潘凱能,湯江龍,崔耀元,胡慧敏
(1.江西省地質(zhì)局地理信息工程大隊(duì),江西南昌 330001;2.東華理工大學(xué)測繪工程學(xué)院,江西南昌 330013)
農(nóng)業(yè)用地是人類賴以生存和社會發(fā)展的寶貴資源,其質(zhì)量直接影響農(nóng)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展與糧食安全。農(nóng)業(yè)用地整治是當(dāng)前我國土地整治工作的重要組成部分。近年來,我國城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐加快,部分優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)用地資源被占用,資源環(huán)境承載力下降、土地利用粗放、農(nóng)業(yè)用地整體質(zhì)量水平降低等問題日益凸顯。測算耕地質(zhì)量、提升耕地潛力是耕地提質(zhì)改造及耕地質(zhì)量建設(shè)工作的基礎(chǔ),因此,建立一個(gè)科學(xué)完善的農(nóng)業(yè)用地質(zhì)量與集約利用指標(biāo)評價(jià)體系,通過測算耕地整理潛力,科學(xué)合理地利用農(nóng)業(yè)用地,是當(dāng)前我國土地資源管理中亟待解決的問題。本文通過構(gòu)建農(nóng)業(yè)用地集約利用評價(jià)指標(biāo)體系,將多目標(biāo)綜合法與熵值法相結(jié)合,綜合評價(jià)貴溪市農(nóng)業(yè)用地集約利用的總體情況,由此獲得貴溪市農(nóng)業(yè)用地集約利用的空間分異特征,經(jīng)過分析耕地潛力和耕地以外的土地,根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的增加耕地系數(shù)對區(qū)域鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行分等定級,考察各區(qū)域可供挖掘潛力,為宏觀調(diào)控和農(nóng)業(yè)用地利用提供科學(xué)依據(jù)與合理組織。
貴溪市位于江西省東北部,是江西省鷹潭市縣級市,中心坐標(biāo)為北緯28°17'44″、東經(jīng)117°14'23″。境內(nèi)地貌形態(tài)以山地和丘陵為主,土地總面積249 2.7 km2。按現(xiàn)行土地利用分類標(biāo)準(zhǔn),貴溪市農(nóng)業(yè)用地占地面積223 098.0 hm2,約占土地總面積的89.5%。貴溪市是珠江三角洲、長江三角洲和閩南三角洲的“黃金接點(diǎn)”,是鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的中心城市,因銅礦的發(fā)掘和繁榮而被譽(yù)為“中國新興銅都”[1]。
貴溪市農(nóng)業(yè)用地各二級地類數(shù)據(jù)來源于貴溪市自然資源局。貴溪市的農(nóng)業(yè)用地空間數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為研究依據(jù),新增耕地?cái)?shù)量與系數(shù)均來自貴溪市自然資源局中各鄉(xiāng)鎮(zhèn)新增耕地項(xiàng)目合計(jì)。
1.3.1 構(gòu)建指標(biāo)體系
貴溪市各地區(qū)的農(nóng)業(yè)耕作方式存在差異,導(dǎo)致其集約利用水平同樣存在差異。本文以縣政府行政區(qū)劃為界,將貴溪市劃分為20個(gè)評價(jià)單元(剔除農(nóng)業(yè)要素相關(guān)度不強(qiáng)的城區(qū)的東門街道、花園街道和雄石街道3個(gè)單元),具體評價(jià)單元如表1所示。
表1 貴溪市農(nóng)業(yè)用地集約利用評價(jià)單元
構(gòu)建農(nóng)業(yè)用地集約利用評價(jià)指標(biāo)體系,是開展定量評價(jià)工作的基本前提。本文從貴溪市的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、投入程度等方面著手,從中篩選出可能的指標(biāo)構(gòu)建指標(biāo)體系(見表2)。
表2 農(nóng)業(yè)用地集約利用水平評價(jià)指標(biāo)體系
1.3.2 離差標(biāo)準(zhǔn)化法
結(jié)合農(nóng)業(yè)用地集約利用受到各指標(biāo)的影響程度差異,同時(shí)各指標(biāo)對應(yīng)的含義、數(shù)量級,采用離差標(biāo)準(zhǔn)化法來消除量綱影響數(shù)據(jù)的情況。本文選擇的均是正指標(biāo),其標(biāo)準(zhǔn)化處理公式為:
(1)式中,為標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)分值,Xi為第i個(gè)指標(biāo)的初始值,Xmax、Xmin分別為指標(biāo)最大值、最小值。
1.3.3 熵值法
由于指標(biāo)體系中的各項(xiàng)指標(biāo)具有復(fù)雜性、多樣性的特點(diǎn),本文采用熵值法確定評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。通過熵值的差異程度,確定每個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。若所選指標(biāo)的數(shù)據(jù)差異越小,則熵值大,說明該指標(biāo)代表的信息較少,對應(yīng)權(quán)重值也就越小;反之亦然。
若有m個(gè)樣本和n項(xiàng)指標(biāo),則得到原始數(shù)據(jù)矩陣
(2)式中,X’ij代表第i個(gè)樣本的第j項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。
(3)(4)(5)式中,Pij為第j項(xiàng)指標(biāo)下第i個(gè)樣本值所占的比重;ej表示指標(biāo)的熵值,假設(shè)Pij為0,那么ej也為0;Wj表示各指標(biāo)的權(quán)重;指標(biāo)個(gè)數(shù)以n表示,則n與m相等。
1.3.4 多目標(biāo)綜合評價(jià)法
多目標(biāo)綜合評價(jià)法可以應(yīng)用多種目標(biāo)的重要性程度和自身差異程度得到農(nóng)業(yè)用地綜合指數(shù),得出的結(jié)果更為客觀,整套體系也更為成熟,計(jì)算公式為:
(6)式中:Yi為總體評價(jià)分值,Yi∈[0,1];Wj為i樣本第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值;Pij為第j項(xiàng)指標(biāo)下第i個(gè)樣本值所占的比重??傮w評價(jià)分?jǐn)?shù)越低,那么對應(yīng)農(nóng)業(yè)用地集約利用水平也就越低,反之則越高。即當(dāng)Yi=0 時(shí),集約利用水平最低;當(dāng)Yi=1 時(shí),集約利用水平最高。
1.3.5 耕地整理潛力
耕地整理潛力的計(jì)算公式為:
(7)(8)式中,ΔS為新增耕地面積,Si為某村待整理區(qū)面積,di為鄉(xiāng)鎮(zhèn)新增耕地系數(shù),d為某村新增耕地系數(shù)。
根據(jù)熵值法,貴溪市農(nóng)業(yè)用地集約利用評價(jià)指標(biāo)權(quán)重分布見表3。
表3 貴溪市農(nóng)業(yè)用地集約利用評價(jià)指標(biāo)權(quán)重
通過調(diào)查分析貴溪市的20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),采用指標(biāo)加權(quán)綜合評價(jià)模型評價(jià)農(nóng)業(yè)用地集約利用的情況,獲得了各個(gè)行政單元的綜合分值,結(jié)果見表4。以矢量數(shù)據(jù)對應(yīng)區(qū)域的屬性值為基礎(chǔ),對評價(jià)單位基于屬性值的柵格進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,并對貴溪市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政單元農(nóng)業(yè)用地集約利用水平綜合得分按照從大到小的順序繪制圖形,選擇曲線變化過渡點(diǎn)及變化率突變點(diǎn)作為分級的閾值點(diǎn),將貴溪市農(nóng)業(yè)用地集約水平可以分為高、中、低3種類型,分級閾值點(diǎn)分別為流口鎮(zhèn)、雷溪鎮(zhèn),綜合得分分別為0.017 3、0.020 9。
表4 貴溪市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)用地集約利用水平綜合分值及分區(qū)
