范愷悅

(山東師范大學(xué)地理環(huán)境學(xué)院，山東 濟(jì)南 250358)

0 引言

隨著“北跨元年”和“黃河時(shí)代”的到來，濟(jì)陽區(qū)作為北跨的焦點(diǎn)和新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換區(qū)的先行區(qū)東翼，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平飛速發(fā)展，土地利用結(jié)構(gòu)和方式也發(fā)生了較大變化[1]。農(nóng)用地整理為國家糧食安全戰(zhàn)略、土地資源可持續(xù)利用和構(gòu)建與之相適應(yīng)的國土空間格局提供重要保障，其潛力評(píng)價(jià)也對(duì)后期謀劃整治工作奠定基礎(chǔ)[2]。

1 研究區(qū)域概況

濟(jì)南市濟(jì)陽區(qū)坐落于魯西北平原南部，地處黃河下游北岸的沖擊平原，位于省會(huì)濟(jì)南市的北部，總面積為1098.81km2。地勢(shì)西南高、東北低，由西南向東北傾斜。地形較為開闊平坦，海拔介于14.0～23.8m之間。土質(zhì)肥沃，適宜作物的生長；氣候宜人、宜居宜業(yè)。共轄6個(gè)街道，分別為濟(jì)陽、濟(jì)北、崔寨、回河、孫耿以及太平街道，轄4個(gè)鎮(zhèn)，分別為垛石、曲堤、仁風(fēng)和新市鎮(zhèn)。2017年底，常住居民數(shù)量達(dá)到58.5萬人，共861個(gè)村(居)委員會(huì)。作為省城攜河發(fā)展的主要承載地，其前景無限，研究該區(qū)農(nóng)用地整治潛力，具有特殊意義。

本研究數(shù)據(jù)中耕地?cái)?shù)據(jù)來源于濟(jì)陽區(qū)自然資源和規(guī)劃局提供的2014—2017年度濟(jì)陽區(qū)耕地質(zhì)量等別及更新成果、土地現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來自濟(jì)陽區(qū)2017年度土地變更調(diào)查成果，其他數(shù)據(jù)來自濟(jì)陽區(qū)2017年統(tǒng)計(jì)年鑒資料。

2 研究方法

2.1 農(nóng)用地整理潛力分析

2.1.1 農(nóng)用地整理潛力的涵義

農(nóng)用地整理是指在特定區(qū)域范圍內(nèi)，在經(jīng)濟(jì)和科技水平下，采取工程和技術(shù)措施平整土地、修建灌排設(shè)施等措施，對(duì)田、水、路、林、村進(jìn)行綜合改造，提高可利用耕地面積、提升耕地生產(chǎn)能力、改善生活生產(chǎn)條件的活動(dòng)[3]。農(nóng)用地整理的潛力包括數(shù)量潛力、質(zhì)量潛力和生態(tài)潛力3個(gè)方面[4]。數(shù)量潛力主要來自于整理田間道路降低田坎系數(shù)、歸并零散地塊、溝渠改造(明渠改暗渠、噴灌技術(shù)等)以增加耕地；質(zhì)量潛力主要在于改造中低產(chǎn)田，建設(shè)現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)糧田，使耕地集中連片從而提高集約程度，提高土地產(chǎn)出率；生態(tài)潛力主要是在增產(chǎn)和增地的同時(shí)要注意規(guī)避土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。農(nóng)用地整理是整治分區(qū)的基礎(chǔ)，是國土空間綜合整治的重要組成部分[5]。

2.1.2 研究區(qū)域農(nóng)用地現(xiàn)狀分析

2017年，濟(jì)陽區(qū)土地總面積為109880.92hm2，農(nóng)用地共83238.14hm2，占全區(qū)土地總面積的75.75%。農(nóng)用地中耕地、園地和林地面積分別為70596.52hm2，386.49hm2，4439.74hm2，分別占土地總面積的64.25%，0.35%，4.04%。全區(qū)耕地主要分布在垛石、曲提、仁風(fēng)鎮(zhèn)以及太平街道，分別占全區(qū)耕地面積的14.29%，13.28%，10.22%，10.22%。耕地的主要類型是水澆地，面積為67364.61hm2，占全區(qū)耕地總面積的95.42%。耕地自然質(zhì)量等別主要集中在5～8等，等別較高的5等地主要分布在垛石鎮(zhèn)、新市鎮(zhèn)和回河街道，占全區(qū)5等地總面積的61.52%；8等地主要分布于仁風(fēng)鎮(zhèn)，占全區(qū)8等地總面積的85.58%。

2.2 農(nóng)用地整理潛力評(píng)價(jià)

