土地开发整理补充耕地质量等级评价

1 川西北高山高原区土地开发整理补充耕地质量等级评价 以康定县新都桥镇土地整理项目为例 摘要 摘要 土地开发整理补充耕地质量等级是实现耕地占补平衡的基础 通过选择川西北高山高原区典 型土地整理项目 运用层次分析法确定了补充耕地质量评价指标体系 并对补充耕地质量等级进行 了模糊综合评价 结果表明 项目区补充耕地普遍属于 良好 等级 但不同坡度级之间耕地质量有 明显差异 土地质量随坡度的增大而降低 与项目区周边田块比较显示 85 的补充耕地质量水平 仅仅相当于周边中产田水平甚至更低 关键词 关键词 土地开发整理 补充耕地质量等级 模糊综合评判 川西北高山高原区 Northwest Sichuan mountain plateau land Consolidation added arable land quality and rating evaluation A case of Kangding xinduqiao land consolidation project Dai Guangyin1 Zhang Zhilin1 Lei Mingrong1 Xia Lina2 1 Sichuan Neijiang Agriculture Bureau soil fertilizer station Sichuan Neijiang 2 Kangding Land Resources Bureau Sichuan Kangding Abstract Land development and consolidation of farmland quality grade added to achieve the Divination balance of arable land By selecting typical land consolidation project in northwest Sichuan mountain plateau the use of AHP to determine the quality of the added arable land evaluation index system and arable land to add to the quality and grade of fuzzy comprehensive evaluation The results show that added arable land of the project area in general are good rating but different between class slope significant difference in the quality of arable land land quality increases with the lower slope Field and the surrounding area showed that 85 of the added quality of arable land is only around the middle field is equivalent to or even lower levels Keywords Land development and consolidation added arable land quality rating fuzzy comprehensive evaluation northwest Sichuan mountain plateau 0 引言引言 土地开发整理以 增加有效耕地面积 改善耕地质量 提高土地资源利用率和产出率 为基本目 标 乃是实现耕地占卜平衡 加强基本农田建设的重要途径 然而土地整理是以 耕地总量动态平 衡 战略性政策为大背景的 1 新增耕地比例 是土地整理项目必须完成的一个刚性指标 而对耕地 质量提高 土地综合生产能力 土地生态效应没有定量指标要求 结果造成土地整理中 重数量 轻质量 重面积 轻效益 重开发 轻整理复垦 的状况 以致补充耕地质量太差 土地利用率低 下 目前 补充耕地质量考核一直是耕地占补平衡工作的薄弱环节 各地往往注重增加耕地面积 而忽视了耕地质量的提高 补充耕地的质量水平往往较低 还存在 占多补少 占优补劣 的不合 理现象 耕地面积有所增加 耕地质量有所提高 才是土地开发整理的根本目标 因此 怎样科学 地进行土地整理评价与考核 特别是土地整理补充耕地质量评价显得尤为重要 川西北高山高原区自然条件差 交通困难 农业技术水平低 因而土地资源开发程度低 土地 沙化严重 森林资源过度采伐 区域经济十分落后 该区土地整理起步较晚 针对该区域土地整理 的理论 方法及实证研究都较为罕见 因此 本文结合典型土地整理项目对该区域土地整理质量评 价方法体系进行实证研究可以为川西北高山高原 2 区土地整理决策 规划设计提供依据 