按照環(huán)境質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級賦分。

美學(xué)質(zhì)量是耕地體現(xiàn)的景觀美學(xué)特征，針對研究區(qū)域?qū)倨皆瓍^(qū)，主要考慮農(nóng)業(yè)景觀美感判斷標(biāo)準(zhǔn)中的開闊性特點(diǎn)，開闊連片的農(nóng)田景觀具有大地特有的穩(wěn)重感，使人獲得悠然自在感[32]，具有一定美學(xué)價(jià)值，選擇集中連片度指標(biāo)來反映農(nóng)田的集中連片程度。《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》將20 m寬度地物列為線狀地物，面狀地物間寬度較小的線狀地物可歸并到面狀地物中[14]，因此，對耕地斑塊生成10 m緩沖區(qū)，合并相交斑塊，統(tǒng)計(jì)合并后的斑塊面積，參考相關(guān)研究[4]進(jìn)行分級賦分。

最終構(gòu)建村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示，并通過具有嚴(yán)謹(jǐn)和易操作特點(diǎn)[33]的層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）確定各層次指標(biāo)權(quán)重，由于項(xiàng)目區(qū)屬于平原區(qū)且為傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)，經(jīng)過長期的旱澇堿咸綜合治理和土地平整，項(xiàng)目區(qū)耕地已無鹽漬化，田面亦平整，鹽漬化程度和田面坡度2項(xiàng)指標(biāo)在研究區(qū)內(nèi)均為最優(yōu)水平，本文的研究需要突出區(qū)域內(nèi)耕地質(zhì)量差異性，因此未選擇進(jìn)行評價(jià)，其余13項(xiàng)指標(biāo)參考相關(guān)文獻(xiàn)資料并結(jié)合專家意見以及項(xiàng)目區(qū)各指標(biāo)差異及限制程度高低確定兩兩指標(biāo)間重要程度，層次單排序和總排序均通過一致性檢驗(yàn)（random conformance rate，CR＜0.1），各指標(biāo)綜合權(quán)重如表1的w列所示。

表1 村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)指標(biāo)體系、指標(biāo)分級賦值及權(quán)重

注：w為村域耕地質(zhì)量均勻度綜合評價(jià)中各指標(biāo)權(quán)重；w為村域障礙指標(biāo)改造潛力測算中每個(gè)等級下各指標(biāo)改造難度相對權(quán)重。

Note:wis the index weight of comprehensive evaluation of cultivated land quality uniformity in village scale;wis the relative weight of the difficulty of each index renovation in the calculation of the renovation potential index of the village area obstacle index.

2.3 村域限制指標(biāo)改造潛力模型構(gòu)建

自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)條件的空間異質(zhì)性使得不同區(qū)域耕地質(zhì)量提升的障礙指標(biāo)及限制程度不同，同時(shí)不同障礙指標(biāo)具有不同的改造難度，本著“先易后難”的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)原則，將所選障礙指標(biāo)改造難度分為高、中、低3個(gè)等級，土壤本底指標(biāo)的改造難度可通過土壤性質(zhì)特征響應(yīng)時(shí)間（通過CRT值來表示）[34-35]來判斷，響應(yīng)時(shí)間越長越難改造。表層土壤質(zhì)地、土體構(gòu)型的響應(yīng)周期在100 a以上，列為高難度改造指標(biāo)；土壤有機(jī)質(zhì)響應(yīng)時(shí)間在10～100 a，列為中等難度改造指標(biāo)；土壤鹽漬化響應(yīng)時(shí)間在1～10 a，項(xiàng)目區(qū)經(jīng)過長期旱澇堿咸綜合治理，耕地已無鹽漬化，耕地質(zhì)量分等數(shù)據(jù)及采樣化驗(yàn)（電導(dǎo)率均小于1 mS/cm）也顯示項(xiàng)目區(qū)耕地不存在鹽漬化，不列為障礙因素；土壤酸堿度（pH）響應(yīng)時(shí)間在0.1～1 a，列為低難度改造指標(biāo)；路網(wǎng)密度、灌溉保證率和排水條件可通過農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和維護(hù)實(shí)現(xiàn)改造，時(shí)間成本較低[36]，列為低難度改造指標(biāo)；林網(wǎng)密度屬農(nóng)田防護(hù)工程，林木成活并形成具有防護(hù)效果的成林需要一定時(shí)間，同時(shí)林帶具有“脅地效應(yīng)”，農(nóng)戶多反對林帶種植，易遭人為毀壞、偷盜，需不斷補(bǔ)充更新[37]，列為中等改造難度；對于丘陵、山地區(qū)坡度改造難度較大，工程類型復(fù)雜，由于項(xiàng)目區(qū)屬平原區(qū)，地形起伏和緩，且經(jīng)過長期土地平整，田塊已平整適合灌溉，不列為障礙因素；田塊規(guī)整度、田塊規(guī)模、集中連片度可通過整理工程和地塊調(diào)整進(jìn)行改造，時(shí)間、成本較低，列為低難度改造指標(biāo)；研究區(qū)土壤污染主要為重金屬和農(nóng)藥污染，需通過化學(xué)改良劑、生物措施以及農(nóng)藥的自然降解，但污染面積較小，污染程度較低，列為中等難度改造指標(biāo)；耕作半徑作為農(nóng)田區(qū)位條件，農(nóng)田和居民點(diǎn)位置較穩(wěn)定，列為高難度改造指標(biāo)。

