榮聯(lián)偉，師學(xué)義

(中國地質(zhì)大學(xué) 土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100083)

我國人口眾多，人均耕地少，糧食供給長期處于低水平相對平衡狀態(tài)，同時經(jīng)濟的高速發(fā)展，建設(shè)用地的需求量將保持較高的水平，人口、資源、環(huán)境矛盾更趨尖銳［1］。耕地是保障國家糧食安全的基礎(chǔ)，為解決建設(shè)用地需求與耕地保護的兩難局面，我國實行了最嚴(yán)格的耕地保護制度和節(jié)約用地制度，相應(yīng)地出臺了耕地占補平衡制度和土地用途管制制度，實現(xiàn)耕地保護從單一數(shù)量保護到數(shù)量管控、質(zhì)量管理和生態(tài)管護三位一體的管理方式轉(zhuǎn)變。土地整理作為促進土地資源合理利用、調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和土地關(guān)系的重要手段，在實現(xiàn)土地資源的合理配置、提高土地利用率和改善生態(tài)環(huán)境方面起到了重要作用，而耕地整理是目前我國土地整理的主要對象和內(nèi)容，也是實現(xiàn)耕地保護的重要技術(shù)手段［2］。作為土地整治規(guī)劃的基本內(nèi)容和耕地整理的先驗分析，科學(xué)合理地評價耕地整理潛力對安排耕地整理先后順序、科學(xué)劃定耕地整理區(qū)域、選擇耕地整理項目、促進區(qū)域土地資源的可持續(xù)利用與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有重要意義。

近年來，模糊綜合評價方法在耕地整理潛力評價中得到廣泛的研究與應(yīng)用。但該方法不足之處在于，當(dāng)存在多個評價對象時，每個評價對象都要分別計算一次在該對象下每個評價指標(biāo)的權(quán)重值，而且計算得到的權(quán)重值僅考慮了個體指標(biāo)的特征，對多個評價對象的相互聯(lián)系卻無法描述。同時，耕地整理潛力綜合評價是一個多目標(biāo)的評價過程，包含多個評價類型，且各個評價類型的影響因素存在很大的差異。因此，現(xiàn)行的模糊綜合評價方法在耕地整理潛力評價的應(yīng)用中受到限制［3－5］。為解決這一問題，可以將AHP和熵的概念引入到耕地整理潛力評價中。熵是熱力學(xué)中的重要概念，它最先由Shannon引入信息論，表示一個信息源發(fā)出的信號狀態(tài)不確定的程度。用熵權(quán)表示評價指標(biāo)的相對重要程度，基本思想是認為評價指標(biāo)的差異程度越大越重要，則權(quán)重相應(yīng)也越大［6］。本文擬將AHP和熵權(quán)法應(yīng)用于區(qū)域耕地整理潛力評價中各評價指標(biāo)權(quán)重的確定，并應(yīng)用該方法對澤州縣耕地整理潛力進行綜合評價，以期為澤州縣耕地整理潛力分區(qū)和耕地整理時序安排提供技術(shù)參考，為科學(xué)評價縣域耕地整理潛力提供一套工作思路與方法，為土地整治決策與規(guī)劃編制提供科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域概況和研究方法

1.1 區(qū)域概況

澤州縣位于東經(jīng) 112°33'45″～ 113°12'15″，北緯 35°12'30″～ 35°42'30″。土地總面積為2036.84 km2，轄17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是晉城市東南之門戶?？h域總的地勢是北高南低，四周環(huán)山，由外向內(nèi)傾斜。全縣地貌類型復(fù)雜多樣，東南部山地、西北部丘陵和中部平川所占面積比重分別為64.23%、30.87%和4.99%。澤州縣耕地資源呈現(xiàn)以下5個特點:(1)耕地地塊面積小，(2)人均耕地數(shù)量少，(3)耕地整體質(zhì)量差，(4)土地類型地域結(jié)構(gòu)差異大，(5)耕地利用程度較低。為緩解人地矛盾，增加有效耕地面積，提高耕地質(zhì)量，改善生態(tài)環(huán)境，及協(xié)調(diào)好社會經(jīng)濟發(fā)展供地保障與耕地保護之間的關(guān)系，有效推進耕地整理項目與工程，研究縣域耕地整理潛力具有重要的現(xiàn)實意義。

1.2 資料來源

研究區(qū)基本數(shù)據(jù)來源于晉城市統(tǒng)計年鑒，澤州縣土地利用變更調(diào)查資料，澤州縣農(nóng)用地分等定級成果，《澤州縣土地利用總體規(guī)劃(2006—2020)》。