为实现耕地数量质量动态平衡提供理论与方法支持 也是对 土地整理评价研究的补充和完善 1 项目概况项目概况 1 1 项目区域概况 项目区位于康定县西北部新都桥镇 涉及 8 个行政村 项目区范围沿南北向河谷所控制 北至 距上柏桑一村与上柏桑二村分界线约 800m 南至木马重 东西两侧主要为山地 总面积 572 70hm2 地貌属山原河谷地貌 微地貌为狭长型槽谷 古夷平原保存完整 连片分布 构成起 伏和缓的高原面 地势呈长条形南北延伸 北高南低 海拔 3532 6 3569 8m 土壤以高原潮土为主 土层厚度在 60cm 80cm 系河流新冲积或冲洪积母质发育而成 砂壤至中壤质地 垂直于河流方向 由近及远 地势由低渐高 土粒由粗渐细 质地由砂变壤 气候属山地寒温带 年均温 4 6 年 降雨量 701 0 1207 2 毫米 农田灌溉主要依靠天然降雨 但由于地理条件和自然环境的制约 缺少 引水渠等拦蓄工程 降水形成的径流大部分以洪水形式流走 天然储水量较少 水资源有效利用率 低 项目区农业人口 2161 人 耕地 7628 33 亩 人均 3 53 亩 人均粮食 810 5 公斤 人均年纯收 入约 1094 元 项目区社会经济条件和生活水平均处于全县中下水平 1 2 项目实施概况 1 土地平整 项目区补充耕地主要为旱地 以种植青稞为主 采用漫灌法灌溉 土地平整度 较高 土方调配以田块内土方挖填平衡为主 田间土方调配为次 田块内土地质量较为均一 主要 内容包括田块内地形平整 土地整理后田埂调整 水渠开挖后地面平整 水域 溪沟填土平整等 2 农田水利 新建斗农渠 46258m 全部防渗衬砌 新建排水斗农沟 102 条 总长 36405m 旱地灌溉采用漫灌法 田块内格田采用自流灌溉法 灌溉保证率达 90 3 田间道路 共新建整修田间道 11 条 总长 19942m 新建整修生产路 131 条 总长 64017m 田间道占地宽 4m 采用泥结碎石路面 厚度为 20cm 夯填土垫层 垫层厚 30cm 路面 宽 3 5m 生产路占地宽 2m 采用泥结碎石路面 厚度 10cm 夯填土垫层 垫层厚 20cm 道路路 面依地势而建 坡度小于 5o 4 农田防护林 项目区防护林沿田间道植树 树间距为 3m 一株 种植杨树 共种植杨树 4195 株 建绿化林带 12 55km 2 补充耕地质量等级评价补充耕地质量等级评价 2 1 补充耕地的评价指标体系及指标权重的确定 2 1 1 指标体系的设定 指标体系的选择主要遵循主导性 系统性 独立性 差异性 科学性与可操作性兼顾 定量与 定性相结合等原则 结合川西北高山高原区项目实际情况 确定指标体系如下 3 自然条件因素农田基本因素 表层土壤质地 田间道路通达率 防护林网覆盖率 田块平整度 灌溉保证率 有效土层厚度 土壤有机质含量 地形坡度 土地整理补充耕地质量 图1 川西北高山高原区土地整理补充耕地质量评价指标体系 Fig 1 Northwest Sichuan mountain plateau area of land consolidation projects added arable land quality evaluation index system 2 1 2 指标权重的确定 指标权重确定的准确与否 在很大程度上影响土地整理补充耕地质量评价结果的准确性和科学 性 随着研究的深入 指标权重值的确定方法也由最初的依据研究者的实践经验和主观判断来确定 权重 逐步发展为用特尔菲法 也称专家咨询法 确定权重 但应用此法 权重分配的难度和工作量 反复次数 随指标数量的增多而增大 甚至难以获得满意的结果 近年来用层次分析 AHP 法确定 权重越来越受到研究人员的重视 并在很多方面得到应用 2 3 因此 本研究采用层次分析法来确 定土地整理补充耕地质量各评价指标的权重 在这个方法中 按照元素之间的相互影响 将元素按不同的层次进行分类 从而形成一个多 层次的结构 71 在每一层次 我们可按一定准则 通过该层元素之间的判断比较 根据所比较两 元素的重要程度 按照9级标度 表2 定量化 形成判断矩阵 本研究评价因素因子共分为两级 一级影响因素含两个因子 二级影响因素含八个因子 通过 对单层次下各因子两两比较 按照9级标度法 逐级构造判断矩阵A 1 111 212 1 n n ijnn nnn WWWW WWWW A WWWW 把判断矩阵中第行元素连乘起来 再开次方 即求得矩阵中每行元素的几何平均数 然后nn 正规化 即可得到每一层次单因素的权重 1W2W nW 计算判断矩阵的最大特征根 max 2 1 max 1 1 n ijj n j i i W nW 计算一致性指标CI 3 max 1 1 jiij CInn 将CI 与平均随机一致性指标RI 进行比较 其比值称为判断矩阵的一致性比例 记作 CR CI RI 当CR 0 1 时 则认为判断矩阵具有满意的一致性 否则需要把判断矩阵表反馈到专家 手里重新调整 1 