至此，將15個(gè)耕地質(zhì)量指標(biāo)劃分為高、中、低3個(gè)改造難度等級。通過層次分析法確定3個(gè)等級層次內(nèi)各指標(biāo)的相對權(quán)重，兩兩指標(biāo)之間重要程度判別時(shí)，為強(qiáng)化各層次內(nèi)指標(biāo)的限制程度，越難改造的指標(biāo)重要程度越高，相對權(quán)重越大，參考相關(guān)文獻(xiàn)資料并結(jié)合專家意見來確定，3個(gè)等級下各指標(biāo)相對權(quán)重如表（1）的w列所示，每個(gè)等級下的指標(biāo)相對權(quán)重之和為1，層次單排序和總排序均通過隨機(jī)一致性比率（random conformance rate，CR＜0.1）檢驗(yàn)。

構(gòu)建村域障礙指標(biāo)改造潛力計(jì)算模型，如式（4）所示

式中為每個(gè)改造難度等級下指標(biāo)的個(gè)數(shù)，w為每個(gè)等級下各指標(biāo)改造難度相對權(quán)重，為行政村內(nèi)每個(gè)改造難度等級的綜合改造潛力。值越大，綜合改造潛力越低，指標(biāo)集合的綜合限制性越強(qiáng)。

3 結(jié)果與分析

3.1 村域耕地質(zhì)量均勻度測度

根據(jù)質(zhì)量指標(biāo)分級賦分標(biāo)準(zhǔn)，通過Arcgis對項(xiàng)目區(qū)內(nèi)各行政村耕地斑塊各質(zhì)量指標(biāo)劃分不同分級并賦分，統(tǒng)計(jì)各分級斑塊面積，通過式（1）－（3）計(jì)算各行政村的村域耕地質(zhì)量均勻度值，最小值為7.03，最大值為22.40，平均值為15.41，各行政村之間存在一定差異。通過自然斷點(diǎn)法分級方法，將項(xiàng)目區(qū)內(nèi)行政村的村域耕地質(zhì)量均勻度劃分為高、中、低3個(gè)級別，其中，高均勻度區(qū)域包括8個(gè)行政村，位于項(xiàng)目區(qū)西北部（圖1），值處于7.03～12.56之間，耕地面積1 045.73 hm2，占項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的20.98%，各行政村內(nèi)耕地斑塊質(zhì)量高，相對于區(qū)域內(nèi)最優(yōu)質(zhì)量水平離散程度??；中等均勻度區(qū)域包括21個(gè)行政村，主要位于項(xiàng)目區(qū)中部、南部，值處于13.32～16.42之間，耕地面積2 422.48 hm2，占項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的48.59%，各行政村內(nèi)耕地斑塊質(zhì)量中等，相對于區(qū)域內(nèi)最優(yōu)質(zhì)量水平離散程度較?。坏途鶆蚨葏^(qū)域包括17個(gè)行政村，主要位于項(xiàng)目區(qū)東部，值處于16.71～22.40之間，耕地面積1 517.48 hm2，占項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的30.44%，各行政村內(nèi)耕地斑塊質(zhì)量較差，相對于區(qū)域內(nèi)最優(yōu)質(zhì)量水平離散程度較大。