2.2.1 數(shù)量潛力測(cè)算過程

數(shù)量潛力主要是指有效耕地面積的增加，用新增耕地面積、新增耕地系數(shù)表示[6]。新增耕地面積主要來源于對(duì)未利用的閑散地等進(jìn)行土地整治增加的耕地，通過農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整把林地、園地等改造為耕地，通過廢棄地復(fù)墾補(bǔ)充耕地以及整理田坎和小型溝渠等新增的耕地。

新增耕地系數(shù)為新增耕地面積占鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)總面積的比值[7]。

α=△S/S

(1)

式中：α為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地系數(shù)；△S為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地面積；S為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)總面積。

2.2.2 質(zhì)量潛力測(cè)算過程

耕地質(zhì)量潛力測(cè)算首先采用產(chǎn)能核算方法測(cè)算各鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)際產(chǎn)能，再通過選取樣點(diǎn)進(jìn)行回歸分析從而得到評(píng)價(jià)區(qū)的可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能，最后由農(nóng)用地實(shí)際產(chǎn)能和可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的差值計(jì)算農(nóng)用地整理區(qū)域可提高產(chǎn)能。

(1)實(shí)際單產(chǎn)。以指定作物為基準(zhǔn)，用各評(píng)價(jià)單元的指定作物的利用等指數(shù)分別乘以各自的利用系數(shù)得到指定作物的實(shí)際單產(chǎn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)糧換算系數(shù)，將其實(shí)際單產(chǎn)折算為標(biāo)準(zhǔn)糧單產(chǎn)[8]。實(shí)際單產(chǎn)計(jì)算公式：

Cj=λi×Ai

(2)

式中：Cj為j種指定作物實(shí)際單產(chǎn)；λi為第i個(gè)評(píng)價(jià)單元的利用等指數(shù)；Ai為第i個(gè)評(píng)價(jià)單元的利用系數(shù)。折算標(biāo)準(zhǔn)糧實(shí)際單產(chǎn)的公式：

Yj=∑Cj×βj

(3)

式中：Yj為j種指定作物折算的標(biāo)準(zhǔn)糧實(shí)際單產(chǎn)；Cj為j種指定作物實(shí)際單產(chǎn)；βj為j種指定作物產(chǎn)量比系數(shù)。

(2)待整理區(qū)耕地實(shí)際總產(chǎn)。各評(píng)價(jià)單位的實(shí)際單產(chǎn)乘以各單元的耕地面積，得到各評(píng)價(jià)單位的實(shí)際總產(chǎn)，用鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)各評(píng)價(jià)單位實(shí)際總產(chǎn)之和除以鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地面積，得到該鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)實(shí)際單產(chǎn)，最后用各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)實(shí)際單產(chǎn)乘以各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)耕地面積得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)的實(shí)際總產(chǎn)[9]。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地總產(chǎn)計(jì)算公式：

Ko=S×∑Yj

(4)

式中：Ko為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地實(shí)際總產(chǎn)；S為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地面積；Yj為j種指定作物折算的標(biāo)準(zhǔn)糧實(shí)際單產(chǎn)。

(3)待整理區(qū)耕地可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能。可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能是指當(dāng)前階段通過改善生產(chǎn)環(huán)境、優(yōu)化投入模式等可以達(dá)到的作物產(chǎn)值[10]。

其計(jì)算方法為：首先，在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)選取土地綜合利用系數(shù)最高的20個(gè)村作為樣點(diǎn)。建立樣點(diǎn)單元的利用等指數(shù)與其相對(duì)應(yīng)的實(shí)際單產(chǎn)的回歸分析模型。函數(shù)公式：

Yi=aXi+b

(5)

式中：Yi為第i個(gè)樣本單元的可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)；Xi為第i個(gè)樣本單元的利用等指數(shù)；a,b為回歸系數(shù)。

用上述函數(shù)對(duì)其他所有評(píng)價(jià)單元進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到其他所有的可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)。用各單元可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)乘以其對(duì)應(yīng)的耕地面積得到其可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)為單位將各單元可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)相加得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)。用最終得到的各自可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)除以其各自的耕地面積得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)，最后用各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)乘以對(duì)應(yīng)的待整理區(qū)耕地面積得出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)[11]。可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)計(jì)算公式：

Kpi=Ypi×Si

(6)

式中：Kpi為評(píng)價(jià)單元可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)；Ypi為評(píng)價(jià)單元可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)；Si為評(píng)價(jià)單元耕地面積。

(4)待整理區(qū)耕地可提高產(chǎn)能。可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能減去其實(shí)際產(chǎn)能，即為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)的可提高產(chǎn)能。

W可提高=W可實(shí)現(xiàn)-W實(shí)際

(7)

式中：W可提高為可提高產(chǎn)能；W可實(shí)現(xiàn)為可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能；W實(shí)際為實(shí)際產(chǎn)能。

