余富祥，王 璐

(1.廣東省蕉嶺縣國土空間規(guī)劃編制研究中心，廣東 蕉玲 514100；2.華南農(nóng)業(yè)大學 資源環(huán)境學院,廣東 廣州 510642)

1 引言

耕地承載著食物供給的重要功能，盡管中國實行最嚴格的耕地保護制度，但客觀上仍面臨著不可小覷的糧食安全壓力。保障糧食安全的關鍵舉措在于大力推進高標準農(nóng)田建設，實現(xiàn)耕地地力提升。自2012年在全國各地鋪開建設以來，高標準農(nóng)田建設已上升為國家層面的戰(zhàn)略部署。截至2020年底，全國已建成8億畝高標準農(nóng)田，成果顯著，極大提高了糧食綜合生產(chǎn)能力[1]。

高標準農(nóng)田建設是一項涉及自然、經(jīng)濟、社會多方因素的動態(tài)、開放、復雜的系統(tǒng)性活動，而高標準農(nóng)田建設后評價是檢驗建設成果的有效手段，可以為管理部門階段性任務規(guī)劃、建設資金的區(qū)域配置優(yōu)化等提供理論支撐和技術參考。目前學者們對于農(nóng)田建設后評價的研究主要包括效益評價[2, 3]和績效評價[4, 5]兩方面，實質(zhì)內(nèi)容是選取指標評估單個項目或某個區(qū)域內(nèi)項目建設的實施效益和實施效率[6]，而對一定區(qū)域內(nèi)高標準農(nóng)田建設的實施狀態(tài)特征解析方面的研究涉及較少。

已有的農(nóng)地整理實施狀態(tài)特征研究中，大多數(shù)學者局限于對某一具體實施要素進行分析，如針對項目規(guī)模[7]、投資規(guī)模[8]或新增耕地面積[9]等單一要素，分析區(qū)域或全國在一定時間段內(nèi)的土地整治項目的安排特征。也有部分學者綜合投資規(guī)模、項目數(shù)量、建設規(guī)模以及新增耕地等核心數(shù)量指標來分析區(qū)域內(nèi)土地整治項目投入產(chǎn)出的時空分異特征[10, 11]。如熊冰瑤等[12]利用投資規(guī)模、建設規(guī)模、新增耕地面積和項目個數(shù)等指標，采用重心模型、空間自相關等地理空間分析方法多尺度地分析四川省“十二五”期間土地整治項目的空間格局變化。項曉敏等[13]提出基于整治強度、整治潛力、整治難度3項指標來評價全國農(nóng)用地整治的實施狀態(tài)。費建波等[14]通過對建設強度、建設潛力和建設難度三項指標的聚類分析，形成四川省高標準農(nóng)田建設的實施狀態(tài)綜合分區(qū)圖。這些研究開始解析高標準農(nóng)田建設實施狀態(tài)特征的內(nèi)涵，但對實施狀態(tài)綜合評價的定量化表達不夠，且缺乏對各實施要素間耦合協(xié)調(diào)程度的分析。

農(nóng)田整理項目的實施狀態(tài)表現(xiàn)為其潛力、強度和難度三維要素的相互匹配模式，三者的關系直接影響高標建設的實施效果[15]。高標準農(nóng)田建設中的實施協(xié)調(diào)度是指其各實施要素間的耦合匹配、有機協(xié)調(diào)水平。以往的研究重點都在關注項目實施成效，而忽略了區(qū)域內(nèi)高標準農(nóng)田建設的實施狀態(tài)及各特征要素間是否協(xié)調(diào)、是否匹配的問題?；诖?，本文以廣東省112個縣(市、區(qū))為研究區(qū)，構建 “潛力-強度-難度”三維要素的實施狀態(tài)分析框架，引入力學平衡模型分析“十二五”期間廣東省高標準農(nóng)田建設各要素間實施協(xié)調(diào)度。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)域