3.2 行政村障礙指標(biāo)改造潛力測度

根據(jù)式（4）計(jì)算各行政村3個(gè)改造難度等級障礙指標(biāo)的綜合改造潛力，其中，高難度改造等級下值最小值為0.30，最大值為19.58，均值為7.59，中等難度改造等級下值最小值為0，最大值為32.84，均值為16.67，低難度改造等級下值最小值為6.27，最大值為28.05，均值為15.64，各行政村之間的改造潛力存在一定差異。通過Natural Breaks分級方法將3個(gè)改造難度等級綜合改造潛力分為高、中、低3個(gè)級別，如圖2和表2所示。

高改造難度等級下，綜合改造潛力多處于高潛力和中等潛力級別，耕地面積較大，指標(biāo)集合綜合限制性較高的行政村較少，分布較分散，耕地面積也較??；中等改造難度等級下，綜合改造潛力多處于中等潛力和低潛力級別，區(qū)域分異明顯，高潛力區(qū)位于項(xiàng)目區(qū)西部地區(qū)，中等潛力區(qū)位于中部地區(qū)，低潛力區(qū)位于東部地區(qū)，分布較集中；低改造難度等級下，綜合改造潛力多處于高潛力和中等潛力級別，耕地面積較大。對比3個(gè)改造難度等級的值范圍，可以發(fā)現(xiàn)，中等和低改造難度等級下3個(gè)潛力級別的指標(biāo)綜合限制性較高改造難度等級的限制性要高，說明項(xiàng)目區(qū)難于改造的障礙指標(biāo)對耕地質(zhì)量的制約較弱。

表2 改造潛力分級統(tǒng)計(jì)

注：為行政村內(nèi)每個(gè)改造難度等級的綜合改造潛力。值越大，綜合改造潛力越低，指標(biāo)集合的綜合限制性越強(qiáng)。

Note:is the comprehensive reform potential of each difficulty grade of administrative villages. The greater thevalue, the lower the comprehensive renovation potential, the stronger the comprehensive restriction of the index set.

3.3 建設(shè)時(shí)序分區(qū)

高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)優(yōu)先重點(diǎn)建設(shè)障礙因素限制低，且因素改造難度低的區(qū)域，對項(xiàng)目區(qū)行政村耕地障礙指標(biāo)改造潛力和改造難度進(jìn)行組合，得到21種類型，先易后難確定分區(qū)原則：（1）將不屬于任意低改造潛力級別，且不屬于高改造難度等級下的中等改造潛力級別的行政村劃為重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域；（2）次級建設(shè)區(qū)域包括2種情況，第1種情況為存在一個(gè)非高改造難度等級下的低改造潛力級別，且不屬于高改造難度等級下的中等改造潛力級別的行政村，第2種情況為存在高改造難度等級下的中等改造潛力級別，且不屬于任意低改造潛力級別的行政村；（3）一般建設(shè)區(qū)域?yàn)榇嬖谝粋€(gè)非高改造難度等級下的低改造潛力級別，且存高改造難度等級下的中等改造潛力級別的行政村；（4）有條件建設(shè)區(qū)包括2種情況，第1種情況為存在高改造難度等級下的低潛力級別的行政村，第2種情況為存在2個(gè)非高改造難度等級下的低潛力級別的行政村。至此，將項(xiàng)目區(qū)46個(gè)行政村由易到難劃歸為4種建設(shè)分區(qū)類型，如圖3所示。