10 阶矩阵的RI 值参见表3 4 经测算 各判断矩阵均具有满意的一致性 在此基础上对项目区土地适宜性评价因子进行层次 总排序 其综合权重评价见表4 表1 9级标度及其描述 Tab 1 9 scale and its description 重要性比较的标 度 定义说明 1两个元素相比 同等重要两个元素对于某性质有相同贡献 3 两个元素相比 一个元素比另一个元素稍微 重要 从经验和判断 两个元素中稍微偏重一个元 素 5 两个元素相比 一个元素比另一个元素较强 重要 从经验和判断 两个元素中较偏重一个元素 7 两个元素相比 一个元素比另一个元素强烈 重要 一元素强烈偏重 其主导地位在实际中显示 出来 9 两个元素相比 一个元素比另一个元素极端 重要 二元素偏重于一个元素的证据是判断的最高 等级 2 4 6 8两相邻判断的中值如 2 介于同等重要与稍微重要之间 倒数元素 与元素比较判断为 则元素与元素 比较判断为ijij ji1 jiij 表2 1 10阶矩阵的RI值 Tab 2 1 10 order matrix of the RI 矩阵阶数12345678910 RI 值0 000 000 570 911 141 241 341 411 451 49 表3 研究区土地整理补充耕地质量评价指标及权重 Tab 3 The study area of land Consolidation projects added arable land quality evaluation index and weight 因素权重指标权重 表层土壤质地0 22 有效土层厚度0 31 土壤有机质含量0 28 自然条件因素0 56 地形坡度0 19 灌溉保证率0 38 田块平整度0 24 防护林网覆盖率0 24 土地整理补 充耕地质量 1 农田基本因素0 44 田间道路通达性0 18 2 2 评价单元划分 评价单元是土地质量评价的基础空间 是划分项目区土地质量等级的基础 项目区内补充耕地 基本为旱地 在同一坡度级其质量比较均匀 而不同坡度级之间质量的差异较大 故本项目以坡度 级为基础划分评价单元 图3 其中 0 5度 标记为 的耕地占补充耕地总面积的33 5 10度 标记为 的耕地占总面积的52 10 15度 标记为 的耕地占总面积的15 5 52 33 15 图 2 项目区补充耕地坡度分级 Fig 2 Project area added arable land slope classification 2 3 模糊综合评判 模糊数学是一门新兴的数学分支 它研究的对象是客观事物的模糊性 即事物外延的不确定性 是对定性问题定量化处理的一种有效工具 4 模糊综合评判是应用模糊变换原理和最大隶属度原则 并考虑与评价事物相关的各个因素 所做出的综合评价 模糊综合评判法的应用能较好地满足土地 整理补充耕地质量评价两大特征 一是模糊综合评价方法对指标集的好 坏 优 劣的判断 带有 一定的模糊性 符合耕地质量评价指标定性分析的特性 二是模糊综合评价模型具备对多层次 多 种类指标综合评价功能 能实现多层次指标体系的客观综合 从而使补充耕地质量等级的求取更具 客观性 根据设定的指标体系及权重 运用模糊综合评判法分别对三个不同坡度级的评价单元进行 评价 其过程如下 确定评价因素集合 为评价因素 即自然条件因素 农田基本因素 12 UU U 1 2 iU i 决策评语等级集合 分别表示 好 较好 一般 较125 VV VV 1 2 3 4 5 iV i 差 差 决策评语一般通过咨询专家进行评定 本研究通过咨询15位专家对影响土地整理补充耕 地质量的各因素进行评级 首先对评价因素集合中的单个因素作单因素评判 从因素U 1 2 iU i 着眼确定该因素对决策评语等级集合 隶属度 即可能性程度 这样就可以得iU 1 2 jV jm 出第 个因素单因素评判集合 对所有n个评价因素的评价集合就可以构成一i12 iiiimrr rr 个评价矩阵 经过模糊变换 即可得到单层次评价结果B 按照单层次评判的思路 从因子层到因 素层 逐层上推 最后即可以得到多层次模糊综合评判结果B 根据最大隶属度原则 则b所对应的决策评语等级集合中的等级即为某个土地整理补充耕地评12max mbb bb V 价单元的质量评价等级 按上述方法对 类评价单元就自然条件 农田基本因素分别建立评价矩阵如下 自然条件评价矩阵 1 3 15 8 15 4 15 0 0 2 15 9 15 4 15 0 0 3 15 10 15 2 15 0 0 4 15 9 15 2 15 0 0 R 自然条件评价结果 111BAR 0 22 0 31 0 28 0 19 1R 6 0 1916 0 6042 0 2434 0 0 农田基本因素评价矩阵 2 8 15 5 15 2 15 0 0 7 15 6 15 2 15 0 0 1 15 5 15 8 15 1 15 0 4 15 8 15 3 15 0 0 R 