作為典型的經(jīng)濟快速發(fā)展地區(qū)，廣東省在城市擴張的背景下耕地保護承壓巨大。根據(jù)廣東省耕地質(zhì)量等級調(diào)查的評定結果，全省土壤肥力和灌溉設施較好的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田不足40%，而中低產(chǎn)田占60%以上，高標準農(nóng)田建設任務繁重。2012～2015年是廣東省高標準農(nóng)田建設的起步階段，在“十二五”期間，廣東省建成及在建的高標準農(nóng)田為1510萬畝，總投資210多億元。雖然取得積極成效，但同時在實踐過程中也面臨一些實際問題。突出表現(xiàn)為在項目安排上存在“平均主義”和“短期效益”，在實施過程中，注重計劃安排和指標下達，缺乏對建設要素實施狀態(tài)的有效評價[16]。本文以廣東省112個區(qū)縣為研究尺度(剔除一些研究期內(nèi)無高標項目驗收的區(qū)域)，研究高標準農(nóng)田建設各要素的實施狀態(tài)及整體的實施協(xié)調(diào)度。

2.2 數(shù)據(jù)來源

(1)高標項目實施數(shù)據(jù)來源于廣東省高標準基本農(nóng)田建設進展報備管理系統(tǒng)和廣東省“十二五”高標建設規(guī)劃數(shù)據(jù)庫。

(2)耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)采用2011年廣東省耕地質(zhì)量等別更新數(shù)據(jù)統(tǒng)計各研究單元的耕地面積，通過面積加權的方式求得各研究單元耕地質(zhì)量的平均利用等。

(3)中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務價值空間分布數(shù)據(jù)集。來源“中國科學院資源環(huán)境數(shù)據(jù)中心”，該數(shù)據(jù)是謝高地等[17]研究成果。套合廣東省耕地圖斑數(shù)據(jù)，獲得廣東省耕地生態(tài)系統(tǒng)服務價值數(shù)據(jù)，進而計算出廣東省耕地生態(tài)系統(tǒng)服務基準價值表(表1)，用于計算各單元的高標準農(nóng)田建設的生態(tài)潛力。

表1 廣東省耕地生態(tài)系統(tǒng)服務基準價值

2.3 研究方法

2.3.1 實施協(xié)調(diào)度的指標測算

本文采用建設潛力、建設強度及建設難度3項指標來測算高標準農(nóng)田建設的實施協(xié)調(diào)度。

通常農(nóng)田整治潛力包含數(shù)量、質(zhì)量和生態(tài)潛力3方面[18]。由于高標準農(nóng)田建設的關注重點在于提升耕地質(zhì)量及改善生態(tài)條件，實際新增耕地面積很少。因此本文的高標農(nóng)田建設潛力(X1)只考慮質(zhì)量潛力及生態(tài)潛力2項；其中質(zhì)量潛力是指耕地質(zhì)量的理論提升空間，以研究單元內(nèi)平均耕地質(zhì)量距所在農(nóng)用地分等三級指標區(qū)的最高利用等的差距來表示；生態(tài)潛力是指農(nóng)田建設過程中生態(tài)系統(tǒng)服務價值的可提升程度，以研究單元內(nèi)建設前后的耕地生態(tài)系統(tǒng)服務價值的差值來表示。

生態(tài)潛力指標的計算方法可參考已有文獻[19]，其原理是根據(jù)耕地等級、產(chǎn)量和生態(tài)系統(tǒng)服務價值存在的相關關系，來推導不同利用等別的耕地對應的生態(tài)系統(tǒng)服務價值。由此得出廣東省不同利用等別生態(tài)系統(tǒng)服務價值(表2)。最后根據(jù)高標準農(nóng)田建設的耕地質(zhì)量提升潛力計算各研究單元建設前后的耕地生態(tài)系統(tǒng)服務總價值差，即為生態(tài)潛力。

表2 廣東省不同利用等別生態(tài)系統(tǒng)服務價值

建設強度(X2)表征的是各研究單元在廣東省高標準農(nóng)田建設布局中的重要程度，用各縣域單元的高標建設規(guī)模與全省高標建設面積占比、和耕地占比之間的比值來表示。

建設難度(X3)用單位面積投資額來表征，由于高標準農(nóng)田建設使用統(tǒng)一的技術規(guī)范，因此用投資強度差異來代表各區(qū)域間高標建設的難易程度。各指標的具體含義如表3所示。