重點(diǎn)建設(shè)區(qū)包括7個(gè)行政村，耕地面積710.11 hm2，占項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的14.24%，對比村域耕地質(zhì)量均勻度分級來看，該區(qū)域只分布于耕地質(zhì)量均勻度高和中等的行政村，值處于7.03～14.77之間，耕地質(zhì)量優(yōu)，相對于項(xiàng)目區(qū)最優(yōu)質(zhì)量偏離小，各指標(biāo)綜合限制性較低。高改造難度等級中，質(zhì)地均為區(qū)域內(nèi)最優(yōu)的壤土，均勻度為0，無限制性；87.96%的耕地耕作半徑小于100 m，耕作便利，均勻度值在2.33～7.11之間，限制性較低；99.87%的耕地土體構(gòu)型為通體壤和壤粘粘型，耕性良好，是比較理想的土體構(gòu)型，無需改良，指標(biāo)限制性較低。中等改造難度等級中，土壤有機(jī)質(zhì)、土壤污染程度指標(biāo)均勻度多為0，無限制性，少數(shù)為低限制性；林網(wǎng)密度的限制性較其他指標(biāo)高，P值在21.84～47.82之間，同時(shí)林網(wǎng)密度在整個(gè)項(xiàng)目區(qū)P值均較大，限制性普遍較高。低改造難度等級中，排水條件的P值為0，無限制性，在整個(gè)項(xiàng)目區(qū)，該指標(biāo)也多無限制性，少數(shù)耕地存在低限制性；72.42%的耕地集中連片度大于500 hm2，集中連片度較好，無限制性或限制較低；灌溉保證率、田塊規(guī)模、田塊規(guī)整度和路網(wǎng)密度在整個(gè)項(xiàng)目區(qū)的P值多處于15～30之間，限制性多處于中等水平；92.41%的耕地土壤酸堿度值在7.9～8.4之間，在整個(gè)項(xiàng)目區(qū)為84.44%，指標(biāo)限制性普遍較低。整體來看，除項(xiàng)目區(qū)內(nèi)均勻度差異不大的中、高等限制且易改造的指標(biāo)，其他指標(biāo)限制性均較低，稍加改造即可達(dá)到區(qū)域內(nèi)最優(yōu)質(zhì)量。

次級建設(shè)區(qū)包括19個(gè)行政村，耕地面積2 199.04 hm2，占項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的44.11%，對比村域耕地質(zhì)量均勻度分級來看，該區(qū)域在3個(gè)均勻度分級中均有分布，主要分布于均勻度高和中等的行政村，值處于9.50～16.25之間，耕地質(zhì)量優(yōu)，相對于項(xiàng)目區(qū)最優(yōu)質(zhì)量偏離小，少數(shù)分布于低均勻度行政村，值處于16.71～17.93之間，耕地質(zhì)量降低，相對于最優(yōu)質(zhì)量偏離增大。該區(qū)域包含2種分區(qū)情況下的行政村，第1種情況包括7個(gè)行政村，主要是中等和低改造難度等級改造潛力降低，指標(biāo)限制性增強(qiáng)，其中，中等改造難度中有機(jī)質(zhì)、土壤污染程度和林網(wǎng)密度均勻度值較重點(diǎn)建設(shè)區(qū)增大，限制性增強(qiáng)；低難度改造層次中，灌溉保證率、田塊規(guī)整、田塊規(guī)模和集中連片度均勻度值較重點(diǎn)建設(shè)區(qū)增大，限制性增強(qiáng)。第2種情況包括11個(gè)行政村，主要是高難度改造等級指標(biāo)改造潛力降低，3個(gè)指標(biāo)限制性均增強(qiáng)，特別是耕作半徑P值多在7.95～13.42之間，剖面構(gòu)型出現(xiàn)通體粘型；中等和低難度改造層次各指標(biāo)均勻度與重點(diǎn)建設(shè)區(qū)相當(dāng)，多為無限制或低限制水平，部分耕地表層土壤質(zhì)地出現(xiàn)粘土質(zhì)地。整體來看2種情況下部分指標(biāo)限制性增強(qiáng)，特別是高和中等難度改造層次中的指標(biāo)。