1.3 研究方法

1.3.1 構(gòu)建評價指標(biāo)體系 根據(jù)澤州縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平(機械化程度)、灌溉方式特點、地域特征和2010年土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查反映的潛力情況和潛力來源，參照評價指標(biāo)體系構(gòu)建的地域性原則、完整性原則、系統(tǒng)性原則、相對穩(wěn)定性原則、科學(xué)性和可操作性原則，采用理論分析法、專家咨詢法和層次分析法相結(jié)合的方法，對耕地整理系統(tǒng)、目標(biāo)、潛力特征、潛力內(nèi)涵、潛力來源等進行分析、綜合，選擇對耕地整理潛力影響大和針對性強的指標(biāo);在初步提出評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上，進一步征詢有關(guān)專家意見，對指標(biāo)進行調(diào)整［7－11］。最后用層次分析法理清指標(biāo)層次，運用這3種方法，最終建立了澤州耕地潛力評價指標(biāo)體系及其指標(biāo)含義。如表1所示。

表1 澤州縣耕地整理潛力評價指標(biāo)體系及指標(biāo)含義Tab.1 Evaluation index system for land consolidation potentialities and index definition in Zezhou County

1.3.2 評價單元劃分 在潛力評價工作中，正確劃分耕地整理潛力評價單元顯得十分關(guān)鍵。綜合考慮地域差異性、縣域行政管理的需要和評價資料收集的可能性，本研究以澤州縣17個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))作為評價單元，對各個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的耕地整理潛力進行綜合評價。

1.3.3 指標(biāo)測算、標(biāo)準(zhǔn)化處理及權(quán)重確定 (1)指標(biāo)測算。按照表1中確定的評價指標(biāo)體系和含義，依據(jù)收集到的資料和數(shù)據(jù)，對措施層11個評價指標(biāo)依次進行計算，得到澤州縣耕地整理潛力指標(biāo)值測算結(jié)果。指標(biāo)D1、D2、D3、D6、D7、D8、D9測算數(shù)據(jù)來源于《澤州縣土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查(2010年)》和土地利用現(xiàn)狀圖(2010年)，D4、D5測算數(shù)據(jù)來源于澤州縣農(nóng)用地分等定級成果，D10、D11測算數(shù)據(jù)來源于《晉城市統(tǒng)計年鑒(2010年)》和《澤州縣土地利用總體規(guī)劃(2006—2020年)》，指標(biāo)中涉及標(biāo)準(zhǔn)值的參考《土地開發(fā)整理規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》(TD/T1012—2000)進行測算。其中D6、D11測算參考了《澤州縣土地利用總體規(guī)劃(2006—2020年)》。

(2)標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于選取的指標(biāo)涉及到自然條件和社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r的多個方面，是差異較大的異量綱數(shù)值，本文采用極值法對評價指標(biāo)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。得到各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值(表2)。

式(1)為負向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式，式(2)為正向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式。

表2 澤州縣耕地整理潛力評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值Tab.2 Standardization values of indexes of land consolidation potentialities evaluation in Zezhou County

(3)指標(biāo)權(quán)重確定。①特爾斐法確定權(quán)重:根據(jù)特爾斐法的基本原理與設(shè)計思路，選取土地整理領(lǐng)域的多位專家，對評價指標(biāo)體系中的一級指標(biāo)(耕地整理自然潛力和現(xiàn)實潛力)、二級指標(biāo)(耕地整理數(shù)量潛力、質(zhì)量潛力和生態(tài)潛力)的權(quán)重進行賦值(表1)。②熵權(quán)法確定權(quán)重:用熵權(quán)表示評價指標(biāo)的相對重要程度，基本思想是認為評價指標(biāo)的差異程度越大越重要，則權(quán)重相應(yīng)也越大。熵權(quán)法賦權(quán)是一種客觀賦權(quán)方法，在耕地整理潛力評價中，通過對熵的差異程度，確定各評價指標(biāo)的權(quán)重［3］。熵權(quán)法確定權(quán)重的包括原始數(shù)據(jù)矩陣進行標(biāo)準(zhǔn)化、定義熵和定義熵權(quán)3個步驟。根據(jù)熵權(quán)法的基本原理和計算思路，在對評價指標(biāo)值進行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，計算熵值和熵權(quán)，最終確定11個三級指標(biāo)對應(yīng)二級指標(biāo)的權(quán)重值大小(表1)。