表3 高標準農(nóng)田建設實施協(xié)調(diào)度測算指標及其含義

2.3.2 力學平衡模型

力學平衡模型是三重矢量評價模型的一種，來源于英國學者Elkington在1994年提出的三重底線理論，最早用于企業(yè)績效評價中[20, 21]，后來有學者將其推廣到建設用地集約利用度[22]、城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)度[23]、鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)型均衡度[24]的評價研究中?，F(xiàn)在力學平衡模型已開始運用于分析土地整治實施協(xié)調(diào)性[25]、物流系統(tǒng)協(xié)調(diào)性[26]和耕地多功能協(xié)調(diào)度[27]等。跟傳統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度模型相比[28]，力學平衡模型的優(yōu)勢在于既能得到綜合評價的結果，又能根據(jù)不同要素作用下合力的偏離程度來判斷系統(tǒng)的“短板之處”[29]。

本文采用力學平衡模型來評判高標準農(nóng)田建設的實施協(xié)調(diào)度，原理如下：假設其他條件均質(zhì)，將高標準農(nóng)田建設中“建設潛力—建設強度—建設難度”三者之間的耦合協(xié)調(diào)關系抽象為笛卡爾坐標系中3個不同方向作用力的矢量關系[27]。而高標準農(nóng)田建設的實施協(xié)調(diào)度可以認為是該坐標系下建設潛力、建設強度、建設難度3個矢量的幾何合力。若三者的力均達到預期目標，則合力為0，表明相關建設要素間是均衡、系統(tǒng)協(xié)調(diào)的，此時作用合力點為圖1中的原點O；反之作用合力使得F合偏離均衡點O，此時高標準農(nóng)田建設的各要素處于失衡狀態(tài)。因此根據(jù)作用合力F合的大小和偏離角度，可以定量測度高標準農(nóng)田建設的協(xié)調(diào)度及其匹配問題。模型中，矢量OA、OB、OC分別代表高標準農(nóng)田建設中的建設潛力、建設強度及建設難度的實施率，兩兩夾角弧度為2/3，三者的合力F合即為高標建設的協(xié)調(diào)度。其中變量OA、OB、OC的具體量化方法[25]為：

圖1 高標準農(nóng)田建設協(xié)調(diào)度判別模型

(1)

(2)

(3)

實際計算中采用極坐標(F合，θ)來表征高標準農(nóng)田建設的協(xié)調(diào)狀態(tài)，其中F合為協(xié)調(diào)度，值越大說明該評價單元的高標建設協(xié)調(diào)度越差；極角θ表征偏離方向，反映各要素間的匹配問題。同時OA、OB、OC分別定義其方向角度為π/2、11π/6、7π/6[26]，根據(jù)矢量運算規(guī)則，極坐標(F合，θ)的計算公式如式(4)～式(6)：

(4)

(5)

(6)

OA、OB、OC及其反向延長線OA’、OB’、OC’兩兩結合，可將相互作用結果空間劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ象限(圖2)，每個象限所表征的矢量動力狀態(tài)不同，據(jù)此識別各單元高標準農(nóng)田建設實施協(xié)調(diào)度偏離方向及匹配問題(表4)。

表4 高標準農(nóng)田建設實施協(xié)調(diào)度偏離動力狀態(tài)及其特征

圖2 高標準農(nóng)田建設協(xié)調(diào)度偏離象限

3 結果與分析

3.1 實施協(xié)調(diào)度的空間分異特征分析

利用公式1求取廣東省各縣(市、區(qū))單元的建設潛力實施率(OA)、建設強度實施率(OB)、建設難度實施率(OC)，代入力學平衡模型中得到廣東省各區(qū)縣研究單元的高標準農(nóng)田建設實施協(xié)調(diào)度的綜合得分值。

為分析廣東省高標準農(nóng)田建設實施協(xié)調(diào)度在空間區(qū)域上的差異，按自然斷點法(Jeeks)，將實施協(xié)調(diào)度(F合值)從小到大分為4類，依次表示為協(xié)調(diào)狀態(tài)區(qū)(0.06～0.40)、磨合狀態(tài)區(qū)(0.41～0.70)、拮抗狀態(tài)區(qū)(0.71～1.30)及失調(diào)狀態(tài)區(qū)(1.31～7.97)，具體范圍見表5。