一般建設(shè)區(qū)包括9個(gè)行政村，耕地面積975.47 hm2，占項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的19.57%，其中5個(gè)行政村的耕地質(zhì)量均勻度屬于中等級別，值處于13.32～16.42之間，耕地質(zhì)量中等，相對于項(xiàng)目區(qū)最優(yōu)質(zhì)量偏離較小，各指標(biāo)綜合限制性中等。4個(gè)行政村耕地質(zhì)量屬于低均勻度級別，值處于17.60～18.92之間，耕地質(zhì)量較差，相對于最優(yōu)質(zhì)量偏離較大，各指標(biāo)綜合限制性較高。綜合了次級建設(shè)區(qū)2種情況下的改造潛力降低的情形，其中高改造難度等級中的3個(gè)指標(biāo)均勻度值與次級建設(shè)區(qū)的第2種情況相當(dāng)；中等改造難度等級中，土壤有機(jī)質(zhì)P值多在20以上，限制性較重點(diǎn)建設(shè)區(qū)增強(qiáng)；土壤污染程度P值較次級建設(shè)區(qū)增大，限制性增強(qiáng)，其他指標(biāo)均勻度與次級建設(shè)區(qū)相當(dāng)；低改造難度等級中集中連片度、路網(wǎng)密度P值較次級建設(shè)區(qū)進(jìn)一步增大，限制性增強(qiáng)；其他指標(biāo)與次級建設(shè)區(qū)相當(dāng)。整體來看3個(gè)改造難度指標(biāo)改造潛力下降明顯，限制性增強(qiáng)。

有條件建設(shè)區(qū)包括11個(gè)行政村，耕地面積1 101.07 hm2，占項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的22.08%，對比村域耕地質(zhì)量均勻度分級來看，其中4個(gè)行政村耕地質(zhì)量屬于中等均勻度級別，值處于14.77～16.09之間，耕地質(zhì)量較優(yōu)，相對于最優(yōu)質(zhì)量偏離較小，各質(zhì)量指標(biāo)綜合限制性較低。7個(gè)行政村耕地質(zhì)量屬于低均勻度級別，值處于17.44～22.40之間，耕地質(zhì)量差，相對于最優(yōu)質(zhì)量偏離大，各質(zhì)量指標(biāo)綜合限制性高。該區(qū)域包含2種分區(qū)情況下的行政村，第1種情況包括8個(gè)行政村，主要是高難度改造層次改造潛力進(jìn)一步降低，其中高改造難度等級中的3個(gè)指標(biāo)均勻度值在4類建設(shè)區(qū)中最大，限制性最強(qiáng)，耕作半徑P值多大于14，剖面構(gòu)型P值多大于28，多為通體粘型并出現(xiàn)漏水漏肥的壤砂砂型，表層土壤質(zhì)地與一般建設(shè)區(qū)相當(dāng)；中等和低改造難度等級中的指標(biāo)均勻度與一般建設(shè)區(qū)相當(dāng)。第2種情況包括3個(gè)行政村，主要是中等和低改造難度等級指標(biāo)限制性增強(qiáng)，其中，林網(wǎng)密度均勻度在4類建設(shè)區(qū)中較低，P值多大于50，農(nóng)田林網(wǎng)覆蓋率低，限制性強(qiáng)；路網(wǎng)密度、田塊規(guī)模和集中連片度均勻度值增大，限制性增強(qiáng)。整體來看，3個(gè)層次指標(biāo)綜合限制性進(jìn)一步增強(qiáng)，特別是高難度層次改造指標(biāo)，整體改造難度大，成本高。

4類建設(shè)區(qū)的建設(shè)難度由易到難，按照先易后難的原則安排建設(shè)時(shí)序。通過上述分析過程發(fā)現(xiàn)，整個(gè)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)差異不大且限制性較強(qiáng)的指標(biāo)多屬中等和低改造難度，改造潛力較大，主要有土壤有機(jī)質(zhì)含量、林網(wǎng)密度、田塊規(guī)整度和田塊規(guī)模，在全域范圍內(nèi)均需改造提升；均勻度差異較大的指標(biāo)有高改造難度的剖面構(gòu)型、中等改造層難度的灌溉保證率和低改造難度的路網(wǎng)密度、集中連片度，有選擇的進(jìn)行局部改造提升。