1.3.4 綜合分值測算 綜合分值測算運用的是多因素綜合分析法的基本原理和設(shè)計思路。綜合分值測算包括自然潛力測算、現(xiàn)實潛力測算和綜合潛力測算3個部分。自然潛力測算充分挖掘耕地整理的自然條件，從耕地整理數(shù)量潛力、質(zhì)量潛力和生態(tài)潛力3個方面，綜合反映耕地整理的自然屬性狀態(tài)，是耕地整理綜合潛力的主要組成部分?，F(xiàn)實潛力測算是在自然潛力基礎(chǔ)上，考慮社會經(jīng)濟條件，分析耕地整理的現(xiàn)實可能性，是耕地整理自然潛力的修正和補充。耕地整理綜合潛力測算，綜合了自然潛力和現(xiàn)實潛力，考慮了研究區(qū)域影響耕地整理的主導(dǎo)因素，是評價單元耕地整理潛力的總體評價。綜合分值測算結(jié)果(表3)。

1.3.5 潛力分級 (1)潛力分級方法。根據(jù)《縣級土地整治規(guī)劃編制規(guī)程》(TD/1035－2013)和澤州縣實際情況，本文中的耕地整理潛力分級以鄉(xiāng)(鎮(zhèn))為單元，以耕地整理綜合潛力分值為分級依據(jù)。根據(jù)數(shù)軸法原理，得到潛力分級區(qū)段。如圖1所示。

(2)制定潛力分級標(biāo)準(zhǔn)。按上述方法測算，全縣耕地綜合潛力在0.177087 ～0.587807，全縣耕地整理潛力共分為4級(表4)，其中:Ⅰ級潛力區(qū)耕地綜合潛力為α≧0.5，Ⅱ級潛力區(qū)耕地綜合潛力為0.4≦α﹤0.5;Ⅲ級潛力區(qū)耕地綜合潛力為0.3≦α﹤0.4;Ⅳ級潛力區(qū)耕地綜合潛力為α≦0.3。耕地整理潛力級別越高，其單位面積整理潛力愈大。反之，單位面積整理潛力愈小。

圖1 綜合潛力排序Fig.1 The order of integrated potentialities

表4 耕地整理潛力分級標(biāo)準(zhǔn)Tab.4 Grading standards for land consolidation potentialities

2 結(jié)果分析

2.1 潛力影響因素分析

在影響澤州縣耕地整理潛力的因素中，其影響程度從大到小依次為耕地整理數(shù)量潛力(C1)，耕地整理質(zhì)量潛力(C2)，耕地整理資金保障水平(C7)，對外交通便利狀況(C4)，基礎(chǔ)設(shè)施配套狀況(C5)，耕地整理積極性(C6)和耕地整理生態(tài)潛力(C3)。其中自然潛力中的數(shù)量潛力、質(zhì)量潛力和生態(tài)潛力三者影響權(quán)重為0.625，其余4個現(xiàn)實潛力中的因素影響權(quán)重偏低(為0.375)，這與現(xiàn)行耕地整理項目中，以自然潛力為核心出發(fā)點、兼顧現(xiàn)實潛力的現(xiàn)實做法相吻合。在對影響澤州耕地整理潛力的因子微觀分析中，其影響程度從大到小依次為新增耕地系數(shù)(D1)，耕地整理項目資金保障額(D11)，6°～25°坡改梯面積(D7)，基礎(chǔ)設(shè)施配套指數(shù)(D9)，對外交通便利度(D8)，中低產(chǎn)田比例系數(shù)(D5)，人均耕地面積(D10)，平均田塊規(guī)模指數(shù)(D4)，林地面積比重提高率(D6)，耕地有效灌溉面積指數(shù)(D2)和農(nóng)村道路網(wǎng)密度指數(shù)(D3)。其中前6個因子對其影響作用最大，表明增加耕地有效面積、加大耕地整理項目資金投入和實施坡改梯工程技術(shù)、改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、拓展鄉(xiāng)村交通和改良中低產(chǎn)田是澤州縣耕地整理潛力的主要來源。

2.2 潛力空間分布特征分析

以澤州縣土地利用總體規(guī)劃圖(2006—2020年)為底圖，根據(jù)耕地整理潛力評價研究需要，綜合取舍地圖要素，根據(jù)表3分級結(jié)果，編制澤州縣耕地整理潛力分布圖(圖2)。從耕地整理潛力分布來看，一級潛力區(qū)主要分布于澤州縣東部和西南部，集中分布較顯著;二級潛力區(qū)大致沿著西北至東南的方向呈帶狀分布;三級潛力區(qū)環(huán)繞于澤州縣的南、西、北三面，呈星狀分布。四級潛力集中于澤州縣的中部和北部，呈片狀分布。