2.2.3 農(nóng)用地整理潛力綜合評(píng)價(jià)

通過對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地系數(shù)、新增耕地面積、耕地分散系數(shù)和可提高產(chǎn)能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)來判斷各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)農(nóng)用地整理潛力。

耕地分散系數(shù)是零星地類、耕地中的田間道路、小型溝渠、田坎占耕地面積的比值[12]。

β=△Sj/S

(8)

式中：β為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地分散系數(shù)；△Sj為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地區(qū)域內(nèi)有潛力新增耕地面積；S為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地總面積。首先，對(duì)4個(gè)變量進(jìn)行極值標(biāo)準(zhǔn)化，公式：

(9)

(10)

式中：Eij為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)j項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際值；Xmin為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)j項(xiàng)指標(biāo)的最小值；Xmax為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)j項(xiàng)指標(biāo)的最大值。

再運(yùn)用幾何平均法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)進(jìn)行綜合潛力評(píng)價(jià)[9]。公式：

(11)

式中：Pi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)綜合潛力系數(shù)；Ei1為第i個(gè)第1個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；Ei2為第i個(gè)第2個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；Ei3為第i個(gè)第3個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；Ei4為第i個(gè)第4個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

3 結(jié)果與分析

3.1 農(nóng)用地待整理區(qū)的結(jié)果的確定

農(nóng)用地待整理區(qū)是根據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃劃定的，可以通過農(nóng)用地整理措施轉(zhuǎn)變?yōu)楦氐牡仡?。待整理區(qū)的用地類型主要包括草地、園地、耕地中的零星地類、林地和其他農(nóng)用地(溝渠、農(nóng)村道路、田坎、設(shè)施農(nóng)用地等)[13]。根據(jù)濟(jì)陽區(qū)2017年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，并結(jié)合2017年已經(jīng)驗(yàn)收的土地整治項(xiàng)目，統(tǒng)計(jì)得到濟(jì)陽區(qū)農(nóng)用地待整理區(qū)面積和分布情況(表1)。待整理區(qū)面積較大的地區(qū)主要分布在濟(jì)陽區(qū)北部的垛石鎮(zhèn)和曲堤鎮(zhèn)，兩區(qū)待整理面積占全區(qū)待整理總面積的32%。

3.2 農(nóng)用地整理數(shù)量潛力的確定

根據(jù)濟(jì)陽區(qū)2014—2017年耕地等別更新成果，統(tǒng)計(jì)濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的新增耕地面積。濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地系數(shù)如表1所示。

表1 濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地面積

由表1可知，濟(jì)陽區(qū)新增耕地系數(shù)介于0～0.77之間，平均新增耕地系數(shù)為0.28%。濟(jì)陽區(qū)新增耕地系數(shù)大于0.30%有垛石鎮(zhèn)、仁風(fēng)鎮(zhèn)、太平街道和新市鎮(zhèn)；新增耕地系數(shù)介于0.1%～0.30%之間的有濟(jì)陽街道、崔寨街道和孫耿街道；新增耕地系數(shù)小于0.1%有濟(jì)北街道、回河街道和曲堤鎮(zhèn)。

3.3 農(nóng)用地整理質(zhì)量潛力的確定

根據(jù)濟(jì)陽區(qū)2017年耕地質(zhì)量等別成果，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)糧換算系數(shù)，核算濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)2017年的待整理區(qū)實(shí)際產(chǎn)能。濟(jì)陽區(qū)屬于魯西北平原區(qū)，基準(zhǔn)作物為冬小麥，指定作物為冬小麥和夏玉米，耕作制度為一年兩熟，冬小麥和夏玉米的產(chǎn)量比系數(shù)為1∶0.62。濟(jì)陽區(qū)實(shí)際產(chǎn)能核算結(jié)果見表2。

表2 濟(jì)陽區(qū)待整理耕地區(qū)實(shí)際總產(chǎn)核算

運(yùn)用spss對(duì)濟(jì)陽區(qū)各評(píng)價(jià)單元實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)糧單產(chǎn)與其利用等指數(shù)進(jìn)行回歸分析，計(jì)算濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能。公式如下：

Yi=441.323+0.277Ri(R2=0.527)

式中：Ri為第i個(gè)評(píng)價(jià)單元利用等指數(shù)；Yi為i個(gè)評(píng)價(jià)單元的標(biāo)準(zhǔn)糧可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)值；模型統(tǒng)計(jì)量F檢驗(yàn)值220.761，相關(guān)系數(shù)R=0.726，判定系數(shù)R2=0.527可以判斷出上述回歸模型通過了可靠性檢驗(yàn)。說明濟(jì)陽區(qū)農(nóng)用地可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)與利用等指數(shù)之間存在正相關(guān)的直線關(guān)系。