4 討 論

耕地質(zhì)量評價(jià)中要求評價(jià)單元之間自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征存在差異，單元內(nèi)部相對均一，為追求評價(jià)的精細(xì)度，體現(xiàn)單元間屬性差異，調(diào)查評價(jià)結(jié)果多以耕地斑塊為單元呈現(xiàn)。耕地整理是實(shí)現(xiàn)區(qū)域耕地質(zhì)量綜合提升和規(guī)?；б娴木哂袇^(qū)域性和規(guī)模性特點(diǎn)的一種系統(tǒng)行為[19,39]，從服務(wù)于耕地整理的角度來看，評價(jià)中的評價(jià)、決策單元趨于系統(tǒng)性。同時(shí)，耕地整理實(shí)踐一般在縣域范圍內(nèi)規(guī)劃，鄉(xiāng)鎮(zhèn)組織，行政村實(shí)施[19]。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)也多以行政村為統(tǒng)計(jì)單元。因此，探究以行政村為決策單元的村域耕地質(zhì)量科學(xué)評價(jià)及高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)時(shí)序分區(qū)方法，可方便后建設(shè)決策和組織實(shí)踐，也方便在此基礎(chǔ)上進(jìn)行社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件修正時(shí)的數(shù)據(jù)對接，符合耕地整理角度的評價(jià)特性和實(shí)踐特點(diǎn)，具有一定理論和實(shí)踐意義。而通過調(diào)查獲取的耕地斑塊質(zhì)量來表征村域耕地整體質(zhì)量是分量到總體的統(tǒng)計(jì)問題，類似問題常通過分量平均來表征總體水平，如通過各耕地斑塊質(zhì)量面積加權(quán)平均來表征一定區(qū)域內(nèi)的耕地質(zhì)量水平[15,39-40]，但均值更多的是體現(xiàn)一組數(shù)據(jù)的集中趨勢，其對總體的代表性強(qiáng)弱受分量變異程度的影響[41-42]，還需引入表示分量變異程度的統(tǒng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)差，而標(biāo)準(zhǔn)差是一個(gè)絕對量，當(dāng)總體（如本文中每個(gè)行政村的某個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的分級數(shù)據(jù)組成一個(gè)總體）平均水平不同或不同總體存在量綱差異時(shí)缺乏可比性，變異系數(shù)可較好地解決二者的局限性[43]，在總體集中趨勢的基礎(chǔ)上表現(xiàn)變異程度。因此，本文借鑒變異系數(shù)的原理構(gòu)建基于區(qū)域耕地最優(yōu)質(zhì)量水平的村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)模型，以求從服務(wù)于耕地整理的角度以行政村為決策單元，更為合理地評價(jià)一定區(qū)域內(nèi)耕地的整體質(zhì)量狀況，反映區(qū)域間耕地質(zhì)量差異，其中，單個(gè)指標(biāo)的均勻度評價(jià)結(jié)果又可以反映指標(biāo)的限制性且不同指標(biāo)間可比，可直接用于區(qū)域耕地障礙因子的診斷識別，方便后續(xù)整治利用決策及高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)實(shí)踐活動(dòng)的組織實(shí)施。模型也可應(yīng)用于其他由分量屬性特征到總體屬性特征的區(qū)域范圍評價(jià)問題。區(qū)域性特征涉及到小尺度到大尺度的空間尺度轉(zhuǎn)換問題，因此尺度依賴性[44]可能會(huì)對模型的應(yīng)用范圍產(chǎn)生影響，本文研究中的政村單元面積相對較小，對區(qū)域環(huán)境變化較敏感，在滿足整理實(shí)踐組織實(shí)施便利性的同時(shí)可較好地保證評價(jià)的準(zhǔn)確性，對于更大尺度單元的評價(jià)的適用性還有待研究。

在高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)實(shí)踐中，考慮到項(xiàng)目資金對建設(shè)內(nèi)容的支撐和群眾對于項(xiàng)目解決實(shí)際問題的期望，多會(huì)關(guān)注需求最迫切、影響質(zhì)量提高最突出的障礙性因素上[45]，諸多研究也是重點(diǎn)識別一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)限制性強(qiáng)的因素來進(jìn)行整治利用決策[4,10,16]，從長遠(yuǎn)來看，要保證高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)工程的效益最大化和持續(xù)發(fā)揮，需要耕地質(zhì)量的全面綜合提升，需要綜合考慮各障礙因素的限制性，本文通過對限制性指標(biāo)進(jìn)行改造難度分級并賦予權(quán)重求得不同改造難度指標(biāo)集合的綜合改造潛力，綜合考慮各障礙因子的限制性進(jìn)行建設(shè)決策，有利于建設(shè)工程效益最大化。