圖2 澤州縣耕地整理綜合潛力分布圖Fig.2 Distribution of land consolidation integrated potentialities in Zezhou County

2.3 潛力分區(qū)與耕地整理時序安排分析

2.3.1 潛力分區(qū) 耕地整理潛力區(qū)是為了便于組織和管理耕地整理項目而專門劃分的一種綜合性區(qū)劃。作為一種綜合性區(qū)劃，耕地整理潛力區(qū)除了遵循相似性、綜合性、地域分異性、共軛性等自然區(qū)劃一般原則外，還應(yīng)該遵循潛力級別相近、潛力結(jié)構(gòu)相似、整理潛力開發(fā)利用方向相同和保持行政界限的完整性的原則［12］。

根據(jù)以上原則將澤州縣劃分為5個耕地整理潛力區(qū)，即丹河低山丘陵耕地整理潛力區(qū)、丹河河谷丘陵耕地整理潛力區(qū)、長河河谷丘陵耕地整理潛力區(qū)、東南高山丘陵耕地整理潛力區(qū)和中南低山平川耕地整理潛力區(qū)(圖3)。

(1)丹河低山丘陵耕地整理潛力區(qū)。本潛力區(qū)位于縣域中北部，丹河中上游沿岸，河流的強盛堆積作用明顯，地貌類型主要為丘陵低山，地域范圍包括北義城鎮(zhèn)、高都鎮(zhèn)和金村鎮(zhèn)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)全部，2010年待整理耕地面積15920.80 hm2。本潛力區(qū)位于澤州主要農(nóng)業(yè)帶，農(nóng)業(yè)人口眾多。經(jīng)多年開發(fā)利用，大部分耕地變成基本農(nóng)田，為澤州縣的糧食主產(chǎn)區(qū)。由于該區(qū)新增耕地系數(shù)低，耕地有效灌溉面積比例相對本縣其他地域較大，基本農(nóng)田保護面積較大，坡改梯比例面積較低，耕地整理現(xiàn)實可能性較小，因此總體耕地整理潛力最小，3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地整理綜合潛力級別均為Ⅳ級。

圖3 澤州縣耕地整理潛力分區(qū)圖Fig.3 Zoning map of land consolidation potentialities in Zezhou County

(2)丹河河谷丘陵耕地整理潛力區(qū)。本潛力區(qū)位于縣域東部地區(qū)，丹河中下游沿岸，地貌類型主要為河谷階地和丘陵，地域范圍為柳樹口鎮(zhèn)全部，2010年耕地待整理區(qū)面積2481.56 hm2。本潛力區(qū)位于澤州沿河林業(yè)帶，林地面積較多，為澤州主要木材產(chǎn)地。但耕地面積較少，新增耕地系數(shù)較大，中低產(chǎn)田比例較大，坡改梯比例面積較大，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施改良空間較大，耕地整理自然潛力較大，由于交通不甚通達、耕地整理積極性較小等原因，使得耕地整理現(xiàn)實潛力較小，但總體上耕地整理綜合潛力較高，潛力級別為Ⅰ級。

(3)長河河谷丘陵耕地整理潛力區(qū)。本潛力區(qū)位于縣域西北地區(qū)，長河沿岸，地貌類型主要為河谷階地和丘陵，地域范圍為巴公鎮(zhèn)、大陽鎮(zhèn)、下村鎮(zhèn)、大東溝鎮(zhèn)、川底鄉(xiāng)、周村鎮(zhèn)和李寨鄉(xiāng)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，2010年耕地待整理區(qū)面積21783.77 hm2。本潛力區(qū)為澤州農(nóng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)綜合帶，產(chǎn)業(yè)聚集，人口密度大，基本農(nóng)田保護區(qū)面積較大，為澤州工業(yè)生產(chǎn)區(qū)和農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)。但新增耕地系數(shù)較小，中低產(chǎn)田比例較小，坡改梯比例面積較小，耕地整理自然潛力較小，由于基礎(chǔ)配套設(shè)施狀況較差、耕地整理積極性較小、資金保障水平較低等原因，使得耕地整理現(xiàn)實潛力較小，但總體上耕地整理綜合潛力一般，其中潛力級別包括Ⅱ、Ⅲ級。