利用計(jì)算出的濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)減去濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)實(shí)際總產(chǎn)，得到濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可提高產(chǎn)能(表3)。

表3 濟(jì)陽區(qū)待整理耕地區(qū)實(shí)際總產(chǎn)和可提高產(chǎn)能核算

由表3結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，濟(jì)陽區(qū)可提高產(chǎn)能共11161萬kg。濟(jì)陽區(qū)可提高產(chǎn)能大于1500萬kg的包括垛石鎮(zhèn)、曲堤鎮(zhèn)；可提高產(chǎn)能介于1000萬～1500萬kg的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)包括崔寨街道、孫耿街道、太平街道和新市鎮(zhèn)；可提高產(chǎn)能小于1000萬kg的包括濟(jì)陽街道、濟(jì)北街道、回河街道和仁風(fēng)鎮(zhèn)。如果按照濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的待整理區(qū)耕地面積來說，崔寨鎮(zhèn)農(nóng)用地整理的質(zhì)量潛力較大。

3.4 濟(jì)陽區(qū)農(nóng)用地整理潛力劃分

首先，運(yùn)用公式把濟(jì)陽區(qū)農(nóng)用地整理的4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。運(yùn)用公式進(jìn)行濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)綜合潛力系數(shù)測(cè)算，根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)潛力系數(shù)繪制折線圖，將顯著處作為分級(jí)界線[14]，分級(jí)結(jié)果見圖1。

圖1 濟(jì)陽區(qū)農(nóng)用地整理潛力分級(jí)圖

通過幾何平均法測(cè)算的濟(jì)陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)農(nóng)用地整理潛力分級(jí)結(jié)果呈正態(tài)分布，具體為：一級(jí)潛力區(qū)的潛力系數(shù)為0.79，待整理農(nóng)用地面積10599.55hm2，只包括仁風(fēng)鎮(zhèn)；二級(jí)潛力區(qū)為潛力系數(shù)介于0.55～0.59之間，待整理農(nóng)用地面積為32148.81hm2，包括新市鎮(zhèn)、垛石鎮(zhèn)和太平街道；三級(jí)潛力區(qū)為潛力系數(shù)介于0.31～0.33，待整理農(nóng)用地面積為26816.42hm2，包括崔寨街道、曲堤鎮(zhèn)和孫耿街道；四級(jí)潛力區(qū)潛力系數(shù)為0.18，待整理農(nóng)用地面積為12489.92hm2，包括濟(jì)陽街道和回河街道；五級(jí)潛力區(qū)潛力系數(shù)為0的濟(jì)北街道。濟(jì)陽區(qū)農(nóng)用地整理綜合潛力區(qū)主要分布在北部地區(qū)[15-19]。

4 結(jié)論

(1)濟(jì)陽區(qū)待整理區(qū)農(nóng)用地共83238.14hm2，新增耕地為166.15hm2，新增耕地系數(shù)平均值為0.28%，濟(jì)陽區(qū)新增耕地系數(shù)最高的為仁風(fēng)鎮(zhèn)0.77%和垛石鎮(zhèn)0.50%；新增耕地面積最大的為仁風(fēng)鎮(zhèn)和垛石鎮(zhèn)，分別為83.51hm2、72.51hm2?？商岣弋a(chǎn)能共1048萬kg，其中各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可提高產(chǎn)能最高的為垛石鎮(zhèn)和曲堤鎮(zhèn)，分別為1924.18萬kg，1527.50萬kg。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)開發(fā)潛力以二級(jí)和三級(jí)潛力區(qū)為主。

(2)農(nóng)用地整理中土地平整、農(nóng)田水利工程、道路建設(shè)工程等都會(huì)改變土壤性質(zhì)、破壞景觀格局、對(duì)飲用水產(chǎn)生污染，因此在農(nóng)用地整理潛力研究中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)生態(tài)潛力的評(píng)估，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，用長遠(yuǎn)發(fā)展的目光協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的關(guān)系。

(3)土地整理工程是一個(gè)自然、社會(huì)、人文多方面綜合的工程，在今后的研究中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和人文方面的研究工作，建立科學(xué)合理的潛力評(píng)價(jià)體系，使其潛力評(píng)估結(jié)果更具有現(xiàn)實(shí)意義。

(4)當(dāng)前補(bǔ)充耕地方式除了農(nóng)用地整理以外，還有居民點(diǎn)整理、后備資源開發(fā)等途徑。濟(jì)陽區(qū)作為山東省“三權(quán)分置”試點(diǎn)區(qū)縣，應(yīng)該積極根據(jù)國家新一輪國土空間規(guī)劃中確定為建設(shè)用地的農(nóng)村閑散用地進(jìn)行盤活利用，從而補(bǔ)充增加耕地，促進(jìn)土地資源的合理利用。