本文重點(diǎn)旨在方法論上的探討，為高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)實(shí)踐作參考，為相關(guān)研究提供新的思路和方法。后續(xù)還可選擇范圍更大、環(huán)境異質(zhì)性更為顯著的區(qū)域進(jìn)行研究。其次，由于數(shù)據(jù)來源的限制，評價(jià)指標(biāo)體系還有待完善，如抗災(zāi)能力方面的指標(biāo)等。

5 結(jié) 論

本文基于變異系數(shù)的原理構(gòu)建以行政村為決策單元的村域耕地質(zhì)量均勻度模型，基于新的耕地質(zhì)量觀構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系，評價(jià)村域耕地質(zhì)量，分析區(qū)域耕地質(zhì)量差異及障礙因子的限制性，根據(jù)不同改造難度障礙指標(biāo)集合的綜合改造潛力進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)時(shí)序分區(qū)。得出以下結(jié)論：

1）綜合變異系數(shù)、加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)偏差和障礙因子診斷原理構(gòu)建的基于區(qū)域最優(yōu)耕地質(zhì)量水平的村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)模型，可以滿足對不同耕地斑塊質(zhì)量分布類型的行政村的耕地質(zhì)量評價(jià)，同時(shí)單指標(biāo)的質(zhì)量均勻度值體現(xiàn)相對于區(qū)域內(nèi)指標(biāo)最優(yōu)水平的離散程度，可反映指標(biāo)的限制性，方便障礙因素的識別、限制程度的診斷以及后續(xù)建設(shè)決策。

2）根據(jù)新的耕地質(zhì)量觀從地力質(zhì)量、工程質(zhì)量、空間質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和美學(xué)質(zhì)量5個(gè)方面構(gòu)建村域耕地質(zhì)量均勻度評價(jià)指標(biāo)體系求得各行政村的耕地質(zhì)量均勻度值處于7.03～22.40之間，可以較為全面地評價(jià)耕地質(zhì)量，同時(shí)較好的識別各行政村之間的耕地質(zhì)量差異，耕地質(zhì)量較好的高均勻度行政村有8個(gè)，耕地面積1 045.73 hm2，質(zhì)量中等的中等均勻度行政村有21個(gè)，耕地面積2 422.48 hm2，質(zhì)量較差的低均勻度行政村有17個(gè)，耕地面積1 517.48 hm2。

3）根據(jù)基于指標(biāo)均勻度值求得的不同改造難度障礙指標(biāo)集合的綜合改造潛力，綜合考慮各障礙因子的限制性進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)時(shí)序分區(qū)將項(xiàng)目區(qū)行政村劃分為重點(diǎn)建設(shè)區(qū)、次級建設(shè)區(qū)、一般建設(shè)區(qū)和有條件建設(shè)區(qū)，建設(shè)難度由易到難，按照先易后難的原則安排建設(shè)時(shí)序。重點(diǎn)建設(shè)區(qū)耕地面積710.11 hm2，耕地質(zhì)量優(yōu)，主要障礙因素改造潛力高，稍加改造即可達(dá)到區(qū)域最優(yōu)質(zhì)量水平；次級建設(shè)區(qū)耕地面積2 199.04 hm2，部分耕地質(zhì)量降低，高、中等改造難度指標(biāo)限制性增強(qiáng)，改造潛力下降；一般建設(shè)區(qū)耕地面積975.47 hm2，耕地質(zhì)量中等偏差，高、中、低改造難度指標(biāo)改造潛力下降明顯，限制性增強(qiáng)；有條件建設(shè)區(qū)耕地面積1 101.07 hm2，耕地質(zhì)量較差，主要障礙因素改造潛力低，3種改造難度指標(biāo)綜合限制性最低，特別是高難度改造指標(biāo)，整體改造難度大，成本高。

4）項(xiàng)目區(qū)障礙因素中限制性較強(qiáng)且區(qū)域內(nèi)差異較小的多為中等和低改造難度指標(biāo)，如土壤有機(jī)質(zhì)含量、林網(wǎng)密度、田塊規(guī)整度和田塊規(guī)模，全域基本均需改造提升；區(qū)域內(nèi)差異較大的指標(biāo)有高改造難度的剖面構(gòu)型、中改造難度的灌溉保證率和低改造難度的路網(wǎng)密度、集中連片度，有選擇的進(jìn)行局部改造提升。