表5 廣東省高標建設實施協(xié)調(diào)度類型劃分

據(jù)計算，廣東省內(nèi)各研究單元的實施協(xié)調(diào)度F合值的平均值為1.71，標準差為0.88，變異系數(shù)為1.10。從協(xié)調(diào)度各類型區(qū)的數(shù)量占比來看，處于協(xié)調(diào)、磨合狀態(tài)的研究單元共有80個，占整個研究區(qū)的71%，說明廣東省多數(shù)地區(qū)的高標準農(nóng)田建設實施協(xié)調(diào)度較好；從空間格局上看，失調(diào)區(qū)主要在粵西沿海區(qū)和珠三角平原核心區(qū)；協(xié)調(diào)區(qū)主要位于粵西北山區(qū)、粵東沿海區(qū)及珠三角的西北端。具體情況如下：

(1)處于協(xié)調(diào)狀態(tài)區(qū)的研究單元共有43個，占全部研究單元的38%，主要分布在粵西北山區(qū)、粵東沿海區(qū)及珠三角的西北端。說明這些區(qū)域?qū)嵤﹨f(xié)調(diào)度最高，建設潛力、強度和難度3要素配置均衡、綜合匹配成效最佳。究其原因，該類型區(qū)內(nèi)研究單元的建設潛力平均值0.54，建設強度平均值1.10，建設難度平均值2.19，三項實施要素均處于中等水平，因此耕地提質(zhì)改造的潛力得到充分釋放。

(2)處在磨合狀態(tài)區(qū)的研究單元共有37個，占全部研究單元的33%，在空間上無明顯集聚區(qū)，特征是散布于協(xié)調(diào)型區(qū)域的周圍，以粵西北山區(qū)和珠三角平原區(qū)為主。該類型區(qū)內(nèi)研究單元的建設潛力平均值為0.60，建設強度指數(shù)平均值為0.86，建設難度指數(shù)的平均值為2.19，因此可知3項要素中潛力、難度均處在中等水平，而建設強度指數(shù)稍低，導致該類型區(qū)域在建設要素的綜合匹配結果上稍遜于協(xié)調(diào)型。但總體還是較好，可以通過在實際建設實施中對要素進行調(diào)整與改善，使其向協(xié)調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)化。

(3)處于拮抗狀態(tài)區(qū)的研究單元共有17個，占全部研究單元的15%，在空間上無明顯的聚集區(qū)，分散分布于粵西沿海、粵東沿海地區(qū)及珠三角平原的外圍地區(qū)。較之磨合型，該類要素間的實施協(xié)調(diào)度較差，建設潛力指數(shù)平均值為0.71，建設強度指數(shù)平均值為1.34，建設難度指數(shù)平均值為2.31。從各項要素平均值看來匹配尚可，但實際情況是該類型區(qū)的研究單元往往是建設潛力、強度和難度某一方的發(fā)展過度或欠缺，導致要素作用互相抵制影響實施成效，若不及時進行資源的有效調(diào)配，將漸漸過渡到失調(diào)狀態(tài)。例如：蓬江區(qū)、江海區(qū)、霞山區(qū)等地的短板主要在于建設潛力欠缺，新豐縣、雷州區(qū)等地主要表現(xiàn)為建設強度不夠，而金灣區(qū)則是建設難度過高。

(4)處于失調(diào)狀態(tài)區(qū)的研究單元共有15個，占全部研究單元的14%，集中分布在粵西沿海區(qū)和珠三角平原核心區(qū)。該類型區(qū)的研究單元建設潛力指數(shù)平均值為0.58，建設強度指數(shù)為2.71，建設難度指數(shù)平均值為2.94，因此在實施特征上表現(xiàn)為資源要素未得到有效匹配。甚至建設潛力、強度和難度3要素無法均衡發(fā)展且相互影響，綜合成效低下。該區(qū)域也是當前廣東省高標準農(nóng)田建設中的最主要的問題區(qū)域和扼待調(diào)整的實施類型區(qū)。