(4)東南高山丘陵耕地整理潛力區(qū)。本潛力區(qū)位于縣域東南部，為太行山南端邊緣地帶，地貌狀況主要為高山地帶，地域范圍包括包大箕鎮(zhèn)、晉廟鋪鎮(zhèn)和山河鎮(zhèn)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)全部地區(qū)。主要土壤類型為黃壤和紅黃壤，部分地區(qū)石灰土分布較廣。2010年待整理耕地總面積6527.19 hm2。本潛力區(qū)是澤州生態(tài)保護區(qū)和自然文化遺產(chǎn)保護區(qū)，人口密度相對較小，開發(fā)程度較低，中低產(chǎn)田分布廣，耕地利用率普遍不高，水土流失嚴(yán)重，其中潛力級包括Ⅱ、Ⅲ級。

(5)中南低山平川耕地整理潛力區(qū)。本潛力區(qū)位于縣域中南地區(qū)，地貌類型主要為低山和平川，地域范圍為南村鎮(zhèn)、梨川鎮(zhèn)和南嶺鄉(xiāng)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)全部，2010年耕地待整理區(qū)面積4337.92 hm2。本潛力區(qū)為澤州農(nóng)業(yè)機械化和城鎮(zhèn)化水平較高地區(qū)，人口密度大，人均耕地面積少，新增耕地系數(shù)較較大，中低產(chǎn)田比例較小，田塊整理空間較大，耕地整理自然潛力較大，由于基礎(chǔ)配套設(shè)施狀況較好、耕地整理積極性較大、資金保障水平較高等原因，使得耕地整理現(xiàn)實潛力較高，總體上耕地整理綜合潛力高，其中潛力級別包括Ⅰ、Ⅱ級。

2.3.2 耕地整理時序安排 土地整治作為一項系統(tǒng)工程，必須長期堅持，整理項目實施不可能一哄而上。根據(jù)澤州縣耕地整理潛力綜合評價結(jié)果，結(jié)合整理開發(fā)經(jīng)驗和動員情況、整理資金到位情況，按照保護生態(tài)環(huán)境、整理土地集中連片、因地制宜、先易后難、便于組織管理的原則，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位，對澤州縣耕地整理做不同時序安排。經(jīng)濟支持力強，耕地整理潛力級別高，有整理項目工程組織準(zhǔn)備的地區(qū)優(yōu)先安排在近期實施;整理潛力較小，潛力級較低地區(qū)則安排在遠期實施［6］。根據(jù)以上安排原則和綜合各因素考慮，結(jié)合澤州耕地整理潛力分區(qū)成果，得到澤州縣耕地整理時序安排(表5)。

表5 澤州縣耕地整理時序安排Tab.5 Scheduling for land consolidation in Zezhou County

3 結(jié)論與討論

澤州縣耕地整理潛力評價結(jié)果表明，自然潛力是耕地整理潛力的主要組成部分，而現(xiàn)實潛力是耕地整理現(xiàn)實可行性的重要表征。耕地整理數(shù)量潛力、質(zhì)量潛力和耕地整理資金保障水平是耕地整理潛力的主導(dǎo)影響因素;同時對外交通便利狀況、基礎(chǔ)設(shè)施配套狀況、耕地整理積極性和耕地整理生態(tài)潛力在耕地整理潛力中也占有重要的地位。影響澤州縣耕地整理潛力的主要因子有6個:新增耕地系數(shù)、耕地整理項目資金保障額、6°～25°坡改梯面積、基礎(chǔ)設(shè)施配套指數(shù)、對外交通便利度和中低產(chǎn)田比例系數(shù)。研究表明增加耕地有效面積、加大耕地整理項目資金投入和實施坡改梯工程技術(shù)、改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、拓展鄉(xiāng)村交通和改良中低產(chǎn)田是增加耕地整理潛力的主要方式。本研究結(jié)果為耕地整理潛力分區(qū)和耕地整理時序安排提供技術(shù)參考，為科學(xué)編制縣級土地整治專項規(guī)劃、安排土地整治項目提供重要依據(jù)。

基于評價指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲取性和耕地整理的綜合評價考慮，本文中潛力評價單元為鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政單元，這與規(guī)程中確定的以行政村為評價單元有區(qū)別。潛力評價研究的學(xué)科交叉性強，在指標(biāo)選取過程中和符合評價原則的前提下，沒有考慮所有外部影響因素，而主要考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平(機械化程度)、灌溉方式特點、地域特征土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查反映的潛力情況和潛力來源，進行評價指標(biāo)體系的構(gòu)建。為保證評價指標(biāo)體系的普適性，沒有對不同地貌類型設(shè)置不同的評價指標(biāo)體系，為研究區(qū)域耕地整理潛力評價結(jié)果的可比性創(chuàng)造條件。

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