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High standard farmland construction time sequence division based on cultivated land quality uniformity in administrative village scale

Song Wen1,2, Wu Kening1,2※, Zhang Min1,2, Li Ting1,2, Liu Peijia1,2

(1.100083;2.,,100035,)

As an important component of the land consolidation, high standard farmland construction is the important means to protect the quantity, quality and ecological environment of cultivated land, and its target not only lies in the increase of cultivated land’s quantity, but also the improvement of cultivated land’s quality, agricultural production conditions and ecosystem environments. Through this paper we tried to explore the method of cultivated land evaluation and construction zoning to facilitate the process of decision and implementation for high standard farmland construction. The land comprehensive improvement project area in Quzhou County was taken as a case study. The whole process of the study was made up of 3 steps: 1) Establishing the evaluation model of cultivated land quality uniformity based on regional optimum cultivated land quality, and constructing the uniformity evaluation index system of cultivated land quality from the aspects of soil quality, engineering quality, space quality, ecological environment quality and aesthetic quality according to the new concept of cultivated land quality; 2) calculating the cultivated land quality uniformity through grading indicators, assigning score and weighting sum; 3) carrying out high standard farmland construction time sequence partition according to the principle of easy first and difficult afterwards through analyzing regional cultivated land quality difference and obstacle factor index restriction. The results showed that the value of farmland quality uniformity of the administrative villages in the project area was between 7.03 and 22.40, and there was obvious difference between various administrative villages. Through the natural breaks method, the quality uniformity of cultivated land in the project area was divided into 3 levels. In detail, the high-level area included 8 administrative villages, and the cultivated area accounted for 20.98% of the total area of cultivated land in the project area; the plots of cultivated land in each administrative village were of high quality, and at the same time similar with the optimal quality level in the area. The middle-level area included 21 administrative villages and the low-level included 17, the cultivated area of which accounted for 48.59% and 30.44% of the total cultivated land area respectively. The plots of cultivated land were of medium and poor quality respectively, and the difference was comparatively large compared to the optimal quality level in the area. The most restrictive factors in the project area were the indicators with medium and low transformation difficulty, including soil organic matter content, forest density, field regularity and scale of field, and there were also the indicators with high transformation difficulty in some areas, such as sectional configuration. The project area was divided into 4 time sequence partitions including the major construction area, the secondary construction area, the general construction area and the conditional construction area, and the construction difficulty of these 4 areas was from easy to difficult; the cultivated land area of each subarea was 710.11, 2 199.04, 975.47 and 1 101.07 hm2, accounting for 14.24%, 44.11%, 19.57% and 22.08% of the total project area respectively. The evaluation model and index system can satisfy the requirements for the evaluation of the farmland quality and the diagnosis of obstacle factors to facilitate the subsequent construction decision. The study can be a reference for the practice of high standard farmland construction, and provide new ideas and methods for related research.

land use; zoning; construction; high standard farmland; cultivated land quality uniformity; obstacle factor; Quzhou County

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.033

F301.2

A

1002-6819(2017)-09-0250-10

2016-11-16

2017-04-14

國家科技支撐計(jì)劃（2015BAD06B01）

宋文，男，山東濰坊人，博士生，主要從事土地資源評價(jià)與利用規(guī)劃研究。北京中國地質(zhì)大學(xué)（北京）土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，100083。Email：289869577@qq.com

吳克寧，男，北京人，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事土地資源評價(jià)與利用規(guī)劃研究。北京中國地質(zhì)大學(xué)（北京）土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，100083。Email：wukening@cugb.edu.cn

宋 文，吳克寧，張 敏，李 婷，劉霈珈. 基于村域耕地質(zhì)量均勻度的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)時(shí)序分區(qū)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33(9)：250－259. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.033 http://www.tcsae.org

Song Wen, Wu Kening, Zhang Min, Li Ting, Liu Peijia. High standard farmland construction time sequence division based on cultivated land quality uniformity in administrative village scale[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(9): 250－259. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.033 http://www.tcsae.org