綜合評價(jià)結(jié)果表明,貴溪市農(nóng)業(yè)用地集約利用水平存在明顯的區(qū)域差異,其空間布局特征為區(qū)域面積集中、北面較高、南部較低。由各級區(qū)域布局可以看出,高水平農(nóng)田集約利用區(qū)分布相對集中,主要分布在北部,土地資源類型多是平原和丘陵,耕地分布廣而連續(xù),面積占比為25%;農(nóng)業(yè)用地集約利用中等水平區(qū)主要分布在中部地區(qū),面積占比為37%,這些地區(qū)農(nóng)業(yè)土地資源潛力大,光、熱條件好,但由于該區(qū)投入水平和整體效益水平較低,整體處于中等發(fā)展水平;貴溪市南部地區(qū)的農(nóng)業(yè)用地集約利用處于低等水平,面積占比為38%,由于該區(qū)域土地資源多為山地和丘陵,耕地類型少且耕地分散,耕作條件差,雖投入程度較高,但大部分地區(qū)的利用程度和整體效益都處于較低水平[2]。
2.2.1 耕地整理潛力
新增耕地面積、提高等級幅度和產(chǎn)能,均能增強(qiáng)農(nóng)業(yè)用地整理潛力。根據(jù)耕地整理潛力計(jì)算方法,對貴溪市待整理耕地潛力區(qū)新增耕地潛力進(jìn)行測算,結(jié)果表明,貴溪市耕地整理潛力區(qū)面積52 279.0 hm2,可新增耕地面積697.7 hm2,平均增加耕地系數(shù)為1.5%。土地利用現(xiàn)狀包括耕地(含部分中低產(chǎn)田)、荒草地、荒林地等未利用地,以及水塘等,新增耕地主要來源于荒林地、閑散荒地。
2.2.2 耕地以外其他農(nóng)業(yè)用地潛力
貴溪市耕地以外的農(nóng)業(yè)用地主要有林地、園地、草地和其他用地,總面積170 422.9 hm2,占貴溪市農(nóng)業(yè)用地總面積的76.4%,占土地總面積的68.4%。2020 年末,貴溪市林地總面積80 121 hm2,森林覆蓋率高達(dá)72.07%,發(fā)揮著巨大的生態(tài)效益,同時(shí)林業(yè)總產(chǎn)值為107 597 萬元,發(fā)揮著較大的經(jīng)濟(jì)效益。貴溪市擁有園地面積4 323 hm2,其中果園面積1 751 hm2,占園地總面積的40.5%,2020年水果總產(chǎn)量為34 071 t;剩余類別為茶園和其他果園。因此,園地發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)放在果園產(chǎn)業(yè)建設(shè)上,繼續(xù)擴(kuò)大果園種植面積,并對水果進(jìn)行深加工,增加產(chǎn)業(yè)在加工、貿(mào)易中的產(chǎn)值。貴溪市草地、其他農(nóng)業(yè)用地由于沒有單獨(dú)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),無法分析其經(jīng)濟(jì)增長潛力。貴溪市坑塘水面3 237.7 hm2、田坎2 089.6 hm2,若加以利用,可分別增加養(yǎng)殖水面面積和有效耕地面積173.92、148.43 hm2,可利用潛力較為可觀[3]。
本文通過構(gòu)建農(nóng)業(yè)用地集約利用評價(jià)指標(biāo)體系,運(yùn)用熵值法和多目標(biāo)評價(jià)法對貴溪市20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)用地集約利用綜合得分進(jìn)行計(jì)算,由此總結(jié)貴溪市農(nóng)業(yè)用地集約利用的空間分異特征,將貴溪市農(nóng)業(yè)用地劃分為3 個(gè)等級,并對耕地潛力和耕地以外的農(nóng)業(yè)用地潛力進(jìn)行分析[4]。
1)綜合考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、生態(tài)空間約束等因素,分析貴溪市集約利用綜合得分可以得出,貴溪市農(nóng)業(yè)用地總體集約利用程度較高,區(qū)域面積集中,空間分布存在一定差異,北部集約利用水平較高,南部較低。2)貴溪市農(nóng)業(yè)用地整理的理論潛力較大,建議統(tǒng)籌社會各方力量充分挖掘。實(shí)踐中可采取各種政策,充分發(fā)掘各方力量,保護(hù)貴溪市耕地資源,提高其綜合利用率。3)合理統(tǒng)籌耕地,形成規(guī)?;?jīng)營。依據(jù)測算出的結(jié)果,優(yōu)先支持開展農(nóng)業(yè)用地整理項(xiàng)目,合理布局耕地,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?jīng)營。
今后,尚待深入研究國土空間規(guī)劃和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施與農(nóng)業(yè)用地集約利用之間的關(guān)系,并將國土空間規(guī)劃和具體區(qū)域的發(fā)展需求作為今后研究的重要方向[5]。