3.2 高標準農(nóng)田建設的實施偏離度特征分析

通過ArcGIS空間查詢提取拮抗狀態(tài)區(qū)和失調(diào)狀態(tài)區(qū)，并結合其所屬象限的矢量動力特征信息來判定廣東省高標準農(nóng)田建設的問題區(qū)域(表6)。

結果表明，共有32個研究單元的高標準農(nóng)田建設實施處于問題狀態(tài)，共包含高標準農(nóng)田建設項目1021個，建設總規(guī)模27.627萬hm2。將問題區(qū)域分為3類，具體如下：

(1)高潛力低強度失調(diào)型(第Ⅱ象限)。共涉及14個研究單元，主要分布在粵西地區(qū)和粵東沿海地區(qū)。該區(qū)域的F合均值為1.07，總體表現(xiàn)為較高的建設潛力和偏低的建設強度。該區(qū)域本身耕地資源豐富，是廣東省的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)區(qū)，也是高標準農(nóng)田建設的重點規(guī)劃區(qū)，建議后期加大投資力度，大力提升區(qū)內(nèi)中低等耕地的提質(zhì)改造力度。

(2)高強度低難度失調(diào)型(第Ⅳ象限)。共涉及3個研究單元。該區(qū)域的F合均值為0.88，在實施狀態(tài)上表現(xiàn)為建設強度較高，而建設難度較低。該區(qū)域的高標建設潛力中等，但耕地整治活動較活躍，只是對高標建設的投資力度稍顯不夠。建議后期加強區(qū)域內(nèi)的統(tǒng)籌規(guī)劃，積極引導涉農(nóng)項目的資金整合，提高建設標準。

(3)高難度低潛力失調(diào)型(第Ⅵ象限)。共涉及15個研究單元，主要分布在珠三角平原區(qū)及粵東、粵西沿海的部分市域范圍，該類F合均值為2.01，總體表現(xiàn)為建設難度過高，而建設潛力偏低。這一格局與其區(qū)域特征緊密聯(lián)系。該地區(qū)是廣東省的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，本身耕地資源緊缺且耕地質(zhì)量偏低，耕地相對分散導致農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模較小，加上當?shù)氐膭趧恿Τ杀据^高，因此高標準農(nóng)田建設任務重、難度大。但另一方面當?shù)卣畬Ω邩私ㄔO的配套資金較充裕，所以建設規(guī)模較小且投資集中。建議后期進一步調(diào)整區(qū)域土地整治的主攻方向，優(yōu)化項目布局和整治時序。

4 結論與建議

4.1 結論

(1)運用力學平衡模型可以有效測算高標準農(nóng)田建設的實施協(xié)調(diào)度。廣東省高標建設的實施協(xié)調(diào)度整體尚好，處于協(xié)調(diào)、磨合狀態(tài)的研究單元共有80個，占整個研究區(qū)的71%；同時也存在明顯的空間差異，失調(diào)區(qū)主要在粵西沿海區(qū)和珠三角平原核心區(qū)；協(xié)調(diào)區(qū)主要位于粵西北山區(qū)、粵東沿海區(qū)及珠三角的西北端。

(2)結合實施偏離度特征象限信息來判定，有32個研究單元被劃入問題區(qū)域，問題類型可劃分為高潛力低強度失調(diào)型、高強度低難度失調(diào)型和高難度低潛力失調(diào)型3種。

4.2 建議

(1)對于粵西沿海地區(qū)高標建設的實施失調(diào)問題，最有效的措施應該是在省級層面上加大涉農(nóng)資金的統(tǒng)籌力度，要充分利用政府的財政轉(zhuǎn)移支付能力，加大政策上的傾斜力度，提倡探索“先富帶動后富”的做法，采取定向轉(zhuǎn)移支付的措施，扶持耕地基礎條件好、改造潛力大的區(qū)域的高標準農(nóng)田建設。

(2)珠三角地區(qū)后期在進一步優(yōu)化項目布局、建設時序的同時，應結合自身區(qū)位特點，借助高標準基本農(nóng)田建設資金，重點發(fā)展都市農(nóng)業(yè)、休閑農(nóng)業(yè)，發(fā)揮基本農(nóng)田改善生態(tài)環(huán)境、景觀格局等方面的作用。