农田基本因素评价结果 222BAR 0 38 0 24 0 24 0 18 2R 0 3796 0 396 0 2438 0 0168 0 对自然条件因素 农田基本因素进行综合评价 得到评价结果B 0BAR 0 56 0 44 0 1916 0 6042 0 2434 0 0 0 3796 0 396 0 2438 0 0168 0 0 2743 0 5116 0 243 0 0074 0 根据最大隶属度原则 类补充耕地质量属于 把各种等级的评价参数和模糊综合评判结果进 行综合考虑 对决策评语集合规定与其相对应的参数列向量 100 80 60 40 125 VV VV C 20 T 则可以得到 83 234F BC 即为第 类补充耕地评价单元按照 100 分制计算的分值 F 同样 对 类评价单元分别就自然条件 农田基本因素建立评价矩阵如下 自然条件评价矩阵 1 2 15 8 15 5 15 0 0 2 15 8 15 5 15 0 0 1 15 8 15 6 15 0 0 2 15 9 15 4 15 0 0 R 自然条件评价结果 111BAR 0 22 0 31 0 28 0 19 1R 0 1132 0 5433 0 3382 0 0 农田基本因素评价矩阵 2 7 15 5 15 3 15 0 0 6 15 6 15 3 15 0 0 1 15 5 15 7 15 2 15 0 2 15 9 15 3 15 1 15 0 R 农田基本因素评价结果 222BAR 0 38 0 24 0 24 0 18 2R 0 3148 0 4086 0 2728 0 0438 0 对自然条件因素 农田基本因素进行综合评价 得到评价结果 B 0BAR 0 56 0 44 0 1132 0 5433 0 3382 0 0 0 3148 0 4086 0 2728 0 0438 0 7 0 2019 0 484 0 3094 0 0193 0 根据最大隶属度原则 类补充耕地质量属于 较好 对决策评语集合规125 VV VV 定与其相对应的参数列向量 100 80 60 40 20 T 则可以得到 类补充耕地评价单元按百分制C 计算的分值 78 246F BC 同样 对 类评价单元分别就自然条件 农田基本因素建立评价矩阵如下 自然条件评价矩阵 1 1 15 8 15 6 15 0 0 1 15 8 15 6 15 0 0 0 9 15 6 15 0 0 1 15 7 15 7 15 0 0 R 自然条件评价结果 111BAR 0 22 0 31 0 28 0 19 1R 0 0504 0 5382 0 4133 0 0 农田基本因素评价矩阵 2 5 15 9 15 1 15 0 0 4 15 6 15 5 15 0 0 1 15 4 15 8 15 2 15 0 0 9 15 4 15 2 15 0 R 农田基本因素评价结果 222BAR 0 38 0 24 0 24 0 18 2R 0 207 0 4968 0 2816 0 0546 0 对自然条件因素 农田基本因素进行综合评价 得到评价结果 B 0BAR 0 56 0 44 0 0504 0 5382 0 4133 0 0 0 207 0 4968 0 2816 0 0546 0 0 1193 0 52 0 3554 0 024 0 同样 根据最大隶属度原则 类补充耕地质量属于 较好 对决策评语集合 规定与其相对应的参数列向量 100 80 60 40 20 T 则可以得到 类补充125 VV VV C 耕地评价单元按百分制计算的分值 75 814F BC 3 评价结果比较分析 3 1 不同坡度补充耕地质量比较 以上评价结果显示 项目区补充耕地普遍属于 良好 等级 但不同坡度级之间耕地质量有明显 差异 土地质量随坡度的增大而降低 分析各评价单元决策评语矩阵可以看出 造成这种质量差异 的主要原因有以下几点 1 地形坡度 这是造成该项目补充耕地质量差异的根本原因 首先 由于土地平整采取的 措施的 挖高填低 随着坡度的增加 土壤质量逐渐降低 因而 坡度越大的土地质量越差 其次 坡度增加造成水土及养分流失风险增加 土地保水保费能力降低 土地质量下降 另外 坡度的增 加也造成耕作难度的加大 间接影响了土地的可持续利用与土地整理补充耕地的熟化过程 8 2 土壤质地与养分变化 项目区土壤质地沿坡度由高到低呈砂到壤变化 坡度越大 土壤 质地越差 保水保肥及耕作性越差 同样 土壤养分含量也随坡度的增加而降低 土地质量也随坡 度增大而降低 3 灌溉条件 项目区灌溉保证率达 90 但随着坡度的增加 灌溉效果明显降低 一方面 项目区采用漫灌方式 决定了坡度低的田块灌溉保证程度较高 另一方面 由于坡度高的田块土壤 保水保肥能力较差 灌溉效果降低 4 田间道路通达性 土地整理项目基础设施包括田间道路等的建设受到项目投资 工程难 度等的制约 造成坡度越大的田块基础设施建设越差 耕作的方便性大打折扣 也间接影响了土地 的